JP2015196675A - Water-absorbing resin crosslinking agent and absorbent - Google Patents

Water-absorbing resin crosslinking agent and absorbent Download PDF

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細見 哲也
Tetsuya Hosomi
細見  哲也
將人 伏木
Masahito Fushiki
將人 伏木
豊浩 永野
Toyohiro Nagano
豊浩 永野
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Nagase Chemtex Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water-absorbing resin crosslinking agent that has an excellent safety property, can efficiently crosslink water-absorbing resin at a low-temperature and produce an absorbent having high water-absorption capability, and to provide the absorbent obtained by crosslinking a water-absorbing resin with the water-absorbing resin crosslinking agent.SOLUTION: There is provided a water-absorbing resin crosslinking agent containing halohydrin compound having [A] and [B] in the molecule. [A] a halohydrin group represented by formula (1), [B] an amide bond and/or an ester bond. (A is a single bond or an alkylene group; Ris H or an alkyl group; X is Cl or Br.)

Description

本発明は、安全性に優れ、低温において吸水性樹脂を効率的に架橋して、吸水能力の高い吸水剤を製造することができる新規な吸水性樹脂架橋剤及びその製造方法と、該架橋剤で吸水性樹脂を架橋することにより得られる吸水剤に関するものである。   The present invention provides a novel water-absorbent resin cross-linking agent that is excellent in safety, can efficiently cross-link water-absorbing resins at low temperatures, and can produce a water-absorbing agent having a high water-absorbing capacity, a method for producing the same, and the cross-linking agent It relates to a water-absorbing agent obtained by crosslinking a water-absorbent resin.

吸水性樹脂は、衛生用品、食品、農林業、土木等、様々な分野で広く用いられているが、特にその吸水力を活かし、紙オムツ、生理用ナプキン等衛生用品に汎用されている。かかる衛生用品に用いられる吸水性樹脂としては、一般にポリアクリル酸やポリメタクリル酸の部分中和塩が挙げられる。
紙オムツ等の衛生用品で用いられる吸水性樹脂は、常圧下はもちろんのこと、体圧がかかった状態(圧力下)でも、高い吸水能力が求められる。
Water-absorbing resins are widely used in various fields such as sanitary goods, foods, agriculture and forestry, and civil engineering. In particular, the water-absorbing resins are widely used in sanitary goods such as paper diapers and sanitary napkins, taking advantage of their water absorption. As the water-absorbent resin used in such sanitary goods, generally partially neutralized salts of polyacrylic acid and polymethacrylic acid are exemplified.
A water-absorbing resin used in sanitary goods such as paper diapers is required to have a high water-absorbing capacity not only under normal pressure but also under body pressure (under pressure).

上記課題を解決することができる技術的手段の一つとして、吸水性樹脂粒子の表面を架橋剤で架橋する方法が知られている。かかる表面架橋法は、架橋剤によって、カルボン酸基及び/又はカルボン酸塩基を有する吸水性樹脂粒子の表面層を架橋し、一方、吸水能力を保つべく吸水性樹脂粒子の内部の架橋は抑えることにより、吸水速度の高い吸水剤を得るものである。
該架橋剤として、従来、エポキシ基を有する化合物が使われていた。しかしながら、エポキシ基を有する化合物を含む架橋剤は皮膚刺激性への問題等が懸念された。そこで、エポキシ基を有する化合物を含まない架橋剤が提案された。そのような架橋剤として、例えば、分子中にハロヒドリン基を少なくとも2つ有する化合物や、分子中にハロヒドリン基及び第四級アンモニウム基を有する化合物を含む架橋剤を挙げることができる(特許文献1参照)。また、分子内に複数のアミド骨格又はオキサゾール骨格を持つ多価アルコールを含む架橋剤も挙げることができる(特許文献2参照)。これら架橋剤でも、エポキシ基を有する架橋剤と同等の吸水能力を吸水性樹脂粒子に与えている。
As one of the technical means that can solve the above problems, a method of crosslinking the surface of water-absorbent resin particles with a crosslinking agent is known. Such a surface cross-linking method uses a cross-linking agent to cross-link the surface layer of water-absorbing resin particles having a carboxylic acid group and / or a carboxylic acid group, while suppressing the internal cross-linking of the water-absorbing resin particles to maintain the water absorbing ability. Thus, a water-absorbing agent having a high water absorption rate is obtained.
Conventionally, a compound having an epoxy group has been used as the crosslinking agent. However, the crosslinking agent containing a compound having an epoxy group has a concern about problems with skin irritation. Therefore, a crosslinking agent that does not contain a compound having an epoxy group has been proposed. Examples of such a cross-linking agent include a compound having at least two halohydrin groups in the molecule and a cross-linking agent containing a compound having a halohydrin group and a quaternary ammonium group in the molecule (see Patent Document 1). ). Moreover, the crosslinking agent containing the polyhydric alcohol which has a some amide skeleton or oxazole skeleton in a molecule | numerator can also be mentioned (refer patent document 2). These cross-linking agents also provide the water-absorbing resin particles with a water absorption capacity equivalent to that of an epoxy group-containing cross-linking agent.

上記のように、吸水性樹脂粒子を架橋する様々な架橋剤が開発されているが、近年紙オムツ等衛生用品の薄型化等に伴い、従来の架橋剤で架橋された吸水性樹脂粒子より高い吸水能力を有する吸水剤を製造できる技術の開発が望まれている。   As described above, various cross-linking agents for cross-linking the water-absorbing resin particles have been developed. However, in recent years, the water-absorbing resin particles cross-linked with the conventional cross-linking agent are higher with the thinning of sanitary goods such as paper diapers. Development of a technique capable of producing a water-absorbing agent having a water-absorbing ability is desired.

特開2002−060544号公報JP 2002-060544 A 特開2003−020363号公報JP 2003-020363 A

本発明の主な課題は、吸水能力の高い吸水剤を得るために用いられる新規な吸水性樹脂架橋剤を提供することにある。また、かかる吸水性樹脂架橋剤を用いて得られる新規な吸水剤を提供することも本発明の課題とする。   The main subject of this invention is providing the novel water absorbing resin crosslinking agent used in order to obtain a water absorbing agent with high water absorption capability. Another object of the present invention is to provide a novel water absorbent obtained by using such a water absorbent resin crosslinking agent.

本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、吸水剤の製造において分子中に少なくとも1つのハロヒドリン基と、アミド結合及び/又はエステル結合とを有する化合物を含む吸水性樹脂架橋剤を用いることにより、吸水性の高い吸水剤が得られることを発見し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies, the present inventors have used a water-absorbing resin crosslinking agent containing a compound having at least one halohydrin group and an amide bond and / or an ester bond in the molecule in the production of a water-absorbing agent. The present invention was completed by discovering that a water-absorbing agent having high water absorption can be obtained.

本発明として、例えば、下記[1]〜[7]を挙げることができる。
[1]以下の[A]及び[B]を分子中に有するハロヒドリン化合物を含む吸水性樹脂架橋剤:
[A]次の一般式(1)で表されるハロヒドリン基;
Examples of the present invention include the following [1] to [7].
[1] A water-absorbent resin cross-linking agent containing a halohydrin compound having the following [A] and [B] in the molecule:
[A] A halohydrin group represented by the following general formula (1);

Figure 2015196675
Figure 2015196675

(式中、Aは単結合又はアルキレン基を表し、Rは水素原子又はアルキル基を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表す。)
[B]アミド結合及び/又はエステル結合。
(In the formula, A represents a single bond or an alkylene group, R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and X represents a chlorine atom or a bromine atom.)
[B] Amide bond and / or ester bond.

[2]アルキレン基がメチレン基である、上記[1]に記載の吸水性樹脂架橋剤。 [2] The water-absorbent resin cross-linking agent according to the above [1], wherein the alkylene group is a methylene group.

[3]次の一般式(2)で表される基: [3] Group represented by the following general formula (2):

Figure 2015196675
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(式中、Eは単結合又は水素原子を表し、Rは水素原子又はアルキル基を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表し、Yは酸素原子又は硫黄原子を表す。)
又は、次の一般式(3)で表される基:
(In the formula, E represents a single bond or a hydrogen atom, R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, X represents a chlorine atom or a bromine atom, and Y represents an oxygen atom or a sulfur atom.)
Or a group represented by the following general formula (3):

Figure 2015196675
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(式中、Rは水素原子又はアルキル基を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表す。)
を分子中に少なくとも1つ有するハロヒドリン化合物を含む、上記[1]又は[2]に記載の吸水性樹脂架橋剤。
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and X represents a chlorine atom or a bromine atom.)
The water-absorbent resin cross-linking agent according to the above [1] or [2], comprising a halohydrin compound having at least one in the molecule.

[4]ハロヒドリン化合物が、脂肪族多価カルボン酸、芳香族多価カルボン酸、オキシカルボン酸及び尿素、並びにその誘導体からなる群より選択される少なくとも1つの化合物にエピハロヒドリンを反応させて得られるものである、上記[1]〜[3]のいずれか1に記載の吸水性樹脂架橋剤。 [4] A compound obtained by reacting an epihalohydrin with at least one compound selected from the group consisting of aliphatic polyvalent carboxylic acids, aromatic polyvalent carboxylic acids, oxycarboxylic acids and urea, and derivatives thereof. The water-absorbent resin cross-linking agent according to any one of [1] to [3] above.

[5]ハロヒドリン化合物が、次の一般式(4)で表される化合物(以下、「ハロヒドリン化合物(4)」という): [5] A compound in which the halohydrin compound is represented by the following general formula (4) (hereinafter referred to as “halohydrin compound (4)”):

Figure 2015196675
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(式中、Rは水素原子又はアルキル基を表し、R及びRは、同一又は異なって、水素原子若しくはヒドロキシル基で置換されていてもよいアルキル基を表すか、又はRとRが隣接する窒素原子と一緒になって炭素数3〜5の環状構造を形成し、Gは水素原子又は次の一般式(5)で表される基を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表し、Yは酸素原子又は硫黄原子を表す。) (Wherein R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and R 2 and R 3 are the same or different and each represents an alkyl group optionally substituted with a hydrogen atom or a hydroxyl group, or R 2 and R 3 3 forms a cyclic structure having 3 to 5 carbon atoms together with the adjacent nitrogen atom, G represents a hydrogen atom or a group represented by the following general formula (5), and X represents a chlorine atom or a bromine atom Y represents an oxygen atom or a sulfur atom.)

