JP3330689B2 - Method for producing superabsorbent polymer with improved gel strength - Google Patents

Method for producing superabsorbent polymer with improved gel strength

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JP3330689B2
JP3330689B2 JP21392893A JP21392893A JP3330689B2 JP 3330689 B2 JP3330689 B2 JP 3330689B2 JP 21392893 A JP21392893 A JP 21392893A JP 21392893 A JP21392893 A JP 21392893A JP 3330689 B2 JP3330689 B2 JP 3330689B2
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【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、高吸水性ポリマーの製
造方法に関する。更に詳しくは、本発明は、吸水後のゲ
ルの強度、ゲルの経時的安定性およびゲル表面の“べと
つき”が同時に改良された高吸水性ポリマーを製造する
方法に関する。
The present invention relates to a method for producing a superabsorbent polymer. More specifically, the present invention relates to a method for producing a superabsorbent polymer having simultaneously improved gel strength after water absorption, stability over time of the gel, and "stickiness" of the gel surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】高吸水性ポリマーは、近年、生理用品や
使い捨て紙おむつ等の衛生用品分野で広範に使用されて
いるのみならず、止水材、結露防止材、鮮度保持材、溶
剤脱水材等の各種産業用品、更には緑化、農園芸分野等
にも実用化されつつあり、今後その応用範囲が更に拡大
していくと思われる合成ポリマーである。最近、生理用
品、使い捨て紙おむつや失禁パッド等の衛生用品は、使
用材料の改良、立体裁断、種々のギャザー等により装着
感が改善され、その装着時間が長くなりつつある。ま
た、産業用品、農園芸用品についても非常に過酷な条件
下で使用される場合も生じてきている。
2. Description of the Related Art In recent years, superabsorbent polymers have been widely used in the field of sanitary products such as sanitary products and disposable disposable diapers, as well as water-stopping materials, anti-condensation materials, freshness preserving materials, solvent dehydrating materials and the like. It is a synthetic polymer that is being put to practical use in various industrial products, and also in the fields of greening, agricultural and horticultural fields, and the like, and its application range is expected to further expand in the future. In recent years, sanitary articles such as sanitary articles, disposable paper diapers and incontinence pads have been improved in wearing feeling due to improvements in materials used, draping, various gatherings, and the like, and the wearing time has been increasing. In addition, industrial products and agricultural and horticultural products are sometimes used under extremely severe conditions.

【0003】一方、高吸水性ポリマーは吸水により膨張
し、ゲル状となるが、特に、尿等の体液を吸水させた場
合、ゲルは時間の経過と共に強度を失い、同時に、表面
が“べとつく”ようになる傾向がある。このことは、装
置時間が長くなりつつある衛生用品にとって、特に大き
な問題となってきている。このようなゲルの経時的劣化
は、尿等の体液中に含まれる種々の酸化還元化合物、酵
素活性物質等が高吸水性ポリマーの化学結合を切断する
ために生じるものと考えられている。また、このゲルの
分解は、単一の機構で進行するのではなく、複数の機構
によるものと考えられる。よって、吸液時の状態や体液
の個人差等により、高吸水性ポリマーの分解の程度には
大きなばらつきがあるのが実状である。従って、あらゆ
る尿等の体液に対して優れたゲル強度及びゲル安定性を
有する高吸水性ポリマーが望まれている。
On the other hand, the superabsorbent polymer swells due to water absorption to form a gel. In particular, when a body fluid such as urine is absorbed, the gel loses its strength with the passage of time, and at the same time, the surface becomes "sticky". Tend to be. This has been a particular problem for sanitary products where the equipment time is increasing. It is considered that such time-dependent deterioration of the gel is caused by various oxidation-reduction compounds, enzymatically active substances, and the like contained in body fluids such as urine, which break chemical bonds of the superabsorbent polymer. Further, it is considered that the decomposition of the gel does not proceed by a single mechanism but by a plurality of mechanisms. Therefore, in reality, the degree of decomposition of the superabsorbent polymer varies greatly depending on the state at the time of liquid absorption, individual differences in body fluids, and the like. Therefore, a highly water-absorbing polymer having excellent gel strength and gel stability for all body fluids such as urine is desired.

