JP2009185117A - 耐光性に優れた保水剤及び吸水ゲル組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】
従来の保水剤及び吸水ゲルでは、一般に紫外線吸収剤は水に難溶であるため、水性媒体に均一に分散させることができず、満足な耐光性は得られない。また、紫外線吸収剤を溶解しうる溶媒中に吸水性樹脂と紫外線吸収剤を添加し、撹拌混合後溶媒を除去することで吸水性樹脂中に紫外線吸収剤を分散させる方法もあるが、吸水ゲルを作成する際に水に難溶の紫外線吸収剤が分離してしまうため満足な耐光性を得ることが難しい。
また、水不溶性の酸化鉄又は酸化チタン微粉末を添加する方法では、満足な耐光性を得るためには、保水剤又は吸水ゲルに酸化鉄及び酸化チタン等を多量に添加する必要があり、その結果、保水剤の吸水力が低下し、吸水で得られた吸水ゲル中の保水能力が低いという問題が生じる。
【解決手段】
水溶性紫外線吸収剤（Ａ）及び吸水性樹脂（Ｂ）を含んでなる保水剤;水溶性紫外線吸収剤（Ａ）、吸水性樹脂（Ｂ）及び水を含んでなる吸水ゲル組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、保水剤及び吸水ゲル組成物に関する。

吸水性樹脂からなる保水剤は、衛生材分野、農園芸分野、食品流通分野、土木建築分野、化粧品やトイレタリー分野、医療分野、電気電子分野、塗料接着分野等、種々の分野において利用され、生活の必需品となってきている。
この様な吸水性樹脂としては、たとえば、デンプン−アクリロニトリルグラフト重合体の中和物、デンプン−アクリル酸グラフト重合体のケン化物、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体のケン化物、ポリアクリル酸部分中和物架橋体等が知られている。
上記のような従来の吸水性樹脂からなる保水剤は、日光や紫外線に対する吸水ゲルの安定性に劣る、すなわち保水材に吸水させて得られる吸水ゲルを日光や紫外線に暴露しておくと、わずか数時間のうちに劣化して流動化し、ゲル状物の形態を保持できなくなる事が多い。
したがって、この様な吸水性樹脂を保水剤（吸水ゲル）として使用する際、特に園芸用鑑賞用保水剤、土壌用保水剤、芳香剤および消臭剤ゲル化剤、人工雪等の耐光性の要求される分野に使用する際には、ゲルの耐光性が充分でなく、実用上大きな障害になっている。
保水剤（吸水ゲル）の耐光性を改良する方法としては、紫外線吸収剤を含有する吸水性樹脂からなる保水剤（特許文献１）や水不溶性の酸化鉄又は酸化チタン微粉末を水性分散媒に分散させてなる分散液を吸水性樹脂に施して水性分散媒を吸収させた吸水ゲル（特許文献２）が知られている。
特開昭６１−１６５４５８号公報 特開平２−１３５２６３号公報

しかし、前者では、一般に紫外線吸収剤は水に難溶であるため、単に混ぜるだけでは水性媒体に均一に分散させることができず、紫外線吸収剤の効果はほとんど無いに等しく満足な耐光性は得られない。また、紫外線吸収剤を溶解しうる溶媒中に吸水性樹脂と紫外線吸収剤を添加し、撹拌混合後溶媒を除去することで吸水性樹脂中に紫外線吸収剤を分散させる方法も記載されているが、これも吸水ゲルを作成する際に水に難溶の紫外線吸収剤が分離してしまうため満足な耐光性を得ることが難しい。
後者においても、水不溶性の酸化鉄又は酸化チタン微粉末を水性媒体に均一に分散させることが難しく、これらの方法で保水剤又は吸水ゲルの満足な耐光性を得るためには、保水剤又は吸水ゲルに酸化鉄及び酸化チタン等を多量に添加する必要があり、その結果、保水剤の吸水力が低下し、吸水で得られた吸水ゲル中の保水能力が低いという問題が生じる。

本発明者らは、鋭意研究の結果、上記の問題点を改善し、水溶性紫外線吸収剤を含有させた吸水性樹脂が吸水状態でも光に対して極めて安定であること、さらに、水溶性紫外線吸収剤の水溶液を吸水性樹脂に吸収させてなる吸水ゲル組成物が光に対して極めて安定であることを発見した。
すなわち本発明は、水溶性紫外線吸収剤（Ａ）及び吸水性樹脂（Ｂ）を含んでなる保水剤、および水溶性紫外線吸収剤（Ａ）、吸水性樹脂（Ｂ）及び水を含んでなる吸水ゲル組成物である。

