JPH06184211A - アクリルモノマーの逆懸濁重合による粉末超吸収剤の製造に於ける改良 - Google Patents

アクリルモノマーの逆懸濁重合による粉末超吸収剤の製造に於ける改良

Info

Publication number
JPH06184211A
JPH06184211A JP5199688A JP19968893A JPH06184211A JP H06184211 A JPH06184211 A JP H06184211A JP 5199688 A JP5199688 A JP 5199688A JP 19968893 A JP19968893 A JP 19968893A JP H06184211 A JPH06184211 A JP H06184211A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
monomer
polymerization
charge
producing
aqueous phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP5199688A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2611125B2 (ja
Inventor
Shu R Rebre
シユー・ロン・レーブル
Christian Collette
クリステイアン・コレツト
Thierry Guerin
テイエリー・ゲラン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arkema France SA
Original Assignee
Elf Atochem SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elf Atochem SA filed Critical Elf Atochem SA
Publication of JPH06184211A publication Critical patent/JPH06184211A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2611125B2 publication Critical patent/JP2611125B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/32Polymerisation in water-in-oil emulsions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/42Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L15/60Liquid-swellable gel-forming materials, e.g. super-absorbents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】逆懸濁液中でモノマーの第1の重合によりポリ
マーゲルを形成すること、次いでこのゲル中に吸収させ
たモノマーの第2の装填材料を重合することにより進行
する逆懸濁液重合により水及び水性液の超吸収剤である
ポリアクリル性粉末を製造するために、式: R1-O-(CH2-CH2-O)n-R2 (式中、R1は、少なくとも9個の炭素原子を有する炭
化水素鎖であり、R2は、アクリロイル、メタクリロイ
ルまたはマレオイルである)に対応する重合可能な界面
活性剤を使用する。ゲルによるモノマーの吸収を、最初
のゲル温度45℃で実施する。 【効果】粒径が大きく、吸水性能等に優れ、且つ工業的
規模に於ける生産性が高い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多量の水または水性液
を吸収し得るアクリルポリマー粉末の製造に関する。
【0002】
【従来の技術】エチレン不飽和を有するモノマー、特に
アクリルモノマーの逆懸濁重合(inverse suspension p
olymerization)により吸水能力の高い物質を製造する
ことは公知である。このようにして得られた粉末は水の
存在下で強く膨潤し、機械的強度の高いゲルとなる。こ
れらの特性は、特に、体液を吸収し且つ保持するための
サニタリー製品の製造に利用される。
【0003】このような粉末吸収剤の製造に於ける重要
な改良が、欧州特許第0,441,507号に開示されている。
この改良は、少なくとも2段階でアクリルモノマーを重
合することからなる。第1段階では、逆懸濁重合を炭化
水素溶媒中、通常法で実施し、この重合によりゲルが形
成する。第2段階では、新しいモノマーの装填材料(ch
arge)をこのゲルに吸収させると、この新しい装填材料
の重合は予備形成したゲル中で起きる。この吸収/重合
段階は、必要により繰り返し得る。このようにして1回
の(simple)逆懸濁重合からの樹脂よりもかなり粒径の
大きい樹脂が得られる。水の存在下での膨潤速度、弾性
率、可塑性及び圧力下での形成したゲルの耐収縮性もか
なり改良する。
【0004】しかしながら、この目的を達成するために
は、モノマーの第2の装填材料が形成した第1のゲル内
で確実に重合し、炭化水素相で逆懸濁液の形でさらに重
合しないことが必要である。従って、第1の重合段階後
に反応器に常に存在する界面活性剤がモノマーの第2の
装填材料を分散させないようにしなければならない。従
来法によりモノマーの第2の装填材料を導入する前に第
1の重合から得られた物質を冷却する必要がある理由は
このためである。この方法の本質的な特徴であるこの冷
却段階は、製造時間がかなり長期化し、方法の経済面に
も逆効果であるため、工業的規模に於いては非常に制限
的である。
【0005】本発明は、モノマーの第2の装填材料の吸
収を45℃以上の温度で実施し、ラジカル重合により重合
可能で且つ、重合の第1段階で懸濁剤として媒質から消
失する、特定の界面活性剤を利用してモノマーの第1の
装填材料の逆懸濁液に効果的に取り込むことからなる、
逆懸濁液中で2段階ラジカル重合により粉末吸収剤を得
る方法に於ける重要な改良を構築する。
【0006】この種の好適な界面活性剤の選択は、特に
第1の重合の結果に関しては、非常にむずかしいことで
ある。従って、本発明は、一般式: R1-O-(CH2-CH2-O)n-R2 (式中、R1は、少なくとも9個の炭素原子を有する炭
化水素鎖であり、R2は、アクリロイル、メタクリロイ
ルまたはマレオイルであり、エチレンオキシドの縮合度
nは30〜70である)の化合物を使用する。
【0007】この種の重合可能な界面活性剤に属する特
に重要な製品の中でも、エチレンオキシド50分子でオキ
シエチレン化したノニルフェノールのマレイン酸モノエ
ステル、エチレンオキシド45分子でオキシエチレン化し
たノニルフェノールのアクリル酸モノエステル及びエチ
レンオキシド50分子でオキシエチレン化したノニルフェ
ノールのメタクリル酸モノエステルが挙げられる。
【0008】通常、本発明の2段階逆懸濁重合法は、実
施例に記載する以下: a)炭化水素溶媒相を製造し、 b)モノマー水性相(装填材料I)を製造し、 c)モノマーを炭化水素溶媒中の懸濁液に導入して重合
Iを実施し、 d)モノマー水性相(装填材料II)を製造し、 e)装填材料IIを吸収させて、重合IIを実施し、次い
