JPH0147490B2

JPH0147490B2 -

Info

Publication number: JPH0147490B2
Application number: JP55063169A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Yoshitake
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1980-05-12
Filing date: 1980-05-12
Publication date: 1989-10-13
Also published as: JPS56159232A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、粉末状高吸水性樹脂の粉末粒子の表
面を親水性弾性体で被覆してなる吸水時における
樹脂の溶出が少なく且つ他の樹脂に対するブレン
ド性の優れた表面被覆粉末状高吸水性樹脂に関す
る。

最近、飽和吸水率が自重の数倍〜数百倍で、数
秒〜数分で飽和吸水率に達する様な著しく優れた
吸水能を持つた粉末状の樹脂が多数提案されてお
り、ある種のものは生理用ナプキンの吸水剤ある
いは土壌の保水剤として実用に供されている。こ
れらの粉末状高吸水性樹脂は通常分子内にカルボ
キシル基等の多数の電離性基を有し、且つ分子間
架橋により粉末粒子が網状化された構造を持つて
おり、多量の水を吸収して粉末粒子は吸水肥大化
し、ミクロゲル状を呈するが、この際粒子内に共
存する架橋結合されていない分子が水に溶解して
粒子外部に溶出する現象が認められる。現在市販
されている粉末状高吸水性樹脂の多くは上記の様
な水によつて溶出される可溶成分を樹脂に対して
10〜30重量％程度含んでいる。このような可溶成
分の溶出は、紙オムツや生理用ナプキンに使用し
た場合使用感を損い、また粉末樹脂をそのままポ
リウレタン等にブレンドして使用する様な場合に
おいては、樹脂中の水酸基やカルボキシル基がジ
イソシアネートと反応するといつた不都合が起こ
る場合がある。

本発明者は、上述の様な難点のない、すなわち
可溶成分が少なくて樹脂に対するブレンド性のよ
い粉末状高吸水性樹脂を得るべく種々研究を重ね
た結果、粉末状高吸水性樹脂の粉体粒子の表面を
親水性弾性体で被覆することにより、上記の目的
を達し得ることを見い出し、本発明を達成するに
到つた。

本発明においては、粉末状高吸水性樹脂として
公知のほとんどの高吸水性樹脂が使用可能であ
り、具体的には以下の様な樹脂をあげることがで
きる。

(1) ポリビニルアルコール系重合体に環状酸無水
物を反応させ、架橋せしめて得られる側鎖にカ
ルボキシル基を有するポリビニルアルコール系
樹脂。

(2) デンプン、その他の多糖類にアクリロニトリ
ルあるいはアクリロニトリルを主体とする不飽
和単量体をグラフト重合し、得られた樹脂を加
水反応してニトリル基をアミド基及び／または
カルボキシル基（塩）に変えることにより得ら
れる粉末状高吸水性樹脂。

(3) デンプン、その他の多糖類にアクリル酸
（塩）またはメタクリル酸（塩）あるいはこれ
らを主体とする不飽和単量体をグラフト重合し
て得られる粉末状高吸水性樹脂。

(4) 架橋構造を有するポリアクリル酸（塩）また
はポリメタクリル酸（塩）あるいはアクリル酸
（塩）またはメタクリル酸（塩）を主体とする
共重合体からなる粉末状高吸水性樹脂。

(5) アクリル酸、メタクリル酸あるいはこれらの
エステル類とビニルエステル類（例えば酢酸ビ
ニル）とを共重合し、該重合体をけん化して得
られる粉末状高吸水性樹脂。

本発明で用いられる粉末状高吸水性樹脂は、上
記のものに限定されないが、10〜200メツシユの
粒子径を有しており、自重の数倍から数百倍の水
を数秒〜数分で吸収する性能を有するものを一般
に使用することができる。

本発明において粉末状高吸水性樹脂の粒子表面
を被覆するために用いられる親水性弾性体は、常
温の水に不溶であるかあるいは水に可溶である
が、架橋その他の方法で水には不溶化し得るもの
であり、且つ吸水して伸長し得ることが必要であ
り、乾燥時には弾性を示さないものであつてもよ
い。常温の水に不溶な親水性弾性体としては、高
けん化度のポリビニルアルコール、ポリヒドロキ
シエチルメタクリレート、ポリプロピレンオキシ
ド、ポリウレタン等をあげることができる。ま
た、水には可溶であるが、架橋などの方法により
水に不溶化して親水性弾性体を形成し得るものと
しては、低けん化度のポリビニルアルコール、ポ
リアクリル酸（塩）、カルボキシル化ゴム、ポリ
ビニルピリジン（塩）、コンニヤクグルコマンナ
ン等をあげることができ、これらはカルシウム化
合物、マグネシウム化合物、アルミニウム化合
物、多価アミン類、多価有機酸、多価エポキシ化
合物、ジイソシアネート等により架橋して水に不
溶な親水性弾性体に変えることができる。また、
上述の常温の水に不溶な親水性弾性体についても
粒子被覆時の粒子相互間の結合を防止するため
に、架橋処理、無機または有機微粉末による被覆
処理、凝固処理、脱溶媒処理などの処理を行なう
ことが望ましい。また、エチレン−酢酸ビニル共
重合体及びポリアクリル酸エステル等はエマルジ
ヨンの状態で使用することにより高吸水性樹脂粉
末の被覆を行なうことができるので使用可能であ
る。