本発明の保水剤及び吸水ゲル組成物は、以下の効果を奏する。
（１）本発明の保水剤（吸水ゲル組成物）は、良好な耐光性を有しているため、日光に暴露されても吸水ゲルが劣化して糊状を呈したり、液状化することがない。したがって芳香剤および消臭剤ゲル化剤、人工雪等のゲルの耐久性が要求される様々な分野において有効に利用することができる。
（２）本発明の保水剤及び吸水ゲル組成物は、水溶性紫外線吸収剤が優れた紫外線吸収能を有し、吸水性樹脂に対して少量の添加量で耐光性を発揮できるため、保水剤は高い吸水力及び保水能力と耐光性とを両立でき、吸水ゲル組成物は高い保水能力と耐光性を両立できる。

本発明における水溶性紫外線吸収剤（Ａ）の水溶性とは、２５℃の水１００重量部に対する溶解度が０．００１〜５０重量部のことである。水溶性紫外線吸収剤（Ａ）の溶解度は、耐光性の観点から０．０１〜４０重量部が好ましく、さらに好ましくは０．０５〜３０重量部、特に好ましくは０．０５〜１０重量部である。

溶解度は下記の方法で測定される。
［溶解度の測定法］
２５℃に調製したイオン交換水１０００ｇに過剰量の紫外線吸収剤をＬ（ｇ）を入れ、２５℃の恒温水槽（例えばウォーターバスインキュベーター、ヤマト科学社製）で５時間振動させたあと吸引濾過する。次に濾紙（Ｍ（ｇ））上の残留物を循環風乾燥機（例えばセ−フティオーブンＳＰＨＨ−２００、タバイエスペック社製）に入れ１０５℃、２時間乾燥させた後、乾燥残留物を含めた濾紙の重量Ｎ（ｇ）を測定する。下記式から紫外線吸収剤の溶解度を算出する。

紫外線吸収剤の水への溶解度（ｇ／１００ｇ）＝（Ｌ−（Ｎ−Ｍ））／１０

水溶性紫外線吸収剤（Ａ）としては、水溶性ベンゾフェノン、水溶性ベンゾトリアゾール等が含まれる。
水溶性ベンゾフェノンとしては、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン−５−スルホン酸ナトリウム、２，２’−ジヒドロキシ−４，４’−ジメトキシベンゾフェノン−５，５’−ビススルホン酸ナトリウム、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン−５−スルホン酸３水和物等が挙げられる。
水溶性ベンゾトリアゾールとしては、メチル−（３−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−５ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート）とポリエチレングリコールの反応生成物等が挙げられる。
その他の水溶性紫外線吸収剤としてはパラアミノ安息香酸が挙げられる。
これらのうち、耐光性の観点から、水溶性ベンゾフェノンが好ましく、さらに好ましくは２，２’−ジヒドロキシ−４，４’−ジメトキシベンゾフェノン−５，５’−ビススルホン酸ナトリウム、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノンである。

（Ａ）の形態は粉末状が好ましく、その平均粒子径は、取扱い性及び水性分散媒への均一分散の観点から、０．１〜１００μｍが好ましく、さらに好ましくは、０．２〜５０μｍである。なお、ここで言う平均粒子径とは、体積平均粒子径のことであり、レーザー回折、散乱式粒度分析計（例えば日機装社製、商品名：マイクロトラックＦＲＡ粒度分析計）で測定することができる。粒子形状は、特に限定が無く、真球状、楕円球状、不定形状等が含まれる。

本発明における吸水性樹脂（Ｂ）としては、水不溶性の吸水性樹脂であれば、いずれのものでも使用できるが、例えば下記の（１）〜（５）が挙げられる。
（１）デンプン又はセルロース（イ）等の多糖類と水溶性単量体及び／又は加水分解により水溶性となる単量体から選ばれる１種以上の単量体（ロ）と、架橋剤（ハ）とを必須成分として重合させ、必要により加水分解を行うことにより得られる吸水性樹脂（特開昭５２−２５８８６号公報、特公昭５３−４６１９９号公報、特公昭５３−４６２００号公報及び特公昭５５−２１０４１号公報に記載のもの等）。
（イ）としてはペンタエリスリトール、ジグリセリン、ソルビトール、キシリトール、マンニトール、ジペンタエリスリトール、グルコース、フルクトース、ショ糖、セルロース、ＣＭＣ，デンプン等が挙げられる。
（ロ）としては例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基を含有するラジカル重合性水溶性単量体及びそれらの塩が挙げられる。
カルボキシル基を有するラジカル重合性水溶性単量体としては、例えば不飽和モノ又はポリ(２価〜６価)カルボン酸［（メタ）アクリル酸（アクリル酸及び／又はメタクリル酸を意味する。以下同様の記載を用いる）、マレイン酸、マレイン酸モノアルキル（炭素数１〜９）エステル、クロトン酸、ソルビン酸、イタコン酸、イタコン酸モノアルキル（炭素１〜９）エステル、イタコン酸グリコールモノエーテル、ケイ皮酸、シトラコン酸、シトラコン酸モノアルキル（炭素数１〜９）エステル等］及びそれらの無水物［無水マレイン酸等］等が挙げられる。