Figure 2015196675
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(式中、Rは水素原子又はアルキル基を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表す。)、
次の一般式(6)で表される化合物(以下、「ハロヒドリン化合物(6)」という):
(Wherein R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and X represents a chlorine atom or a bromine atom),
Compound represented by the following general formula (6) (hereinafter referred to as “halohydrin compound (6)”):

Figure 2015196675
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(式中、Rは水素原子又はアルキル基を表し、Jは単結合、ヒドロキシル基で置換されていてもよいアルキレン基若しくはアルケニレン基、フェニレン基、又は次の一般式(7)で表される基を表し、Gは水素原子又は前記一般式(5)で表される基を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表す。) (In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and J represents a single bond, an alkylene group or alkenylene group which may be substituted with a hydroxyl group, a phenylene group, or the following general formula (7). Represents a group, G represents a hydrogen atom or a group represented by the general formula (5), and X represents a chlorine atom or a bromine atom.)

Figure 2015196675
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(式中、Gは水素原子又は前記一般式(5)で表される基を表す。)、 (In the formula, G represents a hydrogen atom or a group represented by the general formula (5)).

次の一般式(8)で表される化合物(以下、「ハロヒドリン化合物(8)」という):

Figure 2015196675
Compound represented by the following general formula (8) (hereinafter referred to as “halohydrin compound (8)”):
Figure 2015196675

(式中、Rは水素原子又はアルキル基を表し、Jは単結合、ヒドロキシル基で置換されていてもよいアルキレン基若しくはアルケニレン基、フェニレン基、又は次の一般式(9)で表される基を表し、Gは水素原子又は前記一般式(5)で表される基を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表す。)

Figure 2015196675
(Wherein R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and J represents a single bond, an alkylene or alkenylene group optionally substituted with a hydroxyl group, a phenylene group, or the following general formula (9): Represents a group, G represents a hydrogen atom or a group represented by the general formula (5), and X represents a chlorine atom or a bromine atom.)
Figure 2015196675

(式中、Gは水素原子又は前記一般式(5)で表される基を表す。)、及び (Wherein G represents a hydrogen atom or a group represented by the general formula (5)), and

次の一般式(10)で表される化合物(以下、「ハロヒドリン化合物(10)」という):

Figure 2015196675
Compound represented by the following general formula (10) (hereinafter referred to as “halohydrin compound (10)”):
Figure 2015196675

(式中、Rは水素原子又はアルキル基を表し、Lは単結合、又はヒドロキシル基で置換されていてもよいアルキレン基若しくはアルケニレン基を表し、Mはヒドロキシル基で置換されていてもよいフェニル基を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表す。ただし、L又はM上に、少なくとも1つのヒドロキシル基を有する。) (In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, L represents a single bond or an alkylene group or alkenylene group optionally substituted with a hydroxyl group, and M represents phenyl optionally substituted with a hydroxyl group. And X represents a chlorine atom or a bromine atom, provided that at least one hydroxyl group is present on L or M.)

からなる群より選択される少なくとも1つの化合物である上記[1]〜[4]のいずれか1に記載の吸水性樹脂架橋剤。 The water absorbent resin crosslinking agent according to any one of the above [1] to [4], which is at least one compound selected from the group consisting of:

[6]カルボン酸基及び/又はカルボン酸塩基を有する吸水性樹脂に、上記[1]〜[5]のいずれか1に記載の吸水性樹脂架橋剤を加え、加熱し、架橋して得られる吸水剤。 [6] To the water-absorbent resin having a carboxylic acid group and / or a carboxylate group, the water-absorbent resin cross-linking agent according to any one of the above [1] to [5] is added, heated and cross-linked. Water absorbent.

[7]カルボン酸基及び/又はカルボン酸塩基を有する吸水性樹脂に、上記[1]〜[5]のいずれか1に記載の吸水性樹脂架橋剤を加え、加熱し、架橋することを特徴とする吸水剤の製造方法。 [7] The water-absorbent resin crosslinking agent according to any one of [1] to [5] above is added to a water-absorbent resin having a carboxylic acid group and / or a carboxylate group, and the mixture is heated and crosslinked. A method for producing a water-absorbing agent.

本発明の吸水性樹脂架橋剤は、エポキシ基等の皮膚刺激性のある官能基を持たないことから、安全性に優れていることはもとより、低温において吸水性樹脂を効率的に架橋して、吸水能力の高い吸水剤を製造することができる。   The water-absorbent resin cross-linking agent of the present invention does not have a functional group having skin irritation such as an epoxy group, so that the water-absorbent resin is efficiently cross-linked at low temperature as well as being excellent in safety, A water-absorbing agent having a high water-absorbing ability can be produced.

I.本発明の吸水性樹脂架橋剤について
まず、本発明の吸水性樹脂架橋剤(以下、「本発明架橋剤」という)について詳述する。
I. First, the water absorbent resin crosslinking agent of the present invention (hereinafter referred to as “the present invention crosslinking agent”) will be described in detail.

I−1.本発明に係るハロヒドリン化合物
本発明架橋剤は、以下の[A]及び[B]を分子中に有するハロヒドリン化合物を含む。
[A]次の一般式(1)で表されるハロヒドリン基;
I-1. Halohydrin Compound According to the Present Invention The crosslinking agent of the present invention includes a halohydrin compound having the following [A] and [B] in the molecule.
[A] A halohydrin group represented by the following general formula (1);

Figure 2015196675
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(式中、Aは単結合又はアルキレン基を表し、Rは水素原子又はアルキル基を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表す。)
[B]アミド結合及び/又はエステル結合。
(In the formula, A represents a single bond or an alkylene group, R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and X represents a chlorine atom or a bromine atom.)
[B] Amide bond and / or ester bond.

本発明において、Rに係る「アルキル基」としては、例えば、直鎖状又は分枝鎖状の炭素数1〜3のものを挙げることができ、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基を挙げることができる。中でも、メチル基が好ましい。 In the present invention, examples of the “alkyl group” according to R 1 include linear or branched ones having 1 to 3 carbon atoms, specifically, for example, methyl group, ethyl Group and n-propyl group. Of these, a methyl group is preferable.

Aに係る「アルキレン基」としては、例えば、直鎖状又は分枝鎖状の炭素数1〜4のものを挙げることができ、具体例としては、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、n−ブチレン基を挙げることができる。中でも、メチレン基が好ましい。   Examples of the “alkylene group” according to A include linear or branched ones having 1 to 4 carbon atoms, and specific examples include a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, An n-butylene group can be mentioned. Of these, a methylene group is preferable.

本発明に係るハロヒドリン化合物は、1分子中に上記ハロヒドリン基と、アミド結合及び/又はエステル結合とを有している化合物であれば特に限定されないが、次の一般式(2)で表される基:   The halohydrin compound according to the present invention is not particularly limited as long as it is a compound having the halohydrin group and an amide bond and / or an ester bond in one molecule, but is represented by the following general formula (2). Group:

Figure 2015196675
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(式中、Eは単結合又は水素原子を表し、R及びXは前記と同義であり、Yは酸素原子又は硫黄原子を表す。)
又は、次の一般式(3)で表される基:
(In the formula, E represents a single bond or a hydrogen atom, R 1 and X are as defined above, and Y represents an oxygen atom or a sulfur atom.)
Or a group represented by the following general formula (3):

Figure 2015196675
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(式中、R及びXは前記と同義である。)
を、分子中に少なくとも1つ有するハロヒドリン化合物であることが好ましい。
(In the formula, R 1 and X are as defined above.)
Is preferably a halohydrin compound having at least one in the molecule.

I−2.本発明に係るハロヒドリン化合物の具体例とその製造方法
本発明に係るハロヒドリン化合物として、例えば、脂肪族多価カルボン酸、芳香族多価カルボン酸、オキシカルボン酸及び尿素、並びにその誘導体からなる群より選択される少なくとも1つの化合物にエピハロヒドリンを反応させて得られる化合物を挙げることができる。
I-2. Specific examples of the halohydrin compound according to the present invention and a method for producing the same As the halohydrin compound according to the present invention, for example, an aliphatic polyvalent carboxylic acid, an aromatic polyvalent carboxylic acid, an oxycarboxylic acid and urea, and a group consisting of derivatives thereof Mention may be made of compounds obtained by reacting at least one selected compound with epihalohydrin.

本発明に係るハロヒドリン化合物は、例えば、上記反応により得られる化合物として特定しうるが、このような化合物のみに限定されるものではない。他の製法により製造されるハロヒドリン化合物についても、前記[A]及び[B]を分子中に有するハロヒドリン化合物であれば、本発明に係るハロヒドリン化合物に含まれる。   The halohydrin compound according to the present invention can be specified, for example, as a compound obtained by the above reaction, but is not limited to such a compound. A halohydrin compound produced by another production method is also included in the halohydrin compound according to the present invention as long as it is a halohydrin compound having [A] and [B] in the molecule.

上記脂肪族多価カルボン酸としては、エピハロヒドリンと反応することができるものであれば特に限定されないが、具体的には、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸等の2価のカルボン酸;リンゴ酸、酒石酸、タルトロン酸等のヒドロキシ酸;クエン酸、イソクエン酸等の3価のカルボン酸を挙げることができる。中でも、クエン酸及びイソクエン酸が好ましい。   The aliphatic polycarboxylic acid is not particularly limited as long as it can react with epihalohydrin. Specifically, for example, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, and pimelic acid are used. Divalent carboxylic acids such as suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, fumaric acid and maleic acid; hydroxy acids such as malic acid, tartaric acid and tartronic acid; and trivalent carboxylic acids such as citric acid and isocitric acid. Can do. Of these, citric acid and isocitric acid are preferred.