で、 f)ポリマーを単離する段階を含む。
【0009】これらは今日本質的に、当業者には公知で
あり、且つ水溶性不飽和モノマー、例えば、アクリル
酸、メタクリル酸、その非イオン性誘導体、例えば、ア
クリルアミド、メタクリルアミド、及びそのN,N-ジメチ
ル-置換誘導体、2-ヒドロキシエチルアクリレート若し
くは2-ヒドロキシエチルメタクリレート;N-メチロール
-アクリルアミド若しくはN-メチロール-メタクリルアミ
ド、またはそれらの窒素含有誘導体、例えば(ジメチル
若しくはジエチル)アミノ(エチル若しくはプロピル)
アクリレートまたはメタクリレート並びに対応する第4
級アンモニウム塩のポリマーを得る操作段階である。ア
クリル酸は好ましい不飽和モノマーである。重合は、モ
ノマー及びポリマーが両方ともそれ自体親水性であるの
で、水溶性であるのが好ましい、ラジカル重合開始剤に
より開始される。過硫酸カリウムが本発明に特に好適で
ある。懸濁重合により親水性ポリマーを得るのに使用す
る種々の助剤は当業者には公知であり、懸濁液に取り込
まれた反応体を物理的に安定化させるための従属物とし
て乳化剤を伴う保護コロイド、例えば、改質セルロー
ス、無水マレイン酸で酸化若しくは改質したポリエチレ
ンまたはそのコポリマーが挙げられる。これらは、製造
した親水性ポリマーを一部架橋するための架橋剤も含み
得、これらの架橋剤は、不飽和モノマー(アクリル酸)
と共重合可能であるか(典型例としてはポリオールのジ
アクリレート及びトリアクリレート)またはその重合生
成物(例えば、ジオールのジグリシジルエーテル)と反
応し得る少なくとも2個の不飽和基を有する化合物から
なる。逆懸濁液中に取り込むための溶媒として、種々の
脂肪族、環式脂肪族または芳香族炭化水素溶媒を使用し
得ることは公知であり、この目的のために好ましい溶媒
は、ヘプタンである。
【0010】本発明により、重合可能な界面活性剤を段
階bで導入し、界面活性剤が段階cの終了時に反応媒質
から消失してしまうので、段階e、即ちモノマーの吸収
を、高すぎず、かといって35℃を下回らない温度で実施
できるように、反応器を45℃以上の温度に適度に冷却す
るだけでよい。
【0011】この吸収段階を実施後、懸濁液は安定性を
失うこともある。安定性は、必要により、分散剤を組成
物に添加することにより補修され、この分散剤は、特定
の制限を受けない。特に、相補的な乳化剤として、段階
d〜fを繰り返さない限りには、従来公知の乳化剤を使
用し得る。
【0012】本方法を実施すると、予想外の効果があり
且つ生産性が実質的に向上する。この点は、第2の装填
材料の吸収温度を18℃〜35℃にすることを考慮する際、
第1の重合後に反応器を45℃までだけに冷却する操作
は、研究室レベルでは明らかにごく僅かしか時間を稼げ
ないが、工業レベルでの生産性は30%も上がることを考
慮すれば自明である。
【0013】以下の実施例は、本発明をよく理解し、そ
の条件を特定化するものである。
【0014】
【実施例】実施例1 段階a 固体または液体反応体を導入するための装置、スターラ
ー、中性ガスをフラッシュするためのシステム、温度プ
ローブ並びに加熱及び冷却装置を備えた1リットル反応
器に、80℃に加熱したヘプタン265.6gを導入し、400rpm
で撹拌しながらこれに無水マレイン酸で改質したポリエ
チレン(MITSUI PETROCHEMICAL INDUSTRIES Co.:Hi-Wax
1105A;商標,保護コロイドとして作用する)0.92gを溶
解する。
【0015】段階b 別個にアクリル酸の80重量%水溶液92gを、22%濃度の水
酸化ナトリウム溶液139.4gで中和した。ヒドロキシエチ
ルセルロース0.276g、次いで1%濃度の過硫酸カリウム
水溶液5.5g、エチレングリコールジグリシジルエーテル
の2%濃度水溶液0.92g及びエチレンオキシド50molを含
むノニルフェノールのマレイン酸エステル(Aerosol ME
M-NP 50;Cyanamid)0.46gを添加した。逆懸濁液を形成
しようとする際にはむしろ例外的であるが、この乳化剤
を水性装填材料に導入することは特記すべきである。
【0016】段階c 400rpmで反応器の撹拌を続け、窒素を80リットル/分で
フラッシュしながら、予め製造した水性相を少しずつ添
加し、ヘプタン中の逆懸濁液に移した。温度を70℃に上
げ、重合を実施した。この温度を30分間保持した。次い
で温度を45℃に戻した。
【0017】段階d 上記操作を実施する間に、アクリル酸の80重量%水溶液9
2gを別個に20%の水酸化ナトリウム溶液139.4gで中和
し、次いで1%濃度の過硫酸カリウム水溶液5.5g及び2%
濃度のエチレングリコールジグリシジルエーテル水溶液
0.92gを添加した。装填材料IIを構成するこの水性相を1
0℃にした。
【0018】段階e 窒素を80リットル/分の速度でフラッシュしながら、反
応器の撹拌を800rpmに上げた。装填材料IIを少しずつ導
入した。装填材料IIを導入後、約35℃に設定した温度で
吸収を5分間継続させた。この後、温度を70℃に上げて
第2の重合段階を実施した。重合を30分間進行させた。
【0019】最終段階f ヘプタンと大部分の水を留去した。この後、エチレング
リコールジグリシジルエーテルの2%濃度水溶液1.84gを
反応器の内容物に添加し、生成物を窒素下で乾燥した。
【0020】平均粒径370μmの粉末が得られた。100μ
mの篩を通過する粉末はなかった。吸収段階を50℃で実
施する場合でも、この結果は大きくは変化しなかった。
【0021】実施例2(比較例) 段階bで、Aerosol MEM-NP 50 0.46gの代わりに、乳化
剤としてエチレンオキシド20分子でオキシエチレン化し
たノニルフェノールのアクリル酸モノエステル0.46gを
導入した以外には、実施例1の操作を繰り返した。
【0022】重合は段階cとは非常に異なる様相で起こ
った。反応器の内容物は固体のままで、操作を継続する
ことは不可能であった。
【0023】実施例3(比較例) 本例は、吸収段階を厳密に低温(20℃)で実施する場合
に正しく作用する従来法による乳化剤を使用して実施し
た比較例である。35℃の吸収温度での操作を再現する試
みは、成功しなかった。
【0024】段階a 実施例1に記載の装置を用いて、ヘプタン265.6gを導入
し、これを80℃に加熱し、蔗糖ジアステレート/トリス
テアレート0.74g及び無水マレイン酸で改質したポリエ
チレン0.92gを400rpmで撹拌しながらこれに溶解させ
た。
【0025】段階b 別個に、アクリル酸の80重量%水溶液92gを22%濃度の水
酸化ナトリウム溶液139.4gで中和した。ヒドロキシエチ
ルセルロース0.276g、次いで1%濃度の過硫酸カリウム
水溶液5.5g及びエチレングルコールジグリシジルエーテ
ルの2%濃度水溶液を添加した。
【0026】段階c及びdは総て実施例1の記載通りに
実施した。最終生成物は平均粒径150μmの粉末であっ
たが、100μm篩を通過した量は許容できない程であ
り、15%以上であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリステイアン・コレツト フランス国、75005・パリ、リユ・ボクラ ン、19 (72)発明者 テイエリー・ゲラン フランス国、94120・フオントネイ・シユ ル/ボア、リユ・ドウ・ラ・メゾン・ルー ジユ、7

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 a)炭化水素溶媒相を製造し、 b)モノマー水性相(装填材料I)を製造し、 c)モノマーを炭化水素溶媒中の懸濁液に導入して重合
    Iを実施し、 d)モノマー水性相(装填材料II)を製造し、 e)装填材料IIを吸収させて、重合IIを実施し、次い
    で、 f)ポリマーを単離する段階を含む、水溶性不飽和モノ
    マーの重合による水と水性液体の超吸収剤である粉末の
    製造方法であって、モノマーを懸濁液に導入するのに使
    用する界面活性剤がラジカル重合により重合可能で、操
    作c)の終了時に重合または共重合により媒質から消失
    し、一般式: R1-O-(CH2-CH2-O)n-R2 (式中、R1は、少なくとも9個の炭素原子を有する炭
    化水素鎖であり、R2は、アクリロイル、メタクリロイ
    ルまたはマレオイルであり、エチレンオキシドの縮合度
    nは30〜70である)に対応することを特徴とする該方
    法。
  2. 【請求項2】 重合可能な界面活性剤がエチレンオキシ
    ド50分子でオキシエチレン化したノニルフェノールのマ
    レイン酸エステルであり、それをモノマー水性相(充填
    材料I)の製造時に水性相中に溶解することを特徴とす
    る請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 粉末超吸収剤を構成するポリマーがアク
    リル酸ポリマーであることを特徴とする請求項1に記載
    の方法。
  4. 【請求項4】 第2のモノマー装填材料の吸収を最初に
    温度45℃以上で実施することを特徴とする請求項1に記
    載の方法。
JP5199688A 1992-08-12 1993-08-11 アクリルモノマーの逆懸濁重合による粉末吸水性樹脂の製造に於ける改良 Expired - Lifetime JP2611125B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9209959 1992-08-12
FR9209959A FR2694755B1 (fr) 1992-08-12 1992-08-12 Perfectionnement pour la préparation de poudre superabsorbantes par polymérisation en suspension inverse de monomères acryliques.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06184211A true JPH06184211A (ja) 1994-07-05
JP2611125B2 JP2611125B2 (ja) 1997-05-21

Family

ID=9432811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5199688A Expired - Lifetime JP2611125B2 (ja) 1992-08-12 1993-08-11 アクリルモノマーの逆懸濁重合による粉末吸水性樹脂の製造に於ける改良

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5408006A (ja)
EP (1) EP0583177B1 (ja)
JP (1) JP2611125B2 (ja)
AT (1) ATE148131T1 (ja)
DE (1) DE69307624T2 (ja)
DK (1) DK0583177T3 (ja)
ES (1) ES2097468T3 (ja)
FR (1) FR2694755B1 (ja)
SG (1) SG52725A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020518703A (ja) * 2017-05-02 2020-06-25 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se 疎水性溶媒中に分散されたモノマー水溶液の重合による超吸収剤粒子の不連続的な製造方法
CN111592610A (zh) * 2020-05-11 2020-08-28 万华化学集团股份有限公司 一种反相悬浮聚合制备吸水性树脂的方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2710342B1 (fr) * 1993-09-21 1995-11-17 Atochem Elf Sa Polymères acryliques superabsorbants à propriétés améliorées et leur procédé d'obtention.
JP4072833B2 (ja) * 1995-11-30 2008-04-09 住友精化株式会社 吸水性樹脂の製造方法および吸水性樹脂
FR2755693B1 (fr) * 1996-11-14 1998-12-18 Atochem Elf Sa Procede pour l'obtention de polymeres hydrophiles a grande vitesse de dissolution ou de gonflement dans l'eau
WO2004083284A1 (ja) 2003-03-17 2004-09-30 Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. 吸水性樹脂粒子の製造方法
EP2112172B2 (en) 2007-01-24 2018-10-17 Nippon Shokubai Co., Ltd. Particulate water-absorbent polymer and process for production thereof
US9457048B2 (en) 2008-02-05 2016-10-04 Wellosophy Corporation Absorbent ingestible agents and associated methods of manufacture and use
US20100063180A1 (en) * 2008-09-05 2010-03-11 Seungkoo Kang Fire protection and/or fire fighting additives, associated compositions, and associated methods
US9334337B2 (en) 2014-01-24 2016-05-10 Baker Hughes Incorporated Enhanced water swellable compositions
KR20230030568A (ko) 2020-04-30 2023-03-06 맥마스터 유니버시티 다수의 하전된 단량체의 공중합체에 기반한 초흡수성 중합체

