JP3375673B2

JP3375673B2 - 吸水性樹脂組成物およびその製造方法

Info

Publication number: JP3375673B2
Application number: JP9197693A
Authority: JP
Inventors: 信幸大島; 良子前田; 健二竹内; 洋司大山
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 1993-03-26
Filing date: 1993-03-26
Publication date: 2003-02-10
Anticipated expiration: 2018-02-10
Also published as: JPH06279672A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は吸水性樹脂組成物および
その製造方法に関する。詳しくは、含水ゲルの経時安定
性、加圧吸水性に優れた吸水性樹脂組成物およびその製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】吸水性樹脂は、生理用品、おむつ、使い
捨て雑巾等の衛生用品や保水剤等の園芸用品として使用
されている他、汚泥の凝固、建材の結露防止、油類の脱
水等の用途にも用いられている。こうした吸水性樹脂と
しては、たとえば、カルボキシメチルセルロース系架橋
物、ポリオキシエチレン系架橋物、澱粉−アクリロニト
リルグラフト系共重合の加水分解物、澱粉−アクリル酸
グラフト系共重合体、アクリル酸塩系重合体架橋物、ア
クリル酸塩系共重合体架橋物等の各種のものが知られて
いる。

【０００３】これら吸水性樹脂には、用途によりその要
求性能は若干異なるものの、一般に吸水性樹脂が含水ゲ
ル状となった場合の経時的安定性が要求される。しか
し、従来より知られている前記吸水性樹脂の含水ゲルは
光・熱等によって分子鎖が分解されやすく経時的にゲル
が崩壊することが知られている。また、吸水性樹脂の用
途の大部分を占める生理用品、おむつ等では、その使用
目的から加圧下での吸水性が要求されるが、加圧下での
吸水性を十分に満足しうるものは知られていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、含水ゲルの
経時安定性、加圧吸水性に優れた吸水性樹脂組成物およ
びその製造方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記従来
技術の課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、従来
公知の吸水性樹脂に水溶性ポリアミドを添加した場合に
は、前記目的に合致した吸水性樹脂組成物が得られるこ
とを見出した。本発明は、かかる新たな知見に基づき完
成されたものである。

【０００６】すなわち、本発明は、吸水性樹脂および水
溶性ポリアミドを含有してなる吸水性樹脂組成物に関す
る。

【０００７】本発明における吸水性樹脂とは水を樹脂内
部に吸水し、膨潤する高分子化合物の総称をいう。たと
えば、カルボキシメチルセルロース系架橋物、ポリオキ
シエチレン系架橋物、澱粉−アクリロニトリル系グラフ
ト共重合体の加水分解物、澱粉−アクリル酸グラフト系
共重合体の中和物、アクリル酸エステル−酢酸ビニル系
共重合体のケン化物、アクリロニトリル系共重合体の加
水分解物、アクリルアミド系共重合体の加水分解物、自
己架橋型ポリアクリル酸系中和物、アクリル酸塩系重合
体架橋物、アクリル酸塩系共重合体架橋物、架橋イソブ
チレン−無水マレイン酸系共重合体の中和物等があげら
れる。これら吸水性樹脂を製造する方法としては特に制
限されず、各種公知の手段を採用できる。また、これら
吸水性樹脂は架橋密度が均一のものでもよく、また吸水
性樹脂の表面が架橋処理されたものでもよい。なお、表
面架橋処理を施す手段としては公知の手段を採用すれば
よく、たとえば、多価金属塩、ポリエポキシ化合物、ポ
リアジリジニル化合物、ポリイソシアナート化合物等の
吸水性樹脂のカルボキシル基と容易に反応する化合物
を、水溶液として吸水性樹脂に噴霧する方法等があげら
れる。さらに、吸水性樹脂は、必要により、コロイダル
シリカ、ホワイトカーボン、超微粒子状シリカ等の二酸
化ケイ素粉末、酸化チタン粉末等の無機質粉末を混合さ
せてもなんら差障りはない。

【０００８】本発明では前記吸水性樹脂の中でもアクリ
ル酸塩系重合体架橋物、特にアクリル酸アルカリ金属塩
系重合体架橋物を使用するのが好ましい。かかるアクリ
ル酸アルカリ金属塩系重合体架橋物としては通常、中和
度５０〜１００モル％のアクリル酸アルカリ金属塩とジ
ビニル系化合物等の架橋剤を含有する水溶液を逆層懸濁
重合、水溶液重合、光開始重合等により製造されたもの
特に制限なく使用できる。

【０００９】また、水溶性ポリアミドとしては、アミド
結合の繰り返し単位を有し、水への溶解性を有する変性
ポリアミドをいう。たとえば、分子中にポリエチレング
リコール残基、ピペラジニル基、メトキシメチル基等の
水溶性の官能基を有する変性ポリアミドがあげられる。
水溶性ポリアミドの商品名としては、「ＡＱナイロンＡ
−９０」、「ＡＱナイロンＰ−７０」（共に東レ
（株）製）、「トレジン」（帝国化学産業（株）製）等
が挙げられる。

