JP2708426B2 - 安定化高吸水性樹脂粒子の製造法 - Google Patents
安定化高吸水性樹脂粒子の製造法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、含水状態における熱および光に対する安定
性を改良した安定化高吸水性樹脂粒子を製造する方法に
関するものである。 従来の技術 多量の水を吸収する樹脂として、澱粉−アクリロニト
リルグラフト重合体の部分加水分解物、ポリアクリル酸
部分中和塩、ポリエチレンオキサイド系、ポリアクリロ
ニトリル系、ポリビニルアルコール系、またはこれらの
架橋体系などの高吸水性樹脂が知られている。これらの
中でもポリアクリル酸部分中和塩は特に有用である。 これらの高吸水性樹脂は、生理用品や衛生用品におい
て体液を吸収し漏出を防止する体液吸収剤として有用で
あり、そのほか、土壌の保水剤、種子コーティング剤、
止水剤、増粘剤、結露防止剤、汚泥凝固剤、乾燥剤、調
湿剤などの用途に使用されている。 高吸水性樹脂の粉末は、水や体液と接触したときママ
コ現象を起こさず、しかも水や体液の吸収速度および吸
収能が大きく、さらには水や体液を吸収して膨潤したと
きのゲル強度が特に大きいことが要求されるが、そのほ
か、水や体液を吸収して膨潤した状態での熱および光に
対する安定性が良好であることが要求される。 というのは、高吸水性樹脂の粉末を紙おむつ用に用い
た場合は、一旦体液を吸収して膨潤したゲルが体温によ
り一夜たつと可溶化しはじめ、いわゆる横漏れ現象を生
じ、また高吸水性樹脂の粉末を土壌の保水剤として土壌
に混合した場合は、日光により短時間のうちに可溶化
し、流出してしまう傾向があるからである。 そこでこの点を改善すべく、特開昭59−38271号公報
においては、ポリアクリル酸部分中和塩などの吸水性樹
脂にカーボンブラックおよび／または活性炭を含有させ
ることにより、吸水状態での高温条件下の耐久性および
耐光性を改良している。 なお、含水状態における熱および光に対する安定性を
改良する目的にかかるものではないが、次のような文献
がある。 特開昭59−8711号公報には、α，β−不飽和カルボン
酸モノマーまたは／およびそのアルカリ金属塩を逆相懸
濁重合してヒドロゲルを製造するに際し、重合率が40％
以上に達した後、もしくは重合完結後、媒体分離前にあ
るスラリーに実質的に水に不溶な無機物質の粉末を添加
することにより、ろ過性のすぐれたヒドロゲルを得る方
法が示されており、水に不溶な無機物質の例としてリン
酸カルシウム、リン酸バリウム、リン酸亜鉛につき言及
がある。 特開昭59−230046号公報には、高吸水性樹脂の水溶液
に架橋剤とイオン封鎖剤（縮合リン酸塩やアミノカルボ
ン酸）とを混合してから、乾燥、熱処理することによ
り、吸収する水に存在する金属イオンによって吸水倍率
が著しく低下することを防止することが示されている。 特開昭60−227755号公報には、多価金属陽イオンに可
逆的に交差結合した陰イオン性高分子電解質と、陽イオ
ン除去剤（燐酸二ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸
二ナトリウム塩、六メタ燐酸ナトリウム等）とからなる
特殊な機構の水膨潤性水吸収体が示されている。 特表昭58−501107号公報には、水膨潤性の合成または
天然ポリマーからなる成分と、常温で注入可能な粉末の
形で存在しかつ水溶性である有機または無機の化合物か
らなる成分とからなる吸収体が示されている。 発明が解決しようとする問題点 先にも述べたように、一般に高吸水性樹脂、殊にポリ
アクリル酸部分中和塩は、水や体液を吸収して膨潤した
状態での熱および光に対する安定性が悪く、高温条件下
や日光にさらされると、ゲル強度が短時間のうちに低下
してしまうという問題点があった。 上述の特開昭59−38271号公報の発明は、この点を改
善しようとするものではあるが、熱および光に対する安
定性をさらに向上させることが望まれる。また、該公報
の発明はカーボンブラックおよび／または活性炭を含有
