JP2004508432A5

JP2004508432A5 -

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Publication number: JP2004508432A5
Application number: JP2002524550A
Authority: JP
Filing date: 2001-06-05
Publication date: 2012-01-26
Anticipated expiration: 2021-06-05

Description

好ましく用いられるポリオールは、例えば、好ましくは分子量250以下の脂肪族ポリヒドロキシ化合物であり、例えばエチレングリコール、１,３−プロパンジオール、１,４−ブタンジオール、１,５−ペンタンジオール、１,６−ヘキサンジオールおよびジ無水ソルビトールのようなＣ₂〜Ｃ₈−アルキレンジオール；例えばグリセリンおよびトリメチロールプロパンのようなＣ₂〜Ｃ₈−アルキレントリオール；例えばペンタエリスリトールのようなより多官能性のヒドロキシ化合物、ソルビトールのような糖類アルコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、テトラプロピレングリコール、ポリエチレングリコールおよびポリプロピレングリコールのようなジ−およびポリアルキレングリコール；例えばエチレンオキシド単位およびプロピレンオキシド単位のポリグリコールのような２種以上の異なるアルコキシドに基づくポリグリコール等である。有機後架橋成分またはそれらの混合物は、架橋ポリマーを基準として、0.01〜５重量％、好ましくは0.1〜2.5重量％、特に好ましくは0.5〜1.5重量％が使用されている。

本発明によると、水溶性の塩―そのアニオンとしては、塩化物、臭化物、硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩、リン酸塩のアニオン、または、酢酸塩および乳酸塩のような有機アニオンがある―の水溶液が表面近くにあるカルボキシル基を架橋するための成分ｆ）として好ましく用いられる。それらの塩のカチオンは、１価および多価のカチオンに由来することが好ましく、特にカリウム、ナトリウムおよびリチウムのようなアルカリ金属、好ましくはリチウムに由来する１価のカチオンである。本発明により、使用される２価のカチオンは、亜鉛と、ベリリウムと、マグネシウム、カルシウムおよびストロンチウムのようなアルカリ土類金属、好ましくはマグネシウム、に由来するものである。本発明により、用いることができる多価のカチオンの他の例は、アルミニウム、鉄、クロム、マンガン、チタン、ジルコニウムおよび他の遷移金属の塩のカチオン、ならびに、そのようなカチオンの複塩または前述の塩の混合物のカチオンである。３価のカチオンと、より多価のカチオンとが好ましく用いられ、これらの内で、特に水溶性の、無機塩のカチオン、そしてこれらの内でアルミニウム塩と、ミョウバンと、例えば、ＡｌＣｌ₃×６Ｈ₂Ｏ、ＮａＡｌ(ＳＯ₄)₂×１２Ｈ₂Ｏ、ＫＡｌ(ＳＯ)₄×１２Ｈ₂ＯまたはＡｌ₂(ＳＯ₄)₃×１４〜１８Ｈ₂ＯまたはＡｌ(ＮＯ₃)₃×９Ｈ₂Ｏのようなそれらの様々な水和物のカチオンが好ましく用いられる。Ａｌ₂（ＳＯ₄）₃もしくはＡｌ（ＮＯ₃）₃及びこれらの水和物が特に好ましく用いられる。カチオンについて計算された該塩成分の量は、ポリマーを基準として、0.001〜1.0重量％、好ましくは0.005〜0.5重量％、特に好ましくは0.01〜0.2重量％である。水溶性の塩対後架橋剤の好ましい重量比は、好ましくは１：１〜１：3.5、特に好ましくは１：1.2〜１：2.5である。

本発明に従って表面架橋される水吸収性ポリマーは、とりわけ、a)酸基を含有するモノエチレン性不飽和モノマー55〜99.9重量％を重合することにより得られる。アクリル酸、メタクリル酸または２−アクリルアミノ−２−メチルプロパンスルホン酸のようなカルボキシル基を含有するモノマー、または、これらのモノマーの混合物がここでは好適である。酸基の少なくとも50重量％がカルボキシル基であることが好ましく、酸基の少なくとも75重量％がカルボキシル基であることが特に好ましい。該酸基は、少なくとも25モル％の程度まで中和されており、即ち、それらはナトリウム塩、カリウム塩またはアンモニウム塩として存在する。中和度は、好ましくは、少なくとも50モル％である。カルボキシル基の50〜80モル％程度が中和されているアクリル酸またはメタクリル酸を、架橋剤の存在下で重合することにより得られたポリマーが特に好ましい。