【0004】ゲル強度及びゲル安定性を改良する方法と
しては、例えば高吸水性ポリマーの架橋密度を高める方
法が考えられるが、この場合、架橋密度が高くなるにつ
れて吸水能が低下するという問題がある。また、含酸素
無機塩、ラジカル捕捉剤、酸化防止剤、酸化剤、硫黄含
有還元剤、金属キレート剤、ラジカル連鎖禁止剤、ホス
フィン酸含有アミン等を高吸水性ポリマーに添加するこ
とによりゲルの安定性を改良することが種々提案されて
いるが、これらの薬剤の使用は、個人差の大きい体液に
対し、必ずしも常に有効であるわけではなく、また、添
加量によっては安全性に問題がある場合もある。
As a method of improving the gel strength and the gel stability, for example, a method of increasing the crosslink density of the superabsorbent polymer can be considered. In this case, however, there is a problem that the water absorption ability decreases as the crosslink density increases. . In addition, by adding oxygen-containing inorganic salts, radical scavengers, antioxidants, oxidizing agents, sulfur-containing reducing agents, metal chelating agents, radical chain inhibitors, phosphinic acid-containing amines, etc. to the superabsorbent polymer, the gel is stabilized. Various proposals have been made to improve the properties, but the use of these drugs is not always effective for body fluids with large individual differences, and when there is a safety problem depending on the amount added. There is also.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の状況に鑑み、高吸水性ポリマー本来の吸水性能を損
なうことなく、吸水後(特に、個人差の大きい人尿等の
体液を吸水させた場合)のゲルの強度、長時間にわたる
ゲルの安定性、さらにゲル表面の“べとつき”が同時に
改善された高吸水性ポリマーの製造方法を提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned prior art, and has been described as being capable of absorbing body fluids such as human urine having a large individual difference without impairing the original water absorption performance of the superabsorbent polymer. It is an object of the present invention to provide a method for producing a superabsorbent polymer in which the strength of the gel, the stability of the gel over a long period of time, and the "stickiness" of the gel surface are simultaneously improved.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】〔発明の概要〕 本発明者等は、高吸水性ポリマーをアルコキシチタンで
処理することにより、上記目的が達成されることを見出
した。即ち、本発明によるゲル強度の改良された高吸水
性ポリマーの製造方法は、架橋構造を有し、且つカルボ
キシル基及び/又はカルボキシレート基を重合体の構成
成分として含有する高吸水性ポリマーを、カルボキシル
基及び/又はカルボキシレート基と反応しうる2個以上
の官能基を有する架橋剤で表面架橋するか、または一般
式:X(R) m Si(Y) 3-m (式中、Xは高吸水性ポリマー中のカルボキシル基及び
/又はカルボキシレート基と反応しうる官能基を、Rは
炭化水素基を、Yは加水分解基を表し、mは0、1又は
2である)で表されるシラン化合物により表面改質する
かした後、 アルコキシチタンで処理することを特徴とす
るものである。
[Summary of the Invention] The present inventors have found that the above object can be achieved by treating a superabsorbent polymer with alkoxytitanium. That is, the method for producing a superabsorbent polymer having improved gel strength according to the present invention comprises a superabsorbent polymer having a crosslinked structure and containing a carboxyl group and / or a carboxylate group as a component of the polymer . Carboxyl
Two or more groups capable of reacting with a group and / or a carboxylate group
Surface cross-linking with a cross-linking agent having a functional group of
Formula: X (R) m Si (Y) 3-m (where X is a carboxyl group in the superabsorbent polymer and
And / or R is a functional group capable of reacting with a carboxylate group.
Y represents a hydrolyzable group, m represents 0, 1 or
2) surface modification with a silane compound represented by
And then treating with alkoxytitanium .

【0007】〔発明の具体的な説明〕 <高吸水性ポリマー>本発明の方法において使用される
高吸水性ポリマーは、架橋構造を有し、且つカルボキシ
ル基及び/又はカルボキシレート基を重合体の構成成分
として含有するものであり、具体的には、ポリアクリル
酸塩架橋物、澱粉−アクリル酸塩グラフト共重合体架橋
物、澱粉−アクリロニトリルグラフト共重合体架橋物の
加水分解物、アクリル酸エステル−酢酸ビニル共重合体
架橋物の加水分解物、アクリル酸塩−アクリルアミド共
重合体架橋物、ポリアクリロニトリル架橋物の加水分解
物等を挙げることができる。高吸水性ポリマー粉末の平
均粒子径は、10〜2,000μm、特に50〜1,0
00μmが好ましい。これらの高吸水性ポリマーは、公
知の方法により製造することができ、また市販のものを
用いることもできる。
[Specific description of the invention] <Superabsorbent polymer> The superabsorbent polymer used in the method of the present invention has a crosslinked structure and has a carboxyl group and / or a carboxylate group. It is contained as a constituent component, specifically, a crosslinked product of polyacrylate, a crosslinked product of starch-acrylate graft copolymer, a hydrolyzate of a crosslinked product of starch-acrylonitrile graft copolymer, acrylic ester A hydrolyzate of a crosslinked product of a vinyl acetate copolymer, a crosslinked product of an acrylate-acrylamide copolymer, a hydrolyzed product of a crosslinked polyacrylonitrile, and the like. The average particle size of the superabsorbent polymer powder is 10 to 2,000 μm, particularly 50 to 1,0 μm.
00 μm is preferred. These superabsorbent polymers can be produced by a known method, and commercially available ones can also be used.