上述の様な各種親水性重合体あるいは親水性エ
マルジヨンを高吸水性樹脂の表面に被覆すること
により、高吸水性樹脂は表面の親水性皮膜を通し
て水が内部に浸透し、粒子が吸水肥大化するのに
追随して皮膜自体が伸長し得る。したがつて樹脂
の持つている高吸水能が低下することはない。し
かも、 (1) 高吸水性樹脂粉末粒子に含まれる未架橋部分
が、吸水時に外部へ溶出するのを防ぐことがで
きる。

(2) 高吸水性樹脂粉末粒子の反応性（例えば他の
樹脂に混合する場合の樹脂同士の反応性）を随
意に変えることができる。

(3) 高吸水性樹脂粉末粒子の吸水時における機械
的強度を向上させることができる。

(4) 被覆膜の厚さを変えることにより、任意の吸
水速度を有するようにコントロールすることが
できる。

等の利点を有している。

高吸水性樹脂粉末粒子の表面を被覆する方法と
しては、以下の様な方法をあげることができる。

(1) 高吸水性樹脂粉末粒子を親水性重合体の溶液
あるいはエマルジヨンに浸漬するかあるいは粉
末に該重合体溶液あるいはエマルジヨンを散布
または吹き付けるなどしたのち乾燥する。

(2) 高吸水性樹脂粉末粒子の表面に(1)と同様の方
法で親水性重合体の溶液あるいはエマルジヨン
をコートした後、芒硝等の塩類の水溶液あるい
は有機溶媒と接触させて粒子表面に皮膜を塩析
凝固せしめた後乾燥する。

(3) 親水性重合体あるいは該重合体と可塑剤の混
合物を加熱溶融し、この中に高吸水性樹脂粉末
を浸漬して取り出し、冷却して粒子表面に皮膜
を形成せしめるか、あるいは溶融した親水性重
合体を高吸水性樹脂粉末に散布または吹き付け
て冷却し、粒子表面を被覆する。

(4) 高吸水性樹脂粉末粒子の表面に(1)と同様の方
法で親水性重合体の溶液あるいはエマルジヨン
をコートした後、前述の架橋剤で処理した皮膜
を架橋せしめるか、あるいは無機、有機微粉末
で表面を被覆した後、乾燥する。

被覆膜の厚さは、高吸水性樹脂粉末を処理する
親水性重合体溶液の濃度、散布量、吹き付け量等
をコントロールすることにより、また溶融物をコ
ートする場合は重合体の重合度、可塑剤量等を変
えることにより所望の厚さに変えることができ
る。親水性重合体の溶液の濃度は、通常１〜20重
量％、エマルジヨンの濃度は１〜30重量％程度が
好適である。

本発明で用いられる粉末状高吸水性樹脂は、通
常粒子径が10〜200メツシユ程度、吸水倍率は自
重の数倍〜数百倍、吸水速度は数秒〜数分程度で
ほぼ飽和吸水率に到達する様な性質を有してい
る。これに対して本発明の粒子表面を被覆した粉
末状高吸水性樹脂は、吸水速度は未被覆の粉末樹
脂より遅いが、飽和吸水倍率は粉末状のものと同
程度の性能を有しており、未架橋成分の溶出がほ
とんどなく他の樹脂、ゴム類などに対するブレン
ド性が良好であるので、例えばゴムやポリウレタ
ン弾性体、発泡体等にブレンドして吸水材や止水
材等の用途に使用したり、粉末のままで各種有機
溶媒や石油中の水分の脱水、生理用ナプキンや紙
オムツ等の吸水剤などに広い需要を有することが
期待される。

