JP2682007B2 - 吸水性樹脂を製造する方法 - Google Patents
吸水性樹脂を製造する方法Info
- Publication number
- JP2682007B2 JP2682007B2 JP63123497A JP12349788A JP2682007B2 JP 2682007 B2 JP2682007 B2 JP 2682007B2 JP 63123497 A JP63123497 A JP 63123497A JP 12349788 A JP12349788 A JP 12349788A JP 2682007 B2 JP2682007 B2 JP 2682007B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- polymerization
- absorbent resin
- resin
- alkali metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は吸水性樹脂を製造する方法に関するものであ
る。
る。
（従来の技術） 吸水性樹脂は近年、生理用品、紙おむつなどの衛生用
品や、農園芸材料、土木建築材料、化粧品など広範な分
野に用いられている。
品や、農園芸材料、土木建築材料、化粧品など広範な分
野に用いられている。
吸水性樹脂としては、デンプン−アクリロニトリル加
水分解物、デンプン−ポリアクリル酸塩架橋物、カルボ
キシメチルセルロース、ポリアクリル酸ソーダ架橋物な
どが知られている。しかし、これらの内デンプンを含む
物は、長期の保水力に欠ける欠点があり、また、カルボ
キシメチルセルロースは吸水量が満足出来るものではな
い。これに較べて、ポリアクリル酸ソーダ架橋物は、吸
水能が高いうえ、原料であるアクリル酸が工業的に入手
しやすく、品質が一定で安価であり、しかも腐敗等の欠
点もないなど、数々の利点を有するため、吸水性樹脂の
主流となっている。
水分解物、デンプン−ポリアクリル酸塩架橋物、カルボ
キシメチルセルロース、ポリアクリル酸ソーダ架橋物な
どが知られている。しかし、これらの内デンプンを含む
物は、長期の保水力に欠ける欠点があり、また、カルボ
キシメチルセルロースは吸水量が満足出来るものではな
い。これに較べて、ポリアクリル酸ソーダ架橋物は、吸
水能が高いうえ、原料であるアクリル酸が工業的に入手
しやすく、品質が一定で安価であり、しかも腐敗等の欠
点もないなど、数々の利点を有するため、吸水性樹脂の
主流となっている。
しかしながら、上記した利点を有するポリアクリル酸
ソーダ架橋物ではあるが、アクリル酸塩の重合速度が非
常に早く、水溶液重合を行うと粘度が著しく高くなると
いう問題点がある。特に、濃度の高い水溶液で重合を行
うと、重合熱の除去が困難なため、いわゆるポプコーン
重合が起こり、多孔質で不溶液の架橋ポリマーとなり、
吸水能のコントロールが難しくなる。このため、ポリア
クリル酸塩吸水性樹脂の製造は、主として逆相懸濁重合
で行われることが多い。ここで、逆相懸濁重合とは、水
溶性単量体の水溶液を油中水型分散剤によって油相中で
懸濁させ、その懸濁液の状態で単量体を重合させて重合
物を得る方法である。
ソーダ架橋物ではあるが、アクリル酸塩の重合速度が非
常に早く、水溶液重合を行うと粘度が著しく高くなると
いう問題点がある。特に、濃度の高い水溶液で重合を行
うと、重合熱の除去が困難なため、いわゆるポプコーン
重合が起こり、多孔質で不溶液の架橋ポリマーとなり、
吸水能のコントロールが難しくなる。このため、ポリア
クリル酸塩吸水性樹脂の製造は、主として逆相懸濁重合
で行われることが多い。ここで、逆相懸濁重合とは、水
溶性単量体の水溶液を油中水型分散剤によって油相中で
懸濁させ、その懸濁液の状態で単量体を重合させて重合
物を得る方法である。
上記の逆相懸濁重合法では、好適な分散剤を選択する
ことが、重合物の粒径や吸水速度、吸水量を調整するう
えで極めて重要である。分散剤としては、従来より各種
の物質が知られており、例えば脂肪酸モノグリセライド
や、ショ糖脂肪酸エステル等が知られている（特開昭55
-161813号公報）。
ことが、重合物の粒径や吸水速度、吸水量を調整するう
えで極めて重要である。分散剤としては、従来より各種
の物質が知られており、例えば脂肪酸モノグリセライド
や、ショ糖脂肪酸エステル等が知られている（特開昭55
-161813号公報）。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、脂肪酸モノグリセライドを分散剤とし
て使用した場合、重合工程に続く水分の共沸除去工程に
おいて、非常に強固な二次凝集を起こし易く、かつ、一
部、塊状重合物が生成してしまう。また、ショ糖脂肪酸
エステルを分散剤として使用した場合、その使用割合が
３重量％以下だと乾燥後のポリマー粒子の流動性が悪
く、粉体としての取り扱いが非常に煩雑になる。
