JP2511840B2 - Sulfonic acid group-containing acrylamide cross-linking resin - Google Patents

Sulfonic acid group-containing acrylamide cross-linking resin

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JP2511840B2
JP2511840B2 JP4293815A JP29381592A JP2511840B2 JP 2511840 B2 JP2511840 B2 JP 2511840B2 JP 4293815 A JP4293815 A JP 4293815A JP 29381592 A JP29381592 A JP 29381592A JP 2511840 B2 JP2511840 B2 JP 2511840B2
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sulfonic acid
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water absorption
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は多量の水を吸収する能力
を有するスルホン酸基含有アクリルアミド系架橋樹脂に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sulfonic acid group-containing acrylamide cross-linking resin capable of absorbing a large amount of water.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来生理用品,おむつ,使い捨て雑巾な
どに不織布,紙,パルプ,スポンジ状物質など物理的構
造的に吸水する材料が使用されてきたが、これら吸水材
料はその吸水能力が低く上記用途でも必ずしも満足され
るものではなかった。近年、上記用途に加え医療産業,
食品工業あるいは農芸分野の用途にも化学的に吸水能を
有する材料の利用が進み、特に水不溶性でかつ親水性ま
たは吸水性を有する高分子材料が各種のメンブランや液
体クロマト担体などの分離精製材料、微生物や植物の培
地、コンタクトレンズや縫合部被覆など医療用材料ある
いは吸水性や保水性を必要とする種々の用途が開けてき
た。
2. Description of the Related Art Materials such as non-woven fabric, paper, pulp, sponge-like substances that absorb water in a physical structure have been used for sanitary items, diapers, disposable rags, etc. The use was not always satisfactory. In recent years, in addition to the above applications, the medical industry,
The use of materials having a chemical water-absorbing ability has been promoted also in applications in the food industry or agricultural fields, and in particular, polymeric materials that are water-insoluble and have hydrophilicity or water-absorption properties are used as separation / purification materials for various membranes and liquid chromatographic carriers. , Various applications that require water absorption and water retention, such as culture media for microorganisms and plants, contact lenses and coatings for sutures, or medical materials have been opened up.

【0003】このような用途に対する吸水材料が多々提
案されている。例えばポリエチレンオキシド,ポリビニ
ルピロリドン,スルホン化ポリスチレン等を架橋せしめ
たもの、ポリアクリルアミドをメチレンビスアクリルア
ミドの如きジビニル化合物で架橋せしめたもの、セルロ
ース誘導体やでん粉にアクリル酸やアクリロニトリルを
グラフトさせたもののけん化物等の天然あるいは合成高
分子物質を用いた吸水材料が提案されている。しかしこ
れらの材料のうちでん粉−アクリロニトリルグラフト重
合体のけん化物を除けばその吸水能力は小さく吸水材料
としては満足しうるものではなく、また比較的高吸水能
力を有するでん粉−アクリロニトリルグラフト重合体の
けん化物の場合においても、その製造方法に種々の改良
が加えられているが、工程が煩雑であったり長期間に亘
って含水状態を保つとでん粉成分が腐敗したりゲル構造
が破壊されるなど実用性に問題を残している。
Many water absorbing materials have been proposed for such applications. For example, crosslinked polyethylene oxide, polyvinylpyrrolidone, sulfonated polystyrene, etc., polyacrylamide crosslinked with a divinyl compound such as methylenebisacrylamide, saponified product of cellulose derivative or starch grafted with acrylic acid or acrylonitrile, etc. A water absorbing material using a natural or synthetic polymer substance has been proposed. However, except for the saponification product of starch-acrylonitrile graft polymer among these materials, its water absorption capacity is small and it is not satisfactory as a water absorption material, and the saponification product of starch-acrylonitrile graft polymer having a relatively high water absorption capacity. In the case of a compound, various improvements have been added to its production method, but if the process is complicated or the water content is maintained for a long period of time, the starch component will decompose or the gel structure will be destroyed. There is a problem with sex.

