JPH0639486B2 - 高吸水性樹脂の製法 - Google Patents
高吸水性樹脂の製法Info
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- JPH0639486B2 JPH0639486B2 JP63122802A JP12280288A JPH0639486B2 JP H0639486 B2 JPH0639486 B2 JP H0639486B2 JP 63122802 A JP63122802 A JP 63122802A JP 12280288 A JP12280288 A JP 12280288A JP H0639486 B2 JPH0639486 B2 JP H0639486B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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- C08J2300/104—Polymers characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups containing oxygen atoms
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- C08J2333/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
- C08J2333/02—Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は高吸水性樹脂の製法に係わり、詳しくは吸水速
度、吸水量及びゲル強度が共に大きい吸水性樹脂の工業
的製法に関する。
度、吸水量及びゲル強度が共に大きい吸水性樹脂の工業
的製法に関する。
〈従来の技術〉 高吸水性樹脂は、その驚異的な吸水量及び一度吸水した
液は多少の圧力をかけても離水しないという優れた保持
力から、当初、パルプや吸水紙に代わる液吸収素材とし
て、おむつ、生理用品等の衛生用品メーカーの注目を集
め実用化されたものであり、近年、その用途は農業、園
芸、食品、メディカル等に幅広く拡がりつつある。そし
て、吸水量が大きいことのみならず速やかに吸水するこ
とが要求される高吸水性樹脂の場合、一般に、吸水性高
分子化合物に一定の処理を施すことによる吸水速度をさ
らに大きくするための改良が行われている。かかる処理
方法の一つに、粉末状の吸水性高分子の粒子表面を架橋
剤にて架橋する種々の方法が提案されている（特公昭５
９−６６９６号公報、特開昭５８−４２６０２号公報、
特公昭６１−４８５２１号公報、特公昭６０−１８６９
０号公報参照）。これらの方法は、適量の架橋剤を用い
ることにより、粒子表面を処理し、その表面架橋密度を
大きくして、吸水の際、膨潤した粒子間の集合、接着を
起こり難くすると共に、吸水初期の段階における粒子表
面のゲル化を防止して、吸水速度を改良することによ
り、大きな吸水量と共に大きな吸水速度を有する高吸水
性樹脂を得ることを目的としている。
液は多少の圧力をかけても離水しないという優れた保持
力から、当初、パルプや吸水紙に代わる液吸収素材とし
て、おむつ、生理用品等の衛生用品メーカーの注目を集
め実用化されたものであり、近年、その用途は農業、園
芸、食品、メディカル等に幅広く拡がりつつある。そし
て、吸水量が大きいことのみならず速やかに吸水するこ
とが要求される高吸水性樹脂の場合、一般に、吸水性高
分子化合物に一定の処理を施すことによる吸水速度をさ
らに大きくするための改良が行われている。かかる処理
方法の一つに、粉末状の吸水性高分子の粒子表面を架橋
剤にて架橋する種々の方法が提案されている（特公昭５
９−６６９６号公報、特開昭５８−４２６０２号公報、
特公昭６１−４８５２１号公報、特公昭６０−１８６９
０号公報参照）。これらの方法は、適量の架橋剤を用い
ることにより、粒子表面を処理し、その表面架橋密度を
