JPH04114738A - 吸水性複合体の製法 - 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］ 本発明は吸水性複合体の製法に関するものであり、詳し
くは吸水性ポリマー粉末に水不溶性微粒子が均一にしか
も強固に固着・担持された吸水性複合体の製法に関する
ものである。

［従来の技術］ 近年、自重の数十倍から数百倍の水を吸収する吸水性ポ
リマーが開発され、生理用ナプキン、紙おむつ等の衛材
分野をはじめとして、農林業分野、土木分野等に幅広く
利用されている。

これら吸水性ポリマーとしては例えばポリアクリル酸塩
架橋体、デンプン−アクリル酸塩グラフト架橋体、ポリ
ビニルアルコール変性架橋体、或はマレイン酸共重合物
架橋体等があり、耐候性や流動性、その他種々の特性向
上を目的として、上記吸水性ポリマーに色々の水不溶性
微粒子を配合した吸水性複合体が提案されてきている。

しかし吸水性ポリマーに水不溶性微粒子を配合する方法
としては、例えば特開昭５６−１３３０２８号公報及び
特開昭５９−３８２７１号公報等に、吸水性ポリマー粉
末と水不溶性微粒子を単に粉体状で混合するか又は混合
した後氷を加える様な方法が開示されているだけである
。かかる複合体においては、吸水性ポリマー粉末と水不
溶性微粒子とは隼に物理的に混合されているか又はそれ
に近い状態であり、更に混合状態も不均一である為に、
水不溶性微粒子を配合したことによる効果の発現が不確
実且つ不充分であり、しかも水不溶性微粒子が運搬や保
存中に簡単に分離してしまうという欠点かあフた。更に
水不溶性微粒子を粉体状で取り扱うことからその粉塵に
よる作業環境の悪化も甚大で、労働衛生の面でも無視で
きない問題があった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明はこの様な事情に鑑みてなされたものであり、本
発明の目的は、吸水性ポリマー粉末に水不溶性微粒子が
均一にしかも強固に担持されてなる吸水性複合体を、作
業環境の悪化を伴うことなく容易にかつ効率的に製造す
る方法を提供することにある。

［ｗ１題を解決するための手段］ 本発明の吸水性複合体の製法は、吸水性ポリマー粉末に
、水不溶性微粒子を水分散液として添加し混合すること
に要旨がある。尚、本発明における吸水性複合体とは水
不溶性微粒子が吸水性ポリマーに均一に担持されている
ものをいう。

［作用］ 本発明において用いられる吸水性ポリマー粉末とは、実
質的に水に溶解せず且つ水を吸収して膨潤するものであ
れば良く、格別の限定を受けるものではない。

このような吸水性ポリマーとしては、例えば前記ポリア
クリル酸塩架橋体等の他にデンプン−アクリロニトリル
グラフト共重合体の加水分解物（特公昭４９−４３３９
５）、デンプン−アクリル酸グラフト重合体の中和物（
特公昭５３−４６１９９、特公昭５５−２１０４１）、
アクリル酸エステル−酢酸ビニル共重合体のケン化物（
特公昭５３−１３４９５、特公昭５５−１９２４３）、
架橋ポリビニルアルコール変性物（特開昭５４−２００
９３）、部分中和ポリアクリル酸塩架橋体（特開昭５５
−８４３０４、特開昭５６−９３７１６、特開昭５６−
１６１４０８、特開昭５８−７１９０７）、架橋イソブ
チレン−無水マレイン酸共重合体（特開昭５６−３６５
０４）等が挙げられる。そして、これらの吸水性ポリマ
ーは架橋が均一なものでも、或は、特開昭５８−１８０
２３３、特開昭５８−１１７２２２、特開昭５８−４２
６０２に開示されているように表面架橋化処理を施した
ものでも、いずれでも使用でき、特に限定されない。

