JP2000103899A - 無機電解質塩含有高分子吸収体およびその製造方法 - Google Patents

無機電解質塩含有高分子吸収体およびその製造方法

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JP2000103899A
JP2000103899A JP10275633A JP27563398A JP2000103899A JP 2000103899 A JP2000103899 A JP 2000103899A JP 10275633 A JP10275633 A JP 10275633A JP 27563398 A JP27563398 A JP 27563398A JP 2000103899 A JP2000103899 A JP 2000103899A
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electrolyte salt
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Toshimasa Kitayama
敏匡 北山
Nobuyuki Harada
信幸 原田
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Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 純水および電解質溶液の吸収に際し、吸収倍
率に優れると共に吸収の立ち上がりに優れる無機電解質
塩含有高分子吸収体およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 両イオン性基を有する架橋型高分子吸収
体(A)に無機電解質塩(B)がイオン結合または担持
する無機電解質塩含有高分子吸収体である。前記無機電
解質塩(B)の含有量が、前記架橋型高分子吸収体
(A)の全イオン基当量に対して0.5〜3倍モルであ
ることを特徴とする。本発明の無機電解質塩含有高分子
吸収体は、純水および低濃度の電解質溶液に対し、優れ
た吸収倍率を示すと共に、特に吸収の立ち上がりに優れ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無機電解質塩含有
高分子吸収体およびその製造方法に関し、より詳細に
は、純水および電解質溶液の吸収に際し、吸収倍率に優
れると共に吸収の立ち上がりに優れる無機電解質塩含有
高分子吸収体およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】多量の水を吸収して膨潤、ゲル化するい
わゆる高分子吸収体は、紙おむつ等の吸収剤、農園芸用
の保水材、塩害防止を含む土壌改質剤、止水剤等に多用
されている。この様な高分子吸収体に要求される特性と
して、純水に対する吸水性の他に、電解質溶液に対する
吸収性、吸収に対する立ち上がりの早さ、優れた吸収倍
率等がある。例えば、海水、尿、血液、塩類土壌地下水
等の電解質を高濃度に含有する水性媒体を、立ち上がり
よくかつ高吸収倍率で吸収するものは、一般土木の他
に、紙おむつや生理用品等の吸収剤、止水パット、血液
用フローストッパー、園芸用保水材等において特に重要
である。特に、電解質溶液の吸収や吸収に対する立ち上
がりの早さに優れる高分子吸収体は、女性用の生理用
品、子供用紙おむつ大人用紙おむつ等では、局所の蒸れ
を防止し、かぶれを防止し、皮膚を快適に保つ上で、特
にその要求が高い。
【0003】例えば、電解質溶液の吸収に優れるものと
して、特開平4−285613号公報や特開平5−13
2528号公報には、高分子重合体中にカルボキシル基
や水酸基、スルホネート陰イオン等の陰イオンとアンモ
ニウム陽イオン等の陽イオンとを含む両性イオン性基を
有する高分子吸収体が開示されている。また、特開平7
−242713号公報や特開平8−27225号公報等
には、アニオン性基とカチオン性基の両者を同一単量体
中に有する両イオン性ビニル系単量体とビニル系単量体
等とを共重合させた重合体、即ち、構成分子内に陽イオ
ンと陰イオンとを含有するベタイン型両イオン性含有高
分子吸収体が開示されている。一般に、カチオン基とア
ニオン基との解離点数と極性基間の距離等との関係か
ら、一分子内中にアニオンとカチオンを近接して有する
ベタイン型両イオン性基を有する高分子吸水体の方が、
分子内での電気的中性が保たれ、急激な等電域での親水
性の低下がみられない。このため、電解質水溶液に対す
る吸収性に優れた吸水性物品として好適に使用される。
【0004】しかしながら、これら両イオン性基を有す
る高分子吸水性体においては、純水および低濃度の電解
質溶液の吸収に対する立ち上がりが遅く、実使用に際し
て十分満足できるものではない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の両性イオン性高
分子吸収体は、吸収液中に電解質イオンが存在していて
いない純水や電解質イオンの濃度が低い場合には、吸収
倍率、初期の吸収速度が非常に低かった。そのため、電
解質濃度の低い体液や尿などを吸収する生理用品や紙お
むつ等への衛生材料へ適用が困難であった。従って、本
発明は、皮膚を清浄に保ちかつ使用感に優れる生理用
品、紙おむつ等の吸収体となり得る、尿や血液等の電解
質を含有する水性媒体に対して高い吸収倍率を有し、か
つ吸収の立ち上がりに優れる高分子吸収体を開発せんと
するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題は、下記(1)
〜(9)によって達成される。
【0007】(1) 両イオン性基を有する架橋型高分
子吸収体(A)に無機電解質塩(B)がイオン結合また
は担持する無機電解質塩含有高分子吸収体。
【0008】(2) 前記無機電解質塩(B)の含有量
が、前記架橋型高分子吸収体(A)の全イオン基当量に
対して0.5〜3倍モルであることを特徴とする上記
(1)記載の無機電解質塩含有高分子吸収体。
【0009】(3) 前記架橋型高分子吸収体(A)
が、ベタイン型両イオン性基含有単量体(a1)30.
0〜99.99モル%と前記単量体(a1)と共重合可
能な他の単量体(a4)0.01〜70.0モル%との
共重合体である上記(1)または(2)記載の無機電解
質塩含有高分子吸収体。
【0010】(4) 前記架橋型高分子吸収体(A)
が、第三アミノ基含有高分子重合体をベタイン化して平
均重量分子量10,000〜10,000,000の高
分子吸収体を得、次いで無機電解質溶液中で架橋剤によ
り架橋させて得たものである上記(3)記載の無機電解
質塩含有高分子吸収体。
【0011】(5) ベタイン型両イオン性基含有単量
体(a1)と前記単量体(a1)と共重合可能な他の単
量体(a4)とを、無機電解質塩(B)を含有する溶液
中で共重合し、次いで乾燥して得られる上記(3)記載
の無機電解質塩含有高分子吸収体。
【0012】(6) 少なくともカチオン性基含有単量
体(a2)、アニオン性基含有単量体(a3)および共
重合可能な他の単量体(a4)とを含み無機電解質
(B)を含有する溶液中で共重合し次いで乾燥すること
を特徴とする無機電解質塩含有高分子吸収体の製造方
法。
【0013】(7) ベタイン型両イオン性基含有単量
体(a1)と前記単量体(a1)と共重合可能な他の単
量体(a4)とを、無機電解質塩(B)を含有する溶液
中で共重合し、次いで乾燥することを特徴とする無機電
解質塩含有高分子吸収体の製造方法。
【0014】(8) 第三アミノ基含有高分子重合体を
ベタイン化して平均重量分子量10,000〜10,0
00,000の高分子吸収体を得、無機電解質塩(B)
を含有する溶液中で架橋剤により架橋させ、次いで乾燥
することを特徴とする無機電解質塩含有高分子吸収体の
製造方法。
【0015】(9) 前記溶液に含まれる無機電解質塩
(B)の含有量が、前記架橋型高分子吸収体(A)の全
イオン基当量に対して0.5〜3倍モルであることを特
徴とする上記(6)〜(8)のいずれかに記載の無機電