大きくして、吸水の際、膨潤した粒子間の集合、接着を
起こり難くすると共に、吸水初期の段階における粒子表
面のゲル化を防止して、吸水速度を改良することによ
り、大きな吸水量と共に大きな吸水速度を有する高吸水
性樹脂を得ることを目的としている。
これら従来の表面架橋法にあっては、メタノール等の揮
発性の有機溶媒中に吸水性の高分子化合物を分散させた
液に、架橋剤を添加することにより架橋を行なってい
た。
発性の有機溶媒中に吸水性の高分子化合物を分散させた
液に、架橋剤を添加することにより架橋を行なってい
た。
〈発明が解決しようとする課題〉 分散媒として有機溶媒を多量に用いるかかる従来の製法
にあっては、火災、爆発等の危険性があり、このため作
業上の安全性に問題があると共に、有機溶媒の回収が水
質汚濁等の公害を防止する上で必要になるため製造コス
トがかさむという問題点があった。また、上記従来製法
を開示した公報には、分散剤としてエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、グリセリン、ジエチレング
リコール等の多価アルコールを用いることにより吸水速
度が大きい高吸水性樹脂を得ることが可能である旨記載
されているが、本発明者等による確認のために行なった
試験によれば各公報において開示されているほどの品質
を有するものは得られなかった。本発明者等がこの原因
を検討した結果、架橋処理の際に、吸水性高分子化合物
の粒子同士が凝集してダマ状になるため樹脂表面を均一
に架橋することができないことに困ることが判った。
にあっては、火災、爆発等の危険性があり、このため作
業上の安全性に問題があると共に、有機溶媒の回収が水
質汚濁等の公害を防止する上で必要になるため製造コス
トがかさむという問題点があった。また、上記従来製法
を開示した公報には、分散剤としてエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、グリセリン、ジエチレング
リコール等の多価アルコールを用いることにより吸水速
度が大きい高吸水性樹脂を得ることが可能である旨記載
されているが、本発明者等による確認のために行なった
試験によれば各公報において開示されているほどの品質
を有するものは得られなかった。本発明者等がこの原因
を検討した結果、架橋処理の際に、吸水性高分子化合物
の粒子同士が凝集してダマ状になるため樹脂表面を均一
に架橋することができないことに困ることが判った。
本発明は以上の事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは、樹脂表面を均一に架橋することに
より、吸水速度及び吸水量が共に大きく、しかも大きな
ゲル強度を有する吸水性樹脂を、低廉且つ安全に製造す
る方法を提供するにある。
目的とするところは、樹脂表面を均一に架橋することに
より、吸水速度及び吸水量が共に大きく、しかも大きな
ゲル強度を有する吸水性樹脂を、低廉且つ安全に製造す
る方法を提供するにある。
〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために本発明に係る吸水性樹脂の製
法においては、多価アルコールとして炭素数が一定範囲
の二価アルコールを適宜の量用いることにより水の配合
量を一定範囲内に減じ、乾燥工程の簡略化を図ると共
に、架橋処理の際の吸水性高分子化合物粒子の凝集を防
止してこれを均一に分散させ、粒子表面を均一に架橋し
得るようにした。
法においては、多価アルコールとして炭素数が一定範囲
の二価アルコールを適宜の量用いることにより水の配合
量を一定範囲内に減じ、乾燥工程の簡略化を図ると共
に、架橋処理の際の吸水性高分子化合物粒子の凝集を防
止してこれを均一に分散させ、粒子表面を均一に架橋し
得るようにした。
即ち、本発明は、カルボキシル基及び／又はカルボキシ
レート基を有する粉末状の吸水性高分子化合物を、水及
び二価アルコールの存在下、前記吸水性高分子化合物と
反応し得る２以上の官能基を有する架橋剤にて処理する
