JPH03162479A - Water-retaining agent for heat-generation composition - Google Patents

Water-retaining agent for heat-generation composition

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JPH03162479A
JPH03162479A JP1302095A JP30209589A JPH03162479A JP H03162479 A JPH03162479 A JP H03162479A JP 1302095 A JP1302095 A JP 1302095A JP 30209589 A JP30209589 A JP 30209589A JP H03162479 A JPH03162479 A JP H03162479A
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acrylate
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難波 多加志
Kazumasa Kimura
和正 木村
Hiroya Kobayashi
博也 小林
Tadao Shimomura
下村 忠生
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Abstract

PURPOSE:To provide the subject water-retaining agent composed of a crosslinked polymer produced by polymerizing a mixture of a specific (meth)acrylic acid ester monomer and a carboxyl-containing unsaturated monomer at a specific ratio and giving a composition having excellent water-absorbing and retaining property and high fluidity. CONSTITUTION:The objective composition is composed of a crosslinked polymer produced by polymerizing a monomer mixture consisting of (A) 20-80wt.% of a (meth)acrylic acid ester monomer of formula (R is H or methyl; X is 2-4C oxyalkylene containing >=50mol% of oxyethylene group based on total oxyalkylene group; Y is 0H, 1-5C alkoxy, phenoxy or oxyalkylphenyl having 1-3 substituents consisting of 1-9C alkyl; n is 3-100) [e.g. hydroxypolyethylene glycol mono(meth)acrylate] and (B) 20-80wt.% of a water-soluble unsaturated monomer containing carboxyl group [e.g. (meth)acrylic acid] optionally in the presence of a crosslinking agent.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、発熱性組成物用保水剤に関する。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a water retention agent for exothermic compositions.

更に詳しくは、金属粉の酸化反応による発熱を利用する
使い捨てカイロ等の発熱性組成物において、金属粉の酸
化反応を促進するために添加されている塩水を吸水保持
して酸化反応を好適に抑制することのできる発熱性組成
物用保水剤に関する。
More specifically, in exothermic compositions such as disposable body warmers that utilize heat generated by the oxidation reaction of metal powder, the oxidation reaction is suitably suppressed by absorbing and retaining salt water added to promote the oxidation reaction of the metal powder. The present invention relates to a water-retaining agent for exothermic compositions that can be used in exothermic compositions.

(従来の技術) 金属粉の酸化反応による発熱を利用する発熱性組成物は
公知であり、使い捨てカイロとして広く一般に用いられ
ている。また、このような発熱性組或物に金属粉を酸化
させる触媒として塩水が添加され、この塩水を吸収・保
持して酸化反応を抑制するために保水剤を使用すること
も公知である。
(Prior Art) Exothermic compositions that utilize heat generated by the oxidation reaction of metal powder are well known and are widely used as disposable body warmers. It is also known that salt water is added to such exothermic compositions as a catalyst for oxidizing the metal powder, and that a water retention agent is used to absorb and retain this salt water to suppress the oxidation reaction.

この保水剤としては、たとえばカルボキシメチルセルロ
ース、デンプンーアクリル酸グラフト重合体の中和物、
ポリアクリル酸部分中和物架橋体等のカルボキシル基含
有ボリマーが知られている。
Examples of the water-retaining agent include carboxymethyl cellulose, neutralized starch-acrylic acid graft polymers,
Carboxyl group-containing polymers such as partially neutralized crosslinked polyacrylic acid are known.

(発明が解決しようとする問題点) ところが、従来用いられてきた保水剤は、塩水に対する
吸水倍率が低く、また経時的に吸水倍率が変化するとい
う欠点があった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, conventionally used water retaining agents have the disadvantage that their water absorption capacity for salt water is low and that their water absorption capacity changes over time.

このため、発熱性組成物中に保水剤を大量に添加しなく
てはならず、製品全体の重量やサイズが大きくなって携
帯上不便であった。また、保水剤量を少なくすると、組
成物を製造する際、塩水を吸水して増粘した保水剤が金
属粉を塊状化させ、均一な混合が達成できなかった。し
かも、組成物製造時に保水剤に吸水させた塩水が組成物
保存中に保水剤から放出される結果、使用時の製品の品
質が安定しないなどの問題点も有していた。
Therefore, a large amount of water retaining agent must be added to the exothermic composition, which increases the weight and size of the entire product, making it inconvenient to carry. Furthermore, when the amount of water-retaining agent is reduced, when producing the composition, the water-retaining agent that absorbs salt water and thickens causes the metal powder to form lumps, making it impossible to achieve uniform mixing. Furthermore, the salt water absorbed by the water retention agent during composition production is released from the water retention agent during storage of the composition, resulting in problems such as unstable product quality during use.