解質塩含有高分子吸収体の製造方法。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明は、両性イオン性基を有す
る架橋型高分子吸収体(A)に無機電解質(B)がイオ
ン結合または担持する無機電解質塩含有高分子吸収体で
ある。
【0017】従来の両性イオン性高分子吸収体において
は、該吸収体内の対イオン基によるイオン架橋効果のた
め吸収液中の電解質イオン濃度が高くないと初期の吸収
速度が遅く、また電解質イオンの存在しない純水におい
てはその吸収量も非常に低かった。
【0018】そこで本発明では、架橋型高分子吸収体
(A)中にあらかじめ無機電解質塩(B)を含有させる
ことにより低濃度電解質溶液においても初期吸収性能の
高い架橋型高分子吸収体を得るものである。即ち、あら
かじめ担持等させた無機電解質塩(B)より発生する電
解質イオンにより吸液前もしくは吸液時に素早く架橋型
高分子吸収体(A)内のイオン結合が切断されるため、
吸収液中に存在する電解質イオン濃度が低い場合であっ
ても、初期の吸収速度を早くすることができる。更に、
高分子吸収体中に存在する電解質イオンは、高分子吸収
体中の浸透圧をも増加させるため、上記作用に加え、浸
透圧の増加作用によっても初期吸収能力を増加させ、初
期吸収速度の早い高分子吸収体とすることができるので
ある。以下、本発明を詳細に説明する。
【0019】(1)架橋型高分子吸収体(A) 本発明で使用する架橋型高分子吸収体(A)は、両性イ
オン性基を有することを特徴とし、好ましくはベタイン
型両イオン性基を有することを特徴とする。例えば、カ
チオン性基含有単量体(a2)、アニオン性基含有単量
体(a3)および共重合可能な他の単量体(a4)との
架橋重合体や、前記アニオン性基含有単量体(a2)と
カチオン性基含有単量体(a3)の代わりに、ベタイン
型両イオン性基含有単量体(a1)を単独で、または
(a1)を前記(a2)、(a3)または(a4)と共
に共重合したものがある。また、ポリアルキレンイミン
等の第三アミノ基を有する高分子量重合体をベタイン化
した後に架橋剤により架橋させたものでもよい。
【0020】架橋型高分子吸収体(A)中に含まれるア
ニオン性基のイオンモル当量とカチオン性基のイオンモ
ル当量の比は、1:2〜2:1、好ましくは1.5:1
〜1:1.5、より好ましくは1:1.2〜1.2:1
である。両性イオン性基がベタイン基単独の場合にはア
ニオンとカチオンのイオン当量比は、必然的に1:1と
なる。イオンモル当量の比が1:2〜2:1の範囲外と
なると含有されている無機電解質の影響で吸収倍率が低
下することがあるので好ましくない。以下、各単量体等
について説明する。
【0021】(2)ベタイン型両イオン性基含有単量体
(a1) 上記ベタイン型両イオン性基含有単量体(a1)として
は、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アク
リロイルオキシ基または(メタ)アクリルアミド基等の
重合可能な基を有し、かつカルボキシベタイン基、スル
ホベタイン基またはサルフェートベタイン基等のベタイ
ン基を有していれば特に制限はない。具体的には、以下
のものがある。
【0022】カルボキシベタイン基を有するものとし
て、N,N−ジメチル−N−(2−メタクリロイルオキ
シエチル)−N−(カルボキシメチル)アンモニウム内
部塩、N,N−ジメチル−N−(2−メタクリロイルオ
キシエチル)−N−(カルボキシエチル)アンモニウム
内部塩、N,N−ジメチル−N−(2−アクリロイルオ
キシエチル)−N−(カルボキシメチル)アンモニウム
内部塩またはN,N−ジメチル−N−(2−アクリロイ
ルオキシエチル)−N−(カルボキシエチル)アンモニ
ウム内部塩等の(メタ)アクリロイルオキシ型のベタイ
ン型両イオン性基含有単量体や、N,N−ジメチル−N
−(3−アクリルアミドプロピル)−N−(カルボキシ
メチル)アンモニウム内部塩、N,N−ジメチル−N−
(3−メタクリルアミドプロピル)−N−(カルボキシ
メチル)アンモニウム内部塩、N,N−ジメチル−N−
(3−アクリルアミドプロピル)−N−(カルボキシエ
チル)アンモニウム内部塩、N,N−ジメチル−N−
(3−メタクリルアミドプロピル)−N−(カルボキシ
エチル)アンモニウム内部塩などの(メタ)アクリルア
ミド型ベタイン型両イオン性基含有単量体がある。これ
らは、対応する3級アミン型単量体とモノハロアルキル
カルボン酸類との反応によって合成することができる。
例えば、ジメチルアミノエチルメタクリレートとモノク
ロロ酢酸ナトリウムとをメタノール中で反応させること
によって、N,N−ジメチル−N−(2−メタクリロイ
ルオキシエチル)−N−(カルボキシメチル)アンモニ
ウム内部塩が合成できる。
【0023】スルホベタイン基を有するものとして、
N,N−ジメチル−(2−アクリロイルオキシエチル)
−N−(3−スルホプロピル)アンモニウム内部塩(D
APS)、N,N−ジメチル−(2−メタクリロイルオ
キシエチル)−N−(3−スルホプロピル)アンモニウ
ム内部塩(DMPS)、N,N−ジエチル−(2−メタ
クリロイルオキシエチル)−N−(3−スルホプロピ
ル)アンモニウム内部塩、N,N−ジメチル−(2−ア
クリロイルオキシエチル)−N−(3−スルホプロピ
ル)アンモニウム内部塩、N,N−ジメチル−N−(2
−メタクリロイルオキシエチル)−N−(スルホメチ
ル)アンモニウム内部塩、N,N−ジメチル−N−(2
−メタクリロイルオキシエチル)−N−(スルホエチ
ル)アンモニウム内部塩、N,N−ジメチル−N−(2
−アクリロイルオキシエチル)−N−(スルホメチル)
アンモニウム内部塩またはN,N−ジメチル−N−(2
−アクリロイルオキシエチル)−N−(スルホエチル)
アンモニウム内部塩等の(メタ)アクリロイルオキシ型
のベタイン型両イオン性基含有単量体や、N,N−ジメ
チル−N−(3−メタクリルアミドプロピル)−N−
(3−スルホプロピル)アンモニウム内部塩(DPMP
S)、N,N−ジメチル−N−(3−アクリルアミドプ
ロピル)−N−(3−スルホプロピル)アンモニウム内
部塩(DPPS)、N,N−ジメチル−N−(3−メタ
クリルアミドプロピル)−N−(3−スルホプロピル)
アンモニウム内部塩、N,N−ジメチル−N−(3−ア
クリルアミドブチル)−N−(3−スルホプロピル)ア
ンモニウム内部塩、N,N−ジメチル−N−(4−アク
リルアミドブチル)−N−(3−スルホプロピル)アン
モニウム内部塩、N,N−ジメチル−N−(4−メタク
リルアミドブチル)−N−(3−スルホプロピル)アン
モニウム内部塩、N,N−ジメチル−N−(3−アクリ
ルアミドプロピル)−N−(4−スルホブチル)アンモ
ニウム内部塩、N,N−ジメチル−N−(3−メタクリ
ルアミドプロピル)−N−(4−スルホブチル)アンモ
ニウム内部塩等のアンモニウム内部塩、N,N−ジメチ
ル−N−(3−アクリルアミドプロピル)−N−(スル
ホメチル)アンモニウム内部塩、N,N−ジメチル−N
−(3−メタクリルアミドプロピル)−N−(スルホメ
チル)アンモニウム内部塩、N,N−ジメチル−N−
(3−アクリルアミドプロピル)−N−(スルホエチ
ル)アンモニウム内部塩、N,N−ジメチル−N−(3
−メタクリルアミドプロピル)−N−(スルホエチル)
アンモニウム内部塩などの(メタ)アクリルアミド型ベ
タイン型両イオン性基含有単量体がある。これらは、対
応する3級アミン型単量体とハロスルホン酸塩類との反
応によって合成することができる。例えば、ジメチルア
ミノエチルメタクリレートと2−ブロムエタンスルホン
酸ナトリウムとを反応させることによって、N,N−ジ
メチル−N−(2−メタクリロイルオキシエチル)−N
−(スルホメチル)アンモニウム内部塩が合成できる。
【0024】更に、サルフェートベタイン基を有するも
のとしては、ピリジン/SO3 錯体やジオキサン/SO
3 錯体などとエチレンオキシドとから調製したアルキル
硫酸化剤を用いて4級化したピリジン−N−エチルサル
フェート等がある。
【0025】更に加えて、1−ビニル−3−(3−スル
ホプロピル)イミダゾリウム内部塩(VIPS)、1−