スルホン酸基を有するラジカル重合性水溶性単量体としては、例えば、脂肪族又は芳香族ビニルスルホン酸（ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、ビニルトルエンスルホン酸、スチレンスルホン酸等）、２−ヒドロキシ−３−（メタ）アクリロキシプロピルスルホン酸、（メタ）アクリルアルキルスルホン酸［（メタ）アクリル酸スルホエチル、（メタ）アクリル酸スルホプロピル等］、（メタ）アクリルアミドアルキルスルホン酸［２−アクリルアミド−メチルプロパンスルホン酸］等が挙げられる。
リン酸基を有するラジカル重合性水溶性単量体としては、例えば、（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルリン酸モノエステル［２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリロイルホスフェート、フェニル−２−アクリロイルロキシエチルホスフェート等］等が挙げられる。
カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基を含有するラジカル重合性水溶性単量体の塩としては、上記カルボキシル基、スルホン酸基、リン水溶性単量体の塩［アルカリ金属塩（ナトリウム塩、カリウム塩等）、アルカリ土類金属塩（カルシウム塩、マグネシウム塩等）、アミン塩もしくはアンモニウム塩等］等が挙げられる。

その他の（ロ）として、アミド基含有モノマー［（メタ）アクリルアミド等］、３級アミノ基含有モノマー［ジメチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド等］、第４級アンモニウム塩基含有モノマー［上記３級アミノ基含有モノマーの４級化物（メチルクロライド、ジメチル硫酸、ベンジルクロライド、ジメチルカーボネート等の４級化剤を用いて４級化したもの）等］、エポキシ基含有モノマー［グリシジル（メタ）アクリレート等］等が挙げられる。

これらは２種以上併用してもよい。
これらの内で、保水能力の観点から、カルボキシル基を有するラジカル重合性水溶性単量体及びその塩が好ましく、より好ましくは不飽和モノ又はポリカルボン酸及びその塩、特に好ましくは（メタ）アクリル酸及びその塩である。

（ハ）としては、（ハ−１）ラジカル重合性不飽和基を２個以上有する架橋剤、ラジカル重合性不飽和基と反応性官能基を２個以上有する架橋剤、（ハ−２）（イ）、（ロ）の官能基と反応し得る官能基を少なくとも１個有し、且つ少なくとも１個のラジカル重合性不飽和基を有する化合物、（ハ−３）（イ）、（ロ）の官能基と反応し得る官能基を２個以上有する化合物等が挙げられる。
（ハ−１）の具体例としては、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、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ジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、グリセリン（ジ又はトリ）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、トリアリルアミン、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、テトラアリロキシエタン及びペンタエリスリトールトリアリルエーテル等が挙げられる。

（ハ−２）の具体例としては、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、グリシジル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
（ハ−３）の具体例としては、多価アルコール（エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン等）、アルカノールアミン（ジエタノールアミン等）、及びポリアミン（ポリエチレンイミン等）等が挙げられる。
これらの架橋剤は２種以上を併用しても良い。吸水力の観点から、これらのうち好ましいものは、（ハ−１）であり、更に好ましくはＮ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、エチレングリコ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、テトラアリロキシエタン、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、トリアリルアミンである。
（イ）、（ロ）及び（ハ）の割合、吸水性樹脂の製造法は特に限定されない。；

（２）上記（イ）と（ロ）とを重合させたもの（デンプン−アクリロニトリルグラフト重合体の加水分解物）、セルロース−アクリロニトリルグラフト重合物の加水分解物等）；
（３）上記（イ）の架橋物（カルボキシメチルセルロースの架橋物等）；
（４）上記（ロ）と（ハ）の共重合体｛架橋されたポリアクリルアミドの部分加水分解物、架橋されたアクリル酸−アクリルアミド共重合体、架橋されたポリスルホン酸塩（架橋されたスルホン化ポリスチレン等）、架橋されたポリアクリル酸塩／ポリスルホン酸塩共重合体、ビニルエステル−不飽和カルボン酸共重合体ケン化物（特開昭５２−１４６８９号公報及び特開昭５２−２７４５５号公報に記載されているもの等）、架橋されたポリアクリル酸（塩）、架橋されたアクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、架橋されたイソブチレン−無水マレイン酸共重合体、架橋されたポリビニルピロリドン、及び架橋されたカルボン酸変性ポリビニルアルコール｝；並びに、

