JPH11199602A - Water absorbing polymer and its production - Google Patents

Water absorbing polymer and its production

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JPH11199602A
JPH11199602A JP239098A JP239098A JPH11199602A JP H11199602 A JPH11199602 A JP H11199602A JP 239098 A JP239098 A JP 239098A JP 239098 A JP239098 A JP 239098A JP H11199602 A JPH11199602 A JP H11199602A
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JP
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water
absorbing polymer
group
polymerization
polymer
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JP239098A
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Japanese (ja)
Inventor
Teruyuki Kamitou
照幸 神頭
Shigenori Kirimura
重則 桐村
Nobuyuki Harada
信幸 原田
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Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/04Polymerisation in solution
    • C08F2/10Aqueous solvent

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a water absorbing polymer by carrying out aqueous solution polymerization in the presence of a surfactant, causing no reduction in water absorbing characteristics of the water absorbing polymer in a final product, having no problem of safety and to obtain a water absorbing polymer having excellent water absorbing characteristics free from problem of safety. SOLUTION: In this method for producing a water absorbing polymer by subjecting a monomer convertible to a water absorbing polymer by polymerization to aqueous solution polymerization, the polymerization is characteristically carried out in the presence of a polymerizable surfactant, preferably foams, to give the objective amorphous ground particle-like water absorbing polymer in which the surfactant is bonded to the polymer by a covalent bond.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、吸水性ポリマーお
よびその製造方法に関する。
[0001] The present invention relates to a water-absorbing polymer and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、高度の吸水性を有する吸水性ポリ
マーが開発され、綿、パルプ、紙、海綿などの繊維基体
と複合化され、紙おむつ、生理用ナプキンなどとして実
用化されている。吸水性ポリマーとしては、例えば、ポ
リアクリル酸部分中和物架橋体、澱粉−アクリロニトリ
ルグラフトポリマーの加水分解物、澱粉−アクリル酸グ
ラフトポリマーの中和物、酢酸ビニル−アクリル酸エス
テルコポリマーのケン化物、アクリロニトリルコポリマ
ーもしくはアクリルアミドコポリマーの加水分解物また
はこれらの架橋体、カチオン性モノマーの架橋重合体な
どが知られている。
2. Description of the Related Art In recent years, water-absorbing polymers having high water-absorbing properties have been developed and compounded with fiber substrates such as cotton, pulp, paper and sponge, and have been put to practical use as disposable diapers, sanitary napkins and the like. Examples of the water-absorbing polymer include a crosslinked product of a partially neutralized polyacrylic acid, a hydrolyzate of a starch-acrylonitrile graft polymer, a neutralized product of a starch-acrylic acid graft polymer, a saponified product of a vinyl acetate-acrylate copolymer, A hydrolyzate of an acrylonitrile copolymer or an acrylamide copolymer, a crosslinked product thereof, a crosslinked polymer of a cationic monomer, and the like are known.

【0003】このような吸水性ポリマーの製法として
は、得られる樹脂の性能面や重合の制御の容易さから、
モノマーを水溶液として水溶液重合を行うのが一般的で
ある。この際、重合時のポリマーの分散性を高め、攪拌
羽根や粒子同士の付着を防止する目的で界面活性剤が用
いられることがある。また、気泡を含有した状態でモノ
マー水溶液を重合させる場合、モノマー水溶液中に気泡
を安定に分散させることが必要となるが、界面活性剤を
用いることで安定化ができるので、均一に気泡を含有し
た含水ゲル状ポリマーを得ることができる。したがっ
て、得られる吸水性ポリマーは、大きな表面積を確保で
きるために、より高い吸水速度を得ることができる。さ
らに、界面活性剤の添加量により含水ゲル中の気泡量お
よびその大きさのコントロールが容易になる。このよう
な界面活性剤としては、公知のアニオン性界面活性剤、
ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤等が用い
られている。
[0003] As a method for producing such a water-absorbing polymer, from the viewpoint of the performance of the obtained resin and the ease of controlling the polymerization,
In general, aqueous polymerization is performed using a monomer as an aqueous solution. In this case, a surfactant may be used for the purpose of increasing the dispersibility of the polymer during polymerization and preventing the stirring blades and particles from adhering to each other. In addition, when polymerizing the monomer aqueous solution in a state containing bubbles, it is necessary to stably disperse the bubbles in the monomer aqueous solution, but since the surfactant can be stabilized, the bubbles are uniformly contained. The obtained hydrogel polymer can be obtained. Therefore, the obtained water-absorbing polymer can secure a large surface area, so that a higher water absorption rate can be obtained. Furthermore, the amount of bubbles in the hydrogel and the size thereof can be easily controlled by the amount of the surfactant added. As such a surfactant, a known anionic surfactant,
Nonionic surfactants, cationic surfactants and the like are used.

【0004】しかしながら、このような界面活性剤は重
合後もポリマー中に残存し、紙おむつ等の最終製品中に
もそのまま含まれるので、外圧や経時によってポリマー
中から流出する。そのため、被吸収液の界面張力の低下
を招き吸水性ポリマーの吸水特性を低下させる要因とな
るという問題がある。また、界面活性剤の種類によって
は安全性の観点からも好ましくない場合がある。
[0004] However, such surfactants remain in the polymer even after polymerization and are contained in final products such as disposable diapers as they are, and thus flow out of the polymer by external pressure or aging. For this reason, there is a problem that the interfacial tension of the liquid to be absorbed is reduced and the water absorbing property of the water-absorbing polymer is reduced. Further, depending on the type of the surfactant, it may not be preferable from the viewpoint of safety.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、界面活性剤の存在下に重合を行う吸水性ポリマ
ーの製造方法であって、最終製品において吸水性ポリマ
ーの吸水特性を低下させず、また安全性の問題を来すこ
とのない製造方法、および、該製造方法により得られる
ような、吸水特性に優れ、安全性の問題のない吸水性ポ
リマーを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a water-absorbing polymer which is polymerized in the presence of a surfactant, and which does not deteriorate the water-absorbing properties of the water-absorbing polymer in the final product. Another object of the present invention is to provide a production method which does not cause a safety problem, and a water-absorbing polymer which is excellent in water absorption properties and has no safety problem as obtained by the production method.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、以下の構成をとる。 (1) 重合により吸水性ポリマーに変換しうるモノマー
を水溶液重合して吸水性ポリマーを製造する方法におい
て、重合性界面活性剤の存在下に重合を行うことを特徴
とする吸水性ポリマーの製造方法。
In order to solve the above problems, the present invention has the following arrangement. (1) A method for producing a water-absorbing polymer by polymerizing a monomer which can be converted into a water-absorbing polymer by polymerization in an aqueous solution, wherein the polymerization is carried out in the presence of a polymerizable surfactant. .