【0008】また、本発明に使用される高吸水性ポリマ
ーは、表面が架橋されたものであってもよい。表面架橋
に使用する架橋剤としては、カルボキシル基及び/又は
カルボキシレート基と反応しうる2個以上の官能基を有
する架橋剤であれば、いずれも使用することができる。
例えば、ポリジグリシジルエーテル化合物、ハロエポキ
シ化合物、アルデヒド化合物、イソシアネート化合物等
が使用できるが、ポリジグリシジルエーテル化合物が一
般的である。これら架橋剤の使用量は特に限定されない
が、通常、ポリマーに対して0.005〜5.0重量%
の範囲で使用される。
[0008] The superabsorbent polymer used in the present invention may have a crosslinked surface. As a crosslinking agent used for surface crosslinking, any crosslinking agent having two or more functional groups capable of reacting with a carboxyl group and / or a carboxylate group can be used.
For example, a polydiglycidyl ether compound, a haloepoxy compound, an aldehyde compound, an isocyanate compound and the like can be used, and a polydiglycidyl ether compound is generally used. The use amount of these crosslinking agents is not particularly limited, but is usually 0.005 to 5.0% by weight based on the polymer.
Used in the range.

【0009】更に、本発明に使用される高吸水性ポリマ
ーは、ポリマー表面が改質されたものであってもよい。
表面改質剤として使用する化合物としては、水酸化アル
ミニウム等の多価金属化合物や下記一般式で表されるシ
ラン化合物が挙げられる。 X(R)m Si(Y)3-m (式中、Xは高吸水性ポリマー中のカルボキシル基及び
/又はカルボキシレート基と反応しうる官能基を、Rは
炭化水素基を、Yは加水分解基を表し、mは0、1又は
2である)。上記式で表されるシラン化合物の具体例と
しては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラ
ン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルト
リメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)
アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピル
トリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジ
メトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、オク
タデシルジメチル〔3−(トリメトキシシリル)プロピ
ル〕アンモニウムクロライド等がある。上記表面改質剤
の使用量は特に限定されるものではないが、通常、ポリ
マーに対して0.001〜10.0重量%である。
Further, the superabsorbent polymer used in the present invention may have a modified polymer surface.
Examples of the compound used as the surface modifier include a polyvalent metal compound such as aluminum hydroxide and a silane compound represented by the following general formula. X (R) m Si (Y) 3-m (where X is a functional group capable of reacting with a carboxyl group and / or carboxylate group in the superabsorbent polymer, R is a hydrocarbon group, and Y is Represents a decomposable group, and m is 0, 1 or 2). Specific examples of the silane compound represented by the above formula include γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl)
Aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-chloropropylmethyldimethoxysilane, octadecyldimethyl [3- (trimethoxysilyl) propyl] ammonium chloride and the like. The amount of the surface modifier used is not particularly limited, but is usually 0.001 to 10.0% by weight based on the polymer.

【0010】<アルコキシチタン>本発明に用いられる
アルコキシチタンとしては、分子中に反応性のアルコキ
シ基を含有する有機チタン化合物であれば何れのものも
使用可能である。具体的には、テトラメトキシチタン、
テトラエトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、
テトラブトキシチタン、テトラキス(2−エチルヘキシ
ルオキシ)チタン、テトラステアリルオキシチタン、テ
トライソプロポキシチタンポリマー、テトラブトキシチ
タンポリマー、ジイソプロポキシビス(アセチルアセト
ナト)チタン、ジブトキシビス(トリエタノールアミナ
ト)チタン、トリブトキシチタンステアレート、ジヒド
ロキシビス(ラクタト)チタン、ジイソプロポキシチタ
ンジステアレート等が挙げられ、これらの1種又は2種
以上を使用することができる。これらの化合物の中でも
テトライソプロポキシチタンおよびジブトキシビス(ト
リエタノールアミナト)チタンが好ましい。本発明に使
用されるアルコキシチタンの使用量は、使用するポリマ
ーの種類によって異なり、一概に既定できないが、ポリ
マーに対して一般に0.001〜10重量%、好ましく
は0.05〜3重量%である。使用量が0.001%未
満では、体液に対する高吸水性ポリマーのゲル安定性の
改善が不充分であり、10重量%超過では高吸水性ポリ
マーの吸水能が低下する。
<Alkoxytitanium> As the alkoxytitanium used in the present invention, any organic titanium compound containing a reactive alkoxy group in the molecule can be used. Specifically, tetramethoxytitanium,
Titanium tetraethoxy, titanium tetraisopropoxy,
Titanium tetrabutoxy, tetrakis (2-ethylhexyloxy) titanium, tetrastearyloxy titanium, tetraisopropoxy titanium polymer, tetrabutoxy titanium polymer, diisopropoxy bis (acetylacetonato) titanium, dibutoxy bis (triethanol aminato) titanium, tri Butoxytitanium stearate, dihydroxybis (lactato) titanium, diisopropoxytitanium distearate and the like can be mentioned, and one or more of these can be used. Among these compounds, tetraisopropoxytitanium and dibutoxybis (triethanolaminato) titanium are preferred. The amount of the alkoxytitanium used in the present invention varies depending on the type of the polymer to be used, and cannot be specified unconditionally, but is generally 0.001 to 10% by weight, preferably 0.05 to 3% by weight based on the polymer. is there. If the amount is less than 0.001%, the gel stability of the superabsorbent polymer with respect to body fluids is insufficiently improved, and if it exceeds 10% by weight, the water absorbing ability of the superabsorbent polymer decreases.