以下実施例により本発明を具体的に説明する
が、本発明はかかる実施例に限定されるものでは
ない。

実施例１ 500c.c.にセパラブル三つ口フラスコに粉末状ポ
リビニルアルコール（重合度1700、けん化度88モ
ル％、粒度100〜200メツシユ）50ｇ、無水マレイ
ン酸30ｇ、ジオキサン100c.c.、トルエン100c.c.を入
れ、撹拌下に80℃で４時間反応させ、エステル化
によりカルボキシル基を導入すると同時にジエス
テル架橋を生成せしめた。反応混合物を過し、
樹脂部をアセトンで洗浄、過して、アセトン
200c.c.中に分散させ、1N−アルカリメタノール
240c.c.を添加して室温で撹拌下に10分間中和反応
を行ない、樹脂中のカルボキシル基をナトリウム
塩に変えた。分散液を過して乾燥秤量し、粒度
分布が100〜200メツシユの白色粉末状樹脂を得
た。得られた樹脂は数分で自重の250倍の水を吸
収する能力を有しており、水による溶出成分量は
樹脂の15重量％であつた。

別にポリアクリル酸の１％エタノール溶液と、
水酸化カルシウムの0.2％エタノール溶液を調製
した。上記樹脂をポリアクリル酸溶液に浸漬して
直ちに取り出し、次いで水酸化カルシウム溶液に
浸漬して取り出し、乾燥して粒子表面を架橋ポリ
アクリル酸で被覆した粉末を得た。得られた表面
被覆高吸水性樹脂は、30分で自重の200倍の水を
吸収する能力を有しており、溶出成分はほとんど
認められなかつた。

実施例２デンプン50ｇ、アクリロニトリル50ｇ、ジビニ
ルベンゼン0.2ｇ、50％含水メタノール200c.c.を混
合し、硝酸第２セリウムアンモニウムを触媒に用
いて80℃で７時間反応を行ない、デンプンにアク
リロニトリルをグラフト重合せしめた。反応混合
物を別し、樹脂部を加水反応してニトリル基を
アミド基及びカルボキシル基に変えた。得られた
樹脂は黄色で粒度分布は150〜200メツシユであ
り、数分で自重の120倍の水を吸収する能力を有
していた。また、水による溶出成分は６重量％で
あつた。

別にポリビニルアルコール（重合度1700、けん
化度99.9モル％）を水に加熱溶解して１％濃度の
水溶液を調製し、また芒硝を水に加熱溶解して濃
度15％の水溶液を調製した。上述の樹脂をポリビ
ニルアルコール水溶液に浸漬して直ちに取り出
し、次いで芒硝溶液に浸漬して３分後に取り出し
て乾燥し、粒子表面を被覆した樹脂粉末を得た。
得られた樹脂は30分で自重の80倍の水を吸収する
能力を有し、水による溶出成分はほとんど認めら
れなかつた。

実施例３コーンスターチ50ｇ、アクリル酸ナトリウム50
ｇ、エチレングリコールジメタクリレート0.2ｇ、
50％メタノール水溶液300c.c.を混合し、触媒とし
て硝酸第２セリウムアンモニウムを用いて窒素雰
囲気下80℃で８時間グラフト重合した後、溶媒を
揮発させ、固形部を粉砕して白色で粒度が50〜
100メツシユの樹脂を得た。得られた樹脂は数分
で自重の200倍の水を吸収する能力を有していた。
また、水による溶出成分量は16重量％であつた。

コンニヤクグルコマンナンを水に溶解して濃度
0.5％の水溶液を調製し、また水酸化カルシウム
を水に溶解して濃度0.2％の水溶液を調製した。
上で得られた粉末樹脂をコンニヤクグルコマンナ
ン水溶液に浸漬して直ちに取り出し、次いで水酸
化カルシウム溶液に浸漬して取り出して乾燥し
た。得られた表面被覆粉末は30分で自重の110倍
の水を吸収する性能を有し、水による溶出部はほ
とんど認められなかつた。

実施例４アクリル酸50部とジビニルベンゼン0.3部をト
ルエン中で過酸化ベンゾイルを触媒に用いて80℃
で８時間重合し、架橋ポリアクリル酸を作り、次
いで温度を室温まで下げた後1N−アルカメタノ
ールを添加して室温下に10分間撹拌してカルボキ
シル基を中和して架橋ポリアクリル酸ナトリウム
塩を得た。反応混合物を過、乾燥して粒度100
〜150メツシユの粉末樹脂を得た。この樹脂は数
分間で自重の150倍の水を吸収する能力を有し、
水による溶出成分は12重量％であつた。

ヒドロキシエチルメタクリレート95モル％、グ
リシジルメタクリレート５モル％よりなる共重合
体をメタノールに溶解して濃度１％の溶液を調製
し、上記の樹脂粉末を溶液中に浸漬して取り出
し、乾燥後150℃で加熱してポリヒドロキシエチ
ルメタクリレートを架橋した。得られた樹脂は30
分で自重の70倍の水を吸収する能力を有してお
り、水による溶出成分はほとんど認められなかつ
た。

Claims

【特許請求の範囲】

１粉末状高吸水性樹脂の粉末粒子の表面を親水
性弾性体で被覆してなる表面被覆粉末状高吸水性
樹脂。