【0007】(2) 気泡を含有した状態で重合を行う、
前記(1)記載の吸水性ポリマーの製造方法。 (3) 界面活性剤が共有結合によりポリマーに結合し
た、不定形破砕状の吸水性ポリマー。 (4) 内部に気泡を含有する、前記(3)記載の吸水性ポ
リマー。
(2) performing polymerization in a state containing bubbles,
The method for producing a water-absorbing polymer according to the above (1). (3) An irregularly crushed water-absorbing polymer in which a surfactant is bonded to a polymer by a covalent bond. (4) The water-absorbing polymer according to the above (3), which contains bubbles inside.

【0008】(5) 表面近傍が架橋された、前記(3)ま
たは(4)記載の吸水性ポリマー。
(5) The water-absorbing polymer according to the above (3) or (4), wherein the vicinity of the surface is crosslinked.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明における吸水性ポリマー
は、多量の水、生理食塩水、尿等を吸収膨潤して実質水
不溶性のヒドロゲルを形成するものである。そのような
吸水性ポリマーの典型的な例としては、アクリル酸また
はその塩を主成分とする親水性モノマーを重合して得ら
れる架橋構造を有する親水性ポリマーである。このよう
なものは例えば、部分中和架橋ポリアクリル酸、架橋さ
れ部分的に中和された澱粉−アクリル酸グラフトポリマ
ー、イソブチレン−マレイン酸コポリマー、酢酸ビニル
−アクリル酸コポリマーのケン化物、アクリルアミド
(コ)ポリマーの加水分解物、アクリロニトリルポリマ
ーの加水分解物等が開示されている。中でも好ましいも
のはポリアクリル酸塩架橋体である。ポリアクリル酸塩
架橋体としては、ポリマー中の酸基の50〜95モル%
が中和されていることが好ましく、60〜90モル%が
中和されていることがより好ましい。塩としてはアルカ
リ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩などを例示する事
ができる。この中和は重合前のモノマーで行っても良い
し、重合中や重合後の含水ゲル状ポリマーで行っても良
い。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The water-absorbing polymer of the present invention is a polymer which absorbs and swells a large amount of water, physiological saline, urine and the like to form a substantially water-insoluble hydrogel. A typical example of such a water-absorbing polymer is a hydrophilic polymer having a crosslinked structure obtained by polymerizing a hydrophilic monomer containing acrylic acid or a salt thereof as a main component. Such products include, for example, partially neutralized cross-linked polyacrylic acid, cross-linked and partially neutralized starch-acrylic acid graft polymer, isobutylene-maleic acid copolymer, saponified vinyl acetate-acrylic acid copolymer, acrylamide (co ) Polymer hydrolysates, acrylonitrile polymer hydrolysates, and the like are disclosed. Among them, preferred is a crosslinked polyacrylate. As the crosslinked polyacrylate, 50 to 95 mol% of the acid groups in the polymer
Is preferably neutralized, and more preferably 60 to 90 mol% is neutralized. Examples of the salt include an alkali metal salt, an ammonium salt, an amine salt and the like. This neutralization may be performed with a monomer before polymerization or with a hydrogel polymer during or after polymerization.

【0010】本発明に用いられるモノマーとしては、重
合により上記吸水性ポリマーに変換しうるモノマーであ
れば特に限定されるものではないが、例えば、アクリル
酸、メタクリル酸、マレイン酸、ビニルスルホン酸、ス
チレンスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−
メチルプロパンスルホン酸、2−(メタ)アクリロイル
エタンスルホン酸、2−(メタ)アクリロイルプロパン
スルホン酸などのアニオン性不飽和モノマーおよびその
塩;アクリルアミド、メタアクリルアミド、N−エチル
(メタ)アクリルアミド、N−n−プロピル(メタ)ア
クリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミ
ド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、2−ヒ
ドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ
プロピル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレン
グリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコ
ールモノ(メタ)アクリレート、ビニルピリジン、N−
ビニルピロリドン、N−アクリロイルピペリジン、N−
アクリロイルピロリジンなどのノニオン性の親水基含有
不飽和モノマー;N,N−ジメチルアミノエチル(メ
タ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メ
タ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル
(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピ
ル(メタ)アクリルアミドおよびそれらの四級塩などの
カチオン性不飽和モノマーなどを挙げることができる。
これらの中でアクリル酸を主成分とすることが好まし
く、アクリル酸以外の他のモノマーの使用量は通常全モ
ノマー中0〜50モル%未満、好ましくは0〜30モル
%であるがこれに限定されるものではない。
The monomer used in the present invention is not particularly limited as long as it is a monomer which can be converted into the above-mentioned water-absorbing polymer by polymerization. For example, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, vinyl sulfonic acid, Styrenesulfonic acid, 2- (meth) acrylamide-2-
Anionic unsaturated monomers such as methylpropanesulfonic acid, 2- (meth) acryloylethanesulfonic acid, 2- (meth) acryloylpropanesulfonic acid and salts thereof; acrylamide, methacrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N- n-propyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) Acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, vinylpyridine, N-
Vinylpyrrolidone, N-acryloylpiperidine, N-
Nonionic hydrophilic group-containing unsaturated monomers such as acryloylpyrrolidine; N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, N And N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide and cationic unsaturated monomers such as quaternary salts thereof.
Among these, it is preferable to use acrylic acid as a main component, and the amount of other monomers besides acrylic acid is usually 0 to less than 50 mol%, preferably 0 to 30 mol%, but not limited to all monomers. It is not something to be done.

【0011】本発明では、モノマーを水溶液として水溶
液重合を行う際に、界面活性剤として重合性界面活性剤
を用いることを特徴とする。重合性界面活性剤は、吸水
性ポリマーに変換しうるモノマーとラジカル重合により
共重合可能であるため、得られる吸水性ポリマーに共有
結合で結合する。したがって、外圧や経時によってポリ
マー中から流出することがないので、最終製品において
吸水性ポリマーの吸水特性を低下させたり、安全性に問
題を来したりすることがない。また、気泡を含有した状
態で重合を行う場合には、上記のような界面活性剤流出
の問題を来すことなく、得られる吸水性ポリマーの比表
面積をコントロールすることができ、その吸水速度を改
善することができる。
The present invention is characterized in that a polymerizable surfactant is used as a surfactant when performing aqueous solution polymerization using a monomer as an aqueous solution. Since the polymerizable surfactant can be copolymerized by radical polymerization with a monomer that can be converted to a water-absorbing polymer, it is covalently bonded to the resulting water-absorbing polymer. Therefore, since it does not flow out of the polymer due to external pressure or aging, the water absorption properties of the water-absorbing polymer in the final product are not reduced and safety is not a problem. Further, when the polymerization is carried out in a state containing bubbles, the specific surface area of the obtained water-absorbing polymer can be controlled without causing the above-mentioned problem of surfactant outflow, and the water absorption rate can be reduced. Can be improved.