高吸水性樹脂の製法であって、前記吸水性高分子化合物
１００重量部に対して、水を２〜４０重量部、また炭素
数が４〜６のジエチレングリコールを除く二価アルコー
ルを０．３〜１０重量部用いることを特徴とする。
レート基を有する粉末状の吸水性高分子化合物を、水及
び二価アルコールの存在下、前記吸水性高分子化合物と
反応し得る２以上の官能基を有する架橋剤にて処理する
高吸水性樹脂の製法であって、前記吸水性高分子化合物
１００重量部に対して、水を２〜４０重量部、また炭素
数が４〜６のジエチレングリコールを除く二価アルコー
ルを０．３〜１０重量部用いることを特徴とする。
以下、本発明に係る製法を詳細に説明する。
本発明において用い得る吸水性高分子化合物としては、
カルボキシル基及び／又はカルボキシレート基を有する
重合体であれば良く、例えば澱粉／アクリルニトリルグ
ラフト共重合体の加水分解物、澱粉／アクリル酸グラフ
ト共重合体の部分中和物、酢酸ビニル／アクリル酸エス
テル共重合体のケン化物、カルボキシメチルセルロー
ス、イソブチレン／無水マレイン酸共重合体、ポリアク
リル酸の部分中和物及びこれらの各重合体の架橋物等を
挙げることができ、主鎖にアクリル酸又はアクリル酸塩
のモノマー単位を有する重合体又は共重合体からなるポ
リアクリル酸系の吸水性高分子化合物が特に好ましい。
カルボキシル基及び／又はカルボキシレート基を有する
重合体であれば良く、例えば澱粉／アクリルニトリルグ
ラフト共重合体の加水分解物、澱粉／アクリル酸グラフ
ト共重合体の部分中和物、酢酸ビニル／アクリル酸エス
テル共重合体のケン化物、カルボキシメチルセルロー
ス、イソブチレン／無水マレイン酸共重合体、ポリアク
リル酸の部分中和物及びこれらの各重合体の架橋物等を
挙げることができ、主鎖にアクリル酸又はアクリル酸塩
のモノマー単位を有する重合体又は共重合体からなるポ
リアクリル酸系の吸水性高分子化合物が特に好ましい。
かかる主鎖にアクリル酸又はアクリル酸塩のモノマー単
位を有する重合体又は共重合体からなるポリアクリル酸
系の重合体としては、例えばポリアクリル酸、ポリアク
リル酸塩、アクリル酸とアクリル酸塩との共重合体等が
挙げられる。ここで、ポリアクリル酸塩及びアクリル酸
塩の塩部分としては、ナトリウム塩、カリウム塩、リチ
ウム塩等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、トリエチ
ルアミン塩、ピリジン塩等の有機塩基塩を挙げることが
できる。また、親水性等の特性を改良するために、主鎖
にアクリル酸又はアクリル酸塩のモノマー単位を有する
重合体とアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、２−
ヒドロシキエチルメタクリレート等との共重合体であっ
てもよい。なお、架橋したものが好ましく、架橋物の製
造に際しては、公知の架橋手段を用いることができる。
例えば、Ｎ−メチロールアクリルアミド等の架橋性モノ
マーとの共重合体を加熱したり、或いはペルオキソ硫酸
カリウム等の酸化性を有する触媒を用いることにより、
又は２個以上の重合性不飽和結合を有する架橋剤として
例えばＮ，Ｎ′−メチレンビスアクリルアミド、エチレ
ングリコールジアクリレート等を重合の際に添加する方
法がある。
位を有する重合体又は共重合体からなるポリアクリル酸
系の重合体としては、例えばポリアクリル酸、ポリアク
リル酸塩、アクリル酸とアクリル酸塩との共重合体等が
挙げられる。ここで、ポリアクリル酸塩及びアクリル酸
塩の塩部分としては、ナトリウム塩、カリウム塩、リチ
ウム塩等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、トリエチ
ルアミン塩、ピリジン塩等の有機塩基塩を挙げることが
できる。また、親水性等の特性を改良するために、主鎖
にアクリル酸又はアクリル酸塩のモノマー単位を有する
重合体とアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、２−