（５）自己架橋した上記（ロ）の重合物（自己架橋型ポリアクリル酸塩等）；が挙げられる。
以上例示した吸水性樹脂は２種以上併用してもよい。
これらの吸水性樹脂のうち、吸水力の観点から、好ましいものは、（１）、（４）として例示したもののうち、架橋ポリアクリルアミド共重合体、架橋されたポリアクリル酸（塩）、架橋されたアクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、及び架橋されたカルボン酸変性ポリビニルアルコールである。

吸水性樹脂（Ｂ）の２５℃でのイオン交換水に対する吸水倍率は、保水能力と入手の容易さの観点から、８０〜１０００倍が好ましく、さらに好ましくは１００〜９００倍、次にさらに好ましくは１２０〜８００倍である。
吸水倍率は下記の方法で測定される。

［吸水性樹脂のイオン交換水に対する吸水倍率の測定法］
ナイロン製の網袋（２５０メッシュ、２０ｃｍ×１０ｃｍ）に吸水性樹脂の試料Ｌ（ｇ）（約０．１ｇを秤量）を入れ、これを袋ごと過剰のイオン交換水に浸す。浸漬６０分後に袋ごと空中に引き上げ、静置して３０分間水切りした後、重量Ｍ（ｇ）を測定する。また、網袋のみを用いて同様の操作を行い、この重量Ｎ（ｇ）を測定する。

イオン交換水の吸水倍率（倍）＝（Ｍ−Ｎ）／Ｌ

吸水性樹脂（Ｂ）の２５℃の保水量（ｇ／ｇ）は、吸水倍率及び入手の容易さの観点から、７０〜９００が好ましく、さらに好ましくは８０〜８００、次にさらに好ましくは１００〜７００である。
保水量は下記の方法で測定される。

［吸水性樹脂の保水量の測定法］
ナイロン製の網袋（２５０メッシュ、２０ｃｍ×１０ｃｍ）に吸水性樹脂の試料Ｌ（ｇ）（約０．１ｇを秤量）を入れ、これを袋ごと過剰のイオン交換水に浸す。浸漬６０分後に袋ごと空中に引き上げ、静置して３０分間水切りした後、ゲルがはみ出ないようにティーバックを３つ折りにし、遠心脱水機（株式会社コクブン社製、型番Ｈ−１２２）内にバランスが崩れないように対角線上にセットし、３５Ｇ×９０秒間遠心脱水した後、ティーバックを取り出して質量（Ｐｇ）を０．１ｇの単位まで測定する。同時に試料をいれないティーバックを用いて空試験を行い、質量（Ｑｇ）を測定する。

保水量（ｇ／ｇ）＝（Ｐ−Ｑ）／Ｌ

吸水性樹脂の製造方法は、ラジカル重合性水溶性単量体を重合し、任意の段階で架橋剤を添加し重合することにより含水ゲル状重合体を得る。その後、乾燥、粉砕し、さらに必要により粒度調整して高吸水性樹脂を得る方法等が挙げられる。

吸水性樹脂の製造に当たり、重合方法については特に限定されず、水溶液重合法、逆相懸濁重合法、噴霧重合法、光開始重合法、放射重合法などが例示される。
好ましい重合方法は、ラジカル重合開始剤を使用して水溶液重合する方法である。この場合のラジカル重合開始剤の種類と使用量、ラジカル重合条件についても特に限定はない。なお、これらの重合系に、必要により各種添加剤、連鎖移動剤（例えばチオール化合物等）等を粉砕しても差し支えない。

乾燥方法としては、通常の方法でよく、例えば、ドラムドライヤー、平行流バンド乾燥機（トンネル乾燥機）、通気バンド乾燥機、噴出流（ノズルジェット）乾燥機、箱型熱風乾燥機、赤外線乾燥機等の装置を用いて行われる。特に熱源は限定されない。これらの乾燥機は複数個を組み合わせて使用することもできる。

本発明の保水剤は、水溶性紫外線吸収剤（Ａ）と吸水性樹脂（Ｂ）とを含んでなるものである。（Ｂ）が（Ａ）を含有する状態としては、例えば、（Ｂ）の内部に（Ａ）が均一に含有された状態、あるいは（Ａ）が（Ｂ）の表面に存在する状態が挙げられる。（Ａ）は水溶性であり、保水剤の吸水膨潤時にすばやく水へ溶解するため、優れた耐光性を発揮する。

