JPH05311023A - 高吸水性樹脂組成物 - Google Patents

高吸水性樹脂組成物

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JPH05311023A
JPH05311023A JP4139972A JP13997292A JPH05311023A JP H05311023 A JPH05311023 A JP H05311023A JP 4139972 A JP4139972 A JP 4139972A JP 13997292 A JP13997292 A JP 13997292A JP H05311023 A JPH05311023 A JP H05311023A
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JP
Japan
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acrylic acid
meth
water
salt
resin
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Pending
Application number
JP4139972A
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English (en)
Inventor
Susumu Kondo
藤 晋 近
Yoji Kawaguchi
口 洋 二 川
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Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は膨潤時のゲル形状の安定性が光、熱
等の作用下においても極めて良好な新規な高吸水性樹脂
組成物を提供する。 【構成】 ポリ(メタ)アクリル酸系高吸水性樹脂に2
−メルカプトベンゾチアゾール類を配合してなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は多量の水性液体を素早く
吸収し、かつ膨潤状態で優れた安定性を有する高吸水性
樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、自重の数十〜数百倍もの水を吸収
する高吸水性樹脂が提案され、衛生用品分野では生理用
ナプキンや使い捨ておむつ、農園芸分野では保水剤等、
土木、建築分野では汚泥の凝固剤、結露防止剤、止水剤
等として広範囲な分野に用途開発が進められている。こ
のような高吸水性樹脂としては、例えば澱粉−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、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共
重合体の加水分解物、ポリアクリル酸塩架橋体、カルボ
キシメチル化セルロース等が挙げられる。
【0003】しかしながらかかる高吸水性樹脂は多量の
水を吸収する能力及び乾燥時での経時安定性は優れてい
るものの膨潤状態においての安定性に乏しく、膨潤状態
での長時間放置、高温あるいは日光に曝露された場合は
わずか数時間のうちに該樹脂が劣化して流動化し、ゲル
状態が保てなくなる。また尿を吸収し膨潤した高吸水性
樹脂でも同様な劣化が起こり、膨潤ゲルの形態を保持で
きなくなるのである。
【0004】このような現象は、高吸水性樹脂を種々の
用途に使用する際に大きな障害となっている。そこでか
かる課題を解決すべく種々の提案がされており、例えば
高吸水性樹脂にイオン封鎖剤を混合する方法(特開昭5
6−89838号公報)、高吸水性樹脂にN−オキシピ
リジンチオール誘導体及びアルコールを混合する方法
(特開昭62−115066号公報)、高吸水性樹脂に
フェナントロリン又はビピリジン等のキレート剤を混合
する方法(特開昭63−146964号公報)、高吸水
性樹脂にラジカル連鎖禁止剤を混合する方法(特開昭6
3−152667号公報)紫外線吸収剤を含有した水溶
液を高吸水性樹脂に吸収させる方法(特開平2−641
63号公報)等がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
方法においてはフェナントロリンやビピリジン等極めて
高価な物質を使用しなければなかったり、安定効果がそ
れ程えられなかったり、いずれにおいても満足できる高
吸水性樹脂とは言い難く膨潤ゲルの経時安定性の優れた
新たな高吸水性樹脂の開発が強く望まれている。
【0006】
【課題を解決するための手段】しかるに本発明者等はか
かる課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ポリ(メ
タ)アクリル酸系高吸水性樹脂に2−メルトカプトベン
ゾチアゾール類を配合してなる高吸水性樹脂組成物が目
的に合致することを見出し本発明を完成するに至った。
以下、本発明について詳述する。
【0007】本発明におけるポリ(メタ)アクリル酸系
高吸水性樹脂とは(メタ)アクリル酸及び(メタ)アク
リル酸水溶性塩の混合物からなるモノマーを重合するこ
とにより得られる。水溶性塩としてはナトリウム塩、カ
リウム塩、アンモニウム塩等が挙げられる。
【0008】(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸
水溶性塩との混合割合はモル比で10/90〜50/5
0の範囲から選択することが望ましい。この範囲からは
ずれると、得られる高吸水性樹脂の吸水特性が低下する
ようになる。(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル
酸水溶性塩の混合物は、通常、(メタ)アクリル酸を水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニアなどのア
ルカリで部分的に中和することにより得られる。これら
のモノマーと共に、他のビニルモノマー、例えば(メ
タ)アクリル酸エステル、不飽和スルホン酸またはその
塩、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリ
ル、ビニルエステル、ビニルエーテルなどを少量併用す
ることもできる。
【0009】重合を実施するに当っては、公知の任意の
方法が採用出来、水溶液重合(静置重合)、乳化重合(逆
相乳化重合)、懸濁重合(逆相懸濁重合)等がいずれも可
能であるが、好ましい方法は逆相懸濁重合、あるいは静
置重合である。以下、かかる重合方法について更に具体
的に説明する。 逆相懸濁重合を行うに際しては、水に溶解しない有機溶
媒中に(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸水溶性
塩、望ましくは多官能性ビニルモノマー等の架橋剤を含
む水溶液を分散させてラジカル重合開始剤の存在下で重
合を行う。
【0010】その際、公知の分散安定剤や界面活性剤を
共存させて重合の安定化をはかることも可能である。有
機溶媒としては、シクロヘキサン、シクロペンタン等の
脂環式炭化水素、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘ
プタン、リグロイン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、ト
ルエン、キシレン等の芳香族炭化水素が例示される。溶
媒の沸点、融点、価格、工業的入手の容易さから判断す
るとn−ヘキサンやシクロヘキサンが最も実用的であ
る。重合温度は50〜90℃、重合時間は0.5〜5時
間が適当である。重合終了後は常法に従って、生成粒子
を濾別し、洗浄、乾燥することにより高吸水性樹脂が得
られる。
【0011】次に静置重合を実施するには、水、(メ
タ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸水溶性塩及びラジ
カル重合開始剤を均一に混合し、以後攪拌や混練を全く
伴わない状態で重合を行い、得られる固化物を粉砕、乾
燥するのである。工業的には上記の均一混合液をバケッ
トコンベヤの中に入れたり、両端に堰を設けたベルト上
に供給したり、チューブ内に供給したり、あるいは任意
の形状を有する容器中に仕込んで40〜100℃程度の
温度で0.03〜5時間混練した後、混合を受けない状
態を保ちつつ重合を進行させる。所定の重合率に達した
樹脂固化物をペレット程度の大きさあるいはそれ以下の
粒径にまで裁断、粉砕し乾燥する。この一連の操作は連
続的に行うのが望ましい。
【0012】前述した如き重合法を実施するに当って、
使用される重合開始剤としてはアゾビスイソブチロニト
リルの様なアゾニトリル;t−ブチルパーオキシド、ク
メンハイドロパーオキシド等のアルキルパーオキサイ
ド;ジ−t−ブチルパーオキシド等のジアルキルパーオ
キシド;アセチルパーオキシド、ラウロイルパーオキシ
ド、ステアロイルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシ
ド等のアミルパーオキシド;t−ブチルパーオキシアセ
テート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブ
チルパーオキシピバレート等のパーオキシエステル;メ
チルエチルケトンパーオキシド、シクロヘキサノンパー
オキシド等のケトンパーオキシド、過酸化水素、過硫酸
アンモニウム、過硫酸カリウム、セリウム塩等が挙げら
れる。かかる開始剤の添加量は(メタ)アクリル酸及び
(メタ)アクリル酸水溶性塩の総量に対して300〜5
000ppm程度が用いられる。
【0013】又、逆相懸濁重合時には好ましくは界面活
性剤を添加して系を安定に保つことが実用的であり、か
かる活性剤としてはポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル、ポリオキシエチレンアシルエステル、ポリオキシエ
チレンソルビタン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エ
ステル、オキシエチレンオキシプロピレンブロック共重
合体、ショ糖脂肪酸エステル、高級アルコール硫酸エス
テル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩あるいはポリオ
キシエチレンサルフェート等のノニオン系界面活性剤、
又はアニオン系界面活性剤が単独あるいは併用して用い
られる。
【0014】更に吸水性能を高度に発揮させるために、
通常は重合時に架橋剤が併用される。架橋剤は(メタ)
アクリル酸及びアクリル酸水溶性塩の総量に対して10
〜2000ppm、好ましくは50〜1000ppm用
いられ、かかる例示としてはエチレングリコールジアク
リレート、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クリレート、トリエチレング
リコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメ
タクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレー
ト、トリメチロールトリメタクリレート、ペンタエリス
リトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリ
メタクリレート、N,N'−メチレンビスアクリルアミ
ド、イソシアヌル酸トリアリルペンタエリスリトールジ
アクリレート、ペンタエリスリトールジメタアクリレー
ト等が挙げられる。
【0015】本発明における2−メルカプトベンゾチア
ゾール類とは化1(但しXは水素、アルカリ金属または
アンモニウム基を、またR1,R2,R3,R4は主として
炭素及び水素からなる有機の基又は水素を表す)で示さ
れる化合物であり、通常はそのナトリウム塩、カリウム
塩またはアンモニウム塩である場合が多い。
【化1】
【0016】前記した2−メルカプトベンゾチアゾール
類は1種又は必要に応じて2種以上を混合して重合体に
配合する。又従来から知られている安定剤と併用するこ
とも可能である。かかる2−メルカプトベンゾチアゾー
ル類の使用量は乾燥したポリ(メタ)アクリル酸系高吸
水性樹脂に対して10〜5000ppm、好ましくは1
00〜1000ppmが適当である。10ppm未満で
は安定性向上の効果に乏しく、また5000ppmを越
えると効果が頭打ちとなり、経済的に不利となる。
【0017】本発明におけるポリ(メタ)アクリル酸系
高吸水性樹脂と2−メルカプトベンゾチアゾール類の配
合方法については、特に制限はなく高吸水性樹脂に対し
直接、あるいはそれらを溶解しうる溶媒、例えば水、ア
ルコール等にて溶液としたものを加え、混合後、乾燥さ
せることにより達成される。かくして得られる高吸水性
樹脂組成物は、生理用品や衛生用品において体液を吸収
し漏出を防止する体液吸収剤、土壌改良剤、汚泥凝固
剤、乾燥剤、調湿剤など種々の用途に好適に使用され
る。
【0018】
【作 用】本発明の高吸水性樹脂組成物は光、熱等の
作用下においても膨潤時のゲル形状の安定性が極めて良
好である。
【0019】
【実 施 例】以下、本発明について実例を挙げ、更に詳
述する。尚、「部」及び「%」とあるのはことわりのな
い限り重量基準である。高吸水性樹脂粉末(A)の製造 高吸水性樹脂粉末(A−1) 撹拌機、還流冷却器及び窒素ガス導入管を付けた500
mlの平底セパラブルフラスコにアクリル酸40gを仕
込み、水48gに純度95%の水酸化ナトリウム17.
9gを溶解した溶液を撹拌下に滴下した。撹拌しながら
窒素バブリングを30分行い、溶存及び系内空気を追い
出した。1%過硫酸アンモニウム水溶液2ml(500
ppm)と1%N,N′−メチレンビスアクリルアミド
水溶液0.4ml(100ppm)を追加し、十分混合
を行った後、撹拌を停止した。フラスコを60℃の浴に
浸漬し、無撹拌下で重合を開始させ、約2時間反応を行
ってから室温にまで冷却した。内容物を取り出して小片
に裁断し、100℃で2時間乾燥した。この小片を粉砕
機にて粉砕することにより、60〜100メッシュの高
吸水性樹脂粉末(A−1)を得た。
【0020】高吸水性樹脂粉末(A−2) 撹拌機、還流冷却器及び窒素ガス導入管を付けた2リッ
トルの平底セパラブルフラスコにシクロヘキサン900
mlとソルビタンモノステアレート7.2gを仕込み、
25℃に加温した。撹拌しながら窒素バブリングを30
分行い、溶存及び系内空気を追い出した。500mlの
ビーカーにアクリル酸120gを加え、水156gに純
度95%の水酸化ナトリウム53gを溶解した溶液を撹
拌下に滴下して中和した。撹拌しながら窒素バブリング
を行い、溶存空気を追い出した。ついで10%過硫酸ア
ンモニウム水溶液2.4ml(2000ppm)と1%
N,N′−メチレンビスアクリルアミド水溶液1.2m
l(100ppm)を追加し、十分混合を行った後、あ
らかじめ70℃に加熱し、撹拌下にある前記のフラスコ
内に1時間かけて滴下した。更に2時間反応を行いつ
つ、水をシクロヘキサンとの共沸で追い出した。生成し
た樹脂粒子を分取後、30℃に加温したシクロヘキサン
を用いて2回洗浄を行い、80℃で2時間乾燥して、6
0〜200メッシュの粒径を有する高吸水性樹脂粉末
(A−2)を得た。
【0021】実施例1 高吸水性樹脂粉末(A−1)100gを1リットルニー
ダーに取り、混合下にて2−メルカプトベンゾチアゾー
ルナトリウム塩の1%水溶液10g(1000ppm)
を加え、温度20℃で十分に撹拌混合を行った。その後
これらの混合物を減圧下にて乾燥を行い、高吸水性樹脂
組成物を得た。次に150ml容量ガラスビンに成人尿
125gを取り、混合撹拌下に上記で得た高吸水性樹脂
組成物5gを徐々に添加混合して膨潤ゲルを調整した。
かかる膨潤ゲルを40℃の高温器内にて所定時間熱処理
を行い、次いで室温にて冷却後、BL型回転粘度計(ロ
ーターNo.4,6rpm,東京計器(株)社製)にて
粘度を測定した。結果はまとめて表2に示す。
【0022】実施例2 実施例1において高吸水性樹脂(A−1)に代えて高吸
水性樹脂(A−2)を使用した以外は同例に準じて測定
を行った。結果はまとめて表2に示す。 実施例3 実施例1において2−メルカプトベンゾチアゾールナト
リウム塩を2−メルカプトベンゾチアゾールカリウム塩
に代えた以外は同例に準じて実験を行った。結果はまと
めて表2に示す。
【0023】実施例4〜7、比較例1 実施例1において2−メルカプトベンゾチアゾールナト
リウム塩の添加量を表1に示す如き量とした以外は同例
に準じて実験を行った。結果はまとめて表2に示す。
【表1】
【0024】比較例2 実施例1において2−メルカプトベンゾチアゾールナト
リウム塩を加えなかった以外は同例に準じて実験を行っ
た。結果はまとめて表2に示す。 比較例3 実施例2において2−メルカプトベンゾチアゾールナト
リウム塩を加えなかった以外は同例に準じて実験を行っ
た。結果はまとめて表2に示す。
【0025】
【表2】
【0026】
【発明の効果】本発明の高吸水性樹脂組成物は膨潤時の
ゲル形状の安定性が光、熱等の作用下においても極めて
良好であるので生理用品や衛生用品、土壌改良剤、汚泥
凝固剤、乾燥剤、調湿剤などの用途に非常に有用であ
る。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリ(メタ)アクリル酸系高吸水性樹脂
    に2−メルトカプトベンゾチアゾール類を配合してなる
    高吸水性樹脂組成物
  2. 【請求項2】 2−メルトカプトベンゾチアゾール類の
    含有量が乾燥したポリ(メタ)アクリル酸系高吸水性樹
    脂に対して10〜5000ppmであることを特徴とす
    る請求項1記載の組成物
JP4139972A 1992-04-30 1992-04-30 高吸水性樹脂組成物 Pending JPH05311023A (ja)

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JP4139972A JPH05311023A (ja) 1992-04-30 1992-04-30 高吸水性樹脂組成物

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JP (1) JPH05311023A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7282527B2 (en) 2003-08-19 2007-10-16 Crompton Corporation Stabilization system for halogen-containing polymers
JPWO2020184392A1 (ja) * 2019-03-08 2021-10-28 住友精化株式会社 吸水性樹脂粒子及びその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7282527B2 (en) 2003-08-19 2007-10-16 Crompton Corporation Stabilization system for halogen-containing polymers
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