【0004】またアクリル酸やメタクリル酸のアルカリ
金属塩やアクリルアミドなどの水溶性単量体をメチレン
ビスアクリルアマイドやポリエチレンオキシドジアクリ
レートなどの架橋剤を少量添加して第二セリウム塩,過
酸化ベンゾイル,アゾビスイソブチロニトリル,過硫酸
アンモニウムなどのラジカル重合触媒,過硫酸カリウム
とアニリン,過硫酸アンモニウムとモノエタノールアミ
ンなどのレドックス系重合触媒を用いて懸濁重合又は乳
化重合、更には溶液重合して数十倍から数百倍の高吸水
樹脂を得る方法も提案されている。しかしかかる方法に
おいては高吸水性樹脂中にラジカル開始剤,懸濁剤,乳
化剤,溶媒などがどうしても残留し、それがために着色
したり、解重合したり、耐蝕性,耐薬品性,耐候性の点
でも好ましくないばかりか、用途によっては吸水能力が
不充分である。
Further, a small amount of a water-soluble monomer such as an alkali metal salt of acrylic acid or methacrylic acid or acrylamide is added with a cross-linking agent such as methylenebisacryl amide or polyethylene oxide diacrylate, and a cerium salt, benzoyl peroxide, Suspension or emulsion polymerization using radical polymerization catalysts such as azobisisobutyronitrile and ammonium persulfate, redox polymerization catalysts such as potassium persulfate and aniline, ammonium persulfate and monoethanolamine, and further solution polymerization. A method for obtaining a highly water-absorbent resin that is ten to several hundred times as strong has been proposed. However, in such a method, radical initiators, suspending agents, emulsifiers, solvents, etc. inevitably remain in the superabsorbent resin, which causes coloration, depolymerization, corrosion resistance, chemical resistance, and weather resistance. In addition to being not preferable, the water absorption capacity is insufficient depending on the use.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】一方、本発明者等は各
種ビニル性単量体をプラズマ開始重合法により重合する
ことにより従来のものに比較して分子量が格段に大きい
直鎖状の水溶性直合体を得ており、その単量体として2
−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸を用
いて同様の重合体を得、これを繊維学会誌(繊維と工
業)の第37巻7号に発表したが、更に高吸水性を有す
る樹脂を得べく鋭意研究の結果本発明を完成したもので
ある。本発明の目的は非水溶性で数百倍から千数百倍と
いう高吸水性をもちかつ実質的に不純物を含まないスル
ホン酸基含有アクリルアミド架橋樹脂を提供するにあ
る。
On the other hand, the present inventors have found that by polymerizing various vinylic monomers by the plasma-initiated polymerization method, the linear water-soluble compound having a remarkably large molecular weight as compared with the conventional ones is used. We have obtained a direct combination, and as the monomer, 2
-A similar polymer was obtained by using acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, which was published in Vol. 37, No. 7 of the Textile Society of Japan (Fiber and Industry). As a result of earnest research, the present invention has been completed. An object of the present invention is to provide a sulfonic acid group-containing acrylamide cross-linking resin which is water-insoluble, has a high water absorption rate of several hundred times to several thousand times, and is substantially free of impurities.

【0006】本発明は、下記一般式(1)にて、The present invention has the following general formula (1):

【化3】 Embedded image

【化4】 (式中Mは水素,アンモニウム又はアルカリ金属を示
す)で示される繰り返し単位xが80〜99.9999
重量%よりなるA成分と、アクリル酸,メタクリル酸,
pスチレンスルホン酸,ビニルスルホン酸,2メタアク
リロイルオキシエチルスルホン酸,アリルスルホン酸,
メタクリルスルホン酸並びにこれらの酸のアンモニウム
塩及びアルカリ金属塩から選ばれた少なくとも1種のビ
ニル系単量体よりなる繰り返し単位:yが0〜20重量
%であるB成分と、繰り返し単位:zが0.0001〜
0.05重量%の架橋成分Cを含有する非水溶性でラン
ダム共重合型架橋性ポリマーであり、自重の500倍以
上の高吸水性を有することを特徴とするスルホン酸基含
有アクリルアミド系架橋樹脂である。
Embedded image (Wherein M represents hydrogen, ammonium or an alkali metal), the repeating unit x is 80 to 99.9999.
A component consisting of wt%, acrylic acid, methacrylic acid,
p styrene sulfonic acid, vinyl sulfonic acid, 2 methacryloyloxyethyl sulfonic acid, allyl sulfonic acid,
The repeating unit: y is 0 to 20% by weight of a methacrylic sulfonic acid and at least one vinyl monomer selected from ammonium salts and alkali metal salts of these acids, and a repeating unit: z is 0.0001-
Sulfonic acid group-containing acrylamide cross-linking resin, which is a water-insoluble random copolymerization cross-linkable polymer containing 0.05 wt% of cross-linking component C, and has a high water absorption of 500 times its own weight or more. Is.