【0012】重合性界面活性剤とは、一分子中に界面活
性剤の基本的構造要素である親水基と疎水基に加えて、
ラジカル重合可能なエチレン性不飽和二重結合を有する
ものである。界面活性剤中の、ラジカル重合可能なエチ
レン性不飽和二重結合を有する官能基としては、アリル
系、(メタ)アクリル系、(メタ)アクリルアミド系、
スチリル系、ブタジエン系、イタコン酸系等を挙げるこ
とができる。また、親水基としては、通常の界面活性剤
と同様のアニオン基、カチオン基、ノニオン基、両性基
のいずれも可能である。代表的な重合性界面活性剤とし
ては、下式(1)〜(16)に示すもの(“新規反応性
モノマーの開発と応用”、遠藤編、シーエムシー(19
93)、P.308)等が挙げられる。
The polymerizable surfactant includes, in one molecule, a hydrophilic group and a hydrophobic group which are basic structural elements of the surfactant,
It has a radically polymerizable ethylenically unsaturated double bond. Examples of the functional group having a radically polymerizable ethylenically unsaturated double bond in the surfactant include allylic, (meth) acrylic, (meth) acrylamide,
Styryl, butadiene, itaconic acid and the like can be mentioned. Further, as the hydrophilic group, any of anionic groups, cationic groups, nonionic groups, and amphoteric groups similar to ordinary surfactants are possible. Representative polymerizable surfactants include those represented by the following formulas (1) to (16) (“Development and application of novel reactive monomers”, edited by Endo, CMC (19)
93), p. 308).

【0013】[0013]

【化1】 Embedded image

【0014】(Aは炭素数2〜4のアルキレン基、R1
は水素原子またはメチル基、R2は炭素数8〜24の炭
化水素基またはアシル基、mは0〜50の整数、nは0
〜20の整数、Mは水素原子、アルカリ金属、アルカリ
土類金属、アンモニウム基または炭素数1〜4のヒドロ
キシルアンモニウム基である。)
[0014] (A is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, R 1
Is a hydrogen atom or a methyl group; R 2 is a hydrocarbon group or an acyl group having 8 to 24 carbon atoms; m is an integer of 0 to 50;
M is a hydrogen atom, an alkali metal, an alkaline earth metal, an ammonium group or a hydroxylammonium group having 1 to 4 carbon atoms. )

【0015】[0015]

【化2】 Embedded image

【0016】(R1、R2は水素原子またはメチル基、R
3は炭素数7〜21のアルキル基またはアルケニル基、
Mはアルカリ金属またはアンモニウム基である。)
(R 1 and R 2 represent a hydrogen atom or a methyl group;
3 is an alkyl or alkenyl group having 7 to 21 carbon atoms,
M is an alkali metal or ammonium group. )

【0017】[0017]

【化3】 Embedded image

【0018】(Aは炭素数が2以上のアルキレン基、R
1は水素原子またはメチル基、mは2〜30の整数、M
は水素原子、アルカリ金属またはアンモニウム基であ
る。)
(A is an alkylene group having 2 or more carbon atoms;
1 is a hydrogen atom or a methyl group, m is an integer of 2 to 30, M
Is a hydrogen atom, an alkali metal or an ammonium group. )

【0019】[0019]

【化4】 Embedded image

【0020】(Aは炭素数2〜4のアルキレン基、R1
は水素原子またはメチル基、R2は炭素数8〜24の炭
化水素基またはアシル基、mは0〜50の整数、nは0
〜20の整数、Mは水素原子、アルカリ金属、アルカリ
土類金属、アンモニウム基または炭素数1〜4のヒドロ
キシルアンモニウム基である。)
[0020] (A is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, R 1
Is a hydrogen atom or a methyl group; R 2 is a hydrocarbon group or an acyl group having 8 to 24 carbon atoms; m is an integer of 0 to 50;
M is a hydrogen atom, an alkali metal, an alkaline earth metal, an ammonium group or a hydroxylammonium group having 1 to 4 carbon atoms. )

【0021】[0021]

【化5】 Embedded image

【0022】(Rは炭化水素基、置換基を有する炭化水
素基またはオキシアルキレン基を含む有機基、Mはアル
カリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム基または有
機4級アンモニウム塩基である。)
(R is a hydrocarbon group, a hydrocarbon group having a substituent or an organic group containing an oxyalkylene group, and M is an alkali metal, an alkaline earth metal, an ammonium group or an organic quaternary ammonium base.)

【0023】[0023]

【化6】 Embedded image

【0024】(Aは炭素数2〜4のアルキレン基または
置換アルキレン基、R1は炭素数6〜18のアルキル
基、アルケニル基またはアラルキル基、R2は水素原子
または炭素数6〜18のアルキル基、アルケニル基また
はアラルキル基、mは1〜200の整数、Mはアルカリ
金属、アンモニウム基またはアルカノールアミン残基で
ある。)
(A is an alkylene group or a substituted alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, R 1 is an alkyl group, alkenyl group or aralkyl group having 6 to 18 carbon atoms, R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group having 6 to 18 carbon atoms. Group, alkenyl group or aralkyl group, m is an integer of 1 to 200, and M is an alkali metal, ammonium group or alkanolamine residue.)

【0025】[0025]

【化7】 Embedded image

【0026】(Aは炭素数2〜4のアルキレン基、R1
は水素原子またはメチル基、R2は炭素数8〜24の炭
化水素基、m、nはm+nが0〜100の整数となる0
〜100の整数、Mは水素原子、アルカリ金属、アンモ
ニウム基またはアルカノールアンモニウム基である。)
[0026] (A is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, R 1
Is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 is a hydrocarbon group having 8 to 24 carbon atoms, and m and n are 0 wherein m + n is an integer of 0 to 100.
Integer of -100, M is a hydrogen atom, an alkali metal, an ammonium group or an alkanol ammonium group. )

【0027】[0027]

【化8】 Embedded image

【0028】(Aは炭素数2〜4のアルキレン基、
1、R3は水素原子またはメチル基、R2は炭素数8〜
24の炭化水素基、m、nはm+nが0〜100の整数
となる0〜100の整数、Mは水素原子、アルカリ金
属、アンモニウム基またはアルカノールアンモニウム基
である。)
(A is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms,
R 1 and R 3 represent a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 has 8 to 8 carbon atoms.
24 hydrocarbon groups, m and n are integers of 0 to 100 where m + n is an integer of 0 to 100, and M is a hydrogen atom, an alkali metal, an ammonium group or an alkanol ammonium group. )

【0029】[0029]

【化9】 Embedded image

【0030】(Rは炭素数8〜22の炭化水素基、Mは
アルカリ金属またはアンモニウム基である。)
(R is a hydrocarbon group having 8 to 22 carbon atoms, and M is an alkali metal or ammonium group.)

