JPH01118508A - Monomer composition for polymer - Google Patents

Monomer composition for polymer

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JPH01118508A
JPH01118508A JP62126071A JP12607187A JPH01118508A JP H01118508 A JPH01118508 A JP H01118508A JP 62126071 A JP62126071 A JP 62126071A JP 12607187 A JP12607187 A JP 12607187A JP H01118508 A JPH01118508 A JP H01118508A
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
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    • A61L15/16Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
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Abstract

PURPOSE: To produce the composition for a water-insoluble polymer useful as a water absorbing agent providing a dried sense with a water-swelling property by blending an olefinically-unsaturated carboxylic acid, an alkyl acrylate and a specific crosslinking agent.
CONSTITUTION: The composition is produced by blending 15-50 wt.% of an olefinically-unsaturated carboxylic acid (e.g. (meth)acrylic acid) (A), 49.07-82 wt.% of alkyl acrylate (B) having preferably 1-6C alkyl group that is methyl acrylate, ethylacrylate or n-butyl acrylate, and 0.03-3.0 wt.% of crosslinking agent (C) composed of a monomer having at least two polymerizable ethylene groups selected from di(meth)acrylate of glycol, di(meth)acrylate of monoether glycol, di(meth)acrylate of polyeter glycol, or arylester of polymerizable unsaturated carboxylic acid or the like. The composition is allowed to react at 0-100°C for 0.5-several hours to obtain the polymer.
COPYRIGHT: (C)1989,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の要約) 水吸収剤として有用な重合体用のモノマ組成物が提供さ
れる。モノマ組成物はオレフィン性不飽和カルボン酸と
アルキルアクリレートと少量の架橋剤との総て特定比率
における組成物を特徴とする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A monomer composition for a polymer useful as a water absorbent is provided. The monomer composition is characterized by a composition of an olefinically unsaturated carboxylic acid, an alkyl acrylate, and a small amount of a crosslinking agent, all in specific ratios.

(産業上の利用分野) 本発明は、重合体用のモノマ組成物に関し、特に水吸収
性物品において有用な乾燥感触の水膨潤性かつ水不溶性
重合体用のモノマ組成物に関するものである。
FIELD OF INDUSTRIAL APPLICATION This invention relates to monomer compositions for polymers, and in particular to monomer compositions for dry-feel, water-swellable, water-insoluble polymers useful in water-absorbent articles.

(従来の技術) 水膨潤性、水不溶性高分子材料を製造するため種々の方
式が提案されている。この種の材料は、架橋剤の存在下
でのカルボン酸モノマの重合により、カルボキシル基含
有の重合体生成性組成物から製造されている。この種の
モノマは、アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸な
どを包含する。この種の線状カルボン酸重合体は、アク
リル酸−アクリレート共重合体、アクリル酸−アクリル
アミド共重合体、アクリル酸−オレフィン共重合体を包
含する。米国特許第3.980,663号明細書は、親
核性カルボキシルイオンを含有する水溶性かつ低分子量
の高分子電解質を、カルボキシル基により親核攻撃を受
ける2個若くはそれ以上の部位を有する架橋剤と反応さ
せて、この種の重合体を製造することを開示している。
(Prior Art) Various methods have been proposed for producing water-swellable and water-insoluble polymer materials. Materials of this type have been prepared from carboxyl group-containing polymer-forming compositions by polymerization of carboxylic acid monomers in the presence of crosslinking agents. Monomers of this type include acrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, and the like. Linear carboxylic acid polymers of this type include acrylic acid-acrylate copolymers, acrylic acid-acrylamide copolymers, and acrylic acid-olefin copolymers. U.S. Pat. No. 3,980,663 describes a water-soluble, low molecular weight polyelectrolyte containing nucleophilic carboxyl ions, which has two or more sites that are subject to nucleophilic attack by carboxyl groups. The preparation of this type of polymer by reaction with a crosslinking agent is disclosed.

この方法は、グリセリンジグリシジルエーテルにより架
橋されたアクリル酸−メチルアクリレート共重合体のナ
トリウム塩の水溶液(水酸化ナトリウムを共重合体のラ
テックスに加えて製造される)における反応により例示
される。得られる生成物は流延してフィルムにされ、オ
ーブン内で1時間硬化される。しかしながら、この方法
および生成物は褌々の欠点を有する。架橋反応は遅く、
硬化に必要な滞留時間を与えるには特に大型の乾燥器を
必要とする。更に、架橋は、線状重合体連鎖間にジエス
テルブリッジを形成させることにより達成される。この
結合は加水分解を受け、したがって重合体劣化を受ける
。この特許の他の欠点は、磨砕により微粒子材料にしか
形成され得ないフィルムの製造である。この結果、水吸
収の遅いフィルムに固有の低い表面積/重量比を有する
生成物をもたらし、これはフィルムの膨潤した表面が吸
収試験の際更に水により浸透されるのを阻止する傾向を
有する。従って、フィルムの芯は、あったとしても極く
遅い膨潤能力しか示さない。
This method is exemplified by the reaction in an aqueous solution of the sodium salt of an acrylic acid-methyl acrylate copolymer crosslinked with glycerin diglycidyl ether (prepared by adding sodium hydroxide to the latex of the copolymer). The resulting product is cast into a film and cured in an oven for 1 hour. However, this method and product have numerous drawbacks. The crosslinking reaction is slow;
Particularly large dryers are required to provide the residence time necessary for curing. Additionally, crosslinking is accomplished by forming diester bridges between linear polymer chains. This bond undergoes hydrolysis and thus polymer degradation. Another drawback of this patent is the production of films that can only be formed into particulate material by milling. This results in a product with a low surface area/weight ratio inherent in slow water absorption films, which tends to prevent the swollen surface of the film from being penetrated further by water during absorption testing. Therefore, the film core exhibits only slow, if any, swelling capacity.

崩壊または可溶化されることなく大量の水を吸収しうる
水膨潤性、水不溶性材料の形成を特に考慮して、他の高
分子系も提案されている。
Other polymeric systems have also been proposed with particular regard to the formation of water-swellable, water-insoluble materials that can absorb large amounts of water without disintegrating or solubilizing.

ジャーナル・オブ・アプライド・ポリマー・サイエンス
、第14巻、第897〜92B頁(197G)?、:報
告された「酸含有エマルジョン重合体のアルカリ増粘の
メカニズム」ト題する論文には、バーブルックにより、
酸含有ラテックスは中和の際会て共通の膨潤過程を受け
て完全に可溶化され、より親水性の大きい重合体になる
と記載されている。バーブルックは、一連の重合体にお
いて、一般式メチルメタクリレート/エチルアクリレー
ト/メタクリル酸(MMA/EA/MAA)のTgと親
水性とを変化させかっMMA/EAの比を5010から
0/80に変化させる特定の中和反応を記載している。
Journal of Applied Polymer Science, Volume 14, Pages 897-92B (197G)? The paper entitled "Mechanism of alkaline thickening of acid-containing emulsion polymers" reported by Barbrook:
It is stated that upon neutralization, the acid-containing latex undergoes a common swelling process and becomes completely solubilized, resulting in a more hydrophilic polymer. In a series of polymers, Burbrook varied the Tg and hydrophilicity of the general formula methyl methacrylate/ethyl acrylate/methacrylic acid (MMA/EA/MAA) and varied the MMA/EA ratio from 5010 to 0/80. A specific neutralization reaction is described.

粘度変化と光学顕微鏡における肉眼変化との両者につい
て観察を行った。また、より親水性範囲の大きいモノマ
における研究、例えば80/20及び70/30  E
A/MAAでMMAが零であるような高EA/MAA含
有量を使用する研究も開示されている。光学顕微鏡は、
カルボン酸基が次第に中和されるにつれて粒子が徐々に
膨潤することを示した。80%中和において、粒子は高
度に膨潤し、固体から液体媒体への相変化が識別しうる
ようになると開示されている。
Both viscosity changes and macroscopic changes observed under an optical microscope were observed. Also, studies on monomers with larger hydrophilicity ranges, e.g. 80/20 and 70/30 E
Studies have also been disclosed using high EA/MAA contents, such as zero MMA in A/MAA. The optical microscope is
It was shown that the particles gradually swell as the carboxylic acid groups are gradually neutralized. It is disclosed that at 80% neutralization, the particles become highly swollen and a phase change from solid to liquid medium becomes discernible.

90%及び100%中和において、粒子は消失し、真正
溶液が形成される。親水性の低い重合体ラテックス粒子
、例えば高MMAレベルと低EA及びMAAレベル(例
えば60/20/20のMMA/EA/MAA)すら得
られたものは、中和の際に粘稠なゲルとなり、光学顕微
鏡では僅かに識別しうる膨潤ゲル粒子として認められ、
膨潤粒子と溶液との間には明確な境界がない。乾燥した
100%中和のラテックス粒子の電子顕微鏡検査は、中
心核から突出する多くの触手を示し、これら触手は粒子
と互いに関連し、即ち粘着して高粘度をもたらす。更に
、バーブルックは、エチレングリコールジメタクリレー
トと15%及び30%レベルにて高度に架橋した四種の
EA/MAA共重合体の製造を開示している。MAA含
有量は20%及び30%である。15%架橋で調製され
、たラテックスは中和の際に膨潤し、未架橋重合体につ
いて得られるものよりずっと高い粘度をもたらす。
At 90% and 100% neutralization, the particles disappear and a genuine solution is formed. Polymer latex particles with low hydrophilicity, such as those obtained with high MMA levels and even low EA and MAA levels (e.g. 60/20/20 MMA/EA/MAA), form a viscous gel upon neutralization. , recognized as slightly distinguishable swollen gel particles under an optical microscope,
There is no clear boundary between the swollen particles and the solution. Electron microscopy of dry, 100% neutralized latex particles shows many tentacles protruding from the central core, which are associated with the particles, ie, stick together, resulting in high viscosity. Additionally, Burbrook discloses the preparation of four EA/MAA copolymers that are highly crosslinked with ethylene glycol dimethacrylate at 15% and 30% levels. MAA content is 20% and 30%. Latex prepared at 15% crosslinking swells upon neutralization, resulting in a much higher viscosity than that obtained with uncrosslinked polymers.

