JP3089041B2 - Water absorbent resin material - Google Patents

Water absorbent resin material

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JP3089041B2
JP3089041B2 JP03036786A JP3678691A JP3089041B2 JP 3089041 B2 JP3089041 B2 JP 3089041B2 JP 03036786 A JP03036786 A JP 03036786A JP 3678691 A JP3678691 A JP 3678691A JP 3089041 B2 JP3089041 B2 JP 3089041B2
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梶田洋之
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Meisei Chemical Works Ltd
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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、衛生材料、農業、土
木、建築、産業資材及び医療材分野などに有用な吸水性
樹脂材料に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water-absorbent resin material useful in the fields of sanitary materials, agriculture, civil engineering, construction, industrial materials and medical materials.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、高吸水性樹脂の開発は目覚まし
く、その種類もデンプン−アクリル酸塩グラフト重合
体、アクリル酸重合体、アクリル酸−アクリル酸エステ
ル共重合体、アクリル酸−ビニルアルコール共重合体、
アクリル酸−アクリルアミド共重合体、イソブチレン−
無水マレイン酸共重合体等、種々の製品が市販されてい
る。これらの大部分は、架橋構造を有するものであり、
有機溶剤及び水に不溶性であり、熱可塑性でないため
に、製品の主な形態は顆粒状、微粉状、球状、繊維状等
である。最近ポリウレタン系吸水性樹脂の中には一部有
機溶剤溶液型のものもあるが、この場合には、溶剤によ
る毒性、引火性、爆発性などの危険性があり、作業環
境、自然環境に悪影響を及ぼす。更に、これらの製造時
における反応のコントロールは非常に難しく、長期保存
中においても増粘やゲル化などの起きる危険性も高い。
このように、従来の吸水性樹脂は、液状で作業性よく使
用できるものではなく、従って、種々の基体に対する親
水性の付与、防水加工、防曇加工などに、これらを使用
することは、実質的に不可能であった。
2. Description of the Related Art In recent years, the development of superabsorbent resins has been remarkable, and their types are starch-acrylate graft polymers, acrylic acid polymers, acrylic acid-acrylic acid ester copolymers, acrylic acid-vinyl alcohol copolymers. Coalescing,
Acrylic acid-acrylamide copolymer, isobutylene-
Various products such as a maleic anhydride copolymer are commercially available. Most of these have a crosslinked structure,
Since it is insoluble in organic solvents and water and is not thermoplastic, the main forms of the product are granules, fine powders, spheres, fibers and the like. Recently, some polyurethane-based water-absorbent resins are of the organic solvent solution type. In this case, however, there is a danger of toxicity, flammability, explosion, etc. due to the solvent, which adversely affects the working environment and the natural environment. Effect. Furthermore, it is very difficult to control the reaction during the production thereof, and there is a high risk of thickening or gelling even during long-term storage.
As described above, conventional water-absorbent resins are not liquid and can be used with good workability. Therefore, the use of these resins for imparting hydrophilicity to various substrates, waterproofing, antifogging, and the like is substantially impossible. Was impossible.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来品の欠点を解消し、有機溶剤溶液、水溶液又は水分
散体などとして液状で安定して耐久性よく使用できる吸
水性樹脂材料を提供することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned drawbacks of the conventional product and provides a water-absorbent resin material which can be used stably and durably as a liquid as an organic solvent solution, aqueous solution or aqueous dispersion. The task is to provide.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明の吸水性樹脂材料
は、活性水素を有する基を2個以上有する活性水素化合
物とイソシアナート基を2個以上有するポリイソシアナ
ート化合物の反応生成物で、末端に活性なイソシアナー
ト基を有するプレポリマーに、ブロック剤を反応させ
て、末端イソシアナート基をマスキングして得た樹脂材
料であり、加熱により水に不溶性かつ吸水性の樹脂とな
るものである。上記活性水素化合物は単独の化合物から
なるものであっても、2種以上の化合物の併用であって
もよいが、その50重量%以上が、2個以上のヒドロキ
シル基を有する平均分子量2000〜100000の水
溶性ポリアルキレンオキシド系ポリオールであり、しか
も、上記活性水素化合物の総量中にエチレンオキサイド
単位が50重量%以上含有されることに特徴を有する。
The water absorbing resin material of the present invention is a reaction product of an active hydrogen compound having two or more groups having active hydrogen and a polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups. A resin material obtained by reacting a blocking agent with a prepolymer having an active isocyanate group at a terminal to mask the terminal isocyanate group, and becomes a water-insoluble and water-absorbing resin by heating. . The active hydrogen compound may be a single compound or a combination of two or more compounds, of which 50% by weight or more has an average molecular weight of 2000 to 100000 having two or more hydroxyl groups. And the water-soluble polyalkylene oxide-based polyol is characterized in that ethylene oxide units are contained in an amount of 50% by weight or more in the total amount of the active hydrogen compounds.

【0005】このような本発明の吸水性樹脂材料は、有
機溶剤又は水にて、安定な溶液及び分散体となり、これ
を被加工物に処理した後、有機溶剤又は水を蒸発させた
後、加熱して、ブロック剤を解離し、イソシアナート基
を遊離させることによって、この活性イソシアナート基
による空気中の水分との反応や自己重合による架橋反応
によって、プレポリマーが網状化し、多量の水を吸収
し、膨潤するが、水には、溶解しない吸水性樹脂となり
うるものである。
[0005] Such a water-absorbent resin material of the present invention becomes a stable solution and dispersion with an organic solvent or water, and after treating the workpiece, evaporating the organic solvent or water, By heating, the blocking agent is dissociated and the isocyanate group is released, whereby the prepolymer is reticulated by the reaction of the active isocyanate group with moisture in the air and the crosslinking reaction by self-polymerization, and a large amount of water is removed. It absorbs and swells, but can become a water-absorbing resin that does not dissolve in water.

【0006】即ち、本発明の吸水性樹脂材料は、活性な
イソシアナート基を有するプレポリマーを安定化したブ
ロック体であるため、溶液の増粘、ゲル化等の危険性が
なく、容易に反応のコントロールを行うことができるこ
とから、吸水倍率が異なる種々の反応生成物が容易に合
成でき、長期間、安定な溶液状態で保存することが可能
である。また、本発明の吸水性樹脂材料は、有機溶剤溶
液、水溶液又は水分散体として非常に操作性よく使用で
き、しかも、かかる有機溶剤溶液や水溶液から、低温
で、必要な場合には、減圧下に有機溶剤及び水を除去
し、溶融点を有する樹脂固体として得ることもできる。
That is, since the water-absorbent resin material of the present invention is a block in which a prepolymer having an active isocyanate group is stabilized, there is no danger of thickening or gelling of the solution, and the reaction is easily carried out. Therefore, various reaction products having different water absorption capacities can be easily synthesized, and can be stored in a stable solution state for a long period of time. In addition, the water-absorbent resin material of the present invention can be used as an organic solvent solution, aqueous solution or aqueous dispersion with very good operability, and from such an organic solvent solution or aqueous solution, at a low temperature, if necessary, under reduced pressure. Organic solvent and water can be removed to obtain a resin solid having a melting point.