【0031】[0031]

【化10】 Embedded image

【0032】(Aは炭素数2〜4のアルキレン基、R1
は水素原子またはメチル基、R2は炭素数8〜24の炭
化水素基またはアシル基、mは0〜50の整数、nは0
〜100の整数である。)
(A is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, R 1
Is a hydrogen atom or a methyl group; R 2 is a hydrocarbon group or an acyl group having 8 to 24 carbon atoms; m is an integer of 0 to 50;
It is an integer of 100100. )

【0033】[0033]

【化11】 Embedded image

【0034】(Eは−CH2CH2O−、Pは−CH(C
3)CH2O−、R1、R2は水素原子またはメチル基、
l、m、nは1≦l+m+n≦100となる0〜100
の整数である。)
(E is -CH 2 CH 2 O-, P is -CH (C
H 3 ) CH 2 O—, R 1 and R 2 represent a hydrogen atom or a methyl group,
l, m, n are 0 to 100 such that 1 ≦ l + m + n ≦ 100
Is an integer. )

【0035】[0035]

【化12】 Embedded image

【0036】(Aは炭素数2〜4のアルキレン基、R1
は水素原子またはメチル基、R2は炭素数8〜24の炭
化水素基またはアシル基、mは0〜50の整数、nは0
〜100の整数である。)
(A is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, R 1
Is a hydrogen atom or a methyl group; R 2 is a hydrocarbon group or an acyl group having 8 to 24 carbon atoms; m is an integer of 0 to 50;
It is an integer of 100100. )

【0037】[0037]

【化13】 Embedded image

【0038】(Aは炭素数2〜4のアルキレン基または
置換アルキレン基、R1は炭素数6〜18のアルキル
基、アルケニル基またはアラルキル基、R2は水素原子
または炭素数6〜18のアルキル基、アルケニル基また
はアラルキル基、mは1〜200の整数である。)
(A is an alkylene group or substituted alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, R 1 is an alkyl group, alkenyl group or aralkyl group having 6 to 18 carbon atoms, R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group having 6 to 18 carbon atoms. Group, alkenyl group or aralkyl group, m is an integer of 1 to 200.)

【0039】[0039]

【化14】 Embedded image

【0040】(Aは炭素数2〜4のアルキレン基または
置換アルキレン基、R1、R2は水素原子または炭素数1
〜36の炭化水素基またはアシル基である。R1、R2
いずれも水素原子の場合には、m、nは1以上の整数で
あり、それ以外の場合にはmは0または正の整数であ
る。ただし、m+n≧3)
(A represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms or a substituted alkylene group; R 1 and R 2 represent a hydrogen atom or a carbon atom having 1 carbon atom;
To 36 hydrocarbon groups or acyl groups. When both R 1 and R 2 are hydrogen atoms, m and n are integers of 1 or more; otherwise, m is 0 or a positive integer. However, m + n ≧ 3)

【0041】[0041]

【化15】 Embedded image

【0042】(Aは炭素数2〜4のアルキレン基、R1
は水素原子またはメチル基、R2は炭素数8〜24の炭
化水素基またはアシル基、mは0〜50の整数、Xは水
素原子またはノニオンまたはアニオン系の親水基であ
る。)
[0042] (A is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, R 1
Is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 is a hydrocarbon group or an acyl group having 8 to 24 carbon atoms, m is an integer of 0 to 50, and X is a hydrogen atom or a nonionic or anionic hydrophilic group. )

【0043】[0043]

【化16】 Embedded image

【0044】(Aは炭素数2〜4のアルキレン基、R1
は水素原子またはメチル基、R2は炭素数8〜24の炭
化水素基またはアシル基、mは0〜50の整数、Xは水
素原子またはノニオンまたはアニオン系の親水基であ
る。) これら重合性界面活性剤は単独または二種以上併用して
用いることができる。また、本発明の効果を損なわない
範囲で重合性界面活性剤とともに、通常の重合性を有し
ない界面活性剤を併用して用いてもよい。
(A is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, R 1
Is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 is a hydrocarbon group or an acyl group having 8 to 24 carbon atoms, m is an integer of 0 to 50, and X is a hydrogen atom or a nonionic or anionic hydrophilic group. These polymerizable surfactants can be used alone or in combination of two or more. In addition, a normal surfactant having no polymerizability may be used in combination with the polymerizable surfactant as long as the effects of the present invention are not impaired.

【0045】重合性界面活性剤の使用量は、吸水性ポリ
マーに変換しうるモノマーの合計量100重量部あた
り、0.0001〜30重量部の範囲が好ましく、より
好ましくは0.001〜10重量部の範囲である。この
範囲内の量であれば重合途中に生成する含水ゲル状物の
分散性や粘着性を改善することができ、また気泡の安定
性を十分に確保することが可能で、気泡の孔径や量の制
御ができるため、得られる吸水性ポリマーの吸水速度制
御が容易である。0.0001重量部未満では得られる
ポリマーの粘着性のコントロールが困難で、製造時にお
ける吸水特性の低下を招いたり、吸水速度コントロール
ができなくなることがある。一方、30重量部よりも多
い場合には添加量に見合っただけの効果がないばかり
か、吸水倍率、吸水速度、水溶性成分量などの吸水特性
が低下することがあるので好ましくない。
The amount of the polymerizable surfactant used is preferably in the range of 0.0001 to 30 parts by weight, more preferably 0.001 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of the total amount of the monomer which can be converted into the water-absorbing polymer. Range of parts. When the amount is within this range, the dispersibility and tackiness of the hydrogel formed during the polymerization can be improved, and the stability of the bubbles can be sufficiently ensured. , The water absorption rate of the resulting water-absorbing polymer can be easily controlled. If the amount is less than 0.0001 part by weight, it is difficult to control the tackiness of the obtained polymer, which may lead to a decrease in water absorption properties during production or an inability to control the water absorption rate. On the other hand, when the amount is more than 30 parts by weight, not only the effect corresponding to the added amount is not obtained but also the water absorption properties such as the water absorption capacity, the water absorption speed and the amount of the water-soluble component are sometimes undesirably reduced.

