JP2545512B2 - 高吸水性ポリマ− - Google Patents
高吸水性ポリマ−Info
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- JP2545512B2 JP2545512B2 JP61243104A JP24310486A JP2545512B2 JP 2545512 B2 JP2545512 B2 JP 2545512B2 JP 61243104 A JP61243104 A JP 61243104A JP 24310486 A JP24310486 A JP 24310486A JP 2545512 B2 JP2545512 B2 JP 2545512B2
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- Japan
- Prior art keywords
- water
- polymer
- absorbent polymer
- lignin
- carried out
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- Graft Or Block Polymers (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は高吸水性ポリマーに関し、更に詳しくは、水
及び塩水に対して吸水性能がすぐれた高吸水性リグニン
系グラフトポリマーに関する。
及び塩水に対して吸水性能がすぐれた高吸水性リグニン
系グラフトポリマーに関する。
＜産業上の利用分野＞ 吸水性ポリマーは水を大量に吸水し、又吸水後は離水
しにくいという性質を持ち、農業園芸用保水剤、土壌改
良剤等の農業分野、脱水剤等の工業分野、衛生材料等多
方面で使用されている。
しにくいという性質を持ち、農業園芸用保水剤、土壌改
良剤等の農業分野、脱水剤等の工業分野、衛生材料等多
方面で使用されている。
＜従来技術＞ 従来特に農業・園芸用や諸工業脱水剤用としては、PV
A系やデンプン系の吸水材料があるが、水及び塩水に対
しての給水性能がよりすぐれたもの又はコスト的に安価
なものが望まれていた。
A系やデンプン系の吸水材料があるが、水及び塩水に対
しての給水性能がよりすぐれたもの又はコスト的に安価
なものが望まれていた。
＜問題点を解決する為の手段＞ 本発明者らは上記問題点を解決する為にリグニンをベ
ースとするグラフトポリマーについて鋭意研究した結果
本発明に至ったものである。即ち本発明はリグニンにア
クリル酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリルア
ミド、メタクリルアミドから選ばれた少くとも１種のモ
ノマーを架橋剤の存在下に、グラフト共重合させた後、
必要に応じて部分的加水分解を行うことによって得られ
る高吸水性ポリマーに関する。
ースとするグラフトポリマーについて鋭意研究した結果
本発明に至ったものである。即ち本発明はリグニンにア
クリル酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリルア
ミド、メタクリルアミドから選ばれた少くとも１種のモ
ノマーを架橋剤の存在下に、グラフト共重合させた後、
必要に応じて部分的加水分解を行うことによって得られ
る高吸水性ポリマーに関する。
本発明に使用されるリグニンはリグニンスルホン酸、
チオリグニン、天然リグニンである。この中で高い吸水
性を得るにはリグニンスルホン酸が好ましい。モノマー
としては、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステ
ル、アクリルアミド、メタクリルアミドがあり、これら
モノマーから１種以上を選び使用できる。アクリル酸エ
ステルとしてはメチルアクリレート、エチルアクリレー
ト、プロピルアクリルレート、ブチルアクリレートなど
があり、メタクリル酸エステルとしては、メチルメタク
リレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレ
ート、ブチルメタクリレートなどがある。これらのうち
加水分解が容易で高い吸水性を得るにはメチルアクリレ
ート、エチルアクリレートなどが好ましい。モノマーの
使用量はリグニン100重量部に対して50〜2000重量部、
好ましくは100〜1,000重量部が望ましい。架橋剤として
はN,N−メチレンビスアクリルアミドなどのビスアクリ
ルアミド類、エチレングリコール、トリメチロールプロ
パン、グリセリン、ポリオキシエチレングリコール、ポ
リオキシプロピレングリコールなどのポリオール類の
ジ、またはトリアクリル酸エステル類、同様なポリオー
ル類のマレイン酸などの不飽和酸類との不飽和ポリエス
テル類などが使用できる。架橋剤の使用量はモノマーに
対し0.05〜5.0重量％、好ましくは0.6〜2.0重量％の範
囲が望ましい。触媒としては過酸化水素、過酢酸（無水
酢酸/35％H2O2水＝1/1）、過硫酸アンモニウムなどが使
用される。必要に応じて硫酸第一鉄アンモニウム・６水
塩、塩化第一銅、三塩化チタン等の還元剤を加えてレド
ツクス重合とすることが望ましい。本グラフト重合は従
来から知られている方法で行うことができる。重合は窒
素気流中で溶媒としては一般に水を用いて行う。溶媒と
して必要ならば水にメタノール、エタノール、N,N−ジ