ヒドロシキエチルメタクリレート等との共重合体であっ
てもよい。なお、架橋したものが好ましく、架橋物の製
造に際しては、公知の架橋手段を用いることができる。
例えば、Ｎ−メチロールアクリルアミド等の架橋性モノ
マーとの共重合体を加熱したり、或いはペルオキソ硫酸
カリウム等の酸化性を有する触媒を用いることにより、
又は２個以上の重合性不飽和結合を有する架橋剤として
例えばＮ，Ｎ′−メチレンビスアクリルアミド、エチレ
ングリコールジアクリレート等を重合の際に添加する方
法がある。
しかし、通常はアクリル酸及び／又はアクリル酸塩の水
溶液に、必要に応じて他の共重合性モノマー及び上記の
架橋剤を添加して重合させる方法が採られており、この
方法で得られる重合体は乾燥すると塊状に固化するの
で、高吸水性樹脂素材に適した大きさの粒径に粉砕機を
用いて粉砕する。タイラーふるいにおいて、５〜４００
メッシュか好ましく、１０〜２００メッシュがさらに好
ましい。なお、乳化重合又は懸濁重合により得られる重
合体は小さな球状をなしており、そのまま用いても良
く、さらに粉砕して微細化して用いても良い。
溶液に、必要に応じて他の共重合性モノマー及び上記の
架橋剤を添加して重合させる方法が採られており、この
方法で得られる重合体は乾燥すると塊状に固化するの
で、高吸水性樹脂素材に適した大きさの粒径に粉砕機を
用いて粉砕する。タイラーふるいにおいて、５〜４００
メッシュか好ましく、１０〜２００メッシュがさらに好
ましい。なお、乳化重合又は懸濁重合により得られる重
合体は小さな球状をなしており、そのまま用いても良
く、さらに粉砕して微細化して用いても良い。
本発明において水を添加するのは、架橋深度即ち高吸水
性樹脂の架橋部分の粒子表面からの深さを均一化するた
めであり、水の添加量を２〜４０重量部に限定したの
は、２重量部未満の場合、添加効果が充分でない一方、
４０重量部を越える場合、粒子の内部深くまで架橋され
てしまうため、ゲル強度は大きくなるものの吸水量が小
さくなり、吸水量及びゲル強度の両方を満足する高吸水
性樹脂を得ることができず、また水の量が多くなればな
るほど、乾燥時間、乾燥により多くの熱量を要するため
工業的製法として不向きだからである。
性樹脂の架橋部分の粒子表面からの深さを均一化するた
めであり、水の添加量を２〜４０重量部に限定したの
は、２重量部未満の場合、添加効果が充分でない一方、
４０重量部を越える場合、粒子の内部深くまで架橋され
てしまうため、ゲル強度は大きくなるものの吸水量が小
さくなり、吸水量及びゲル強度の両方を満足する高吸水
性樹脂を得ることができず、また水の量が多くなればな
るほど、乾燥時間、乾燥により多くの熱量を要するため
工業的製法として不向きだからである。
なお、吸水性高分子化合物は一般に数パーセントの水分
を含有しているが、本発明において構成要件とする水は
かかる吸水性高分子化合物が組成として含む水を意味す
るものではなく架橋処理の際に添加する水を意味する。
架橋深度を左右するのは組成として含有する水の量では
なく添加する水の量だからである。
を含有しているが、本発明において構成要件とする水は
かかる吸水性高分子化合物が組成として含む水を意味す
るものではなく架橋処理の際に添加する水を意味する。
架橋深度を左右するのは組成として含有する水の量では
なく添加する水の量だからである。
本発明において分散剤として用い得る炭素数が４〜６の
二価アルコールとしては、ブタンジオール（例えば１，
２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４
−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール）、ペンタ
ンジオール（例えば１，５−ペンタンジオール、１，３
−ペンタンジオール、２，３−ペンタンジオール）、ヘ
キサンジオール（例えば１，６−ヘキサンジオール、
２，５−ヘキサンジオール）、２−メチル−２，４−ペ