【0046】重合を気泡を含有した状態で行うには、例
えば、モノマー水溶液中に窒素、アルゴン、ヘリウム、
炭酸ガス等の不活性気体を導入する方法や、モノマー水
溶液中に重合前に発泡剤を添加する方法を挙げることが
できる。モノマー水溶液中に不活性気体を導入するに
は、例えば、モノマー水溶液と不活性気体とを流体混合
する方法が好ましい。発泡剤としては、例えば、炭酸ナ
トリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウム、炭酸マグ
ネシウム、炭酸カルシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸
水素カリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素マグネ
シウム、炭酸水素カルシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム
等の炭酸塩、マロン酸等のジカルボン酸類、アゾ化合物
などがある。
In order to carry out the polymerization containing bubbles, for example, nitrogen, argon, helium,
Examples thereof include a method of introducing an inert gas such as carbon dioxide gas and a method of adding a foaming agent to an aqueous monomer solution before polymerization. In order to introduce the inert gas into the monomer aqueous solution, for example, a method of fluidly mixing the monomer aqueous solution and the inert gas is preferable. Examples of the foaming agent include sodium carbonate, potassium carbonate, ammonium carbonate, magnesium carbonate, calcium carbonate, sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, ammonium bicarbonate, magnesium bicarbonate, calcium bicarbonate, zinc carbonate, and barium carbonate. Salts, dicarboxylic acids such as malonic acid, and azo compounds.

【0047】モノマー水溶液中に分散させる気泡の量と
しては、気泡が分散したモノマー水溶液の体積が、非分
散状態の体積の1.02倍〜30倍の範囲、好ましくは
1.05倍〜10倍の範囲、より好ましくは1.11〜
5倍の範囲となるように気泡をモノマー水溶液中に分散
させることが好ましい。気泡が分散したモノマー水溶液
の体積が非分散状態の体積の1.02倍よりも小さい場
合には、得られる吸水性ポリマーの吸水速度の改善が不
十分となることがあり、逆に30倍よりも大きい場合に
は、得られる吸水性ポリマーの機械的強度が低下して好
ましくないことがある。
The amount of bubbles dispersed in the aqueous monomer solution is such that the volume of the aqueous monomer solution in which the bubbles are dispersed is in the range of 1.02 to 30 times, preferably 1.05 to 10 times, the volume of the non-dispersed state. , More preferably 1.11 to
It is preferable to disperse the bubbles in the monomer aqueous solution so as to have a range of 5 times. When the volume of the monomer aqueous solution in which the bubbles are dispersed is smaller than 1.02 times the volume of the non-dispersed state, the water absorbing rate of the obtained water-absorbing polymer may be insufficiently improved. If it is too large, the mechanical strength of the resulting water-absorbing polymer may be undesirably reduced.

【0048】本発明では重合を行うにあたり、過硫酸カ
リウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、t−
ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化水素、2,2’
−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩等のラジ
カル重合開始剤、紫外線や電子線などの活性エネルギー
線等を用いることができる。また、酸化性ラジカル重合
開始剤を用いる場合、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナ
トリウム、硫酸第一鉄、L−アスコルビン酸等の還元剤
を併用してレドックス重合としても良い。これらの重合
開始剤の使用量はモノマー成分に対して通常0.001
〜2モル%、好ましくは0.01〜0.5モル%であ
る。
In the present invention, potassium persulfate, ammonium persulfate, sodium persulfate, t-
Butyl hydroperoxide, hydrogen peroxide, 2,2 '
Radical polymerization initiators such as -azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams, and the like can be used. When an oxidizing radical polymerization initiator is used, redox polymerization may be performed by using a reducing agent such as sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite, ferrous sulfate, or L-ascorbic acid in combination. The amount of the polymerization initiator used is usually 0.001 to the monomer component.
To 2 mol%, preferably 0.01 to 0.5 mol%.

【0049】吸水性ポリマーの架橋構造としては、架橋
剤を使用しない自己架橋型のものや、2個以上の重合性
不飽和基あるいは2個以上の反応性基を有する内部架橋
剤を共重合または反応させた型のものが例示でき、内部
架橋剤を共重合または反応させた架橋構造を有するもの
がより好ましい。これらの内部架橋剤の具体例として
は、例えば、N,N’−メチレンビス(メタ)アクリル
アミド、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリ
レート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アク
リレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリ
レート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレー
ト、グリセリントリ(メタ)アクリレート、グリセリン
アクリレートメタクリレート、エチレンオキサイド変性
トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペ
ンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペ
ンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリ
アリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ト
リアリルホスフェート、トリアリルアミン、ポリ(メ
タ)アリロキシアルカン、(ポリ)エチレングリコール
ジグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエー
テル、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、
プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリト
ール、エチレンジアミン、ポリエチレンイミン、グリシ
ジル(メタ)アクリレートなどを挙げることが出来る。
またこれらの内部架橋剤は2種以上使用してもよい。中
でも得られる吸水性ポリマーの吸水特性などから、2個
以上の重合性不飽和基を有する化合物を内部架橋剤とし
て必須に用いることが好ましく、その使用量としては前
記モノマー成分に対して0.005〜3モル%、より好
ましくは0.01〜1.5モル%である。
The cross-linking structure of the water-absorbing polymer may be a self-cross-linking type using no cross-linking agent, or an internal cross-linking agent having two or more polymerizable unsaturated groups or two or more reactive groups. A reacted type is exemplified, and a type having a crosslinked structure obtained by copolymerizing or reacting an internal crosslinking agent is more preferable. Specific examples of these internal crosslinking agents include, for example, N, N′-methylenebis (meth) acrylamide, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropanetri (Meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, glycerin tri (meth) acrylate, glycerin acrylate methacrylate, ethylene oxide-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa ( (Meth) acrylate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, triallyl phosphate, triallylamine, poly (meth) allyloxyalkane, (poly) ethylene Glycol diglycidyl ether, glycerol diglycidyl ether, ethylene glycol, polyethylene glycol,
Examples thereof include propylene glycol, glycerin, pentaerythritol, ethylenediamine, polyethyleneimine, and glycidyl (meth) acrylate.
Further, two or more of these internal crosslinking agents may be used. Above all, it is preferable to use a compound having two or more polymerizable unsaturated groups as an internal cross-linking agent indispensably from the viewpoint of the water absorbing properties of the obtained water-absorbing polymer. To 3 mol%, more preferably 0.01 to 1.5 mol%.