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4745154A (en) * 1986-04-14 1988-05-17 Alco Chemical Corporation Water soluble polymers, their preparation and their uses
US4783510A (en) * 1986-06-04 1988-11-08 Taiyo Fishery Co., Ltd. Process for improving a water absorbent polyacrylic acid polymer and an improved polymer produced by said process
JP2938920B2 (ja) * 1990-01-31 1999-08-25 住友精化株式会社 吸水性樹脂の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020518703A (ja) * 2017-05-02 2020-06-25 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se 疎水性溶媒中に分散されたモノマー水溶液の重合による超吸収剤粒子の不連続的な製造方法
CN111592610A (zh) * 2020-05-11 2020-08-28 万华化学集团股份有限公司 一种反相悬浮聚合制备吸水性树脂的方法

Also Published As

Publication number Publication date
SG52725A1 (en) 1998-09-28
JP2611125B2 (ja) 1997-05-21
DK0583177T3 (da) 1997-07-07
DE69307624D1 (de) 1997-03-06
EP0583177B1 (fr) 1997-01-22
ES2097468T3 (es) 1997-04-01
EP0583177A1 (fr) 1994-02-16
FR2694755A1 (fr) 1994-02-18
ATE148131T1 (de) 1997-02-15
FR2694755B1 (fr) 1994-09-23
DE69307624T2 (de) 1997-06-12
US5408006A (en) 1995-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0279892B1 (en) Polycarboxylic acids with small amount of residual monomer
EP0312952B1 (en) Process for preparing absorbent polymers
JP3023110B2 (ja) 高い増粘性および優れた透明性を有するポリカルボン酸
JPH0311286B2 (ja)
JP2622345B2 (ja) 超吸収剤ポリアクリレートの製造法の改良
JP2611125B2 (ja) アクリルモノマーの逆懸濁重合による粉末吸水性樹脂の製造に於ける改良
US5373066A (en) Superabsorbent acrylic powders having low residual monomer content
US4524186A (en) Process for producing water-absorbing resins
JPS5884819A (ja) 架橋型カルボキシル基含有共重合体の製造方法
EP0590988B1 (en) Process for producing crosslinked polymer containing carboxyl group
EP0324385B1 (en) Process for preparing waterswellable polymers using sodium thiosulfate as part of a redox initiator system
US3857821A (en) Acetylene group-containing polymers
JPH10511735A (ja) 塩化ビニル重合用重合体乳化剤
US5045614A (en) Process for polymerizing vinyl monomers using amine containing compounds which simultaneously act as initiators and crosslinking agents as part of a redox initiator system
JPH0410884B2 (ja)
JPH03143903A (ja) 水膨潤性ポリマーの製造方法
JPS6124047B2 (ja)
JP3275397B2 (ja) 高架橋ポリマー粒子の製造方法
JP2989645B2 (ja) ポリビニルエステル系重合体およびその製法
JPS6114204A (ja) 塩化ビニル系重合体の製造方法
JP2934394B2 (ja) 共重合体
JPS62119211A (ja) 塩化ビニル系樹脂の製法
EP0303265A2 (en) PVC overpolymer
JPH0410887B2 (ja)
JPH01132601A (ja) マクロモノマーの製造方法