【0011】<処理方法>本発明による高吸水性ポリマ
ーのアルコキシチタンによる処理は、種々の態様におい
て実施することができる。例えば、高吸水性ポリマーを
溶媒に分散させたスラリー状態でアルコキシチタンを添
加する湿式法、高吸水性ポリマーを強制攪拌しながらア
ルコキシチタンを乾燥空気又は窒素ガスで噴霧する乾式
法等により行うことができる。湿式法で用いる溶媒とし
ては、炭化水素類、アルコール類、エーテル類等の任意
の不活性溶媒を使用することができる。本発明によるア
ルコキシチタン処理は、通常、含水状態のポリマーに対
して行うが、乾燥ポリマーに対して行うこともできる。
処理温度は、一般に10〜180℃、好ましくは80〜
120℃である。
<Treatment method> The treatment of the superabsorbent polymer of the present invention with alkoxytitanium can be carried out in various modes. For example, a wet method of adding alkoxytitanium in a slurry state in which a superabsorbent polymer is dispersed in a solvent, a dry method of spraying alkoxytitanium with dry air or nitrogen gas while forcibly stirring the superabsorbent polymer, or the like can be used. it can. As the solvent used in the wet method, any inert solvent such as hydrocarbons, alcohols, and ethers can be used. The alkoxytitanium treatment according to the present invention is usually performed on a polymer in a water-containing state, but can also be performed on a dry polymer.
The processing temperature is generally 10 to 180 ° C, preferably 80 to 180 ° C.
120 ° C.

【0012】[0012]

【実施例】以下、実施例および比較例によって本発明を
更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定
されるものではない。尚、実施例で得られた高吸水性ポ
リマーの後述の特性値は、下記の方法により測定したも
のである。
EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples. The following characteristic values of the superabsorbent polymer obtained in the examples were measured by the following methods.

【0013】<吸水能>高吸水性ポリマー1gを250
メッシュのナイロン袋(10cm×20cmの大きさ)
に入れ、1リットルの人工尿に30分浸漬する。30分
後、ナイロン袋を引き上げ、15分水切り後、重量測定
をし、ブランク補正をして、高吸水性ポリマー1gが吸
水した人工尿の重量を吸水能とした。尚、人工尿の組成
は下記に示す。人工尿組成 尿 素 1.94% 塩化ナトリウム 0.80% 塩化カルシウム 0.06% 硫酸マグネシウム 0.10% 純 水 97.10%
<Water absorption capacity>
Mesh nylon bag (size of 10cm x 20cm)
And immersed in 1 liter of artificial urine for 30 minutes. Thirty minutes later, the nylon bag was lifted up, drained for 15 minutes, weighed, blank corrected, and the weight of the artificial urine absorbed by 1 g of the superabsorbent polymer was defined as the water absorbing capacity. The composition of the artificial urine is shown below. Artificial urine composition urine 1.94% sodium chloride 0.80% calcium chloride 0.06% magnesium sulfate 0.10% pure water 97.10%

【0014】<ゲル強度>高吸水性ポリマー1gに成人
の人尿(成人5名の尿を混合)を25g吸水させ、25
℃で30分間放置後のゲルをレオメーター(不動工業製
NRM−2002J型)にかけ、セルがゲル中に入り込
む時点の力をゲル強度とした。
<Gel Strength> 1 g of the superabsorbent polymer was mixed with 25 g of adult human urine (mixed with urine of 5 adults) to absorb 25 g of water.
After leaving the gel at 30 ° C. for 30 minutes, the gel was subjected to a rheometer (Model NRM-2002J manufactured by Fudo Kogyo Co., Ltd.), and the force at the time when the cell entered the gel was defined as the gel strength.

【0015】<ゲルの安定性>上記のゲル強度の場合と
同様のサンプルを作成し、設定温度40℃にて、恒温槽
中に16時間放置した。放置後のゲル強度を上記の方法
で測定し、ゲルの安定性を評価した。尚、この試験は、
人尿の個人差等を考慮し、測定日を変えて5回行った。
<Gel Stability> A sample similar to the gel strength described above was prepared and left in a thermostat at a set temperature of 40 ° C. for 16 hours. The gel strength after standing was measured by the above method, and the stability of the gel was evaluated. In addition, this test
The measurement was performed five times on different measurement days in consideration of individual differences in human urine.

【0016】<ゲル表面の“べとつき”>ゲルの安定性
を測定した後の膨潤ゲルの“べとつき”を、下記の評価
基準に従い、手触りにて評価した。 ○ : 膨潤ゲルはかなり“さくさく”してドライ感が
ある。 △ : 一部、膨潤ゲルがべとつく。 × : 膨潤ゲルがべとつき、手がぬべぬべする。
<"Glutiness" on Gel Surface> The "stickiness" of the swollen gel after measuring the stability of the gel was evaluated by touch according to the following evaluation criteria. : The swollen gel is quite “crisp” and has a dry feeling. Δ: The swollen gel was partially sticky. ×: The swollen gel is sticky and the hands are sticky.