【0050】上記の水溶液重合により得られた吸水性ポ
リマーの形状は不定形破砕状となる。気泡を含有した状
態で重合を行った場合は、内部に気泡を含有するスポン
ジ状あるいは多孔質状の吸水性ポリマーを得ることがで
きる。この吸水性ポリマーをさらに表面近傍を架橋処理
することで吸水特性をさらに高めることができる。表面
架橋処理には、吸水性ポリマーの有する官能基たとえば
酸性基と反応しうる架橋剤を用いればよい。吸水性ポリ
マーの官能基がカルボキシル基である場合には、例え
ば、多価アルコール化合物、多価エポキシ化合物、多価
アミン化合物、多価イソシアネート化合物、多価オキサ
ゾリン化合物、アルキレンカーボネート化合物、ハロエ
ポキシ化合物、シランカップリング剤、多価金属化合物
等を用いることができる。これらの表面架橋剤は、単独
で用いてもよいし、二種以上用いてもよい。
The shape of the water-absorbing polymer obtained by the above-mentioned aqueous solution polymerization is irregularly crushed. When the polymerization is carried out in a state containing bubbles, a sponge-like or porous water-absorbing polymer containing bubbles therein can be obtained. Water-absorbing properties can be further enhanced by further crosslinking the vicinity of the surface of the water-absorbing polymer. For the surface cross-linking treatment, a cross-linking agent capable of reacting with a functional group of the water-absorbing polymer, for example, an acidic group may be used. When the functional group of the water-absorbing polymer is a carboxyl group, for example, a polyhydric alcohol compound, a polyvalent epoxy compound, a polyvalent amine compound, a polyvalent isocyanate compound, a polyvalent oxazoline compound, an alkylene carbonate compound, a haloepoxy compound, a silane Coupling agents, polyvalent metal compounds and the like can be used. These surface cross-linking agents may be used alone or in combination of two or more.

【0051】本発明によって得られる吸水性ポリマー
は、綿、パルプ、紙、海綿等の繊維基体と複合化され、
紙オムツや生理用品等の衛生材料として好適に使用でき
るが、その他の用途として体液吸収剤等の医療分野、シ
ーリング材(止水材)や結露防止材等の土木・建築分
野、鮮度保持材等の食品分野、溶剤から水を除去する脱
水剤等の工業分野、緑化等の農業・園芸分野等で利用す
ることができる。
The water-absorbing polymer obtained by the present invention is compounded with a fiber substrate such as cotton, pulp, paper, and sponge,
It can be suitably used as a sanitary material such as disposable diapers and sanitary products. Other uses include medical fields such as body fluid absorbents, civil engineering and construction fields such as sealing materials (water blocking materials) and anti-condensation materials, and freshness preserving materials. In the field of food, industrial fields such as dehydrating agents for removing water from solvents, and agricultural and horticultural fields such as greening.

【0052】[0052]

【実施例】以下に実施例によりさらに詳細に本発明を説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。な
お、本発明において諸性能は以下の方法で測定した。 (1)吸水性ポリマーの吸水倍率 吸水性ポリマー0.2gをティーバッグ式袋(6cm×
6cm)に均一に入れ、開口部をヒートシールした後、
0.9%塩化ナトリウム水溶液(生理食塩水)中に浸漬
した。60分後にティーバッグ式袋を引き上げ、遠心分
離機を用いて250Gで3分間水切りを行った後、該袋
の重量W1(g)を測定した。また、同様の操作を吸水
性ポリマーを用いないで行い、そのときの重量W0
(g)を測定した。そして、これら重量W1、W0か
ら、次式、 吸水倍率(g/g)=(W1−W0)/吸水性ポリマー
の重量(g) に従って吸水倍率(g/g)を算出した。 (2)吸水性ポリマーの吸水速度 内径50mm、高さ70mmの有底円筒状のポリプロピ
レン製カップに、吸水性ポリマー(予め篩により600
μm〜300μmの範囲の粒子径部分を分取し、このも
のを試料とした)1.0gを入れた。次に該カップに生
理食塩水28gを注いだ。そして、生理食塩水を注いだ
時点から、該生理食塩水が吸水性ポリマーに全て吸収さ
れて見えなくなる状態までの時間を測定した。該測定を
3回繰り返し、これらの平均値を吸水速度(秒)とし
た。 (3)吸水性ポリマーの水溶性成分量 吸水性ポリマー0.5gを1000mlの脱イオン水中
に分散させ、16時間攪拌した後、濾紙で濾過した。そ
して、得られた濾液をコロイド滴定により滴定し吸水性
ポリマー中の水可溶性成分量(%)を求めた。 (4)表面張力 吸水性ポリマー3gを、高速攪拌させた150gの0.
9%塩化ナトリウム水溶液(生理食塩水)に分散させ、
10秒後にグラスフィルターで濾過した。得られた濾液
についてFACE CBVP−A3型表面張力計(協和
界面科学株式会社製)を用いて表面張力を測定した。 (5)吸水性ポリマーの戻り量 吸水性ポリマー1.0gを直径9cm、高さ2cmのガ
ラス製シャーレー上に散布し、そこに0.9%塩化ナト
リウム水溶液(生理食塩水)30gを注ぎ膨潤させた。
5分間放置後、その上に直径9cmのポリオレフィン製
不織布をのせ、さらにあらかじめ秤量しておいた直径5
5mmの濾紙(アドバンテック東洋株式会社製、No.
2)(5枚重ね)(W1g)をのせた後、濾紙の中央部
に直径55mm、荷重21.0g/cm2のおもりを1
0秒間おいた。その後、濾紙(5枚重ね)の重さ(W2
g)を秤量した。そして、W1、W2から次式 戻り量(g)=W2(g)−W1(g) として、戻り量を算出した。戻り量が少ない方が性能的
には優れていると評価する。
The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the invention is limited thereto. In the present invention, various performances were measured by the following methods. (1) Water absorption capacity of water-absorbing polymer 0.2 g of water-absorbing polymer was added to a tea bag type bag (6 cm ×
6cm), heat-seal the opening,
It was immersed in a 0.9% aqueous sodium chloride solution (physiological saline). After 60 minutes, the tea bag type bag was pulled up, and after draining at 250 G for 3 minutes using a centrifuge, the weight W1 (g) of the bag was measured. The same operation was performed without using a water-absorbing polymer, and the weight W0
(G) was measured. From these weights W1 and W0, the water absorption capacity (g / g) was calculated according to the following equation: water absorption capacity (g / g) = (W1−W0) / weight (g) of water-absorbing polymer. (2) Water absorption rate of water-absorbing polymer A cylindrical polypropylene cup with a bottom of 50 mm in inner diameter and 70 mm in height is filled with a water-absorbing polymer (600
A particle diameter portion in the range of μm to 300 μm was collected and used as a sample). Next, 28 g of physiological saline was poured into the cup. Then, the time from when the physiological saline was poured to when the physiological saline was completely absorbed by the water-absorbing polymer and disappeared was measured. The measurement was repeated three times, and the average value was taken as the water absorption rate (second). (3) Amount of water-soluble component of water-absorbing polymer 0.5 g of the water-absorbing polymer was dispersed in 1000 ml of deionized water, stirred for 16 hours, and filtered with a filter paper. Then, the obtained filtrate was titrated by colloid titration to determine the amount (%) of a water-soluble component in the water-absorbing polymer. (4) Surface tension 150 g of 0.1 g of 3 g of the water-absorbing polymer was stirred at high speed.
Dispersed in 9% aqueous sodium chloride solution (physiological saline)
After 10 seconds, the mixture was filtered with a glass filter. The surface tension of the obtained filtrate was measured using a FACE CBVP-A3 type surface tensiometer (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). (5) Return amount of the water-absorbing polymer 1.0 g of the water-absorbing polymer was sprayed on a glass petri dish having a diameter of 9 cm and a height of 2 cm. Was.
After standing for 5 minutes, a non-woven fabric made of polyolefin having a diameter of 9 cm was placed thereon, and further weighed in advance.
5 mm filter paper (No.
2) After placing (5 sheets) (W1g), put a weight of 55 mm in diameter and a load of 21.0 g / cm 2 on the center of the filter paper.
0 seconds. Then, the weight (W2
g) was weighed. The return amount was calculated from W1 and W2 by the following equation: return amount (g) = W2 (g) -W1 (g). It is evaluated that the smaller the amount of return, the better the performance.