ビニル−2−メチル−3−(3−スルホブチル)イミダ
ゾリウム内部塩、1−ビニル−2−メチル−3−(4−
スルホブチル)イミダゾリウム内部塩、1−ビニル−3
−(2−スルホベンジル)イミダゾリウム内部塩等のイ
ミダゾリウム内部塩;4−ビニル−1−(3−スルホプ
ロピル)ピリジニウム内部塩(VPPS)、2−ビニル
−1−(3−スルホプロピル)ピリジニウム内部塩、2
−メチル−5−ビニル−1−(3−スルホプロピル)ピ
リジニウム内部塩等のピリジニウム内部塩;その他3−
{3−(2−(メタクリロイルオキシ)エトキシカルボ
ニル)ピリジニオ}プロパンスルホネート内部塩が挙げ
られる。本発明では、上記ベタイン型両イオン性基含有
単量体の1種を単独で使用できるほか、2種以上を併用
することもできる。
【0026】(3)カチオン性基含有単量体(a2) 上記カチオン性基含有単量体(a2)としては、第三ア
ミノ基含有単量体またはこれらの塩を含有する単量体お
よび第四級アンモニウム塩含有単量体が挙げられる。
【0027】第三アミノ基含有単量体またはこれらの塩
を含有する単量体の例としては、ジアルキルアミノアル
キル(メタ)アクリレート[ジメチルアミノエチル(メ
タ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノメチル(メ
タ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノメチル(メ
タ)アクリレート、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)アクリレート等];ジアルキルアミノヒドロキシア
ルキル(メタ)アクリレート[ジメチルアミノヒドロキ
シプロピル(メタ)アクリレート等];ジアルキルアミ
ノアルキル(メタ)アクリルアミド[ジメチルアミノエ
チル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノ
プロピルアクリルアミド、N,N−ジエチルアミノプロ
ピルアクリルアミド等];ジアルキルアミノヒドロキシ
アルキル(メタ)アクリルアミド[ジメチルアミノヒド
ロキシプロピル(メタ)アクリルアミド等];ビニルピ
ロリドン;ビニルピリジン;1−ビニルイミダゾール、
1−ビニル−2−メチルイミダゾール等のイミダゾール
含有不飽和単量体;2−ビニルピリジン、3−ビニルピ
リジン、4−ビニルピリジン、3−(2−(メタ)アク
リロキシ)エトキシカルボニルピリジン等のピリジン含
有不飽和ビニル単量体およびこれらの2種以上の混合
物;ならびにこれらの単量体と酸、例えば塩酸、臭酸な
どとの塩が例示でき、これらのいずれかを単独使用する
他、これらの2種以上を併用してもよい。本発明ではこ
れらの中でも、N,N−ジアルキルアミノアルキル(メ
タ)アクリレートおよびN,N−ジアルキルアミノアク
リルアミドが好ましく、特にはN,N−ジメチルアミノ
エチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノ
メチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノ
プロピルアクリルアミドが好ましい。これらを用いて高
分子重合体を得、次いでベタイン化する場合などには、
特にベタイン化が容易であり、これにより吸収性に優れ
る高分子吸収体が得られるからである。
【0028】第四級アンモニウム塩含有単量体として
は、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートと
アルキルハライドまたはジアルキル硫酸との反応物
[(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモ
ニウムクロライドまたはブロマイド、(メタ)アクリロ
イルオキシエチルトリメチルアンモニウムメチルサルフ
ェート等];ジアルキルアミノヒドロキシアルキル(メ
タ)アクリレートとアルキルハライドまたはジアルキル
硫酸との反応物[(メタ)アクリロイルオキシヒドロキ
シエチルトリメチルアンモニウムクロライド等];ジア
ルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミドとアルキ
ルハライドまたはジアルキル硫酸との反応物[トリメチ
ルアミノエチル(メタ)アクリルアミドとの塩化物
等];ジアルキルアミノヒドロキシアルキル(メタ)ア
クリルアミドとアルキルハライドまたはジアルキル硫酸
との反応物[ジエチルメチルアミノヒドロキシプロピル
(メタ)アクリルアミドとの塩化物等];N−アルキル
ビニルピリジニウムハライド[N−メチル−2−ビニル
ピリジニウムクロライド等];トリアルキルアリルアン
モニウムハライド[例えば、ジメチルジアリルアンモニ
ウムクロライド等]が挙げられる。これらは1種を単独
で使用するほか、2種以上を併用してもよい。本発明で
は、これらの内ジアルキルアミノアルキル(メタ)アク
リレートとアルキルハライドまたはジアルキル硫酸との
反応物が好ましく、特には、(メタ)アクリロイルオキ
シエチルトリメチルアンモニウムクロライドが好まし
い。
【0029】(4)アニオン性基含有単量体(a3) 上記アニオン性基含有単量体(a3)としては、カルボ
キシル基、水酸基、スルホン基、リン酸基を含有する単
量体がある。
【0030】カルボキシル基を含有する重合性単量体と
しては、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、
無水マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン
酸またはこれらの塩等を挙げることができ、これらの1
種または2種以上を併用することもできる。ここに塩と
しては、こられのナトリウム、カリウム、リチウム、ア
ンモニウム、マグネシウム、カルシウム等が挙げられ
る。本発明では、カルボキシル基を含有する重合性単量
体として、(メタ)アクリル酸または(メタ)アクリル
酸塩が好ましい。また(メタ)アクリル酸塩としては、
(メタ)アクリル酸ナトリウム、(メタ)アクリル酸カ
リウム、(メタ)アクリル酸リチウムであることが好ま
しい。カルボキシル基含有単量体の中でも、これらの親
水性基の導入により、純水および電解質溶液における吸
収倍率に特に優れるからである。
【0031】水酸基を含有する重合性単量体としては、
ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプ
ロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メ
タ)アクリレート、ヒドロキソプロピル(メタ)アクリ
レート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート化
合物、ヒドロキシエチルアクリルアミドやアリルアルコ
ールがある。スルホン基を含有する重合性単量体として
は、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン
酸またはその塩、(メタ)アリルスルホン酸またはその
塩、ビニルスルホン酸またはその塩、スチレンスルホン
酸またはその塩、2−アクリルアミド−2−メチルプロ
パンスルホン酸またはその塩、2−ヒドロキシ−3−ブ
テンスルホン酸またはその塩、スルホエチル(メタ)ア
クリレート等のスルホン酸基含有単量体がある。更に、
リン酸基を含有する単量体としては、(メタ)アリルホ
スホン酸またはその塩、ビニルホスホン酸またはその
塩、等がある。本発明では、アニオン性基含有単量体
(a3)の全部または一部として、カルボキシル基含有
単量体を使用することが好ましい。これにより、親水性
に優れ純水および電解質液に対する吸収倍率に優れる高
分子吸収体が得られるからである。
【0032】(5)他の単量体(a4) 上記他の単量体(a4)としては、上記カチオン性基含
有単量体、アニオン性基含有単量体の他の、アミノ基、
アミド基、イミド基、ニトリル基、アルデヒド基または
オキシアルキレン基を含有する重合性単量体がある。こ