上記芳香族多価カルボン酸としては、エピハロヒドリンと反応することができるものであれば特に限定されないが、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ジフェニルメタン−4,4′−ジカルボン酸、ジフェニルエーテル−4,4′−ジカルボン酸、ジフェニルスルホン−4,4′−ジカルボン酸、ピリジン−2,6−ジカルボン酸、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸等を挙げることができる。   The aromatic polyvalent carboxylic acid is not particularly limited as long as it can react with epihalohydrin. For example, terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, diphenylmethane-4,4′-dicarboxylic acid, diphenyl ether-4 4,4'-dicarboxylic acid, diphenylsulfone-4,4'-dicarboxylic acid, pyridine-2,6-dicarboxylic acid, trimellitic acid, trimesic acid, pyromellitic acid and the like.

上記オキシカルボン酸としては、エピハロヒドリンと反応することができるものであれば特に限定されないが、例えば、サリチル酸、マンデル酸、没食子酸、コーヒー酸等のヒドロキシケイ皮酸等を挙げることができる。   The oxycarboxylic acid is not particularly limited as long as it can react with epihalohydrin, and examples thereof include hydroxycinnamic acid such as salicylic acid, mandelic acid, gallic acid, and caffeic acid.

上記脂肪族多価カルボン酸、芳香族多価カルボン酸の誘導体としては、脂肪族多価カルボン酸、又は芳香族多価カルボン酸から誘導される一級アミド等を挙げることができる。   Examples of the derivatives of the aliphatic polyvalent carboxylic acid and aromatic polyvalent carboxylic acid include primary polyamides derived from aliphatic polyvalent carboxylic acids or aromatic polyvalent carboxylic acids.

上記尿素誘導体としては、エピハロヒドリンと反応することができるものであれば特に限定されないが、例えば、エチレン尿素、トリメチレン尿素等の環状尿素誘導体;モノメチロール尿素、ジメチロール尿素等の鎖状尿素誘導体;チオ尿素、エチレンチオ尿素等のチオカルボニル尿素誘導体を挙げることができる。   The urea derivative is not particularly limited as long as it can react with epihalohydrin. For example, cyclic urea derivatives such as ethylene urea and trimethylene urea; chain urea derivatives such as monomethylol urea and dimethylol urea; thiourea And thiocarbonylurea derivatives such as ethylenethiourea.

エピハロヒドリンとしては、例えば、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリンを挙げることができる。中でも、入手が容易なこと等から、エピクロロヒドリンが好ましい。   Examples of epihalohydrin include epichlorohydrin and epibromohydrin. Of these, epichlorohydrin is preferable because it is easily available.

本発明に係るハロヒドリン化合物は、脂肪族多価カルボン酸、芳香族多価カルボン酸、オキシカルボン酸及び尿素、並びにその誘導体が有するカルボキシ基又はアミド基のうち、少なくとも1つの基がエピハロヒドリンと反応することにより得られる化合物であればよく、分子中に未反応のカルボキシ基又はアミド基を有していても良い。   In the halohydrin compound according to the present invention, at least one of a carboxy group or an amide group of an aliphatic polyvalent carboxylic acid, an aromatic polyvalent carboxylic acid, an oxycarboxylic acid and urea, and a derivative thereof reacts with an epihalohydrin. It may be a compound obtained by this, and may have an unreacted carboxy group or amide group in the molecule.

より具体的には、本発明に係るハロヒドリン化合物として、例えば、前記ハロヒドリン化合物(4)を挙げることができる。   More specifically, examples of the halohydrin compound according to the present invention include the halohydrin compound (4).

ここで、本発明において、R及びRに係る「アルキル基」としては、例えば、直鎖状又は分枝鎖状の炭素数1〜4のものを挙げることができ、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基を挙げることができる。
及びRに係る「アルキル基」は、置換しうる任意の位置に1〜3個、好ましくは2個のヒドロキシル基を有していてもよい。
Here, in the present invention, examples of the “alkyl group” according to R 2 and R 3 include linear or branched ones having 1 to 4 carbon atoms, specifically, For example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, and a sec-butyl group can be exemplified.
The “alkyl group” according to R 2 and R 3 may have 1 to 3, preferably 2 hydroxyl groups at any substitutable position.

ハロヒドリン化合物(4)は、通常、尿素又はその誘導体とエピハロヒドリンとを反応させることにより得ることができる。Gが水素原子であるハロヒドリン化合物(4)としては、例えば、尿素又はその誘導体上の1つの窒素原子のみがエピハロヒドリンと反応して得られる化合物を挙げることができ、Gが前記一般式(5)で表される基(以下、「置換基(5)」という)であるハロヒドリン化合物(4)としては、例えば、尿素又はその誘導体上の2つの窒素原子がエピハロヒドリンと反応して得られる化合物を挙げることができる。   The halohydrin compound (4) can be usually obtained by reacting urea or a derivative thereof with epihalohydrin. Examples of the halohydrin compound (4) in which G is a hydrogen atom include compounds obtained by reacting only one nitrogen atom on urea or a derivative thereof with epihalohydrin, and G represents the general formula (5). As the halohydrin compound (4) which is a group represented by the formula (hereinafter referred to as “substituent (5)”), for example, a compound obtained by reacting two nitrogen atoms on urea or a derivative thereof with epihalohydrin is exemplified. be able to.

及びRの少なくともいずれか一方が水素原子であるハロヒドリン化合物(4)としては、例えば、尿素、モノメチロール尿素等とエピハロヒドリンとを反応させることにより得られる化合物を挙げることができる。 Examples of the halohydrin compound (4) in which at least one of R 2 and R 3 is a hydrogen atom include compounds obtained by reacting urea, monomethylolurea and the like with epihalohydrin.

及びRがいずれも水素原子でないハロヒドリン化合物(4)としては、例えば、ジメチロール尿素とエピハロヒドリンとを反応させることにより得られる化合物を挙げることができる。 Examples of the halohydrin compound (4) in which R 2 and R 3 are not hydrogen atoms include compounds obtained by reacting dimethylolurea with epihalohydrin.

及びRが隣接する窒素原子と一緒になって炭素数3〜5の環状構造を形成しているハロヒドリン化合物(4)としては、例えば、エチレン尿素やトリエチレン尿素とエピハロヒドリンとを反応させることにより得られる化合物を挙げることができる。 Examples of the halohydrin compound (4) in which R 2 and R 3 together with the adjacent nitrogen atom form a cyclic structure having 3 to 5 carbon atoms include reacting ethylene urea or triethylene urea with epihalohydrin. The compound obtained by this can be mentioned.

Yが硫黄原子であるハロヒドリン化合物(4)としては、例えば、チオ尿素、エチレンチオ尿素等とエピハロヒドリンとを反応させることにより得られる化合物を挙げることができる。   Examples of the halohydrin compound (4) in which Y is a sulfur atom include compounds obtained by reacting thiourea, ethylenethiourea and the like with epihalohydrin.

尿素又はその誘導体とエピハロヒドリンとの反応におけるエピハロヒドリンの使用量としては、尿素又はその誘導体1分子の有するウレア基1当量に対し、0.5〜4当量のエピハロヒドリンが適当であり、好ましくは1〜3当量である。   The amount of epihalohydrin used in the reaction of urea or its derivative with epihalohydrin is suitably 0.5 to 4 equivalents of epihalohydrin, preferably 1 to 3 with respect to 1 equivalent of urea group of one molecule of urea or its derivative. Is equivalent.

尿素又はその誘導体とエピハロヒドリンとの反応は、通常、適当な溶媒中で行う。かかる溶媒としては、尿素又はその誘導体とエピハロヒドリンとの反応において不活性であれば特に限定されないが、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素類;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類;水、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等の高極性溶媒類等を挙げることができる。これらは、単独であっても、又は2種以上の併用であってもよい。溶媒の量は特に限定されないが、通常、尿素又はその誘導体100重量部に対して10〜1000重量部、好ましくは50〜500重量部である。   The reaction of urea or a derivative thereof and epihalohydrin is usually performed in a suitable solvent. Such a solvent is not particularly limited as long as it is inactive in the reaction of urea or a derivative thereof with epihalohydrin. For example, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; aliphatic hydrocarbons such as hexane and heptane; diethyl Examples include ethers such as ether, diisopropyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, and dioxane; and highly polar solvents such as water, dimethylformamide, dimethylacetamide, and dimethyl sulfoxide. These may be used alone or in combination of two or more. Although the quantity of a solvent is not specifically limited, Usually, it is 10-1000 weight part with respect to 100 weight part of urea or its derivative (s), Preferably it is 50-500 weight part.

また、尿素又はその誘導体とエピハロヒドリンとの反応は、適当な塩基の存在下で行うことが好ましい。かかる塩基としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩を挙げることができる。かかる塩基の添加量は特に限定されないが、尿素又はその誘導体1当量に対して、通常、0.005〜0.2当量、好ましくは0.01〜0.1当量である。   Moreover, it is preferable to perform reaction of urea or its derivative (s), and epihalohydrin in presence of a suitable base. Examples of such a base include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, and alkali metal carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate. The amount of the base to be added is not particularly limited, but is usually 0.005 to 0.2 equivalent, preferably 0.01 to 0.1 equivalent, with respect to 1 equivalent of urea or a derivative thereof.

反応温度は、原料である尿素又はその誘導体やエピハロヒドリンの種類や量等によって異なるが、60℃〜100℃が適当である。反応時間は、原料である尿素又はその誘導体やエピハロヒドリンの種類や量等によって異なるが、1時間〜8時間が適当である。   The reaction temperature varies depending on the type and amount of urea or its derivative or epihalohydrin as a raw material, but 60 ° C to 100 ° C is suitable. The reaction time varies depending on the type and amount of urea or its derivative or epihalohydrin as a raw material, but 1 to 8 hours is appropriate.