【0053】実施例1 アクリル酸30.5g、37重量%アクリル酸ナトリウ
ム323.0g、ポリエチレングリコール(n=8)ジ
アクリレート0.4g、20重量%(ポリオキシエチレ
ンアルキルフェニルエーテルのプロペニル基導入物)
(商品名:アクアロンRN−20、第一工業製薬株式会
社製)0.15g、および純水142.3gを含むモノ
マー水溶液を調製した。窒素でモノマーを脱気後、モノ
マー水溶液の温度を20℃とし、モノマー水溶液中に窒
素ガスの気泡が安定的に生成分散し、その体積が気泡非
分散状態の1.05倍となるように高速攪拌しながら、
10重量%過硫酸ナトリウム水溶液0.34g、10重
量%2,2−アゾビスアミジノプロパンジハイドロクロ
ライド水溶液0.34gおよび1重量%L−アスコルビ
ン酸水溶液0.61g、0.1重量%過酸化水素水溶液
2.44gを添加した。重合開始剤投入後約3分でモノ
マー水溶液がゲル化したので攪拌を停止し、そのまま静
置重合を行った。重合開始剤投入後約30分で重合温度
はピークである82℃に達し、ピーク後約30分間静置
して重合を終えた。
Example 1 30.5 g of acrylic acid, 323.0 g of 37% by weight of sodium acrylate, 0.4 g of polyethylene glycol (n = 8) diacrylate, 20% by weight (a propenyl group-introduced product of polyoxyethylene alkylphenyl ether) )
A monomer aqueous solution containing 0.15 g (trade name: Aqualon RN-20, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) and 142.3 g of pure water was prepared. After degassing the monomer with nitrogen, the temperature of the aqueous monomer solution is set to 20 ° C., and bubbles of nitrogen gas are generated and dispersed in the aqueous monomer solution stably so that the volume becomes 1.05 times that of the non-dispersed bubble state. While stirring
0.34 g of 10% by weight aqueous sodium persulfate solution 0.34 g of 10% by weight aqueous solution of 2,2-azobisamidinopropane dihydrochloride and 0.61 g of 1% by weight aqueous solution of L-ascorbic acid, 0.1% by weight hydrogen peroxide 2.44 g of an aqueous solution were added. Approximately 3 minutes after the addition of the polymerization initiator, the monomer aqueous solution gelled, and thus the stirring was stopped, and the stationary polymerization was performed as it was. About 30 minutes after the addition of the polymerization initiator, the polymerization temperature reached a peak of 82 ° C., and was left standing for about 30 minutes after the peak to complete the polymerization.

【0054】このようにして得られた多量に気泡を含む
スポンジ状含水ゲル状ポリマーを、はさみで15mm角
に裁断し、その後160℃の熱風乾燥機中で60分間乾
燥を行った。乾燥物を卓上粉砕機で粉砕し、開口が85
0μmの篩通過物を分取して平均粒径440μmの吸水
性ポリマー(1)を得た。得られた吸水性ポリマー
(1)の表面張力、吸水倍率、吸水速度および水溶性成
分量は、それぞれ67.3dyn/cm、57.7g/
g、33秒および16%であった。
The sponge-like hydrogel polymer containing a large amount of air bubbles thus obtained was cut into 15 mm squares with scissors, and then dried in a hot air drier at 160 ° C. for 60 minutes. The dried product is pulverized with a tabletop pulverizer and the opening is 85
The material having passed through the 0 μm sieve was fractionated to obtain a water-absorbing polymer (1) having an average particle size of 440 μm. The surface tension, water absorption capacity, water absorption rate and amount of water-soluble component of the obtained water-absorbing polymer (1) were 67.3 dyn / cm and 57.7 g /, respectively.
g, 33 seconds and 16%.

【0055】実施例2 吸水性ポリマー(1)100部に対して、エチレングリ
コールジグリシジルエーテル0.03部、プロピレング
リコール1部、純水3部、イソプロパノール2部よりな
るカルボキシル基と反応しうる官能基を複数有する化合
物を含む水性液を添加し、185℃で60分間加熱し
て、その表面近傍が架橋された吸水性ポリマー(2)を
得た。得られた吸水性ポリマー(2)の戻り量、表面張
力、吸水倍率、吸水速度および水溶性成分量は、それぞ
れ0.21g、67.0dyn/cm、43.4g/
g、33秒および16%であった。
Example 2 Functionality capable of reacting with a carboxyl group consisting of 0.03 part of ethylene glycol diglycidyl ether, 1 part of propylene glycol, 3 parts of pure water and 2 parts of isopropanol with respect to 100 parts of the water-absorbing polymer (1). An aqueous liquid containing a compound having a plurality of groups was added, and the mixture was heated at 185 ° C. for 60 minutes to obtain a water-absorbing polymer (2) whose surface was crosslinked near the surface. The amount of return, surface tension, water absorption capacity, water absorption rate and amount of water-soluble component of the obtained water-absorbing polymer (2) were 0.21 g, 67.0 dyn / cm, and 43.4 g /, respectively.
g, 33 seconds and 16%.