させるものであるため高吸水性樹脂が黒く着色すること
を免かれず、紙おむつなどの衛生用品や生理用品などの
用途への適用が制限されるという不利がある。 特開昭59−8711号公報、特開昭59−230046号公報、特
開昭60−227755号公報、特表昭58−501107号公報に記載
の発明は、熱および光に対する安定性を向上させるとい
う目的自体を有していない上、これらの公報に記載の発
明によっては熱および光に対する安定性を向上させる効
果が充分ではない。 本発明は、このような背景下において、カーボンブラ
ックや活性炭を用いることなく、含水状態における熱お
よび光に対する安定性を改良した安定化高吸水性樹脂粒
子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。 問題点を解決するための手段 本発明の熱および光に対する安定性が改良された安定
化高吸水性樹脂粒子の製造法は、ポリアクリル酸部分中
和塩からなる粒径10〜600メッシュの高吸水性樹脂粒子
（Ａ）にトリポリリン酸またはその塩（Ｂ）を水の存在
下に混合してから乾燥することにより、高吸水性樹脂粒
子（Ａ）の表面にトリポリリン酸またはその塩（Ｂ）を
付着担持させること、およびそのときのトリポリリン酸
またはその塩（Ｂ）の付着担持量が高吸水性樹脂粒子
（Ａ）100重量部に対し0.1〜５重量部であることを特徴
とするものである。 以下、本発明を詳細に説明する。 〈高吸水性樹脂粒子（Ａ）〉 高吸水性樹脂としては、自重の数十倍ないし千倍以上
の脱イオン水、または自重の約10倍ないし50倍あるいは
それ以上の生理食塩水を吸収し、保持する能力を有する
種種の樹脂が知られているが、本発明の目的には、ポリ
アクリル酸部分中和塩からなる高吸水性樹脂粒子（Ａ）
が用いられる。このようなポリアクリル酸部分中和塩
は、逆層懸濁重合または水溶液重合により製造すること
ができる。 高吸水性樹脂粒子（Ａ）は、粒径が10〜600メッシュ
の範囲にあることが必要であり、粒径がこの範囲から外
れる場合あるいはフィラメント状、フィルム状など成形
物の形態である場合には、高吸水性樹脂粒子（Ａ）の表
面への水溶性リン酸系化合物（Ｂ）の付着担持を行って
も、上記粒径範囲の場合ほどのすぐれた安定化効果が得
られない。 〈トリポリリン酸またはその塩（Ｂ）〉 本発明においては、上記の高吸水性樹脂粒子（Ａ）の
含水状態における熱および光に対する安定性を改良する
ために、トリポリリン酸またはその塩（Ｂ）を用いる。
塩の代表例はナトリウム塩である。ヘキサメタリン酸、
ピロリン酸、ポリリン酸、メタリン酸あるいはこれらの
塩などの他の水溶性リン酸系化合物も一定程度の効果を
奏するが、実用性を考えるとトリポリリン酸またはその
塩（Ｂ）が最適である。なお水不溶性のリン酸系化合物
であるリン酸カルシウム、リン酸バリウムなどは、本発
明の目的には全くまたはほとんど効果がない。 〈付着担持方法と付着担持量〉 本発明においては、上記のポリアクリル酸部分中和塩
からなる高吸水性樹脂粒子（Ａ）にトリポリリン酸また
はその塩（Ｂ）を水の存在下に混合してから乾燥するこ
とにより、高吸水性樹脂粒子（Ａ）の表面にトリポリリ
ン酸またはその塩（Ｂ）を付着担持させる。混合方法と
しては、高吸水性樹脂粒子（Ａ）にトリポリリン酸また
はその塩（Ｂ）の水溶液を噴霧する方法が推奨される
が、場合によっては、高吸収性樹脂粒子（Ａ）にトリポ
リリン酸またはその塩（Ｂ）を粉体で混合すると共に、
系に加水を行ってトリポリリン酸またはその塩（Ｂ）を
溶解させ、高吸水性樹脂粒子（Ａ）の表面にトリポリリ
ン酸またはその塩（Ｂ）を付着させる方法も採用するこ
とができる。 高吸水性樹脂粒子（Ａ）の製造工程でトリポリリン酸
またはその塩（Ｂ）を添加して高吸水性樹脂粒子（Ａ）
の内部全体に水溶性リン酸系化合物（Ｂ）を分散混合し
た場合は、本発明ほどのすぐれた効果が得られない。ま
た高吸水性樹脂粒子（Ａ）とトリポリリン酸またはその
塩（Ｂ）とを単に粉体混合する場合も、本発明ほどのす
ぐれた効果は得られない。 トリポリリン酸またはその塩（Ｂ）の付着担持量は、