その他の具体的な本発明に係るハロヒドリン化合物として、前記ハロヒドリン化合物(6)を挙げることができる。
ここで、本発明において、Jに係る「アルキレン基」としては、例えば、直鎖状又は分枝鎖状の炭素数1〜8(好ましくは炭素数1〜4)のものを挙げることができ、具体的には、例えば、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、n−ブチレン基を挙げることができる。
Jに係る「アルケニレン基」としては、例えば、直鎖状又は分枝鎖状の炭素数2〜8(好ましくは炭素数2〜4)のものを挙げることができ、具体的には、例えば、ビニレン基、プロペニレン基、1−ブテン−1,4−ジイル、2−ブテン−1,4−ジイルを挙げることができる。
Jに係る「アルキレン基」及び「アルケニレン基」は、それぞれ置換しうる任意の位置に1〜3個のヒドロキシル基を有していてもよい。
Jに係る「フェニレン基」としては、例えば、1,2−フェニレン、1,3−フェニレン、1,4−フェニレンを挙げることができる。
Other specific halohydrin compounds according to the present invention include the halohydrin compound (6).
Here, in the present invention, examples of the “alkylene group” according to J include linear or branched ones having 1 to 8 carbon atoms (preferably 1 to 4 carbon atoms), Specific examples include a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, and an n-butylene group.
As the “alkenylene group” according to J, for example, linear or branched ones having 2 to 8 carbon atoms (preferably 2 to 4 carbon atoms) can be mentioned. A vinylene group, a propenylene group, 1-butene-1,4-diyl, 2-butene-1,4-diyl can be mentioned.
The “alkylene group” and “alkenylene group” according to J may have 1 to 3 hydroxyl groups at any substitutable positions.
Examples of the “phenylene group” according to J include 1,2-phenylene, 1,3-phenylene, and 1,4-phenylene.

ハロヒドリン化合物(6)は、通常、多価カルボン酸とエピハロヒドリンとを反応させることにより得ることができる。Gが水素原子であるハロヒドリン化合物(6)としては、例えば、多価カルボン酸上の1つのカルボキシ基のみがエピハロヒドリンと反応して得られる化合物を挙げることができ、Gが置換基(5)であるハロヒドリン化合物(6)としては、例えば、多価カルボン酸上の2つのカルボキシ基がエピハロヒドリンと反応して得られる化合物を挙げることができる。   The halohydrin compound (6) can be usually obtained by reacting a polyvalent carboxylic acid with an epihalohydrin. Examples of the halohydrin compound (6) in which G is a hydrogen atom include compounds obtained by reacting only one carboxy group on the polyvalent carboxylic acid with epihalohydrin, and G is a substituent (5). An example of the halohydrin compound (6) is a compound obtained by reacting two carboxy groups on a polyvalent carboxylic acid with epihalohydrin.

Jが単結合、又はヒドロキシル基で置換されていてもよいアルキレン基若しくはアルケニレン基であるハロヒドリン化合物(6)としては、例えば、2価の脂肪族カルボン酸とエピハロヒドリンとを反応させることにより得られる化合物を挙げることができ、Jがフェニレン基であるハロヒドリン化合物(6)としては、例えば、2価の芳香族カルボン酸とエピハロヒドリンとを反応させることにより得られる化合物を挙げることができる。Jが一般式(7)で表される基(以下、「置換基(7)」という)であるハロヒドリン化合物(6)としては、例えば、クエン酸とエピハロヒドリンとを反応させることにより得られる化合物を挙げることができる。   As the halohydrin compound (6), wherein J is a single bond or an alkylene group or alkenylene group optionally substituted with a hydroxyl group, for example, a compound obtained by reacting a divalent aliphatic carboxylic acid with an epihalohydrin Examples of the halohydrin compound (6) in which J is a phenylene group include a compound obtained by reacting a divalent aromatic carboxylic acid with an epihalohydrin. Examples of the halohydrin compound (6) in which J is a group represented by the general formula (7) (hereinafter referred to as “substituent (7)”) include compounds obtained by reacting citric acid with epihalohydrin. Can be mentioned.

より詳細には、Jが単結合であるハロヒドリン化合物(6)としては、例えば、シュウ酸とエピハロヒドリンとを反応させることにより得られる化合物を挙げることができる。Jがアルキレン基であるハロヒドリン化合物(6)としては、例えば、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等の飽和ジカルボン酸とエピハロヒドリンとを反応させることにより得られる化合物を挙げることができる。Jがヒドロキシル基で置換されているアルキレン基であるハロヒドリン化合物(6)としては、例えば、リンゴ酸、酒石酸等のヒドロキシ酸とエピハロヒドリンとを反応させることにより得られる化合物を挙げることができる。Jがヒドロキシル基で置換されていてもよいアルケニレン基であるハロヒドリン化合物(6)としては、例えば、フマル酸、マレイン酸等の不飽和ジカルボン酸とエピハロヒドリンとを反応させることにより得られる化合物を挙げることができる。   More specifically, examples of the halohydrin compound (6) in which J is a single bond include compounds obtained by reacting oxalic acid and epihalohydrin. As the halohydrin compound (6) in which J is an alkylene group, for example, a saturated dicarboxylic acid such as malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid or sebacic acid is reacted with epihalohydrin. The compound obtained by this can be mentioned. Examples of the halohydrin compound (6) in which J is an alkylene group substituted with a hydroxyl group include compounds obtained by reacting a hydroxy acid such as malic acid or tartaric acid with an epihalohydrin. Examples of the halohydrin compound (6) in which J is an alkenylene group optionally substituted with a hydroxyl group include compounds obtained by reacting an unsaturated dicarboxylic acid such as fumaric acid and maleic acid with epihalohydrin. Can do.

Jがフェニレン基であるハロヒドリン化合物(6)としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸等の芳香族ジカルボン酸とエピハロヒドリンとを反応させることにより得られる化合物を挙げることができる。   Examples of the halohydrin compound (6) in which J is a phenylene group include compounds obtained by reacting an aromatic dicarboxylic acid such as terephthalic acid, isophthalic acid or phthalic acid with epihalohydrin.

Jが置換基(7)であるハロヒドリン化合物(6)としては、例えば、クエン酸とエピハロヒドリンとを反応させることにより得られる化合物を挙げることができる。この中、Gが置換基(5)であるハロヒドリン化合物(6)は、通常、クエン酸上のすべてのカルボキシ基がエピハロヒドリンと反応することにより得られるものである。   Examples of the halohydrin compound (6) in which J is a substituent (7) include compounds obtained by reacting citric acid with epihalohydrin. Among them, the halohydrin compound (6) in which G is a substituent (5) is usually obtained by reacting all carboxy groups on citric acid with epihalohydrin.

多価カルボン酸とエピハロヒドリンとの反応におけるエピハロヒドリンの使用量としては、多価カルボン酸1分子の有するカルボキシ基1当量に対し、0.8〜5当量のエピハロヒドリンが適当であり、好ましくは1〜1.5当量である。   The amount of epihalohydrin used in the reaction between the polyvalent carboxylic acid and epihalohydrin is suitably 0.8 to 5 equivalents of epihalohydrin, preferably 1 to 1 with respect to 1 equivalent of carboxy group of one molecule of polyvalent carboxylic acid. .5 equivalents.

多価カルボン酸とエピハロヒドリンとの反応は、原料となる多価カルボン酸やエピハロヒドリンの種類や量等により適宜調整すればよいが、通常、上記した、尿素又はその誘導体とエピハロヒドリンとの反応と同様の条件で行うことができる。   The reaction between the polyvalent carboxylic acid and the epihalohydrin may be appropriately adjusted depending on the type and amount of the polyvalent carboxylic acid or epihalohydrin used as the raw material, but is usually the same as the above-described reaction between urea or a derivative thereof and the epihalohydrin. Can be done under conditions.

その他の具体的な本発明に係るハロヒドリン化合物として、また、前記ハロヒドリン化合物(8)も挙げることができる。
ハロヒドリン化合物(8)は、通常、一級アミドとエピハロヒドリンとを反応させることにより得ることができる。Gが水素原子であるハロヒドリン化合物(8)としては、例えば、一級アミド上の1つのアミド基のみがエピハロヒドリンと反応して得られる化合物を挙げることができ、Gが置換基(5)であるハロヒドリン化合物(8)としては、例えば、一級アミド上の2つのアミド基がエピハロヒドリンと反応して得られる化合物を挙げることができる。
Other specific halohydrin compounds according to the present invention may also include the halohydrin compound (8).
The halohydrin compound (8) can be usually obtained by reacting a primary amide with an epihalohydrin. Examples of the halohydrin compound (8) in which G is a hydrogen atom include compounds obtained by reacting only one amide group on the primary amide with epihalohydrin, and the halohydrin in which G is a substituent (5). Examples of the compound (8) include a compound obtained by reacting two amide groups on a primary amide with epihalohydrin.

Jが単結合のハロヒドリン化合物(8)としては、例えば、オキサミドとエピハロヒドリンを反応させることにより得られる化合物を挙げることができる。Jがアルキレン基であるハロヒドリン化合物(8)としては、例えば、マロンアミド、コハク酸アミド等のマロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等の飽和ジカルボン酸のアミド誘導体とエピハロヒドリンとを反応させることにより得られる化合物を挙げることができる。   Examples of the halohydrin compound (8) in which J is a single bond include compounds obtained by reacting oxamide with epihalohydrin. Examples of the halohydrin compound (8) in which J is an alkylene group include saturated dicarboxylic acids such as malonic acid such as malonamide and succinic acid amide, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, and sebacic acid. The compound obtained by making the amide derivative of an acid and epihalohydrin react can be mentioned.

Jがヒドロキシル基で置換されているアルキレン基であるハロヒドリン化合物(8)としては、例えば、リンゴ酸、酒石酸等のヒドロキシ酸のアミド誘導体とエピハロヒドリンとを反応させることにより得られる化合物を挙げることができる。Jがヒドロキシル基で置換されていてもよいアルケニレン基であるハロヒドリン化合物(8)としては、例えば、フマル酸、マレイン酸等の不飽和ジカルボン酸のアミド誘導体とエピハロヒドリンとを反応させることにより得られる化合物を挙げることができる。   Examples of the halohydrin compound (8) in which J is an alkylene group substituted with a hydroxyl group include a compound obtained by reacting an amide derivative of a hydroxy acid such as malic acid or tartaric acid with an epihalohydrin. . As the halohydrin compound (8) in which J is an alkenylene group optionally substituted with a hydroxyl group, for example, a compound obtained by reacting an amide derivative of an unsaturated dicarboxylic acid such as fumaric acid or maleic acid with an epihalohydrin Can be mentioned.