て使用した場合、重合工程に続く水分の共沸除去工程に
おいて、非常に強固な二次凝集を起こし易く、かつ、一
部、塊状重合物が生成してしまう。また、ショ糖脂肪酸
エステルを分散剤として使用した場合、その使用割合が
３重量％以下だと乾燥後のポリマー粒子の流動性が悪
く、粉体としての取り扱いが非常に煩雑になる。
本発明は、水分の共沸除去工程における二次凝集が少
なく、かつ、生成樹脂粒子の流動性が良好で、しかも吸
水能、吸水速度、ゲル強度の優れた吸水性樹脂を製造す
る方法を提供することを目的とするものである。
なく、かつ、生成樹脂粒子の流動性が良好で、しかも吸
水能、吸水速度、ゲル強度の優れた吸水性樹脂を製造す
る方法を提供することを目的とするものである。
（課題を解決するための手段） すなわち、本発明は水溶性ラジカル重合開始剤を含有
するアクリル酸アルカリ金属塩水溶液を、アクリル酸ア
ルカリ金属塩の0.1〜2.0重量％の量のエリスリトール脂
肪酸エステルの存在下に、石油系炭化水素溶媒中で逆相
懸濁して該アクリル酸アルカリ金属塩を重合させ、次い
で得られた樹脂中の水分を共沸除去して吸水性樹脂を製
造する方法を要旨とするものである。
するアクリル酸アルカリ金属塩水溶液を、アクリル酸ア
ルカリ金属塩の0.1〜2.0重量％の量のエリスリトール脂
肪酸エステルの存在下に、石油系炭化水素溶媒中で逆相
懸濁して該アクリル酸アルカリ金属塩を重合させ、次い
で得られた樹脂中の水分を共沸除去して吸水性樹脂を製
造する方法を要旨とするものである。
本発明における、水溶性ラジカル重合開始剤として
は、従来公知のもの、例えば、過硫酸アンモニウム、過
硫酸カリウム等の過硫酸塩などを挙げることができる。
これらの重合開始剤の使用量としては、通常アクリル酸
塩に対して約0.001〜2.0重量％、好ましくは0.01〜1.0
重量％となる範囲を挙げることができる。
は、従来公知のもの、例えば、過硫酸アンモニウム、過
硫酸カリウム等の過硫酸塩などを挙げることができる。
これらの重合開始剤の使用量としては、通常アクリル酸
塩に対して約0.001〜2.0重量％、好ましくは0.01〜1.0
重量％となる範囲を挙げることができる。
本発明におけるアクリル酸アルカリ金属塩水溶液は、
アクリル酸を、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化リチウム等により中和することによって得る
ことができる。その中和度は、通常、約50〜96重量％で
あれば良い。中和度が50％に満たない場合には、重合度
が低下し吸水能が劣る傾向にあり、逆に95％を越えても
特に利点はない。このアクリル酸アルカリ金属塩水溶液
の濃度としては、30重量％から飽和溶解度の範囲が挙げ
られる。該濃度が30重量％未満であると、懸濁液の安定
性が低下したり、また、脱水に多大なエネルギーを要す
る。
アクリル酸を、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化リチウム等により中和することによって得る
ことができる。その中和度は、通常、約50〜96重量％で
あれば良い。中和度が50％に満たない場合には、重合度
が低下し吸水能が劣る傾向にあり、逆に95％を越えても
特に利点はない。このアクリル酸アルカリ金属塩水溶液
の濃度としては、30重量％から飽和溶解度の範囲が挙げ
られる。該濃度が30重量％未満であると、懸濁液の安定
性が低下したり、また、脱水に多大なエネルギーを要す
る。
本発明における石油系炭化水素溶媒としては、ノルマ
ルヘキサン、ノルマルヘプタン、リグロイン等の脂肪族
炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の
脂環族炭化水素を挙げることができ、特にノルマルヘプ
タン、シクロヘキサンが工業的に品質が一定であり、か
つ安価であるので好適である。使用する石油系炭化水素
溶媒と前記単量体水溶液との容積比は、広い範囲から選
べるが、1/2〜2/1とするのが望ましい。
ルヘキサン、ノルマルヘプタン、リグロイン等の脂肪族
炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の
脂環族炭化水素を挙げることができ、特にノルマルヘプ
タン、シクロヘキサンが工業的に品質が一定であり、か
つ安価であるので好適である。使用する石油系炭化水素
溶媒と前記単量体水溶液との容積比は、広い範囲から選
べるが、1/2〜2/1とするのが望ましい。
本発明において分散剤として用いるエリスリトール脂
肪酸エステルは、発酵法などにより得たエリスリトール
に脂肪酸クロライドを反応させるか、エリスリトールと
油脂または脂肪酸メチルエステルとをエステル交換反応
させることにより得ることができる。構成脂肪酸として
は、ミリスチン酸、バルミチン酸、ステアリン酸などが
挙げられ、特にステアリン酸が好ましい。エリスリトー
ル脂肪酸エステルの使用量としては、アクリル酸塩の0.