【0007】本発明のスルホン酸基含有アクリルアミド
系架橋樹脂は優れた吸水性を有し、樹脂の自重に対し少
なくとも500倍以上、好ましくは800倍以上、最も
好ましくは1000倍以上の吸水倍率を有する。
The sulfonic acid group-containing acrylamide cross-linked resin of the present invention has excellent water absorption and has a water absorption capacity of at least 500 times, preferably 800 times, and most preferably 1000 times the weight of the resin. .

【0008】本発明に適用される2−アクリルアミド−
2−メチルプロパンスルホン酸、又はそのアンモニウム
塩又はそのアルカリ金属塩、又はそのアルカリ土類金属
塩、又はその遷移金属塩(以下これらをAMPSと略称
する)のスルホン酸基含有アクリルアミド系架橋樹脂中
に含まれる量は80〜99.9999重量%である。A
MPS量が80重量%未満であると吸水能力が不充分で
ある。
2-Acrylamide which is applied to the present invention
2-methylpropanesulfonic acid, its ammonium salt, its alkali metal salt, its alkaline earth metal salt, or its transition metal salt (hereinafter these are abbreviated as AMPS) in a acrylamide group-containing acrylamide crosslinked resin The included amount is 80 to 99.9999% by weight. A
If the MPS amount is less than 80% by weight, the water absorption capacity is insufficient.

【0009】本発明に於いて2−アクリルアミド−2−
メチルプロパンスルホン酸等の単量体にビニル性単量体
を併用して共重合させてもよい。これらのビニル性単量
体としてはラジカル重合を行なうもので水溶性であれば
良く、アクリル酸,メタクリル酸,P−スチレンスルホ
ン酸,ビニルスルホン酸,2−メタアクリロイルオキシ
エチルスルホン酸,アリルスルホン酸,メタクリルスル
ホン酸,並びにこれらの酸のアンモニウム塩,及びアル
カリ金属塩から選ばれる。ビニル性単量体がアクリロニ
トリル,メタクリル酸メチルなどの非水溶性であると得
られたスルホン酸基含有アクリルアミド系架橋樹脂の吸
水能力が低下する傾向にあり、また水溶性単量体であっ
てもAMPSに比し吸水能力の低下をきたすのでビニル
性単量体は高々20重量%、好ましくは1重量%以下の
範囲である。
In the present invention, 2-acrylamido-2-
A vinylic monomer may be used in combination with a monomer such as methyl propane sulfonic acid and copolymerized. These vinylic monomers are those that undergo radical polymerization and may be water-soluble, such as acrylic acid, methacrylic acid, P-styrene sulfonic acid, vinyl sulfonic acid, 2-methacryloyloxyethyl sulfonic acid, allyl sulfonic acid. , Methacryl sulfonic acid, and ammonium salts and alkali metal salts of these acids. If the vinylic monomer is water-insoluble such as acrylonitrile and methyl methacrylate, the water absorption capacity of the obtained sulfonic acid group-containing acrylamide cross-linked resin tends to decrease, and even if it is a water-soluble monomer The vinyl monomer is in the range of at most 20% by weight, preferably 1% by weight or less, since it causes a decrease in water absorption capacity as compared with AMPS.