Jがフェニレン基であるハロヒドリン化合物(8)としては、例えば、テレフタル酸アミド、イソフタル酸アミド、フタル酸アミドとエピハロヒドリンとを反応させることにより得られる化合物を挙げることができる。   Examples of the halohydrin compound (8) in which J is a phenylene group include terephthalic acid amide, isophthalic acid amide, and a compound obtained by reacting phthalic acid amide with epihalohydrin.

Jが置換基(7)であるハロヒドリン化合物(8)としては、例えば、クエン酸のアミド誘導体とエピハロヒドリンとを反応させることにより得られる化合物を挙げることができる。この中、Gが置換基(5)であるハロヒドリン化合物(8)は、通常、クエン酸のアミド誘導体上のすべてのアミド基がエピハロヒドリンと反応することにより得られものである。   Examples of the halohydrin compound (8) in which J is a substituent (7) include a compound obtained by reacting an amide derivative of citric acid with an epihalohydrin. Among them, the halohydrin compound (8) in which G is a substituent (5) is usually obtained by reacting all amide groups on the amide derivative of citric acid with epihalohydrin.

一級アミドとエピハロヒドリンとの反応におけるエピハロヒドリンの使用量としては、一級アミド1分子の有するアミド基1当量に対し、0.8〜5当量のエピハロヒドリンが適当であり、好ましくは1〜1.5当量である。   The amount of epihalohydrin used in the reaction between the primary amide and epihalohydrin is suitably 0.8 to 5 equivalents of epihalohydrin, preferably 1 to 1.5 equivalents, relative to 1 equivalent of the amide group of one primary amide molecule. is there.

一級アミドとエピハロヒドリンとの反応は、原料となる一級アミドやエピハロヒドリンの種類や量等により適宜調整すればよいが、通常、上記した、尿素及びその誘導体とエピハロヒドリンとの反応と同様の条件で行うことができる。   The reaction between the primary amide and the epihalohydrin may be appropriately adjusted depending on the type and amount of the primary amide or epihalohydrin used as a raw material, but it is usually performed under the same conditions as the reaction between urea and its derivative and epihalohydrin. Can do.

その他の具体的な本発明に係るハロヒドリン化合物として、また、前記ハロヒドリン化合物(10)も挙げることができる。   Other specific halohydrin compounds according to the present invention may also include the halohydrin compound (10).

ここで、本発明において、Lに係る「アルキレン基」としては、例えば、直鎖状又は分枝鎖状の炭素数1〜8(好ましくは炭素数1〜4)のものを挙げることができ、具体的には、例えば、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、n−ブチレン基を挙げることができる。
Lに係る「アルケニレン基」としては、例えば、直鎖状又は分枝鎖状の炭素数2〜8(好ましくは炭素数2〜4)のものを挙げることができ、具体的には、例えば、ビニレン基、プロペニレン基、1−ブテン−1,4−ジイル、2−ブテン−1,4−ジイルを挙げることができる。
Lに係る「アルキレン基」及び「アルケニレン基」は、それぞれ置換しうる任意の位置に1〜3個のヒドロキシル基を有していてもよい。
Here, in the present invention, examples of the “alkylene group” according to L include linear or branched ones having 1 to 8 carbon atoms (preferably 1 to 4 carbon atoms), Specific examples include a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, and an n-butylene group.
Examples of the “alkenylene group” related to L include linear or branched ones having 2 to 8 carbon atoms (preferably 2 to 4 carbon atoms). A vinylene group, a propenylene group, 1-butene-1,4-diyl, 2-butene-1,4-diyl can be mentioned.
The “alkylene group” and “alkenylene group” according to L may have 1 to 3 hydroxyl groups at any substitutable positions.

Mに係る「フェニル基」は、置換しうる任意の位置に1〜5個、好ましくは1〜3個のヒドロキシル基を有していてもよい。   The “phenyl group” according to M may have 1 to 5, preferably 1 to 3 hydroxyl groups at any substitutable position.

ハロヒドリン化合物(10)は、L又はM上に、少なくとも1つのヒドロキシル基を有する。ヒドロキシル基の置換位置は、置換しうる位置であれば特に限定されず、L上にのみヒドロキシル基を有していても良く、M上のみにヒドロキシル基を有していても良く、L上及びM上の両方にヒドロキシル基を有していても良い。
ヒドロキシル基の数は特に限定されないが、1分子中に好ましくは1〜5個であり、より好ましくは1〜3個である。
The halohydrin compound (10) has at least one hydroxyl group on L or M. The substitution position of the hydroxyl group is not particularly limited as long as it can be substituted, and may have a hydroxyl group only on L, may have a hydroxyl group only on M, and may be on L and It may have a hydroxyl group on both of M.
The number of hydroxyl groups is not particularly limited, but is preferably 1 to 5 and more preferably 1 to 3 in one molecule.

ハロヒドリン化合物(10)は、通常、オキシカルボン酸とエピハロヒドリンとを反応させることにより得ることができる。   The halohydrin compound (10) can be usually obtained by reacting an oxycarboxylic acid with an epihalohydrin.

Lが単結合のハロヒドリン化合物(10)としては、例えば、サリチル酸や没食子酸とエピハロヒドリンを反応させることにより得られる化合物を挙げることができる。Lがヒドロキシル基で置換されていてもよいアルキレン基であるハロヒドリン化合物(10)としては、例えば、マンデル酸とエピハロヒドリンとを反応させることにより得られる化合物を挙げることができる。Lがヒドロキシル基で置換されていてもよいアルケニレン基であるハロヒドリン化合物(10)としては、例えば、コーヒー酸等のヒドロキシケイ皮酸とエピハロヒドリンとを反応させることにより得られる化合物を挙げることができる。   Examples of the halohydrin compound (10) in which L is a single bond include compounds obtained by reacting salicylic acid or gallic acid with epihalohydrin. Examples of the halohydrin compound (10) in which L is an alkylene group which may be substituted with a hydroxyl group include compounds obtained by reacting mandelic acid with epihalohydrin. Examples of the halohydrin compound (10) in which L is an alkenylene group optionally substituted with a hydroxyl group include compounds obtained by reacting hydroxycinnamic acid such as caffeic acid with epihalohydrin.

オキシカルボン酸とエピハロヒドリンとの反応におけるエピハロヒドリンの使用量としては、オキシカルボン酸1分子の有するカルボキシ基1当量に対し、0.8〜5当量のエピハロヒドリンが適当であり、好ましくは1〜1.5当量である。   The amount of epihalohydrin used in the reaction of oxycarboxylic acid and epihalohydrin is suitably 0.8 to 5 equivalents of epihalohydrin, preferably 1 to 1.5, per 1 equivalent of carboxy group of one molecule of oxycarboxylic acid. Is equivalent.

オキシカルボン酸とエピハロヒドリンとの反応は、原料となるオキシカルボン酸やエピハロヒドリンの種類や量等により適宜調整すればよいが、通常、上記した、尿素及びその誘導体とエピハロヒドリンとの反応と同様の条件で行うことができる。   The reaction between the oxycarboxylic acid and the epihalohydrin may be appropriately adjusted depending on the type and amount of the oxycarboxylic acid or epihalohydrin used as a raw material, but usually under the same conditions as described above for the reaction between urea and its derivatives and epihalohydrin. It can be carried out.

本発明に係る上記ハロヒドリン化合物を含む本発明架橋剤により、カルボン酸基及び/又はカルボン酸塩基を有する吸水性樹脂(後述)の表面を効率的に架橋し、吸水能力の高い吸水剤を製造することができる。このため、吸水性樹脂の表面架橋剤として好適に使用できるものである。また、必要に応じて、本発明架橋剤により、吸水性樹脂の内部も架橋することができる。   By the crosslinking agent of the present invention containing the halohydrin compound according to the present invention, the surface of a water-absorbing resin (described later) having a carboxylic acid group and / or a carboxylic acid group is efficiently crosslinked to produce a water-absorbing agent having a high water-absorbing ability. be able to. For this reason, it can be conveniently used as a surface cross-linking agent for a water-absorbent resin. Moreover, the inside of a water absorbing resin can also be bridge | crosslinked with this invention crosslinking agent as needed.

II.本発明の吸水剤について
次に、本発明架橋剤で吸水性樹脂を架橋することにより得られる吸水剤(以下、「本発明吸水剤」という)について詳述する。
II. Next, the water-absorbing agent of the present invention will be described in detail with respect to the water-absorbing agent (hereinafter referred to as “the water-absorbing agent of the present invention”) obtained by crosslinking the water-absorbing resin with the present crosslinking agent.

本発明吸水剤は、カルボン酸基及び/又はカルボン酸塩基を有する吸水性樹脂に、本発明架橋剤を加え、加熱し、架橋して得られるものである。   The water-absorbing agent of the present invention is obtained by adding the cross-linking agent of the present invention to a water-absorbing resin having a carboxylic acid group and / or a carboxylic acid group, heating and crosslinking.

本発明吸水剤は、本発明架橋剤を用いて、カルボン酸基及び/又はカルボン酸塩基を有する吸水性樹脂の表面を架橋して得られるものであるが、場合により内部架橋されていても良い。本発明吸水剤によって、内部架橋されている吸水剤も本発明に含まれる。   The water-absorbing agent of the present invention is obtained by cross-linking the surface of a water-absorbing resin having a carboxylic acid group and / or a carboxylic acid group using the cross-linking agent of the present invention. . A water absorbing agent that is internally cross-linked by the water absorbing agent of the present invention is also included in the present invention.

II−1.表面架橋
カルボン酸基及び/又はカルボン酸塩基を有する吸水性樹脂の表面を本発明架橋剤により架橋する場合について説明する。
II-1. Surface Crosslinking A case where the surface of a water-absorbing resin having a carboxylic acid group and / or a carboxylic acid group is cross-linked by the cross-linking agent of the present invention will be described.