れらの基を重合性単量体1分子中に2以上含有していて
もよい。具体的には以下の単量体がある。
【0033】アミノ基を含有する重合性単量体として
は、上記カチオン性基含有単量体のものとして、アリル
アミンがあり、アミド基を含有する重合性単量体として
は、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアセチ
ルアミド、N−置換アルキルアミド等がある。また、イ
ミド基を含有する重合性単量体としては、マレイミド、
メチルマレイミド、エチルマレイミド、プロピルマレイ
ミド、ブチルマレイミド、オクチルマレイミド、ドデシ
ルマレイミド、ステアリルマレイミド、フェニルマレイ
ミド、シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド誘導体
やビニルピロリドンがある。
【0034】ニトリル基を含有する重合性単量体として
は、(メタ)アクリロニトリル等のニトリル基を含有ビ
ニル系単量体がある。アルデヒド基を含有する重合性単
量体としては、(メタ)アクロレイン等のアルデヒド基
含有ビニル系単量体がある。更に、3−メタクリルアミ
ドプロピルトリメチルアンモニウム、N−ビニル−2−
ピロリドン等の4級アンモニウム基を含有する単量体;
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、
安息香酸ビニル、桂皮酸ビニル等のビニルエステル類;
エチレン、プロピレン等のアルケン類単量体;スチレ
ン、スチレンスルホン酸等の芳香族ビニル系単量体;メ
チルビニルエーテル、エチルビニルエーテル等のアルキ
ルビニルエーテル、アルコキシポリアルキレングリコー
ル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸のアルキ
レンオキサイド付加物等のノニオン性親水性ビニルモノ
マー等を使用することもでき、これらの1種を使用する
場合の他、2種以上を併用してもよい。
【0035】(6)第三アミノ基含有高分子重合体 本発明で使用する第三アミノ基含有高分子重合体として
は、上記第三アミノ基含有単量体の単独重合体や上記他
の単量体(a4)との共重合体、更にポリアルキレンイ
ミンなどを使用することができる。ここにポリアルキレ
ンイミンは、エチレンイミン、プロピレンイミン、1,
2−ブチレンイミン、2,3−ブチレンイミン、1,1
−ジメチルエチレンイミン等のアルキレンイミンを常法
により重合して得ることができる。また、これらアルキ
レンイミンの単独重合体の他、上記アルキレンイミンを
2種以上を混合して得られる例えばエチレンイミンとプ
ロピレンイミンとの混合物からなるポリアルキレンイミ
ンでもよい。ポリアルキレンイミンは重合により枝分か
れし、通常構造中に第一アミノ基、第二アミノ基の他、
第三アミノ基が含まれる。本発明では、これらの中でも
ポリエチレンイミンが好ましい。その分子量としては、
平均重量分子量1,000〜10,000,000であ
ることが好ましく、より好ましくは10,000〜1
0,000,000、特には100,000〜10,0
00,000である。1,000より分子量が低いと未
架橋体の量が増加し、10,000,000より分子量
が高いと、架橋操作が煩雑になるからである。
【0036】(7)架橋性単量体 本発明の架橋型高分子吸収体(A)が、水性媒体を吸収
し媒体に溶解することなく膨潤状態を維持するために
は、共有結合、静電結合、もしくは水素結合等によって
重合体に架橋構造を導入することが好ましい。これによ
り得られた無機電解質塩含有高分子吸収体の吸収性が向
上される。架橋の導入には、単量体重合時に架橋性単量
体を共重合させる方法と、架橋重合体または未架橋重合
体にその後架橋助剤を反応させ架橋型高分子吸収体
(A)を得る方法とがある。
【0037】本発明では、他の単量体(a4)の全部ま
たは一部として、以下の架橋性単量体を使用することが
できる。例えば、N,N−ジアリルメタクリルアミド、
ジアリルアミン、N,N−ビスアクリルアミド酢酸、
N,N’−ビスアクリルアミド酢酸メチルエステル、
N,N’−ビスアクリルアミド酢酸メチルエステル、
N,N’−メチレンビスアクリルアミド、N,N−ベン
ジリデンビスアクリルアミド、ジアリルスクシネート、
エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコ
ールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリ
レート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポ
リエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグ
リコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ
アクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレー
ト、ペンタエリスリトールトリアクリレート、エチレン
グリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジ
メタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレ
ート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ポ
リエチレングリコールジメタクリレート、1,4−ブタ
ンジオールジメタクリレート、1,3−ブタンジオール
ジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタク
リレート、トリメチロールプロパントリメタクリレー
ト、2−ヒドロキシ−3−アクリロイルオキシプロピル
メタクリレート、グリセリンジメタクリレート、ネオペ
ンチルグリコールジメタクリレート、ジアリルアクリル
アミド、ジビニルベンゼン等がある。本発明では、これ
らの1種を単独で使用できるほか、2種以上を併用する
こともできる。
【0038】(8)架橋助剤 上記架橋助剤としては、以下のものがある。
【0039】例えば、(メタ)アクリル酸または(メ
タ)アクリル酸塩のカルボキシル基(塩)含有単量体を
重合性単量体として含有する場合には、水酸基、エポキ
シ基、アミノ基、メチロール基等のカルボキシル基と反
応して化学結合を形成し得る官能基を2個以上有する多
官能性化合物、例えば、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、グリセロールトリグリシ
ジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテ
ル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリ
エチレングリコールジグリシジルエーテル等のジまたは
トリグリシジル化合物;エチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ポリエチレングリコール、グリセロール
等のグリコール化合物;グリシジルアルコール、トリメ
チロールプロパン、ポリビニルアルコール、ペンタエリ
スリトール等の水酸基含有化合物;エタノールアミン、
エチレンジアミン、プロピレンジアミン、トリメチロー
ルメラミン、、ポリエチレンイミン、尿素などを使用す
ることができる。また、ホルムアルデヒドによる架橋
後、多価金属イオンによる架橋もできる。
【0040】重合体が水酸基を有する場合には、カルボ
キシル基、酸無水物、アルデヒド基、イソシアネート基
等の水酸基と反応して化学結合を形成し得る官能基を2
個以上有する多官能性化合物、例えばマロン酸、コハク
酸、グルタル酸、リンゴ酸、プロパン−1,2,3−ト
リカルボン酸およびそれらの酸無水物、グリオキザー
ル、グルタルアルデヒド、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート、シクロヘキサンジイソシアネート等を使用するこ