本発明は、上記問題点を解決するものである。The present invention solves the above problems.

したがって、本発明の目的は、発熱性組成物への配合量
を少なくしても金属粉やその他の添加物との均一混合が
達成できる塩水の吸水能に優れた発熱性組威物用保水剤
を提供することである。また、本発明の他の目的は、保
存中の品質低下のないコンパクトな発熱性組成物を提供
することである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a water retention agent for exothermic compositions that has excellent water absorption ability for salt water and can achieve uniform mixing with metal powder and other additives even if the amount incorporated into the exothermic composition is reduced. The goal is to provide the following. Another object of the present invention is to provide a compact pyrogenic composition that does not deteriorate in quality during storage.

(問題点を解決するための手段および作用)本発明者ら
は、上記目的を達成するため鋭意研究を重ねた結果、特
定の構造を有する(メタ)アクリル酸エステル系単量体
およびカルボキシル基含有不飽和単量体を特定の比率で
重合して得られる架橋重合体を発熱性組戊物用保水剤と
して用いることにより上記の問題点をことごとく解決で
きることを見いだし、本発明を完成するに至った。
(Means and effects for solving the problem) As a result of extensive research to achieve the above object, the present inventors have developed a (meth)acrylic acid ester monomer having a specific structure and a carboxyl group-containing monomer. We have discovered that all of the above problems can be solved by using a crosslinked polymer obtained by polymerizing unsaturated monomers in a specific ratio as a water retention agent for exothermic compositions, and have completed the present invention. .

すなわち、本発明は、 一般式 RO (ただし、Rは水素またはメチル基、Xは全オキシアル
キレン基に対するオキシエチレン基のモル分率が50%
以上である炭素数2〜4のオキシアルキレン基であり、
Yはヒドロキシル基、炭素数l〜5のアルコキシ基、フ
ェノキシ基または炭素数1〜9のアルキル基をl〜3個
置換基として有するオキシアルキルフエニル基であり、
nは平均で3〜100の数である。) で表わされる(メタ)アクリル酸エステル系単量体(A
)(以下、単量体(A) という)20〜80重量%と
カルボキシル基含有水溶性不飽和単量体(B)(以下、
単量体(8) という)20〜80重量%とからなる単
量体混合物(I)を架橋剤の存在下または不存在下に重
合して得られる架橋重合体からなる発熱性組成物用保水
剤に関するものである。
That is, the present invention is based on the general formula RO (where R is hydrogen or a methyl group, and
An oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms, which is the above,
Y is an oxyalkylphenyl group having 1 to 3 substituents of a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a phenoxy group, or an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms;
n is a number from 3 to 100 on average. ) A (meth)acrylic acid ester monomer (A
) (hereinafter referred to as monomer (A)) 20 to 80% by weight and carboxyl group-containing water-soluble unsaturated monomer (B) (hereinafter referred to as
A water-retaining composition for exothermic compositions comprising a crosslinked polymer obtained by polymerizing a monomer mixture (I) comprising 20 to 80% by weight of monomer (8) in the presence or absence of a crosslinking agent. This is related to drugs.

本発明に用いられる単量体(A)は、前記一般式で表わ
されるような(メタ)アクリル酸エステル系単量体であ
り、例えばヒドロキシポリエチレングリコールモノ (
メタ)アクリレート、ヒドロキシポリエチレングリコー
ル・ポリプロピレングリコールモノ (メタ)アクリレ
ート、ヒドロキシポリエチレングリコール・ポリブチレ
ングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリ
エチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキ
シポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコール
モノ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリ
コール・ポリブチレングリコールモノ(メタ)アクリレ
ート、エトキシポリエチレングリコールモノ (メタ)
アクリレート、エトキシポリエチレングリコール・ポリ
プロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エト
キシポリエチレングリコール●ポリプチレングリコール
モノ(メタ)アクリレート、フエノキシポリエチレング
リコールモノ(メタ)アクリレート、ペンジルオキシポ
リエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等をあ
げることができ、これらの■種又は2種以上を用いるこ
とができる。
The monomer (A) used in the present invention is a (meth)acrylic acid ester monomer represented by the above general formula, for example, hydroxypolyethylene glycol mono (
meth)acrylate, hydroxypolyethylene glycol/polypropylene glycol mono(meth)acrylate, hydroxypolyethylene glycol/polybutylene glycol mono(meth)acrylate, methoxypolyethylene glycol mono(meth)acrylate, methoxypolyethylene glycol/polypropylene glycol mono(meth)acrylate, Methoxypolyethylene glycol/polybutylene glycol mono(meth)acrylate, ethoxypolyethylene glycol mono(meth)
Acrylate, ethoxypolyethylene glycol/polypropylene glycol mono(meth)acrylate, ethoxypolyethylene glycol ●Polybutylene glycol mono(meth)acrylate, phenoxypolyethylene glycol mono(meth)acrylate, penzyloxypolyethylene glycol mono(meth)acrylate, etc. These types (1) or two or more types can be used.