カルボン酸基及び/又はカルボン酸塩基を有する吸水性樹脂としては、カルボン酸基及び/又はカルボン酸塩基を有し、吸水し、膨潤して、ヒドロゲルを形成する吸水性樹脂であれば特に限定されず、例えば、公知の吸水性樹脂を挙げることができる。具体例としては、ポリアクリル酸部分中和物架橋物、自己架橋型ポリアクリル酸部分中和物、デンプン−アクリル酸塩グラフト共重合体架橋物、デンプン−アクリロニトリルグラフト共重合体架橋物の加水分解物、ビニルアルコール−アクリル酸塩共重合体架橋物、アクリル酸塩−アクリルアミド共重合体架橋物、アクリル酸塩−アクリロニトリル共重合体架橋物の加水分解物、アクリル酸塩と2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸塩の共重合体架橋物等を挙げることができる。これらは、単独であっても、又は2種以上の併用であってもよい。   The water-absorbing resin having a carboxylic acid group and / or a carboxylic acid group is not particularly limited as long as it has a carboxylic acid group and / or a carboxylic acid group and absorbs water and swells to form a hydrogel. For example, a well-known water-absorbing resin can be mentioned. Specific examples include a crosslinked polyacrylic acid partial neutralized product, a self-crosslinked polyacrylic acid partially neutralized product, a starch-acrylate graft copolymer crosslinked product, and a starch-acrylonitrile graft copolymer crosslinked product. , Cross-linked vinyl alcohol-acrylate copolymer, cross-linked acrylate-acrylamide copolymer, hydrolyzate of cross-linked acrylate-acrylonitrile copolymer, acrylate and 2-acrylamide-2- Mention may be made, for example, of a crosslinked copolymer of methylpropanesulfonate. These may be used alone or in combination of two or more.

上記に例示した吸水性樹脂の中では、吸水能力が高いことからカルボン酸基及び/又はカルボン酸塩基を高密度にて有する吸水性樹脂が好ましい。そのような吸水性樹脂の具体例としては、アクリル酸部分中和物架橋体や自己架橋型ポリアクリル酸部分中和物を挙げることができる。ここで、カルボン酸塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩等を挙げることができるが、特に、ナトリウム塩が好ましい。   Among the water-absorbing resins exemplified above, a water-absorbing resin having a high density of carboxylic acid groups and / or carboxylic acid bases is preferable because of its high water absorption capability. Specific examples of such a water-absorbing resin include a crosslinked product of a partially neutralized acrylic acid and a self-crosslinked polyacrylic acid partially neutralized product. Here, examples of the carboxylate include a sodium salt, a potassium salt, and an ammonium salt, and a sodium salt is particularly preferable.

カルボン酸基及び/又はカルボン酸塩基を有する吸水性樹脂の製造方法及び形状については特に限定されないが、例えば、逆相懸濁重合法、これにより得られるパール状の吸水性樹脂粒子、水溶液重合法、この重合後の乾燥物を粉砕して得られるリン片状、塊状、岩状、顆粒状、無定形状の吸水性樹脂を挙げることができる。またこれらの吸水性樹脂粒子を造粒したものを挙げることができる。   The production method and shape of the water-absorbing resin having a carboxylic acid group and / or a carboxylate group are not particularly limited. For example, the reverse-phase suspension polymerization method, the pearl-like water-absorbing resin particles obtained thereby, and the aqueous solution polymerization method Examples of the water-absorbent resin include scaly, lump, rock, granule, and amorphous shapes obtained by pulverizing the dried product after polymerization. Moreover, what granulated these water absorbing resin particles can be mentioned.

本発明架橋剤により表面架橋をする場合、本発明架橋剤は、吸水性樹脂の種類や架橋度、目的とする表面架橋の程度にもよるが、吸水性樹脂100重量部に対し、使用する本発明架橋剤中のハロヒドリン化合物が、通常0.01〜20重量部、好ましくは0.05〜10重量部となる量を用いることができる。吸水性樹脂100重量部に対し、使用する本発明架橋剤中のハロヒドリン化合物の含有量が前記範囲内であると、吸水性樹脂を有効に架橋できるだけでなく、架橋密度が高くなりすぎることにより、得られる吸水剤の吸水能力や吸水速度の低下を防ぐことができる。   When surface crosslinking is performed with the crosslinking agent of the present invention, the crosslinking agent of the present invention is used for 100 parts by weight of the water-absorbent resin, depending on the type and degree of crosslinking of the water-absorbent resin and the degree of surface crosslinking desired. The amount of the halohydrin compound in the inventive cross-linking agent to be usually 0.01 to 20 parts by weight, preferably 0.05 to 10 parts by weight can be used. When the content of the halohydrin compound in the crosslinking agent of the present invention to be used is within the above range relative to 100 parts by weight of the water absorbent resin, not only can the water absorbent resin be effectively crosslinked, but the crosslinking density becomes too high. It is possible to prevent a decrease in water absorption capacity and water absorption speed of the water absorbing agent obtained.

本発明架橋剤により吸水性樹脂を表面架橋する際は、水、親水性有機溶剤又はこれらの混合物からなる溶剤に、本発明架橋剤を予め溶解させ、次いで得られた本発明架橋剤含有溶液と吸水性樹脂を混合させるのが好ましい。上記親水性有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール等の低級脂肪族アルコール類;アセトン等のケトン類;ジオキサン、テトラヒドロフラン、メトキシ(ポリ)エチレングリコール等のエーテル類;ε−カプロラクタム、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド類;ジメチルスルホキサイド等のスルホキサイド類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、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、ポリエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリン、ポリグリセリン等の多価アルコール類を挙げることができる。これらの親水性有機溶剤は1種類であっても、2種類以上の混合溶剤であってもよい。   When the water-absorbent resin is surface-crosslinked with the crosslinking agent of the present invention, the crosslinking agent of the present invention is dissolved in water, a hydrophilic organic solvent or a solvent composed of a mixture thereof, and then the resulting crosslinking agent-containing solution of the present invention is obtained. It is preferable to mix a water absorbent resin. Examples of the hydrophilic organic solvent include lower aliphatic alcohols such as methanol, ethanol, n-propyl alcohol, and isopropyl alcohol; ketones such as acetone; ethers such as dioxane, tetrahydrofuran, and methoxy (poly) ethylene glycol; Amides such as ε-caprolactam and N, N-dimethylformamide; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, 1,3-propanediol, Examples thereof include polyhydric alcohols such as dipropylene glycol, polypropylene glycol, glycerin, and polyglycerin. These hydrophilic organic solvents may be one kind or a mixed solvent of two or more kinds.

上記溶剤の使用量は、吸水性樹脂の種類や粒径、含水率等により適宜調整すれば良いが、吸水性樹脂の固形分100重量部に対し、通常0.1〜20重量部、好ましくは0.5〜10重量部である。   The amount of the solvent used may be appropriately adjusted depending on the type, particle size, water content, etc. of the water-absorbent resin, but is usually 0.1 to 20 parts by weight, preferably 100 parts by weight, based on the solid content of the water-absorbent resin. 0.5 to 10 parts by weight.

本発明架橋剤と吸水性樹脂との混合は、例えば、本発明架橋剤を含む溶液を吸水性樹脂に噴霧した後、円筒型混合機、V字型混合機、リボン型混合機、スクリュー型混合機、双腕型混合機、粉砕型ニーダー等による公知の方法で行うことができる。このとき、必要に応じて界面活性剤を添加することができる。   The mixing of the crosslinking agent of the present invention and the water-absorbing resin can be performed, for example, by spraying a solution containing the crosslinking agent of the present invention onto the water-absorbing resin, and then mixing a cylindrical mixer, a V-shaped mixer, a ribbon-type mixer, Can be carried out by a known method using a machine, a double-arm mixer, a pulverizing kneader or the like. At this time, a surfactant can be added as necessary.

なお、本発明架橋剤による表面架橋の効果を妨げない範囲で、公知の表面架橋剤を併用することもできる。かかる公知の表面架橋剤としては、例えば、多価アルコール化合物、多価アミン化合物、ポリ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、シランカップリング剤、多価金属化合物を挙げることができる。さらに、エポキシ化合物やハロエポキシ化合物も併用することもできる。   In addition, a well-known surface crosslinking agent can also be used together in the range which does not prevent the effect of the surface crosslinking by this invention crosslinking agent. Examples of such known surface crosslinking agents include polyhydric alcohol compounds, polyvalent amine compounds, polyisocyanate compounds, polyvalent oxazoline compounds, alkylene carbonate compounds, silane coupling agents, and polyvalent metal compounds. Furthermore, an epoxy compound or a haloepoxy compound can be used in combination.

上記多価アルコール化合物としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、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、ポリエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、ポリプロピレングリコール、グリセリン、ポリグリセリン、2−ブテン−1,4−ジオール、1,3−ブタンジオール、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、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,2−シクロヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ポリオキシプロピレン、オキシエチレン−オキシプロピレンブロック共重合体、ペンタエリスリトール、ソルビトールを挙げることができる。   Examples of the polyhydric alcohol compound include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, 1,3-propanediol, dipropylene glycol, 2,2,4-trimethyl-1, 3-pentanediol, polypropylene glycol, glycerin, polyglycerin, 2-butene-1,4-diol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol 1,2-cyclohexanedimethanol, 1,2-cyclohexanediol, trimethylolpropane, diethanolamine, triethanolamine, polyoxypropylene, oxyethylene-oxypropylene block copolymer , Mention may be made of pentaerythritol, sorbitol.

上記エポキシ化合物としては、例えば、エチ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、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリ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、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリシドールを挙げることができる。   Examples of the epoxy compound include ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, and glycidol. Can be mentioned.

上記多価アミン化合物としては、例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ポリエチレンイミン、これら多価アミン化合物の無機塩又は有機塩(アジチニウム塩等)を挙げることができる。   Examples of the polyvalent amine compound include ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, polyethyleneimine, and inorganic salts or organic salts (such as aditinium salts) of these polyvalent amine compounds. it can.

上記ポリイソシアネート化合物としては、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートが、上記多価オキサゾリン化合物としては、例えば、1,2−エチレンビスオキサゾリンを挙げることができる。   Examples of the polyisocyanate compound include 2,4-tolylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate, and examples of the polyvalent oxazoline compound include 1,2-ethylenebisoxazoline.