【0017】後述の実施例および比較例においては、下
記の高吸水性ポリマーを使用した。高吸水性ポリマー(A) 攪拌機、環流冷却器、温度計、窒素ガス導入管を付設し
た容量5,000mlの四つ口丸底フラスコに、シクロ
ヘキサン1210gを入れ、ソルビタンモノステアレー
ト9gを添加して溶解させた後、窒素ガスを吹込んで、
溶存酸素を追い出した。別に、容量2,000mlのビ
ーカー中でアクリル酸350gを外部より氷冷しなが
ら、これに水727.7gに溶解した143.1gの純
度95%水酸化ナトリウムを加えてカルボキシル基の7
0%を中和した。この場合の水溶液中のモノマー濃度
は、中和後のモノマー濃度として35重量%に相当す
る。ついで、これにN,N′−メチレンビスアクリルア
ミド0.37g、過硫酸カリウム0.94gを加えて溶
解した後、窒素ガスを吹込んで溶残酸素を追い出した。
前記の四つ口丸底フラスコの内容物にこの容量2,00
0mlのビーカーの内容物を添加し、攪拌して分散さ
せ、窒素ガスをバブリングさせながら湯浴によりフラス
コ内温を昇温させたところ、60℃付近に達してから内
温が急激に上昇し、数十分後には75℃に達した。次い
で、その内温を60〜65℃に保持し、且つ、攪拌しな
がら3時間反応させた。尚、攪拌は145rpmで行っ
た。3時間反応させた後、攪拌を停止すると、湿潤ポリ
マー粒子が丸底フラスコの底に沈降したので、デカンテ
ーションでシクロヘキサン相に容易に分離できた。分離
した湿潤ポリマーを減圧乾燥器に移し、90℃に加熱し
て付着したシクロヘキサン及び水を除去したところ、さ
らさらとした高吸水性ポリマー400gが得られた。こ
のようにして得られた乾燥ポリマー100gを500m
lのナス型フラスコに入れ、次いで、シクロヘキサン1
22.5gを加えてスラリーとした。このスラリーを攪
拌しながら水22.5gにγ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン0.44gを分散させた液を添加し、
室温で30分間攪拌した。次いで、105℃油浴中に3
0分間浸漬した後、同油浴温度を保持しながら減圧して
蒸発乾固させ、乾燥ポリマー95gを得た。
In the following Examples and Comparative Examples, the following superabsorbent polymers were used. Superabsorbent polymer (A) In a 5,000 ml four-necked round bottom flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer and a nitrogen gas inlet tube, 1210 g of cyclohexane was added, and 9 g of sorbitan monostearate was added. After dissolving, blow in nitrogen gas,
Dissolved oxygen was expelled. Separately, 350 g of acrylic acid was externally cooled with ice in a beaker having a capacity of 2,000 ml, and 143.1 g of 95% pure sodium hydroxide dissolved in 727.7 g of water was added thereto.
0% was neutralized. In this case, the monomer concentration in the aqueous solution corresponds to 35% by weight as the monomer concentration after neutralization. Next, 0.37 g of N, N'-methylenebisacrylamide and 0.94 g of potassium persulfate were added and dissolved, and nitrogen gas was blown out to expel residual oxygen.
The contents of the four-necked round bottom flask were added
The contents of the 0 ml beaker were added, dispersed by stirring, and the inside temperature of the flask was raised with a hot water bath while bubbling nitrogen gas. After several tens of minutes, the temperature reached 75 ° C. Then, the internal temperature was maintained at 60 to 65 ° C., and the reaction was carried out for 3 hours while stirring. The stirring was performed at 145 rpm. After the reaction for 3 hours, when the stirring was stopped, the wet polymer particles settled at the bottom of the round-bottom flask, so that they could be easily separated into the cyclohexane phase by decantation. The separated wet polymer was transferred to a reduced-pressure drier and heated to 90 ° C. to remove attached cyclohexane and water. As a result, 400 g of a smooth superabsorbent polymer was obtained. 100 g of the dry polymer thus obtained is 500 m
l of an eggplant-shaped flask and then cyclohexane 1
22.5 g was added to form a slurry. While stirring this slurry, a liquid in which 0.44 g of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane was dispersed in 22.5 g of water was added,
Stirred at room temperature for 30 minutes. Then, in a 105 ° C. oil bath,
After immersion for 0 minutes, the mixture was evaporated to dryness under reduced pressure while maintaining the same oil bath temperature to obtain 95 g of a dry polymer.

【0018】高吸水性ポリマー(B) 前述の高吸水性ポリマー(A)の合成において、γ−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシランの代わりにエチ
レングリコールジグリシジルエーテル0.8gを用いた
他は全く同様に操作して、乾燥ポリマー95gを得た。
Superabsorbent polymer (B) Except that 0.8 g of ethylene glycol diglycidyl ether was used instead of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane in the synthesis of superabsorbent polymer (A ) described above. To obtain 95 g of a dry polymer.