本発明の保水剤における（Ａ）の含有量（重量％）は、耐光性および吸水力の観点から、（Ｂ）の重量を基準として、０．１〜８０が好ましく、さらに好ましくは０．５〜７０、次にさらに好ましくは１．０〜６０である。

本発明の保水剤の製造方法としては、以下の（１）〜（３）の方法等が上げられる。
（１）従来の吸水性樹脂の製造方法において、水溶性紫外線吸収剤（Ａ）の存在下で（メタ）アクリル酸等を重合する方法。
（２）従来の吸水性樹脂の製造方法において、（メタ）アクリル酸等を重合して得られた（架橋）重合体と任意の工程で（Ａ）を混合する方法（重合で得られた含水ゲル状重合体をミートチョッパーやカッター式の粗砕機で含水ゲル状重合体を有る程度細分化あるいはヌードル化し（Ａ）と混合する、含水ゲル状重合体をアルカリ金属水酸化物で中和する際に（Ａ）も合わせて混合する、中和して得られた含水ゲル状重合体と（Ａ）とを混合する等）。
（３）吸水性樹脂と（Ａ）とを混合する方法（（Ａ）の水溶液に吸水性樹脂粉末を添加し、混合撹拌した後、乾燥、粉砕する方法等）。

本発明の保水剤の水含有量（重量％）は、保水剤の重量を基準として、保水剤のハンドリングと保水量の観点から、０〜１０が好ましく、さらに好ましくは０．１〜７である。
なお、保水剤の水含有量の調整は、従来の吸水性樹脂の乾燥と同様の方法で行うことができる。

本発明の保水剤の形状は、特に限定されず、粒子状、板状、フィルム状、ペレット状等、その用途により様々な形状であってよいが、保水剤のハンドリングの観点から、粒子状であることが好ましい。
粒子の形状については、特に限定はなく、不定形破砕状、リン片状、パール状及び米粒状等が挙げられる。
形状が粒子である場合、その体積平均粒子径（μｍ）は、吸収性能及びハンドリング性（保水剤の粉体流動性等）の観点から、１００〜８００が好ましく、さらに好ましくは２００〜５００、特に好ましくは３００〜４００である。なお、体積平均粒子径は、レーザー回折、散乱式粒度分析計（例えば日機装社製、商品名：マイクロトラックＦＲＡ粒度分析計）で測定することができる。

保水剤のイオン交換水に対する吸水倍率及び保水量の好ましい範囲については、前述の吸水性樹脂（Ｂ）の好ましい範囲と同様であり、好ましい理由も同様である。なお、保水剤のイオン交換水に対する吸水倍率及び保水量は、前述の吸水性樹脂のイオン交換水に対する吸水倍率及び保水量の測定において、吸水性樹脂の代わりに保水剤を使用する以外は、同様にして測定される。

本発明の吸水ゲル組成物は、水溶性紫外線吸収剤（Ａ）、吸水性樹脂（Ｂ）及び水を含んでなる。
水は、水道水、工業用水、イオン交換水、蒸留水等が含まれる。

本発明の吸水ゲル組成物における（Ａ）の含有量（重量％）は、耐光性および保水量の観点から、（Ｂ）の重量を基準として、０．１〜８０が好ましく、さらに好ましくは１〜７０、次にさらに好ましくは４〜６０である。

本発明の吸水ゲル組成物における水の含有量（重量％）は、耐光性及びハンドリングの観点から（Ａ）と（Ｂ）の合計の重量を基準として１，０００〜５０，０００、さらに好ましくは２，０００〜３０，０００、次にさらに好ましくは３，０００〜２０，０００である。

本発明の吸水ゲル組成物の製造方法としては、下記の（１）〜（４）が挙げられる。
（１）前述の本発明の保水剤に、水を吸収させる。
（２）（Ａ）の水溶液と（Ｂ）を混合する。
（３）（Ｂ）と水との混合物と、（Ａ）を混合する。
（４）（Ａ）と（Ｂ）との混合物と、水を混合する。
（２）において、（Ａ）の水溶液は、（Ａ）を水に投入し、撹拌することで製造できる。（Ａ）の水溶液と（Ｂ）との混合は、（Ａ）の水分散液をホモミキサーで撹拌しながら、その中に（Ｂ）を投入するか、あるいは（Ｂ）に（Ａ）の分散液を投入しホモミキサーで撹拌することで混合することができる。
（３）において、（Ｂ）と水との混合物は、水をホモミキサーで撹拌しながら、その中に（Ｂ）を投入するか、あるいは（Ｂ）に水を投入しホモミキサーで撹拌することで製造できる。（Ｂ）と水との混合物と、（Ａ）との混合は、万能混合機等の装置で混合することができる。
（４）において、（Ａ）と（Ｂ）との混合物は、粉末混合機で混合することで製造できる。（Ａ）と（Ｂ）との混合物と、水との混合は、ホモミキサー等の装置で混合することができる。
これらのうち、（Ａ）の吸水ゲル組成物中における溶解性の観点から、（１）及び（２）が好ましい。