単量体(A)における全オキシアルキレン基に対するオ
キシエチレン基のモル分率は50%以上でなければなら
ず、このモル分率が50%未満のもの例えばアルコキシ
ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレートや
フエノキシポリプチレングリコールモノ(メタ)アクリ
レートなどを単量体(^)の代わりに使用すると、吸水
倍率の高い保水剤として有効な架橋重合体が得られない
The mole fraction of oxyethylene groups to all oxyalkylene groups in monomer (A) must be 50% or more, and those with this mole fraction of less than 50%, such as alkoxypolypropylene glycol mono(meth)acrylate and fluorine If enoxypolybutylene glycol mono(meth)acrylate or the like is used instead of the monomer (^), a crosslinked polymer that is effective as a water retention agent with a high water absorption capacity cannot be obtained.

また、単量体(A)の側鎖の末端がヒドロキシル基の場
合には、重合体製造時や発熱性組成物の調整時に高温が
加わると架橋反応を起こし、保水剤の吸水倍率が低下す
る可能性があるので、このような重合体製造条件や発熱
性組成物の調整条件を選択する場合には、単量体(^)
として側鎖の末端に疎水性官能基を有するものを使用す
る方が好ましい。
In addition, if the end of the side chain of monomer (A) is a hydroxyl group, if high temperatures are applied during polymer production or preparation of exothermic composition, a crosslinking reaction will occur and the water absorption capacity of the water retention agent will decrease. Therefore, when selecting such polymer production conditions or exothermic composition adjustment conditions, it is necessary to
It is preferable to use one having a hydrophobic functional group at the end of the side chain.

本発明に用いられる単量体(B) としては、カルボキ
シル基を有し且つ水溶性のものであれば特に制限なく、
例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコ
ン酸、シトラコン酸、マレイン酸、フマル酸等やこれら
の塩があげられ、これらの1種又は2種以上を用いるこ
とができる。
The monomer (B) used in the present invention is not particularly limited as long as it has a carboxyl group and is water-soluble.
Examples include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, citraconic acid, maleic acid, fumaric acid, and salts thereof, and one or more of these can be used.

本発明においては、単量体混合物(I)中、単量体(^
)は20〜80重量%、単量体(B)は20〜80重量
%の比率で使用する。単量体(^)が20重量%未満の
少ない量では、得られる保水剤の塩水を吸水保持する能
力が低下し、単量体(A)を用いる効果が現われない。
In the present invention, in the monomer mixture (I), the monomer (^
) is used in a proportion of 20 to 80% by weight, and monomer (B) is used in a proportion of 20 to 80% by weight. If the amount of monomer (^) is small, such as less than 20% by weight, the ability of the resulting water retention agent to absorb and retain salt water will be reduced, and the effect of using monomer (A) will not be apparent.

また、80重量%を超えて多量の単量体(A)を用いる
と、得られる保水剤の吸水倍率が低下する。なお、単量
体混合物(1)に、本発明の保水剤の性能を損なわない
範囲で単量体(A)や単量体(B)以外の単量体を一部
混合して用いてもよい。
Moreover, if a large amount of monomer (A) is used in excess of 80% by weight, the water absorption capacity of the resulting water retention agent decreases. It should be noted that monomers other than monomer (A) and monomer (B) may be partially mixed with the monomer mixture (1) as long as the performance of the water retention agent of the present invention is not impaired. good.

本発明の保水剤として有効な架橋重合体は、前記単量体
混合物(I)を架橋剤の存在下または不存在下に重合す
ることにより得ることができるが、得られる架橋重合体
の保水能を自在に制御することができ、発熱性組成物用
として好適な保水剤を容易に得られるという点で、架橋
剤の存在下に重合を行う方が好ましい。
The crosslinked polymer effective as a water retention agent of the present invention can be obtained by polymerizing the monomer mixture (I) in the presence or absence of a crosslinking agent, and the water retention capacity of the resulting crosslinked polymer is It is preferable to carry out the polymerization in the presence of a crosslinking agent, since the water retention agent can be freely controlled and a water retention agent suitable for use in exothermic compositions can be easily obtained.

本発明における架橋剤としては、例えばエチレングリコ
ールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ
(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)ア
クリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリ
レート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレ
ート、ペンタエリスリトールトリ (メタ)アクリレー
ト、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、N
,N−メチレンビス(メタ)アクリルアミド、イソシア
ヌル酸トリアリル、トリメチロールプロパンジアリルエ
ーテル等の1分子中にエチレン性不飽和基を2個以上有
する化合物;単量体(Bl 中のカルボキシル基と反応
する官能基を2個以上有するものとして例えばエチレン
グリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリ
コール、ポリエチレングリコール、グリセリン、ポリグ
リセリン、プロピレングリコール、ジエタノールアミン
、トリエタノールアミン、ポリプロピレングリコール、
ペンタエリスリトール、ソルビット、ソルビタン、グル
コース、マンニット、マンニタン、シヨ糖、ぶどう糖等
の多価アルコール類や、エチレングリコールジグリシジ
ルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、ポリエ
チレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレング
リコールジ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、トリメチロールプロパンジグリシジルエ
ーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテ
ル、グリセリントリグリシジルエーテル等のポリエポキ
シ化合物等があげられ、これらの1種又は2種以上を用
いることができる。架橋剤として多価アルコールを用い
る場合には150〜250℃で、ポリエポキシ化合物を
用いる場合には50〜250’Cで重合中あるいは重合
後に熱処理することが好ましい。
Examples of the crosslinking agent in the present invention include ethylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, propylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, and triethylene glycol di(meth)acrylate. Methylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol di(meth)acrylate, N
, N-methylenebis(meth)acrylamide, triallyl isocyanurate, trimethylolpropane diallyl ether, etc. Compounds having two or more ethylenically unsaturated groups in one molecule; a functional group that reacts with the carboxyl group in the monomer (Bl) For example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, glycerin, polyglycerin, propylene glycol, diethanolamine, triethanolamine, polypropylene glycol,
Polyhydric alcohols such as pentaerythritol, sorbitol, sorbitan, glucose, mannitol, mannitan, sucrose, glucose, ethylene glycol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, polypropylene Examples include polyepoxy compounds such as glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, trimethylolpropane diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, and glycerin triglycidyl ether. One or more of these can be used. When using a polyhydric alcohol as a crosslinking agent, heat treatment is preferably performed at 150 to 250°C, and when using a polyepoxy compound, heat treatment is preferably performed at 50 to 250°C during or after polymerization.

架橋剤の存在下で単量体混合物(I)を重合する場合に
おいて、架橋剤の使用量は、前記単量体混合物(I)に
対して0.001〜5.0mo1%の範囲が好ましい。
When the monomer mixture (I) is polymerized in the presence of a crosslinking agent, the amount of the crosslinking agent used is preferably in the range of 0.001 to 5.0 mo1% based on the monomer mixture (I).

5.  0mol%を超える量では、得られる架橋重合
体の架橋密度が大きくなりすぎて保水能が低下する傾向
がある。逆にO’.001mol%未満の少ない量では
、架橋密度が小さすぎて塩水を吸収した後の架橋重合体
にべとつきが生じ、金属粉やその他の添加剤との均一混
合が困難になる。
5. If the amount exceeds 0 mol %, the crosslinking density of the resulting crosslinked polymer tends to become too high and the water retention capacity tends to decrease. On the contrary, O'. If the amount is less than 0.001 mol %, the crosslinking density will be too low and the crosslinked polymer will become sticky after absorbing salt water, making it difficult to mix uniformly with metal powder and other additives.

本発明の発熱性組威物用保水剤として有効な架橋重合体
を得るための重合方法は、従来から知られている公知の
方法が採用でき、例えばラジカル重合触媒を用いる方法
、放射線・電子線・紫外線等を照射する方法等があげら
れる。ラジカル重合触媒としては、例えば過酸化水素、
ペンゾイルパーオキサイド、キュメンハイドロパーオキ
サイド等の過酸化物;アゾビスイソブチロニトリル、2
2′−アゾビス−2−アミジノプロパン塩酸塩等のアゾ
化合物;過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸
ナトリウム等の過硫酸塩等があげられる。これらの重合
開始剤は2種以上混合して使用することも可能であり、
さらに亜硫酸塩、Lアスコルビン酸、第2鉄塩等の還元
剤との組合せによるレドックス系開始剤として使用して
も良い。
The polymerization method for obtaining the crosslinked polymer effective as a water retention agent for exothermic compositions of the present invention can be any conventionally known method, such as a method using a radical polymerization catalyst, a method using radiation/electron beams, etc.・Methods such as irradiation with ultraviolet rays etc. can be mentioned. Examples of radical polymerization catalysts include hydrogen peroxide,
Peroxides such as penzoyl peroxide and cumene hydroperoxide; azobisisobutyronitrile, 2
Examples include azo compounds such as 2'-azobis-2-amidinopropane hydrochloride; persulfates such as ammonium persulfate, potassium persulfate, and sodium persulfate. These polymerization initiators can also be used in combination of two or more,
Furthermore, it may be used as a redox initiator in combination with a reducing agent such as sulfite, L-ascorbic acid, or ferric salt.

重合温度は用いる触媒の種類により異なるが、得られる
架橋重合体の分子量が充分大きくでき、また重合を完結
させる意味から20〜100℃の範囲であることが好ま
しい。
Although the polymerization temperature varies depending on the type of catalyst used, it is preferably in the range of 20 to 100°C in order to ensure that the molecular weight of the resulting crosslinked polymer is sufficiently large and to complete the polymerization.

単量体混合物(I)を溶媒に溶解希釈してから重合に供
することも自由であり、このような重合系溶媒としては
、例えば水、メタノール、エタノール、アセトン、ジメ
チルホルムアミド等やこれらの混合物を使用することが
できる。
It is also possible to subject the monomer mixture (I) to polymerization after dissolving and diluting it in a solvent. Examples of such polymerization solvents include water, methanol, ethanol, acetone, dimethylformamide, etc., and mixtures thereof. can be used.

単量体混合物(I)の溶媒溶液を用いる場合の溶液濃度
には特に制限はないが、重合反応の制御の容易さと収率
・経済性を考慮すれば、20重量%〜飽和濃度以下であ
ることが好ましい。
When using a solvent solution of monomer mixture (I), there is no particular restriction on the concentration of the solution, but considering ease of control of the polymerization reaction, yield, and economy, it is 20% by weight to saturated concentration or less. It is preferable.

重合形態としては、例えばソルビタン脂肪酸エステル、
シヨ糖脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポ
リグリセリン脂肪酸エステル、エチルセルロースやセル
ロースアセテート等のセルロースエステル、セルロース
エーテル、α−オレフィンー無水マレイン酸共重合体等
のカルボキシル基含有重合体などを分散剤として用いて
疎水性有機溶媒中に単量体水溶液を分散させて行う逆相
懸濁重合法、注型重合法、双腕型二−ダーのせん断力に
より含水ゲル状重合体を細分化しながら重合する方法、
薄膜重合広、噴霧重合法等の種々の方法を採用できる。
Examples of the polymerization form include sorbitan fatty acid ester,
Sucrose fatty acid esters, glycerin fatty acid esters, polyglycerin fatty acid esters, cellulose esters such as ethyl cellulose and cellulose acetate, cellulose ethers, carboxyl group-containing polymers such as α-olefin-maleic anhydride copolymers, etc. are used as dispersants to make them hydrophobic. A reverse phase suspension polymerization method in which an aqueous monomer solution is dispersed in a neutral organic solvent, a casting polymerization method, a method in which a hydrogel polymer is polymerized while being fragmented by the shear force of a double-armed seconder,
Various methods such as thin film polymerization, spray polymerization, etc. can be employed.

さらに本発明の発熱性組成物用保水剤は、単量体混合物
(Dを架橋剤の存在下または不存在下に重合して得られ
る前記架橋重合体の表面近傍を親水性架橋剤によってさ
らに架橋し、表面近傍と内部との間に架橋密度勾配を導
入した架橋重合体としてから保水剤として使用すること
もできる。
Furthermore, in the water retention agent for exothermic compositions of the present invention, the vicinity of the surface of the crosslinked polymer obtained by polymerizing the monomer mixture (D) in the presence or absence of a crosslinking agent is further crosslinked with a hydrophilic crosslinking agent. However, a crosslinked polymer with a crosslinked density gradient introduced between the vicinity of the surface and the inside can also be used as a water retention agent.

架橋重合体の表面近傍をさらに架橋して得られる保水剤
は、表面近傍を架橋していない保水剤に比べ初期吸水速
度が速いため、塩水を吸収させる工程の所要時間を短縮
することができる。
A water retention agent obtained by further crosslinking near the surface of a crosslinked polymer has a faster initial water absorption rate than a water retention agent that is not crosslinked near the surface, so the time required for the process of absorbing salt water can be shortened.

このような前記架橋重合体の表面近傍の架橋に用いる親
水性架橋剤としては、カルボキシル基および/またはカ
ルボキシレート基と反応しうる官能基を分子内に2個以
上含む親水性化合物であればよく、例えばグリセリン、
エチレングリコール、ペンタエリスリトール等の多価ア
ルコール類;エチレングリコールジグリシジルエーテル
等のポリエポキシ化合物;エチレンジアミン、ジエチレ
ントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチ
レンペンタミン、ペンタエチレンへキサミン、ポリエチ
レンイミン等の多価アミン類;グルタルアルデヒド、グ
リオキザール等の多価アルデヒド類;塩化アルミニウム
、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、硫酸アルミニウ
ム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム等の多価金属塩
類等があげられる。
The hydrophilic crosslinking agent used for crosslinking near the surface of the crosslinked polymer may be a hydrophilic compound containing two or more functional groups in the molecule that can react with carboxyl groups and/or carboxylate groups. , such as glycerin,
Polyhydric alcohols such as ethylene glycol and pentaerythritol; polyepoxy compounds such as ethylene glycol diglycidyl ether; polyhydric amines such as ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetraamine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, and polyethyleneimine. ; Polyvalent aldehydes such as glutaraldehyde and glyoxal; Polyvalent metal salts such as aluminum chloride, magnesium chloride, calcium chloride, aluminum sulfate, magnesium sulfate, and calcium sulfate.

これらの親水性架橋剤の使用量は、表面近傍を架橋しよ
うとする架橋重合体に対して0.005〜5重量%の範
囲が好ましい。
The amount of these hydrophilic crosslinking agents used is preferably in the range of 0.005 to 5% by weight based on the crosslinked polymer to be crosslinked near the surface.

また、架橋重合体の表面近傍を架橋する方法についても
特に制限はなく、架橋重合体の粉体に親水性架橋剤をそ
のままあるいは溶液の形で混合したのち必要により加熱
する方法や、架橋重合体の粉体を疎水性有機溶媒中に分
散させて得た分散液に親水性架橋剤を添加したのち必要
により加熱する方法等を採用することができる。
Furthermore, there are no particular restrictions on the method for crosslinking near the surface of the crosslinked polymer, such as a method in which a hydrophilic crosslinking agent is mixed with the powder of the crosslinked polymer as it is or in the form of a solution, and then heated if necessary. A method may be adopted in which a hydrophilic crosslinking agent is added to a dispersion obtained by dispersing the powder in a hydrophobic organic solvent, and then heating is performed if necessary.

本発明の保水剤を用いた発熱性組成物の構成は、従来公
知のものでよく、金属粉、反応助剤としての各種塩類、
水および保水剤を主成分とし、必要に応じて発熱速度を
調整するための添加物やその他の添加剤、増量剤を用い
ることも可能である。
The composition of the exothermic composition using the water retention agent of the present invention may be conventionally known, including metal powder, various salts as reaction aids,
The main ingredients are water and a water retention agent, and it is also possible to use additives for adjusting the heat generation rate, other additives, and fillers as necessary.

本発明の保水剤を用いた発熱性組成物の製造方法につい
ても、従来公知の方法でよく、例えば反応助剤や水溶性
の添加物を水に溶解させた後、この水溶液を本発明の保
水剤に吸水させ、その後金属粉や水不溶性の添加剤等と
保水剤とを混合し、必要に応じて容器に入れることによ
り発熱性組成物を得ることができる。
The method for producing the exothermic composition using the water retention agent of the present invention may be any conventionally known method. For example, after dissolving a reaction aid or a water-soluble additive in water, this aqueous solution is mixed with the water retention agent of the present invention. An exothermic composition can be obtained by allowing the agent to absorb water, then mixing metal powder, water-insoluble additives, etc. with a water retention agent, and placing the mixture in a container as required.

(発明の効果) 本発明の保水剤は塩類等の反応助剤を含んだ水に対して
充分な吸水・保持能を有するので、本発明の保水剤を用
いて発熱性組或物を調製すれば、保水剤表面への金属粉
等の付着がなく、流動性にすぐれた組成物が得られ、そ
の後の移送や袋詰めが容易である。
(Effects of the Invention) Since the water retention agent of the present invention has sufficient water absorption and retention ability for water containing reaction aids such as salts, exothermic compositions can be prepared using the water retention agent of the present invention. For example, there is no adhesion of metal powder or the like to the surface of the water-retaining agent, and a composition with excellent fluidity can be obtained, making subsequent transportation and bagging easy.

また、本発明の保水剤は、性能に支障なく使用量を少な
くできるので、発熱性組成物からなる製品の軽量化小型
化を可能にする。しかも、本発明の保水剤は、組成物製
造時に一旦吸水した塩水を保存中に放出することがない
ので、長期間保存した場合にも性能の低下のない発熱性
組成物を得ることができる。
Further, since the water retention agent of the present invention can be used in a reduced amount without affecting performance, it is possible to reduce the weight and size of products made of exothermic compositions. Moreover, since the water retention agent of the present invention does not release the saline water that has been absorbed during composition production during storage, it is possible to obtain an exothermic composition that does not deteriorate in performance even when stored for a long period of time.

(実 施 例) 以下実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明の
範囲がこれらの実施例のみに限定されるものではない。
(Examples) The present invention will be explained in detail below with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited only to these Examples.

実施例 1 内容積21,開口部1 6 0mmX 1 5 0mm
,深さ135m,羽根の回転径70mmのシグマ型羽根
を2本有するジャケット付ステンレス製双腕型ニダーに
ふたをつけ、この二−ダー中にメトキシポリエチレング
リコールアクリレート(平均で1分子当り10個のエチ
レンオキサイド単位を含むもの)350g,アクリル酸
ナトリウム94.0g,アクリル酸36.0++および
トリメチロールプロパントリアクリレート0.89gを
イオン交換水480gに溶解し、モノマー濃度50%の
モノマー水溶液を調製した。このモノマー水溶液に窒素
ガスを吹き込んで水溶液内に溶存する酸素を追い出した
Example 1 Internal volume 21, opening 1 60mm x 150mm
A jacketed stainless steel double-armed kneader with two sigma-type blades, 135 m deep and 70 mm in rotational diameter, was fitted with a lid, and methoxypolyethylene glycol acrylate (on average, 10 particles per molecule) was placed in the kneader. (containing ethylene oxide units), 94.0 g of sodium acrylate, 36.0++ of acrylic acid, and 0.89 g of trimethylolpropane triacrylate were dissolved in 480 g of ion-exchanged water to prepare an aqueous monomer solution with a monomer concentration of 50%. Nitrogen gas was blown into this aqueous monomer solution to drive out oxygen dissolved in the aqueous solution.

次いで、2本のシグマ型羽根をそれぞれ67および56
+pmの速度で回転させ、ジャケットに80℃の温水を
通して加熱しながら、重合開始剤として過硫酸アンモニ
ウム0.5gとL−アスコルビン酸0.025gを添加
した。重合開始剤を添加して20分後に重合が開始した
。重合開始剤を添加して60分後に反応系内の温度は9
1℃に達し、生成した含水ゲル状重合体は約3mmの径
の細粒に細分化されていた。さらに攪拌を続け重合を開
始して90分後にふたをはずし、含水ゲル状重合体を取
り出した。
Then, two sigma type vanes were placed at 67 and 56 respectively.
0.5 g of ammonium persulfate and 0.025 g of L-ascorbic acid were added as polymerization initiators while rotating at a speed of +pm and heating by passing hot water at 80° C. through the jacket. Polymerization started 20 minutes after adding the polymerization initiator. 60 minutes after adding the polymerization initiator, the temperature inside the reaction system was 9.
The temperature reached 1°C, and the produced hydrogel polymer was finely divided into fine particles with a diameter of about 3 mm. After 90 minutes of continued stirring and initiation of polymerization, the lid was removed and the hydrogel polymer was taken out.

得られた含水ゲル状重合体を、50メッシュ金網上に広
げ、150℃の温度で2時間熱風乾燥した。この乾燥物
を振動ミルを用いて粉砕することにより、本発明の保水
剤(1)を得た。
The obtained hydrogel polymer was spread on a 50-mesh wire gauze and dried with hot air at a temperature of 150° C. for 2 hours. The water retention agent (1) of the present invention was obtained by pulverizing this dried product using a vibration mill.

比較例 1 実施例1と同様の二−ダーにアクリル酸ナトリウム30
5.3g,アクリル酸77.9gおよびトリメチロール
プロパントリアクリレートl.28gをイオン交換水5
74.1gに溶解し、モノマー濃度40%のモノマー水
溶液を調製した。このモノマー水溶液に窒素ガスを吹き
込んで水溶液内に溶存する酸素を追い出した。
Comparative Example 1 Sodium acrylate 30 was added to the same secondary as in Example 1.
5.3 g, acrylic acid 77.9 g and trimethylolpropane triacrylate l. 28g of ion-exchanged water 5
A monomer aqueous solution having a monomer concentration of 40% was prepared by dissolving 74.1 g of the monomer. Nitrogen gas was blown into this aqueous monomer solution to drive out oxygen dissolved in the aqueous solution.

次いで、2本のシグマ型羽根をそれぞれ67および5 
6 rpmの速度で回転させ、ジャケットに40℃の温
水を通して加熱しながら、重合開始剤として過酸化アン
モニウム0.5gとL−アスコルビン酸0.025gを
添加した。重合開始剤を添加して3分後に重合が開始し
た。重合開始剤を添加してl5分後に反応系内の温度は
95℃に達し、生成した含水ゲル状重合体は約3肚の径
の細径に細分化されていた。さらに攪拌を続け重合を開
始して90分後にふたをはずし、含水ゲル状重合体を取
り出した。
Then the two sigma type vanes are 67 and 5, respectively.
While rotating at a speed of 6 rpm and heating 40° C. hot water through the jacket, 0.5 g of ammonium peroxide and 0.025 g of L-ascorbic acid were added as polymerization initiators. Polymerization started 3 minutes after the addition of the polymerization initiator. 15 minutes after the addition of the polymerization initiator, the temperature in the reaction system reached 95° C., and the produced hydrogel polymer had been subdivided into small pieces with a diameter of about 3 degrees. After 90 minutes of continued stirring and initiation of polymerization, the lid was removed and the hydrogel polymer was taken out.

得られた含水ゲル状重合体を、実施例1と同様にして乾
燥、粉砕して比較用保水剤(1)を得た。
The obtained hydrogel polymer was dried and crushed in the same manner as in Example 1 to obtain a comparative water retention agent (1).

実施例 2 実施例1で得た本発明の保水剤(1)  ↓gに3重量
%食塩水20gを吸水させ、鉄粉40gおよび活性炭8
gと混合して、発熱性組成物(1)を調製した。この調
製時において、保水剤への鉄粉や活性炭の付着もなく均
一に混合でき、得られた発熱性組戊物(1)の流動性は
良好であった。
Example 2 ↓g of the water retention agent (1) of the present invention obtained in Example 1 was made to absorb 20g of 3% by weight saline solution, and 40g of iron powder and 8g of activated carbon were added.
g to prepare exothermic composition (1). During this preparation, iron powder and activated carbon were not attached to the water retaining agent and could be mixed uniformly, and the obtained exothermic composite (1) had good fluidity.

比較例 2 保水剤として比較例1で得た比較用保水剤(+)を用い
た以外は、実施例1と同様にして比較発熱性組戊物(1
)を調製した。しかしながら、比較用保水剤(1)の3
重量%食塩水に対する吸水能が不十分であったために食
塩水吸水後の保水剤にべとつきが認められ、鉄粉や活性
炭と混合する際、これらが保水剤に付着して団子状にな
った。
Comparative Example 2 A comparative exothermic composition (1
) was prepared. However, 3 of comparative water retention agent (1)
Because the water absorption capacity for the wt% saline solution was insufficient, the water retention agent was found to be sticky after absorbing the saline solution, and when mixed with iron powder and activated carbon, these adhered to the water retention agent and formed a lump-like shape.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (ただし、Rは水素またはメチル基、Xは全オキシアル
キレン基に対するオキシエチレン基のモル分率が50%
以上である炭素数2〜4のオキシアルキレン基であり、
Yはヒドロキシル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、フ
ェノキシ基または炭素数1〜9のアルキル基を1〜3個
置換基として有するオキシアルキルフェニル基であり、
nは平均で3〜100の数である。) で表わされる(メタ)アクリル酸エステル系単量体(A
)20〜80重量%とカルボキシル基含有水溶性不飽和
単量体(B)20〜80重量%とからなる単量体混合物
( I )を架橋剤の存在下または不存在下に重合して得
られる架橋重合体からなる発熱性組成物用保水剤。
[Claims] 1. General formula ▲ Numerical formulas, chemical formulas, tables, etc.
An oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms, which is the above,
Y is an oxyalkylphenyl group having 1 to 3 substituents of a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a phenoxy group, or an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms;
n is a number from 3 to 100 on average. ) A (meth)acrylic acid ester monomer (A
) 20 to 80% by weight of a carboxyl group-containing water-soluble unsaturated monomer (B) and 20 to 80% by weight of a monomer mixture (I) in the presence or absence of a crosslinking agent. A water retention agent for exothermic compositions comprising a crosslinked polymer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS59147076A (en) * 1983-02-14 1984-08-23 Kuraray Co Ltd Heat-generating composition
JPS62270608A (en) * 1986-05-19 1987-11-25 Nippon Junyaku Kk Water-soluble acrylic copolymer

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