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【0021】実施例1 高吸水性ポリマー(A)100gとシクロヘキサン10
0gとからなるスラリーに、攪拌下、水9gを添加し、
50℃にてジ−n−ブトキシビス(トリエタノールアミ
ナト)チタン1gを添加し、30分間混合した。続い
て、浴温105℃にて減圧下30分間乾燥させ、高吸水
性ポリマーを得た。
Example 1 100 g of superabsorbent polymer (A) and 10 parts of cyclohexane
9 g of water was added to the slurry consisting of 0 g under stirring.
At 50 ° C., 1 g of di-n-butoxybis (triethanolaminato) titanium was added and mixed for 30 minutes. Subsequently, drying was performed at a bath temperature of 105 ° C. under reduced pressure for 30 minutes to obtain a superabsorbent polymer.

【0022】実施例2 高吸水性ポリマー(A)100gとシクロヘキサン10
0gとからなるスラリーに、攪拌下、水10gを添加
し、10℃にてジ−i−プロポキシビス(アセチルアセ
トナト)チタン2gを添加し、30分間混合した。続い
て、浴温105℃にて減圧下30分間乾燥させ、高吸水
性ポリマーを得た。
Example 2 100 g of superabsorbent polymer (A) and cyclohexane 10
To a slurry consisting of 0 g, 10 g of water was added with stirring, 2 g of di-i-propoxybis (acetylacetonato) titanium was added at 10 ° C., and mixed for 30 minutes. Subsequently, drying was performed at a bath temperature of 105 ° C. under reduced pressure for 30 minutes to obtain a superabsorbent polymer.

【0023】実施例3 高吸水性ポリマー(A)100gとシクロヘキサン10
0gとからなるスラリーに、攪拌下、水6gを添加し、
10℃にてテトライソプロポキシチタン0.2gを添加
し、30分間混合した。続いて、浴温105℃にて減圧
下30分間乾燥させ、高吸水性ポリマーを得た。
Example 3 100 g of superabsorbent polymer (A) and cyclohexane 10
6 g of water was added to the slurry consisting of 0 g under stirring.
At 10 ° C., 0.2 g of tetraisopropoxy titanium was added and mixed for 30 minutes. Subsequently, drying was performed at a bath temperature of 105 ° C. under reduced pressure for 30 minutes to obtain a superabsorbent polymer.

【0024】実施例4 高吸水性ポリマー(A)100gとシクロヘキサン10
0gとからなるスラリーに、攪拌下、水6gを添加し、
10℃にてテトライソプロポキシチタン0.5gを添加
し、30分間混合した。続いて、浴温105℃にて減圧
下30分間乾燥させ、高吸水性ポリマーを得た。
Example 4 100 g of superabsorbent polymer (A) and cyclohexane 10
6 g of water was added to the slurry consisting of 0 g under stirring.
At 10 ° C., 0.5 g of tetraisopropoxy titanium was added and mixed for 30 minutes. Subsequently, drying was performed at a bath temperature of 105 ° C. under reduced pressure for 30 minutes to obtain a superabsorbent polymer.

【0025】実施例5 高吸水性ポリマー(A)100gとシクロヘキサン10
0gとからなるスラリーに、攪拌下、10℃にてテトラ
イソプロポキシチタン0.5gを添加し、30分間混合
した。続いて、浴温105℃にて減圧下30分間乾燥さ
せ、高吸水性ポリマーを得た。
Example 5 100 g of superabsorbent polymer (A) and 10 parts of cyclohexane
0.5 g of tetraisopropoxytitanium was added to the slurry consisting of 0 g at 10 ° C. with stirring and mixed for 30 minutes. Subsequently, drying was performed at a bath temperature of 105 ° C. under reduced pressure for 30 minutes to obtain a superabsorbent polymer.

【0026】実施例6 高吸水性ポリマー(A)100gとシクロヘキサン10
0gとからなるスラリーに、攪拌下、水6gを添加し、
10℃にてテトライソプロポキシチタン1.0gを添加
し、30分間混合した。続いて、浴温105℃にて減圧
下30分間乾燥させ、高吸水性ポリマーを得た。
Example 6 100 g of superabsorbent polymer (A) and 10 parts of cyclohexane
6 g of water was added to the slurry consisting of 0 g under stirring.
At 10 ° C., 1.0 g of tetraisopropoxy titanium was added and mixed for 30 minutes. Subsequently, drying was performed at a bath temperature of 105 ° C. under reduced pressure for 30 minutes to obtain a superabsorbent polymer.

【0027】実施例7 高吸水性ポリマー(A)100gとシクロヘキサン10
0gとからなるスラリーに、攪拌下、10℃にてテトラ
イソプロポキシチタン1.0gを添加し、30分間混合
した。続いて、浴温105℃にて減圧下30分間乾燥さ
せ、高吸水性ポリマーを得た。
Example 7 100 g of superabsorbent polymer (A) and cyclohexane 10
To the slurry consisting of 0 g, 1.0 g of tetraisopropoxytitanium was added at 10 ° C. with stirring and mixed for 30 minutes. Subsequently, drying was performed at a bath temperature of 105 ° C. under reduced pressure for 30 minutes to obtain a superabsorbent polymer.