30%架橋材料は、その極めて高い架橋密度により、膨
潤も粘性も示さない。
The 30% crosslinked material exhibits neither swelling nor viscosity due to its extremely high crosslink density.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、従来の水膨潤性かつ水不溶性の重合体生成用
モノマ組成物に対する改良に関するものであり、特定の
短鎖モノマを少量の架橋剤と組合せる。重合されかつ中
和されるとこのモノマ組成物は吸収性生成物を形成し、
これは膨潤すると乾燥した感触(dry−to−the
−touch−feel)を有するゲル化小球を形成す
る。吸収流体に対する吸収剤の異常な保持性と結びつい
て、本発明のモノマ組成物による重合体の吸収剤を吸収
能力の必要なあらゆる物品の製造において重要となし、
例えば外科及び歯科用スポンジ、月経用タンポン、おむ
つ、肉詰、紙タオル及び家畜ベット用の使い捨て汚物マ
ットのような種々の物品において重要となる。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention relates to an improvement over conventional monomer compositions for forming water-swellable and water-insoluble polymers by combining specific short-chain monomers with small amounts of crosslinking agents. . When polymerized and neutralized, this monomer composition forms an absorbent product;
It has a dry-to-the-feel feel when it swells.
-touch-feel). Combined with the extraordinary retentivity of absorbents to absorbent fluids, this makes polymeric absorbents according to the monomer compositions of the present invention important in the manufacture of any article requiring absorbent capacity;
It is important in a variety of articles such as surgical and dental sponges, menstrual tampons, diapers, pads, paper towels and disposable soil mats for livestock bedding.

(問題点を解決するための手段) 本発明によれば、重合体の塩を生成すると、液体の吸着
剤、特に水吸収剤として有用である重合体生成用モノマ
組成物が提供され、このモノマ組成物は、 (a)15〜50重量%のオレフィン性不飽和カルボン
酸と、 (b)  49.07〜82重量%のアルキルアクリレ
ート(アルキル基は1〜6個の炭素原子を有する)と、 (c)  0.03〜3.0重量%の2個以上の重合性
エチレン基を有するモノマよりなる架橋剤 とからなることを特徴とする重合体用のモノマ組成物を
特徴とする。
(Means for Solving the Problems) According to the present invention, when a salt of a polymer is produced, a monomer composition for producing a polymer that is useful as a liquid adsorbent, particularly a water absorbent, is provided; The composition comprises: (a) 15-50% by weight of an olefinically unsaturated carboxylic acid; (b) 49.07-82% by weight of an alkyl acrylate (the alkyl group having 1-6 carbon atoms); (c) 0.03 to 3.0% by weight of a crosslinking agent made of a monomer having two or more polymerizable ethylene groups.

本発明のモノマ組成物より重合体を製造するに際し、オ
レフィン性不飽和カルボン酸とアルキルアクリレートと
を含有するモノマ混合物を少量のビニル架橋剤の存在下
で重合させる。架橋は、架橋剤のビニル基を重合体の炭
素−炭素骨格中に直接に導入するごとにより達成される
In producing a polymer from the monomer composition of the present invention, a monomer mixture containing an olefinically unsaturated carboxylic acid and an alkyl acrylate is polymerized in the presence of a small amount of a vinyl crosslinking agent. Crosslinking is accomplished by introducing the vinyl groups of the crosslinking agent directly into the carbon-carbon backbone of the polymer.

長期の耐崩壊性を必要とする場合は、加水分解安定性の
架橋剤、例えばジビニルベンゼン又はトリアリルシアヌ
レートを使用することができる。
If long-term disintegration resistance is required, hydrolytically stable crosslinking agents such as divinylbenzene or triallyl cyanurate can be used.

本発明において有用なオレフィン性不飽和カルボン酸は
、活性化したオレフィン性炭素−炭素二重結合と少なく
とも1個のカルボキシル基とを有するような物質、即ち
オレフィン性二重結合を有する酸である。適するカルボ
ン酸の代表的な例は、アクリル酸、メタクリル酸、エタ
クリル酸、クロトン酸、ムコン酸、アコニット酸などの
化合物並びにその混合物を包含する。
Olefinically unsaturated carboxylic acids useful in the present invention are those materials that have an activated olefinic carbon-carbon double bond and at least one carboxyl group, ie, acids that have an olefinic double bond. Representative examples of suitable carboxylic acids include compounds such as acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, crotonic acid, muconic acid, aconitic acid, and mixtures thereof.

好適なカルボン酸はアクリル酸及びメタクリル酸である
Preferred carboxylic acids are acrylic acid and methacrylic acid.

本発明において有用なアルキルアクリレートは、アルキ
ル基が1〜6個の炭素原子、好ましくは1〜4個の炭素
原子を有するようなアルキルアクリレートである。適す
るアクリレートの代表的な例はメチルアクリレート、エ
チルアクリレート、プロピルアクリレート、n−ブチル
アクリレート及びイソブチルアクリレートを包含する。
Alkyl acrylates useful in the present invention are those in which the alkyl group has 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms. Representative examples of suitable acrylates include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate and isobutyl acrylate.

好適なアクリレートはメチルアクリレート、エチルアク
リレート及びn−ブチルアクリレートであり、メチルア
クリレートが特に好適である。より大きい連鎖のアクリ
レートは疎水性となる傾向を有し、最終重合体塩が水中
及び塩水溶液中においてより低い膨潤と水吸収性とを示
すようになる。
Preferred acrylates are methyl acrylate, ethyl acrylate and n-butyl acrylate, with methyl acrylate being particularly preferred. Larger chain acrylates tend to be more hydrophobic, such that the final polymer salt exhibits lower swelling and water absorption in water and aqueous salt solutions.

上記したモノマの記載の範囲内に入らない他のモノマも
、それらが本発明の基本的かつ新規な特性に悪影響を与
えない限り、少量で即ち約8重量%までの量で使用する
ことができる。例えば、アクリルアミド、2−エチルへ
キシルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、
及びヒドロキシエチルメタクリレートを、メチルアクリ
レート又はエチルアクリレートの一部代替として使用す
ることができ、またイタコン酸、マレイン酸または無水
マレイン酸をメたくつる酸またはアクリル酸の一部代替
として使用することができる。
Other monomers that do not fall within the scope of the monomer description above may also be used in small amounts, i.e., up to about 8% by weight, provided that they do not adversely affect the essential and novel properties of the invention. . For example, acrylamide, 2-ethylhexyl acrylate, hydroxyethyl acrylate,
and hydroxyethyl methacrylate can be used as a partial replacement for methyl acrylate or ethyl acrylate, and itaconic acid, maleic acid or maleic anhydride can be used as a partial replacement for methacrylic acid or acrylic acid. .

水溶性重合体を不溶性の水膨潤性重合体に変えるため本
発明において使用される架橋技術は、遊離基付加重合と
して周知されている。本発明のモノマ組成物に使用しう
る架橋剤は、2個もしくはそれ以上の遊離基付加重合性
エチレン基を有する多不飽和の重合性ビニルモノマであ
る。
The crosslinking technique used in this invention to convert water-soluble polymers into insoluble water-swellable polymers is known as free radical addition polymerization. Crosslinking agents that can be used in the monomer compositions of the present invention are polyunsaturated polymerizable vinyl monomers having two or more free radical addition polymerizable ethylene groups.

2個以上の重合性エチレン基を有する実質的に任意のモ
ノマを使用することができ、このモノマは上記した酸及
びアクリレートとのビニル付加重合反応に入りうるちの
でなければならない。
Virtually any monomer having two or more polymerizable ethylene groups can be used, provided that it is capable of entering into the vinyl addition polymerization reaction with the acids and acrylates described above.

その例には次ぎのちのが包含される: (1)  グリコールのジアクリレート及びジメタクリ
レート、例えばエチレングリコールジメタクリレート、
プロピレングリコールジメタクリレート、ブチレングリ
コールジメタクリレート及びヘキシレングリコールジメ
タクリレート: (2)モノエーテルもしくはポリエーテルグリコールの
ジアクリレート及びジメタクリレート、例えばジエチレ
ングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジ
メタクリレート、トリエチレンもしくはテトラエチレン
グリコールジアクリレート、及びトリエチレンもしくは
テトラエチレングリコールジメタクリレート: (3)重合性不飽和カルボン酸のアリルエステル、例え
ばアリルアクリレート、メタリルアクリレート、アリル
メタクリレート、アリルアクリレート、エタリルアクリ
レート、メタリルメタクリレート; (4)  ジ−もしくはトリビニル芳香族化合物、例え
ばジビニルベンゼン及びトリビニルベンゼン; (5)二塩基性及び三塩基性のジ−もしくはトリアリル
エステル、例えばジアリルフタレート、ジアリルスクシ
ネート、トリアリルホスフェート、ジアリルオキサレー
ト、ジアリルマロネート、ジアリルサイトレート、ジア
リルフマレート、ジアリルエーテル、並びに(6)ポリ
オールのアクリレートもしくはメタクリレート、例えば
トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン又はペ
ンタエリスリトールのジ−もしくはトリアクリレート又
はメタクリレート。
Examples include: (1) diacrylates and dimethacrylates of glycols, such as ethylene glycol dimethacrylate;
Propylene glycol dimethacrylate, butylene glycol dimethacrylate and hexylene glycol dimethacrylate: (2) diacrylates and dimethacrylates of monoether or polyether glycols, such as diethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene or tetraethylene glycol diacrylate, and triethylene or tetraethylene glycol dimethacrylate: (3) Allyl esters of polymerizable unsaturated carboxylic acids, such as allyl acrylate, methallyl acrylate, allyl methacrylate, allyl acrylate, ethylyl acrylate, methallyl methacrylate; (4) di- or trivinyl aromatic compounds, such as divinylbenzene and trivinylbenzene; (5) dibasic and tribasic di- or triallyl esters, such as diallyl phthalate, diallyl succinate, triallyl phosphate, diallyl oxalate, diallyl; malonate, diallyl citrate, diallyl fumarate, diallyl ether, and (6) acrylates or methacrylates of polyols, such as di- or triacrylates or methacrylates of trimethylolethane, trimethylolpropane or pentaerythritol.

所望の重合体性質を得るには、モノマをある特定比率で
重合させることが重要であるがせ、正確な比率は所望と
する重合体特定に応じて変化するであろう。本発明のオ
レフィン性不飽和カルボン酸は、使用モノマの全重量に
対し約15〜約50重量%、特に好ましくは約20〜約
40重量%の量で使用される。使用されるカルボン酸の
量が約50重量%を越えると、得られる重合体塩は過度
に親水性となって過剰量の水を吸収し、(1)可溶性重
合体、(2)粘稠な溶液もしくは懸濁物及び(3)高分
子構造保全性の喪失をもたらす。カルボン酸の量が約1
5%未満になると、得られる重合体塩は親水性が不充分
となり、貧弱な水吸収性を示す。
It is important to polymerize the monomers in certain ratios to obtain the desired polymer properties; however, the exact ratios will vary depending on the specific polymer desired. The olefinically unsaturated carboxylic acids of the invention are used in amounts of from about 15 to about 50% by weight, particularly preferably from about 20 to about 40% by weight, based on the total weight of the monomers used. When the amount of carboxylic acid used exceeds about 50% by weight, the resulting polymer salt becomes too hydrophilic and absorbs excessive amounts of water, resulting in (1) soluble polymer, (2) viscous solution or suspension and (3) loss of macromolecular structural integrity. The amount of carboxylic acid is approximately 1
Below 5%, the resulting polymer salt will be insufficiently hydrophilic and exhibit poor water absorption.