1〜2.0重量％の範囲を挙げることができる。0.1重量％
未満の濃度では得られる樹脂の流動性が劣り、また、2.
0重量％を越える濃度で用いても特に効果が顕著となら
ず、むしろ経済的に不利である。
肪酸エステルは、発酵法などにより得たエリスリトール
に脂肪酸クロライドを反応させるか、エリスリトールと
油脂または脂肪酸メチルエステルとをエステル交換反応
させることにより得ることができる。構成脂肪酸として
は、ミリスチン酸、バルミチン酸、ステアリン酸などが
挙げられ、特にステアリン酸が好ましい。エリスリトー
ル脂肪酸エステルの使用量としては、アクリル酸塩の0.
1〜2.0重量％の範囲を挙げることができる。0.1重量％
未満の濃度では得られる樹脂の流動性が劣り、また、2.
0重量％を越える濃度で用いても特に効果が顕著となら
ず、むしろ経済的に不利である。
本発明の逆相懸濁重合法としては、上記した特定のエ
リスリトール脂肪酸エステルを分散剤として使用するこ
と以外は、従来公知の方法を挙げることができる。一例
を挙げると、加温及び冷却操作が可能な反応容器中で、
分散剤を溶解した石油系炭化水素溶媒と、あらかじめ重
合開始剤を溶解させたアクリル酸塩水溶液とを攪拌、及
び窒素気流下で混合して系内の酸素を追い出す。次いで
系内を50〜70℃に昇温し重合を開始させるが、発熱の状
態によっては、適宜冷却または加熱する。50〜70℃で１
〜２時間反応させた後、反応系をそのまま、または、新
たに溶媒を加えて常圧で加熱し、重合物中に含まれる水
を共沸下に留去し、重合反応前に系内に含まれていた水
の70〜90％が留去されたことを確認し、次いで減圧下に
溶媒を留去することによって樹脂を得ることができる。
リスリトール脂肪酸エステルを分散剤として使用するこ
と以外は、従来公知の方法を挙げることができる。一例
を挙げると、加温及び冷却操作が可能な反応容器中で、
分散剤を溶解した石油系炭化水素溶媒と、あらかじめ重
合開始剤を溶解させたアクリル酸塩水溶液とを攪拌、及
び窒素気流下で混合して系内の酸素を追い出す。次いで
系内を50〜70℃に昇温し重合を開始させるが、発熱の状
態によっては、適宜冷却または加熱する。50〜70℃で１
〜２時間反応させた後、反応系をそのまま、または、新
たに溶媒を加えて常圧で加熱し、重合物中に含まれる水
を共沸下に留去し、重合反応前に系内に含まれていた水
の70〜90％が留去されたことを確認し、次いで減圧下に
溶媒を留去することによって樹脂を得ることができる。
以上のごとき方法によって得られる本発明の吸水性樹
脂は、平均して30〜50μｍ粒径の流動性の良い白色粉末
であり、わずかに生じた二次凝集物も指で容易に粉砕す
ることができる。
脂は、平均して30〜50μｍ粒径の流動性の良い白色粉末
であり、わずかに生じた二次凝集物も指で容易に粉砕す
ることができる。
（実施例） 以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
以下の実施例及び比較例において、二次凝集の程度、
20メッシュのふるいを通過する樹脂の重量比率をもって
表した。すなわち、比率の高い方が、二次凝集の少ない
樹脂と判断した。
20メッシュのふるいを通過する樹脂の重量比率をもって
表した。すなわち、比率の高い方が、二次凝集の少ない
樹脂と判断した。
粒子の流動性は、傾斜法により安息角を測定すること
により定量化した。
により定量化した。
吸水量は、以下の操作によって得られる数値で表し
た。すなわち、吸水性樹脂1gを200mlの0.9％生理食塩水
に分散させ、30分後に200メッシュの金網により過
し、金網上に残った吸水後の樹脂の重量を測定し吸水量
とした。
た。すなわち、吸水性樹脂1gを200mlの0.9％生理食塩水
に分散させ、30分後に200メッシュの金網により過
し、金網上に残った吸水後の樹脂の重量を測定し吸水量
とした。
また吸水速度は、以下の操作によって測定した。すな
わち、あらかじめ50mlのピーカーに生理食塩水30mlを入
れ、長さ2.2cmのテフロンコートのスターラーバーより6
00rpmの速度で攪拌しておき、この中に吸水性樹脂1.0g
を投入した。樹脂の投入から、樹脂が膨潤することによ
り液の流動性が低下し攪拌中心の水流渦が消えるまでに
要した時間をもって吸水速度とした。
わち、あらかじめ50mlのピーカーに生理食塩水30mlを入
れ、長さ2.2cmのテフロンコートのスターラーバーより6
00rpmの速度で攪拌しておき、この中に吸水性樹脂1.0g
を投入した。樹脂の投入から、樹脂が膨潤することによ
り液の流動性が低下し攪拌中心の水流渦が消えるまでに
要した時間をもって吸水速度とした。
実施例１ 攪拌機、還流冷却器、滴下漏斗及び窒素導入管を付し
た500mlの四つ口セパラブルフラスコにノルマルヘプタ
ン180mlをとり、エリスリトールステアレート3.0gを添