【0028】実施例8 高吸水性ポリマー(A)100gとシクロヘキサン10
0gとからなるスラリーに、攪拌下、水25gを添加
し、50℃にてテトラ−n−ブトキシチタンポリマー
(日本曹達(株)製、B−4)1gを添加し、30分間
混合した。続いて、浴温105℃にて減圧下30分間乾
燥させ、高吸水性ポリマーを得た。
Example 8 100 g of superabsorbent polymer (A) and 10 cyclohexane
25 g of water was added to the slurry composed of 0 g with stirring, 1 g of tetra-n-butoxytitanium polymer (Nippon Soda Co., Ltd., B-4) was added at 50 ° C., and mixed for 30 minutes. Subsequently, drying was performed at a bath temperature of 105 ° C. under reduced pressure for 30 minutes to obtain a superabsorbent polymer.

【0029】実施例9 高吸水性ポリマー(A)100gとシクロヘキサン10
0gとからなるスラリーに、攪拌下、水20gを添加
し、50℃にてテトラステアリルオキシチタン3gを添
加し、30分間混合した。続いて、浴温105℃にて減
圧下30分間乾燥させ、高吸水性ポリマーを得た。
Example 9 100 g of superabsorbent polymer (A) and cyclohexane 10
20 g of water was added to the slurry consisting of 0 g with stirring, 3 g of tetrastearyloxytitanium was added at 50 ° C., and the mixture was mixed for 30 minutes. Subsequently, drying was performed at a bath temperature of 105 ° C. under reduced pressure for 30 minutes to obtain a superabsorbent polymer.

【0030】実施例10 高吸水性ポリマー(B)100gとシクロヘキサン10
0gとからなるスラリーに、攪拌下、水9gを添加し、
50℃にてジ−n−ブトキシビス(トリエタノールアミ
ナト)チタン1gを添加し、30分間混合した。続い
て、浴温105℃にて減圧下30分間乾燥させ、高吸水
性ポリマーを得た。
Example 10 100 g of superabsorbent polymer (B) and cyclohexane 10
9 g of water was added to the slurry consisting of 0 g under stirring.
At 50 ° C., 1 g of di-n-butoxybis (triethanolaminato) titanium was added and mixed for 30 minutes. Subsequently, drying was performed at a bath temperature of 105 ° C. under reduced pressure for 30 minutes to obtain a superabsorbent polymer.

【0031】実施例11 高吸水性ポリマー(B)100gとシクロヘキサン10
0gとからなるスラリーに、攪拌下、水6gを添加し、
10℃にてテトライソプロポキシチタン0.5gを添加
し、30分間混合した。続いて、浴温105℃にて減圧
下30分間乾燥させ、高吸水性ポリマーを得た。
Example 11 100 g of superabsorbent polymer (B) and cyclohexane 10
6 g of water was added to the slurry consisting of 0 g under stirring.
At 10 ° C., 0.5 g of tetraisopropoxy titanium was added and mixed for 30 minutes. Subsequently, drying was performed at a bath temperature of 105 ° C. under reduced pressure for 30 minutes to obtain a superabsorbent polymer.

【0032】実施例12 高吸水性ポリマー(B)100gとシクロヘキサン10
0gとからなるスラリーに、攪拌下、10℃にてテトラ
イソプロポキシチタン0.5gを添加し、30分間混合
した。続いて、浴温105℃にて減圧下30分間乾燥さ
せ、高吸水性ポリマーを得た。
Example 12 100 g of superabsorbent polymer (B) and cyclohexane 10
0.5 g of tetraisopropoxytitanium was added to the slurry consisting of 0 g at 10 ° C. with stirring and mixed for 30 minutes. Subsequently, drying was performed at a bath temperature of 105 ° C. under reduced pressure for 30 minutes to obtain a superabsorbent polymer.

【0033】実施例13 高吸水性ポリマー(B)100gとシクロヘキサン10
0gとからなるスラリーに、攪拌下、水20gを添加
し、50℃にてテトラステアリルオキシチタン3gを添
加し、30分間混合した。続いて、浴温105℃にて減
圧下30分間乾燥させ、高吸水性ポリマーを得た。
Example 13 100 g of superabsorbent polymer (B) and cyclohexane 10
20 g of water was added to the slurry consisting of 0 g with stirring, 3 g of tetrastearyloxytitanium was added at 50 ° C., and the mixture was mixed for 30 minutes. Subsequently, drying was performed at a bath temperature of 105 ° C. under reduced pressure for 30 minutes to obtain a superabsorbent polymer.

【0034】[0034]

【0035】[0035]

【0036】上記実施例で得られた高吸水性ポリマーに
つき上記の測定を行った。結果を第1表に示す。
The above measurement was performed on the superabsorbent polymer obtained in the above example. The results are shown in Table 1.

【0037】比較例1〜2 本発明によるアルコキシチタン処理を行わない高吸水性
ポリマー(A)(比較例1)および高吸水性ポリマー
(B)(比較例2)につき、上記の測定を行った。結果
を第1表に示す。
Comparative Examples 1 and 2 The above measurements were carried out on the superabsorbent polymer (A) (Comparative Example 1) and the superabsorbent polymer (B) (Comparative Example 2 ) which were not treated with the alkoxytitanium according to the present invention. Was. The results are shown in Table 1.

