JPH02132103A - ポリアクリル酸アルカリ金属塩の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はポリアクリル酸アルカリ金属塩の製造方法に
関し、詳しくは、バランスのとれた吸水性およびゲル強
度を有するポリアクリル酸アルカリ金属塩の製造方法に
関するものである。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］紙おむ
つ、生理用品等の素材として、ポリアクリル酸アルカリ
金属塩が知られている。

そして、このポリアクリル酸アルカリ金属塩は、アクリ
ル酸アルカリ金属塩を特定の溶媒中、重合開始剤、界面
活性剤等の存在下、逆相懸濁重合することによって製造
しうろことが知られている（特公昭５４−３０７１０号
公報）。

ところで、このような吸水性樹脂においては、すぐれた
吸水性を有するとともに一定以上のゲル強度を有するこ
とが要求される。そこでゲル強度の向上を図るために、
アクリル酸アルカリ金属塩を逆相懸濁重合して得られる
重合生成物に、架橋剤としてエポキシ化合物を添加して
架橋処理する方法が知られている（特開昭６０−１８６
５０６号公報）。また、架橋剤としてヒドロキシ化合物
を用いうろことも提案されている（特開昭５９−６２６
６５号公報）。

しかしながら、前者の方法によって得られるポリアクリ
ル酸アルカリ金属塩は、ゲル強度においてはほぼ満足す
べき水準にあるものの、吸水性に劣るという問題があり
、一方、後者の方法によって得られるものは、吸水性に
はすぐれているものの、ゲル強度に劣るという欠点があ
った。

この発明は、このような従来の欠点を解消し、吸水性お
よびゲル強度ともにすぐれ、両者のバランスのとれたポ
リアクリル酸アルカリ金属塩の製造方法を提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 発明者らは、前記目的を達成するために、アクリル酸ア
ルカリ金属塩を逆相懸濁重合して得られる重合生成物を
架橋処理するに際して用いる架橋剤について種々検討を
重ねた結果、エポキシ化合物とヒドロキシ化合物とを組
み合わせて用いることによって、吸水性およびゲル強度
ともにすぐれ、両者のバランスのとれｔ；ボリアクリル
酸アルカリ金属塩が得られるということを見い出し、こ
の知見に基づいてこの発明をなすに至った。

すなわち、この発明によれば、アクリル酸アルカリ金属
塩を逆相懸濁重合して得られる重合生成物に、エポキシ
化合物およびヒドロキシ化合物からなる架橋剤を添加し
て架橋処理することを特徴とするポリアクリル酸アルカ
リ金属塩の製造方法が提供される。

以下、この発明を詳しく説明する。

この発明において用いる単量体、アクリル酸アルカリ金
属塩としては、アクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリ
ウム、アクリル酸リチウム等が挙げられ、中でもアクリ
ル酸ナトリウムは好ましく用いられる。

このアクリル酸アルカリ金属塩は、たとえば、アクリル
酸を水酸化アルカリ金属の水溶液で中和処理することに
よって調製することができる。

このときの中和度は、完全中和でも差し支えはないが、
好ましくは５０〜９５％、より好ましくは６５〜８５％
とすることが望ましい。

重合にあたってはこのようにして調製されたアクリル酸
アルカリ金属塩水溶液が用いられる。

このとき水溶液の濃度に特に制限はないが、通常は３０
重量％以上、好ましくは３５〜７５重量％とするのが望
ましい。

重合にあたっては、溶媒、重合開始剤および界面活性剤
が用いられる。

溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタ
ン等の脂肪族炭化水素や、シクロペンタン、シクロヘキ
サン、シクロへブタン、シクロオクタン等の脂環式炭化
水素が望ましい。

その使用量に特に制限はないが、通常はアクリル酸アル
カリ金属塩水溶液に対し、重量で１〜５倍量が用いられ
る。

重合開始剤としては、水溶性ラジカル発生剤が用いられ
、このラジカル発生剤としては、過硫酸カリウム、過硫
酸アンモニウム、過硫化水素や水溶性アゾ化合物等が挙
げられる。

これら重合開始剤は、亜流酸塩のような還元性物質また
はアミン等と組み合わせて、レドツクス開始剤として用
いてもよい。

この重合開始剤の使用量は通常、アクリル酸アルカリ金
属塩に対し、Ｏ．Ｏｉ−１．０重量％であるが、その量
は特に制限的ではない。

重合にあたって用いる界面活性剤としては油溶性界面活
性剤が用いられ、特にＨＬＢが３〜８の非イオン性界面
活性剤が望ましい。

この界面活性剤としては、ソルビタン脂肪酸エステル、
ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等が挙げ
られ、中でもソルビタンモノステアレートは好ましいも
のである。

この界面活性剤の使用量についても特に制限はないが、
通常はアクリル酸アルカリ金属塩に対し、１〜１０重量
％である。

この発明においては、前記アクリル酸アルカリ金属塩を
、前記溶媒、重合開始剤および界面活性剤の存在下、逆
相懸濁重合する。

ここにおいて、逆相懸濁重合とは、溶媒相（油相）中に
界面活性剤が溶解しており、一方、水相にアクリル酸ア
ルカリ金属塩および重合開始剤が溶解しており、静置し
た状態においては油相（０）と水相（Ｗ）の二相から重
合系が形成されている。