【0010】本発明に適用される架橋成分は0.05重
量%以下、好ましくは0.0001〜0.02重量%、
最も好ましくは0.01重量%以下であり、架橋させる
為の必須成分である。架橋成分が1重量%を超えると吸
水能力が低下する。一般に架橋成分が多くなると吸水倍
率は低下する傾向にあり、高吸水倍率を得たい場合は架
橋成分を減らしていくことが多いが一般の重合開始方
法、例えばラジカル重合開始剤や紫外線を用いた乳化重
合,懸濁重合,又は溶液重合などでは得られた樹脂の分
子量が低いため架橋成分を0.1重量%以下にすると可
溶化したり、水膨潤状態で形くずれを起こしたりベトツ
ク現象がみられる。しかし本発明の樹脂は超高分子量で
あるため架橋成分が0.1重量%以下、例えば0.00
01重量%であっても水膨潤状態でも形態はくずれずベ
トツキはみられない。
The crosslinking component applied to the present invention is 0.05% by weight or less, preferably 0.0001 to 0.02% by weight,
The most preferable amount is 0.01% by weight or less, which is an essential component for crosslinking. If the cross-linking component exceeds 1% by weight, the water absorption capacity will decrease. Generally, the water absorption capacity tends to decrease as the number of cross-linking components increases, and when it is desired to obtain a high water absorption capacity, the cross-linking component is often reduced, but a general polymerization initiation method, such as emulsification using a radical polymerization initiator or ultraviolet rays. In polymerization, suspension polymerization, or solution polymerization, the molecular weight of the obtained resin is low, so if the cross-linking component is less than 0.1% by weight, solubilization or deformation in water swelling state or sticky phenomenon is observed. . However, since the resin of the present invention has an ultra-high molecular weight, the crosslinking component is 0.1% by weight or less, for example 0.00
Even if the content is 01% by weight or swelled with water, the shape does not collapse and no stickiness is observed.

【0011】架橋成分としてはジビニルベンゼン,N
N′−メチレンビスアクリルアミド,ジアリルアミン,
ジアクリルメタクリルアミド,ジ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
ート等のジビニル化合物、2ヒドロキシエチルアクリレ
ート,2ヒドロキシエチルメタクリレート,2ヒドロキ
シプロピルアクリレート,2ヒドロキシプロピルメタク
リレート,グリシジルアクリレート,グリシジルメタク
リレート,メチロールアクリルアミド又はメチロールメ
タクリルアミドなどが挙げられるが、これらに限定され
ることはない。架橋成分としてはNN′−メチレンビス
アクリルアミド,ジアクリルメタクリルアミド,ポリエ
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,メチロールアクリルアミド等が
好適である。
As the crosslinking component, divinylbenzene, N
N'-methylenebisacrylamide, diallylamine,
Divinyl compounds such as diacryl methacrylamide, diethylene glycol dimethacrylate and polyethylene glycol dimethacrylate, 2 hydroxyethyl acrylate, 2 hydroxyethyl methacrylate, 2 hydroxypropyl acrylate, 2 hydroxypropyl methacrylate, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, methylol acrylamide or methylol methacrylamide However, the present invention is not limited to these. As the crosslinking component, NN'-methylenebisacrylamide, diacrylmethacrylamide, polyethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, methylol acrylamide and the like are suitable.

【0012】本発明の重合物は均一系での重合のため
に、モノマーの並び方に特定したものがあるものではな
く、ランダム共重合体である。本発明に適用される重合
方法は、イオン化ガスプラズマの存在下で重合を開始し
た後、該プラズマの不存在下で後重合させるという、所
謂プラズマ開始重合であり、しかも水性媒体中であるこ
とが必須である。水性媒体としては水又は水とメタノー
ル,エタノール,ブタノールなどのアルコール類、アセ
トン,メチルエチルケトンなどのケトン類などとの混合
物が挙げられるが水単独媒体の方が好ましい。水性媒
体、特に水媒体を使用した場合重合速度は著しく大とな
る。水性媒体中のモノマー濃度としては通常0.1〜9
0重量%、好ましくは1〜65重量%、更に好ましくは
10〜60重量%である。
The polymer of the present invention is a random copolymer, because there is no specific arrangement of the monomers for polymerization in a homogeneous system. The polymerization method applied to the present invention is a so-called plasma-initiated polymerization in which polymerization is initiated in the presence of ionized gas plasma, and then post-polymerization is performed in the absence of the plasma, and it is in an aqueous medium. Required. Examples of the aqueous medium include water or a mixture of water and alcohols such as methanol, ethanol and butanol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, and the water alone medium is preferable. When an aqueous medium, especially an aqueous medium, is used, the polymerization rate becomes extremely high. The monomer concentration in the aqueous medium is usually 0.1 to 9
It is 0% by weight, preferably 1 to 65% by weight, more preferably 10 to 60% by weight.