水不溶性微粒子として用いられる水不溶性物質としては
、無機、有機を問わず、吸水性ポリマーに付与したい特
性によフて任意の物質が選択できる。例えば、水不溶性
無機物としては、酸化アルミニウム等のアルミニウム化
合物；酸化亜鉛等の亜鉛化合物；炭酸カルシウム、石膏
等のカルシウム化合物ニジリカ等のケイ素化合物；銅、
鉄、アルミニウム、ニッケル等の金属；硫黄その他を挙
げることができる。又、水不溶性有機物としては、各種
有機顔料、カーボンブラック等が挙げられ、その他抗菌
剤、流動化剤、着色剤等を目的に応じて適宜選択すれば
よい。

上記水不溶性物質の粒子径が大き過ぎる場合には、予め
微粒子状に粉砕して用いるのが好ましい。即ち吸水性ポ
リマーに新たな物性を付与することを目的として加えら
れろ水不溶性物質は高価なものが多く、粒子が大き過ぎ
ると十分な分散状態を得ようとすれば添加量を多くする
必要があって不経済であるし、しかも十分な効果が得ら
れない場合もある。例えば顔料などは微粒子でなければ
機能を発現しない。一方適切な大きさ及び形状の微粒子
であれば、微粒子と共に供給される水分によって膨潤し
た吸水性ポリマー表面層と、うまくからみあって強固に
付着させることができる。

上記の種々の効果を得るためには、微粒子は通常５０μ
ｍ以下、好ましくは１０μｍ以下のものが好ましい。

本発明におけろ水不溶性微粒子の量は広い範囲をとるこ
とができるが、通常は吸水性ポリマー粉末１００重量部
に対して０．１〜１０重量部が好ましい。０．１重量部
未満では水不溶性微粒子の添加効果が認められなくなる
場合があり、逆に１０重量部を超える量を用いても水不
溶性微粒子同士が付着する確率が高まり、添加量に見合
った効果の向上が認められ難くなるからである。さらに
好ましくは０．３〜５重量部の範囲である。

本発明を実施するに当たって、前記水不溶性微粒子は水
分散液として用いる。ここでいう水分散液とは前記水不
溶性微粒子を水に均一分散させたものであり、流動性を
・有するものである。好ましい態様としては、粘度の上
限は１００００　ｃｐｓ（２５℃）のものであり、低粘
度であるものは本発明に支障はないが、実質的に水の粘
度と同程度のものまで使用できる。例えば、スラリー状
物、懸濁液状物、乳化液状物等も本発明における水分散
液に包含される。また、水不溶性微粒子が水分散液の状
態で製造される場合には、乾燥させずにそのまま或はあ
る程度濃縮させた状態で用いることができる。特にこの
場合は水不溶性微粒子を乾燥させる工程と、乾燥させた
ものを粉砕する工程を省略することができ経済的である
。

水分散液とするための水の量は広い範囲とすることがで
きるが、通常吸水性ポリマー粉末１００重量部（以下部
と略す）に対して１〜３０部の割合とするのが好ましい
。水が加えられることにより、吸水性ポリマーの表面層
が膨潤し、水と同時に供給される微粒子をなかば抱え込
むような状態となり、強固に担持することができる。使
用量が１部未満では水不溶性微粒子の吸水性ポリマー粉
末への担持が不充分となる場合があり、３０部を超える
量を用いても効果の向上は期待できず、むしろ乾燥時の
エネルギーコストの上昇を招く結果となる。

吸水性ポリマー粉末と水分散液とを混合する装置として
は当業者に周知の混合装置が制限なく使用できるが、好
適に使用できる混合装置として、例えば高速回転パドル
型混合機を挙げることがで・ぎる。

高速回転パドル型混合機とは、円筒容器内で多数のパド
ルを取付けたローターが高速回転して、２種以上の粉体
、或は粉体と液体を機械的に混合または分散させるもの
で、例えば、「タービュライザー」や「サンドターボ」
　（共にホソカワミクロン採製）等を挙げることができ
る。

この様な混合装置を用いて本発明を実施する為の具体的
な態様を説明するならば、例えば、前記高速回転パドル
型混合機のパドルが高速回転している円筒容器内へ、吸
水性ポリマー粉末と水分散液とを連続的もしくは断続的
に供給し、混合物を該容器内より連続的もしくは断続的
に排出する方法が代表例である。その際、供給量と排出
量とを調整することにより、混合の程度を自由に制御す
ることもできる。