高吸水性樹脂粒子（Ａ）100重量部に対し0.1〜５重量部
に設定する。トリポリリン酸またはその塩（Ｂ）の付着
担持量が余りに少ないときは熱および光安定性の改善効
果が認められず、一方余りに多くすると吸水率が低下す
るようになる。 〈用途〉 本発明の安定化高吸水性樹脂粒子は、生理用品や衛生
用品において体液や排泄物を吸収し漏出を防止する体液
吸収剤として特に有用である。そのほか、土壌の保水
剤、種子コーティング剤、止水剤、増粘剤、結露防止
剤、脱水剤、乾燥剤、調湿剤、汚泥・液状廃棄物の凝固
剤、重金属吸着材、薬剤・芳香剤の徐放剤、パップ剤な
どの用途にも使用できる。 作用 トリポリリン酸またはその塩（Ｂ）の配合によりポリ
アクリル酸部分中和塩からなる高吸水性樹脂粒子（Ａ）
の含水状態における熱および光に対する安定性が何故向
上するかについては必ずしも明らかではないが、高吸水
性樹脂粒子（Ａ）の表面に付着担持されているトリポリ
リン酸またはその塩（Ｂ）は高吸水性樹脂粒子（Ａ）の
表面に点在しつつわずかに粒子（Ａ）に浸透している状
態にあり、このような独特の粒子構造がゲル破壊を有効
に防止するのに貢献し、その結果、水や体液を閉じ込め
た高吸水性樹脂粒子（Ａ）が、加熱や光照射を受けても
ゲル構造が崩壊しないようになっているのではないかと
思われる。 実 施 例 次に実施例をあげて本発明をさらに説明する。以下
「部」、「％」とあるのは重量基準で示したものであ
る。 実施例１ 〈高吸水性樹脂粒子（Ａ）〉 下記に詳述する逆相懸濁重合法により、ポリアクリル
酸部分中和塩系の高吸水性樹脂粒子（Ａ）を製造した。 攪拌機、還流冷却器および窒素ガス導入管を付けた50
0mlのセパラブルフラスコＡにｎ−ヘキサン300mlとソル
ビタンモノステアレート2.4gとを仕込み、窒素バブリン
グを30分間行って、溶存空気およびフラスコ内の空気を
追い出した。 別のセパラブルフラスコＢにアクリル酸40gを仕込ん
だ後、水50gに純度95％の水酸化ナトリウム17.9gを溶解
した溶液を攪拌、冷却下に徐々に滴下して中和した。攪
拌しながら窒素バブリングを行い、溶存空気を追い出し
た。ついで、予め窒素バブリングを行った１％過硫酸ア
ンモニウム水溶液0.4mlと0.5％N,N′−メチレンビスア
クリルアミド水溶液0.2gを添加し、充分混合を行った。 フラスコＢの内容物を、空気に触れないように注意し
ながら、前記のセパラブルフラスコＡに移液した。 移液後のフラスコＡを浴に浸漬して加温し、攪拌しな
がら60〜65℃で４時間重合した後、ｎ−ヘキサンと共沸
した水を追い出した。 冷却後、内容物を325メッシュの金網でろ過し、温ｎ
−ヘキサンで洗浄した後、80℃で熱風乾燥した。これに
より、ポリアクリル酸部分中和塩からなる高吸水性樹脂
粒子（Ａ）が得られた。 〈安定化高吸水性樹脂粒子の製造〉 上述の高吸水性樹脂粒子（Ａ）100部に、トリポリリ
ン酸ソーダ（Ｂ）の0.5部または1.0部を水溶液状で噴霧
混合し、乾燥することにより、高吸水性樹脂粒子（Ａ）
の表面にトリポリリン酸ソーダ（Ｂ）を付着担持させ
た。 〈熱安定性および光安定性試験〉 上記のうち0.5部付着担持品につき、成人尿で40倍に
膨潤したゲルの常態および50℃×10時間放置後の抵抗を
測定した。ゲル抵抗は、飯尾電機株式会社製ネオカード
メーターを用い、8mmφ感圧軸がゲルに侵入するときの
表面抵抗値を測定することにより求めた。 また1.0部付着担持品につき、イオン交換水で50倍に
膨潤したゲルの太陽光照射下における粘度変化をＥ型粘
度計を用いて測定した。 比較例１ 実施例１で得た高吸水性樹脂粒子（Ａ）そのものにつ
き、実施例１の場合と同様にして表面抵抗および粘度を
測定した。 比較例２〜３ 水不溶性のリン酸系化合物であるリン酸カルシウム
（比較例２）、リン酸バリウム（比較例３）を、実施例
１と同様にして、実施例１で得た高吸水性樹脂粒子
（Ａ）にそれぞれ0.5部または1.0部宛付着担持させ、同
様にして表面抵抗および粘度を測定した。 参考例１ 実施例１における重合反応時にモノマー成分に対し0.