【0007】従って、本発明の樹脂材料は、木材製品、
ゴム、プラスチック、セラミックス、金属製品、ガラ
ス、繊維製品、紙、フィルム等に溶液状又は均一な分散
体状でコーティング又は含浸させ、それらの表面に吸水
性ある被膜や構造体を形成することが可能であり、ま
た、塗料や種々の液状ポリマーに混和し、使用すること
もできる。更に、フィルムの状態で使用したり、溶液か
ら粉末として取り出し、これをそのまま又は種々の媒体
に混和、分散して使用することもできる。
Accordingly, the resin material of the present invention can be used for wood products,
Rubber or plastic, ceramics, metal products, glass, textiles, paper, film, etc. can be coated or impregnated with a solution or a uniform dispersion to form a water-absorbing coating or structure on their surface. It can also be used by mixing with paints and various liquid polymers. Further, it can be used in the form of a film, or taken out as a powder from a solution, and can be used as it is or mixed and dispersed in various media.

【0008】本発明では、活性水素化合物の主成分とし
て、A)2個以上のヒドロキシル基を有する平均分子量
2000〜100000の水溶性ポリアルキレンオキシ
ド系ポリオールを使用するものであるが、その他に、
B)活性水素を有する基を2個以上有する分子量100
0以下の低分子化合物、及びC)2個以上のヒドロキシ
ル基を有する分子量1000〜5000の疎水性オリゴ
マーが併用されてもよく、これらを併用する場合には、
A)成分100重量部に対して、B)成分10重量部以
下、C)成分90重量部以下であるのが好ましく、いず
れにしても、活性水素化合物の総量中に、エチレンオキ
サイド単位が50重量%以上含まれるようにすることが
重要である。
In the present invention, A) a water-soluble polyalkylene oxide-based polyol having an average molecular weight of 2,000 to 100,000 having two or more hydroxyl groups is used as a main component of the active hydrogen compound.
B) Molecular weight 100 having two or more groups having active hydrogen
0 or less, and C) a hydrophobic oligomer having a molecular weight of 1,000 to 5,000 having two or more hydroxyl groups may be used in combination.
It is preferable that the amount of the component (B) is not more than 10 parts by weight and the amount of the component (C) is not more than 90 parts by weight, based on 100 parts by weight of the component (A). It is important that it be contained in more than%.

【0009】A)成分は、平均分子量2000〜100
000で、1分子中に2個以上の水酸基を有する水溶性
樹脂(ポリアルキレンオキシド系ポリオール)であれば
よいが、平均分子量4000以上のものを使用するのが
特に好ましく、エチレンオキシド単独重合体、エチレン
オキシドとプロピレンオキシド共重合体、又はエチレン
オキシドとブチレンオキシドとの共重合体等がいずれも
使用でき、水溶性を失わない限り、他の共重合成分が含
まれてもよい。また、これらは単独で使用されても、2
種以上混合使用されてもよく、適切なポリマーの選択に
よって、生成する樹脂の性質、例えば吸水性の倍率を調
節することが可能である。
The component (A) has an average molecular weight of 2,000 to 100.
000, a water-soluble resin (polyalkylene oxide-based polyol) having two or more hydroxyl groups per molecule may be used, but it is particularly preferable to use one having an average molecular weight of 4,000 or more. Ethylene oxide homopolymer, ethylene oxide And a propylene oxide copolymer or a copolymer of ethylene oxide and butylene oxide can be used, and other copolymer components may be contained as long as water solubility is not lost. Moreover, even if these are used alone,
One or more kinds may be used in combination, and it is possible to adjust the properties of the resulting resin, for example, the magnification of water absorption, by selecting an appropriate polymer.

【0010】なお、ポリアルキレンオキシド系ポリオー
ルの分子量が2000より小であると、架橋構造が蜜に
なり、親水性基の割合が低下するため、樹脂の吸水性が
低下する場合が多く、吸水速度も遅くなり、更に、樹脂
の可とう性が乏しくなり、脆い樹脂となりやすい。
When the molecular weight of the polyalkylene oxide-based polyol is smaller than 2,000, the crosslinked structure becomes fine and the ratio of hydrophilic groups decreases, so that the water absorption of the resin often decreases. And the flexibility of the resin becomes poor, and the resin tends to become brittle.

【0011】次に、B)成分の低分子化合物としては、
イソシアナート基と反応性ある活性水素を2個以上有す
る化合物、例えばエチレングリコール、プロピレングリ
コール、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、ネオペンチルグリコール、ジエ
チレングリコール、トリエチレングリコール等のグリコ
ール類;ポリエチレンポリアミン、ポリプロピレンポリ
アミン、ポリブチレンポリアミン等のポリアルキレンポ
リアミン類;及びトリメチロールプロパン、グリセリ
ン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の多価アル
コール類;モノエタノールアミン、ジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン等のアミノアルコール類;上
記化合物のエチレンオキシド又はプロピレンオキシド付
加物で分子量が1000以下の化合物、又はN−メチル
−N,N−ジエタノールアミン、N−エチル−N,N−
ジエタノールアミン及びこれらと酸との塩類、又はこれ
らの四級化物;ジメチロールプロピオン酸、スルホン酸
ジヒドロキシエチルテレフタレート、タウリン及びこれ
らの酸物質に塩基物質、例えば水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、アンモニア、低級アミン等との中和物等が
いずれも使用でき、これらは単独で使用されても2種以
上混合使用されてもよい。なお、B)成分は、鎖延長剤
として、樹脂の架橋反応や分子量の調整に用い、主に吸
水性能の他、溶液粘度をコントロールする目的で使用さ
れる。なお、B)成分の使用量は、A)成分100重量
部に対して、10重量部以下で充分である。
Next, as the low molecular weight compound of the component B),
Compounds having two or more active hydrogens reactive with isocyanate groups, such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol,
Glycols such as 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol and triethylene glycol; polyalkylene polyamines such as polyethylene polyamine, polypropylene polyamine and polybutylene polyamine; and trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol and sorbitol Polyhydric alcohols; amino alcohols such as monoethanolamine, diethanolamine and triethanolamine; ethylene oxide or propylene oxide adducts of the above compounds having a molecular weight of 1000 or less, or N-methyl-N, N-diethanolamine, N- Ethyl-N, N-
Diethanolamine and salts thereof with acids, or quaternary products thereof; dimethylolpropionic acid, dihydroxyethyl terephthalate sulphonate, taurine and basic substances such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia and lower amines Any of neutralized products and the like can be used, and these may be used alone or as a mixture of two or more. The component B) is used as a chain extender for the crosslinking reaction of the resin and the adjustment of the molecular weight, and is used mainly for the purpose of controlling the solution viscosity in addition to the water absorbing performance. The amount of the component (B) to be used is not more than 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the component (A).

【0012】また、C)成分の疎水性オリゴマーとして
は、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオー
ル、アクリル系ポリオール等の使用が好ましく、これら
は単独で使用されても2種以上混合使用されてもよい。
As the hydrophobic oligomer of the component C), polyether polyol, polyester polyol, acrylic polyol and the like are preferably used, and these may be used alone or in combination of two or more.