少なくとも二つのエチレン性不飽和二重結合を有するか、または、一つのエチレン性不飽和二重結合とモノマーａ）の酸基に対して反応性を有する一つの置換基とを有するか、あるいは、酸基に対して反応性を有する幾つかの置換基を有するすべての化合物が、ａ）とｂ）との重合中に存在する架橋成分ｃ）として使用され得る。前記の例には：例えば、メチレンビスアクリル−または−メタクリルアミドあるいはエチレンビスアクリルアミド等の脂肪族アミド；ブタンジオールまたはエチレングリコール、ポリグリコールまたはトリメチロールプロパンのジ(メタ)アクリレートまたはトリ(メタ)アクリレート、好ましくはアルキレンオキシド１〜30molでオキシアルキル化、好ましくはエトキシル化されたトリメチロールプロパンのジアクリレートまたはトリアクリレートエステル、グリセロールおよびペンタエリスリトールの、ならびに、好ましくはエチレンオキシド１〜30molでオキシエチル化されたグリセロールおよびペンタエリスリトールのアクリレートおよびメタクリレートエステル等の、ポリオールあるいはアルコキシル化ポリオールのエチレン性不飽和酸との脂肪族エステル；アリル(メタ)アクリレート、好ましくはエチレンオキシド１〜30molと反応したアルコキシル化アリル(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、マレイン酸ジアリルエステル、ポリアリルエステル、テトラアリルオキシエタン、トリアリルアミン、テトラアリルエチレンジアミン、および、リン酸またはホスホン酸のアリルエステル等の、アリル化合物；不飽和アミド、例えばメタクリルアミドまたはアクリルアミド、および、これらに由来するエステルのＮ−メチロール化合物等の、架橋可能なモノマーがある。上述の架橋剤の混合物も使用することができる。該架橋コモノマーの含有量は、モノマーの総量を基準として、0.1〜５重量％であり、好ましくは0.01〜3.0重量％である。

本発明に係る吸収性ポリマーは、水溶性ポリマーとして、部分的にまたは完全に加水分解されたポリビニルアセテート、ポリビニルピロリドン、スターチまたはスターチ誘導体、ポリグリコールまたはポリアクリル酸、等の水溶性ポリマーd)０〜30重量％を、好ましくは重合され取込まれた状態で有することができる。これらのポリマーの分子量は、それらが水溶性である限り、あまり重要ではない。好ましい水溶性ポリマーは、スターチおよびポリビニルアルコールである。本発明に係る前記吸収性ポリマー中のこのような水溶性ポリマーの好ましい量は、成分a)〜d)の総量を基準として、０〜30重量％であり、好ましくは０〜５重量％である。水溶性ポリマー、好ましくはポリビニルアルコール等の合成ポリマーは、前記の重合されるモノマーの、グラフトのベースとしても機能し得る。

本発明の超吸収性ポリマーは、セルロース繊維または補強型セルロース繊維中に均質に分布させることができるが、セルロース繊維間あるいは補強型セルロース繊維間に層の形で取り込むことができ、あるいは、セルロース繊維または補強型セルロース繊維中で超吸収性ポリマーの濃度が勾配を示してもよい。吸収性の吸収体コア中における、超吸収性ポリマーの全量とセルロース繊維または補強型セルロース繊維の全量との比重は、０〜100重量％の間で変わってよく、一実施形態では、例えば、勾配型または層型の取り込みによって、100％までの超吸収剤の濃度を局所的に得ることができる。吸収性ポリマーの濃度が高い領域を有し、領域によっては超吸収剤の割合が60重量％と100重量％の間、好ましくは90重量％と100重量％の間であるこのような構造は、例えば、米国特許明細書第5,669,894号にも記載されている。

−例１−
架橋剤として、ポリエチレングリコール(300)ジアクリレート1.05gとポリエチレングリコール(750)モノアリルエーテルアクリレート1.35gを、70mol%の中和度のナトリウムアクリレートの水溶液965.115g（モノマー濃度：37.7%）中に溶解した。該モノマー溶液に、溶存酸素を取り除くために30分間、プラスチック製重合容器中で窒素を通した。過酸化二硫酸ナトリウム(sodium peroxydisulfate)0.3gを蒸留水10gに加えたもの、２，２’−アゾビス−２−アミジノプロパンジハイドロクロライド0.1gを蒸留水10g加えたものに、35％過酸化水素溶液0.07gを蒸留水10gに加えたもの、そして、アスコルビン酸0.015gを蒸留水２gに加えたものを、順次添加することにより、重合を４℃の温度で開始させる。終わりの温度（約100℃）に達したら、ゲルをミートチョッパーで細断し、回転エアオーブン(circulating air oven)中、150℃で、２時間乾燥した。その乾燥された生成物を、粗く砕き、すりつぶし、150〜850μmのサイズの粒子を更なる反応のために篩分けた（粉末Ａ）。

−例２−
架橋剤として、トリアリルアミン0.84gと、ポリエチレングリコール(750)モノアリルエーテルアクリレート1.5gを、70mol%の中和度のナトリウムアクリレートの水溶液965.175g中に溶解した（モノマー濃度：37.7%）。該モノマー溶液は、溶存酸素を取り除くために30分間、プラスチックの重合容器中で、窒素を通した。過酸化二硫酸ナトリウム(sodium peroxydisulfate)0.3gを蒸留水10g中に加えたもの、２，２’−アゾビス−２−アミジノプロパンジハイドロクロライド0.1gを蒸留水10g中に加えたもの、35％過酸化水素溶液0.07gを蒸留水10g中に加えたもの、そして、アスコルビン酸0.015gを蒸留水２gに加えたものを、順次添加することにより、重合を４℃の温度で開始させた。終わりの温度（約100℃）に達したら、ゲルをミートチョッパーで細断し、空気循環式オーブン中、150℃で、２時間乾燥した。その乾燥された生成物を、粗く砕き、すりつぶして、150〜850μmのサイズの粒子を更なる反応のために篩分けた（粉末Ｂ）。