5部または１部のトリポリリン酸ソーダを添加して、高
吸水性樹脂粒子を得た。この高吸水性樹脂粒子につき、
実施例１の場合と同様にして表面抵抗および粘度を測定
した。 参考例２ 高吸水性樹脂粒子（Ａ）100部に、トリポリリン酸ソ
ーダの粉末0.5部または１部を粉体混合して、高吸水性
樹脂粒子を得た。この高吸水性樹脂粒子につき、実施例
１の場合と同様にして表面抵抗および粘度を測定した。 以上、実施例１、比較例１〜３および参考例１〜２に
つき、表面抵抗値の測定結果を第１表に、粘度測定値の
測定結果を第２表にそれぞれ示す。 実施例２ 下記に詳述する水溶液重合法により、ポリアクリル酸
部分中和塩系の高吸水性樹脂粒子（Ａ）を製造した。 攪拌機、還流冷却器および窒素ガス導入管を付けた50
0mlのセパラブルフラスコＡにアクリル酸40gを仕込んだ
後、水53gに純度95％の水酸化ナトリウム17.9gを溶解し
た溶液を攪拌、冷却下に滴下して中和した。窒素バブリ
ングを30分行い、溶存空気およびフラスコ内の空気を追
い出した。 ついで予め窒素バブリングを行った１％過硫酸アンモ
ニウム水溶液0.4mlを添加し、充分混合を行った後、攪
拌を停止した。 フラスコを60℃の浴に浸漬し、無攪拌下で重合を開始
させたところ、10分後に最高80℃に達した後、内温は60
℃になったが、さらにこの温度に１時間保持してから、
室温まで冷却し、重合を停止した。 フラスコから内容物を取り出して小片に裁断し、100
℃で２時間乾燥した後、粉砕機で粉砕することにより、
粒度40〜200メッシュの高吸水性樹脂粒子（Ａ）を得
た。 この高吸水性樹脂粒子（Ａ）に、実施例１と同様にし
て、トリポリリン酸ソーダ（Ｂ）を0.5部または1.0部混
合したほかは実施例１と同様にして安定化高吸水性樹脂
粒子を製造し、0.5部配合品については表面抵抗値を測
定し、1.0部配合品については粘度変化を測定した。 比較例４ 実施例２で得た高吸水性樹脂粒子（Ａ）そのものにつ
き、前記と同様にして表面抵抗および粘度を測定した。 比較例５ 重合系に0.5部のカーボンブラックを添加して重合を
行ったほかは実施例２と同様にして黒色の高吸水性樹脂
粒子を得た。この高吸水性樹脂粒子につき、前記と同様
にして表面抵抗および粘度を測定した。 以上、実施例２および比較例４〜５につき、表面抵抗
値の測定結果を第３表に、粘度測定値の測定結果を第４
表にそれぞれ示す。 発明の効果 本発明の方法により得られた安定化高吸水性樹脂粒子
は、水や体液を吸収して膨潤した状態での熱および光に
対する安定性が顕著に向上している。 従って、この安定化高吸水性樹脂粒子をたとえば紙お
むつ用に用いた場合は、体液を吸収して膨潤したゲルが
一夜中体温によって可溶化することがなく、横漏れ現象
を生じない。またこの安定化高吸水性樹脂粒子をたとえ
ば土壌の保水剤として用いた場合は、日光照射によって
も長期間可溶化することがなく、流出のおそれがない。 よって本発明の安定化高吸水性樹脂粒子は、生理用品
や衛生用品などの体液吸収剤、土壌改良剤として極めて
有用であり、そのほか種々の用途に好適に使用できる。
性を改良した安定化高吸水性樹脂粒子を製造する方法に
関するものである。 従来の技術 多量の水を吸収する樹脂として、澱粉−アクリロニト
リルグラフト重合体の部分加水分解物、ポリアクリル酸
部分中和塩、ポリエチレンオキサイド系、ポリアクリロ
ニトリル系、ポリビニルアルコール系、またはこれらの
架橋体系などの高吸水性樹脂が知られている。これらの
中でもポリアクリル酸部分中和塩は特に有用である。 これらの高吸水性樹脂は、生理用品や衛生用品におい
て体液を吸収し漏出を防止する体液吸収剤として有用で
あり、そのほか、土壌の保水剤、種子コーティング剤、
止水剤、増粘剤、結露防止剤、汚泥凝固剤、乾燥剤、調