【００１０】本発明の吸水性樹脂組成物は前記吸水性樹
脂および水溶性ポリアミドを含有してなる。通常、これ
らの使用割合は吸水性樹脂１００重量部に対し、水溶性
ポリアミドが通常０．００１〜２０重量部程度、好まし
くは０．０１〜１０重量部である。水溶性ポリアミドが
０．００１重量部に満たない場合は経時安定性、加圧吸
水性がほとんど改良されず、また２０重量部を越える場
合は吸水能が低下する傾向があるため好ましくない。

【００１１】本発明の吸水性樹脂組成物が、何故含水ゲ
ル状にした際にも経時安定性、加圧吸水性に優れた性能
を有するかは定かではないが、ポリアミド成分が吸水性
樹脂のマトリックス中に物理的もしくは化学的に混在す
ることにより、吸水時の含水ゲルの光・熱等による分解
が抑制されて、含水ゲルが経時的に安定化されるととも
に、吸水性樹脂本来の優れた吸水性を維持したままで、
加圧下での吸水性も改良されたものと考えられる。

【００１２】かかる本発明の吸水性樹脂組成物は水溶性
ポリアミドを吸水性樹脂中に混在させることにより製造
する。たとえば、吸水性樹脂を製造する際に単量体もし
くはその水溶液または水のいずれかに水溶性ポリアミド
を溶解し、必要によりこれらを混合し、公知の方法によ
り重合を行うことにより吸水性樹脂中に水溶性ポリアミ
ドを混在させることができる。また、前記吸水性樹脂
に、水溶性ポリアミドの水溶液を添加することによって
も吸水性樹脂中に水溶性ポリアミドを混在させることが
できる。なお、吸水性樹脂に、水溶性ポリアミドの水溶
液を添加する方法としては、吸水性樹脂の表面架橋処理
を行う際にポリエポキシ化合物等を溶解させた水溶液に
水溶性ナイロンを溶解させて行ってもよい。

【００１３】こうして得られた発明の吸水性樹脂組成物
は、通常乾燥して吸水性樹脂組成物の粉末として使用す
る。更に、本発明の吸水性樹脂組成物には、本発明の効
果を妨げない範囲内で、酸化剤、酸化防止剤、還元剤、
紫外線吸収剤、殺菌剤、防カビ剤、肥料、香料、消臭剤
等を水溶液に混合して使用してもよい。

【００１４】本発明の吸水性樹脂組成物は、水可溶分含
有量が、通常０〜７重量％程度であり、水膨潤後の経時
安定性が良く、またべとつき感がない。また、加圧下で
の吸水能が通常２５〜３５ｇ／ｇと従来の吸水性樹脂よ
り高く、かつ純水の吸水能も、従来の吸水性樹脂と変わ
りなく通常２００〜５００ｇ／ｇと高い。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、下記の如き格別顕著な
効果が得られる。（１）吸水性樹脂組成物が含水ゲルの状態でべとつき感
がない。また、含水ゲルが極めて安定であり、経時的に
ゲルの状態が変化しにくい。（２）加圧下での吸水能の高い吸水性樹脂が得られる。

【００１６】

【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて、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。

【００１７】実施例１氷冷下、アクリル酸２００ｇ及び水２５１ｇに水酸化ナ
トリウム８３ｇ（中和度７５モル％に相当）を加え中和
した後、Ｎ，Ｎ’ーメチレンビスアクリルアミド０．０
２ｇ及び水溶性ポリアミド（商品名「ＡＱナイロンＡ
−９０」、東レ（株）製）１．２５ｇ（全モノマーに対
し０．５重量％）を加えて溶解後、窒素ガスを吹き込ん
で溶存酸素を追い出し液温を１０℃とした。次いで、
２，２’ーアゾビス（Ｎ，Ｎ’ージメチレンイソブチル
アミジン）２塩酸塩０．０８ｇ及びｔ−ブチルパーオキ
サイド０．２ｇを加えて全モノマー濃度４６重量％の調
整液Ａを得た。調整液Ａ１００ｇに紫外線を光量３６０
ｍＪｏｕｌｅ／ｃｍ² となるように、２分間照射し、含
水ゲル架橋重合体を得た。この重合体を切断後、１５０
℃で４時間乾燥した後、粉砕して吸水性樹脂粉末Ａを得
た。得られた吸水性樹脂粉末Ａ１００ｇに超微粒子状シ
リカ０．５ｇを加え、撹拌下、水１０ｇ中にポリエチレ
ングリコールジグリシジルエーテル０．５ｇを溶解した
調整液Ｂを滴下し、９５℃まで加温した。１３０℃にて
２時間乾燥後、吸水性樹脂粉末Ｂを得た。