ンタンジオール、２−メチル−２，３−ブタンジオール
等が挙げられる。
二価アルコールとしては、ブタンジオール（例えば１，
２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４
−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール）、ペンタ
ンジオール（例えば１，５−ペンタンジオール、１，３
−ペンタンジオール、２，３−ペンタンジオール）、ヘ
キサンジオール（例えば１，６−ヘキサンジオール、
２，５−ヘキサンジオール）、２−メチル−２，４−ペ
ンタンジオール、２−メチル−２，３−ブタンジオール
等が挙げられる。
本発明において、炭素数が４〜６のジエチレングリコー
ルを除く二価アルコールに限定したのは、本発明者等に
よる実験結果に基づくものであり、他のアルコールを用
いたのでは、架橋処理の際に凝集によるダマが発生しや
すく均一な架橋処理が困難になるとの理由による。ま
た、二価アルコールの使用量を吸水性高分子化合物１０
０重量部に対して０．３〜１０重量部に限定したもの、
０．３重量部未満の場合、架橋処理の際にダマが発生す
るために添加効果が小さくなる一方、１０重量部を越え
て添加した場合、粉末の流動性が低下し、ハンドリング
性が著しく悪化するからである。なお、二価アルコール
の使用量は、水に対して５〜５０重量％であることが望
ましい。これは、５重量％未満の場合、有意な添加効果
を得ることができない一方、５０重量％を越える場合、
増量効果をさほど期待できないからである。なお、好ま
しい配合量は１０〜３０重量％である。
ルを除く二価アルコールに限定したのは、本発明者等に
よる実験結果に基づくものであり、他のアルコールを用
いたのでは、架橋処理の際に凝集によるダマが発生しや
すく均一な架橋処理が困難になるとの理由による。ま
た、二価アルコールの使用量を吸水性高分子化合物１０
０重量部に対して０．３〜１０重量部に限定したもの、
０．３重量部未満の場合、架橋処理の際にダマが発生す
るために添加効果が小さくなる一方、１０重量部を越え
て添加した場合、粉末の流動性が低下し、ハンドリング
性が著しく悪化するからである。なお、二価アルコール
の使用量は、水に対して５〜５０重量％であることが望
ましい。これは、５重量％未満の場合、有意な添加効果
を得ることができない一方、５０重量％を越える場合、
増量効果をさほど期待できないからである。なお、好ま
しい配合量は１０〜３０重量％である。
本発明において用い得る２以上の官能基を有する架橋剤
としては、吸水性高分子化合物が有するカルボキシル基
及び／又はカルボキシレート基と反応し得るものであれ
ば良い。かかる架橋剤としては、例えばアルデヒド化合
物（例えばグルタルアルデヒド、グリオキザール等）イ
ソシアネート（例えば２，４−トリレンジイソシアネー
ト、ヘキサメチレンジイソシアネート等）、ハロエポキ
シ化合物（例えばエピクロルヒドリン、エピブロモヒド
リン）、エポキシ化合物（例えばエチレングリコールジ
グリシジルエーテル、ジ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、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ジ
プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロ
ピレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジ
グリシジルエーテル、ポリグリセリンポリグリシジルエ
ーテル、ペンタエリトリトールポリグリシジルエーテ
ル、ソルビトールポリグリシジルエーテル）を挙げるこ
とができる。これらの架橋剤の中では、エポキシ化合物
が最も好ましい。
としては、吸水性高分子化合物が有するカルボキシル基
及び／又はカルボキシレート基と反応し得るものであれ
ば良い。かかる架橋剤としては、例えばアルデヒド化合