アルキルアクリレートは、使用モノマの全重量に対し約
49.07〜約82重量%、特に好ましくは約59.0
2〜約78重量%の量で使用される。使用アクリレート
の量が約82重量%を越えると、得られる塩型の重合体
は親水性が不充分となり、貧弱な水吸収性を示す。アク
リレートの量が約49.07%未満になると、得られる
重合体は過度に親水性となって過剰量の水を吸収し、(
1)可溶性重合体、(2)粘稠な溶液もしくは懸濁物、
及び(3)高分子構造保全性の喪失をもたらす。
The alkyl acrylate is about 49.07% to about 82% by weight, particularly preferably about 59.0% by weight based on the total weight of the monomers used.
It is used in amounts of 2 to about 78% by weight. When the amount of acrylate used exceeds about 82% by weight, the resulting salt form of the polymer is insufficiently hydrophilic and exhibits poor water absorption. When the amount of acrylate is less than about 49.07%, the resulting polymer becomes too hydrophilic and absorbs excessive amounts of water (
1) a soluble polymer; (2) a viscous solution or suspension;
and (3) result in loss of macromolecular structural integrity.

使用する架橋剤の量は、望ましくは約 0.03〜約3.0重量%、好ましくは約0.08〜約
2.0%に制限されるるこの少ない架橋剤の量は、重合
体塩を水不溶性にすると共に高度の水吸収性を保持する
のに充分であることが判明した。0.03%未満の使用
は、中和の際主として個々の粒子性を欠如した増粘剤と
して作用する重合体をもたらす。架橋剤の量が0.03
%を越えて増加するにつれ、得られる重合体は益々個別
的かつ剛性となり、塩粒子の膨張を出来るだけ小さくす
る。3.0%より多い量の架橋剤を使用すると、水吸収
性は産業上許容し得ないレベルに低下する。
The amount of crosslinking agent used is desirably limited to about 0.03 to about 3.0% by weight, preferably about 0.08 to about 2.0%. It has been found to be sufficient to render it water insoluble while retaining a high degree of water absorption. Use of less than 0.03% results in a polymer that upon neutralization acts primarily as a thickener lacking individual particulate character. The amount of crosslinking agent is 0.03
%, the resulting polymer becomes increasingly discrete and rigid, minimizing swelling of the salt particles. When amounts of crosslinking agent greater than 3.0% are used, water absorption decreases to industrially unacceptable levels.

好適な重合体は、約20〜約40重量%のメタクリル酸
及びアクリル酸から選択されるオレフィン性不飽和カル
ボン酸と、約59.02〜約78重量%のメチルアクリ
レート、エチルアクリレート及びn−ブチルアクリレー
トから選択されるアルキルアクリレートと、約0.08
〜約2.0重量%の架橋剤とを必須成分として含有する
組成物から製造される。
Suitable polymers include from about 20 to about 40% by weight of an olefinically unsaturated carboxylic acid selected from methacrylic acid and acrylic acid, and from about 59.02 to about 78% by weight of methyl acrylate, ethyl acrylate, and n-butyl. an alkyl acrylate selected from acrylates, and about 0.08
~2.0% by weight of a crosslinking agent as an essential component.

重合の際、重合成分は出来るだけ完全に反応させるべき
である。重合体は、通常の重合技術、例えば溶液、懸濁
もしくは乳化重合により、バッチ式、連続式もしくは半
連続式で作ることができる。
During the polymerization, the polymerized components should be reacted as completely as possible. The polymers can be made batchwise, continuously or semi-continuously by conventional polymerization techniques such as solution, suspension or emulsion polymerization.

懸濁重合が好適である。何故なら、この技術は50〜4
00μの平均粒径を有する高表面積粒子沈澱物として酸
性重合体生成物をもたらし、この生成物は■0〜50μ
範囲のより小さい粒子の付着物から構成されると思われ
るからである。これらのより小さい粒子の大部分は、そ
れらの表面に2〜5μの突起部を有する崩壊した球形の
高表面積ドーナツツ体として現出する。
Suspension polymerization is preferred. Because this technology is 50-4
The acidic polymer product is produced as a high surface area particle precipitate with an average particle size of 0 to 50μ;
This is because it appears to be composed of deposits of smaller particles. Most of these smaller particles appear as collapsed spherical high surface area donuts with 2-5μ protrusions on their surface.

重合反応は触媒の存在下で行われる。反応に必要な遊離
基を形成する触媒は慣用のものであり、通常、有機過酸
化物、無機過硫酸塩及び遊離基発生アゾ化合物である。
The polymerization reaction is carried out in the presence of a catalyst. Catalysts that form the free radicals necessary for the reaction are conventional, usually organic peroxides, inorganic persulfates and free radical-generating azo compounds.

触媒の使用量は、通常反応させるべき全モノマ原料10
0重量部当たり約0.01〜約2.0重量部である。有
機過酸化物の代表的例は、ベンゾイルパーオキサイド、
アセチルパーオキサイド、ビス(p−ブロモベンゾイル
)パーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t
−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ク
メンヒドロパーオキサイド、ビス(p−メトキシベンゾ
イル)パーオキサイド、2.2°−アゾビスイソ−チロ
ニトリルなどを包含する。無機過硫酸塩の例はアンモニ
ウム、ナトリウム及びカリウムの過硫酸塩を包含する。
The amount of catalyst used is usually 10% of the total monomer raw material to be reacted.
from about 0.01 to about 2.0 parts by weight per 0 parts by weight. Typical examples of organic peroxides are benzoyl peroxide,
Acetyl peroxide, bis(p-bromobenzoyl) peroxide, di-t-butyl peroxide, t
-butyl peroxide, dicumyl peroxide, cumene hydroperoxide, bis(p-methoxybenzoyl) peroxide, 2.2°-azobisiso-tyronitrile, and the like. Examples of inorganic persulfates include ammonium, sodium and potassium persulfates.

これらは、単独であるいは重亜硫酸ナトリウムもしくは
カリウムと組み合わせて使用することができる。重合は
好ましくは遊離基触媒を使用して行われるが、例えば高
エネルギーX線もしくはγ線のような放射線重合を使用
することもできる。
These can be used alone or in combination with sodium or potassium bisulfite. Polymerization is preferably carried out using free radical catalysis, but radiation polymerization can also be used, for example high energy X-rays or gamma radiation.

通常使用される適当な表面活性剤及び(又は)コロイド
を重合反応の際に使用することもできる。
Suitable commonly used surfactants and/or colloids can also be used during the polymerization reaction.

重合時間及び温度は、使用するモノマ系及び触媒に応じ
て著しく変化させることができる。
Polymerization times and temperatures can vary significantly depending on the monomer system and catalyst used.

通常、重合反応は約0−100℃の温度にて少なくとも
30分乃至数時間以内、好ましくは最大効率に関し65
〜90℃にて1〜4時間で完結するであろう。
Typically, the polymerization reaction is carried out at a temperature of about 0-100°C within at least 30 minutes to several hours, preferably 65°C for maximum efficiency.
It will be completed in 1-4 hours at ~90°C.

好適具体例において懸濁重合は次ぎのようにして行われ
る。反応器には脱イオン水と懸濁剤とを充填し、不活性
ガスに上り脱気させる。反応器を必要に応じ加熱して懸
濁剤を溶解させることができる。予め決定した量のオレ
フィン性不飽和カルボン酸とアルキルアクリレートとを
別々に或は混合物として加える。付加は室温にて又は反
応温度にて起こるであろう。架橋剤と触媒とは、モノマ
混合物と同時に又は別々に加えることが出来る。
In a preferred embodiment, suspension polymerization is carried out as follows. The reactor is filled with deionized water and suspending agent and degassed with inert gas. The reactor can be heated as necessary to dissolve the suspending agent. Predetermined amounts of olefinically unsaturated carboxylic acid and alkyl acrylate are added either separately or as a mixture. Addition may occur at room temperature or at reaction temperature. The crosslinker and catalyst can be added to the monomer mixture simultaneously or separately.

次いで、反応器内容物を通常の手段によって撹拌しかつ
加熱して、モノマのほぼ最低沸点の温度にて重合を開始
させる。メチルアクリレートを重合させる場合、この温
度は約70℃である。次いで、反応を続行させて重合を
完結させ、その後反応器内容物を冷却する。重合体生成
物は、通常の濾過手段によりスラリから回収するか或は
スラリ中において直接その塩型に変えることが出来る。
The reactor contents are then agitated and heated by conventional means to initiate polymerization at a temperature about the lowest boiling point of the monomers. When polymerizing methyl acrylate, this temperature is approximately 70°C. The reaction is then allowed to continue to complete polymerization, after which the reactor contents are cooled. The polymer product can be recovered from the slurry by conventional filtration means or converted directly to its salt form in the slurry.

最終生成物スラリを約100℃で水蒸気処理して、微量
の未反応モノマを完全に除去することが出来る。代案と
して、高反応性酸化還元触媒を加えて、はぼ100%収
率を与える。次いで、スラリを濾過して重合体をその非
膨潤性酸型として回収することが出来、或は最終スラリ
に計算量のアルカリ水溶液を加えて中和し、遊離酸基を
塩型に変えることも出来る。代案として、濾過した重合
体ケーキを水中に再分散させ、上記のように中和するか
或は乾燥し、粉末化し次いでアルカリにより中和するこ
とが出来る。
The final product slurry can be steamed at about 100° C. to completely remove traces of unreacted monomer. Alternatively, a highly reactive redox catalyst can be added to give nearly 100% yield. The slurry can then be filtered to recover the polymer in its non-swellable acid form, or the final slurry can be neutralized by adding a calculated amount of aqueous alkaline solution to convert the free acid groups to the salt form. I can do it. Alternatively, the filtered polymer cake can be redispersed in water and neutralized as described above, or dried, powdered and neutralized with alkali.

典型的には、最終反応混合物の固形物含量は約15%〜
約50%である。それより低い固形物含量も使用するこ
とが出来るが、一般に経済的観点から望ましくない。
Typically, the solids content of the final reaction mixture is about 15% to
It is about 50%. Lower solids contents can be used, but are generally undesirable from an economic standpoint.

得られる乾燥型又はスラリ型の重合体生成物は、次いで
貯蔵するか或は例えば基質を処理することによりそのま
ま吸収性物品中に直接に使用することが出来る。例えば
、基質となり得る物品を酸性重合体で処理し、次いで通
常の中和法によりアルカリ性溶液で中和して水膨潤性重
合体を生成させる。本発明の目的に対し、処理工程は基
質に対する完全な粒子分散又は非連続分散を意味すると
理解すべきである。処理すべき基質は最終用途に応じて
広汎に変化することが出来、例えば木材パルプ、セルロ
ース8綿、紙、織布又は不織布などとすることが出来る
The resulting dry or slurry polymer product can then be stored or used directly in absorbent articles as is, for example by treating the substrate. For example, a potential substrate article is treated with an acidic polymer and then neutralized with an alkaline solution using conventional neutralization techniques to produce a water-swellable polymer. For the purposes of the present invention, processing step should be understood to mean complete particle dispersion or discontinuous dispersion onto the substrate. The substrate to be treated can vary widely depending on the end use and can be, for example, wood pulp, cellulose 8 cotton, paper, woven or non-woven fabrics, etc.