【0013】一般に水媒体の場合モノマー濃度として5
0モル%の時が重合速度は極大となり、それ以下でもそ
れ以上でも低下する傾向がみられる。また分子量も重合
速度と同一傾向がみられる。媒体として有機溶媒を使用
した場合は一般に重合速度が遅いばかりか、本発明のよ
うに水溶性ポリマーの重合では有機溶媒を除去する必要
があり経済的でない。
Generally, in the case of an aqueous medium, the monomer concentration is 5
When it is 0 mol%, the polymerization rate becomes maximum, and it tends to decrease at lower or higher levels. The molecular weight also tends to be the same as the polymerization rate. When an organic solvent is used as a medium, not only is the polymerization rate generally slow, but it is uneconomical to remove the organic solvent in the polymerization of the water-soluble polymer as in the present invention.

【0014】本発明に於けるプラズマ開始重合とは非平
衡のイオン化ガスプラズマを用いて重合を開始させ、か
つプラズマの不存在下に重合の大部分を完結させるもの
である。一般には高分子量で実質的に線状のポリマーが
生成されるが、本発明の場合は例えばジビニル性単量体
等の架橋成分を使用するので架橋構造のポリマーが生成
される。イオン化ガスプラズマの生成はかかるプラズマ
を生成するための公知方法のいずれによっても行なうこ
とができる。例えばJ.R.ホラハン(Hollaha
n)とA・T・ベル(Bell)版“プラズマ化学の応
用技術”、ワイリー,ニューヨーク1974およびM・
シエン(Shen)版“重合体のプラズマ化学”デッカ
ー.ニューヨーク.1976に記載されている。即ち高
周波発生器に連結された平行板電極の間にモノマーを真
空下で入れ、真空室の外部又は内部のいずれかの平行板
を用いてプラズマを生成させることが出来る。また外部
誘導コイルによって電場をつくらせ、イオン化ガスのプ
ラズマを発生させてもよく、また反対に荷電した電極に
間隔をおいて直接真空室に入れてプラズマを生成させて
もよい。
The plasma-initiated polymerization in the present invention is the one in which the polymerization is initiated using a non-equilibrium ionized gas plasma, and most of the polymerization is completed in the absence of plasma. Generally, a high molecular weight, substantially linear polymer is produced, but in the case of the present invention, a polymer having a crosslinked structure is produced because a crosslinking component such as a divinyl monomer is used. The ionized gas plasma can be generated by any of the known methods for generating such plasma. For example, J. R. Hollaha
n) and AT Bell Bell "Applied Technology of Plasma Chemistry", Wiley, New York 1974 and M.
Shen version "Polymer Plasma Chemistry" Decker. New York. 1976. That is, the monomer can be put under vacuum between the parallel plate electrodes connected to the high frequency generator, and plasma can be generated using the parallel plate either outside or inside the vacuum chamber. Also, an electric field may be generated by an external induction coil to generate a plasma of ionized gas, or the oppositely charged electrodes may be directly placed in a vacuum chamber at intervals to generate plasma.

【0015】本発明においては非蒸気相(液体及び/又
は固体)の単量体の重合をイオン化ガスプラズマの存在
下で開始しついでプラズマの不存在下で後重合を行な
う。この二段階重合法により超高分子量の非水溶性で高
吸水能を有する樹脂を大量に、省エネルギーで製造する
ことができる。
In the present invention, the polymerization of the non-vapor phase (liquid and / or solid) monomers is initiated in the presence of ionized gas plasma and then post-polymerized in the absence of plasma. By this two-step polymerization method, it is possible to produce a large amount of an ultra-high molecular weight water-insoluble resin having a high water-absorbing ability with energy saving.