【表1】 [Table 1]

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明の方法により製造される高吸水性
ポリマーは、高吸水性ポリマー本来の吸水性能を損なう
ことなく、吸水後(特に、個人差の大きい人尿等の体液
を吸水させた場合)のゲルの強度、長時間にわたるゲル
の安定性、さらにゲル表面の“べとつき”が、体液の個
人差に拘らず、同時に改善されている。従って、特に紙
おむつ等の衛生用品の分野において有利に使用すること
ができる。
As described above, the superabsorbent polymer produced by the method of the present invention can absorb the body fluid such as human urine having a large individual difference without impairing the original water absorbing performance of the superabsorbent polymer. The strength of the gel of (case), the stability of the gel over a long period of time, and the "stickiness" of the gel surface are simultaneously improved irrespective of individual differences in body fluids. Therefore, it can be advantageously used especially in the field of sanitary articles such as disposable diapers.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 藤本 保 (56)参考文献 特開 平6−306118(JP,A) 特開 昭49−122590(JP,A) 特開 平2−150462(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 1/00 - 101/16 C08K 3/00 - 13/08 C08F 8/42 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page Examiner Tamotsu Fujimoto (56) References JP-A-6-306118 (JP, A) JP-A-49-122590 (JP, A) JP-A-2-150462 (JP, A) ( 58) Surveyed field (Int.Cl. 7 , DB name) C08L 1/00-101/16 C08K 3/00-13/08 C08F 8/42

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 架橋構造を有し、且つカルボキシル基及
び/又はカルボキシレート基を重合体の構成成分として
含有する高吸水性ポリマーを、カルボキシル基及び/又
はカルボキシレート基と反応しうる2個以上の官能基を
有する架橋剤で表面架橋するか、または一般式:X
(R) m Si(Y) 3-m (式中、Xは高吸水性ポリマー
中のカルボキシル基及び/又はカルボキシレート基と反
応しうる官能基を、Rは炭化水素基を、Yは加水分解基
を表し、mは0、1又は2である)で表されるシラン化
合物により表面改質するかした後、アルコキシチタンで
処理することを特徴とするゲル強度の改良された高吸水
性ポリマーの製造方法。
1. A super-absorbent polymer having a cross-linked structure and containing a carboxyl group and / or a carboxylate group as a constituent of a polymer, comprises a carboxyl group and / or
Represents two or more functional groups capable of reacting with a carboxylate group.
Surface crosslinking with a crosslinking agent having the general formula: X
(R) m Si (Y) 3-m (where X is a superabsorbent polymer)
Carboxyl group and / or carboxylate group
R is a hydrocarbon group, and Y is a hydrolyzable group.
And m is 0, 1 or 2).
After either surface modified by compounds, process for production of superabsorbent polymers with improved characteristics and to Ruge Le intensity that treatment with alkoxy titanium.
【請求項2】 高吸水性ポリマーが、ポリアクリル酸塩
架橋物、澱粉−アクリル酸塩グラフト共重合体架橋物、
澱粉−アクリロニトリルグラフト共重合体架橋物の加水
分解物、アクリル酸エステル−酢酸ビニル共重合体架橋
物の加水分解物、アクリル酸塩−アクリルアミド共重合
体架橋物及びポリアクリロニトリル架橋物の加水分解物
からなる群より選ばれたものである、請求項1に記載の
ゲル強度の改良された高吸水性ポリマーの製造方法。
2. The superabsorbent polymer is a crosslinked polyacrylate, a crosslinked starch-acrylate graft copolymer,
From a hydrolyzate of a starch-acrylonitrile graft copolymer cross-linked product, an acrylate-vinyl acetate copolymer cross-linked product, an acrylate-acrylamide copolymer cross-linked product and a polyacrylonitrile cross-linked hydrolyzate The method according to claim 1, which is selected from the group consisting of:
A method for producing a superabsorbent polymer having improved gel strength .
【請求項3】 架橋剤がポリジグリシジルエーテル化合
物である、請求項1又は2に記載のゲル強度の改良され
た高吸水性ポリマーの製造方法。
Wherein the crosslinking agent is poly diglycidyl ether compounds, improved gel strength according to claim 1 or 2
A method for producing a superabsorbent polymer .
【請求項4】 シラン化合物がγ−グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチ
ルジエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘ
キシル)エチルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノ
エチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2
−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェ
ニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メ
ルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプト
プロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピル
トリメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジメト
キシシランおよびオクタデシルジメチル〔3−(トリメ
トキシシリル)プロピル〕アンモニウムクロライドから
なる群より選ばれる1種又は2種以上である、請求項
又は2に記載のゲル強度の改良された高吸水性ポリマー
の製造方法。
4. The silane compound is γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ- (2-amino Ethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (2
-Aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, γ-chloropropyl trimethoxysilane, from γ- chloropropyl methyl dimethoxy silane and octadecyl dimethyl [3- (trimethoxysilyl) propyl] ammonium chloride
Is from one or more selected group consisting of, claim 1
Or a superabsorbent polymer having improved gel strength according to 2 above
Manufacturing method.
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