【0013】ポリエーテルポリオールには、プロピレン
オキシド、テトラヒドロフラン等をモノマーとする単独
重合体や共重合体が含まれ、ポリエステルポリオールに
は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,4-
ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサ
ンジオール、トリメチロールプロパン、グリセリン等の
多価アルコール類と、アジピン酸、コハク酸、フタル
酸、マレイン酸、ピロメリット酸等の多価カルボン酸又
はそれらの無水物からの脱水縮合により得られる線状又
は分岐状の縮合生成物や環状エステル化合物の開環重合
体、ヒドロキシ酸の縮合体等が含まれる。
Polyether polyols include homopolymers and copolymers containing propylene oxide, tetrahydrofuran and the like as monomers. Polyester polyols include ethylene glycol, diethylene glycol, 1,4-
Polyhydric alcohols such as butanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, trimethylolpropane, and glycerin, and polyhydric carboxylic acids such as adipic acid, succinic acid, phthalic acid, maleic acid, and pyromellitic acid or the like And a linear or branched condensation product obtained by dehydration condensation from an anhydride, a ring-opened polymer of a cyclic ester compound, a condensate of a hydroxy acid, and the like.

【0014】これらC)成分は、被膜強度を高める働き
や被加工物と類似の成分を使用することにより、被加工
物への親和性を高め、密着性や接着性等を増す働きをす
るもんであるが、その使用量の割合が増すに従って、生
成する本発明の樹脂材料の水への溶解性が低下し、水溶
液とならない場合が生じたり、加熱により得られる吸水
性樹脂の吸水倍率や、吸水速度が、低くなって所望の性
状が得られない場合が生じ易い。そのため、C)成分の
使用量は、A)成分100重量部に対し、90重量部以
下、特に40重量部以下であるのが好ましい。A)成分
のポリアルキレンオキシドの疎水性基の割合が多く、
B)成分により充分な架橋構造が生成される場合におい
ては、C)成分が含まれない場合もある。
The component (C) has the function of increasing the film strength and the use of components similar to the workpiece, thereby increasing the affinity for the workpiece and increasing the adhesion and adhesion. However, as the proportion of the amount used increases, the solubility of the resulting resin material of the present invention in water decreases, and sometimes the aqueous solution does not become an aqueous solution, or the water absorption capacity of the water-absorbent resin obtained by heating, A case where desired properties cannot be obtained due to a low water absorption rate is likely to occur. Therefore, the use amount of the component (C) is preferably 90 parts by weight or less, particularly preferably 40 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the component (A). A) The proportion of the hydrophobic group in the polyalkylene oxide of the component is large,
When a sufficient crosslinked structure is generated by the component (B), the component (C) may not be contained.

【0015】次に、本発明で使用するポリイソシアナー
ト化合物は、同一分子内にイソシアナート基(−NCO
基)を2個以上有する化合物であって、例えば、1,3-プ
ロパンジイソシアナート、1,4-ブタンジイソシアナー
ト、1,6-ヘキサンジイソシアナート、デカンジイソシア
ナート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアナート、
ジシクロヘキシルメタンジイソシアナート、イソホロン
ジイソシアナート、2,4-又は2,6-トリレンジイソシアナ
ート又はこれらの異性体混合物、 4,4'-ジフェニルメタ
ンジイソシアナート、ナフタリン-1,4- ジイソシアナー
ト、1-メチル-2,4,6- トリイソシアナート、ナフタリン
-1,3,7- トリイソシアナート、トリフェニルメタン-4,
4',4"- トリイソシアナート、又はトリレンジイソシア
ナートの三量体(ディスモデュールL)、ポリメチレン
ポリフェニルイソシアナート(アップジョン社製)等が
ある。これらの単独で使用されても、2種以上混合使用
されてもよい。
Next, the polyisocyanate compound used in the present invention contains an isocyanate group (-NCO) in the same molecule.
Compounds having two or more groups, for example, 1,3-propane diisocyanate, 1,4-butane diisocyanate, 1,6-hexane diisocyanate, decane diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate Isocyanate,
Dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate or an isomer mixture thereof, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, naphthalene-1,4-diisocyanate , 1-methyl-2,4,6-triisocyanate, naphthalene
-1,3,7-triisocyanate, triphenylmethane-4,
4 ', 4 "-triisocyanate or trimer of tolylene diisocyanate (Dismodur L), polymethylene polyphenyl isocyanate (manufactured by Upjohn Co., Ltd.) and the like. Two or more kinds may be used in combination.

【0016】本反応に使用するポリイソシアナート化合
物の量は、各反応組成物の種類によって、異なるが、通
常は活性水素化合物─A)、B)及びC)成分─に含ま
れる活性水素を有する基のモル当量の総和とポリイソシ
アナート化合物のイソシアナート基のモル当量の比が
1:1.1〜1:3の範囲内であるのが好ましい。
The amount of the polyisocyanate compound used in this reaction varies depending on the type of each reaction composition, but usually contains active hydrogen contained in the active hydrogen compounds {A), B) and C). Preferably, the ratio of the total molar equivalents of the groups to the molar equivalents of the isocyanate groups of the polyisocyanate compound is in the range of 1: 1.1 to 1: 3.

【0017】活性水素化合物とポリイソシアナート化合
物の反応は無水の状態で、必要な場合は、不活性ガス雰
囲気中において、実施されるのが好ましく、反応温度は
50℃ないし150℃でNCO%が理論値に達するまで
行う。
The reaction between the active hydrogen compound and the polyisocyanate compound is preferably carried out in an anhydrous state, if necessary, in an inert gas atmosphere. The reaction temperature is 50 ° C. to 150 ° C. and the NCO% is Perform until the theoretical value is reached.

【0018】活性水素化合物とポリイソシアナート化合
物の反応の順序は特に限定されるものではなく、活性水
素化合物を全て混合した後にポリイソシアナート化合物
と反応させても、活性水素化合物、例えばA)B)C)
成分をそれぞれ段階的にポリイソシアナート化合物と反
応させてもよく、また、その他適宜な方法が使用でき
る。
The order of the reaction between the active hydrogen compound and the polyisocyanate compound is not particularly limited. Even if all the active hydrogen compounds are mixed and then reacted with the polyisocyanate compound, the active hydrogen compound such as A) B ) C)
Each of the components may be reacted with the polyisocyanate compound in a stepwise manner, and other appropriate methods can be used.

【0019】これらの反応は、無溶剤のまま実施しても
よいが、生成するプレポリマーの粘度により、無水溶剤
を、樹脂生成時の反応系に使用したり、また反応後の希
釈に使用してもよい。溶剤は、樹脂の溶解度に応じて単
独で使用しても、混合使用してもよく、イソシアナート
基に不活性で、プレポリマーを溶解するものがいずれも
使用できる。このような溶剤としては、例えば、N,N
−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミ
ド、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホオキ
シド、ヘキサメチレンホスホルアミド、テトラヒドロフ
ラン、アセトニトリル、ジオキサン、塩化メチレン、二
塩化エタン、クロロホルム、トリクロロエチレン、パー
クロルエチレン、1,1,1−トリクロルエタン、ベン
ゼン、トルエン、キシレン、フロン系溶剤、メチルエチ
ルケトン、メチルプロピルケトン、ジエチルケトン、酢
酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル及びプロピオン酸
ブチル等がある。なお、反応系中にトリエチルアミン、
ペンタメチルジエチレントリアミン、ジメチルベンジル
アミン、テトラエチルジアミン、トリエチレンジアミ
ン、モルホリン誘導体、ピペラジン誘導体等の三級アミ
ン、ジブチル錫ジオクトエート、ジブチル錫ジラウレー
ト、ジブチル錫ジアセテート、トリフェニル錫アセテー
ト、スタナスオクトエート等を触媒として少量添加する
ことにより反応を促進することもできる。
These reactions may be carried out without a solvent. However, depending on the viscosity of the resulting prepolymer, an anhydrous solvent may be used in the reaction system during resin production or used for dilution after the reaction. You may. The solvent may be used alone or in combination depending on the solubility of the resin, and any solvent which is inert to the isocyanate group and dissolves the prepolymer can be used. Examples of such a solvent include N, N
-Dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylsulfoxide, hexamethylenephosphoramide, tetrahydrofuran, acetonitrile, dioxane, methylene chloride, ethanedichloride, chloroform, trichloroethylene, perchlorethylene, Examples include 1,1,1-trichloroethane, benzene, toluene, xylene, a chlorofluorocarbon-based solvent, methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone, diethyl ketone, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, and butyl propionate. In addition, triethylamine,
Catalysts for tertiary amines such as pentamethyldiethylenetriamine, dimethylbenzylamine, tetraethyldiamine, triethylenediamine, morpholine derivatives, piperazine derivatives, dibutyltin dioctoate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, triphenyltin acetate, stannasoctoate, etc. The reaction can also be promoted by adding a small amount as