尚、上記具体例は、本発明の一実施態様を説明したに過
ぎないものであり、他の混合装置を用いた連続的混合操
作は言うに及ばず、バッチ式混合操作を採用することも
勿論可能である。

以上の操作で得られた吸水性複合体は使用目的及び水分
含量により適切な程度まで乾燥させるか、或はそのまま
の状態で使用することができる。乾燥方法は特に限定さ
れるものではなく、吸水性ポリマー及び水不溶性微粒子
の機能を阻害しない方法ならば、どのような方法で行な
ってもよい。

［実施例］ 実験例１ 微粒子状シリカ（日本アエロジル■製、「アエロジル２
００Ｊ）またはケイソウ土（昭和化学製、ラジオライト
Ｆ）と水を混合して水不溶性微粒子の水分散液を調製し
た。この水分散液を吸水性ポリマー粉末（アクアリック
ＣＡ、日本触媒化学工業■製）に添加し、「タービュラ
イザー」（ホソカワミクロン■製）を用いて混合して吸
水性複合体（１）〜（４）（実施例１〜４）を得た。

更に比較例として、水不溶性微粒子を水分散液とするこ
となく、そのまま吸水性ポリマー粉末に添加し粉体同士
を混合した後、水を噴霧する方法に変えた以外は、実施
例１と同様の操作を繰返して、比較吸水性複合体（１）
〜（５）（比較例１〜５）を得た。尚夫々を構成する微
粒子の種類や、水の量等は第１表に示す通りである。ま
た水の量が０の比較例は水不溶性微粒子と吸水性ポリマ
ーを混合しただけのものである。

得られた実施例及び比較例の吸水性複合体はそれぞれ１
０ｇを２００メツシユ金網でふるい、２００メツシユ金
網上に残った吸水性複合体を５ｇずつ採取した。次にそ
れぞれを径が１０ｃｍのステンレス製円筒容器の底面に
均一に拡げ、２０℃、相対湿度６５％の条件下に静置し
て流動性およびステンレス鋼に対する粘着性を調べた。

結果を第１表に示す。

第１表に示した如〈実施例１〜４は吸湿条件下において
も流動性を長時間保持し、金属面に対する付着もほとん
どなかった。

実験例２ 有機顔料粉末ジスアゾイエロー（ピグメントイエロー１
２）粉末１部及び水５部からなる水・分散液を吸水性ポ
リマー粉末（日本触媒化学工業■製、アクアリックＣＡ
）１００部にスプレー噴露しながら添加し、サンドター
ボ（ホソカワミクロン■製）を用いて混合して吸水性複
合体（実施例５）を得た。

比較例として有機顔料粉末ジスアゾイエロー１部を水分
散液とすることなく、そのまま吸水性ポリマー粉末１０
０部に添加する以外は、上記と同様に混合操作をして吸
水性複合体（比較例６）を得た。

得られた吸水性複合体（実施例５および比較例６）１０
ｇを夫々２００メツシユ金網でふるった。２００メツシ
ユ金網上に残った吸水性複合体の黄色着色度合を目視で
比較すると、実施例５の方が著しく鮮明であった。又金
網下でふるい落された吸水性複合体では比較例６の方に
有機顔料粉末が多量に分離されていた。

［発明の効果］ 本発明の製法によれば、吸水性ポリマー粉末に水不溶性
微粒子が均一にしかも強固に付着・担持された吸水性複
合体が極めて容易にかつ効率的に得られる。しかも、本
発明の方法では、水不溶性微粒子を水分散液の状態で取
り扱うことから、粉應発生等の心配がなく、労働衛生の
面でも極めて好適なものである。

出願人　　日本触媒化学工業株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸水性ポリマー粉末に、水不溶性微粒子を水分散
   液として添加し混合することを特徴とする吸水性複合体
   の製法。
2. （２）水分散液に用いる水が、吸水性ポリマー粉末１０
   ０重量部に対し１〜３０重量部の割合である請求項（１
   ）記載の吸水性複合体の製法。