とができる。
【0041】重合体がニトリル基を有する場合には、ア
ミノ基のようなニトリル基と反応して化学結合を形成し
得る官能基を2個以上有する多官能性化合物、例えば、
ヒドラジン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、
ブチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメ
チレンジアミン、両末端アミノ化ポリエチレングリコー
ル等が挙げられる。
【0042】尚、未架橋前の重合体が第三アミノ基含有
ビニル単量体とアクリル酸およびアクリル酸塩との共重
合体、ポリアルキレンイミンまたはポリアリルアミンで
ある場合には、グリシジルエーテル化合物、イソシアネ
ート化合物、グリセロール化合物を架橋助剤として使用
することが好ましい。
【0043】本発明では架橋助剤として、これらの1種
を単独で使用する場合の他、2種以上を併用することも
できる。
【0044】(9)ベタイン化 第一アミノ基や第二アミノ基を含有する重合体は、例え
ばアミノ酸型両性基を有する重合体とすることができ、
第三アミノ基を含有する重合体は、ベタイン型両イオン
性基含有重合体とすることができる。第三アミノ基のみ
が含有されている場合であっても、第三アミノ基の10
0%をベタイン化する場合の他、耐塩性の必要度にあわ
せてその一部をベタイン化し、残りはカチオン基または
ノニオン基としてもよい。
【0045】ベタイン化は、具体的には重合体に含まれ
る第三アミノ基は、スルホベタイン化、サルフェートベ
タイン化またはカルボキシベタイン化等、高分子吸収体
の使用目的に応じて適宜好ましいベタイン化を選択する
ことができる。本発明のベタイン化としては、スルホベ
タイン化やカルボキシベタイン化が好ましい。吸収性に
優れる無機電解質塩含有高分子吸収体が得られるからで
あるスルホベタイン化は、第三アミノ基をハロスルホン
酸塩、スルトン等のスルホベタイン化剤により行う。
【0046】ハロスルホン酸塩としては、2−ブロモエ
タンスルホン酸塩、エピクロロヒドリンと亜硫酸水素ナ
トリウムとから導かれた3−クロロ−2−ヒドロキシプ
ロパンスルホン酸塩がある。スルホベタイン化剤は、一
般に第三アミノ基1モルに対し、0.1〜2モルである
ことが好ましく、より好ましくは0.3〜1.2モルで
ある。
【0047】また、スルトンとしては、1,3−プロパ
ンスルトン、1,4−ブタンスルトン等の脂肪族スルト
ンの他、ナフタスルトン等の芳香族スルトンが挙げられ
る。スルトンを使用する場合には、重合体を溶媒に溶解
し、これに第三アミノ基1モルに対しスルトンを0.1
〜2モル、特に好ましくは0.3〜1.2モルを添加す
る。反応系には反応触媒を使用しなくてもよい。十分に
スルホベタイン化が進行するからである。
【0048】また、スルホベタイン化は、スルホベタイ
ン化剤を使用するものの他、予め塩化アリル、ジブロモ
エタン、塩化ベンジルエピクロロヒドリン等で3級アミ
ノ基を4級化した後に、亜硫酸水素ナトリウムや亜硫酸
ナトリウムでスルホン化する方法も使用できる。本発明
のスルホン化としては、1,3−プロパンスルトンや
1,4−ブタンスルトン等の脂肪族スルトンを使用する
ことが好ましい。反応が低温で進行し塩を副生しないか
らである。
【0049】サルフェートベタイン化は、上記スルトン
の代わりに、環状サルフェートを使用して行うことがで
きる。環状サルフェートは、1,3−ジオールやエチレ
ンオキシドの硫酸化で調製することができる。また、ピ
リジン/SO錯体やジオキサン/SO錯体等とエチ
レンオキサイドとから調製したアルキル硫酸化剤とを用
いて4級化することもできる。更に、スルホベタインと
同様に、4級化した後に硫酸化する方法も使用できる。
例えば、第三アミノ基をω−クロロアルコールで4級化
しその後クロロスルホン酸で硫酸化すると、サルフェー
トベタインが得られる。
【0050】カルボキシベタイン化は、第三アミノ基と
モノクロロ酢酸(塩)、モノクロロ酢酸エステル、モノ
ブロモフェニル酢酸または4−ブロモブタン酸等のカル
ボキシベタイン化剤を、水またはイソプロピルアルコー
ル等の溶媒中で、温度10〜100℃、特に好ましくは
40〜60℃で反応させることによって行うことができ
る。モノクロロ酢酸(塩)等のカルボシキベタイン化剤
は、第三アミノ基1モルに対し、0.1〜2モル、特に
好ましくは0.3〜1.5モル使用する。
【0051】またカルボキシベタイン化は、第三アミノ
基とβ−プロピオラクトンやα、β−不飽和脂肪酸と反
応させて行うこともできる。更に、第三アミノ基をハロ
ニトリルで4級化し、次いで加水分解してもカルボキシ
ベタインが得られる。本発明でカルボキシベタイン化と
しては、モノクロロ酢酸ナトリウム等のモノクロロ酢酸
塩やモノクロロ酢酸エステルを使用することが好まし
い。
【0052】ベタイン化は上記の他、第三アミノ基と二
塩基酸無水物との錯体にエチレンオキシドを反応させて
エステル結合を有するベタインを得ることができる。な
お、ベタイン化後に再沈を行い、未反応ベタイン化物を
洗浄することもできる。
【0053】当該アミノ基含有単量体に含まれるカルボ
キシル基のアルキルエステル部をケン化してカルボキシ
ル基又はその塩等のアニオン性基にすることにより、ア
ミノ基含有重合体をアミノ酸型に両性化することができ
る。また、シアノ基が含有されている場合は、当該シア
ノ基をアルカリ加水分解しカルボキシル基又はその塩と
し、アミノ酸型両性基に両性化することができる。
【0054】(10)重合 前記架橋型高分子吸収体(A)は、上記各単量体を重合
して架橋型高分子吸収体とすることができる。本発明で
は、ベタイン型両イオン性基含有単量体(a1)と他の
単量体(a4)とを共重合する場合や、少なくともカチ
オン性基含有単量体(a2)、アニオン基含有単量体
(a3)および上記他の単量体(a4)とを共重合して
製造したものであることが好ましい。純水および低濃度
電解質溶液中において極めて立ち上がりに優れる無機電
解質塩含有高分子吸収体が得られるからである。
【0055】例えば、ベタイン型両イオン性基含有単量
体(a1)と他の単量体(a4)とを共重合して製造す
る場合には、単量体(a1)と他の単量体(a4)との
モル%は、(a1)30.0〜99.99モル%と(a
2)0.01〜70.0モル%であることが好ましく、
より好ましくは(a1)50.0〜99.99モル%と
(a4)0.01〜50.0モル%、特には(a1)8
0.0〜99.99モル%と(a4)0.01〜20.
0モル%である。カチオン性基含有単量体とアニオン性
基含有単量体とを共重合する場合は、両者のイオンモル
当量の比が、1:2〜2:1、好ましくは1.5:1〜
1:1.5、特に好ましくは1:1.2〜1.2:1の
範囲となるように配合して使用することが好ましい。更
に、上記ベタイン型両イオン性基含有単量体に代えて、
他の単量体(a4)と共重合させることもできる。ここ
に他の単量体(a4)には架橋性単量体を含む。更に、
上記架橋性単量体を使用する場合は、求める架橋の程度
や使用する重合体の種類等に応じて適宜選択できるが、
共重合する全単量体に対して0.01〜1モル%である
ことが好ましく、より好ましくは0.02〜0.6モル
%である。この範囲で、吸収倍率に優れる無機電解質塩
含有高分子吸収体が得られるからである。一方、架橋助
剤を使用する場合は、架橋前の重合体100重量%に対
し、架橋助剤を0.001〜30重量%、より好ましく
は0.01〜10重量%、特に好ましくは0.01〜5
重量%使用する。この範囲で各種の電解質に対する吸収
倍率に優れる無機電解質塩含有高分子吸収体が得られる
からである。
【0056】本発明で使用する前記架橋型高分子吸収体
(A)が、第三アミノ基含有単量体と上記他の単量体
(a4)との共重合体または第三アミノ基含有高分子重
合体をベタイン化したものである場合には、以下の配合
割合が好ましい。即ち、第三アミノ基含有単量体と単量
体(a2)との配合割合は、第三アミノ基含有単量体3
0.0〜99.99モル%と(a2)0.01〜70.