中和の際、任意の適当な有機もしくは無機塩基を使用す
ることが出来る。代表的な化合物は、水酸化ナトリウム
、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化アンモニウ
ム、アンモニア及び炭酸ナトリウムを包含する。中和は
、例えばエタノールアミン、ジェタノールアミン、トリ
エタノールアミン、メチルジェタノールアミン、ブチル
ジェタノールアミン、ジエチルアミンネジメチルアミン
、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルア
ミンなど及びその混合物のような有機アミンにより達成
することも出来る。最も好適な塩基は水酸化ナトリウム
である。要するに、重合体組成物に悪影響を与えない任
意の塩基性物質を使用することが出来る。
Any suitable organic or inorganic base can be used during neutralization. Representative compounds include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, ammonium hydroxide, ammonia and sodium carbonate. Neutralization may be accomplished with organic amines such as ethanolamine, jetanolamine, triethanolamine, methylgetanolamine, butylgetanolamine, diethylamine dimethylamine, trimethylamine, triethylamine, tributylamine, etc. and mixtures thereof. You can also do it. The most preferred base is sodium hydroxide. In short, any basic material that does not adversely affect the polymer composition can be used.

本発明の重合体用のモノマ組成物の使用において特に中
和反応の際臨界的なことは、必要最小量の水を使用して
、完全かつ均一な反応と中和とを行うことである。本発
明において使用しうる水の効果的量は、水総量対重合体
の比に関し、約4〜10:l、好適には約5〜7:lの
重量比の範囲であることが判明した。4:lより小さい
比を用いると、中和の際遊離水の全部が酸性重合体の僅
か一部によって急速に吸収され、残余の中和剤を未中和
の酸性重合体粒子に運ぶための水が殆ど残らないという
危険が生じる。これに対し、比が10:1を越えると、
乾燥の際不必要に多量の吸収水を除去するため、過大の
エネルギー消費をもたらす。
In the use of the monomer compositions for the polymers of the invention, particularly during the neutralization reaction, it is critical to use the minimum amount of water necessary to achieve a complete and uniform reaction and neutralization. It has been found that the effective amount of water that can be used in the present invention ranges from about 4 to 10:l, preferably from about 5 to 7:l by weight, with respect to the ratio of total water to polymer. Using a ratio of less than 4:1, during neutralization all of the free water is rapidly absorbed by a small portion of the acidic polymer, leaving the remaining neutralizing agent to be transported to the unneutralized acidic polymer particles. There is a danger that very little water will remain. On the other hand, when the ratio exceeds 10:1,
During drying, an unnecessarily large amount of absorbed water is removed, resulting in excessive energy consumption.

完全な中和を行うには、アルカリ性中和用溶液に溶解さ
せる塩基の当量と重合体スラリ中のカルボン酸当量との
間に化学量論が観察されねばならない。即ち、モノマ部
分を含有するカルボン酸1当量につき少なくとも1当量
の塩基、例えば水酸化ナトリウムを使用すべきである。
To achieve complete neutralization, stoichiometry must be observed between the equivalents of base dissolved in the alkaline neutralizing solution and the equivalents of carboxylic acid in the polymer slurry. That is, at least one equivalent of base, such as sodium hydroxide, should be used for each equivalent of carboxylic acid containing monomer moieties.

しかしながら、カルボン酸基の総てが中和溶液により中
和されるのを確保するには、20%当m過剰という多量
の塩基を使用することも出来る。事実、反応を進めかつ
最大の膨潤を達成するには、僅少過剰が童ましい。過剰
のアルカリ度は有害でない。何故なら、これは乾燥の際
アクリレートエステル部分、特にメチルアクリレートを
部分鹸化して重合体鎖骨格中に付加的ナトリウムアクリ
レートモノマ単位を生ぜしめるよう反応するからである
However, as much as 20% equim excess of base can be used to ensure that all of the carboxylic acid groups are neutralized by the neutralizing solution. In fact, a slight excess is recommended to drive the reaction and achieve maximum swelling. Excess alkalinity is not harmful. This is because, upon drying, the acrylate ester moieties, particularly methyl acrylate, react to partially saponify and generate additional sodium acrylate monomer units in the polymer chain backbone.

重合体塩の乾燥は、例えば流動床乾燥、ロータリキルン
乾燥、棚乾燥、真空乾燥及びオーブン乾燥のような通常
の手段により、重合体分解を惹起することんく、重合体
生成物に関連する水の実質的に総てを除去するに充分な
温度で行うことが出来る。5%までの残留吸収水分を含
有する生成物は、許容しうる物質である。好適な乾燥温
度は25〜150℃、特に好適には80〜100℃とす
ることが出来る。
Drying of the polymer salts can be carried out by conventional means such as fluidized bed drying, rotary kiln drying, shelf drying, vacuum drying and oven drying, without causing polymer decomposition or removing any water associated with the polymer product. can be carried out at a temperature sufficient to remove substantially all of the Products containing up to 5% residual absorbed moisture are acceptable materials. A suitable drying temperature can be 25-150°C, particularly preferably 80-100°C.

乾燥の際、重合体塩の粒子は凝集して脆い固体粒子の塊
を形成する。この塊を磨砕して、取り扱い及び船積みに
容易な個々の粒子を形成させることが出来る。所望する
特定最終用途に応するが、約50μ乃至約2II11の
粒子は、水を急速に吸収しかつ予め膨潤した粒子の塊を
水が通過してまだ未接触の物質にまで達しうるような粒
子をもたらすことが見出された。粒子寸法が増大するに
つれ、容稜に対する粒子表面積が減少し、より遅い水吸
収と最終的により大きく膨潤した粒子とをもたらすこと
を了解すべきである。同様に、ばらで使用する場合、小
さい粒子寸法の材料は、減少した粒子円孔部寸法とそれ
による減少した浸透速度との結果、大きい粒子よりも遅
い速度で水を吸収する傾向がある。
Upon drying, the polymer salt particles aggregate to form a brittle mass of solid particles. This mass can be ground to form individual particles that are easy to handle and ship. Depending on the particular end use desired, particles from about 50μ to about 2II11 are suitable for particles that absorb water rapidly and allow water to pass through the pre-swollen mass of particles to reach uncontacted material. It was found that it brings about It should be appreciated that as particle size increases, the particle surface area to volume edge decreases, resulting in slower water absorption and ultimately more swollen particles. Similarly, when used in bulk, materials with small particle sizes tend to absorb water at a slower rate than larger particles as a result of reduced particle pore size and therefore reduced permeation rates.

本発明のモノマ組成物よりの重合体生成物は、その架橋
性と分子量測定の際一般に使用される溶剤に対する不溶
性とにより不確定の「重量平均」分子量を有する。中和
された重合体は、それ自身の重量の何倍もの包囲水を吸
収することが出来る。かくして、それぞれ個々の吸収性
粒子は、粒子の微粒性を破壊することなく、その個々の
直径の数倍に膨潤し、即ち拡大する。重量で100倍以
上の量の蒸留水の吸収も認められている。1%の塩化ナ
トリウム溶液では重量で30倍までの増加が起こり、一
方15〜25%の塩化ナトリウム溶液では重量で10倍
までの増加が認められた。この吸収量は、特に重合体粒
子がその中で実質的に不動でありかつ得られる微粒物質
がその構造一体性を保持することが認められる場合に顕
著である。
The polymer products from the monomer compositions of the present invention have variable "weight average" molecular weights due to their crosslinking properties and insolubility in solvents commonly used in molecular weight measurements. A neutralized polymer can absorb many times its own weight of surrounding water. Thus, each individual absorbent particle swells or expands to several times its individual diameter without destroying the fineness of the particle. It has also been observed that it absorbs more than 100 times the amount of distilled water by weight. For 1% sodium chloride solutions, up to a 30-fold increase in weight occurred, while for 15-25% sodium chloride solutions, up to a 10-fold increase in weight was observed. This amount of absorption is particularly significant when it is observed that the polymer particles are substantially immobile therein and the resulting particulate material retains its structural integrity.

本発明のモノマ組成物による水不溶性かつ水膨潤性の重
合体は、好適には、水保持能力を必要とする吸収性包帯
もしくは物品に使用される。
The water-insoluble and water-swellable polymers of the monomer compositions of the present invention are preferably used in absorbent bandages or articles requiring water retention capacity.

前記用途に使用する場合、重合体材料は好適には固体の
顆粒形として吸収のため最大の表面積を与えると共に、
吸収性に対し最大表面積が得られるよう確保する。複合
吸収性物品の全重量に対し少なくとも約1重量%出来れ
ば90重量%までの重合体塩をこの吸収性物品中に存在
させるべきである。
When used in said applications, the polymeric material is preferably in solid granule form to provide maximum surface area for absorption;
Ensure maximum surface area for absorbency. At least about 1% by weight and preferably up to 90% by weight of the polymer salt should be present in the composite absorbent article, based on the total weight of the article.

吸収性物品の種類に応じて、重合体塩は布繊維、木材パ
ルプ繊維、木綿リンターなど或はその混合物の吸収材層
からなる支持体シート又は可撓性支持体に分散させるこ
とが出来る。この種の吸収材層は、吸収性包帯を製造す
る際に、並びに例えば外科用及び歯科用スポンジ、月経
用マット、水分離具(例えば濾過芯)などのような上記
した製造物品を製造する際に一般的に使用されるものと
することが出来る。これらの材料は、支持体シートもし
くは支持体と外被覆シートとの複数層(これらは総て当
分野で周知されたものである)を含むことが出来る。
Depending on the type of absorbent article, the polymer salt can be dispersed in a support sheet or flexible support consisting of an absorbent layer of cloth fibers, wood pulp fibers, cotton linters, etc. or mixtures thereof. Absorbent layers of this type are used in the production of absorbent bandages and in the production of the above-mentioned articles of manufacture, such as, for example, surgical and dental sponges, menstrual mats, water separation devices (e.g. filter wicks), etc. It can be commonly used. These materials can include a support sheet or multiple layers of a support and an overcoat sheet, all of which are well known in the art.

この覆の吸収物品は、本発明のモノマ組成物による高分
子物質を通常の手順により吸収性包帯中に加えて製造す
ることが出来。かくして所望の微粒子重合体を最終構造
体中に維持するようにする。月経タンポンの場合、これ
は重合体粒子を吸収性繊維の層の上に層として展延し次
いでこの層を重合体粒子が内方になるようロールの形態
に巻くことにより得ることが出来る。
Absorbent articles of this type can be manufactured by incorporating polymeric materials according to the monomeric compositions of the present invention into absorbent bandages by conventional procedures. This ensures that the desired particulate polymer is maintained in the final structure. In the case of menstrual tampons, this can be obtained by spreading the polymer particles as a layer over a layer of absorbent fibers and then winding this layer in the form of a roll with the polymer particles inside.