メチルホルムアミド等の極性溶媒を混合使用することが
できる。又本グラフト重合は放射線（特に電子線）、照
射を利用する方法でも行うことができる。
チオリグニン、天然リグニンである。この中で高い吸水
性を得るにはリグニンスルホン酸が好ましい。モノマー
としては、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステ
ル、アクリルアミド、メタクリルアミドがあり、これら
モノマーから１種以上を選び使用できる。アクリル酸エ
ステルとしてはメチルアクリレート、エチルアクリレー
ト、プロピルアクリルレート、ブチルアクリレートなど
があり、メタクリル酸エステルとしては、メチルメタク
リレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレ
ート、ブチルメタクリレートなどがある。これらのうち
加水分解が容易で高い吸水性を得るにはメチルアクリレ
ート、エチルアクリレートなどが好ましい。モノマーの
使用量はリグニン100重量部に対して50〜2000重量部、
好ましくは100〜1,000重量部が望ましい。架橋剤として
はN,N−メチレンビスアクリルアミドなどのビスアクリ
ルアミド類、エチレングリコール、トリメチロールプロ
パン、グリセリン、ポリオキシエチレングリコール、ポ
リオキシプロピレングリコールなどのポリオール類の
ジ、またはトリアクリル酸エステル類、同様なポリオー
ル類のマレイン酸などの不飽和酸類との不飽和ポリエス
テル類などが使用できる。架橋剤の使用量はモノマーに
対し0.05〜5.0重量％、好ましくは0.6〜2.0重量％の範
囲が望ましい。触媒としては過酸化水素、過酢酸（無水
酢酸/35％H2O2水＝1/1）、過硫酸アンモニウムなどが使
用される。必要に応じて硫酸第一鉄アンモニウム・６水
塩、塩化第一銅、三塩化チタン等の還元剤を加えてレド
ツクス重合とすることが望ましい。本グラフト重合は従
来から知られている方法で行うことができる。重合は窒
素気流中で溶媒としては一般に水を用いて行う。溶媒と
して必要ならば水にメタノール、エタノール、N,N−ジ
メチルホルムアミド等の極性溶媒を混合使用することが
できる。又本グラフト重合は放射線（特に電子線）、照
射を利用する方法でも行うことができる。
重合反応後は必要に応じて部分的加水分解を行う。加
水分解は従来公知の方法で可能であるが、一般的には水
溶媒中で水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどを用い
て30℃〜150℃の温度で５〜500分間反応させることによ
って行われる。加水分解率は10〜80％、さらに好ましく
は30〜70％が適当である。このようにして得られた生成
ポリマーは粒状または粉末状であり取り扱い易いもので
ある。土壌保水剤として用いるには土に対して適量を混
合して用いれば良い。
水分解は従来公知の方法で可能であるが、一般的には水
溶媒中で水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどを用い
て30℃〜150℃の温度で５〜500分間反応させることによ
って行われる。加水分解率は10〜80％、さらに好ましく
は30〜70％が適当である。このようにして得られた生成
ポリマーは粒状または粉末状であり取り扱い易いもので
ある。土壌保水剤として用いるには土に対して適量を混
合して用いれば良い。
＜効果＞ 本発明の吸水性ポリマーは、現在市販のPVA系農林業
用土壌改良剤の水の吸水能がせいぜい200g/g、生理食塩
水（0.85％NaCl水）の吸水能がせいぜい45g/gであるの
に対して、水の給水能が250g/g以上、高いもので500g/
g、生理食塩水の吸水能が45g/g以上、高いもので170g/g
に達する。又本発明の吸水性ポリマーは本材中のリグニ
ンの活用法の１つであり、天然高分子であるリグニンを
使用する為、難分解性及び安全性にもすぐれるものであ
る。
用土壌改良剤の水の吸水能がせいぜい200g/g、生理食塩
水（0.85％NaCl水）の吸水能がせいぜい45g/gであるの
に対して、水の給水能が250g/g以上、高いもので500g/
g、生理食塩水の吸水能が45g/g以上、高いもので170g/g
に達する。又本発明の吸水性ポリマーは本材中のリグニ
ンの活用法の１つであり、天然高分子であるリグニンを
使用する為、難分解性及び安全性にもすぐれるものであ
る。
本発明における吸水能は次の方法によって求めた。
水としては純水及び塩水としては生理食塩水（0.85％
NaCl水）を使用し、試料0.1gに純水又は生理食塩水を各
々100gおよび25g加え、所定時間吸水させた後各々200メ
ツシユの金網、および紙で過し、液量を測定後、
最初に加えた純水又は生理食塩水の量から吸水能を算出
する過法によった。
NaCl水）を使用し、試料0.1gに純水又は生理食塩水を各
々100gおよび25g加え、所定時間吸水させた後各々200メ
ツシユの金網、および紙で過し、液量を測定後、
最初に加えた純水又は生理食塩水の量から吸水能を算出
する過法によった。
実施例１ pH4.7の緩衝液（0.1N酢酸/0.1N酢酸ソーダ＝1/1）25m
lに、リグニンスルホン酸（商品名、サンエキスP252、
山陽国策パルプ（株））3gを溶解し、メチルアクリレー
ト5g、N,N−メチレンビスアクリルアミド0.05g、過酸化
水素0.16モル／、硫酸第一鉄アンモニウム・６水塩2.
