JP2005194323A - 吸水性複合体の製造法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】過酸化水素及びアスコルビン酸類を含有するレドックス型重合開始剤、水溶性アクリル系モノマー、架橋剤、並びに鉄イオンを配合したモノマー水溶液を繊維質基材に付着させ、水溶性アクリル系モノマーを重合させる吸水性複合体の製造法。
【選択図】なし
Description
水溶性アクリル系モノマーとして、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、2−(メタ) アクリロイルエタンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸等のアニオン性モノマー又はその塩;(メタ)アクリルアミド等のアクリルアミド系モノマー;2−ヒドロキシエチル(メタ) アクリレート、(ポリ) エチレングリコール(メタ) アクリレート等のノニオン性親水性基含有モノマー;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)アクリルアミド等のアミノ基含有不飽和モノマー又はその酸中和物もしくはその四級化物等が挙げられ、これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
本発明における重合反応は、レドックス型重合開始剤によって開始される。本発明においては、生産効率を向上させる観点から、常温での反応性が高く、短時間で重合が完結し、かつ高重合率を達成することができる酸化剤と還元剤との組合せが用いられる。このような酸化剤と還元剤との組合せとしては、過酸化水素とアスコルビン酸類との組合せが好適である。
前記レドックス型重合開始剤を用いて重合反応を行う際に、モノマー水溶液中に鉄イオンが含まれている点に、本発明の特徴の1つがある。鉄イオンは、過酸化水素とアスコルビン酸類のレドックス反応に触媒的に作用し、ラジカル生成を促進し、重合反応速度を大きく向上させる。これにより、重合は、短時間に完結し、また重合後の残存モノマー量が低減されるので、後述するように、重合後の残存モノマー量を低減させる際の負荷が大きく軽減され、その結果、生産効率を高めることができる。
架橋剤としては、例えば、水溶性アクリル系モノマーと共重合可能な、メチレンビスアクリルアミド、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ) アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ) アクリレート、トリアリルシアヌレート等の多官能性モノマーが挙げられ、これらは、それぞれ単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
繊維質基材の種類は、吸収性複合体の用途等に応じて適宜選択することができる。繊維質基材の例としては、織布、不織布、カードウェブ、エアレイドウェブ等の繊維や繊維製品、スポンジ等の多孔質シート状物等が挙げられる。繊維質基材は、高い生産効率で目的の複合体を連続的に得る観点から、連続供給が容易な形態を有することが好ましい。
本発明においては、モノマー水溶液が繊維質基材に付着させ、水溶性アクリル系モノマーを重合させる。なお、付着させるモノマー水溶液は、重合の進行中であってもよく、あるいは重合の前であってもよい。これにより、吸水性ポリマーが繊維質基材に固定化された吸水性複合体を得ることができる。
80%アクリル酸水溶液125重量部を30%水酸化ナトリウム水溶液133重量部で中和した後、N,N‘−メチレンビスアクリルアミド0.1重量部及びエチレングリコールジグリシジルエーテル0.6重量部を混合し、溶解した。得られた溶液と鉄分濃度が0.1重量%の硝酸第二鉄水溶液〔和工純薬工業(株)製、鉄標準液〕0.13重量部とを配合し、モノマー水溶液Xを得た。
吸水性複合体を2L容のビーカー内でイオン交換水1kg中に10時間浸し、膨潤させたサンプルを100メッシュの篩で濾過し、濾液を平均孔径が0.45μmのメンブランフィルターに通し、高速液体クロマトグラフィーで残存モノマー量を分析する。
〔残存モノマー量(mg/kg- ポリマー固形分)〕
=〔残存モノマー量(mg/kg- 濾液)〕
×{〔(イオン交換水量[g] )
×(1+含水率[%]/100)〕÷〔サンプルの重量[g] −不織布の重量[g] 〕}
に従って残存モノマー量を算出する。
吸水性複合体を140℃、露点80℃の雰囲気中で5分間乾燥させたものを乾燥サンプルとする。乾燥サンプルを500mL容のビーカー内の生理食塩水200g中に1時間浸した後、100メッシュの篩で濾過し、膨潤サンプルを作製し、式:
〔吸水量(g/g−ポリマー固形分量)〕
=〔(膨潤サンプル量[g])−(乾燥サンプル量[g])〕
÷〔(乾燥サンプル量[g])−(不織布の重量[g])〕
に従って吸水量を算出する。
吸水性複合体を140℃、露点80℃の雰囲気中で5分間乾燥させたものを乾燥サンプルとし、式:
〔含水率(対ホ゜リマー固形分重量%)〕
={〔吸水性複合体の重量[g] −乾燥サンプルの重量[g] 〕
÷〔乾燥サンプルの重量[g] −不織布の重量[g] 〕}
×100
に従って含水率を算出する。
実施例1において、硝酸第二鉄水溶液の量を0.28重量部(モノマー水溶液A及びB2中の各鉄イオンの含有量は2.3mg/kg)に変更した以外は、実施例1と同様にしてモノマー水溶液を調製し、吸水性複合体を作製した。
得られた吸水性複合体の物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。
実施例1において、硝酸第二鉄水溶液を混合せずにモノマー水溶液を調製した以外は、実施例1と同様にして吸水性複合体を作製した。
得られた吸水性複合体の物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。
実施例1と同様にして吸水性複合体を作製した後、直ちに紫外線を積算線量750mJ/cm2 で照射した。
得られた吸水性複合体の物性として、残存モノマー量を実施例1と同様にして調べた。その結果を表2に示す。
実施例2と同様にして吸水性複合体を作製し、実施例3と同様にして、直ちに紫外線を積算線量750mJ/cm2 で照射した。
得られた吸水性複合体の物性として、残存モノマー量を実施例1と同様にして調べた。その結果を表2に示す。
実施例2と同様にして吸水性複合体を作製し、直ちに紫外線を積算線量1500mJ/cm2 で照射した。なお、紫外線の照射は、ランプ出力を120W/cmとした以外は、実施例3と同様に設定した。
得られた吸水性複合体の物性として、残存モノマー量を実施例1と同様にして調べた。その結果を表2に示す。
比較例1と同様にして吸水性複合体を作製し、実施例3と同様にして、直ちに紫外線を積算線量1000mJ/cm2 で照射した。
得られた吸水性複合体の物性として、残存モノマー量を実施例1と同様にして調べた。その結果を表2に示す。
比較例1と同様にして吸水性複合体を作製し、実施例3と同様にして、直ちに紫外線を積算線量3000mJ/cm2 で照射した。
得られた吸水性複合体の物性として、残存モノマー量を実施例1と同様にして調べた。その結果を表2に示す。
2 ノズル
3 モノマー水溶液Aの液柱
4 モノマー水溶液Bの液柱
5 液膜
6 微粒子化された液滴
7 繊維質基材
Claims (4)
- 過酸化水素及びアスコルビン酸類を含有するレドックス型重合開始剤、水溶性アクリル系モノマー、架橋剤、並びに鉄イオンを配合したモノマー水溶液を繊維質基材に付着させ、水溶性アクリル系モノマーを重合させる吸水性複合体の製造法。
- モノマー水溶液1kgあたりの鉄イオンの含有量が0.3〜20mgである請求項1記載の製造法。
- 鉄イオンが、第一鉄塩又は第二鉄塩に由来のものである請求項1又は2記載の製造法。
- 水溶性アクリル系モノマーを重合させた後、紫外線を照射する請求項1〜3いずれか記載の製造法。
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---|---|---|---|---|
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JP2010521537A (ja) * | 2007-03-16 | 2010-06-24 | 株式会社日本触媒 | 吸水性樹脂の製造方法および吸水性樹脂並びにそれらの利用 |
JP2012201704A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-22 | Sekisui Plastics Co Ltd | アクリル系樹脂発泡体の製造方法 |
JP2015048392A (ja) * | 2013-08-30 | 2015-03-16 | 株式会社日本触媒 | 水溶性共重合体の製造方法 |
-
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- 2003-12-26 JP JP2003435736A patent/JP4286128B2/ja not_active Expired - Fee Related
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