吸水ゲル組成物の２５℃のイオン交換水に対する保水量（ｇ／ｇ）は、保水能力及び入手の容易さの観点から、７０〜９００が好ましく、さらに好ましくは８０〜８００、次にさらに好ましくは１００〜７００である。
保水量は下記の方法で測定される。

［吸水ゲル組成物の保水量の測定法］
ナイロン製の網袋（２５０メッシュ、２０ｃｍ×１０ｃｍ）に吸水ゲル組成物の試料 Ｅ（ｇ）を吸水ゲル組成物に含まれる蒸発残留物の含有量が約０．１ｇになるように秤量し、これを袋ごと過剰のイオン交換水に浸す。浸漬６０分後に袋ごと空中に引き上げ、静置して３０分間水切りした後、ゲルがはみ出ないようにティーバックを３つ折りにし、遠心脱水機（株式会社コクブン社製、型番Ｈ−１２２）内にバランスが崩れないように対角線上にセットし、３５Ｇ×９０秒間遠心脱水した後、ティーバックを取り出して質量Ｆ（ｇ）を０．１ｇの単位まで測定する。同時に試料をいれないティーバックを用いて空試験を行い、質量Ｇ（ｇ）を測定する。

吸水ゲル組成物の保水量（ｇ／ｇ）＝（Ｆ−Ｇ）／｛Ｅ×蒸発残留物（％）÷１００｝

［蒸発残留物の測定法］
１００ｍｌビーカー内に吸水ゲル組成物の試料５．０〜１０．０ｇをとり、０．１ｍｇの単位まで重量Ｓ（ｇ）を測定し、温度を１０５±１℃に調節した無風恒温乾燥機（アドバンテック社製、型番ＶＯ−６２０）内に入れ、１２０分間乾燥する。乾燥後、試料をデシケーター内に移し室温になるまで放冷し、０．１ｍｇの単位まで質量Ｔ（ｇ）を測定する。

蒸発残留物（％）＝Ｔ／Ｓ×１００

本発明の保水剤および吸水ゲル組成物は、良好な耐久性を有しているため、日光に暴露されても吸水ゲルが劣化して糊状を呈したり、液状化することがない。したがって園芸用鑑賞用保水剤、土壌用保水剤、芳香剤および消臭剤ゲル化剤、人工雪等のゲルの耐光性が要求される様々な分野において有効に利用することができる。
本発明の保水剤および吸水ゲル組成物を園芸用鑑賞用保水剤、土壌用保水剤として使用する場合は、公知の保水剤（特開平１０−１９１７７７号公報、特開探索中号公報等に記載）と同様の方法で使用できる。また、芳香剤および消臭剤ゲル化材として使用する場合には、公知のゲル化剤（特開２００７−２０９２２９号公報、特開探索中号公報等に記載）と同様の方法で使用できる。

以下の実施例で本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。

実施例１
２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン（Ａ１）０．３ｇを２５℃のイオン交換水９００ｇに添加し、ホモミキサーで１分間撹拌（２０００ｒｐｍ）し紫外線吸収剤の水溶液を作成した。次いで水溶液をホモミキサーで撹拌下（２０００ｒｐｍ）２５℃に調整し、吸水性樹脂｛三洋化成工業株式会社製、商品名：サンフレッシュ（登録商標）ＳＴ−５００Ｄ^*（ポリアクリル酸ナトリウム架橋物、吸水倍率４００倍、保水量３５５ｇ／ｇ）｝を３０ｇ投入し、分散液の粘度が上昇したところで撹拌を止め、均一な吸水ゲルを得た。その後、バンド乾燥機（透気乾燥機、井上金属株式会社製）を用いて１２０℃で５時間加熱乾燥し、粉砕して重量平均粒子径３７０μｍ（日機装社製、商品名：マイクロトラックＦＲＡ粒度分析計で測定）の保水剤（１）を得た。

実施例２
実施例１において、（Ａ１）の代わりに２，２’−ジヒドロキシ−４，４’−ジメトキシベンゾフェノン−５，５’−ビススルホン酸ナトリウム（Ａ２）を使用した以外は実施例１と同様にして保水剤（２）を得た。