この複合体の水蒸気処理及び乾燥は、繊維に対する粒子
の付着を増大させるであろう。得られた吸収材は、水を
吸収するようなその特性を維持するであろう。。この種
の物品を製造するためのその他周知の方法も本発明の範
囲内にあると考えるべきである。
Steam treatment and drying of this composite will increase particle adhesion to the fibers. The resulting absorbent material will maintain its properties such as absorbing water. . Other well known methods for making articles of this type are also considered to be within the scope of this invention.

本発明のモノマ組成物による水不溶性、水膨潤性の重合
体は、水保持性を向上させかつ空気容量を増大させるた
めの土壌改良剤としても使用することが出来る。砂−沈
泥−粘土の組成を変化させた土壌、特に高含量の砂と配
合した場合、著しく向上された水保持能力が認められる
The water-insoluble, water-swellable polymer of the monomer composition of the present invention can also be used as a soil conditioner to improve water retention and increase air capacity. A significantly improved water holding capacity is observed in soils with a modified sand-silt-clay composition, especially when combined with a high content of sand.

このより高い水保持能力は、1−15バールの圧力にお
いてさえ観察される。
This higher water holding capacity is observed even at pressures of 1-15 bar.

重合体塩の使用は未処理比較土壌よりも明らかに優秀で
あり、その効果は砂質性が大きくより多孔質の土壌にお
いて特に顕著に見られる。
The use of polymer salts is clearly superior to untreated comparison soils, and the effect is particularly pronounced in sandy and more porous soils.

この種の土壌は蒸発と排水との両者により過剰量の水を
失うことが特徴的であり、重合体はこの作用を強力に抑
制する。砂質土壌における過剰排水の付随的作用は、浸
出による栄養物の損失である。本発明のモノマ組成物に
よる重合体はこの作用をも抑制するので、土壌に加えら
れた栄養物は長期間保持される。
This type of soil is characterized by the loss of excessive amounts of water both through evaporation and drainage, and polymers strongly inhibit this effect. A collateral effect of over-drainage in sandy soils is loss of nutrients through leaching. Polymers according to the monomer composition of the present invention also suppress this effect, so that nutrients added to the soil are retained for a long time.

これら重合体の顕著な水保持性のため、重合体は地球の
乾燥域で見られるような砂質の自由排水性土壌において
成育させる植物の立ち枯れを防止する用途に特に適して
いる。これら重合体は、かんばつ期における植物の生存
を維持するのに有益であり、例えばゴルフグリーン、陸
上スポーツ域及び歩道のような砂質又は自由排水性砂質
土壌で作られた芝生において特に有用である。また、こ
れらは苗床、温室、家庭菜園に、或は人工土壌に、或は
鉢植え植物にも有用である。定期的な潅水及び監視の費
用及び必要性が著しく減少する。従って、それらはより
多量の水を植物床に保持することにより水管理の負担を
軽減させ、畑潅がいまたは温室潅水の量を減らして労力
を節約させる。更に、それらは土壌の水保持能力を増大
させることにより土地縁部をも改良し、そこを作物生産
に適するようにする。最後に、それらは、例えば草を植
えたもしくは裸の道路、田畑又は脆い土地(rragi
−pans)のような自然の又は人工の過程によりち密
化された土壌をゆるめるのに有用である。更に、それら
は移植の際にも有用であり、この場合水保持性及びひげ
根と水膨潤した重合体粒子との間の近密接触は移植ショ
ックを減少させかつ植物ショックをなくす。本重合体の
他の用途は、種子被覆であり、これは発芽及び生長の初
期段階に対し水の豊富な耐乾燥性の環境を与える。
The remarkable water retention properties of these polymers make them particularly suitable for use in preventing dieback of plants grown in sandy, free-draining soils such as those found in arid regions of the earth. These polymers are beneficial in maintaining plant survival during periods of drought and are particularly useful in lawns made of sandy or free-draining sandy soils, such as golf greens, land sports areas and walkways. It is. They are also useful in nurseries, greenhouses, home gardens, in artificial soils, or for potted plants. The cost and need for regular irrigation and monitoring is significantly reduced. Therefore, they reduce the burden of water management by retaining more water in the plant beds and save labor by reducing the amount of field or greenhouse irrigation. Furthermore, they also improve land edges by increasing the water holding capacity of the soil, making it suitable for crop production. Finally, they can be used for example on grassed or bare roads, fields or fragile lands (rragi).
-pans) is useful for loosening soils that have been densified by natural or man-made processes. Additionally, they are useful during transplantation, where the water retention and close contact between the root roots and the water-swollen polymer particles reduce transplant shock and eliminate plant shock. Another use for the present polymers is in seed coating, which provides a water-rich, drought-tolerant environment for the early stages of germination and growth.

固体中に使用する場合、好適な重合体物質は65/35
10.1のEA/MAA/EGDMAのナトリウム塩で
ある。一般に水保持性の点でナトリウム塩とは均等でな
いが、カリウム塩は容易には浸出されずかつ生長の長期
間にわたり植物に利用されるような栄養物を供給する点
で有利である。これは、重合体に対する対抗イオンとし
てのカリウムが代表的可溶性の合成カリウム含有肥料の
可溶化速度に比して、緩徐にのみ放出されるという事実
に基づいている。従つて、カリウム肥料化と水保持とは
、ナトリウム重合体塩とカリウム重合体塩との両者の配
合物を使用することにより最適化させることが出来る。
When used in solids, suitable polymeric materials are 65/35
10.1 is the sodium salt of EA/MAA/EGDMA. Although generally unequal to sodium salts in terms of water retention, potassium salts are advantageous in that they are not easily leached and provide nutrients that are available to the plant over long periods of growth. This is based on the fact that potassium, as a counterion to the polymer, is released only slowly compared to the solubilization rate of typical soluble synthetic potassium-containing fertilizers. Therefore, potassium fertilization and water retention can be optimized by using a blend of both sodium and potassium polymer salts.

本明細書中に使用する、土壌という用語は、植物を生長
させることが出来かつ支持手段、酸素、水及び栄養物を
供給する任意の媒体を意味する。これら物質の例は、天
然生長媒体及び人工的即ち非天然の生長媒体、例えばガ
ラスピーズ、発泡有機物質(例えば発泡ポリスチレン又
はポリウレタン)、焼成粘土粒子、粉砕プラスチックな
どを包含する。
As used herein, the term soil means any medium in which plants can grow and provides support, oxygen, water and nutrients. Examples of these materials include natural growth media and artificial or non-natural growth media such as glass peas, expanded organic materials (eg expanded polystyrene or polyurethane), calcined clay particles, ground plastic, and the like.

(実施例) 以下の実施例により、本発明のモノマ組成物による重合
体の調製を説明する。示した部数及び%は、特記しない
限り全重量に対するものである。
EXAMPLES The following examples illustrate the preparation of polymers from the monomer compositions of the present invention. Parts and percentages shown are based on total weight unless otherwise stated.

実施例において、水及び塩水溶液の吸収度を測定するに
は次の手順を用いた。tgの重合体塩を100gの1%
N1Cl溶液又は200gの蒸留水に加える。撹拌する
ことなく2時間静置させる。ワットマンN014の濾紙
を使用して、もはや水が流過しなくなるまで(通常5〜
15分間)濾過する。膨潤した生成物を秤量し、重合体
の重量、即ち1gを減じ、そしてその結果を膨潤度とし
て記録する。吸収度は、1gの重合体塩を小型ジャー内
の蒸留水30.中に加えることにより測定する。ジャー
の内容を振とうにより静かに撹拌する。重合体が完全に
固くなるのに必要な時間、即ちジャーを倒置しても生成
物が自由に流動しなくなる時間を観察して記録する。
In the examples, the following procedure was used to measure the absorbance of water and aqueous salt solutions. 1% of 100g of tg polymer salt
Add to N1Cl solution or 200 g of distilled water. Let stand for 2 hours without stirring. Use a Whatman N014 filter paper until no more water flows through (usually 5~
15 minutes). Weigh the swollen product, subtract the weight of the polymer, ie 1 g, and record the result as the degree of swelling. Absorbency is determined by adding 1 g of polymer salt to 30.3 g of distilled water in a small jar. It is measured by adding it to the inside. Gently mix the contents of the jar by shaking. Observe and record the time required for the polymer to become completely solid, ie, the time at which the product no longer flows freely when the jar is inverted.

実施例1 この実施例は、好適な懸濁重合技術による本発明のモノ
マ組成物による重合体の製造方法を示すものである。
Example 1 This example illustrates the preparation of polymers from monomer compositions of the present invention by suitable suspension polymerization techniques.

重合反応器に、2000gの脱イオン水と、懸濁剤とし
て3gのセロサイズQP−4400(ユニオンカーバイ
ド社の製品であり、4000〜6000cpsの2%粘
度を有するヒドロキシエチルセルロース粉末である)と
を充填した。反応器の内容物を65℃に加熱してヒドロ
キシエチルセルロースを溶解させ、次いで35℃まで冷
却させた。
A polymerization reactor was charged with 2000 g of deionized water and 3 g of Cellosize QP-4400 (a product of Union Carbide, a hydroxyethyl cellulose powder with a 2% viscosity of 4000-6000 cps) as a suspending agent. . The contents of the reactor were heated to 65°C to dissolve the hydroxyethylcellulose and then allowed to cool to 35°C.

次いで反応器に対し、撹拌下に、メチルアクリレート3
25gと水メタクリル酸175gと架橋剤としてのエチ
レングリコールジメタクリレート0.5gと触媒として
のアゾビスイソブチロニトリル0.5gとの混合物を加
えた。反応器の内容物を、中庸な流速(例えば毎分10
0m1)で窒素を流過させてパージすることに上り脱気
させた。温度を70℃に高め、混合物を3時間重合させ
た。最後の時間、反応器温度を80℃に高めて反応を完
結させた。全反応時間は3時間であった。全重合反応の
間、反応器の内容物を連続撹拌した。
The reactor was then charged with methyl acrylate 3 while stirring.
A mixture of 25 g of water, 175 g of methacrylic acid, 0.5 g of ethylene glycol dimethacrylate as a crosslinking agent and 0.5 g of azobisisobutyronitrile as a catalyst was added. The contents of the reactor are transferred at a moderate flow rate, e.g.
It was degassed by purging with nitrogen (0 ml). The temperature was increased to 70°C and the mixture was allowed to polymerize for 3 hours. For the final time, the reactor temperature was increased to 80° C. to complete the reaction. Total reaction time was 3 hours. The contents of the reactor were continuously stirred during the entire polymerization reaction.

反応が完結した後、反応器のスラリを25℃まで冷却さ
せ、真空濾過器を通してこのスラリを濾過した。濾過ケ
ーキは1000gであった。
After the reaction was completed, the reactor slurry was cooled to 25° C. and filtered through a vacuum filter. The filter cake weighed 1000g.