0×10-2モル／を加えて、窒素気流中で40℃にて20時
間重合した。次いで反応生成物を過して得られた粉末
を水で洗浄し、さらに0.5規定NaOH水溶液中で100℃にて
30分間加水分解した。その後中和してNa塩として乾燥さ
せ、給水性ポリマーを得た。
lに、リグニンスルホン酸（商品名、サンエキスP252、
山陽国策パルプ（株））3gを溶解し、メチルアクリレー
ト5g、N,N−メチレンビスアクリルアミド0.05g、過酸化
水素0.16モル／、硫酸第一鉄アンモニウム・６水塩2.
0×10-2モル／を加えて、窒素気流中で40℃にて20時
間重合した。次いで反応生成物を過して得られた粉末
を水で洗浄し、さらに0.5規定NaOH水溶液中で100℃にて
30分間加水分解した。その後中和してNa塩として乾燥さ
せ、給水性ポリマーを得た。
このようにして得られた吸水性ポリマーのグラフト率
は177％であり、純水に対する吸水能は497g/g、生理食
塩水に対する吸水能は100g/gであった。又純水の給水速
度は10分後240g/g、50分後470g/g、100分後490g/gであ
った。
は177％であり、純水に対する吸水能は497g/g、生理食
塩水に対する吸水能は100g/gであった。又純水の給水速
度は10分後240g/g、50分後470g/g、100分後490g/gであ
った。
実施例２ 実施例１と同様にして行い、100℃で60分間加水分解
した。その後実施例１と同様にして中和してNa塩として
乾燥させ、吸水性ポリマーを得た。
した。その後実施例１と同様にして中和してNa塩として
乾燥させ、吸水性ポリマーを得た。
このようにして得られた吸水性ポリマーの純水の吸水
能は482g/g、生理食塩水の吸水能は146g/gであった。
能は482g/g、生理食塩水の吸水能は146g/gであった。
実施例３ 実施例１において、リグニンスルホン酸（サンエキス
P252）4g、メタアクリレート6gとして同様に実施した。
P252）4g、メタアクリレート6gとして同様に実施した。
得られた吸水性ポリマーのグラフト率は97％、純水の
吸水量は376g/gであた。
吸水量は376g/gであた。
実施例４ pH4.7の緩衝液25mlにリグニンスルホン酸（商品名、
バニオールNDP、山陽国策パルプ（株）製）4gを溶解
し、メチルアクリレート6g、N,N−メチレンビスアクリ
ルアミド0.06g、過酸化水素0.16モル／、硫酸第一鉄
アンモニウム・６水塩2.0×10-2モル／を加えて窒素
気流中で40℃で30時間重合した。次いで反応生成物を
過して得られた粉末を水で洗浄し、さらに0.5規定NaOH
溶液中で100℃にて60分間加水分解した。その後中和し
たNa塩として乾燥させ吸水性ポリマーを得た。
バニオールNDP、山陽国策パルプ（株）製）4gを溶解
し、メチルアクリレート6g、N,N−メチレンビスアクリ
ルアミド0.06g、過酸化水素0.16モル／、硫酸第一鉄
アンモニウム・６水塩2.0×10-2モル／を加えて窒素
気流中で40℃で30時間重合した。次いで反応生成物を
過して得られた粉末を水で洗浄し、さらに0.5規定NaOH
溶液中で100℃にて60分間加水分解した。その後中和し
たNa塩として乾燥させ吸水性ポリマーを得た。
このようにして得られた吸水性ポリマーの純水の給水
能は409g/gであった。
能は409g/gであった。
実施例５ pH4.7の緩衝液に9mlに水16mlを加えた後、変性リグニ
ンスルホン酸（商品名バニレツクスＮ、山陽国策パルプ
（株）製）4gを溶解し、メチルアクリレート6g、N,N−
メチレンビスアクリルアミド0.06g、過酸化水素0.16モ
ル／、硫酸第一鉄アンモニウム・６水塩2.0×10-2モ
ル／を加えて窒素気流中で40℃にて43時間重合した。
次いで反応生成物を過して得られた粉末を水で洗浄
し、0.5規定NaOH溶液中で100℃にて30分間加水分解を行
った。その後中和してNa塩として乾燥させ吸水性ポリマ
ーを得た。
ンスルホン酸（商品名バニレツクスＮ、山陽国策パルプ
（株）製）4gを溶解し、メチルアクリレート6g、N,N−
メチレンビスアクリルアミド0.06g、過酸化水素0.16モ
ル／、硫酸第一鉄アンモニウム・６水塩2.0×10-2モ
ル／を加えて窒素気流中で40℃にて43時間重合した。
次いで反応生成物を過して得られた粉末を水で洗浄
し、0.5規定NaOH溶液中で100℃にて30分間加水分解を行
った。その後中和してNa塩として乾燥させ吸水性ポリマ
ーを得た。
このようにして得られた吸水性ポリマーのグラフト率
は20％であった。純水の吸水能は279g/g、生理食塩水の
吸水能は45g/gであった。
は20％であった。純水の吸水能は279g/g、生理食塩水の
吸水能は45g/gであった。
比較例１ 農林業用土壌改良剤用のPVA系ポリマー（商品名、み
ずもち一番、日本合成化学工業（株）製）の純水の吸水
能は200g/g、生理食塩水の吸水能は45g/gであった。