湿剤などの用途に使用されている。 高吸水性樹脂の粉末は、水や体液と接触したときママ
コ現象を起こさず、しかも水や体液の吸収速度および吸
収能が大きく、さらには水や体液を吸収して膨潤したと
きのゲル強度が特に大きいことが要求されるが、そのほ
か、水や体液を吸収して膨潤した状態での熱および光に
対する安定性が良好であることが要求される。 というのは、高吸水性樹脂の粉末を紙おむつ用に用い
た場合は、一旦体液を吸収して膨潤したゲルが体温によ
り一夜たつと可溶化しはじめ、いわゆる横漏れ現象を生
じ、また高吸水性樹脂の粉末を土壌の保水剤として土壌
に混合した場合は、日光により短時間のうちに可溶化
し、流出してしまう傾向があるからである。 そこでこの点を改善すべく、特開昭59−38271号公報
においては、ポリアクリル酸部分中和塩などの吸水性樹
脂にカーボンブラックおよび／または活性炭を含有させ
ることにより、吸水状態での高温条件下の耐久性および
耐光性を改良している。 なお、含水状態における熱および光に対する安定性を
改良する目的にかかるものではないが、次のような文献
がある。 特開昭59−8711号公報には、α，β−不飽和カルボン
酸モノマーまたは／およびそのアルカリ金属塩を逆相懸
濁重合してヒドロゲルを製造するに際し、重合率が40％
以上に達した後、もしくは重合完結後、媒体分離前にあ
るスラリーに実質的に水に不溶な無機物質の粉末を添加
することにより、ろ過性のすぐれたヒドロゲルを得る方
法が示されており、水に不溶な無機物質の例としてリン
酸カルシウム、リン酸バリウム、リン酸亜鉛につき言及
がある。 特開昭59−230046号公報には、高吸水性樹脂の水溶液
に架橋剤とイオン封鎖剤（縮合リン酸塩やアミノカルボ
ン酸）とを混合してから、乾燥、熱処理することによ
り、吸収する水に存在する金属イオンによって吸水倍率
が著しく低下することを防止することが示されている。 特開昭60−227755号公報には、多価金属陽イオンに可
逆的に交差結合した陰イオン性高分子電解質と、陽イオ
ン除去剤（燐酸二ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸
二ナトリウム塩、六メタ燐酸ナトリウム等）とからなる
特殊な機構の水膨潤性水吸収体が示されている。 特表昭58−501107号公報には、水膨潤性の合成または
天然ポリマーからなる成分と、常温で注入可能な粉末の
形で存在しかつ水溶性である有機または無機の化合物か
らなる成分とからなる吸収体が示されている。 発明が解決しようとする問題点 先にも述べたように、一般に高吸水性樹脂、殊にポリ
アクリル酸部分中和塩は、水や体液を吸収して膨潤した
状態での熱および光に対する安定性が悪く、高温条件下
や日光にさらされると、ゲル強度が短時間のうちに低下
してしまうという問題点があった。 上述の特開昭59−38271号公報の発明は、この点を改
善しようとするものではあるが、熱および光に対する安
定性をさらに向上させることが望まれる。また、該公報
の発明はカーボンブラックおよび／または活性炭を含有
させるものであるため高吸水性樹脂が黒く着色すること
を免かれず、紙おむつなどの衛生用品や生理用品などの
用途への適用が制限されるという不利がある。 特開昭59−8711号公報、特開昭59−230046号公報、特
開昭60−227755号公報、特表昭58−501107号公報に記載
の発明は、熱および光に対する安定性を向上させるとい
う目的自体を有していない上、これらの公報に記載の発
明によっては熱および光に対する安定性を向上させる効
果が充分ではない。 本発明は、このような背景下において、カーボンブラ
ックや活性炭を用いることなく、含水状態における熱お