実施例３
実施例１において、（Ａ１）の代わりに２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン−５−スルホン酸ナトリウム（Ａ３）を使用した以外は実施例１と同様にして保水剤（３）を得た。

実施例４
実施例１において、（Ａ１）０．３ｇの代わりに（Ａ１）０．０３ｇを使用した以外は実施例１と同様にして保水剤（４）を得た。

実施例５
実施例１において、（Ａ１）０．３ｇの代わりに（Ａ２）２４ｇを使用した以外は実施例１と同様にして保水剤（５）を得た。

実施例６
イオン交換水８７ｇをホモミキサーで撹拌下（２０００ｒｐｍ）２５℃に調整し、保水剤（１）３ｇをイオン交換水中に投入し、分散液の粘度が上昇したところで撹拌を止め、均一な吸水ゲル組成物を得た。

実施例７
実施例６において、保水剤（１）の代わりに保水剤（２）を使用した以外は実施例６と同様にして吸水ゲル組成物を得た。

実施例８
実施例６において、保水剤（１）の代わりに保水剤（３）を使用した以外は実施例６と同様にして吸水ゲル組成物を得た。

実施例９
実施例６において、保水剤（１）の代わりに保水剤（４）を使用した以外は実施例６と同様にして吸水ゲル組成物を得た。

実施例１０
実施例６において、保水剤（１）の代わりに保水剤（５）を使用した以外は実施例６と同様にして吸水ゲル組成物を得た。

実施例１１
０．０３ｇの（Ａ１）をイオン交換水８７ｇに添加し水溶液を作成した。水溶液をホモミキサーで撹拌下（２０００ｒｐｍ）２５℃に調整し、吸水性樹脂（三洋化成工業株式会社製、商品名：サンフレッシュ（登録商標）ＳＴ−５００Ｄ^*）３ｇを投入し、分散液の粘度が上昇したところで撹拌を止め、均一な吸水ゲル組成物を得た。

実施例１２
実施例１１において、（Ａ１）の代わりに（Ａ２）を使用した以外は実施例１１と同様にして吸水ゲル組成物を得た。

実施例１３
実施例１１において、（Ａ１）の代わりに（Ａ３）を使用した以外は実施例１１と同様にして吸水ゲル組成物を得た。

実施例１４
実施例１１において、（Ａ１）０．０３ｇの代わりに（Ａ１）０．００３ｇを使用した以外は実施例１１と同様にして吸水ゲル組成物を得た。

実施例１５
実施例１１において、（Ａ１）の代わりに（Ａ２）２．４ｇを使用した以外は実施例 １１と同様にして吸水ゲル組成物を得た。

比較例1
２−（２’ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール（Ａ４）２４ｇを２５℃に調整したイオン交換水９００ｇに添加し、ホモミキサーで１分間撹拌（２０００ｒｐｍ）し紫外線吸収剤の分散液を作成した。次いで分散液をホモミキサーで撹拌下（２０００ｒｐｍ）吸水性樹脂｛三洋化成工業株式会社製、商品名：サンフレッシュ（登録商標）ＳＴ−５００Ｄ^*（ポリアクリル酸ナトリウム架橋物、吸水倍率４００倍、保水量３５５ｇ／ｇ）｝を３０ｇ投入し、分散液の粘度が上昇したところで撹拌を止め、均一な吸水ゲルを得た。その後、バンド乾燥機（透気乾燥機、井上金属株式会社製）を用いて１２０℃で加熱乾燥し、粉砕して重量平均粒子径３７０μｍ（日機装社製、商品名：マイクロトラックＦＲＡ粒度分析計で測定）の保水剤（６）を得た。

比較例２
比較例１において、（Ａ４）の代わりに６−（２−ベンゾトリアゾリル）−４−ｔ−オクチル−６’−ｔ−ブチル−４’−メチル−２，２’メチレンビスフェノール（Ａ５）を使用した以外は比較例１と同様にして保水剤（７）を得た。

比較例３
実施例１１において、保水剤（１）の代わりに保水剤（６）を使用した以外は実施例１１と同様にして吸水ゲル組成物を得た。

比較例４
実施例１１において、保水剤（１）の代わりに保水剤（７）を使用した以外は実施例１１と同様にして吸水ゲル組成物を得た。

比較例５
２．４ｇの（Ａ４）をイオン交換水８７ｇに添加し分散液を作成した。分散液をホモミキサーで撹拌下（２０００ｒｐｍ）２５℃に調整し、に吸水性樹脂（三洋化成工業株式会社製、商品名：サンフレッシュ（登録商標）ＳＴ−５００Ｄ^*）３ｇを投入し、分散液の粘度が上昇したところで撹拌を止め、均一な吸水ゲル組成物を得た。