【００１８】実施例２〜４実施例１において、調整液Ａの調整に使用した水溶性ポ
リアミドの使用量または種類を表１に示すように代えた
他は、実施例１と同様にして吸水性樹脂粉末Ｂを得た。

【００１９】実施例５実施例１において、調整液Ａ中に水溶性ポリアミドを溶
解させずに吸水性樹脂Ａを製造し、調整液Ｂ中に水溶性
ポリアミド１．２５ｇを溶解させた他は、実施例１と同
様にして吸水性樹脂粉末Ｂを得た。

【００２０】実施例６〜８実施例１において、調整液Ｂの調整に使用した水溶性ポ
リアミドの使用量または種類を表１に示すように代えた
他は、実施例５と同様にして吸水性樹脂粉末Ｂを得た。

【００２１】比較例１実施例１において、水溶性ポリアミドを使用しなかった
他は、実施例１と同様にして吸水性樹脂粉末Ｂを得た。

【００２２】実施例および比較例で得られた吸水性樹脂
粉末Ｂのゲルの状態、水可溶分、加圧下吸水量および純
水吸水量を調べた。結果を表２に示す。

【００２３】（ゲルの状態）得られた吸水性樹脂粉末５
ｇに水道水５００ｇを吸水させて含水ゲルを製造し透明
密封容器内に入れた直後および５日間放置後の含水ゲル
の状態を、手触により下記の基準で評価した。５点−−−ゲル一粒ずつが独立しており、手で押さえて
も動かない。４点−−−５と３の間。３点−−−ゲル一粒ずつが独立しているが、手で押さえ
ると動く。２点−−−３と１の間。１点−−−ゲル一粒ずつが独立しておらず、手で押さえ
る容易に動く。

【００２４】（水可溶分）５００ｍｌの三角フラスコに
蒸留水３００ｍｌを入れ、次いで吸水性樹脂粉末０．２
±０．０２ｇを精秤して撹拌下に添加した後、２４時間
暗所に放置した。次いでミリポア社製のガラス繊維濾紙
を用いて減圧下に濾過し、濾液を乾燥機中１０５℃で１
８時間加熱し、加熱残分を測定し、次式により水可溶分
を算出した。水可溶分（％）＝（加熱残分×１００）／
（吸水性樹脂粉末重量）

【００２５】（加圧下吸水量）吸水性樹脂粉末０．５ｇ
上に２０ｇ／ｃｍ² の荷重となるように分銅を乗せ、下
部側より０．９重量％食塩水を連続的に接触させ、３０
分間吸水させた後に、吸水性樹脂の増加重量を測定し、
この値を２倍してこれを加圧下吸水量（ｇ／ｇ）とし
た。

【００２６】（純水吸水量）２５０メッシュのナイロン
製ティーバックに吸水性樹脂粉末１ｇを入れ、純水中に
６０分間浸漬した後に１５分間水切りして吸水性樹脂の
増加重量を測定して純水吸水量（ｇ／ｇ）とした。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【表２】

フロントページの続き (72)発明者大山洋司大阪市鶴見区鶴見１丁目１番９号荒川化学工業株式会社研究所内 (56)参考文献特開平１−223188（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 33/02 C08L 77/00 - 77/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】吸水性樹脂および水溶性ポリアミドを含有
してなり、純水の吸水能が２００〜５００ｇ／ｇである
ことを特徴とする吸水性樹脂組成物。
【請求項２】上記吸水性樹脂１００重量部に対し、水溶
性ポリアミドを０．００１〜２０重量部含有してなるこ
とを特徴とする請求項１記載の吸水性樹脂組成物。
【請求項３】上記吸水性樹脂がアクリル酸アルカリ金属
塩系重合体架橋物であることを特徴とする請求項１記載
の吸水性樹脂組成物。
【請求項４】上記吸水性樹脂が、表面架橋処理されてい
ることを特徴とする請求項１記載の吸水性樹脂組成物。
【請求項５】上記水溶性ポリアミドが、分子中にポリエ
チレングリコール残基、ピペラジニル基、メトキシメチ
ル基からなる少なくとも一種の水溶性官能基を有する変
成ポリアミドであることを特徴とする請求項１記載の吸
水性樹脂組成物。
【請求項６】水可溶分含有量が０〜７重量％、加圧下で
の純水の吸水能が２５〜３５ｇ／ｇ、純水の吸水能が２
００〜５００ｇ／ｇであることを特徴とする吸水性樹脂
組成物。
【請求項７】吸水性樹脂を製造する際に、単量体もしく
はその水溶液または水の何れかに水溶性ポリアミドを溶
解して重合を行うことを特徴とする請求項１記載の吸水
性樹脂組成物の製造方法。
【請求項８】吸水性樹脂の表面処理を行う際に、水溶性
ポリアミドの水溶液を添加することを特徴とする請求項
４記載の吸水性樹脂組成物の製造方法。