よび光に対する安定性を改良した安定化高吸水性樹脂粒
子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。 問題点を解決するための手段 本発明の熱および光に対する安定性が改良された安定
化高吸水性樹脂粒子の製造法は、ポリアクリル酸部分中
和塩からなる粒径10〜600メッシュの高吸水性樹脂粒子
（Ａ）にトリポリリン酸またはその塩（Ｂ）を水の存在
下に混合してから乾燥することにより、高吸水性樹脂粒
子（Ａ）の表面にトリポリリン酸またはその塩（Ｂ）を
付着担持させること、およびそのときのトリポリリン酸
またはその塩（Ｂ）の付着担持量が高吸水性樹脂粒子
（Ａ）100重量部に対し0.1〜５重量部であることを特徴
とするものである。 以下、本発明を詳細に説明する。 〈高吸水性樹脂粒子（Ａ）〉 高吸水性樹脂としては、自重の数十倍ないし千倍以上
の脱イオン水、または自重の約10倍ないし50倍あるいは
それ以上の生理食塩水を吸収し、保持する能力を有する
種種の樹脂が知られているが、本発明の目的には、ポリ
アクリル酸部分中和塩からなる高吸水性樹脂粒子（Ａ）
が用いられる。このようなポリアクリル酸部分中和塩
は、逆層懸濁重合または水溶液重合により製造すること
ができる。 高吸水性樹脂粒子（Ａ）は、粒径が10〜600メッシュ
の範囲にあることが必要であり、粒径がこの範囲から外
れる場合あるいはフィラメント状、フィルム状など成形
物の形態である場合には、高吸水性樹脂粒子（Ａ）の表
面への水溶性リン酸系化合物（Ｂ）の付着担持を行って
も、上記粒径範囲の場合ほどのすぐれた安定化効果が得
られない。 〈トリポリリン酸またはその塩（Ｂ）〉 本発明においては、上記の高吸水性樹脂粒子（Ａ）の
含水状態における熱および光に対する安定性を改良する
ために、トリポリリン酸またはその塩（Ｂ）を用いる。
塩の代表例はナトリウム塩である。ヘキサメタリン酸、
ピロリン酸、ポリリン酸、メタリン酸あるいはこれらの
塩などの他の水溶性リン酸系化合物も一定程度の効果を
奏するが、実用性を考えるとトリポリリン酸またはその
塩（Ｂ）が最適である。なお水不溶性のリン酸系化合物
であるリン酸カルシウム、リン酸バリウムなどは、本発
明の目的には全くまたはほとんど効果がない。 〈付着担持方法と付着担持量〉 本発明においては、上記のポリアクリル酸部分中和塩
からなる高吸水性樹脂粒子（Ａ）にトリポリリン酸また
はその塩（Ｂ）を水の存在下に混合してから乾燥するこ
とにより、高吸水性樹脂粒子（Ａ）の表面にトリポリリ
ン酸またはその塩（Ｂ）を付着担持させる。混合方法と
しては、高吸水性樹脂粒子（Ａ）にトリポリリン酸また
はその塩（Ｂ）の水溶液を噴霧する方法が推奨される
が、場合によっては、高吸収性樹脂粒子（Ａ）にトリポ
リリン酸またはその塩（Ｂ）を粉体で混合すると共に、
系に加水を行ってトリポリリン酸またはその塩（Ｂ）を
溶解させ、高吸水性樹脂粒子（Ａ）の表面にトリポリリ
ン酸またはその塩（Ｂ）を付着させる方法も採用するこ
とができる。 高吸水性樹脂粒子（Ａ）の製造工程でトリポリリン酸
またはその塩（Ｂ）を添加して高吸水性樹脂粒子（Ａ）
の内部全体に水溶性リン酸系化合物（Ｂ）を分散混合し
た場合は、本発明ほどのすぐれた効果が得られない。ま
た高吸水性樹脂粒子（Ａ）とトリポリリン酸またはその
塩（Ｂ）とを単に粉体混合する場合も、本発明ほどのす
ぐれた効果は得られない。 トリポリリン酸またはその塩（Ｂ）の付着担持量は、
高吸水性樹脂粒子（Ａ）100重量部に対し0.1〜５重量部
に設定する。トリポリリン酸またはその塩（Ｂ）の付着
担持量が余りに少ないときは熱および光安定性の改善効
果が認められず、一方余りに多くすると吸水率が低下す
るようになる。 〈用途〉 本発明の安定化高吸水性樹脂粒子は、生理用品や衛生