〔粘度保持率の測定方法〕
イオン交換水１００ｇに実施例６〜１５及び比較例３〜５で作成した吸水ゲル組成物（Ｘ）２０ｇを添加し、ゲルが壊れないよう手で軽く撹拌し、ゲルの粘度が上昇したところで撹拌を止め、均一な吸水ゲル（Ｙ）を得た。得られた吸水ゲル（Ｙ）をＴＶＢ−１０Ｈ型粘度計（東機産業株式会社製）を用いてロータ名称Ｈ７、ロータＮｏ．３０、回転数 １００ｒｐｍの条件で吸水ゲル（Ｙ）の粘度を測定し、紫外線照射前の吸水ゲルの測定粘度とした。
密栓式のガラス容器に、吸水ゲル組成物（Ｘ）９０ｇを入れ、サンシャインスーパーロングランウェザーメーター（ＷＥＬ−ＳＵＮ−ＨＣ型）（スガ試験機株式会社製）を用いて８時間紫外線を照射した。この紫外線を照射した後の吸水ゲル組成物２０ｇを上記の吸水ゲル組成物（Ｘ）２０ｇの代わりに使用する以外は、上記と同様にして吸水ゲルの粘度を測定し、紫外線照射後の吸水ゲルの測定粘度とした。
次式で求められる粘度保持率を算出した。

粘度保持率（％）
＝(紫外線照射後の吸水ゲルの測定粘度)/(紫外線照射前の吸水ゲルの測定粘度)×１００
（％）

表１の結果から、本発明の保水剤を使用して得られた吸水ゲル（実施例６〜１０）は水溶性紫外線吸収剤の少量の添加で高い粘度保持率と高い吸水倍率及び保水量とを示し、本発明の吸水ゲル組成物（実施例６〜１５）は水溶性紫外線吸収剤の少量の添加で高い粘度保持率と高い保水量とを示している。このことから、本発明の保水剤は高い耐光性と吸水力及び保水能力を両立でき、吸水ゲル組成物は高い耐光性と保水能力を両立できることが判る。
これに対して、従来の紫外線吸収剤を使用した保水剤を使用して得られた吸水ゲル（比較例３、４）は紫外線吸収剤の多量の添加にもかかわらず低い粘度保持率を示し、吸水倍率も低い値を示していることが判る。また比較の吸水ゲル組成物（比較例５）においても紫外線吸収剤の多量の添加にもかかわらず低い粘度保持率をし、保水量も低い値を示している。このことから、通常の紫外線吸収剤を使用した保水剤では耐光性と吸水力及び保水能力を両立することが難しく、吸水ゲル組成物では耐光性と保水能力を両立することが難しいことが判る。

本発明の保水剤及び吸水ゲル組成物は、次のような効果を奏する。
（１）本発明の保水剤（吸水ゲル）は、良好な耐光性を有しているため、日光に暴露されても吸水ゲルが劣化して糊状を呈したり、液状化することがない。したがって園芸用鑑賞用保水剤、土壌用保水剤、芳香剤および消臭剤ゲル化剤、人工雪等のゲルの耐光性が要求される様々な分野において有効に利用することができる。
（２）本発明の保水剤及び吸水ゲル組成物は、水溶性紫外線吸収剤が優れた水溶解性と紫外線吸収能を示し、吸水性樹脂に対して少量の添加量で耐光性を発揮できるため、保水剤は高い吸水力と耐光性を両立でき、吸水ゲル組成物は高い保水能力と耐光性を両立できる。

Claims (6)

1. 水溶性紫外線吸収剤（Ａ）及び吸水性樹脂（Ｂ）を含んでなる保水剤。
2. 水溶性紫外線吸収剤（Ａ）の２５℃の水１００重量部に対する溶解度が０．００１〜５０重量部である請求項１に記載の保水剤。
3. 水溶性紫外線吸収剤（Ａ）の含有量（重量％）が、吸水性樹脂（Ｂ）の重量を基準として、０．１〜８０である請求項１又は２に記載の保水剤。
4. 水溶性紫外線吸収剤（Ａ）、吸水性樹脂（Ｂ）及び水を含んでなる吸水ゲル組成物。
5. 水溶性紫外線吸収剤（Ａ）の２５℃の水１００重量部に対する溶解度が０．００１〜５０重量部である請求項４に記載の吸水ゲル組成物。
6. 水溶性紫外線吸収剤（Ａ）の含有量（重量％）が、吸水性樹脂（Ｂ）の重量を基準として、０．１〜８０である請求項４又は５に記載の吸水ゲル組成物。