【0056】比較例1 アクリル酸51.0g、37重量%アクリル酸ナトリウ
ム334.8g、ポリエチレングリコール(n=8)ジ
アクリレート0.5g、ポリオキシメチレンソルビタン
モノステアリレート(商品名:レオドールTW−S12
0、花王株式会社製)の1重量%水溶液1.8g、およ
び純水107.4gを含むモノマー水溶液を調製した。
窒素でモノマーを脱気後、モノマー水溶液の温度を25
℃とし、モノマー水溶液中に窒素ガスの気泡が安定的に
生成分散し、その体積が気泡非分散状態の1.05倍と
なるように高速攪拌しながら、10重量%過硫酸ナトリ
ウム水溶液0.41g、10重量%2,2−アゾビスア
ミジノプロパンジハイドロクロライド水溶液0.41g
および1重量%L−アスコルビン酸水溶液0.73g、
0.1重量%過酸化水素水溶液2.92gを添加した。
重合開始剤投入後約2分でモノマー水溶液がゲル化した
ので攪拌を停止し、そのまま静置重合を行った。重合開
始剤投入後約12分で重合温度はピークである78℃に
達し、ピーク後約30分間静置して重合を終えた。
Comparative Example 1 51.0 g of acrylic acid, 334.8 g of 37% by weight sodium acrylate, 0.5 g of polyethylene glycol (n = 8) diacrylate, polyoxymethylene sorbitan monostearate (trade name: Rheodol TW-S12)
0, manufactured by Kao Corporation) and a monomer aqueous solution containing 1.8 g of a 1% by weight aqueous solution and 107.4 g of pure water.
After degassing the monomer with nitrogen, raise the temperature of the monomer aqueous solution to 25.
C. and 0.41 g of a 10% by weight aqueous solution of sodium persulfate while stirring at a high speed so that nitrogen gas bubbles are stably generated and dispersed in the monomer aqueous solution and the volume thereof is 1.05 times that of the bubble non-dispersed state. 0.41 g of a 10% by weight aqueous 2,2-azobisamidinopropane dihydrochloride solution
And 0.73 g of a 1% by weight aqueous L-ascorbic acid solution,
2.92 g of a 0.1% by weight aqueous hydrogen peroxide solution was added.
Approximately 2 minutes after the addition of the polymerization initiator, the monomer aqueous solution gelled, so the stirring was stopped and the polymerization was allowed to proceed as it was. About 12 minutes after the addition of the polymerization initiator, the polymerization temperature reached a peak of 78 ° C., and was left standing for about 30 minutes after the peak to complete the polymerization.

【0057】このようにして得られた多量に気泡を含む
スポンジ状含水ゲル状ポリマーを、はさみで15mm角
に裁断し、その後160℃の熱風乾燥機中で60分間乾
燥を行った。乾燥物を卓上粉砕機で粉砕し、開口が85
0μmの篩通過物を分取して平均粒径320μmの吸水
性ポリマー(3)を得た。得られた吸水性ポリマー
(3)の表面張力、吸水倍率、吸水速度および水溶性成
分量は、それぞれ44.2dyn/cm、55.9g/
g、40秒および16%であった。
The sponge-like hydrogel polymer containing a large amount of air bubbles thus obtained was cut into 15 mm squares with scissors, and then dried in a hot air drier at 160 ° C. for 60 minutes. The dried product is pulverized with a tabletop pulverizer and the opening is 85
The material having passed through the sieve having a size of 0 μm was collected to obtain a water-absorbing polymer (3) having an average particle size of 320 μm. The surface tension, water absorption capacity, water absorption rate and water-soluble component amount of the obtained water-absorbing polymer (3) were 44.2 dyn / cm and 55.9 g / cm, respectively.
g, 40 seconds and 16%.

【0058】比較例2 吸水性ポリマー(3)100部に対して、エチレングリ
コールジグリシジルエーテル0.03部、プロピレング
リコール1部、純水3部、イソプロパノール2部よりな
るカルボキシル基と反応しうる官能基を複数有する化合
物を含む水性液を添加し、185℃で60分間加熱し
て、その表面近傍が架橋された吸水性ポリマー(4)を
得た。得られた吸水性ポリマー(4)の戻り量、表面張
力、吸水倍率、吸水速度および水溶性成分量は、それぞ
れ1.94g、44.1dyn/cm、38.0g/
g、40秒および16%であった。
Comparative Example 2 Functionality capable of reacting with a carboxyl group consisting of 0.03 part of ethylene glycol diglycidyl ether, 1 part of propylene glycol, 3 parts of pure water and 2 parts of isopropanol per 100 parts of the water-absorbing polymer (3). An aqueous liquid containing a compound having a plurality of groups was added, and the mixture was heated at 185 ° C. for 60 minutes to obtain a water-absorbing polymer (4) whose surface was crosslinked. The return amount, surface tension, water absorption capacity, water absorption rate and water-soluble component amount of the obtained water-absorbing polymer (4) were 1.94 g, 44.1 dyn / cm, and 38.0 g /, respectively.
g, 40 seconds and 16%.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明によると、界面活性剤を用いてい
るので、重合時の分散性を高め、攪拌羽根や粒子同士の
付着を防止することが可能である。しかも、該界面活性
剤が吸水性ポリマーに共有結合しているので、外圧や経
時によってポリマー中から流出することもない。したが
って、最終製品において吸水性ポリマーの吸水特性を低
下させることもなく、また安全性の問題も来さない。ま
た、気泡を含有した状態で重合を行った場合にも、上記
のような問題を来すことなく、得られる吸水性ポリマー
の比表面積をコントロールすることができ、その吸水速
度を改善することができる。
According to the present invention, since a surfactant is used, it is possible to enhance the dispersibility at the time of polymerization and prevent the stirring blades and particles from adhering to each other. Moreover, since the surfactant is covalently bonded to the water-absorbing polymer, it does not flow out of the polymer due to external pressure or aging. Therefore, the water absorbing property of the water absorbing polymer is not reduced in the final product, and there is no safety problem. Further, even when the polymerization is carried out in a state containing bubbles, the specific surface area of the obtained water-absorbing polymer can be controlled without causing the above-described problems, and the water absorption rate can be improved. it can.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 重合により吸水性ポリマーに変換しうる
モノマーを水溶液重合して吸水性ポリマーを製造する方
法において、重合性界面活性剤の存在下に重合を行うこ
とを特徴とする吸水性ポリマーの製造方法。
1. A method for producing a water-absorbing polymer by aqueous polymerization of a monomer which can be converted to a water-absorbing polymer by polymerization, wherein the polymerization is carried out in the presence of a polymerizable surfactant. Production method.
【請求項2】 気泡を含有した状態で重合を行う、請求
項1記載の吸水性ポリマーの製造方法。
2. The method for producing a water-absorbing polymer according to claim 1, wherein the polymerization is carried out in a state containing bubbles.
【請求項3】 界面活性剤が共有結合によりポリマーに
結合した、不定形破砕状の吸水性ポリマー。
3. An irregularly crushed water-absorbing polymer in which a surfactant is bound to a polymer by a covalent bond.
【請求項4】 内部に気泡を含有する、請求項3記載の
吸水性ポリマー。
4. The water-absorbing polymer according to claim 3, which contains bubbles inside.
【請求項5】 表面近傍が架橋された、請求項3または
4記載の吸水性ポリマー。
5. The water-absorbing polymer according to claim 3, wherein the vicinity of the surface is crosslinked.
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