用品において体液や排泄物を吸収し漏出を防止する体液
吸収剤として特に有用である。そのほか、土壌の保水
剤、種子コーティング剤、止水剤、増粘剤、結露防止
剤、脱水剤、乾燥剤、調湿剤、汚泥・液状廃棄物の凝固
剤、重金属吸着材、薬剤・芳香剤の徐放剤、パップ剤な
どの用途にも使用できる。 作用 トリポリリン酸またはその塩（Ｂ）の配合によりポリ
アクリル酸部分中和塩からなる高吸水性樹脂粒子（Ａ）
の含水状態における熱および光に対する安定性が何故向
上するかについては必ずしも明らかではないが、高吸水
性樹脂粒子（Ａ）の表面に付着担持されているトリポリ
リン酸またはその塩（Ｂ）は高吸水性樹脂粒子（Ａ）の
表面に点在しつつわずかに粒子（Ａ）に浸透している状
態にあり、このような独特の粒子構造がゲル破壊を有効
に防止するのに貢献し、その結果、水や体液を閉じ込め
た高吸水性樹脂粒子（Ａ）が、加熱や光照射を受けても
ゲル構造が崩壊しないようになっているのではないかと
思われる。 実 施 例 次に実施例をあげて本発明をさらに説明する。以下
「部」、「％」とあるのは重量基準で示したものであ
る。 実施例１ 〈高吸水性樹脂粒子（Ａ）〉 下記に詳述する逆相懸濁重合法により、ポリアクリル
酸部分中和塩系の高吸水性樹脂粒子（Ａ）を製造した。 攪拌機、還流冷却器および窒素ガス導入管を付けた50
0mlのセパラブルフラスコＡにｎ−ヘキサン300mlとソル
ビタンモノステアレート2.4gとを仕込み、窒素バブリン
グを30分間行って、溶存空気およびフラスコ内の空気を
追い出した。 別のセパラブルフラスコＢにアクリル酸40gを仕込ん
だ後、水50gに純度95％の水酸化ナトリウム17.9gを溶解
した溶液を攪拌、冷却下に徐々に滴下して中和した。攪
拌しながら窒素バブリングを行い、溶存空気を追い出し
た。ついで、予め窒素バブリングを行った１％過硫酸ア
ンモニウム水溶液0.4mlと0.5％N,N′−メチレンビスア
クリルアミド水溶液0.2gを添加し、充分混合を行った。 フラスコＢの内容物を、空気に触れないように注意し
ながら、前記のセパラブルフラスコＡに移液した。 移液後のフラスコＡを浴に浸漬して加温し、攪拌しな
がら60〜65℃で４時間重合した後、ｎ−ヘキサンと共沸
した水を追い出した。 冷却後、内容物を325メッシュの金網でろ過し、温ｎ
−ヘキサンで洗浄した後、80℃で熱風乾燥した。これに
より、ポリアクリル酸部分中和塩からなる高吸水性樹脂
粒子（Ａ）が得られた。 〈安定化高吸水性樹脂粒子の製造〉 上述の高吸水性樹脂粒子（Ａ）100部に、トリポリリ
ン酸ソーダ（Ｂ）の0.5部または1.0部を水溶液状で噴霧
混合し、乾燥することにより、高吸水性樹脂粒子（Ａ）
の表面にトリポリリン酸ソーダ（Ｂ）を付着担持させ
た。 〈熱安定性および光安定性試験〉 上記のうち0.5部付着担持品につき、成人尿で40倍に
膨潤したゲルの常態および50℃×10時間放置後の抵抗を
測定した。ゲル抵抗は、飯尾電機株式会社製ネオカード
メーターを用い、8mmφ感圧軸がゲルに侵入するときの
表面抵抗値を測定することにより求めた。 また1.0部付着担持品につき、イオン交換水で50倍に
膨潤したゲルの太陽光照射下における粘度変化をＥ型粘
度計を用いて測定した。 比較例１ 実施例１で得た高吸水性樹脂粒子（Ａ）そのものにつ
き、実施例１の場合と同様にして表面抵抗および粘度を
測定した。 比較例２〜３ 水不溶性のリン酸系化合物であるリン酸カルシウム
（比較例２）、リン酸バリウム（比較例３）を、実施例
１と同様にして、実施例１で得た高吸水性樹脂粒子
（Ａ）にそれぞれ0.5部または1.0部宛付着担持させ、同
様にして表面抵抗および粘度を測定した。 参考例１ 実施例１における重合反応時にモノマー成分に対し0.