【0016】本発明方法を更に詳述に説明すれば、液体
窒素などによる冷媒で単量体水性媒体溶液を冷却して凍
結し脱気を10-1〜10-4トールで行なう。凍結した単
量体水性媒体溶液を徐々に暖ため液状の小滴が現われる
状態に達した時に非溶液部(即ち真空空間部)に上記方
法にてプラズマ照射を行なう。通常は20〜200ワッ
ト、好ましくは40〜100ワットでグロー放電をさせ
水及び/又は単量体をプラズマ化させる。照射時間は通
常1〜3600秒、好ましくは10〜60秒もあれば十
分である。プラズマ照射を行なった後に上記単量体水性
媒体溶液を一定の温度下に数時間放置させ後重合を行な
わせる。プラズマ開始期間の重合率は後重合に比べて著
しく小さく、通常1〜2%を超えない。後重合温度及び
時間は使用する単量体種類によって異なり特に限定され
ないが、通常温度は1.0〜60℃、時間は1〜25時
間で十分である。単量体種類によっては60℃を超える
と熱重合を起こし低分子のポリマーも生成してくること
があるので注意を要する。
To explain the method of the present invention in more detail, the monomer aqueous medium solution is cooled and frozen by a refrigerant such as liquid nitrogen and deaerated at 10 -1 to 10 -4 Torr. Since the frozen monomer aqueous medium solution is gradually warmed, when the liquid droplets are reached, the non-solution portion (that is, the vacuum space portion) is irradiated with plasma by the above method. The glow discharge is usually carried out at 20 to 200 watts, preferably 40 to 100 watts, and the water and / or the monomer is made into plasma. Irradiation time of 1 to 3600 seconds, preferably 10 to 60 seconds is sufficient. After the plasma irradiation, the monomer aqueous medium solution is allowed to stand for a few hours at a constant temperature for post-polymerization. The polymerization rate during the plasma initiation period is remarkably smaller than that in the post-polymerization and usually does not exceed 1 to 2%. The post-polymerization temperature and time vary depending on the type of the monomer used and are not particularly limited, but the temperature is usually 1.0 to 60 ° C., and the time is 1 to 25 hours. Depending on the type of the monomer, if the temperature exceeds 60 ° C, thermal polymerization may occur and a low molecular weight polymer may be generated, so caution is required.

【0017】またプラズマ開始重合では、得られた高吸
水性樹脂中に単量体成分よりなるポリマー以外は何も含
まないことが他重合法と異なり大きな特長である。即ち
他重合法ではラジカル開始剤,懸濁剤,乳化剤,溶媒な
どが残存しやすく完全に除去することはむつかしいが、
プラズマ開始重合ではそれらの添加剤を使用しないため
に必然的にポリマーのみである。
Further, the plasma-initiated polymerization is a great feature, unlike other polymerization methods, in that the obtained superabsorbent resin does not contain anything other than the polymer consisting of the monomer component. That is, it is difficult to completely remove radical initiators, suspending agents, emulsifiers, solvents, etc. in other polymerization methods, but
Plasma-initiated polymerization is necessarily polymer only, since these additives are not used.

【0018】[0018]

【発明の効果】かくして得られたスルホン酸基含有アク
リルアミド系架橋樹脂は非水溶性で高吸水性を示す。即
ちこの樹脂は、例えば2−アクリルアミド−2−メチル
プロパンスルホン酸99.999重量%とメチレンビス
アクリルアミド0.001重量%とからなる本発明方法
により得られたものは、自重の1400倍という吸水能
力を示す。またその膨潤ゲルはベトツキもなく、型くず
れすることもなく、更に100℃の沸水でもその形態を
保持する非水溶性であり、しかも何の不純物をも含まな
いという従来法では得られない画期的な樹脂である。
The sulfonic acid group-containing acrylamide crosslinked resin thus obtained is water-insoluble and exhibits high water absorption. That is, the resin obtained by the method of the present invention comprising, for example, 99.999% by weight of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and 0.001% by weight of methylenebisacrylamide has a water absorption capacity of 1400 times its own weight. Indicates. In addition, the swollen gel is non-sticky, does not lose its shape, is water-insoluble that retains its form even in boiling water at 100 ° C., and does not contain any impurities, which is an epoch-making method that cannot be obtained by conventional methods. It is a resin.