物（例えばグルタルアルデヒド、グリオキザール等）イ
ソシアネート（例えば２，４−トリレンジイソシアネー
ト、ヘキサメチレンジイソシアネート等）、ハロエポキ
シ化合物（例えばエピクロルヒドリン、エピブロモヒド
リン）、エポキシ化合物（例えばエチレングリコールジ
グリシジルエーテル、ジ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、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ジ
プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロ
ピレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジ
グリシジルエーテル、ポリグリセリンポリグリシジルエ
ーテル、ペンタエリトリトールポリグリシジルエーテ
ル、ソルビトールポリグリシジルエーテル）を挙げるこ
とができる。これらの架橋剤の中では、エポキシ化合物
が最も好ましい。
上記架橋剤は、求める吸水特性、ゲル強度等に応じて適
宜の量を用い得るが、吸水性高分子化合物１００重量部
に対して０．００１〜１０重量部を用いるのが一般的で
あり、好ましい使用量は０．００５〜５重量部である。
ここで、架橋剤が一般的に０．００１〜１０重量部使用
されるのは、０．００１重量部未満の場合、架橋効果が
充分にあらわれず、また架橋処理の際に粉末状の吸水性
樹脂が凝集してダマ状の塊になり、均一に架橋処理する
ことが困難になる一方、１０重量部を越える場合、架橋
密度が大きくなり過ぎ、吸水量が低下するからである。
宜の量を用い得るが、吸水性高分子化合物１００重量部
に対して０．００１〜１０重量部を用いるのが一般的で
あり、好ましい使用量は０．００５〜５重量部である。
ここで、架橋剤が一般的に０．００１〜１０重量部使用
されるのは、０．００１重量部未満の場合、架橋効果が
充分にあらわれず、また架橋処理の際に粉末状の吸水性
樹脂が凝集してダマ状の塊になり、均一に架橋処理する
ことが困難になる一方、１０重量部を越える場合、架橋
密度が大きくなり過ぎ、吸水量が低下するからである。
本発明に係る高吸水性樹脂の製法においては、二価アル
コールと水との存在下、粉末状の吸水性高分子化合物を
架橋剤にて架橋処理をした後、乾燥する。具体的には種
々の方法が考えられるが、混合機に吸水性高分子化合物
を収容し、これに二価アルコールと架橋剤とを水に溶解
又は分散させた液を攪拌しながら滴下又はスプレーし、
充分に混合して架橋処理した後、乾燥機で乾燥する方法
が例示される。
コールと水との存在下、粉末状の吸水性高分子化合物を
架橋剤にて架橋処理をした後、乾燥する。具体的には種
々の方法が考えられるが、混合機に吸水性高分子化合物
を収容し、これに二価アルコールと架橋剤とを水に溶解
又は分散させた液を攪拌しながら滴下又はスプレーし、
充分に混合して架橋処理した後、乾燥機で乾燥する方法
が例示される。
なお、上記混合機は、本発明においては特に限定され
ず、ナウターミキサー、リボンブレンダー、コニカルブ
レンダー、ヘンシェルミキサー、ライカイ器等の慣用の
混合機を用いることができる。
ず、ナウターミキサー、リボンブレンダー、コニカルブ
レンダー、ヘンシェルミキサー、ライカイ器等の慣用の
混合機を用いることができる。
また、架橋処理後に行う乾燥には、慣用の乾燥機、例え
ば熱風循環乾燥機、減圧乾燥機等を用いることができ
る。乾燥することにより余剰の水分は除去されるが、高
沸点成分である二価アルコールは吸水性樹脂内に残存す
る。
ば熱風循環乾燥機、減圧乾燥機等を用いることができ
る。乾燥することにより余剰の水分は除去されるが、高
沸点成分である二価アルコールは吸水性樹脂内に残存す
る。
上記架橋処理において、架橋反応温度は特に限定され
ず、架橋剤の種類、目標とする吸水特性及びゲル強度等
に応じて適宜の温度で行うことができるが、通常、アル
デヒド化合物の場合は５０〜２５０℃、好ましくは７０