生成物を分析しかつ収率を決定するため、濾過ケーキの
115部を80℃の真空オーブン内で16時間乾燥させ
、平均40メツシユ(米国標準ふるい寸法)まで磨砕し
て、約34〜36%のメタクリル酸を含有する顆粒状の
酸性重合体を調製した。モノマから重合体生成物への変
換%は97.0%であった。
To analyze the product and determine the yield, 115 parts of the filter cake were dried in a vacuum oven at 80°C for 16 hours and ground to an average of 40 mesh (US standard sieve size), approximately 34-36 A granular acidic polymer containing % methacrylic acid was prepared. The percent conversion of monomer to polymer product was 97.0%.

濾過ケーキの残部を水酸化ナトリウムの塩基性溶液で中
和し、この場合残部の各115部のケーキを脱イオン水
400g中に別々に分散させ、次いでlO%水酸化ナト
リウム溶液195g(例えば重合体を中和するのに必要
な理論量より20%過剰)を急速かつ完全に添加するこ
とによって行った。得られた椀体を真空オーブン内で8
0℃にて乾燥させて含有水分を除去し、次いで20メツ
シユふるい(米国標準寸法)を通過する寸法まで磨砕し
た。
The remainder of the filter cake is neutralized with a basic solution of sodium hydroxide, in which each of the remaining 115 parts of the cake is dispersed separately in 400 g of deionized water, and then 195 g of 10% sodium hydroxide solution (e.g. by rapidly and completely adding 20% excess of the theoretical amount needed to neutralize the The resulting bowl was placed in a vacuum oven for 8
It was dried at 0° C. to remove the moisture content, and then ground to a size that could pass through a 20 mesh sieve (US standard size).

この重合体塩の塩水吸収度を、1%塩化ナトリウム溶液
で測定した。濾過ケーキは24gであり、これはそれ自
身の重量の23倍の水吸収に相当した。水吸収試験にお
いて、重合体重量の約100倍の水吸収が達成された。
The salt water absorption of this polymer salt was measured in a 1% sodium chloride solution. The filter cake weighed 24 g, corresponding to an absorption of 23 times its own weight in water. In water absorption tests, water absorption of about 100 times the polymer weight was achieved.

実施例2〜17 実施例2〜17は、実施例1の懸濁重合技術により、第
1表に示した量で異なる重量比のメチルアクリレート(
MA)とメタクリル酸(MAA)と架橋剤としてのエチ
レングリコールジメタクリレート(EDMA)とを使用
して重合体を製造し′た。実施例2〜12の重合体は実
施例1の方法により中和したが、ただし水酸化ナトリウ
ム溶液の代りに水酸化リチウム溶液を使用した。実施例
13〜17の酸性重合体を中和するには、実施例1の手
順を使用した。
Examples 2 to 17 Examples 2 to 17 are based on the suspension polymerization technique of Example 1, in which different weight ratios of methyl acrylate (
Polymers were prepared using MA), methacrylic acid (MAA), and ethylene glycol dimethacrylate (EDMA) as a crosslinking agent. The polymers of Examples 2-12 were neutralized by the method of Example 1, except that lithium hydroxide solution was used instead of sodium hydroxide solution. The procedure of Example 1 was used to neutralize the acidic polymers of Examples 13-17.

第1表において、アルカリ性重合体の吸収能力は、重合
体の乾燥重量に対する倍数の量で示した。吸収値は、脱
イオン水と15%塩化カルシウム溶液と!5%塩化ナト
リウム溶液とについて示した。計算の便宜上、示した架
橋剤の量は、使用した他の二種のモノマに加えられた物
質の量を示す。
In Table 1, the absorption capacity of alkaline polymers is expressed as a multiple of the dry weight of the polymer. Absorption value is deionized water and 15% calcium chloride solution and! 5% sodium chloride solution. For convenience of calculation, the amount of crosslinker shown refers to the amount of material added to the other two monomers used.

本発明のモノマ組成物による重合体は、広範囲のモノマ
及び架橋剤の濃度にわたり、水と塩水溶液とに対し高い
吸収能力を有することを、上記の結果は明確に示してい
る。このデータは、更に架橋剤レベルが増加するにつれ
て水吸収が減少することも示している。約95%の水吸
収金遣を有する得られた生成物は、乾燥感触の構造一体
性を保持する固い膨潤粒子からなっていた。より高い水
吸収レベルにおいて、膨潤粒子は僅かに柔軟であったが
、個々に分離しており、非凝集粒子は半乾燥の感触であ
った。
The above results clearly demonstrate that polymers from the monomer compositions of the present invention have high absorption capacity for water and aqueous salt solutions over a wide range of monomer and crosslinker concentrations. The data also shows that water absorption decreases as crosslinker level increases. The resulting product, with a water absorption rate of approximately 95%, consisted of hard, swollen particles that retained structural integrity with a dry feel. At higher water absorption levels, the swollen particles were slightly soft but individually separated, and the non-agglomerated particles had a semi-dry feel.

第    1    表 280202 II 2  NT 380201183.2 4.8 480200.5224.9 5.5 575251184.8 6.9 670301175.5 6.3 760401164.8  NT 885151131.8  NT 975250.5285.8 6.9 1075250.3376.1 8.61175250
.2445.3 8.41275250.1608.1
 10.91370301175.5 6.3 1470300.5316.2 7.81570300
.3577.7 10.11670300.1869.
1  +3.01770300.051058.6 1
3.0MA=メチルアクリレート   EDMA=エチ
リングリコールジメタクリレート MAA=メタクリル酸       NT=試験せず実
施例18〜24 実施例18〜24は、異なる重量比の各モノマを使用す
る、実施例1の手順による重合体の製造を示している。
Table 1 280202 II 2 NT 380201183.2 4.8 480200.5224.9 5.5 575251184.8 6.9 670301175.5 6.3 760401164.8 NT 885151131.8 NT 975250. 5285.8 6.9 1075250 .3376.1 8.61175250
.. 2445.3 8.41275250.1608.1
10.91370301175.5 6.3 1470300.5316.2 7.81570300
.. 3577.7 10.11670300.1869.
1 +3.01770300.051058.6 1
3.0 MA = Methyl acrylate EDMA = Ethylene glycol dimethacrylate MAA = Methacrylic acid NT = Not tested Examples 18-24 Examples 18-24 follow the procedure of Example 1 using different weight ratios of each monomer. Showing the production of polymers.

実施例18.20及び21の重合体は実施例1の方法に
よって中和したが、ただし水酸化ナトリウム溶液の代わ
りに水酸化リチウム溶液を使用した。実施例19及び2
2〜24は、水酸化ナトリウムによる実施例1の中和方
法を使用した。使用した重合体成分の量及び吸収試験結
果を第「表に示す。計算の便宜上、示した架橋剤の量は
、使用した他のモノマに加えられた物質の量を示す。
Examples 18. The polymers of 20 and 21 were neutralized by the method of Example 1, except that lithium hydroxide solution was used instead of sodium hydroxide solution. Examples 19 and 2
Nos. 2 to 24 used the neutralization method of Example 1 with sodium hydroxide. The amounts of polymeric components used and the absorption test results are shown in Table 1. For ease of calculation, the amount of crosslinker shown indicates the amount of material added to the other monomers used.

この結果は、アクリル酸が水中での膨潤においてメタク
リル酸とほぼ同等な結果を与えることを示している。高
電解質濃度の存在下における膨潤については、メタクリ
ル酸が好適である。
This result shows that acrylic acid gives approximately the same results as methacrylic acid in swelling in water. For swelling in the presence of high electrolyte concentrations, methacrylic acid is preferred.

この結果は、試験した総ての重合体が CaC1t及びNaClの高濃度に対し鋭敏であること
を示しているが、重合体はまだ高レベルの吸収度を維持
すると共に構造一体性を保持する。実施例24も、カル
ボン酸モノマの一部を少量の他の酸モノマで代替した重
合体の有用性を示している。
The results show that all polymers tested are sensitive to high concentrations of CaClt and NaCl, but the polymers still maintain high levels of absorbance and retain structural integrity. Example 24 also demonstrates the utility of a polymer in which some of the carboxylic acid monomers are replaced with small amounts of other acid monomers.

実施例25及び26 実施例25及び26は、異なる重量比のモノマと架橋剤
とを使用し、実施例1の懸濁重合技術により製造された
重合体を使用した。酸性重合体は水酸化リチウム、水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム及びトリエタノールアミ
ンから調製された塩基性溶液で中和した。使用したモノ
マはメチルアクリレート(MA)、メタクリル酸(MA
A)及びエチレンジメタクリレート(EDMA)である
。使用したモノマの量及び結果を第■表に示す。架橋剤
の量は、使用した二種の他のモノマに加え られた量を
示す。
Examples 25 and 26 Examples 25 and 26 used polymers made by the suspension polymerization technique of Example 1 using different weight ratios of monomer and crosslinker. The acidic polymer was neutralized with a basic solution prepared from lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and triethanolamine. The monomers used were methyl acrylate (MA) and methacrylic acid (MA).
A) and ethylene dimethacrylate (EDMA). The amount of monomer used and the results are shown in Table 2. The amount of crosslinking agent indicates the amount added to the two other monomers used.

この結果は、中和剤を変化させる効果、従って得られた
重合体塩生成物の効果を示している。
The results demonstrate the effectiveness of varying the neutralizing agent and therefore the resulting polymer salt product.

また、この結果は、ナトリウム及びリチウム重合体が水
に対し実質的に同等の吸収度を有するが、リチウム化合
物は電解溶液においてより優れた結果を与えることを示
している。カリウム重合体は、より低い膨潤効率を示す
が、その潜在的栄養価により農業分野に特別の用途を有
する。トリエタノールアミン塩は吸収能が更に低いが、
化粧料用途に特に有用であろう。
The results also show that while sodium and lithium polymers have substantially similar absorption to water, lithium compounds give better results in electrolyte solutions. Although potassium polymers exhibit lower swelling efficiency, they have particular application in the agricultural sector due to their potential nutritional value. Triethanolamine salt has even lower absorption capacity, but
It would be particularly useful for cosmetic applications.

II[* 25 80 20  2   Li   11   3
.2Na  12.4  2 K   9   1.8 TEA   5   1.3 26 80 20  1   Na  16   2.
3Li   18   3.2 実施例27〜40 この実施例は、水膨潤かつ水不溶性重合体を製造するた
め重合体成分の量を変化させる効果を示している。実施
例1の手順を反復して重合体−ナトリウム塩を製造した
。使用したモノマの量及び結果を第■表に示す。
II [* 25 80 20 2 Li 11 3
.. 2Na 12.4 2 K 9 1.8 TEA 5 1.3 26 80 20 1 Na 16 2.
3Li 18 3.2 Examples 27-40 This example demonstrates the effect of varying the amounts of polymer components to produce water-swellable and water-insoluble polymers. The procedure of Example 1 was repeated to prepare the polymer-sodium salt. The amount of monomer used and the results are shown in Table 2.