加した。窒素ガスを導入しつつ溶液を60℃まで加温し、
エステルを溶解したのち25℃まで冷却した。これとは別
に20.1重量％水酸化ナトリウム水溶液41.5gによりアク
リル酸20gを中和した後、過硫酸カリウム0.03gを溶解さ
せた。このアクリル酸塩水溶液を上記セパラブルフラス
コに加えて十分に分散させた後、液温を60℃まで昇温
し、その後２時間保持し重合反応をおこなった。水とノ
ルマルヘプタンを共沸させ水を除去した後、系内温度を
40℃以下にし減圧乾燥により溶媒を留去することによ
り、粒径が40〜50μｍの重合物13.5gを得た。
た500mlの四つ口セパラブルフラスコにノルマルヘプタ
ン180mlをとり、エリスリトールステアレート3.0gを添
加した。窒素ガスを導入しつつ溶液を60℃まで加温し、
エステルを溶解したのち25℃まで冷却した。これとは別
に20.1重量％水酸化ナトリウム水溶液41.5gによりアク
リル酸20gを中和した後、過硫酸カリウム0.03gを溶解さ
せた。このアクリル酸塩水溶液を上記セパラブルフラス
コに加えて十分に分散させた後、液温を60℃まで昇温
し、その後２時間保持し重合反応をおこなった。水とノ
ルマルヘプタンを共沸させ水を除去した後、系内温度を
40℃以下にし減圧乾燥により溶媒を留去することによ
り、粒径が40〜50μｍの重合物13.5gを得た。
実施例２ 分散剤をエリスリトールパルミテートにかえたこと以
外は、実施例１と同条件で重合を行い粒径の分布範囲が
35〜50μｍの重合物13.6gを得た。
外は、実施例１と同条件で重合を行い粒径の分布範囲が
35〜50μｍの重合物13.6gを得た。
比較例１ 分散剤をグリセリンモノステアレートにかえたこと以
外は、実施例１と同条件で重合を行い、10〜30μｍの粒
子が激しく二次凝集した重合物6.0gと、塊状重合物7.5g
を得た。
外は、実施例１と同条件で重合を行い、10〜30μｍの粒
子が激しく二次凝集した重合物6.0gと、塊状重合物7.5g
を得た。
比較例２ 分散剤をショ糖ジ，トリステアレートにかえたこと以
外は、実施例１と同条件で重合を行い粒径の分布範囲が
100〜500μｍの重合物13.4gを得た。
外は、実施例１と同条件で重合を行い粒径の分布範囲が
100〜500μｍの重合物13.4gを得た。
上記各試験法に従って得られた結果を、第１表に示
す。
す。
（発明の効果） 本発明方法によれば、水分の共沸除去工程における二
次凝集が少なく、かつ、生成樹脂粒子の流動性が良好
で、しかも吸水能、吸水速度、ゲル強度の優れた吸水性
樹脂を製造することができる。
次凝集が少なく、かつ、生成樹脂粒子の流動性が良好
で、しかも吸水能、吸水速度、ゲル強度の優れた吸水性
樹脂を製造することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】水溶性ラジカル重合開始剤を含有するアク
リル酸アルカリ金属塩水溶液を、アクリル酸アルカリ金
属塩の0.1〜2.0重量％の量のエリスリトール脂肪酸エス
テルの存在下で、石油系炭化水素溶媒中で逆相懸濁して
該アクリル酸アルカリ金属塩を重合させ、次いで得られ
た樹脂中の水分を共沸除去して吸水性樹脂を製造する方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63123497A JP2682007B2 (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 吸水性樹脂を製造する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63123497A JP2682007B2 (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 吸水性樹脂を製造する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01294703A JPH01294703A (ja) | 1989-11-28 |
| JP2682007B2 true JP2682007B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=14862091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63123497A Expired - Fee Related JP2682007B2 (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 吸水性樹脂を製造する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2682007B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5930966B2 (ja) | 2010-09-06 | 2016-06-08 | 住友精化株式会社 | 吸水性樹脂、及びその製造方法 |
