JPH05178924A - Water-absorbent resin and its production - Google Patents

Water-absorbent resin and its production

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JPH05178924A
JPH05178924A JP35777591A JP35777591A JPH05178924A JP H05178924 A JPH05178924 A JP H05178924A JP 35777591 A JP35777591 A JP 35777591A JP 35777591 A JP35777591 A JP 35777591A JP H05178924 A JPH05178924 A JP H05178924A
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JP
Japan
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water
copolymer
absorbent resin
maleic anhydride
alkali metal
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Application number
JP35777591A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Shimizu
博昭 清水
Yuji Yagi
勇治 八木
Kazuhiko Hosaka
和彦 保坂
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Denka Co Ltd
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
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Publication date
Application filed by Denki Kagaku Kogyo KK filed Critical Denki Kagaku Kogyo KK
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Abstract

PURPOSE:To provide the title production whereby a fine spherical water- absorbent resin of a mean particle diameter of 1-50mum is obtained by reacting a copolymer of an alpha-olefin or a vinyl compound with maleic anhydride with an alkali metal compound and a cross-linking agent in the presence of a 3C or higher alcohol as a reaction solvent while the production on an industrial scale is possible because the polymer suspension is filterable, no grinding step is necessary and therefore the productivity and economic profitability can be attained. CONSTITUTION:A water-absorbent resin having a mean particle diameter of 1-50mum and directly obtained by reacting a copolymer of an alpha-olefin or a vinyl compound with maleic anhydride with an alkali metal compound and a cross- linking agent. A process for producing a water-absorbent resin comprising reacting a copolymer of an alpha-olefin or a vinyl compound with maleic anhydride with an alkali metal compound and a cross-linking agent in the presence of a 3C or higher alcohol as a reaction solvent.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、保水剤、吸水剤、脱水
剤、乾燥剤、湿潤剤、止水材、などに有用な吸水性樹脂
の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a water absorbent resin which is useful as a water retention agent, a water absorption agent, a dehydration agent, a drying agent, a wetting agent, a water blocking material and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、親水性高分子材料が種々の分野で
広く利用されるようになってきた。特に水に不溶性で、
しかも多量の水を吸収することのできる吸水性樹脂は、
生理用品、おむつ、台所用品などの使い捨ての衛材や家
庭用品の分野から、水膨潤性を利用した止水材や脱水材
などの工業分野や土壌改良剤や結露防止材などの土木建
築分野の用途で利用されている。最近、これら用途のな
かで特に微細な粒子形状を有する吸水性樹脂の要望が高
まりつつある。例えば、各種ゴムと吸水性樹脂を複合し
て使用される止水材、シーリング材用途では、吸水性樹
脂の分散性が重要となるため、微細な吸水性樹脂が用い
られる。また、コンクリート養生・改質剤用途では、セ
メント硬化の余剰水を吸水性樹脂の微細粉でミクロ分散
し、吸水及び保持することにより高強度のコンクリート
を製造する方法が知られている。α−オレフィンまたは
ビニル化合物と無水マレイン酸との共重合体及びアクリ
ル酸重合体は吸水性樹脂としては公知であるが、その製
造方法としては、特公昭60−56724号公報の実施
例に記載されているように、反応溶媒として水を使用
し、水溶液中でアルカリ金属化合物、架橋剤を反応さ
せ、次に水溶媒を除去・乾燥後、得られた反応生成物を
粉砕により、微細化し吸水性樹脂とするものである。
2. Description of the Related Art In recent years, hydrophilic polymer materials have been widely used in various fields. Especially insoluble in water,
Moreover, the water-absorbent resin that can absorb a large amount of water is
From the fields of disposable sanitary products such as sanitary products, diapers, and kitchen appliances and household products, to the industrial field of water-stopping and dehydrating materials that utilize water swellability, and the field of civil engineering and construction such as soil conditioners and dew condensation prevention materials. It is used for purposes. Recently, among these applications, there is an increasing demand for water absorbent resins having particularly fine particle shapes. For example, in water-stopping material and sealing material applications in which various rubbers and water-absorbent resin are used in combination, fine water-absorbent resin is used because dispersibility of the water-absorbent resin is important. Further, for concrete curing / modifying agents, there is known a method of producing high-strength concrete by microdispersing excess water of cement hardening with fine powder of a water-absorbent resin to absorb and retain water. A copolymer of an α-olefin or vinyl compound and maleic anhydride and an acrylic acid polymer are known as water-absorbent resins, but the production method thereof is described in Examples of JP-B-60-56724. As described above, water is used as a reaction solvent, an alkali metal compound and a crosslinking agent are reacted in an aqueous solution, and then the water solvent is removed and dried, and the obtained reaction product is pulverized into fine particles to absorb water. It is a resin.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
これらの方法では、直接微細な吸水性樹脂を得ることが
できず、反応生成物を粉砕しなければならない。また、
粉砕工程により100μm以下の微細粉にするには多大
な労力、時間を要し、経済的にも不利である。さらに、
反応溶媒として水を使用した場合、共重合体の分子量が
制限されるという欠点がある。すなわち共重合体の分子
量が、ジメチルホルムアミド溶液中、30℃で測定した
極限粘度〔η〕で8(dl/g)より大きくなると水溶
液にしたときの溶液粘度が大きいため、作業性や製造上
に問題があり、高分子化することができない。
However, with these conventional methods, it is not possible to directly obtain a fine water-absorbing resin, and the reaction product must be crushed. Also,
It takes a lot of labor and time to make a fine powder of 100 μm or less by the pulverizing process, which is economically disadvantageous. further,
The use of water as the reaction solvent has the drawback of limiting the molecular weight of the copolymer. That is, when the molecular weight of the copolymer is greater than 8 (dl / g) in the intrinsic viscosity [η] measured at 30 ° C. in a dimethylformamide solution, the solution viscosity in an aqueous solution is large, and therefore workability and production are improved. There is a problem and it cannot be polymerized.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
鋭意検討した結果、反応溶媒を選択することにより、特
定の反応溶媒の存在下でα−オレフィンまたはビニル化
合物と無水マレイン酸との共重合体とアルカリ金属化合
物及び架橋剤を反応させて、粉砕工程を経ることなく直
接、平均粒径が1〜50μmの微細な吸水性樹脂を得る
ことを見いだし本発明を完成するに至った。
Therefore, the present inventors have
As a result of extensive study, by selecting a reaction solvent, a copolymer of an α-olefin or a vinyl compound and maleic anhydride, an alkali metal compound and a crosslinking agent are reacted in the presence of a specific reaction solvent, and a pulverizing step It was found that a fine water-absorbent resin having an average particle diameter of 1 to 50 μm can be directly obtained without going through the above, and the present invention has been completed.

【0005】すなわち、本発明は、(1)α−オレフィ
ンまたはビニル化合物と無水マレイン酸との共重合体と
アルカリ金属化合物及び架橋剤を反応させて直接得た平
均粒径が1〜50μmの吸水性樹脂、及び(2)反応溶
媒として炭素数3以上のアルコールの存在下で、α−オ
レフィンまたはビニル化合物と無水マレイン酸との共重
合体にアルカリ金属化合物及び架橋剤を反応させること
を特徴とする吸水性樹脂の製造方法である。以下さらに
本発明について詳しく説明する。
That is, according to the present invention, (1) water absorption having an average particle size of 1 to 50 μm directly obtained by reacting a copolymer of an α-olefin or a vinyl compound with maleic anhydride, an alkali metal compound and a crosslinking agent. And (2) a copolymer of an α-olefin or a vinyl compound and maleic anhydride in the presence of an alcohol having 3 or more carbon atoms as a reaction solvent, an alkali metal compound and a crosslinking agent. Is a method for producing a water absorbent resin. The present invention will be described in more detail below.

【0006】本発明において吸水性樹脂とは、水(蒸留
水)に対する吸水倍率が少なくとも自重の20倍、好ま
しくは50倍以上のものを意味する。吸水倍率が20倍
未満の吸水性物質は、水を吸水するものの、その速度が
遅いばかりでなく、多量の水を速やかに吸水することが
要求される生理用品、おむつ、台所用使い捨て雑巾、止
水材或いは土壌改良材等の用途には使用できないもので
ある。また吸水性樹脂は水に溶解してしまうと、前述し
た用途で使用できなくなるので、水に溶解することなく
膨潤する程度に架橋されたものである。その最大の吸水
倍率は大抵の場合800倍位あればよく、通常は50〜
500倍近くのものがよく利用される。
In the present invention, the water-absorbent resin means one having a water absorption capacity for water (distilled water) of at least 20 times its own weight, preferably 50 times or more. A water-absorbing substance having a water absorption ratio of less than 20 times absorbs water, but not only its speed is slow, but also sanitary products, diapers, disposable kitchen wipes It cannot be used for applications such as water materials or soil conditioners. Further, if the water-absorbent resin is dissolved in water, it cannot be used in the above-mentioned applications, and therefore it is cross-linked so as to swell without being dissolved in water. The maximum water absorption capacity is usually about 800 times, usually 50-
It is often used that is about 500 times.

【0007】ここで、本発明に用いられるα−オレフィ
ンとは直鎖状または分岐状の炭素数2〜12、好ましく
は2〜8を有する不飽和炭化水素であり、その例として
は、エチレン、プロピレン、ブテン−1、ブテン−2、
イソブチレン、n−ペンテン、イソプレン、2−メチル
−1−ブテン、n−ヘキセン、2−メチル−1−ペンテ
ン、3−メチル−1−ペンテン、2−エチル−1−ブテ
ン、ジイソブチルブチレン、1、3−ブタジエン、1、
3−ペンタジエン、1、3−ヘキサジエン、1、3−オ
クタジエン、2−メチル−4−ジメチル−2−ペンテ
ン、2−メチル−4−ジメチル−1−ペンテン、2−メ
チル−4−ジメチル−2−ペンテン等が挙げられる。
The α-olefin used in the present invention is a linear or branched unsaturated hydrocarbon having 2 to 12 carbon atoms, preferably 2 to 8 carbon atoms, examples of which include ethylene and Propylene, butene-1, butene-2,
Isobutylene, n-pentene, isoprene, 2-methyl-1-butene, n-hexene, 2-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 2-ethyl-1-butene, diisobutylbutylene, 1,3 -Butadiene, 1,
3-pentadiene, 1,3-hexadiene, 1,3-octadiene, 2-methyl-4-dimethyl-2-pentene, 2-methyl-4-dimethyl-1-pentene, 2-methyl-4-dimethyl-2- Penten etc. are mentioned.

【0008】またビニル化合物とは無水マレイン酸と共
重合しうる不飽和化合物をいい、スチレン、α−メチル
スチレン等の芳香族ビニル、アクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル等のアクリル酸エステル、メチルビニルエー
テル、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエー
テル、イソプロピルビニルエーテル、n−ブチルビニル
エーテル、イソブチルビニルエーテル、2−エチルヘキ
シルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル及びオク
タデシルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル、
あるいは酢酸ビニルをけん化して得られるビニルアルコ
ール、その他に塩化ビニル、プロピオン酸ビニル、アク
リロニトリル、ビニルピロリドン等が挙げられる。
The vinyl compound means an unsaturated compound which can be copolymerized with maleic anhydride, and includes aromatic vinyl such as styrene and α-methylstyrene, acrylic ester such as methyl acrylate and ethyl acrylate, methyl vinyl ether, Alkyl vinyl ethers such as ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, dodecyl vinyl ether and octadecyl vinyl ether,
Alternatively, vinyl alcohol obtained by saponifying vinyl acetate, as well as vinyl chloride, vinyl propionate, acrylonitrile, vinylpyrrolidone and the like can be mentioned.

【0009】これらα−オレフィンまたはビニル化合物
の単量体は単独で用いてもよいし、また2種類以上を組
み合わせて用いてもよい。これらの単量体のうち、エチ
レン、イソブチレン等のα−オレフィン、スチレン或い
はアルキルビニルエーテル等のビニル化合物が好ましく
用いられるが、特にメチルビニルエーテルの使用が好ま
しい。
These α-olefin or vinyl compound monomers may be used alone or in combination of two or more kinds. Of these monomers, α-olefins such as ethylene and isobutylene, vinyl compounds such as styrene and alkyl vinyl ethers are preferably used, and methyl vinyl ether is particularly preferably used.

【0010】かかる無水マレイン酸系共重合体(マレイ
ン酸、マレイン酸エステル等の無水マレイン酸類の共重
合体も含む)中におけるα−オレフィンまたはビニル化
合物と無水マレイン酸との組成比は、生成した共重合体
を水酸化アルカリ金属と反応させて得られる反応生成物
(アルカリ金属中和物)が水に溶解するようなものであ
れば、どの程度でも差し支えない。本発明において好ま
しく用いられるエチレン、イソブチレン、スチレン、ま
たはメチルビニルエーテルと無水マレイン酸との共重合
体の場合には、マレイン酸1モルに対してエチレン、イ
ソブチレン、スチレンまたはメチルビニルエーテル1〜
3モルであり、好ましくは1モル程度である。この様な
無水マレイン酸系共重合体は、1種或いは2種以上組み
合わせて使用することができる。これらの共重合体の分
子量は、GPC(Gel Permeation Chromatography) で測
定した重量平均分子量で1万以上のものが望ましく使用
される。重量平均分子量が1万より小さくなると架橋速
度が非常に遅くなり、吸水倍率の大きな樹脂が得られに
くい。
The composition ratio of the α-olefin or vinyl compound and maleic anhydride in the maleic anhydride-based copolymer (including a maleic anhydride copolymer such as maleic acid and maleic acid ester) is as follows. Any amount can be used as long as the reaction product (alkali metal neutralized product) obtained by reacting the copolymer with alkali metal hydroxide can be dissolved in water. In the case of a copolymer of ethylene, isobutylene, styrene or methyl vinyl ether and maleic anhydride preferably used in the present invention, ethylene, isobutylene, styrene or methyl vinyl ether 1 to 1 mol of maleic acid is used.
It is 3 mol, preferably about 1 mol. Such maleic anhydride-based copolymers can be used alone or in combination of two or more. The molecular weight of these copolymers is preferably 10,000 or more in terms of weight average molecular weight measured by GPC (Gel Permeation Chromatography). When the weight average molecular weight is less than 10,000, the crosslinking rate becomes very slow, and it is difficult to obtain a resin having a large water absorption capacity.

【0011】上記共重合体は、ナトリウム、カリウム、
リチウム等のアルカリ金属の水酸化物(アルカリ金属化
合物)と反応させることにより、アルカリ金属塩とする
ことができる。アルカリ金属化合物の使用割合は、優れ
た耐久性を維持するという観点から、共重合体中のカル
ボキシル基の40〜100%、好ましくは50〜80%
を塩とすることである。本発明において使用する共重合
体及びアルカリ金属化合物の組み合わせとして最も好ま
しいのは、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重
合体のナトリウムまたはカリウム塩である。
The above copolymer is sodium, potassium,
An alkali metal salt can be obtained by reacting with a hydroxide (alkali metal compound) of an alkali metal such as lithium. The proportion of the alkali metal compound used is 40 to 100%, preferably 50 to 80% of the carboxyl groups in the copolymer, from the viewpoint of maintaining excellent durability.
Is to make salt. The most preferred combination of the copolymer and the alkali metal compound used in the present invention is a sodium or potassium salt of a methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer.

【0012】架橋剤としては、例えば、多価アミン、多
価アルコール、アミノアルコール、多価エポキシ化合
物、イソシアネート等が挙げられる。多価エポキシ化合
物としては、例えば、グリセリンジグリシジルエーテ
ル、エチレングリコール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、グリセリント
リジグリシジルエーテル、プロピレンジグリコールジグ
リシジルエーテル、及びトリメチロールプロパントリグ
リシジルエーテル等が挙げられる。多価アミンとして
は、例えば、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ミン、テトラエチレンペンタミ
ン、ペンタエチレンヘキサン、直鎖状または分岐を有す
るポリエチレンイミン等が挙げられる。架橋剤の使用量
は、使用する親水性共重合体の種類、架橋条件、得られ
る吸水性樹脂の吸水倍率、及び吸水性樹脂の用途により
異なるが、親水性共重合体100重量部に対して、10
重量部以下の範囲とすることであり、好ましくは、0.
005〜2重量部の範囲である。
Examples of the cross-linking agent include polyhydric amines, polyhydric alcohols, amino alcohols, polyhydric epoxy compounds, and isocyanates. Examples of the polyvalent epoxy compound include glycerin diglycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, glycerin tridiglycidyl ether, propylene diglycol diglycidyl ether, and trimethylolpropane triglycidyl ether. Examples of polyvalent amines include ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexane, and linear or branched polyethyleneimine. The amount of the cross-linking agent used varies depending on the type of the hydrophilic copolymer used, the cross-linking conditions, the water absorption capacity of the resulting water-absorbent resin, and the use of the water-absorbent resin, but with respect to 100 parts by weight of the hydrophilic copolymer. 10,
It is to be in the range of not more than 1 part by weight, preferably 0.
It is in the range of 005 to 2 parts by weight.

【0013】本発明においてはα−オレフィンまたはビ
ニル化合物と無水マレイン酸との共重合体をアルカリ金
属及び架橋剤を反応させるに際し、反応溶媒として炭素
数3以上のアルコールが特異的に用いられる。従来の製
造法では反応溶媒として水が使用されるが、水を使用し
た場合、共重合体はアルカリ金属と反応し水溶性とな
る。この水溶液の水分を除去し乾燥した反応物は、塊状
またはフィルム状となるため、粉砕工程が必要となる。
また、反応溶媒として炭素数2以下のアルコールでは、
共重合体中の無水マレイン酸基とアルコールとが反応
し、マレイン酸エステルとなり、所期の目的とは異なる
生成物となる。しかしながら、反応溶媒として炭素数3
以上のアルコールを使用するとエステル化は容易に進行
せず、またα−オレフィンまたはビニル化合物と無水マ
レイン酸との共重合体は反応溶媒に溶解せず、スラリー
状として取り扱うことができる。更に、このスラリー溶
液にアルカリ金属化合物を投入する事により容易にアル
カリ金属塩とする事が出来る。
In the present invention, when the copolymer of α-olefin or vinyl compound and maleic anhydride is reacted with an alkali metal and a crosslinking agent, an alcohol having 3 or more carbon atoms is specifically used as a reaction solvent. Although water is used as a reaction solvent in the conventional manufacturing method, when water is used, the copolymer becomes water-soluble by reacting with an alkali metal. The reaction product obtained by removing the water content of the aqueous solution and drying it becomes a lump or a film, and therefore needs a pulverization step.
Further, in the case of an alcohol having 2 or less carbon atoms as the reaction solvent,
The maleic anhydride group in the copolymer reacts with the alcohol to form a maleic acid ester, which is a product different from the intended product. However, it has 3 carbon atoms as a reaction solvent.
When the above alcohols are used, the esterification does not proceed easily, and the copolymer of α-olefin or vinyl compound and maleic anhydride is not dissolved in the reaction solvent and can be handled as a slurry. Furthermore, by adding an alkali metal compound to this slurry solution, an alkali metal salt can be easily obtained.

【0014】この共重合体アルカリ金属塩のスラリーを
ろ過することにより、微細な共重合体アルカリ塩の粉体
が得られ、水溶性樹脂として使用できる。また吸水性樹
脂として使用する場合には上記架橋剤の必要量を添加
し、共重合体を架橋させる。この共重合体アルカリ金属
塩の架橋物もスラリー状で分散しており、簡単にろ過で
きる。得られた架橋物は、アルカリ金属化合物及び架橋
剤を反応させる前の微細な粒子形状を保持しており、粉
砕することなしに、吸水性樹脂を得ることができる。使
用するアルコールは、炭素数3以上であれば特に問題は
無いが、好ましくは、炭素数3〜4のイソプロパノー
ル、n−プロパノール、n−ブタノール、イソブタノー
ル、第二ブタノール及び第三ブタノールが用いられる。
炭素数5以上のアルコールでは水酸化ナトリウムの溶解
性が低く、共重合体との反応に時間がかかる。また、生
成する吸水性樹脂の形状を変えない範囲で水または他の
アルコールを混合し使用することができる。
By filtering the slurry of the copolymer alkali metal salt, a fine powder of the copolymer alkali salt can be obtained, which can be used as a water-soluble resin. When used as a water absorbent resin, the required amount of the above-mentioned crosslinking agent is added to crosslink the copolymer. The cross-linked product of the alkali metal salt of this copolymer is also dispersed in the form of slurry and can be easily filtered. The obtained crosslinked product retains the fine particle shape before reacting the alkali metal compound and the crosslinking agent, and the water absorbent resin can be obtained without pulverizing. The alcohol to be used has no particular problem as long as it has 3 or more carbon atoms, but isopropanol, n-propanol, n-butanol, isobutanol, secondary butanol and tertiary butanol having 3 to 4 carbon atoms are preferably used. ..
Alcohols having 5 or more carbon atoms have low solubility in sodium hydroxide and require a long reaction time with the copolymer. Further, water or another alcohol can be mixed and used within a range that does not change the shape of the water-absorbent resin produced.

【0015】α−オレフィンまたはビニル化合物と無水
マレイン酸との共重合体のアルカリ金属化合物及び架橋
剤を炭素数3以上のアルコール中で反応させるに際し、
反応温度は100℃以下の条件が好ましく、40℃〜8
0℃の範囲が特に好ましい。40℃以下では、架橋剤の
反応速度が遅くなり、また100℃より高い温度では、
無水マレイン酸基とアルコールの反応が徐々に起こりエ
ステル化される。反応圧力には特に制限はない。また架
橋反応では反応溶媒を除いた後、さらに一定の熱処理を
行い、架橋反応を完結することができる。
When the alkali metal compound of the copolymer of α-olefin or vinyl compound and maleic anhydride and the crosslinking agent are reacted in an alcohol having 3 or more carbon atoms,
The reaction temperature is preferably 100 ° C or lower, and 40 ° C to 8 ° C.
The range of 0 ° C. is particularly preferable. Below 40 ° C, the reaction speed of the cross-linking agent becomes slow, and above 100 ° C,
The reaction between the maleic anhydride group and the alcohol gradually occurs and esterification occurs. The reaction pressure is not particularly limited. In addition, in the crosslinking reaction, after removing the reaction solvent, a certain heat treatment is further performed to complete the crosslinking reaction.

【0016】尚、粒径及び平均粒径は、レーザー回折式
粒度分布測定法のコールターサブミクロン(コールター
エレクトロニクス社製)にて測定した。又粒子の形状
は、走査型電子顕微鏡(日立製作所製)にて観察した。
又、吸水倍率は、ティーバック法を用い、所定の時間水
中に浸漬後、重量増加を測定した。
The particle size and the average particle size were measured by Coulter submicron (manufactured by Coulter Electronics Co.) which is a laser diffraction type particle size distribution measuring method. The shape of the particles was observed with a scanning electron microscope (Hitachi Ltd.).
Further, the water absorption ratio was measured by the tea-back method after immersing in water for a predetermined time and then measuring the weight increase.

【0017】本発明によって得られる吸水性樹脂には、
増量剤、顔料、染料、紫外線吸収剤、酸化防止剤、殺虫
剤、殺菌剤、除草剤、肥料、香料、消臭剤等を含有させ
て使用してもよい。
The water-absorbent resin obtained by the present invention includes
A filler, a pigment, a dye, an ultraviolet absorber, an antioxidant, an insecticide, a bactericide, a herbicide, a fertilizer, a fragrance, a deodorant and the like may be contained and used.

【0018】本発明によって得られる吸水性樹脂の耐久
性に優れる点、さらには微細な粒子形状を生かして工業
用途、例えばシール材、パッキング材、止水材、または
セメント減水剤、モルタル混和剤及び化粧品、接着剤な
どの用途に好ましく用いられる。
The water-absorbent resin obtained by the present invention is excellent in durability, and furthermore, by utilizing the fine particle shape, industrial applications such as sealing material, packing material, water blocking material, cement water reducing agent, mortar admixture and It is preferably used for applications such as cosmetics and adhesives.

【0019】[0019]

【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
するが、本発明はそれらによって何等限定されるもので
はない。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

【0020】実施例1 反応容器として、撹拌機付き5リットル容の4口セパラ
ブルフラスコを用いた。反応容器の加熱は、水浴上で行
った。反応容器に水酸化ナトリウム77g及びイソプロ
パノール2.7Kgを仕込み、50℃で加熱撹拌し均一
な溶液を調製した。次いでこの溶液にメチルビニルエー
テル−無水マレイン酸共重合体(重量平均分子量:66
万、共重合体中のモル比メチルビニルエーテル−無水マ
レイン酸=1:1、平均粒径:5μm,粒度分布1〜3
0μm,GAFケミカルコーポレション製GANTRE
Z AN−169)300gとヘキサメチレンジアミン
1g及びイソプロパノール50gから成る架橋剤液の1
5.3gを加え、約15時間反応させ、PH約7のスラ
リー溶液とした。このスラリー溶液を400メッシュ金
網を用い、ろ過で分離し真空乾燥器を用い50℃で乾燥
した。白色の粉末(吸水性樹脂)が367g得られた。
この吸水性樹脂を分析したところ、粒径1〜30μm、
平均粒径5μmの球状粒子であり、反応前の粒子形状を
保持していた。この吸水性樹脂は水に不溶であり、水中
で速やかに膨潤し、蒸留水に対する吸水倍率は400倍
であった。結果を表1に示す。
Example 1 A 5-liter 4-neck separable flask equipped with a stirrer was used as a reaction vessel. The reaction vessel was heated on a water bath. 77 g of sodium hydroxide and 2.7 kg of isopropanol were charged into a reaction vessel, and heated and stirred at 50 ° C. to prepare a uniform solution. Next, a methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer (weight average molecular weight: 66
10,000, molar ratio of methyl vinyl ether in copolymer-maleic anhydride = 1: 1, average particle size: 5 μm, particle size distribution 1-3
0 μm, GANTRE made by GAF Chemical Corporation
Z AN-169) 300 g, hexamethylene diamine 1 g, and isopropanol 50 g
5.3 g was added and reacted for about 15 hours to obtain a slurry solution having a pH of about 7. The slurry solution was separated by filtration using a 400-mesh wire net and dried at 50 ° C. using a vacuum dryer. 367 g of white powder (water-absorbent resin) was obtained.
When the water absorbent resin was analyzed, the particle size was 1 to 30 μm,
The particles were spherical particles having an average particle size of 5 μm and maintained the particle shape before the reaction. This water absorbent resin was insoluble in water, swollen rapidly in water, and had a water absorption capacity of 400 times against distilled water. The results are shown in Table 1.

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】実施例2 実施例1と同様の装置を用い、反応溶媒としてイソプロ
パノールの代わりにn−ブタノールを用い同様の操作を
行った。反応は、実施例1と同様にスラリー状進行し、
反応後は、ろ過で分離し真空乾燥器を用い50℃で乾燥
した。白色の粉末(吸水性樹脂)が363g得られた。
この吸水性樹脂を分析したところ、粒径1〜30μm、
平均粒径5μmの球状粒子であり、反応前の粒子形状を
保持していた。この吸水性樹脂は水に不溶であり、水中
で速やかに膨潤し、蒸留水に対する吸水倍率は350倍
であった。結果を表1に示す。
Example 2 Using the same apparatus as in Example 1, the same operation was performed using n-butanol instead of isopropanol as a reaction solvent. The reaction proceeds as a slurry in the same manner as in Example 1,
After the reaction, it was separated by filtration and dried at 50 ° C. using a vacuum dryer. 363 g of white powder (water-absorbent resin) was obtained.
When the water absorbent resin was analyzed, the particle size was 1 to 30 μm,
The particles were spherical particles having an average particle size of 5 μm and maintained the particle shape before the reaction. This water absorbent resin was insoluble in water, swollen rapidly in water, and had a water absorption capacity of 350 times against distilled water. The results are shown in Table 1.

【0023】実施例3 実施例1と同様の装置を用い、使用する共重合体として
メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体の代わ
りにスチレン−無水マレイン酸共重合体(重量平均分子
量:16万、共重合体中のモル比スチレン−無水マレイ
ン酸=1:1、平均粒径:5μm,粒度分布1〜30μ
m、粒子形状:球状)300gとヘキサメチレンジアミ
ン1g及びイソプロパノール50gから成る架橋剤液の
15.3gを加え、約15時間反応させ、PH約7のス
ラリー溶液とした。このスラリー溶液を400メッシュ
金網を用い、ろ過で分離し真空乾燥器を用い50℃で乾
燥した。白色の粉末(吸水性樹脂)が366g得られ
た。反応は、実施例1と同様にスラリー状で進行し、反
応後は、ろ過で分離し真空乾燥器を用い50℃で乾燥し
た。白色の粉末(吸水性樹脂)が363g得られた。こ
の吸水性樹脂を分析したところ、粒径1〜30μm、平
均粒径5μmの球状粒子であり、反応前の粒子形状を保
持していた。この吸水性樹脂は水に不溶であり、水中で
速やかに膨潤し、蒸留水に対する吸水倍率は230倍で
あった。結果を表1に示す。
Example 3 A styrene-maleic anhydride copolymer (weight average molecular weight: 160,000, was used in place of the methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer as the copolymer used, using the same apparatus as in Example 1. Molar ratio of styrene-maleic anhydride in the copolymer = 1: 1, average particle size: 5 μm, particle size distribution 1-30 μm
m, particle shape: spherical), 15.3 g of a cross-linking agent solution consisting of 1 g of hexamethylenediamine and 50 g of isopropanol was added and reacted for about 15 hours to obtain a slurry solution of PH about 7. The slurry solution was separated by filtration using a 400-mesh wire net and dried at 50 ° C. using a vacuum dryer. 366 g of white powder (water-absorbent resin) was obtained. The reaction proceeded as a slurry in the same manner as in Example 1. After the reaction, it was separated by filtration and dried at 50 ° C. using a vacuum dryer. 363 g of white powder (water-absorbent resin) was obtained. When this water absorbent resin was analyzed, it was found to be spherical particles having a particle size of 1 to 30 μm and an average particle size of 5 μm, and the particle shape before the reaction was retained. This water absorbent resin was insoluble in water, swollen rapidly in water, and had a water absorption capacity of 230 times with respect to distilled water. The results are shown in Table 1.

【0024】実施例4 実施例1と同様の装置を用い、使用する共重合体として
メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体の代わ
りにイソブチレン−無水マレイン酸共重合体(重量平均
分子量:16万、共重合体中のモル比イソブチレン−無
水マレイン酸=1:1、平均粒径:20μm,粒度分布
10〜50μm,粒子形状:球状)300gとヘキサメ
チレンジアミン1g及びイソプロパノール50gから成
る架橋剤液の15.3gを加え、約15時間反応させ、
PH約7のスラリー溶液とした。このスラリー溶液を4
00メッシュ金網を用い、ろ過で分離し真空乾燥器を用
い50℃で乾燥した。白色の粉末(吸水性樹脂)が36
6g得られた。反応は、実施例1と同様にスラリー状で
進行し、反応後は、ろ過で分離し真空乾燥器を用い50
℃で乾燥した。白色の粉末(吸水性樹脂)が360g得
られた。この吸水性樹脂を分析したところ、粒径10〜
50μm、平均粒径20μmの球状粒子であり、反応前
の粒子形状を保持していた。この吸水性樹脂は水に不溶
であり、水中で速やかに膨潤し、蒸留水に対する吸水倍
率は320倍であった。結果を表1に示す。
Example 4 Using the same apparatus as in Example 1, an isobutylene-maleic anhydride copolymer (weight average molecular weight: 160,000, was used as the copolymer to be used instead of the methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer). The molar ratio of isobutylene-maleic anhydride in the copolymer = 1: 1, average particle size: 20 μm, particle size distribution 10-50 μm, particle shape: spherical) 300 g of hexamethylenediamine 1 g and isopropanol 50 g Add 0.3 g and react for about 15 hours,
A slurry solution having a pH of about 7 was prepared. Add this slurry solution to 4
It was separated by filtration using a 00 mesh wire mesh and dried at 50 ° C. using a vacuum dryer. 36 white powder (water-absorbent resin)
6 g was obtained. The reaction proceeds in the form of slurry in the same manner as in Example 1, and after the reaction, it is separated by filtration and a vacuum dryer is used.
It was dried at ° C. 360 g of white powder (water-absorbent resin) was obtained. Analysis of this water-absorbent resin revealed a particle size of 10
The spherical particles had a particle size of 50 μm and an average particle size of 20 μm, and retained the particle shape before the reaction. This water-absorbent resin was insoluble in water, swollen quickly in water, and had a water absorption capacity of 320 times with respect to distilled water. The results are shown in Table 1.

【0025】比較例1 実施例1と同様の装置を用い、反応溶媒として水を用い
た。実施例1と同様の操作を行った。水酸化ナトリウム
を溶解した水溶液にメチルビニルエーテル−無水マレイ
ン酸共重合体とヘキサメチレンジアミン1g及び水50
gから成る架橋剤液の15.3gを加え反応を行った。
反応初期は、スラリー溶液状となっていたが、反応約1
時間後には共重合体が溶解し透明粘稠溶液となった。こ
の粘稠溶液をエバポレイションし、365gの塊状物が
得られた。次いで120℃熱風乾燥器中で8時間熱処理
を行った。この塊状物を粉砕して400メッシュパスの
樹脂粉末とした。この樹脂粉末を分析したところ、粒径
20〜50μm、平均粒径40μmの角ばった樹脂粉末
であった。この粉砕樹脂の吸水倍率は、320倍であっ
た。結果を表1に示す。
Comparative Example 1 Using the same apparatus as in Example 1, water was used as the reaction solvent. The same operation as in Example 1 was performed. Methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer, 1 g of hexamethylenediamine and 50 g of water were added to an aqueous solution in which sodium hydroxide was dissolved.
The reaction was carried out by adding 15.3 g of a cross-linking agent solution consisting of g.
At the beginning of the reaction, it was in the form of a slurry solution, but the reaction was about 1
After a lapse of time, the copolymer dissolved and became a transparent viscous solution. Evaporation of this viscous solution yielded 365 g of agglomerates. Then, heat treatment was performed for 8 hours in a 120 ° C. hot air dryer. This lump was crushed to obtain a resin powder of 400 mesh pass. When this resin powder was analyzed, it was a square resin powder having a particle size of 20 to 50 μm and an average particle size of 40 μm. The water absorption capacity of this pulverized resin was 320 times. The results are shown in Table 1.

【0026】比較例2 実施例1と同様の装置を用い、反応溶媒としてメタノー
ルを用いた。実施例1と同様の操作を行った。水酸化ナ
トリウムを溶解した水溶液にメチルビニルエーテル−無
水マレイン酸共重合体とヘキサメチレンジアミン1g及
びメタノール50gから成る架橋剤液の15.3gを加
え反応を行った。反応初期は、スラリー溶液状となって
いたが、反応約1時間後には共重合体が溶解し透明粘稠
溶液となった。この粘稠溶液の赤外吸収スペクトルを測
定した所、無水マレイン酸基の吸収が無くなり、エステ
ルになっている事が確認されたため、後の操作を中止し
た。結果を表1に示す。
Comparative Example 2 Using the same apparatus as in Example 1, methanol was used as a reaction solvent. The same operation as in Example 1 was performed. To the aqueous solution in which sodium hydroxide was dissolved, 15.3 g of a cross-linking agent solution composed of a methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer, 1 g of hexamethylenediamine and 50 g of methanol was added and reacted. At the beginning of the reaction, it was in the form of a slurry solution, but after about 1 hour of the reaction, the copolymer dissolved and became a transparent viscous solution. When the infrared absorption spectrum of this viscous solution was measured, it was confirmed that the absorption of the maleic anhydride group had disappeared and the product was converted into an ester, so the subsequent operation was stopped. The results are shown in Table 1.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、反応溶媒として炭
素数3以上のアルコールの存在下で、α−オレフィンま
たはビニル化合物と無水マレイン酸との共重合体とアル
カリ金属化合物及び架橋剤を反応させて直接、平均粒径
が1〜50μmの微細な球状の吸水性樹脂を得ることが
できる。また、重合懸濁液はろ過ができ、さらに粉砕工
程が省略されるため、生産性及び経済性を向上させ、工
業的規模で製造できる。
As described above, in the presence of an alcohol having 3 or more carbon atoms as a reaction solvent, a copolymer of an α-olefin or a vinyl compound and maleic anhydride is reacted with an alkali metal compound and a crosslinking agent. As a result, a fine spherical water absorbent resin having an average particle diameter of 1 to 50 μm can be directly obtained. Further, the polymerization suspension can be filtered and further the pulverization step is omitted, so that the productivity and the economic efficiency are improved, and the polymer suspension can be manufactured on an industrial scale.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 α−オレフィンまたはビニル化合物と無
水マレイン酸との共重合体とアルカリ金属化合物及び架
橋剤を反応させて直接得た平均粒径が1〜50μmの吸
水性樹脂。
1. A water-absorbent resin having an average particle size of 1 to 50 μm, which is obtained directly by reacting a copolymer of an α-olefin or a vinyl compound with maleic anhydride, an alkali metal compound and a crosslinking agent.
【請求項2】 反応溶媒として炭素数3以上のアルコー
ルの存在下で、α−オレフィンまたはビニル化合物と無
水マレイン酸との共重合体にアルカリ金属化合物及び架
橋剤を反応させることを特徴とする吸水性樹脂の製造方
法。
2. Water absorption characterized by reacting a copolymer of an α-olefin or vinyl compound and maleic anhydride with an alkali metal compound and a crosslinking agent in the presence of an alcohol having 3 or more carbon atoms as a reaction solvent. Of producing a flexible resin.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006249170A (en) * 2005-03-09 2006-09-21 Kuraray Trading Kk Manufacturing process of water-absorbing resin for repetitive use
JP2011190460A (en) * 2004-11-25 2011-09-29 Panasonic Electric Works Co Ltd Modified styrene-maleic acid copolymer and use thereof
JP2012513494A (en) * 2008-12-22 2012-06-14 シェブロン・オロナイト・カンパニー・エルエルシー Additive composition and method for producing the same
US8748359B2 (en) 2008-12-22 2014-06-10 Chevron Oronite Company Llc Post-treated additive composition and method of making the same

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