上記アルキレンカーボネートとしては、例えば、1,3−ジオキソラン−2−オン、4−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,5−ジメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,4−ジメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−エチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−ヒドロキシメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、1,3−ジオキサン−2−オン、4−メチル−1,3−ジオキサン−2−オン、4,6−ジメチル−1,3−ジオキサン−2−オンを挙げることができる。   Examples of the alkylene carbonate include 1,3-dioxolan-2-one, 4-methyl-1,3-dioxolan-2-one, 4,5-dimethyl-1,3-dioxolan-2-one, 4, 4-dimethyl-1,3-dioxolan-2-one, 4-ethyl-1,3-dioxolan-2-one, 4-hydroxymethyl-1,3-dioxolan-2-one, 1,3-dioxane-2 -One, 4-methyl-1,3-dioxan-2-one, 4,6-dimethyl-1,3-dioxan-2-one.

上記ハロエポキシ化合物としては、例えば、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、α−メチルエピクロロヒドリンやその多価アミン付加物(例、ハーキュレス社製カイメン(登録商標))を挙げることができる。   Examples of the haloepoxy compound include epichlorohydrin, epibromohydrin, α-methylepichlorohydrin and polyvalent amine adducts thereof (eg, Kaimen (registered trademark) manufactured by Hercules).

その他公知の架橋剤として、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γーアミノプロピルトリエトキシシラン等のシランカップリング剤や、亜鉛、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、鉄、ジルコニウム等の水酸化物や塩化物等の多価金属化合物も挙げることができる。
これら公知の架橋剤は、1種であっても、2種以上の併用でもよい。
Other known crosslinking agents include, for example, silane coupling agents such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane and γ-aminopropyltriethoxysilane, and hydroxides such as zinc, calcium, magnesium, aluminum, iron, and zirconium. And polyvalent metal compounds such as chlorides.
These known crosslinking agents may be used alone or in combination of two or more.

表面架橋時の加熱温度は、本発明架橋剤や吸水性樹脂の種類等に応じて適宜変更すればよいが、通常、40℃〜250℃である。加熱温度が上記範囲内の場合、吸水性樹脂粒子が劣化することなく、吸水性樹脂粒子の表面が均一に架橋され、常圧下での吸水倍率と加圧下での吸水倍率のバランスに優れ、吸水能力の高い吸水剤を得ることができる。   Although the heating temperature at the time of surface cross-linking may be appropriately changed according to the type of the cross-linking agent of the present invention and the water-absorbent resin, it is usually 40 ° C to 250 ° C. When the heating temperature is within the above range, the surface of the water-absorbent resin particles is uniformly cross-linked without deterioration of the water-absorbent resin particles, and has an excellent balance between the water absorption capacity under normal pressure and the water absorption capacity under pressure. A water-absorbing agent with high ability can be obtained.

但し、本発明架橋剤は、反応性が高いため、比較的低い加熱温度でも速やかに、かつ均一に表面架橋反応することができる。それ故、上記加熱温度は、60℃〜200℃が好ましく、70℃〜200℃がより好ましい。   However, since the crosslinking agent of the present invention has high reactivity, the surface crosslinking reaction can be carried out quickly and uniformly even at a relatively low heating temperature. Therefore, the heating temperature is preferably 60 ° C to 200 ° C, more preferably 70 ° C to 200 ° C.

加熱時間も、本発明架橋剤や吸水性樹脂の種類等により適宜調整すればよいが、通常、0.2時間〜3時間である。   The heating time may be appropriately adjusted according to the type of the crosslinking agent of the present invention and the water-absorbent resin, but is usually 0.2 hours to 3 hours.

本発明吸水剤は、種々の機能を付与する目的で、消毒剤、消臭剤、抗菌剤、香料、各種の無機粉末、発泡剤、顔料、染料、親水性短繊維、肥料、酸化剤、還元剤、水、及び塩類等の他の添加剤を含有することができる。これら他の添加剤の添加量及び添加の時期は当業者により適切に選択される。   The water-absorbing agent of the present invention is a disinfectant, a deodorant, an antibacterial agent, a fragrance, various inorganic powders, a foaming agent, a pigment, a dye, a hydrophilic short fiber, a fertilizer, an oxidizing agent, a reducing agent for the purpose of imparting various functions. Other additives such as agents, water, and salts can be included. The addition amount and timing of addition of these other additives are appropriately selected by those skilled in the art.

以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。以下において、%は重量%を示すものとする。   The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following, “%” represents “% by weight”.

(吸水剤の加圧下の吸水倍率)
本発明による架橋剤による吸水性樹脂の架橋によって製造した吸水剤の加圧下の吸水性能は以下のようにして評価した。
るつぼ型ガラスフィルター(内径40mm、高さ70mm)を鉛直に立て、この中に吸水剤1gを均一に入れた。この吸水剤の上にPETフィルム(厚さ100μm)をのせ、初期重量を測定した。さらにこの上に50g/cm荷重となるように外径38mmの分銅をのせた。次に、生理食塩水(濃度0.9%)約630gを入れたバット(縦210mm、横170mm)の中に上記吸水剤を入れたるつぼ型ガラスフィルターを、底部を下側にして30分間浸漬した後、引き上げて、重量増加を測定し、加圧下の吸水倍率とした。
(Water absorption ratio under pressure of water absorbent)
The water absorption performance under pressure of the water absorbent produced by crosslinking the water absorbent resin with the crosslinking agent according to the present invention was evaluated as follows.
A crucible type glass filter (inner diameter 40 mm, height 70 mm) was set up vertically, and 1 g of the water-absorbing agent was uniformly put therein. A PET film (thickness: 100 μm) was placed on the water absorbing agent, and the initial weight was measured. Further, a weight with an outer diameter of 38 mm was placed thereon so as to obtain a load of 50 g / cm 2 . Next, immerse the crucible glass filter containing the above water-absorbing agent into a vat (210 mm long, 170 mm wide) containing approximately 630 g of physiological saline (concentration 0.9%) for 30 minutes with the bottom facing down. Then, it was pulled up and the weight increase was measured to obtain the water absorption capacity under pressure.

(本発明架橋剤の実施例)
実施例1
300mL容量セパラブルフラスコに尿素20.0g(0.33モル)、イオン交換水20g、48.7%水酸化ナトリウム水溶液2.7gを仕込み、内温を80℃〜85℃に加熱して溶解させた。内温を80℃〜90℃に保ちながら、これにエピクロロヒドリン33.9g(0.37モル)を滴下した。滴下終了後、外温を100℃に加熱し、滴定による加水分解性塩素(クロロヒドリン基の塩素量)の定量に基づいて反応を終了させて、本発明架橋剤(A1)を得た。
(Examples of the present crosslinking agent)
Example 1
A 300 mL separable flask is charged with 20.0 g (0.33 mol) of urea, 20 g of ion exchange water, and 2.7 g of 48.7% sodium hydroxide aqueous solution, and the internal temperature is heated to 80 to 85 ° C. to dissolve. It was. While maintaining the internal temperature at 80 ° C. to 90 ° C., 33.9 g (0.37 mol) of epichlorohydrin was added dropwise thereto. After completion of the dropwise addition, the external temperature was heated to 100 ° C., and the reaction was terminated based on the determination of hydrolyzable chlorine (the amount of chlorine in the chlorohydrin group) by titration to obtain the present crosslinking agent (A1).

実施例2
300mL容量セパラブルフラスコにクエン酸30.0g(0.16モル)、イオン交換水30g、48.7%水酸化ナトリウム水溶液1.3gを仕込み、内温を80℃〜85℃に加熱して溶解させた。内温を80℃〜90℃に保ちながら、これにエピクロロヒドリン36.1g(0.39モル)を滴下した。滴下終了後、外温を100℃に加熱し、滴定によるエポキシ基の定量に基づいてエピクロロヒドリンの消失を確認して、反応を終了させ、本発明架橋剤(A2)を得た。
Example 2
A 300 mL separable flask was charged with 30.0 g (0.16 mol) of citric acid, 30 g of ion exchange water, and 1.3 g of 48.7% aqueous sodium hydroxide solution, and the internal temperature was heated to 80 ° C. to 85 ° C. to dissolve. I let you. While maintaining the internal temperature at 80 ° C. to 90 ° C., 36.1 g (0.39 mol) of epichlorohydrin was added dropwise thereto. After completion of the dropwise addition, the external temperature was heated to 100 ° C., and disappearance of epichlorohydrin was confirmed based on the quantification of the epoxy group by titration, and the reaction was terminated to obtain the present crosslinking agent (A2).

合成例1
500mL容量セパラブルフラスコにソルビトール100g(0.55モル)を仕込み、内温110℃〜115℃で溶解させた後、触媒として四塩化すず0.4gを仕込んだ。内温を95℃〜100℃に保ちながら、これにエピクロロヒドリン124g(1.3モル)を滴下した。滴下終了時、反応系は均一な溶液であった。滴下終了後、同温度範囲で撹拌を続け、滴定によるエポキシ基の定量に基づいてエピクロロヒドリンの消失を確認して、反応を終了させた。反応終了後、同温度範囲でイオン交換水125g、48.5%水酸化ナトリウム水溶液1.6gを加え、減圧濃縮により溶媒を留去し、ソルビトールクロロヒドリン化合物を得た。
Synthesis example 1
A 500 mL separable flask was charged with 100 g (0.55 mol) of sorbitol and dissolved at an internal temperature of 110 ° C. to 115 ° C., and then 0.4 g of tin tetrachloride was charged as a catalyst. While maintaining the internal temperature at 95 ° C. to 100 ° C., 124 g (1.3 mol) of epichlorohydrin was added dropwise thereto. At the end of the addition, the reaction system was a homogeneous solution. After completion of the dropwise addition, stirring was continued in the same temperature range, and the disappearance of epichlorohydrin was confirmed based on the quantification of the epoxy group by titration to complete the reaction. After completion of the reaction, 125 g of ion exchange water and 1.6 g of 48.5% aqueous sodium hydroxide solution were added within the same temperature range, and the solvent was distilled off by concentration under reduced pressure to obtain a sorbitol chlorohydrin compound.