| SG11201607548XA (en) * | 2014-03-26 | 2016-10-28 | Sumitomo Seika Chemicals | Method for producing water-absorbent resin particle |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56161408A (en) * | 1980-05-19 | 1981-12-11 | Kao Corp | Production of water-absorbing resin |
| JPS61192703A (ja) * | 1985-02-22 | 1986-08-27 | Lion Corp | 吸水性樹脂の製造方法 |
| JPS61200102A (ja) * | 1985-03-04 | 1986-09-04 | Showa Denko Kk | 吸水性樹脂の製造法 |
| JPH066612B2 (ja) * | 1986-01-25 | 1994-01-26 | 住友精化株式会社 | 吸水性樹脂の製造法 |
-
1988
- 1988-05-20 JP JP63123497A patent/JP2682007B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01294703A (ja) | 1989-11-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2574032B2 (ja) | 吸水性樹脂粒子およびその製造方法 | |
| EP0312952B1 (en) | Process for preparing absorbent polymers | |
| US4340706A (en) | Alkali metal acrylate or ammonium acrylate polymer excellent in salt solution-absorbency and process for producing same | |
| US4446261A (en) | Process for preparation of high water-absorbent polymer beads | |
| JPS648006B2 (ja) | ||
| EP0497623A2 (en) | Method for production of particulate hydrated gel polymer and absorbent resin | |
| JPS6187702A (ja) | 吸水性樹脂の製造方法 | |
| JPH0517509A (ja) | 高吸水性ポリマーの製造法 | |
| JPH0423650B2 (ja) | ||
| JPH066612B2 (ja) | 吸水性樹脂の製造法 | |
| JP3363000B2 (ja) | 吸水性樹脂の製造方法 | |
| JP2888852B2 (ja) | 粉体高吸水性ポリマー組成物 | |
| JP3005124B2 (ja) | 不定形重合体粒子の製造方法 | |
| JPS5916563B2 (ja) | 水溶性カチオン重合体の製法 | |
| JP2682007B2 (ja) | 吸水性樹脂を製造する方法 | |
| JP3321209B2 (ja) | 架橋型カルボキシル基含有重合体の製造方法 | |
| JPH0114242B2 (ja) | ||
| JPS6143606A (ja) | 高吸水性樹脂の製造方法 | |
| US4959061A (en) | Hydrophilic polymer based on acrylic acid and alkali metal acrylate, its method of preparation and its application as an absorbent, in particular of a physiological solution | |
| JPH01144404A (ja) | 吸水性樹脂の製造方法 | |
| JPS63297408A (ja) | 改良された高吸水性樹脂の製造方法 | |
| JPS61157513A (ja) | 高吸水性ポリマ−の製造方法 | |
| JPH05222107A (ja) | 吸水性ポリマー微粒子の製造法 | |
| JPH0645651B2 (ja) | 高膨張型吸水性ポリマーの製造方法 | |
| JP3439234B2 (ja) | 親水性樹脂及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |