JPH032273A - 吸水性樹脂使用ゲルの耐候性付与方法 - 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〉 本発明は、太陽光（紫外線）に対する耐候性にすぐれた
吸水性樹脂使用ゲルの耐候性付与方法に関する。

〈従来の技術〉 高吸水性樹脂はすぐれた吸水能力と保水能力を有すると
ころから、従来のバルブや吸水紙に代わる吸液素材とし
て、おむつ、生理用品等をはじめ、農業、園芸、食品、
医療等にもその用途が広がりつつある。また、近時は高
吸水性樹脂を水に加えて調製したゲルを蓄冷材として利
用する用途も開発されている。これはゲルを凍結させる
と冷却材として使用できると共に、解けても元のゲル状
態を維持し水が流出しないという利点があるからである
。

しかしながら、前記ゲルを太陽光にさらすと、粘度が急
速に低下し、いわゆるベトベトの状態になってしまうと
いう欠点があった。

ゲルの粘度低下を防止し耐候性を付与する方法としては
、ゲルに紫外線吸収剤を添加する方法や、特開昭５８−
１７１５７号公報に開示のようにゲルに添加剤としてエ
チレンジアミンテトラ酢酸、エチレンジアミンテトラ酢
酸ジナトリウム、トリイソプロパツールアミン、エタノ
ールアミン、没食子酸ｎ−プロピル、ベンゾフェノン誘
導体等を添加する方法が知られている。

さらに、モノマー（例えばアクリル酸等）をアンモニア
で中和し重合させた高吸水性樹脂を使用することも高吸
水性樹脂の耐候性付与方法として提案されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、従来の耐候性付与方法はいずれも満足し
うるちのではなかった。

すなわち、紫外線吸収剤を添加する場合は、紫外線吸収
剤が比較的高価であるためにコストアップになっていた
。

また、上記公報に記載の添加剤は、（ｉｔ毒性が強（、
（ｉｉｌ添加量が多く、（Ｉｉｉ）高価格であり、（■
水不溶性である（このため分散剤を使って分散させる必
要がある）　、ｆＶ）粘度を長期間にわたって保持でき
ず耐候性の付与が十分でない等の欠点があった。

さらに、上記のようにアンモニアで中和し重合する方法
では、後述の比較例で説明するように耐候性の付与にほ
とんど効果がなかった。

本発明は上記のような欠点を排除するためになされたも
のであって、太陽光（紫外線）に対する耐候性にすぐれ
、ゲルの粘度を長期間にわたって高い状態で維持するこ
とができる吸水性樹脂使用ゲルの耐候性付与方法を提供
することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本発明の吸水性樹脂使用ゲルの耐候性付与方法は、吸水
性樹脂を使用して調製されたゲルに、アンモニア、ピロ
リジン、３−メトキシプロピルアミン、Ｎ−（３−アミ
ノプロピル）モルホリン、Ｎ−（３−ジメチルアミノプ
ロピル）メタクリルアミドよりなる群から選ばれた１種
または２種以上を、前記ゲルに対して１０％（重量％、
以下同じ）以下の割合で添加するものである。

すなわち、本発明者らは、耐候性が向上しゲルの粘度を
長期間にわたって高い状態で維持することができ、しか
も毒性が低く、低コストであり、かつ水溶性であるため
に取り扱いも容易な添加剤を提供すべく鋭意研究を重ね
た結果、吸水性樹脂で調製したゲルに上記添加剤を所定
の割合で添加することにより、上記目的を達成しうると
いうまったく新たな事実を見出し、本発明を完成するに
至ったのである。

本発明において使用するゲルは、吸水性樹脂を所定量の
水で膨潤させて得られるものであって、例えば吸水性樹
脂を１００倍の水で膨潤させた１００倍膨潤ゲル等があ
る。

吸水性樹脂としては、例えば水に溶解せず、水中におい
て自重の５０倍程度以上の水を吸収して膨潤し、ヒドロ
ゲルを形成する樹脂であればよく、例えばアクリル酸の
アルカリ金属による部分的中和物の重合体架橋物、澱粉
−アクリロニトリルグラフト重合体の加水分解物、澱粉
−アクリル酸グラフト重合体の中和物、架橋カルボキシ
メチルセルロース、アクリル酸メチル−酢酸ビニル共重
合体の加水分解物、架橋ポリビニルアルコール変成物等
の高吸水性樹脂があげられる。

かかる吸水性樹脂で調製されたゲルに添加する前記添加
剤は、ゲルが直射日光下で長期間粘度低下を起こさない
ようにする上で、ゲルに対して１０％以下、なかんづ＜
０．００５〜５％程度の添加量で使用するのが好ましい
。添加量がこの範囲を下回ると無添加（直射日光下で半
日で粘度低下）と同等か、せいぜい１日程度で粘度が低
下する。一方、添加量が前記範囲を上回ってもそれに見
合う増量効果は認められない。なお、より最適な効果を
発揮する添加量範囲は使用する添加剤の種類に応じて適
宜決定され、アンモニアでは０．００５〜０．５％、Ｎ
−（３−アミノプロピル）モルホリンで０．２〜５％、
ピロリジンおよび３−メトキシプロピルアミンで０．２
〜５％、Ｎ−（３−ジメチルアミノプロピル）メタクリ
ルアミドで０．３〜５％がそれぞれ最適な添加量である
。

本発明における添加剤のうち、アンモニアは最も一般的
な工業原料であるため、非常に安価であり、しかも１０
％アンモニア水を希釈して使用することにより劇物の指
定を回避することができるので、使用上の問題もない。

また、Ｎ−（３−アミノプロピル）モルホリンは、従来
使用されたアミン類に比べて、無臭でかつ引火点が１０
２℃と高く安全であり、毒性も低い（急性毒性試験ＬＤ
　　　が経口投与で３５６０１１ｇ／ｋｇ　）という利
点がある。

〈実施例〉 次に、実施例をあげて本発明の方法を詳細に説明する。

ただし、本発明は以下の実施例のみに限定されるもので
はない。

実施例１〜８ 高吸水性樹脂アクアメイトＡＱ−１００（積水化成品工
業■製の商品名、アクリル系重合体）の１．０ｇと、水
１００ｍｇと、第１表に示す各添加剤の所定量（同表に
示す添加量）とを均一に混合しゲルを得た。

これらのゲルをウェザ−メーターに入れてゲルの状態を
観察した。また、対照用として、添加剤を添加しなかっ
たほかは実施例と同様にして作ったゲルを用いて同様に
試験した。それらの試験結果を第１表に併せて示す。な
お、第１表において、Ｏはゲルの粘度が低下せず、△は
粘度がやや低下、Ｘは水とほぼ同等まで粘度が低下した
ことをそれぞれ示している。

（以下余白） 実施例９〜１３ 高吸水性樹脂アクアメイトＡＱ−１００（前出）の１．
０ｇを、第２表に示す添加剤を同表に示す添加量で添加
し溶解させた水溶液１００ｍｇに加えて、膨潤させ、透
明なポリエチレン袋（厚さ４０μｍ）にそれぞれ封入し
た。

これらを１日中直射日光の当たる鉄板上に並べ、粘度低
下を観察した。また、対照用として、添加剤を添加しな
かったほかは同様にして作ったゲルを用いて同様に試験
した。それらの結果を第２表に併せて示す。なお、第２
表において、◎はゲル調製時のままの粘度であり、Ｏは
粘度が若干低下、△は粘度がさらに低下、×は水とほぼ
同等まで粘度が低下したことをそれぞれ示している。

（以下余白） 比較例１〜２ 第３表に示す添加剤を同表に示す添加量で添加し溶解さ
せた水溶液１００ｒｒｌを使用したほかは実施例９〜１
３と同様にしてポリエチレン袋に封入した膨潤ゲルを得
た。

比較例３ （アンモニアで中和し重合した吸水性樹脂の使用）８０
％アクリル酸７５ｇに２５％アンモニア水３９．７ｇお
よび脱イオン水３０．９ｇを加え、窒素置換した後、２
％ベルオキソニ硫酸塩水溶液３６ｇ、２％ピロ亜硫酸塩
水溶液２１．６ｇおよび０．８％グリオキサール水溶液
１４．４ｇを添加し、４２℃の熱風循環乾燥器内で重合
反応させた。得られたゲルを乾燥、粉砕し、６０〜１２
０メツシユの吸水性樹脂粉末を得た。この吸水性樹脂粉
末を水１００ｍｇで膨潤させ、透明ポリエチレン袋に封
入した。

比較例４ （アクリル系高吸水性樹脂を予め中和し乾燥したものを
使用） 高吸水性樹脂アクアメイトＡＱ（種水化成品工業■製の
商品名）１０ｇに２５％アンモニア水２５ｇを加えた（
完全中和に必要なアンモニア量の約１０倍量である）。

ついで、５時間放置後、１０５℃で２時間乾燥した。こ
の乾燥品１ｇを水１００ｎｌで膨潤させ、透明ポリエチ
レン袋に封入した。

これらを、実施例９〜１３と同様にして直射日光下に放
置して粘度低下を観察した。その結果を第３表に示す。

同表における粘度低下の評価は第２表と同じ基準に基づ
いている。

なお、第３表には添加量を０．１％とした実施例９の試
験結果も併せて示す。

（以下余白） 第１表および第２表に示す試験結果から、添加剤として
、アンモニア、ピロリジン、３−メトキシプロピルアミ
ン、Ｎ−（３−アミノプロピル）モルホリンまたはＮ−
（３−ジメチルアミノプロピル）メタクリルアミドをゲ
ルに添加することにより、紫外線によるゲルの粘度低下
が防止され、耐候性が向上していることがわかる。

これに対して、第３表に示すように、エチレンジアミン
テトラ酢酸ジナトリウムを添加したもの（比較例１）で
は耐候性が十分でなく、さらに高吸水性樹脂をアンモニ
アで中和し重合したもの等（比較例３，４）ではほとん
ど耐候性の付与に効果のないことがわかる。一方、モノ
エタノールアミンは実施例９と同等程度の効果を有して
いるが（比較例２）、このものは毒性が強く　（経口に
よるＬＤ　　　が２１００ａ＋ｇ／ｋｇ　）　、皮膚や
粘膜に対する刺激性を有し、皮膚から吸収されて激しい
ときには肝障害等の疾患を引き起こす恐れがあるため、
実際の使用には適していない。

〈発明の効果〉 本発明によれば、以下の効果がある。

（１）アンモニア等の特定の添加剤を、吸水性樹脂を使
用して調製したゲルに添加することにより、太陽光（紫
外線）によるゲルの粘度低下が防止され、高い耐候性が
付与される。

（２）前記添加剤は添加量が１０％以下と少なく、しか
も水溶性であるために、ゲルの製造を安価にかつ容易に
行うことができる。

（３）前記添加剤は低毒性であるためにゲルの製造およ
び使用に際しても安全である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、吸水性樹脂を使用して調製されたゲルに、アンモニ
   ア、ピロリジン、３−メトキシプロピルアミン、Ｎ−（
   ３−アミノプロピル）モルホリン、Ｎ−（３−ジメチル
   アミノプロピル）メタクリルアミドよりなる群から選ば
   れた１種または２種以上を、前記ゲルに対して１０重量
   ％以下の割合で添加することを特徴とする吸水性樹脂使
   用ゲルの耐候性付与方法。