5部または１部のトリポリリン酸ソーダを添加して、高
吸水性樹脂粒子を得た。この高吸水性樹脂粒子につき、
実施例１の場合と同様にして表面抵抗および粘度を測定
した。 参考例２ 高吸水性樹脂粒子（Ａ）100部に、トリポリリン酸ソ
ーダの粉末0.5部または１部を粉体混合して、高吸水性
樹脂粒子を得た。この高吸水性樹脂粒子につき、実施例
１の場合と同様にして表面抵抗および粘度を測定した。 以上、実施例１、比較例１〜３および参考例１〜２に
つき、表面抵抗値の測定結果を第１表に、粘度測定値の
測定結果を第２表にそれぞれ示す。 実施例２ 下記に詳述する水溶液重合法により、ポリアクリル酸
部分中和塩系の高吸水性樹脂粒子（Ａ）を製造した。 攪拌機、還流冷却器および窒素ガス導入管を付けた50
0mlのセパラブルフラスコＡにアクリル酸40gを仕込んだ
後、水53gに純度95％の水酸化ナトリウム17.9gを溶解し
た溶液を攪拌、冷却下に滴下して中和した。窒素バブリ
ングを30分行い、溶存空気およびフラスコ内の空気を追
い出した。 ついで予め窒素バブリングを行った１％過硫酸アンモ
ニウム水溶液0.4mlを添加し、充分混合を行った後、攪
拌を停止した。 フラスコを60℃の浴に浸漬し、無攪拌下で重合を開始
させたところ、10分後に最高80℃に達した後、内温は60
℃になったが、さらにこの温度に１時間保持してから、
室温まで冷却し、重合を停止した。 フラスコから内容物を取り出して小片に裁断し、100
℃で２時間乾燥した後、粉砕機で粉砕することにより、
粒度40〜200メッシュの高吸水性樹脂粒子（Ａ）を得
た。 この高吸水性樹脂粒子（Ａ）に、実施例１と同様にし
て、トリポリリン酸ソーダ（Ｂ）を0.5部または1.0部混
合したほかは実施例１と同様にして安定化高吸水性樹脂
粒子を製造し、0.5部配合品については表面抵抗値を測
定し、1.0部配合品については粘度変化を測定した。 比較例４ 実施例２で得た高吸水性樹脂粒子（Ａ）そのものにつ
き、前記と同様にして表面抵抗および粘度を測定した。 比較例５ 重合系に0.5部のカーボンブラックを添加して重合を
行ったほかは実施例２と同様にして黒色の高吸水性樹脂
粒子を得た。この高吸水性樹脂粒子につき、前記と同様
にして表面抵抗および粘度を測定した。 以上、実施例２および比較例４〜５につき、表面抵抗
値の測定結果を第３表に、粘度測定値の測定結果を第４
表にそれぞれ示す。 発明の効果 本発明の方法により得られた安定化高吸水性樹脂粒子
は、水や体液を吸収して膨潤した状態での熱および光に
対する安定性が顕著に向上している。 従って、この安定化高吸水性樹脂粒子をたとえば紙お
むつ用に用いた場合は、体液を吸収して膨潤したゲルが
一夜中体温によって可溶化することがなく、横漏れ現象
を生じない。またこの安定化高吸水性樹脂粒子をたとえ
ば土壌の保水剤として用いた場合は、日光照射によって
も長期間可溶化することがなく、流出のおそれがない。 よって本発明の安定化高吸水性樹脂粒子は、生理用品
や衛生用品などの体液吸収剤、土壌改良剤として極めて
有用であり、そのほか種々の用途に好適に使用できる。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．ポリアクリル酸部分中和塩からなる粒径10〜600メ
ッシュの高吸水性樹脂粒子（Ａ）にトリポリリン酸また
はその塩（Ｂ）を水の存在下に混合してから乾燥するこ
とにより、高吸水性樹脂粒子（Ａ）の表面にトリポリリ
ン酸またはその塩（Ｂ）を付着担持させること、および
そのときのトリポリリン酸またはその塩（Ｂ）の付着担
持量が高吸水性樹脂粒子（Ａ）100重量部に対し0.1〜５
重量部であることを特徴とする、熱および光に対する安
定性が改良された安定化高吸水性樹脂粒子の製造法。
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| JP62189827A JP2708426B2 (ja) | 1987-07-29 | 1987-07-29 | 安定化高吸水性樹脂粒子の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP62189827A JP2708426B2 (ja) | 1987-07-29 | 1987-07-29 | 安定化高吸水性樹脂粒子の製造法 |
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