0モル%であることが好ましく、より好ましくは第三ア
ミノ基含有単量体50.0〜99.99モル%と(a
2)0.01〜50.0モル%、特には第三アミノ基含
有単量体80.0〜99.99モル%と(a2)0.0
1〜20.0モル%である。上記架橋性単量体を使用す
る場合には、他の単量体(a4)に含まれる。この際、
架橋性単量体は、求める架橋の程度や使用する重合体の
種類等に応じて適宜選択でき、一般には、共重合する全
単量体の0.01〜1モル%であることが好ましく、よ
り好ましくは0.02〜0.6モル%である。この範囲
で、各種の電解質溶液に対する吸収倍率に優れる無機電
解質塩含有高分子吸収体が得られるからである。
【0057】重合方法は、一般的に使用される重合方法
で製造することができる。なお、他の単量体(a4)と
してカルボキシル基またはその塩を含有する単量体を使
用する場合には、当該カルボキシル基(塩)含有単量体
が水溶液重合時に加水分解を起こす場合がある。例え
ば、ジメチルアミノエチルアクリレートなど水溶液重合
時に加水分解を起こす可能性のあるカルボキシル基
(塩)含有単量体を使用する場合は、当該単量体を塩酸
塩等の塩にした後に重合するか、塩を形成していないカ
ルボキシル基含有単量体等とpH7以下の水素イオン濃
度の低い状態で共重合させてアミノ基含有重合体を得る
ことができる。
【0058】共重合は、交互共重合、ランダム共重合、
ブロック共重合等のいずれでもよい。また、従来より行
われているラジカル重合法のいずれの方法を用いて調製
してもよい。従って、塊重合、水系沈殿重合、懸濁重
合、乳化重合、溶液重合、逆相懸濁重合のいずれの方法
を用いてもよく、得られる重合体の形態を考慮して適宜
選択すればよい。
【0059】ラジカルの発生には、ラジカル重合触媒を
使用する方法、放射線、電子線、紫外線を照射する方法
等が挙げられる。ラジカル重合触媒としては、メチルエ
チルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキ
サイド等のケトンパーオキサイド類;t−ブチルハイド
ロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等の
ハイドロパーオキサイド類である有機過酸化物、アゾビ
スイソブチロニトリル、アゾビスシアノ吉草酸等のアゾ
化合物、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等の過硫
酸塩等のラジカル発生剤、およびこれらのラジカル発生
剤と亜硫酸水素ナトリウム、L−アスコルビン酸等との
還元剤との組み合わせからなるレドックス系開始剤が挙
げられる。本発明では、レドックス系開始剤を使用する
ことが好ましい。低温で重合が可能だからである。
【0060】ラジカル発生剤の使用量について特に制限
は無いが、重合体を構成する各単量体の合計重量に対し
て、0.001〜30重量%であることが好ましく、特
に好ましは0.01〜10重量%である。
【0061】また本発明で使用する架橋型高分子吸収体
(A)は、ポリアルキレンイミン等や、上記第三アミノ
基含有単量体や共重合体等の第三アミノ基含有高分子重
合体を両性化し、次いで上記架橋助剤を使用して架橋さ
せることもできる。これにより、単量体重合時に架橋さ
せて得た重合体よりも、優れた吸収性能を有する重合体
が得られる。この様な架橋助剤を使用する場合は、架橋
前の重合体100重量%に対し、架橋助剤を0.001
〜30重量%、より好ましくは0.01〜10重量%、
特に好ましくは0.01〜5重量%使用する。この範囲
で十分に純水および電解質溶液に対する吸水性に優れる
架橋型高分子吸収体(A)が得られるからである。架橋
は、架橋助剤添加後に温度30〜120℃、時間1〜4
8時間で終了する。
【0062】(11)無機電解質塩(B) 本発明で使用する無機電解質塩(B)としては、ナトリ
ウム、リチウム、カリウム等のアルカリ金属、カルシウ
ム、マグネシウム等のアルカリ土類金属、アルミニウム
等の軽金属の各塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩等のう
ち水溶液にした時のpHが5〜8のものを使用すること
ができ、より好ましくは浸透圧効果に優れるアルカリ金
属塩であり、特には、塩化リチウム、塩化ナトリウム、
塩化カリウムが好ましい。本発明では、これらの1種ま
たは2種以上を併用することができる。
【0063】無機電解質塩は、上記架橋型高分子吸収体
(A)の両イオン性基にイオン結合し、または架橋型高
分子吸収体(A)に担持される。本発明においては、純
水または低濃度電解質溶液を吸収する場合に、架橋型高
分子吸収体(A)中のイオン架橋の切断と当該無機電解
質塩の浸透圧作用によって極めて吸収の立ち上がりに優
れる高分子吸収体となると考えられる。
【0064】(12)無機電解質塩含有高分子吸収体 本発明の無機電解質塩含有高分子吸収体は、両イオン性
基を有する架橋型高分子吸収体(A)に上記無機電解質
塩(B)をイオン結合または担持する無機電解質塩含有
高分子吸収体である。
【0065】本発明の無機電解質塩含有高分子吸収体の
含水率は、20wt%以下であることが好ましく、より
好ましくは2〜15wt%、特に好ましくは3〜12w
t%である。含水率は、無機電解質塩含有高分子吸収体
の乾燥前重量をW、105℃で3時間乾燥後の重量を
とした場合に、(W−W)×100/Wで表
される。含水率が上記範囲であれば、無機電解質塩が十
分に高分子吸収体に担持され、使用感に優れる高分子吸
収体が得られると共に吸収倍率に優れる高分子吸収体が
得られるからである。
【0066】無機電解質塩(B)をイオン結合または担
持させるには、架橋性高分子吸収体(A)の重合の際、
即ち、上記各単量体(a1)、(a2),(a3)、
(a4)または架橋性単量体等の重合を、無機電解質塩
(B)を含有する溶液中で行い、得られた重合体を乾燥
させることでイオン結合または担持させることができ
る。なお、架橋型高分子吸収体(A)が架橋性単量体を
含有しない第三アミン含有高分子重合体などの場合に、
高分子重合体を架橋助剤により架橋させる場合には、当
該高分子重合体と架橋助剤とによる架橋反応を無機電解
質塩(B)溶液中で行い、得られた重合体を乾燥するこ
とにより架橋型高分子吸収体(A)にイオン結合や担持
させることができる。
【0067】重合時または架橋助剤による架橋時に使用
する前記無機電解質塩(B)を含有する溶液の無機電解
質塩(B)の含有量は、濃度0.5〜50wt%、より
好ましくは1〜30wt%、特には2〜20wt%の無
機電解質塩溶液を用いることが好ましい。この範囲で、
重合性に優れるからである。また、無機電解質塩含有高
分子吸収体に含まれる無機電解質塩の含有量は、前記架
橋型高分子吸収体(A)の全イオン基当量に対して0.
5〜3倍モルであることが好ましく、より好ましくは
0.8〜2.5倍モル、特には1〜2倍モルであること
が好ましい。0.5倍モルを下回ると、立ち上がりおよ
び吸収倍率が鈍化し、その一方3倍モルを越えると無機
電解質塩の有する潮解性により使用感が劣化する場合が
あるからである。なお、ここにイオン当量は、アニオン
基またはカチオン基は、それぞれ1当量とし、ベタイン
基は2当量とする。
【0068】また、本発明の無機電解質塩含有高分子吸
収体は、無機電解質溶液中での重合体後または架橋後の
重合体を、所定の方法により約0.1mm〜50mm程
度の破片に破断し、乾燥して得ることができる。乾燥温
度は、特に限定されるものではないが、例えば100〜
250℃の範囲、より好ましくは120〜200℃の範
囲とすればよい。乾燥時間は適宜選択でき、10秒〜5
時間、好ましくは1分〜2時間程度が好適である。ま
た、乾燥方法としては、加熱乾燥、熱風乾燥、減圧乾
燥、赤外線乾燥、マイクロ波乾燥、ドラムドライヤー乾
燥等の種々の方法を採用することができる。
【0069】両イオン性を有する架橋型高分子吸収体
(A)は、架橋構造により、吸収した純水または電解質
溶液の戻りを防止する。従って、無機電解質溶液中で重
合反応を行い、または架橋反応を行うことにより、無機
電解質塩が当該高分子吸収体の内部に広範囲に付着す
る。しかもその後の乾燥操作により、無機電解質塩は高
分子吸収体に強固に担持されるのである。従って、当該
無機電解質塩含有高分子吸収体を用いると、純水および
電解質溶液の双方において優れた吸収倍率で吸収すると
共に、無機電解質塩の浸透圧作用により極めて優れた吸
収の立ち上がり効果を奏するのである。しかも電解質溶
液吸収後は本来の両性イオン作用を発揮し、純水および
電解質溶液においても安定した吸収性を有する高分子吸
収体となるのである。本発明は、この様な高分子吸収体
の両イオン性基にイオン結合し、または高分子吸収体の
内部に担持させた無機電解質塩の作用に着目してなされ
たものであり、この結果、極めて純水および低濃度の電
解質溶液に対する吸収倍率ならびに吸収の立ち上がりに
優れる無機電解質塩含有高分子吸収体が得られたのであ
る。
【0070】(13)添加物 本発明の無機電解質塩含有高分子吸収体は、更に必要に
応じて抗菌剤、消臭剤、香料、各種の無機粉末、発泡
剤、顔料、染料、親水性短繊維、可塑剤、粘着剤、界面
活性剤、酸化剤、還元剤等を添加し、これにより種々の
機能を付与することができる。
【0071】(14)用途 本発明の無機電解質塩含有高分子吸収体は、純水および
電解質溶液に対し吸収倍率に優れると共に、立ち上がり
に優れる吸収速度を有する。このため、汗、尿、血液等
の電解質溶液を効率よく吸収し、紙おむつや生理用品の
吸収体、止水パット、血液用フローストッパー等に使用
することができる。また、園芸用保水材、塩類土壌改良
剤、地中および海中ケーブル用止水剤、鋼管矢板用止水
剤等に使用できる。また、アニオン系またはカチオン系
単独の高分子吸収体とは異なり、当該高分子吸収体内部
に無機電解質塩を含有させても吸水性能の低下がないの
で、医薬品、産業用の材料としても有効に利用すること
ができる。
【0072】
【実施例】以下、実施例をあげ、本発明を更に具体的に
説明するが、本発明はこれだけに限定されるものではな
い。なお、例中、特にことわりのない限り、「%」は重
量%を表すものとする。
【0073】(比較例1)容量50mlのスクリュー管
に、N,N−ジメチル−(3−アクリルアミドプロピ
ル)−N−(3−スルホプロピル)アンモニウム内部塩
(以下、「DPPS」という。)を0.023モル
(6.4g)と架橋性単量体としてN,N’−メチレン
ビスアクリルアミドをDPPSに対し0.4モル%仕込
み、脱イオン水20gで溶解させた後、窒素ガスを吹き
込むことによりモノマー水溶液中の酸素を置換した。次
に、DPPSに対し1モル%量のアゾビス吉草酸を添加
溶解して密封し、60℃のウォーターバス中に入れたと
ころ、約10分でゲル状態となった。その後、20時間
バス中に静置し、重合を完結させ重合体を得た。次に、
重合ゲルを取り出し、2×2×10mmの短冊状に切断
して70℃の減圧乾燥機で4時間乾燥させた。乾燥させ
た固体をコーヒーミルを用いて粉砕した後振動ふるいを
用いて300〜600μmのサンプル粒子を得た。
【0074】得られたサンプルを105℃の乾燥機で3
時間乾燥させ、含水率を測定した。サンプルの含水率は
6wt%であった。
【0075】また、以下の式により、純水および電解質
溶液として0.9wt%塩化ナトリウム水溶液を用い、
吸水10分後および1時間後の吸収倍率を測定した。結
果を表−1に示す。
【0076】
【数1】
【0077】(実施例1)比較例1における脱イオン水
を4%塩化ナトリウム水溶液(DPPS全イオン基当量
に対して0.3倍モル)にした以外は、同様の操作を行
いサンプルを得た。サンプルの含水率は、7%であっ
た。比較例1と同様にして吸水倍率を測定した。
【0078】(実施例2)比較例1における脱イオン純
水を15%塩化ナトリウム水溶液(DPPS全イオン基
当量に対して1.1倍モル)にした以外は、同様の操作
を行いサンプルを得た。サンプルの含水率は、7%であ
った。
【0079】
【表1】
【0080】(比較例2)アクリル酸2.9gとアクリ
ル酸ジメチルアミノエチル17.7gを反応容器に入
れ、脱イオン水を80g添加し、次いで反応溶液を撹拌
しながら窒素置換を行った。次に、反応溶液を50℃に
調温し、10%水溶液にした亜硫酸ナトリウム0.57
4gを添加し、1分間撹拌混合した。次に、1%水溶液
にしたL−アスコルビン酸ナトリウム0.177gを添
加し、同様に撹拌した。反応溶液は、数分後に重合を開
始し、約20分で高粘度重合体となった。
【0081】3時間後に当該重合体を取り出し,GPC
を用いて測定したところ、重量平均分子量は、760,
000であった。ついで重合体を含む前記希釈液にプロ
パンストン15.1gを加え、撹拌し、70℃2時間反
応させて、3級アミン部分をベタイン化した。次に、プ
ロピレングリコールジグリシジルエーテル2gを添加
し、80℃で2時間加熱し、架橋を行ったところ透明な
架橋ゲルが得られた。得られたゲルは、比較例1と同様
の操作で乾燥、粉砕を行いサンプルを作成した。作成し
たサンプルの含水量は9%であった。
【0082】このサンプルを用いて比較例1と同様に吸
水倍率を測定した。
【0083】(実施例3)比較例2と同様の操作でベタ
イン化した重合体水溶液に塩化ナトリウム5.6g(全
高分子重合体中の全イオン基当量に対して0.33倍モ
ル)を溶解混合させる以外は、比較例2と同様の操作を
行いサンプルを得た。サンプル含水量は8%であった。
比較例2と同様にして吸水倍率を測定した。
【0084】(実施例4)比較例2と同様の操作でベタ
イン化した重合体水溶液に塩化ナトリウム16.7g
(全高分子重合体中のモノマーモルに対して1.0倍モ
ル)を溶解混合させる以外は、比較例2と同様の操作を
行いサンプルを得た。サンプル含水量は7%であった。
比較例2と同様にして吸水倍率を測定した。
【0085】
【表2】
【0086】(結果) (1)実施例1と実施例2とを比較すると、無機電解質
塩の含有量が増加すると、吸水後10分の純水および電
解質溶液に対する吸水倍率並びに吸水後1時間後の電解
質溶液に対する吸水倍率が増加した。特に、実施例1お
よび2において、吸水後10分時における吸水倍率が向
上し、本発明の無機電解質含有高分子吸収体が、極めて
優れた吸収の立ち上がりを示すことが判明した。
【0087】(2)無機電解質塩含有の(1)における
効果は、実施例3と比較例2との比較においても明らか
であり、架橋性高分子吸収体の組成にかかわらず、優れ
た吸収倍率の向上と吸収に対する優れた立ち上がりが奏
されることが判明した。
【0088】(3)無機電解質塩を2.2倍モル含有す
る実施例2の無機電解質塩含有高分子吸収体では、1時
間後の吸収倍率が比較例1および実施例1と比較して向
上していた。これにより無機電解質塩を高分子吸収体に
担持等することで、吸収倍率自体が向上することが判明
した。
【0089】(4)比較例1と比較例2とから、高分子
吸収体にアクリル酸等のカルボキシル基が含有される
と、純水および電解質溶液の双方において吸収倍率が向
上し、更に、これらに無機電解質塩を含有させた実施例
1と実施例3との比較から、無機電解質塩の作用によ
り、より吸収に対する立ち上がりに優れ、吸収倍率が向
上することが判明した。
【0090】
【発明の効果】本発明によれば、純水および電解質溶液
での吸収倍率および吸収に対する立ち上がりに優れる高
分子吸収体が得られる。このため、本発明の無機電解質
塩含有高分子吸収体は、尿や血液を素早く吸収すること
ができる。また、本発明の製造方法によれば、容易に、
純水および電解質溶液に対する吸収倍率および吸収に対
する立ち上がりに優れた無機電解質塩含有高分子吸収体
を製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08G 73/02 C08L 101/02 4J043 C08L 33/06 A61F 13/18 307A 4J100 101/02 A41B 13/02 D Fターム(参考) 3B029 BA18 4C003 AA24 4F074 AA15 AA17 AA24 AA32 AA41 AA45 AA46E AA47 AA49 AA50 AA51 AA53E AC11 AC24 AC25 AC26 AC28 AC30 BA34 BB10 BB28 CB37 CB47 CC04Y CC04Z CC06X CC28Y DA24 DA38 DA53 DA59 4G066 AA10D AB06D AB07A AB07D AB09A AC35B AD10B AD20B BA38 CA43 DA11 EA05 EA20 FA07 FA21 FA37 4J002 BB041 BB111 BC041 BC121 BE022 BE041 BF011 BF021 BG011 BG071 BG101 BG111 BG131 BH021 BJ001 BQ001 CH012 CM012 DD057 DD067 DD077 DE227 DE237 DE247 DF037 DG047 DG057 EC046 EC056 EE016 EF066 EF126 EL026 EN036 EN106 EQ026 ER006 ET016 EU186 EU226 FD142 FD146 GD03 4J043 PA02 PA04 QA03 QA04 RA08 SA32 SA33 SB01 SB03 YB24 YB27 YB37 YB38 YB50 ZA04 ZB60 4J100 AA02Q AA03Q AB02Q AB07Q AE03Q AF06Q AG02Q AG04Q AJ01S AJ02S AJ08S AJ09S AK19S AK20S AK32S AL08P AL08R AL09S AM02Q AM15Q AM21P AM21Q AM21R AM21S AM43Q AM45Q AM47Q AM48Q AP01S AQ08Q AQ08R AQ12R AQ19P AQ19R BA03R BA03S BA14Q BA16P BA31R BA32P BA32Q BA56P BA56Q BA56S BC04Q CA04 CA05 CA06 CA31 DA01 FA02 HA53 JA45 JA60 JA64 JA67

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 両イオン性基を有する架橋型高分子吸収
    体(A)に無機電解質塩(B)がイオン結合または担持
    する無機電解質塩含有高分子吸収体。
  2. 【請求項2】 前記無機電解質塩(B)の含有量が、前
    記架橋型高分子吸収体(A)の全イオン基当量に対して
    0.5〜3倍モルであることを特徴とする請求項1記載
    の無機電解質塩含有高分子吸収体。
  3. 【請求項3】 前記架橋型高分子吸収体(A)が、ベタ
    イン型両イオン性基含有単量体(a1)30.0〜9
    9.99モル%と前記単量体(a1)と共重合可能な他
    の単量体(a4)0.01〜70.0モル%との共重合
    体である請求項1または2記載の無機電解質塩含有高分
    子吸収体。
  4. 【請求項4】 前記架橋型高分子吸収体(A)が、第三
    アミノ基含有高分子重合体をベタイン化して平均重量分
    子量10,000〜10,000,000の高分子吸収
    体を得、次いで無機電解質溶液中で架橋剤により架橋さ
    せて得たものである請求項3記載の無機電解質塩含有高
    分子吸収体。
  5. 【請求項5】 ベタイン型両イオン性基含有単量体(a
    1)と前記単量体(a1)と共重合可能な他の単量体
    (a4)とを、無機電解質塩(B)を含有する溶液中で
    共重合し、次いで乾燥して得られる請求項3記載の無機
    電解質塩含有高分子吸収体。
  6. 【請求項6】 少なくともカチオン性基含有単量体(a
    2)、アニオン性基含有単量体(a3)および共重合可
    能な他の単量体(a4)とを含み無機電解質(B)を含
    有する溶液中で共重合し次いで乾燥することを特徴とす
    る無機電解質塩含有高分子吸収体の製造方法。
  7. 【請求項7】 ベタイン型両イオン性基含有単量体(a
    1)と前記単量体(a1)と共重合可能な他の単量体
    (a4)とを、無機電解質塩(B)を含有する溶液中で
    共重合し、次いで乾燥することを特徴とする無機電解質
    塩含有高分子吸収体の製造方法。
  8. 【請求項8】 第三アミノ基含有高分子重合体をベタイ
    ン化して平均重量分子量10,000〜10,000,
    000の高分子吸収体を得、無機電解質塩(B)を含有
    する溶液中で架橋剤により架橋させ、次いで乾燥するこ
    とを特徴とする無機電解質塩含有高分子吸収体の製造方
    法。
  9. 【請求項9】 前記溶液に含まれる無機電解質塩(B)
    の含有量が、前記架橋型高分子吸収体(A)の全イオン
    基当量に対して0.5〜3倍モルであることを特徴とす
    る請求項6〜8のいずれかに記載の無機電解質塩含有高
    分子吸収体の製造方法。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007080642A (ja) * 2005-09-13 2007-03-29 Sumitomo Bakelite Co Ltd 電解質樹脂組成物、イオン伝導性電解質及びそれを用いた二次電池
JP2010059347A (ja) * 2008-09-05 2010-03-18 Nitto Boseki Co Ltd 金属含有架橋両性共重合体、金属含有架橋両性共重合体の製造方法、及び消臭剤

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