メチルアクリレートとメタクリル酸とエチレンジメタク
リレートとからなる単一系(MA/MAA/EDMA)
を、MA範囲50〜80とMAA範囲20〜50とED
MA範囲0.03〜0.3とにわたって検討した。この
結果は、各架橋レベルに対し1%NaC1における最大
の膨潤が約35〜40%MAAの重合体で得られること
を示している。最高の構造保全性を有する膨潤粒子を与
えた重合体粒子は、MAAa度範囲が約20〜40%の
範囲内にあると判明した。50%MAAを越えかつ0.
3〜0.03の架橋剤範囲内では、膨潤粒子の構造保全
性が失われた。構造保全性は0.03未満の架橋剤でも
劣化し、従って水中の中和された重合体は不定かつ濾過
不能な粒子を与え、これは従来のゲル化した粘稠スラリ
もしくは溶液と区別出来なかった。
Single system consisting of methyl acrylate, methacrylic acid and ethylene dimethacrylate (MA/MAA/EDMA)
, MA range 50-80 and MAA range 20-50 and ED
The study was conducted over the MA range of 0.03 to 0.3. The results show that for each crosslinking level, the maximum swelling at 1% NaCl is obtained with polymers at about 35-40% MAA. The polymer particles that gave swollen particles with the highest structural integrity were found to have a MAAa degree range of approximately 20-40%. Exceeding 50% MAA and 0.
Within the crosslinking agent range of 3 to 0.03, the structural integrity of the swollen particles was lost. Structural integrity deteriorates with less than 0.03 crosslinker, so neutralized polymer in water gives amorphous and unfilterable particles that are indistinguishable from conventional gelled viscous slurries or solutions. Ta.

第    V    表 2780200.3  5 2875250.3− 8.5 2965350.3  8.7 3050500.3  8.7 3175250.1 17 3265350.1 20.5 3360400.1 20 3450500.1 17.5 3575250.05 18 3670300.05 24 3750500.05 25 3880200.03 17 3965350.03 32.5 4050500.03. 26.5 MA   =メチルアクリレート MAA  =メタクリル酸 EDMA=エチレングリコールジメタクリレート実施例
41〜46 実施例41〜46は、異なる架橋剤の種々な量と共にメ
チルアクリレートとメタクリル酸とを使用し、実施例1
の懸濁重合技術により重合体を製造した。その結果を第
V表に示す。
Table V 2780200.3 5 2875250.3- 8.5 2965350.3 8.7 3050500.3 8.7 3175250.1 17 3265350.1 20.5 3360400.1 20 3450500.1 17.5 3575250 .05 18 3670300.05 24 3750500.05 25 3880200.03 17 3965350.03 32.5 4050500.03. 26.5 MA = Methyl acrylate MAA = Methacrylic acid EDMA = Ethylene glycol dimethacrylate Examples 41-46 Examples 41-46 use methyl acrylate and methacrylic acid with varying amounts of different crosslinkers and
The polymer was produced by suspension polymerization technique. The results are shown in Table V.

この結果は、ジエチレングリコールジメタクリレートを
0.1%及び0.5%として製造した重合体が1%Na
C1において夫々25倍及び34倍の膨潤比を与えたこ
とを示している。従って、架橋レベルが低い程、より容
易に水和しかつ膨潤しうる重合体が得られる。しかしな
がら、通常下限値は0.03%である。何故なら、この
点を越えると粒子は膨潤粒子がその構造保全性を維持す
る平衡吸収レベルまでもはや膨潤せず、むしろ構造保全
性が失われる程多量の水を吸収するからである。後者の
場合、粒子は極めて軟質となり、融合し、場合によって
は粘性ゲルもしくは粘性重合体溶液さえ生ぜしめる。ジ
エチレングリコールジメタクリレートより高級のグリコ
ール類、例えばテトラエチレングリコールをそのメタク
リレート誘導体として使用すると、架橋単位の親水性が
増大した。アリルメタクリレートは、一つのビニル基が
アクリル酸エステルのアルキル基に存在し、第二のビニ
ル基がカルボン酸基、即ちメタクリル酸基に存在する架
橋剤の例である。ジビニルベンゼンは炭化水素架橋剤の
例であって、加水分解性エステル基を含有せず、従って
得られる重合体はその骨格及び架橋ブリッジ全体にわた
り、加水分解上安定な炭素−炭素結合により構造的に完
成さニーー]ニーー人 41  6535   0.1ジエチレングリコール 
  25ジメタクリレート 42  65 35   0.05ジエチレングリコー
ル  34ジメタクリレート 43  65 35   0.1)リメチロールプロパ
ン  23.5トリメタクリレート 44  6535   0.1アリルメタクリレート 
  2145  6535   0.2テトラエチレン
グリコール I8ジメタクリレート 46  6535   0.1ジビニルベンゼン   
  23MA  =メチルアクリレート MAA=メタクリル酸 実施例47 この実施例は、本発明のモノマ組成物による重合体を製
造しかつ各種の表面活性剤の存在下に重合体スラリを中
和するための方法を示している。
This result shows that the polymers produced with diethylene glycol dimethacrylate at 0.1% and 0.5% had 1% Na
It is shown that a swelling ratio of 25 times and 34 times was provided in C1, respectively. Therefore, lower levels of crosslinking result in polymers that are more easily hydrated and swellable. However, the lower limit is usually 0.03%. This is because beyond this point the particles no longer swell to the equilibrium absorption level at which the swollen particles maintain their structural integrity, but rather absorb so much water that structural integrity is lost. In the latter case, the particles become extremely soft and coalesce, possibly even forming a viscous gel or polymer solution. The use of higher glycols than diethylene glycol dimethacrylate, such as tetraethylene glycol, as its methacrylate derivative increased the hydrophilicity of the crosslinking units. Allyl methacrylate is an example of a crosslinking agent in which one vinyl group is present on the alkyl group of the acrylate ester and a second vinyl group is present on the carboxylic acid group, ie the methacrylic acid group. Divinylbenzene is an example of a hydrocarbon crosslinker and does not contain hydrolyzable ester groups, so the resulting polymer is structurally stable with hydrolytically stable carbon-carbon bonds throughout its backbone and crosslinks. Completed knee] knee person 41 6535 0.1 diethylene glycol
25 dimethacrylate 42 65 35 0.05 diethylene glycol 34 dimethacrylate 43 65 35 0.1) Limethylolpropane 23.5 trimethacrylate 44 6535 0.1 Allyl methacrylate
2145 6535 0.2 Tetraethylene glycol I8 dimethacrylate 46 6535 0.1 Divinylbenzene
23MA = Methyl Acrylate MAA = Methacrylic Acid Example 47 This example demonstrates a method for making polymers with monomer compositions of the present invention and neutralizing polymer slurries in the presence of various surfactants. ing.

1「合反応器に、2000gの脱イオン水と懸濁剤とし
ての3gのセロサイズQP−4400(ユニオンカーバ
イド社製の製品であり、4000〜6000 cpsの
2%粘度を有するヒドロキシエチルセルロース粉末であ
る)を充填した。反応器の内容物を65℃まで加熱して
ヒドロキシエチルセルロースを溶解させ、次いで35℃
に冷却した。
1. Into a combination reactor, add 2000 g of deionized water and 3 g of Cellocize QP-4400 as a suspending agent (a product of Union Carbide, which is a hydroxyethyl cellulose powder with a 2% viscosity of 4000-6000 cps). The contents of the reactor were heated to 65°C to dissolve the hydroxyethyl cellulose and then heated to 35°C.
It was cooled to

次いで反応器に対し、撹拌下に、メチルアクリレートと
325gと氷メタクリル酸175gと架橋剤としてのエ
チレングリコールジメタクリレートo、sgと触媒とし
てのアゾビスイソブチロニトリル0.5gとを含有する
混合物を加えた。次いで、中庸な流速(例えば毎分10
0nl)で窒素を流過させてパージすることにより、反
応器の内容物を脱気させた。温度を70℃に高め、混合
物を3時間重合させた。最後の時間、反応器温度を80
℃に高めて反応を完結させた。全反応時間は3時間であ
った。全重合反応の間、反応器の内容物を連続撹拌した
The reactor was then charged with a mixture containing 325 g of methyl acrylate, 175 g of glacial methacrylic acid, ethylene glycol dimethacrylate o,sg as a crosslinking agent and 0.5 g of azobisisobutyronitrile as a catalyst. added. Then a moderate flow rate (e.g. 10
The contents of the reactor were degassed by purging with nitrogen (0 nl). The temperature was increased to 70°C and the mixture was allowed to polymerize for 3 hours. For the final time, the reactor temperature was increased to 80
The reaction was completed by raising the temperature to ℃. Total reaction time was 3 hours. The contents of the reactor were continuously stirred during the entire polymerization reaction.

反応の完結後、反応器のスラリを25℃に冷却した。撹
拌と流動とをより良好にするため、スラリを500gの
水で希釈した。
After completion of the reaction, the reactor slurry was cooled to 25°C. The slurry was diluted with 500 g of water for better stirring and flow.

このスラリの115部(600g)を鋼製ビーカーに移
し、分散機により極めて急速(3000RPM)に撹拌
した。これに、表面活性剤として5%エアゾルOT(ア
メリカンシアナミド社からのジオクチルナトリウムスル
ホスクシネート)を加えた。次いで、この懸濁物に19
5gの10%NaOHを加えると、スラリは直ちに固化
して、吹くで膨潤した脆い顆粒の洗体となった。中和工
程における水対重合体の重量比は6.76対1であった
。次いで、この脆い固体のナトリウム重合体塩を真空オ
ーブン中80℃で乾燥して含有水を除去し、次いで20
メツシユふるい(米国標準寸法)を通過する寸法まで磨
砕した。得られた乾燥生成物は、水中でその重量の10
0倍を吸収した。1%NaC1溶液においては、その重
量の21倍が吸収された。吸収速度は夫々8秒及び21
秒であつた。
115 parts (600 g) of this slurry were transferred to a steel beaker and stirred very rapidly (3000 RPM) with a disperser. To this was added 5% aerosol OT (dioctyl sodium sulfosuccinate from American Cyanamid) as a surfactant. This suspension was then given 19
Upon addition of 5 g of 10% NaOH, the slurry immediately solidified into a wash of brittle granules that swelled upon blowing. The weight ratio of water to polymer in the neutralization step was 6.76:1. This brittle solid sodium polymer salt was then dried in a vacuum oven at 80°C to remove any water it contained, and then dried at 20°C.
It was ground to a size that could pass through a mesh sieve (US standard size). The dry product obtained weighs 10 of its weight in water.
Absorbed 0x. In a 1% NaCl solution, 21 times its weight was absorbed. Absorption speed is 8 seconds and 21 seconds, respectively.
It was hot in seconds.

実施例48 この実施例は、本発明のモノマ組成物による重合体を用
いる各種の吸収物品の製造を示している。
Example 48 This example demonstrates the production of various absorbent articles using polymers from the monomer compositions of the present invention.