ずもち一番、日本合成化学工業（株）製）の純水の吸水
能は200g/g、生理食塩水の吸水能は45g/gであった。
Claims (1)
- 【請求項１】リグニンに、アクリン酸エステル、メタク
リル酸エステル、アクリルアミド及びメタクリルアミド
から選ばれた少くとも１種のモノマーを、架橋剤の存在
下にグラフト共重合させた後、部分的加水分解を行うこ
とによって得られる高吸水性ポリマー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61243104A JP2545512B2 (ja) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | 高吸水性ポリマ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61243104A JP2545512B2 (ja) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | 高吸水性ポリマ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6397612A JPS6397612A (ja) | 1988-04-28 |
| JP2545512B2 true JP2545512B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=17098856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61243104A Expired - Lifetime JP2545512B2 (ja) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | 高吸水性ポリマ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2545512B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102417564B (zh) * | 2011-09-30 | 2014-02-12 | 江苏大学 | 一种保水剂及其利用造纸污泥的制备方法 |
| US9895445B2 (en) | 2015-06-24 | 2018-02-20 | The Procter & Gamble Company | Consumer goods product comprising functionalised lignin oligomer |
| EP3108936A1 (en) | 2015-06-24 | 2016-12-28 | Procter & Gamble International Operations SA | Consumer goods product comprising functionalised lignin oligomer |
| EP3108937A1 (en) * | 2015-06-24 | 2016-12-28 | Procter & Gamble International Operations SA | Consumer goods product comprising functionalised lignin oligomer |
| EP3108940A1 (en) | 2015-06-24 | 2016-12-28 | Procter & Gamble International Operations SA | Consumer goods product comprising functionalised lignin oligomer |
| EP3108938A1 (en) | 2015-06-24 | 2016-12-28 | Procter & Gamble International Operations SA | Consumer goods product comprising lignin oligomer |
| CN110183689B (zh) * | 2019-06-04 | 2022-06-21 | 重庆工商大学 | 一种接枝插层制备功能型木质素基水凝胶的方法 |
| CN112537989B (zh) * | 2020-11-10 | 2022-07-15 | 衡水市中禾谷盐碱地生态研究所 | 一种木质素生物质树脂基盐碱地改良剂的制备方法 |
-
1986
- 1986-10-15 JP JP61243104A patent/JP2545512B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6397612A (ja) | 1988-04-28 |
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