【0019】本発明の樹脂は非水溶性であり、高吸水性
を有し、しかも不純物を含まないことから衛生材料,医
療産業,食品工業,農芸分野などに有用に用いられる。
The resin of the present invention is water-insoluble, has a high water absorbency, and contains no impurities, so that it is useful for sanitary materials, medical industry, food industry, agricultural field and the like.

【0020】[0020]

【実施例】以下本発明を実施例にて詳細に説明する。な
お実施例中の吸水倍率は次の方法にて測定した。試料
0.5gを1 lの水に浸漬し、24時間室温にて静置
後、ガラスフイルターで吸引濾過して余分の水を除去
し、ガラスフイルターと含水試料との合計重量を測定し
た。 吸水量(g)=(合計重量)−(ガラスフィルター重
量) 吸水倍率=吸水量/0.5
The present invention will be described below in detail with reference to examples. The water absorption capacity in the examples was measured by the following method. 0.5 g of the sample was immersed in 1 liter of water, allowed to stand at room temperature for 24 hours, suction-filtered with a glass filter to remove excess water, and the total weight of the glass filter and the water-containing sample was measured. Water absorption (g) = (total weight)-(glass filter weight) Water absorption ratio = water absorption / 0.5

【0021】実施例1 2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸
0.4g,水10g及び架橋成分としてN,N′−メチ
レンビスアクリルアミドを表1の如く変化させ100ml
のアンプルに入れ10-3トールで脱気後封管した。つい
で液体窒素で凍結し、3回脱気させた。次に150ワッ
トの出力まで出るインターナショナル・プラズマ・コー
ポレーション・モデル3001の高周波発生器に凍結し
た一対の外部平行電極間に挿入したこのアンプルを10
0ワットの電力でグロー放電プラズマを50秒間照射し
た。しかる後にグロー放電を停止させ、封管後25℃の
恒温槽に10時間放置した。その後開封して多量の水中
で膨潤せしめ未反応モノマーを除去した後、多量のエタ
ノールで洗浄し真空乾燥させ、得られた樹脂の重合率,
吸水倍率を測定した。
Example 1 0.4 g of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 10 g of water and 100 ml of N, N'-methylenebisacrylamide as a crosslinking component were changed as shown in Table 1.
It was placed in an ampoule (1) and deaerated at 10 -3 Torr, and the tube was sealed. It was then frozen in liquid nitrogen and degassed three times. Next, this ampoule inserted between a pair of frozen external parallel electrodes was inserted into a high frequency generator of International Plasma Corporation model 3001 which outputs up to 150 watts.
The glow discharge plasma was irradiated for 50 seconds with 0 watts of power. After that, the glow discharge was stopped, the tube was sealed, and the tube was left to stand in a thermostat at 25 ° C. for 10 hours. Then, after unpacking and swelling in a large amount of water to remove unreacted monomer, washing with a large amount of ethanol and vacuum drying, the polymerization rate of the obtained resin,
The water absorption ratio was measured.

【0022】また2アクリルアミド−2−メチルプロパ
ンスルホン酸0.4g,水10g及び架橋成分として
N,N′−メチレンビスアクリルアミドを表1の如く変
化させ過硫酸カリウム0.004gを100mlのアンプ
ルに入れ10-3トールで真空脱気後封管し60℃で24
時間重合させた樹脂の吸水性を比較の為、示した。
Further, 0.4 g of acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 10 g of water and N, N'-methylenebisacrylamide as a cross-linking component were changed as shown in Table 1, and 0.004 g of potassium persulfate was put in a 100 ml ampoule. Vacuum deaeration at 10 -3 torr and then seal the tube at 60 ° C for 24 hours.
The water absorption of the resin polymerized over time is shown for comparison.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】実施例2 2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸
(A)とアクリル酸(B)の比率(A/B)を表2の如
く変化させN,N′−メチレンビスアクリルアミドを
0.001重量%添加させ全モノマー量を4gとし水1
0gとする以外は、実施例1と同一の方法でプラズム開
始重合をさせた。得られた樹脂を実施例1と同一方法で
洗浄し重合率,吸水倍率を測定した。
Example 2 The ratio (A / B) of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (A) to acrylic acid (B) was changed as shown in Table 2, and N, N'-methylenebisacrylamide was adjusted to 0. Add 001% by weight to make the total amount of monomer 4 g and water 1
The plasm initiation polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the amount was 0 g. The obtained resin was washed in the same manner as in Example 1 to measure the polymerization rate and the water absorption capacity.