A、実施例1から得た0、5gの微粉砕した乾燥重合体
塩を、5gのセルロースを含有する脱繊維化したセルロ
ースのスラリ250gにゆっくり加えた。2分間混合し
た後、このスラリを慣用のノープル・アンド・ウッド・
ラボラトリ−・シート・マシンのヘッドボックス中で希
釈し、12°X12”のハンドシートに成形し、乾燥し
て水吸収性につき試験した。この物品は10%の重合体
塩を含有した。
A. 0.5 g of the finely ground dry polymer salt from Example 1 was slowly added to 250 g of defibrillated cellulose slurry containing 5 g of cellulose. After mixing for 2 minutes, the slurry was processed into a conventional no-pull-and-wood
It was diluted in the headbox of a laboratory sheet machine, formed into a 12° x 12" handsheet, dried and tested for water absorption. This article contained 10% polymer salt.

この乾燥紙は、その重量の12倍の水を吸収した。This dry paper absorbed 12 times its weight in water.

B、実施例47により製造した重合体懸濁物を15%固
形物含量まで希釈し、20モル%過剰の10%NaOH
溶液で中和した。中和重合体は膨潤しかつ全部の水を吸
収し、固くて脆いペーストを形成した。次いで、これを
水により0.5%固形物まで希釈した。このスラリ10
0gを、セルロース5gを含有する打解セルロースパル
プのスラリ250gに加えた。これを、同じく上記した
ように12”X12”のハンドシートに変え、そして水
吸収性につき試験した。この乾燥紙は、その重量の6.
6倍の水を吸収した。
B. The polymer suspension prepared according to Example 47 was diluted to 15% solids content with a 20 mol% excess of 10% NaOH.
Neutralized with solution. The neutralized polymer swelled and absorbed all the water, forming a hard, brittle paste. This was then diluted to 0.5% solids with water. This slurry 10
0 g was added to 250 g of a slurry of beaten cellulose pulp containing 5 g of cellulose. This was converted into a 12" x 12" handsheet and tested for water absorption, also as described above. This dry paper weighs 6.
Absorbed 6 times more water.

C1重さ3.5gの6枚の4“XIO°片の紙タオルを
順次に重畳し、これらの層間に実施例1からの微粉砕重
合体塩3.5gを一様に散布した。得られた多重パッド
に、重量が20gに増加するまで霧氷を噴霧した。この
濡れたパッドを次いで80℃で乾燥して層を融合させた
。このパッドを密に丸めて長円形の形状となし、1%N
aC1溶液に数分間浸漬させ、次いで1.5psiの圧
力下で5分間圧縮して塩水吸収の程度を測定した。この
パッドは、その重量の9倍の1%NaC1溶液を吸収し
た。
C1 Six 4"XIO° pieces of paper towels weighing 3.5 g were stacked one on top of the other, and 3.5 g of the finely ground polymer salt from Example 1 was evenly sprinkled between these layers. Obtained. The multilayered pad was sprayed with hoarfrost until the weight increased to 20 g. The wet pad was then dried at 80° C. to fuse the layers. The pad was tightly rolled into an oblong shape and %N
The extent of saline absorption was determined by soaking in aC1 solution for several minutes and then compressing under 1.5 psi pressure for 5 minutes. This pad absorbed 9 times its weight of 1% NaCl solution.

重合体を使用せずに上記のように処理した同様な比較タ
オルはその重量の3倍の塩水溶液を吸収した。
A similar comparative towel treated as described above without the polymer absorbed three times its weight in salt water solution.

比較例A−G この実施例は、各種の市販の水膨潤性かつ水不溶性重合
体製品の水及び塩水溶液吸収速度を、実施例1により製
造された乾燥重合体塩と比較した。試験した重合体及び
その既知の化学的記載並びに結果を第■表に示す。この
結果は、本発明のモノマ組成物による重合体が予想外に
優秀な水膨潤性かつ水不溶性組成物であることを示す。
Comparative Examples A-G This example compared the water and aqueous salt solution absorption rates of various commercially available water-swellable and water-insoluble polymer products to the dry polymer salt prepared according to Example 1. The tested polymers and their known chemical descriptions and results are shown in Table 2. This result shows that the polymer made from the monomer composition of the present invention is an unexpectedly excellent water-swellable and water-insoluble composition.

この実施例において、比較物質Aは市場においてアクワ
ロンと同定され、パーキュリース社の製品である。比較
物質Bは市場においてビテラー1と同定され、ユニオン
カーバイト社の製品である。比較物質Cは市場において
ビテラー2と同定され、ユニオンカーバイト社の製品で
ある。比較物質りは市場においてパーマツルブー10と
同定され、ナショナル・スターチ・アンド・ケミカル社
の製品である。比較物質Eは市場においてパーマツルブ
ー30と同定され、ナショナル・スターチ・アンド・ケ
ミカル社の製品である。比較物質Fは市場においてH−
スパンと同定され、ゼネラル・ミルス・ケミカルス社の
製品である。この物質は米国農務省による許諾の下に製
造される。比較物質Gは市場においてダウフレークと同
定され、ダウケミカル社の製品であり、米国特許第3.
980,663号及び第3,993,618号により製
造される。
In this example, Comparative Substance A is commercially identified as Aqualon and is a product of Percules. Comparative material B is identified on the market as Viteller 1 and is a product of Union Carbide Company. Comparative material C is identified on the market as Viteller 2 and is a product of Union Carbide Company. The comparative material is identified on the market as Permatrubu 10 and is a product of National Starch and Chemical Company. Comparative material E is identified on the market as Permatrubu 30 and is a product of National Starch and Chemical Company. Comparative substance F is H-
It was identified as SPAN and is a product of General Mills Chemicals. This material is manufactured under license from the United States Department of Agriculture. Comparative material G is commercially identified as Dow Flake, is a product of Dow Chemical Company, and is disclosed in U.S. Patent No. 3.
No. 980,663 and No. 3,993,618.

エーーー旦−−−五 比較物質A                  16
      5内部架橋されたナトリウムカルボキシ メチルセルロースの繊維 比較物質B                  13
      −架橋されたポリエチレンオキサイド 比較物質Cゲル化椀体 ゲル化椀体 アクリルアミド−Na 親水性カルボキシレート基を有する アクリル重合体             濾過できず
 濾過できず比較物質E 親水性カルボキシレート基を有する アクリル重合体             濾過できず
  20.4比較物質F 加水分解澱粉ポリアクリル 線状カルボン酸高分子電解質 の架橋塩                濾過できず
 濾過できず以上、本発明を説明したが、これは多くの
方法で変化させ得ることが明白である。これら変化は、
本発明の思想及び範囲を逸脱するものでないと了解され
るべきである。
A-dan --- Five comparative substances A 16
5 Internally Crosslinked Sodium Carboxymethyl Cellulose Fiber Comparison Material B 13
- Crosslinked polyethylene oxide Comparative material C Gelled bowl Gelled bowl Acrylamide - Na Acrylic polymer with hydrophilic carboxylate groups Cannot be filtered Comparative material E cannot be filtered Filtration Not possible 20.4 Comparative Substance F Hydrolyzed Starch Polyacrylic Linear Carboxylic Acid Polyelectrolyte Crosslinked Salt Not Filterable Not Filterable Having thus described the present invention, it is clear that it can be varied in many ways. It is. These changes are
It is to be understood that this does not depart from the spirit and scope of the invention.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)重合体塩が乾燥性感触の水膨潤性かつ水不溶性な
重合体用のモノマ組成物において、前記モノマ組成物は
、 (a)15〜50重量%のオレフィン性不飽和カルボン
酸と、 (b)49.07〜82重量%のアルキルアクリレート
(アルキル基は1〜6個の炭素 原子を有する)と、 (c)0.03〜3.0重量%の2個以上の重合性エチ
レン基を有するモノマよりなる架橋剤 とからなることを特徴とする重合体用のモノマ組成物。
(1) A monomer composition for a water-swellable, water-insoluble polymer with a dry feel, wherein the monomer composition comprises (a) 15 to 50% by weight of an olefinically unsaturated carboxylic acid; (b) 49.07 to 82% by weight of alkyl acrylate (the alkyl group has 1 to 6 carbon atoms); and (c) 0.03 to 3.0% by weight of two or more polymerizable ethylene groups. 1. A monomer composition for a polymer, comprising a crosslinking agent made of a monomer having the following.
(2)オレフィン性不飽和カルボン酸として20〜40
重量%のメタクリル酸またはア クリル酸を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の重合
体用のモノマ組成物。
(2) 20 to 40 as olefinically unsaturated carboxylic acid
Monomer composition for a polymer according to claim 1, characterized in that % by weight of methacrylic acid or acrylic acid.
(3)使用するオレフィン性不飽和カルボン酸の全量に
対し8重量%までのイタコン酸、マレイン酸または無水
マレイン酸を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1
項または第2項記載の重合体用のモノマ組成物。
(3) Claim 1, characterized in that it contains up to 8% by weight of itaconic acid, maleic acid or maleic anhydride based on the total amount of olefinically unsaturated carboxylic acids used.
A monomer composition for the polymer according to item 1 or 2.
(4)59.02〜78重量%のメチルアクリレート、
エチルアクリレートまたはn−ブチルアクリレートをア
ルキルアクリレートとして含むことを特徴とする特許請
求の範囲第1項〜第3項のいずれか1項に記載の重合体
用のモノマ組成物。
(4) 59.02-78% by weight of methyl acrylate;
A monomer composition for a polymer according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it contains ethyl acrylate or n-butyl acrylate as the alkyl acrylate.
(5)0.08〜2重量%の架橋剤を特徴とする特許請
求の範囲第1項〜第4項のいずれか1項に記載の重合体
用のモノマ組成物。
(5) A monomer composition for a polymer according to any one of claims 1 to 4, characterized by 0.08 to 2% by weight of a crosslinking agent.
(6)架橋剤はグリコールのジアクリレートまたはジメ
タクリレート、モノエーテルグリコールのジアクリレー
トまたはジメタクリレート、ポリエーテルグリコールの
ジアクリレートまたはジメタクリレート、重合性不飽和
カルボン酸のアリルエステル、ジ−またはトリビニル芳
香族化合物、二塩基性または三塩基性のジ−またはトリ
アリルエステル、またはポリオールのアクリレートまた
はメタクリレートの群から選択される特許請求の範囲第
1項または第5項に記載の重合体用のモノマ組成物。
(6) The crosslinking agent is diacrylate or dimethacrylate of glycol, diacrylate or dimethacrylate of monoether glycol, diacrylate or dimethacrylate of polyether glycol, allyl ester of polymerizable unsaturated carboxylic acid, di- or trivinyl aromatic Monomer composition for polymers according to claim 1 or 5 selected from the group of compounds, di- or tribasic di- or triallyl esters, or acrylates or methacrylates of polyols. .
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