【0020】このようにして合成されたプレポリマー
は、活性なイソシアナート基を有するため、空気中の湿
気や活性水素化合物と反応したり、自己重合によって、
増粘やゲル化が起こり易いことから、E)ブロック剤と
反応せしめ、イソシアナート基を保護することによっ
て、水溶液や有機溶剤溶液の状態で安定化される。
Since the prepolymer thus synthesized has an active isocyanate group, it reacts with moisture in the air or an active hydrogen compound, or undergoes self-polymerization by
Since the thickening and gelation are apt to occur, it is stabilized in the state of an aqueous solution or an organic solvent solution by reacting with an E) blocking agent to protect the isocyanate group.

【0021】次に、イソシアナート基のブロック剤とし
ては、例えば、フェノール類、クレゾール類、トリメチ
ルフェノール類、アルコール類、アセト酢酸エチル、ア
セチルアセトン、ジエチルマロネート等の活性メチレン
化合物類、コハク酸イミド、ε−カプロラクタム等のラ
クタム類、ブタノンオキシム、シクロヘキサノンオキシ
ム等のオキシム類、重亜硫酸塩類、メチルメルカプタ
ン、エチルメルカプタン、t−ブチルメルカプタン等の
脂肪族メルカプタン類、2−メチルイミダゾール、ベン
ズイミダゾール等のイミダゾール類等が使用でき、これ
らは単独で使用しても、2種以上併用してもよい。
Examples of the isocyanate group blocking agent include phenols, cresols, trimethylphenols, alcohols, active methylene compounds such as ethyl acetoacetate, acetylacetone, diethylmalonate, succinimide, Lactams such as ε-caprolactam, oximes such as butanone oxime and cyclohexanone oxime, bisulfites, aliphatic mercaptans such as methyl mercaptan, ethyl mercaptan and t-butyl mercaptan, imidazoles such as 2-methylimidazole and benzimidazole And the like, and these may be used alone or in combination of two or more.

【0022】イソシアナート基をブロック剤と反応する
際に、使用してもよい溶剤としては、前述のプレポリマ
ーを合成する際に使用するものがいずれも使用できる
が、更に、重亜硫酸塩類との反応の場合には、メタノー
ル、エタノール、イソプロパノール、水などの親水性溶
剤を使用してもよい。なお、ブロック剤の使用量は、プ
レポリマーのイソシアナート基のモル当量に対して、モ
ル比1:1〜1:2であるのがよい。
When the isocyanate group is reacted with the blocking agent, any solvent that may be used when synthesizing the above-mentioned prepolymer can be used. In the case of the reaction, a hydrophilic solvent such as methanol, ethanol, isopropanol and water may be used. The amount of the blocking agent used is preferably a molar ratio of 1: 1 to 1: 2 with respect to the molar equivalent of the isocyanate group of the prepolymer.

【0023】以上の反応によって得られる本発明の樹脂
材料は、固体又は粘性物、各種有機溶剤溶液、又は水と
有機溶剤の混合系での溶液又は均一な分散体として得ら
れる。更に、溶剤溶液から、ブロック剤が解離しない温
度(例えば70℃以下)で、必要な場合には、減圧下に
溶剤を除去し、得られた乾燥固形物をブロック状、フィ
ルム状又は粉体として、各種応用基材に加工することが
できる。
The resin material of the present invention obtained by the above reaction is obtained as a solid or viscous substance, various organic solvent solutions, a solution in a mixed system of water and an organic solvent, or a uniform dispersion. Further, the solvent is removed from the solvent solution at a temperature at which the blocking agent does not dissociate (for example, 70 ° C. or lower), if necessary, under reduced pressure, and the obtained dry solid is converted into a block, film, or powder. It can be processed into various applied substrates.

【0024】本発明の樹脂材料は、通常80℃〜180
℃に加熱して、ブロック剤を解離させることにより、活
性なイソシアナート基が再生し、これが空気中の湿気や
基材との反応や自己重合により架橋反応や結合が起こり
ポリマーが網状化することによって、水を吸収し、膨潤
するが、水には、溶解しない吸水性樹脂が得られるもの
である。更に、このものに、目的に応じて、例えばヒン
ダードフェノール系、硫黄系、燐系の抗酸化剤や耐光安
定剤等を加えることにより、樹脂の耐久性を大幅に改良
することが可能である。また、ブロック剤の解離とイソ
シアナートの架橋反応を促進するため、ナトリウムメチ
ラート、三級アミン類及び有機錫化合物等の触媒を併用
することも可能である。
The resin material of the present invention is usually used at 80 ° C. to 180 ° C.
The active isocyanate group is regenerated by heating to ℃ to dissociate the blocking agent, which causes cross-linking reaction and bonding due to the reaction with the moisture in the air and the substrate and self-polymerization, and the polymer is reticulated. Thus, a water-absorbing resin that absorbs water and swells but does not dissolve in water can be obtained. Furthermore, the durability of the resin can be significantly improved by adding, for example, a hindered phenol-based, sulfur-based, phosphorus-based antioxidant, a light-resistant stabilizer, or the like, according to the purpose. . Further, in order to accelerate the dissociation of the blocking agent and the crosslinking reaction of the isocyanate, a catalyst such as sodium methylate, tertiary amines, and organotin compounds can be used in combination.

【0025】このようにして、本発明の樹脂材料のブロ
ック剤を解離させて得た樹脂の吸水倍率は、淡水中で約
3〜50倍であり、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩
化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化アルミニウム、
塩化アンモニウム等の塩類の水溶液の他、尿素水溶液
も、効果的に吸水膨潤しうるものである。塩類の種類、
濃度により、淡水の場合と比較して多少吸水率が低下す
るものもあるが、ほとんど変わりなく、所望の効果を得
ることができる。
The water absorption of the resin obtained by dissociating the blocking agent of the resin material of the present invention is about 3 to 50 times in fresh water, and sodium chloride, potassium chloride, magnesium chloride, calcium chloride , Aluminum chloride,
In addition to aqueous solutions of salts such as ammonium chloride, urea aqueous solutions can effectively absorb and swell. Types of salt,
Depending on the concentration, there is a case where the water absorption rate is slightly reduced as compared with the case of fresh water, but the desired effect can be obtained almost unchanged.