【表2】 [Table 2]

【0025】実施例3 2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナ
トリウム0.4g、ジエチレンオキサイドジメタクリレ
ート0.00004gを第3の如く10gの溶媒に溶解
させ、100mlのアンプルに入れ液体窒素で凍結させ1
-4トールで脱気した。つぎに実施例1のモデル300
1の高周波発生器に連結し、一対の外部平行電極間に挿
入したこのアンプルに80ワットの出力でグロー放電を
発生させ、30秒間照射した。しかる後にグロー放電を
停止させ封管後、25℃の恒温槽に15時間放電した。
その後開封して水で十分洗浄を行ない、未反応モノマー
を除去した後、多量のエタノールで洗浄し乾燥して試料
とし、重合率,吸水倍率を測定した。
Example 3 0.4 g of sodium 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate and 0.00004 g of diethylene oxide dimethacrylate were dissolved in 10 g of solvent as in the third example, placed in a 100 ml ampoule and frozen with liquid nitrogen. 1
Degassed at 0-4 Torr. Next, the model 300 of the first embodiment
This ampoule connected to a high frequency generator No. 1 and inserted between a pair of external parallel electrodes was caused to generate a glow discharge with an output of 80 watts and irradiated for 30 seconds. Then, the glow discharge was stopped, the tube was sealed, and then discharged in a constant temperature bath at 25 ° C. for 15 hours.
Then, the container was opened and washed sufficiently with water to remove unreacted monomers, washed with a large amount of ethanol and dried to obtain a sample, and the polymerization rate and the water absorption ratio were measured.

【0026】[0026]

【表3】 [Table 3]

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】下記一般式(1)にて、 【化1】 【化2】 (式中Mは水素,アンモニウム又はアルカリ金属を示
す)で示される繰り返し単位:xが80〜99.999
9重量%よりなるA成分と、アクリル酸,メタクリル
酸,pスチレンスルホン酸,ビニルスルホン酸,2メタ
アクリロイルオキシエチルスルホン酸,アリルスルホン
酸,メタクリルスルホン酸並びにこれらの酸のアンモニ
ウム塩及びアルカリ金属塩から選ばれた少なくとも1種
のビニル系単量体よりなる繰り返し単位:yが0〜20
重量%であるB成分と、繰り返し単位:zが0.000
1〜0.05重量%の架橋成分Cを含有する非水溶性で
ランダム共重合型架橋性ポリマーであり、自重の500
倍以上の高吸水性を有することを特徴とするスルホン酸
基含有アクリルアミド系架橋樹脂。
1. The following general formula (1): Embedded image (Wherein M represents hydrogen, ammonium or an alkali metal): x is 80 to 99.999
9% by weight of component A, acrylic acid, methacrylic acid, p-styrene sulfonic acid, vinyl sulfonic acid, 2-methacryloyloxyethyl sulfonic acid, allyl sulfonic acid, methacrylic sulfonic acid and ammonium and alkali metal salts of these acids Repeating unit consisting of at least one vinyl-based monomer selected from y: 0 to 20
B component which is wt% and repeating unit: z is 0.000
It is a water-insoluble, random copolymerizable crosslinkable polymer containing 1 to 0.05% by weight of a crosslinking component C, and has a weight of 500.
A sulfonic acid group-containing acrylamide-based cross-linking resin having a double or more high water absorption.
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DE3124008A1 (en) * 1981-06-19 1983-01-27 Chemische Fabrik Stockhausen & Cie, 4150 Krefeld CROSSLINKED, WATER-SWELLABLE COPOLYMERS AND THEIR USE AS AN ABSORBENT FOR AQUEOUS BODY LIQUIDS LIKE URINE

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