(本発明吸水剤(吸水性樹脂粒子を表面架橋)の実施例)
実施例3
前記本発明架橋剤(A1)0.1gを水0.5gで希釈して水溶液を調製した(1%/吸水性樹脂粒子)。前記本発明架橋剤(A1)0.2gを水1.0gで希釈して水溶液を調製した(2%/吸水性樹脂粒子)。
上記架橋剤水溶液をそれぞれポリアクリル酸吸水性樹脂粒子10gに噴霧し、十分に混合した。このように処理した吸水性樹脂を150℃で60分間加熱して、本発明架橋剤による表面架橋した本発明吸水剤を得た。この吸水剤の性能を表1に示す。
(Example of the water-absorbing agent of the present invention (surface-crosslinking of water-absorbent resin particles))
Example 3
An aqueous solution was prepared by diluting 0.1 g of the present crosslinking agent (A1) with 0.5 g of water (1% / water-absorbing resin particles). An aqueous solution was prepared by diluting 0.2 g of the present crosslinking agent (A1) with 1.0 g of water (2% / water-absorbent resin particles).
The aqueous crosslinking agent solution was sprayed on 10 g of polyacrylic acid water-absorbing resin particles, and mixed well. The water-absorbing resin thus treated was heated at 150 ° C. for 60 minutes to obtain the water-absorbing agent of the present invention that was surface-crosslinked with the crosslinking agent of the present invention. The performance of this water-absorbing agent is shown in Table 1.

実施例4
実施例3において、本発明架橋剤(A2)0.1g、0.2gをそれぞれ用いた以外は、実施例3と同様にして本発明吸水剤を得た。その性能を表1に示す。
Example 4
In Example 3, this invention water absorbing agent was obtained like Example 3 except having used 0.1 g and 0.2 g of this invention crosslinking agent (A2), respectively. The performance is shown in Table 1.

比較例1
実施例3において、架橋剤として合成例1で得られたソルビトールクロロヒドリン化合物0.1g、0.2gをそれぞれ用いた以外は、実施例3と同様にして比較用吸水剤を得た。その性能を表1に示す。
Comparative Example 1
In Example 3, a comparative water-absorbing agent was obtained in the same manner as in Example 3 except that 0.1 g and 0.2 g of the sorbitol chlorohydrin compound obtained in Synthesis Example 1 were used as the crosslinking agent. The performance is shown in Table 1.

Figure 2015196675
Figure 2015196675

表1に示す通り、本発明架橋剤を用いて得られた本発明吸水剤は、高い吸水倍率を示すことが明らかである。   As shown in Table 1, it is clear that the water-absorbing agent of the present invention obtained using the cross-linking agent of the present invention exhibits a high water absorption capacity.

本発明架橋剤は、安全性に優れ、低温において吸水性樹脂を効率的に架橋することができる。そのため、本発明架橋剤を用いて得られる吸水剤(本発明吸水剤)は、高い吸水能力を有することから、紙オムツ等の衛生用品分野で有用である。   The crosslinking agent of the present invention is excellent in safety and can efficiently crosslink the water absorbent resin at a low temperature. Therefore, the water-absorbing agent obtained by using the cross-linking agent of the present invention (the water-absorbing agent of the present invention) has a high water-absorbing ability and is useful in the field of sanitary products such as paper diapers.

Claims (7)

以下の[A]及び[B]を分子中に有するハロヒドリン化合物を含む吸水性樹脂架橋剤:
[A]次の一般式(1)で表されるハロヒドリン基;
Figure 2015196675
(式中、Aは単結合又はアルキレン基を表し、Rは水素原子又はアルキル基を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表す。)
[B]アミド結合及び/又はエステル結合。
Water-absorbent resin cross-linking agent containing a halohydrin compound having [A] and [B] below in the molecule:
[A] A halohydrin group represented by the following general formula (1);
Figure 2015196675
(In the formula, A represents a single bond or an alkylene group, R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and X represents a chlorine atom or a bromine atom.)
[B] Amide bond and / or ester bond.
アルキレン基がメチレン基である、請求項1に記載の吸水性樹脂架橋剤。 The water absorbent resin crosslinking agent according to claim 1, wherein the alkylene group is a methylene group. 次の一般式(2)で表される基:
Figure 2015196675
(式中、Eは単結合又は水素原子を表し、Rは水素原子又はアルキル基を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表し、Yは酸素原子又は硫黄原子を表す。)
又は、次の一般式(3)で表される基:
Figure 2015196675
(式中、Rは水素原子又はアルキル基を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表す。)
を分子中に少なくとも1つ有するハロヒドリン化合物を含む、請求項1又は2に記載の吸水性樹脂架橋剤。
Group represented by the following general formula (2):
Figure 2015196675
(In the formula, E represents a single bond or a hydrogen atom, R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, X represents a chlorine atom or a bromine atom, and Y represents an oxygen atom or a sulfur atom.)
Or a group represented by the following general formula (3):
Figure 2015196675
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and X represents a chlorine atom or a bromine atom.)
The water-absorbent resin crosslinking agent according to claim 1, comprising a halohydrin compound having at least one in the molecule.
ハロヒドリン化合物が、脂肪族多価カルボン酸、芳香族多価カルボン酸、オキシカルボン酸及び尿素、並びにその誘導体からなる群より選択される少なくとも1つの化合物にエピハロヒドリンを反応させて得られるものである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の吸水性樹脂架橋剤。 The halohydrin compound is obtained by reacting an epihalohydrin with at least one compound selected from the group consisting of aliphatic polyvalent carboxylic acids, aromatic polyvalent carboxylic acids, oxycarboxylic acids and urea, and derivatives thereof. The water absorbent resin crosslinking agent according to any one of claims 1 to 3. ハロヒドリン化合物が、次の一般式(4)で表される化合物:
Figure 2015196675
(式中、Rは水素原子又はアルキル基を表し、R及びRは、同一又は異なって、水素原子若しくはヒドロキシル基で置換されていてもよいアルキル基を表すか、又はRとRが隣接する窒素原子と一緒になって炭素数3〜5の環状構造を形成し、Gは水素原子又は次の一般式(5)で表される基を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表し、Yは酸素原子又は硫黄原子を表す。)
Figure 2015196675
(式中、Rは水素原子又はアルキル基を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表す。)、
次の一般式(6)で表される化合物:
Figure 2015196675
(式中、Rは水素原子又はアルキル基を表し、Jは単結合、ヒドロキシル基で置換されていてもよいアルキレン基若しくはアルケニレン基、フェニレン基、又は次の一般式(7)で表される基を表し、Gは水素原子又は前記一般式(5)で表される基を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表す。)
Figure 2015196675
(式中、Gは水素原子又は前記一般式(5)で表される基を表す。)、
次の一般式(8)で表される化合物:
Figure 2015196675
(式中、Rは水素原子又はアルキル基を表し、Jは単結合、ヒドロキシル基で置換されていてもよいアルキレン基若しくはアルケニレン基、フェニレン基、又は次の一般式(9)で表される基を表し、Gは水素原子又は前記一般式(5)で表される基を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表す。)
Figure 2015196675
(式中、Gは水素原子又は前記一般式(5)を表す。)、及び
次の一般式(10)で表される化合物:
Figure 2015196675
(式中、Rは水素原子又はアルキル基を表し、Lは単結合、又はヒドロキシル基で置換されていてもよいアルキレン基若しくはアルケニレン基を表し、Mはヒドロキシル基で置換されていてもよいフェニル基を表し、Xは塩素原子又は臭素原子を表す。ただし、L又はM上に、少なくとも1つのヒドロキシル基を有する。)
からなる群より選択される少なくとも1つの化合物である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の吸水性樹脂架橋剤。
A compound in which the halohydrin compound is represented by the following general formula (4):
Figure 2015196675
(Wherein R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and R 2 and R 3 are the same or different and each represents an alkyl group optionally substituted with a hydrogen atom or a hydroxyl group, or R 2 and R 3 3 forms a cyclic structure having 3 to 5 carbon atoms together with the adjacent nitrogen atom, G represents a hydrogen atom or a group represented by the following general formula (5), and X represents a chlorine atom or a bromine atom Y represents an oxygen atom or a sulfur atom.)
Figure 2015196675
(Wherein R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and X represents a chlorine atom or a bromine atom),
Compound represented by the following general formula (6):
Figure 2015196675
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and J represents a single bond, an alkylene group or alkenylene group which may be substituted with a hydroxyl group, a phenylene group, or the following general formula (7). Represents a group, G represents a hydrogen atom or a group represented by the general formula (5), and X represents a chlorine atom or a bromine atom.)
Figure 2015196675
(In the formula, G represents a hydrogen atom or a group represented by the general formula (5)).
Compound represented by the following general formula (8):
Figure 2015196675
(Wherein R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and J represents a single bond, an alkylene or alkenylene group optionally substituted with a hydroxyl group, a phenylene group, or the following general formula (9): Represents a group, G represents a hydrogen atom or a group represented by the general formula (5), and X represents a chlorine atom or a bromine atom.)
Figure 2015196675
(Wherein G represents a hydrogen atom or the general formula (5)), and a compound represented by the following general formula (10):
Figure 2015196675
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, L represents a single bond or an alkylene group or alkenylene group optionally substituted with a hydroxyl group, and M represents phenyl optionally substituted with a hydroxyl group. And X represents a chlorine atom or a bromine atom, provided that at least one hydroxyl group is present on L or M.)
The water-absorbent resin crosslinking agent according to any one of claims 1 to 4, which is at least one compound selected from the group consisting of:
カルボン酸基及び/又はカルボン酸塩基を有する吸水性樹脂に、請求項1〜5のいずれか一項に記載の吸水性樹脂架橋剤を加え、加熱し、架橋して得られる吸水剤。 A water-absorbing agent obtained by adding the water-absorbing resin cross-linking agent according to any one of claims 1 to 5 to a water-absorbing resin having a carboxylic acid group and / or a carboxylic acid group, followed by heating and crosslinking. カルボン酸基及び/又はカルボン酸塩基を有する吸水性樹脂に、請求項1〜5のいずれか一項に記載の吸水性樹脂架橋剤を加え、加熱し、架橋することを特徴とする吸水剤の製造方法。
A water absorbent resin having a carboxylic acid group and / or a carboxylate group, the water absorbent resin cross-linking agent according to any one of claims 1 to 5 is added, heated and cross-linked. Production method.
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