【0026】更に、特筆すべき性能として、本発明の樹
脂材料から得られる吸水性樹脂は、ある種の高濃度の鉱
酸、例えば硫酸、燐酸等の水溶液を常温にて、高い吸水
倍率にて安定に吸収保持することが判明した。これに対
して、現在市販されている吸水性樹脂はほとんどのもの
が、分子内に電解質イオン性基を有するため、塩類の水
溶液に対する吸水性は、淡水に比べ著しく低下し、硫
酸、燐酸等の鉱酸の高濃度水溶液に対してほとんど吸水
性を示さない。
Furthermore, as a remarkable performance, the water-absorbing resin obtained from the resin material of the present invention can be used at a room temperature at a certain high concentration of an aqueous solution of a mineral acid, such as sulfuric acid or phosphoric acid, at a high water absorption capacity. It was found to be stably absorbed and retained. In contrast, most of the water-absorbent resins currently on the market have electrolyte ionic groups in the molecule, so that the water absorbency of salts for aqueous solutions is significantly lower than that of fresh water, such as sulfuric acid and phosphoric acid. It shows almost no water absorption for highly concentrated aqueous solutions of mineral acids.

【0027】このように、本発明の吸水性樹脂材料は、
有機溶剤及び水に可溶性又は均一な分散性があり、基材
等に適用後、加熱により、水に不溶性で、吸水性に富ん
だ吸水性樹脂に転ずることができ、しかも、この吸水性
樹脂は、造膜性に優れ、かつ、淡水の他、高濃度の塩水
溶液や硫酸、燐酸等の水溶液に対して高い吸水性を示す
ため、非常に広範囲な用途に効果的に使用できるものと
なる。
As described above, the water-absorbent resin material of the present invention
It has solubility or uniform dispersibility in organic solvents and water, and after being applied to a substrate or the like, it can be turned into a water-absorbent resin that is insoluble in water and rich in water by heating after application. It is excellent in film-forming properties and exhibits high water absorption to high-concentration aqueous salt solutions and aqueous solutions of sulfuric acid, phosphoric acid and the like, in addition to fresh water, so that it can be effectively used for a very wide range of applications.

【0028】[0028]

【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、
実施例中、特に断らない限り、部及び%は重量部及び重
量%を示す。また、実施例における吸水倍率は次の値を
示す。 〔吸水倍率〕絶乾重量(Wo)を測定したフィルムを2
5℃の水道水に24時間浸漬した後、膨潤したフィルム
の重量(Ws)を秤量することにより、吸水倍率(M)
を式─M(%)=(Ws/Wo)×100─に従って算
出する。 〔吸水性樹脂フィルムの作成法〕実施例で得た吸水性樹
脂材料の溶液又は分散体をテフロン板上に流し、バーコ
ーターにて均一層に形成し、70℃の送風式オーブンに
て恒量に達するまで(約3時間)乾燥し、厚さ0.3mmの
乾燥フィルムに作成し、更に、このフィルムをブロック
剤の種類により100〜180℃の範囲で約10分間再
加熱し、得られた樹脂フィルムについて吸水性の試験を
した。
Embodiments of the present invention will be described below in detail, but the present invention is not limited to these embodiments. In addition,
In Examples, unless otherwise specified, parts and% indicate parts by weight and% by weight, respectively. Further, the water absorption ratio in the examples shows the following values. [Water absorption] The film whose absolute dry weight (Wo) was measured
After being immersed in tap water at 5 ° C. for 24 hours, the weight (Ws) of the swollen film is weighed to obtain a water absorption capacity (M).
Is calculated according to the formula {M (%) = (Ws / Wo) × 100}. [Method of preparing water-absorbent resin film] The solution or dispersion of the water-absorbent resin material obtained in the example was poured on a Teflon plate, formed into a uniform layer with a bar coater, and weighed in a blower oven at 70 ° C to a constant weight. Drying until reaching (about 3 hours) to make a 0.3 mm thick dried film, and further reheating this film for about 10 minutes at 100-180 ° C. depending on the type of blocking agent. The film was tested for water absorption.

【0029】実施例1 それぞれ減圧乾燥により十分脱水した平均分子量800
0のポリエチレンオキシド含有量85%のポリエチレン
オキシド−ポリプロピレンオキシド共重合体100部
と、平均分子量3000のポリプロピレンオキシド18.
8部及びグリセリン0.58部を、アセトニトリル735
部に、窒素雰囲気中30℃〜40℃にて、完全に溶解さ
せた。この溶液に、触媒としてトリエチレンジアミン0.
2部を加え、次いでトリレンジイソシアナート6.85部
を加えて、50℃〜70℃にて3時間反応させた後、反
応系のイソシアナート価(NCO%)を測定し、その値
が理論値以下に達したことを確認した後、ジエチルマロ
ネート3.6部を加え、約70℃にて2時間反応させた。
赤外線吸収スペクトル法(以下、IRスペクトルと述べ
る)にて、反応系から、イソシアナート基に基づく22
50cm-1の吸収が消失したことを確かめ、固形分15%
の均一な吸水性樹脂溶液を得た。この樹脂溶液を、前述
の方法でフィルム化し、その物性試験を行った。その結
果を表1に示す。
Example 1 An average molecular weight of 800, which was sufficiently dehydrated by drying under reduced pressure, respectively.
100 parts of a polyethylene oxide-polypropylene oxide copolymer having a polyethylene oxide content of 85% and a polypropylene oxide having an average molecular weight of 3000.
8 parts and 0.58 parts of glycerin were added to acetonitrile 735
The mixture was completely dissolved in a nitrogen atmosphere at 30 ° C to 40 ° C. In this solution, triethylenediamine 0.
After adding 2 parts, and then adding 6.85 parts of tolylene diisocyanate and reacting at 50 ° C. to 70 ° C. for 3 hours, the isocyanate value (NCO%) of the reaction system was measured, and the value was calculated as the theoretical value. After confirming that the value had reached the value or less, 3.6 parts of diethyl malonate was added and reacted at about 70 ° C. for 2 hours.
In an infrared absorption spectrum method (hereinafter referred to as an IR spectrum), a reaction system based on an isocyanate group was used.
It was confirmed that the absorption at 50 cm -1 had disappeared, and the solid content was 15%.
Was obtained. This resin solution was formed into a film by the method described above, and a physical property test was performed. Table 1 shows the results.