この重合系を撹拌することによって重合系は懸濁状態と
なり、油相中に水相が分散したｉ（Ｗ／Ｏ）を形成し重
合反応が進行する重合方法である。

重合条件は特に制限的ではなく、通常は１０〜９５℃、
好ましくは２０〜８５℃の温度、１〜１５時間、好まし
くは２〜１０時間であり、通常は常圧で行われる。

この発明は、このようにして得られた重合生成物に、エ
ボキシ化合物およびヒドロキシ化合物からなる架橋剤を
添加して架橋処理することを特徴とする。

ここにおいて用いるエポキシ化合物としては、エチレン
グリコーノレグリシシＪレエーテノレ、ホリエチレング
リコールグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコー
ルジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグ
リシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシ
ジルエーテル、グリセリンポリグリシジルエーテル、ト
リメチロールプロパンポリグリシジルエーテル等を挙げ
ることができる。

また、ヒドロキシ化合物としては、エチレングリコーノ
レ、ジエチレングリコーノレ、トリエチレングリコール
、ジ、トリ以上のポリエチレングリコール、プロピレン
グリコーノ呟シプロピレングリコール、トリプロピレン
グリコール、ジ、トリ以上のポリプロピレングリコール
等を挙げることができる。

このエポキシ化合物とヒドロキシ化合物との使用割合に
ついては特に制限はないが、通常はエポキシ化合物：ヒ
ドロキシ化合物が等量比１：ｏ．０１〜１：５０の範囲
で組み合わせて用いられる。

この組合せからなる架橋剤の使用量についても特に制限
はないが、通常はアクリル酸アルカリ金属塩１００９に
対し、０．０００１〜０．１当量、好ましくは０．００
０２〜０．０５当量である。

架橋処理する条件にも特に制限はないが、通常は、２０
〜２　０　０　’Ｏ、好ましくは５０−１５０℃の温度
で１０分間〜１５時間、好ましくは３０分間〜１０時間
である。

架橋処理を終了した生成液から溶媒を除去することによ
って、ポリアクリル酸アルカリ金属塩が得られる。

このようにして得られたポリアクリル酸アルカリ金属塩
は、吸水性またはゲル強度において、いずれか一方に偏
重した性質を有さす、バランスよく両者にすぐれた吸水
性樹脂である。

［実施例］ 以下、実施例および比較例を挙げ、この発明をさらに詳
しく説明する。

実施例１〜３および比較例１〜２ 撹拌機、還流冷却器、温度計および窒素ガス導入管を備
えた四口フラスコに、表に示した溶媒を表示量採り、表
に示した界面活性剤を表示量添加し溶解した。

続いて、窒素ガスを吹きこんで溶存酸素を除去し　ｔこ
　。

別途、三角フラスコ中でアクリル酸１９重量部を、外部
より氷冷しながら、水３９重量部に溶解した８．３重量
部の水酸化ナトリウムを含む水溶液を用いて、カルポキ
シル基の７６％を中和した。

このようにして調製した３５％のアクリル酸ナトリウム
水溶液に、表に示した重合開始剤を表示量添加し溶解し
た後、窒素ガスを吹きこんで溶存酸素を除去した。

この三角フラスコの内容物を前記四口フラスコに加えて
分散させ、わずかに窒素ガスを導入しつつ、表示の重合
条件で撹拌して重合を行った。

得られた重合生成物に表に示した架橋剤を表示量添加し
て、表示の条件で架橋処理した。

この処理物から、減圧下で溶媒を除去し、残存した樹脂
部を７０゜Ｃで減圧下、乾燥し粉砕してポリアクリル酸
ナトリウム粉末を得た。

このポリアクリル酸ナトリウムの吸水量およびゲル強度
を測定した。

結果を表に示す。

なお、吸水量およびゲル強度の測定は下記によった。

く吸水量〉 ＩＱの広ロビンに純水７５０ｇと吸水性樹脂０．５ｇを
加え、１５時間放置する。

しかる後、８０メッシュの金網でろ別し、得られた膨潤
樹脂の重量を測定して、下式により吸水量を算出した。

〈ゲル強度〉 １００９のビーカーに、吸水性樹脂２ｇを入れ、メタノ
ール２９を加えて吸水性樹脂を十分にメタノールで湿潤
させる。これに純水４０９を一気に入れ、十分に振りま
ぜ、均一に吸水させて試料とし、第１図に示す装置でゲ
ル強度を測定した。

このときの板体は６０＋ａｍ−とじ、試料の厚さは５ｍ
ｍとした。

試料が破砕したときのおもりの重量に基づきゲル強度を
算出した。

（以下余白） ［発明の効果］ この発明によれば、吸水性またはゲル強度において、い
ずれか一方に偏重した性質を有することなく、ハランス
よく両者にすぐれたポリアクリル酸アルカリ金属塩が得
られ、このものは良好な吸水性樹脂として有用である。

このため、紙おむつや生理用品等の素材に好適な吸水性
樹脂が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は吸水性樹脂のゲル強度を測定するための装置の
概略図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　アクリル酸アルカリ金属塩を逆相懸濁重合して得ら
   れる重合生成物に、エポキシ化合物およびヒドロキシ化
   合物からなる架橋剤を添加して架橋処理することを特徴
   とするポリアクリル酸アルカリ金属塩の製造方法。