【0030】実施例2 それぞれ減圧乾燥により十分脱水した平均分子量200
00のポリエチレンオキシド50部と平均分子量150
00でポリエチレンオキシド含有量が80%のポリエチ
レンオキシド−ポリプロピレンオキシド共重合体50
部、平均分子量2000のポリブチレンオキシド5.83
部及び平均分子量400のトリメチロールプロパンのプ
ロピレンオキシド付加物1.17部を、二塩化エチレン6
37部に、窒素雰囲気中30℃〜40℃にて、完全に溶
解させた。この溶液に、触媒としてジブチル錫ジオクト
エート0.05部を加え、次いでイソホロンジイソシアナ
ート4.08部を加えて、50℃〜65℃にて2時間反応
させた後、反応系のイソシアナート価(NCO%)を測
定し、その値が理論値以下に達したことを確認した後、
ε−カプロラクタム1.48部を加えて、同温度で更に2
時間反応させた。IRスペクトルにて、反応系から、イ
ソシアナート基に基づく2250cm-1の吸収が消失した
ことを確かめ、固形分15%の均一な吸水性樹脂溶液を
得た。この樹脂溶液を実施例1と同様にフィルム化し、
その物性試験を行った。その結果を表1に示す。
Example 2 An average molecular weight of 200, which was sufficiently dehydrated by drying under reduced pressure, respectively.
50 polyethylene oxide and an average molecular weight of 150
Polyethylene oxide-polypropylene oxide copolymer 50 having a polyethylene oxide content of 80%
Parts, polybutylene oxide having an average molecular weight of 2000, 5.83
Parts and 1.17 parts of a propylene oxide adduct of trimethylolpropane having an average molecular weight of 400 were added to ethylene dichloride 6
37 parts were completely dissolved in a nitrogen atmosphere at 30 ° C to 40 ° C. To this solution, 0.05 parts of dibutyltin dioctoate was added as a catalyst, and 4.08 parts of isophorone diisocyanate was added. The mixture was reacted at 50 ° C. to 65 ° C. for 2 hours, and then the isocyanate value of the reaction system ( NCO%), and after confirming that the value has reached the theoretical value or less,
Add 1.48 parts of ε-caprolactam and add another 2 at the same temperature.
Allowed to react for hours. From the IR spectrum, it was confirmed that the absorption at 2250 cm -1 based on the isocyanate group had disappeared from the reaction system, and a uniform water-absorbent resin solution having a solid content of 15% was obtained. This resin solution was formed into a film in the same manner as in Example 1,
The physical property test was performed. Table 1 shows the results.

【0031】実施例3 それぞれ減圧乾燥により十分脱水した平均分子量200
00のポリエチレンオキシド100部と、エチレングリ
コール、ジエチレングリコール及びアジピン酸からなる
平均分子量4000のポリエステルジオール10部と、
平均分子量600のグリセリンのプロピレンオキシド付
加物1.5部を、657部のジメチルスルホキシドに、窒
素雰囲気中30℃〜40℃にて、完全に溶解させた。こ
の溶液に、触媒としてトリエチレンジアミン0.2部を加
え、次いでキシリレンジイソシアナート3.0部を加え
て、50℃〜70℃にて3時間反応させた後、反応系の
イソシアナート価(NCO%)を測定し、その値が理論
値以下に達したことを確認した後、アセト酢酸エチル1.
5部を加えて、60〜70℃にて、更に2時間反応させ
た。IRスペクトルにて、反応系から、イソシアナート
基に基づく2250cm-1の吸収が消失したことを確か
め、固形分15%の均一な吸水性樹脂溶液を得た。この
樹脂溶液を実施例1と同様にフィルム化し、その物性試
験を行った。その結果を表1に示す。
Example 3 An average molecular weight of 200, which was sufficiently dehydrated by drying under reduced pressure, respectively.
100 parts of polyethylene oxide, and 10 parts of a polyester diol having an average molecular weight of 4000 comprising ethylene glycol, diethylene glycol and adipic acid,
1.5 parts of a propylene oxide adduct of glycerin having an average molecular weight of 600 was completely dissolved in 657 parts of dimethyl sulfoxide at 30 ° C. to 40 ° C. in a nitrogen atmosphere. To this solution was added 0.2 parts of triethylenediamine as a catalyst, and then 3.0 parts of xylylene diisocyanate. The mixture was reacted at 50 ° C. to 70 ° C. for 3 hours, and then the isocyanate value of the reaction system (NCO %), And after confirming that the value has reached the theoretical value or less, ethyl acetoacetate 1.
5 parts were added, and the mixture was further reacted at 60 to 70 ° C. for 2 hours. From the IR spectrum, it was confirmed that the absorption at 2250 cm -1 based on the isocyanate group had disappeared from the reaction system, and a uniform water-absorbent resin solution having a solid content of 15% was obtained. This resin solution was formed into a film in the same manner as in Example 1, and its physical properties were tested. Table 1 shows the results.

【0032】実施例4 それぞれ減圧乾燥により十分脱水した平均分子量500
00のポリエチレンオキシド30部と、平均分子量15
000でポリエチレンオキシド含有量が80%のポリエ
チレンオキシド−ポリプロピレンオキシド共重合体70
部と、平均分子量4000のポリプロピレンオキシド1
0.5部を、650部のトルエンに、窒素雰囲気中50℃
〜60℃にて、完全に溶解させた。この溶液に、同温度
で、触媒としてトリエチレンジアミン0.2部を加え、次
いでヘキサメチレンジイソシアナート1.4部とポリイソ
シアナート(コロネートHL)2.6部を加えて、3時間
反応させた後、反応系のイソシアナート価(NCO%)
を測定し、その値が理論値以下に達したことを確認した
後、メチルエチルケトオキシム1.03部を加え、約70
℃にて、更に2時間反応させた。IRスペクトルにて、
反応系から、イソシアナート基に基づく2250cm-1
吸収が消失したことを確かめ、固形分15%の均一な吸
水性樹脂溶液を得た。この反応系から、70℃〜80℃
の減圧下で、トルエンを留去させた後、得られた反応生
成物に、650gの水を加え、加熱下に溶解させ、固形
分15%の均一な樹脂水溶液を得た。これを実施例1と
同様にしてフィルム化し、その物性試験を行った。その
結果を表1に示す。
Example 4 An average molecular weight of 500, which was sufficiently dehydrated by drying under reduced pressure, respectively.
30 polyethylene oxide and an average molecular weight of 15
Polyethylene oxide-polypropylene oxide copolymer 70 having a polyethylene oxide content of 80%
Parts and polypropylene oxide 1 having an average molecular weight of 4000
0.5 part was added to 650 parts of toluene at 50 ° C. in a nitrogen atmosphere.
At 6060 ° C., it was completely dissolved. To this solution, at the same temperature, 0.2 part of triethylenediamine was added as a catalyst, and then 1.4 parts of hexamethylene diisocyanate and 2.6 parts of polyisocyanate (Coronate HL) were added and reacted for 3 hours. After that, the isocyanate value of the reaction system (NCO%)
Was measured, and after confirming that the value had reached the theoretical value or less, 1.03 parts of methyl ethyl ketoxime was added, and about 70
The reaction was further performed at 2 ° C. for 2 hours. In the IR spectrum,
It was confirmed from the reaction system that the absorption at 2250 cm -1 based on the isocyanate group had disappeared, and a uniform water-absorbent resin solution having a solid content of 15% was obtained. From this reaction system, 70 ° C to 80 ° C
After the toluene was distilled off under reduced pressure, 650 g of water was added to the obtained reaction product and dissolved under heating to obtain a uniform resin aqueous solution having a solid content of 15%. This was formed into a film in the same manner as in Example 1, and a physical property test was performed. Table 1 shows the results.

【0033】実施例5 それぞれ減圧乾燥により十分脱水した平均分子量500
00のポリエチレンオキシド50部、平均分子量200
00のポリエチレンオキシド50部、平均分子量200
0のポリラクトン3.5部及び平均分子量400のトリメ
チロールプロパンのプロピレンオキシド付加物0.7部
を、アセトン606部に、窒素雰囲気中40℃〜50℃
にて、完全に溶解させた。この溶液に、触媒としてジメ
チルベンジルアミン0.3部を加え、次いでキシリレンジ
イソシアナート2.07部を加えて、40℃〜50℃に
て、3時間反応させた後、反応系のイソシアナート価
(NCO%)を測定し、この値が理論値以下に達したこ
とを確認した後、アセチルアセトン0.79部を加え、5
0℃〜60℃にて、更に2時間反応させた。IRスペク
トルにて、反応系から、イソシアナート基に基づく22
50cm-1の吸収が消失したことを確かめ、固形分15%
の均一な吸水性樹脂溶液を得た。これを実施例1と同様
にしてフィルム化し、その物性試験を行った。その結果
を表1に示す。
Example 5 An average molecular weight of 500, which was sufficiently dehydrated by drying under reduced pressure, respectively.
50 parts of polyethylene oxide, average molecular weight 200
50 parts of polyethylene oxide, average molecular weight 200
3.5 parts of polylactone and 0.7 parts of a propylene oxide adduct of trimethylolpropane having an average molecular weight of 400 were added to 606 parts of acetone in a nitrogen atmosphere at 40 ° C to 50 ° C.
Was completely dissolved. To this solution was added 0.3 part of dimethylbenzylamine as a catalyst, then 2.07 parts of xylylene diisocyanate, and the mixture was reacted at 40 ° C. to 50 ° C. for 3 hours. (NCO%) was measured, and after confirming that this value had reached the theoretical value or less, 0.79 parts of acetylacetone was added, and 5
The reaction was further performed at 0 ° C to 60 ° C for 2 hours. In the IR spectrum, 22 based on the isocyanate group was obtained from the reaction system.
It was confirmed that the absorption at 50 cm -1 had disappeared, and the solid content was 15%.
Was obtained. This was formed into a film in the same manner as in Example 1, and a physical property test was performed. Table 1 shows the results.

【0034】実施例6 それぞれ減圧乾燥により十分脱水した平均分子量100
000のポリエチレンオキシド30部、平均分子量10
000のポリエチレンオキシド70部、ネオペンチルグ
リコールとアジピン酸からなる平均分子量2000のポ
リエステルジオール7.3部及びトリエタノールアミン0.
54部を、1039部のN,N-ジメチルアセトアミドに、
窒素雰囲気中50℃〜70℃にて、完全に溶解させた。
この溶液に、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.05
部を加え、次いでジフェニルメタンジイソシアナート5.
75部を加えて、50℃〜70℃にて、2時間反応させ
た後、反応系のイソシアナート価(NCO%)を測定
し、この値が理論値以下に達したことを確認した後、ε
−カプロラクタム1.85部を加え、約70℃にて、更に
2時間反応させた。IRスペクトルにて、反応系から、
イソシアナート基に基づく2250cm-1の吸収が消失し
たことを確かめ、固形分10%の均一な吸水性樹脂溶液
を得た。これを実施例1と同様にしてフィルム化し、そ
の物性試験を行った。その結果を表1に示す。
Example 6 Each of them was sufficiently dehydrated by drying under reduced pressure.
000 polyethylene oxide 30 parts, average molecular weight 10
70 parts of polyethylene oxide, 7.3 parts of a polyester diol having an average molecular weight of 2000 consisting of neopentyl glycol and adipic acid, and 0.3 parts of triethanolamine.
54 parts to 1039 parts N, N-dimethylacetamide
It was completely dissolved at 50 ° C. to 70 ° C. in a nitrogen atmosphere.
To this solution was added 0.05 g of dibutyltin dilaurate as a catalyst.
Parts, then diphenylmethane diisocyanate 5.
After adding 75 parts and reacting at 50 ° C to 70 ° C for 2 hours, the isocyanate value (NCO%) of the reaction system was measured, and after confirming that this value reached the theoretical value or less, ε
1.85 parts of caprolactam was added, and the mixture was further reacted at about 70 ° C. for 2 hours. In the IR spectrum, from the reaction system,
It was confirmed that the absorption at 2250 cm -1 based on the isocyanate group had disappeared, and a uniform water-absorbent resin solution having a solid content of 10% was obtained. This was formed into a film in the same manner as in Example 1, and a physical property test was performed. Table 1 shows the results.

【0035】実施例7 それぞれ減圧乾燥により十分脱水した平均分子量100
000のポリエチレンオキシド20部、平均分子量20
000のポリエチレンオキシド80部、平均分子量40
00のポリブチレンオキシド8.4部、及び平均分子量6
00のトリメチロールプロパンのプロピレンオキシド付
加物1.26部を、639部のアセトニトリルに、窒素雰
囲気中50℃〜60℃にて、完全に溶解させた。この溶
液に、触媒としてジブチル錫ジアセテート0.05部を加
え、更に1,6-ヘキサンジイソシアナート2.22部を加え
て、50℃〜60℃にて、3時間反応させた後、反応系
のイソシアナート価(NCO%)を測定し、この値が理
論値以下に達したことを確認した後、内温を20℃に下
げた。酸性亜硫酸ソーダ0.9gを水20gに溶解し、反
応系中に加え、20℃〜30℃にて、3時間反応させた
後、IRスペクトルにて、反応系から、イソシアナート
基に基づく2250cm-1の吸収が消失したことを確か
め、固形分10%の均一な吸水性樹脂溶液を得た。これ
を実施例1と同様にしてフィルム化し、その物性試験を
行った。その結果を表1に示す。
Example 7 The average molecular weight was 100, which was sufficiently dehydrated by drying under reduced pressure.
000 polyethylene oxide, 20 parts, average molecular weight 20
80 parts of polyethylene oxide having an average molecular weight of 40
8.4 parts of polybutylene oxide with an average molecular weight of 6
1.26 parts of the propylene oxide adduct of trimethylolpropane No. 00 were completely dissolved in 639 parts of acetonitrile at 50 ° C to 60 ° C in a nitrogen atmosphere. To this solution, 0.05 parts of dibutyltin diacetate was added as a catalyst, 2.22 parts of 1,6-hexanediisocyanate was further added, and the mixture was reacted at 50 to 60 ° C. for 3 hours. The isocyanate value (NCO%) of the system was measured, and after confirming that this value had reached the theoretical value or less, the internal temperature was lowered to 20 ° C. The acidic sodium sulfite 0.9g was dissolved in water 20g, was added to the reaction system at 20 ° C. to 30 ° C., after reacting for 3 hours, by IR spectrum, from the reaction system, 2250 cm-based isocyanate group - It was confirmed that the absorption of 1 had disappeared, and a uniform water-absorbent resin solution having a solid content of 10% was obtained. This was formed into a film in the same manner as in Example 1, and a physical property test was performed. Table 1 shows the results.

【0036】比較例1 それぞれ減圧乾燥により十分脱水した平均分子量800
0でポリエチレンオキシド含有量85%のポリエチレン
オキシド−ポリプロピレンオキシド共重合体100分
と、平均分子量3000のポリプロピレンオキシド75
部及びグリセリン1.15部を、アセトニトリル1117
部に、窒素雰囲気中30℃〜40℃にて、完全に溶解さ
せた。この溶液に、触媒としてトリエチレンジアミン0.
3部を加え、次いでトリレンジイソシアナート13.7部
を加えて、50℃〜70℃にて、3時間反応させた後、
反応系のイソシアナート価(NCO%)を測定し、この
値が理論値以下に達したことを確認した後、ジエチルマ
ロネート7.2部を加え、約70℃にて2時間反応させた
後、IRスペクトルにて、反応系から、イソシアナート
基に基づく2250cm-1の吸収が消失したことを確か
め、固形分15%の均一な吸水性樹脂溶液を得た。これ
を実施例1と同様にしてフィルム化し、その物性試験を
行った。その結果を表1に示す。
Comparative Example 1 An average molecular weight of 800, which was sufficiently dehydrated by drying under reduced pressure, respectively.
100 minutes of a polyethylene oxide-polypropylene oxide copolymer having a polyethylene oxide content of 85% and a polypropylene oxide 75 having an average molecular weight of 3000.
Parts and 1.15 parts of glycerin were added to acetonitrile 1117
The mixture was completely dissolved in a nitrogen atmosphere at 30 ° C to 40 ° C. In this solution, triethylenediamine 0.
After adding 3 parts, then adding 13.7 parts of tolylene diisocyanate and reacting at 50 ° C to 70 ° C for 3 hours,
The isocyanate value (NCO%) of the reaction system was measured, and after confirming that this value had reached the theoretical value or less, 7.2 parts of diethyl malonate was added and reacted at about 70 ° C. for 2 hours. The IR spectrum confirmed that the absorption at 2250 cm -1 based on the isocyanate group had disappeared from the reaction system, and a uniform water-absorbent resin solution having a solid content of 15% was obtained. This was formed into a film in the same manner as in Example 1, and a physical property test was performed. Table 1 shows the results.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】注1)外観は、実施例1〜7については、
加熱によりフィルムを形成する前の性状を示し、比較例
については製品の性状を示す。注2)溶解性は、実施例
1〜7については「吸水性樹脂フィルムの作成法」に記
載する方法で、途中70℃のオーブンによる乾燥のみを
行ったフィルムについて、試験した。 ◎: 水、ジメチルホルムアミド、二塩化エタンの三種
の溶剤すべてに、溶解又は均一に分散するもの。 ○: 上記三種の溶剤のいずれかに溶解又は均一に分散
するもの。 ×: いずれの溶剤にも溶解または均一に分散しないも
の。 注3)吸水倍率は、実施例1〜7については「吸水性樹
脂フィルムの作成法」に記載する方法で得られた樹脂フ
ィルムについて測定した。 注4)比較例2〜5で使用した樹脂は下記の通りであ
る。 比較例2: ブタジエン−無水マレイン酸共重合物から
なる市販品 比較例3: デンプン−アクリル酸グラフト重合物から
なる市販品 比較例4: 架橋型アクリル樹脂からなる市販品 比較例5: 架橋型アクリル共重合樹脂からなる市販品
Note 1) Appearance of Examples 1 to 7
The properties before forming the film by heating are shown, and the properties of the product are shown for the comparative examples. Note 2) The solubility was tested for Examples 1 to 7 by the method described in “Method of Making Water Absorbent Resin Film” on a film that was only dried in an oven at 70 ° C. on the way. ◎: Dissolved or uniformly dispersed in all three solvents, water, dimethylformamide and ethane dichloride. :: Dissolved or uniformly dispersed in any of the above three solvents. ×: Dissolved or not uniformly dispersed in any solvent. Note 3) In Examples 1 to 7, the water absorption ratio was measured for a resin film obtained by the method described in "Method of Making Water Absorbent Resin Film". Note 4) The resins used in Comparative Examples 2 to 5 are as follows. Comparative Example 2: Commercial product consisting of butadiene-maleic anhydride copolymer Comparative Example 3: Commercial product consisting of starch-acrylic acid graft polymer Comparative Example 4: Commercial product consisting of crosslinked acrylic resin Comparative Example 5: Crosslinked acrylic Commercial product consisting of copolymer resin

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明の吸水性樹脂材料は、有機溶剤及
び水に可溶性又は均一な分散性があり、しかも、基材等
に適用後、加熱により、水に不溶性で、吸水性に富んだ
吸水性樹脂に転ずることができ、得られた吸水性樹脂
は、造膜性に優れ、淡水の他、高濃度の塩水溶液や硫
酸、燐酸等の水溶液に対しても優れた吸水性を示すた
め、非常に広い分野、例えば、紙おむつ、生理用品等の
衛生材料、結露防止剤、樹脂類への帯電防止性、吸水性
及び保水性付与加工剤、水性ゲル基材、苗木移植用保水
剤、農業園芸用土壌保水剤、吸水性シーリング剤、湿度
調整剤等のいずれにも効果的に使用できるものとなる。
The water-absorbent resin material of the present invention is soluble or evenly dispersible in organic solvents and water, and is insoluble in water and rich in water absorbability by heating after application to a substrate or the like. It can be turned into a water-absorbent resin, and the resulting water-absorbent resin has excellent film-forming properties and, in addition to fresh water, exhibits excellent water absorbency against high-concentration aqueous salt solutions and aqueous solutions of sulfuric acid, phosphoric acid, etc. , Very wide fields, for example, sanitary materials such as disposable diapers, sanitary products, anti-condensation agents, antistatic properties to resins, water-absorbing and water-retaining processing agents, aqueous gel base materials, water-retaining agents for seedling transplantation, agriculture It can be effectively used as any of a horticultural soil water retention agent, a water-absorbing sealing agent, a humidity regulator and the like.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−28419(JP,A) 特開 昭56−59832(JP,A) 特開 昭57−174354(JP,A) 特開 昭56−110717(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 18/10 C08G 18/48 - 18/50 C08G 18/66 C08G 18/80 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-60-28419 (JP, A) JP-A-56-59832 (JP, A) JP-A-57-174354 (JP, A) JP-A-56-1984 110717 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C08G 18/10 C08G 18/48-18/50 C08G 18/66 C08G 18/80

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 液状で使用可能で、加熱により、水に不
溶性で淡水中で3〜50倍の吸水倍率を示す吸水性樹脂
となりうる樹脂材料で、 活性水素を有する基を2個以上有する活性水素化合物と
イソシアナート基を2個以上有するポリイソシアナート
化合物の反応生成物で、末端に活性なイソシアナート基
を有するプレポリマーに、ブロック剤を反応させて、末
端イソシアナート基をマスキングして得たものであっ
て、 上記活性水素化合物が、A)2個以上のヒドロキシル基
を有する平均分子量2000〜100000の水溶性ポ
リアルキレンオキシド系ポリオール100重量部、B)
活性水素を有する基を2個以上有する分子量1000以
下の低分子化合物10重量部以下、及びC)2個以上の
ヒドロキシル基を有する分子量1000〜5000の疎
水性オリゴマー90重量部以下からなるものであり、か
つ、 上記活性水素化合物が総量中にエチレンオキサイド単位
を50重量%以上含有することを特徴とする、吸水性樹
脂材料。
1. A resin material which can be used in a liquid state and which is insoluble in water when heated and which can become a water-absorbing resin having a water absorption ratio of 3 to 50 times in fresh water, and having two or more groups having active hydrogen. A reaction product of a hydrogen compound and a polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups, which is obtained by reacting a blocking agent with a prepolymer having an active isocyanate group at a terminal to mask the terminal isocyanate group. The active hydrogen compound is A) 100 parts by weight of a water-soluble polyalkylene oxide-based polyol having an average molecular weight of 2,000 to 100,000 having two or more hydroxyl groups, B)
A low-molecular weight compound having a molecular weight of 1000 or less having not more than 10 parts by weight having at least two groups having active hydrogen, and C) not more than 90 parts by weight of a hydrophobic oligomer having a molecular weight of 1000 to 5000 having at least 2 hydroxyl groups. A water-absorbent resin material, wherein the active hydrogen compound contains 50% by weight or more of ethylene oxide units in the total amount.
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