〜２００℃、イソシアネート化合物の場合は０〜２００
℃、好ましくは室温〜１５０℃、ハロエポキシ化合物の
場合は３０〜２００℃、好ましくは５０〜１５０℃、エ
ポキシ化合物の場合５０〜２５０℃、好ましくは７０〜
２００℃の温度で行われる。
ず、架橋剤の種類、目標とする吸水特性及びゲル強度等
に応じて適宜の温度で行うことができるが、通常、アル
デヒド化合物の場合は５０〜２５０℃、好ましくは７０
〜２００℃、イソシアネート化合物の場合は０〜２００
℃、好ましくは室温〜１５０℃、ハロエポキシ化合物の
場合は３０〜２００℃、好ましくは５０〜１５０℃、エ
ポキシ化合物の場合５０〜２５０℃、好ましくは７０〜
２００℃の温度で行われる。
また、乾燥温度は、室温〜１５０℃、好ましくは７０〜
１２０℃である。なお、前記架橋反応に適した温度で架
橋処理と乾燥処理とを同時に行なってもよい。
１２０℃である。なお、前記架橋反応に適した温度で架
橋処理と乾燥処理とを同時に行なってもよい。
さらに、混合時の流動性、架橋特性等を改良するため
に、塩化カルシウム、硝酸亜鉛等を添加してもよい。
に、塩化カルシウム、硝酸亜鉛等を添加してもよい。
〈実施例〉 以下に、本発明方法の実施例及び比較例を示すが、本発
明は下記の実施例に限定されるものではないことは勿論
である。下記において、％は重量％を示し、また吸水性
樹脂の性能試験は下記の方法により行なった。
明は下記の実施例に限定されるものではないことは勿論
である。下記において、％は重量％を示し、また吸水性
樹脂の性能試験は下記の方法により行なった。
ａ）吸水量の測定 ひだ折りした市販のコーヒーフィルタに試料（Ｘｇ）を
入れ、０．９％食塩水に一定時間浸漬した後、コーヒー
フィルタを含めて重量（Ｙｇ）を測定する。別途また、
０．９％食塩水を吸水した前記コーヒーフィルタの重量
（Ｚｇ）を測定する。これらの測定値Ｘ〜Ｚより、下記
の式に基づいて吸水量（倍）を求めた。
入れ、０．９％食塩水に一定時間浸漬した後、コーヒー
フィルタを含めて重量（Ｙｇ）を測定する。別途また、
０．９％食塩水を吸水した前記コーヒーフィルタの重量
（Ｚｇ）を測定する。これらの測定値Ｘ〜Ｚより、下記
の式に基づいて吸水量（倍）を求めた。
吸水量（倍）＝（Ｙ−Ｚ）／Ｘ ｂ）ゲル強度の測定 ２００mlのビーカーに０．９％食塩水９７．５ｇを加
え、マグネチックスターラで攪拌しながら、吸水性高分
子化合物２．５ｇを添加してゲル化させる。生成したゲ
ルを２４時間放置した後、初めに３／１６インチ直径の
ＪＩＳ規格玉軸受用鋼球を、次にそれより１／１６イン
チずつ大きくなった同鋼球を順次ゲル表面に載せる。こ
の操作を鋼球がゲル内に沈降するまで継続する。但し、
沈降しなかった鋼球は除去してから次の鋼球を載せるよ
うにする。このようにして、沈降しなかった鋼球の最大
直径をもってゲル強度とした。
え、マグネチックスターラで攪拌しながら、吸水性高分
子化合物２．５ｇを添加してゲル化させる。生成したゲ
ルを２４時間放置した後、初めに３／１６インチ直径の
ＪＩＳ規格玉軸受用鋼球を、次にそれより１／１６イン
チずつ大きくなった同鋼球を順次ゲル表面に載せる。こ
の操作を鋼球がゲル内に沈降するまで継続する。但し、
沈降しなかった鋼球は除去してから次の鋼球を載せるよ
うにする。このようにして、沈降しなかった鋼球の最大
直径をもってゲル強度とした。
供試吸水性高分子化合物の調製 ８０％アクリル酸７５重量部、４８．６％水酸化ナトリ
ウム４８．０重量部及びイオン交換水４８．６重量部を
混合して中和度７０％のアクリル酸塩水溶液を調製し
た。このアクリル酸塩水溶液１０２８ｇに、１％Ｎ，
Ｎ′−メチレンビスアクリルアミド水溶液５ｇを添加し
て窒素置換した後、２％ペルオキソ二硫酸塩Ｋ２Ｓ２Ｏ
８水溶液３６ｇ、２％ピロ亜硫酸塩Ｋ２Ｓ２Ｏ５水溶液
２１．６ｇ及び４０％グリオキサール水溶液を水で５０
倍に薄めた希釈液１４．４ｇを添加して混合液を得た。
次いで、この混合液を、縦４８cm、横３７cmの箱型容器
（テフロン製）に注入し、４２℃の熱風循環乾燥器内で
２０分間重合して、厚さ５〜６mmの含水ゲルを得た。得
られた含水ゲルを表面温度１３０℃のドラムドライアで
乾燥してフレーク状の樹脂とし、この樹脂をピンミルで
粉砕した後、分級し、１６〜２００メッシュの粉末状の
吸水性高分子化合物を得た。
ウム４８．０重量部及びイオン交換水４８．６重量部を
混合して中和度７０％のアクリル酸塩水溶液を調製し
た。このアクリル酸塩水溶液１０２８ｇに、１％Ｎ，
Ｎ′−メチレンビスアクリルアミド水溶液５ｇを添加し
て窒素置換した後、２％ペルオキソ二硫酸塩Ｋ２Ｓ２Ｏ
８水溶液３６ｇ、２％ピロ亜硫酸塩Ｋ２Ｓ２Ｏ５水溶液
２１．６ｇ及び４０％グリオキサール水溶液を水で５０
倍に薄めた希釈液１４．４ｇを添加して混合液を得た。
次いで、この混合液を、縦４８cm、横３７cmの箱型容器
（テフロン製）に注入し、４２℃の熱風循環乾燥器内で
２０分間重合して、厚さ５〜６mmの含水ゲルを得た。得
られた含水ゲルを表面温度１３０℃のドラムドライアで
乾燥してフレーク状の樹脂とし、この樹脂をピンミルで
粉砕した後、分級し、１６〜２００メッシュの粉末状の
吸水性高分子化合物を得た。
実施例１〜３及び比較例１〜３ で得られた粉末状の吸水性高分子化合物を、第１表に
示す組成を有する処理液を所定量用いて処理した。即
ち、容量１の小型攪拌機に前述の調製で得た粉末状
の吸水性高分子化合物１００ｇを入れ、分散剤種のみを
異にする第１表に示す処理液２４．０５ｇを攪拌しなが
ら滴下した。この滴下は徐々に行なうことが肝要であ
り、本実施例における滴下時間は１分間であった。滴下
終了後、さらに５分間攪拌を継続し、架橋処理における
ダマの発生の有無等を観察した。
示す組成を有する処理液を所定量用いて処理した。即
ち、容量１の小型攪拌機に前述の調製で得た粉末状
の吸水性高分子化合物１００ｇを入れ、分散剤種のみを
異にする第１表に示す処理液２４．０５ｇを攪拌しなが
ら滴下した。この滴下は徐々に行なうことが肝要であ
り、本実施例における滴下時間は１分間であった。滴下
終了後、さらに５分間攪拌を継続し、架橋処理における
ダマの発生の有無等を観察した。
実施例４〜９、比較例４及び比較例５ で得られた粉末状の吸水性高分子化合物を、第２表に
示すように水と分散剤との配合割合が異なる種々の処理
液を用いて処理した。即ち、容量１の小型攪拌機に
の調整で得られた粉末状の吸水性高分子化合物１００ｇ
を入れ、第２表に示す処理液を攪拌しながら滴下した。
この滴下もの場合と同様に徐々に行なうことが肝要で
あり、本実施例では１分間で滴下した。滴下終了後、さ
らに５分間攪拌を継続し、得られた樹脂を乾燥機にて含
水率が約７％になるまで１４０℃の温度で乾燥した。こ
こで実施例４〜７は水に対する１，３−ブタンジオール
の配合割合が水に対して２０％の場合であり、また実施
例８及び９は同配合割合が各々１０％と４０％の場合で
ある。
示すように水と分散剤との配合割合が異なる種々の処理
液を用いて処理した。即ち、容量１の小型攪拌機に
の調整で得られた粉末状の吸水性高分子化合物１００ｇ
を入れ、第２表に示す処理液を攪拌しながら滴下した。
この滴下もの場合と同様に徐々に行なうことが肝要で
あり、本実施例では１分間で滴下した。滴下終了後、さ
らに５分間攪拌を継続し、得られた樹脂を乾燥機にて含
水率が約７％になるまで１４０℃の温度で乾燥した。こ
こで実施例４〜７は水に対する１，３−ブタンジオール
の配合割合が水に対して２０％の場合であり、また実施
例８及び９は同配合割合が各々１０％と４０％の場合で
ある。
以上の処理をして得られた各試料について吸水量（倍）
及びゲル強度（インチ）を測定した。
及びゲル強度（インチ）を測定した。
第１表に示すように、炭素数が４〜６の二価アルコール
を含有してなる処理液を用いた場合（実施例１〜３）
は、ダマが発生せず、供試高分子化合物の均一な架橋処
理をすることができた。これに対して、炭素数が２又は
３の二価又は三価のアルコールを用いた場合（比較例１
〜３）は、ダマが発生した。特に、分散剤としてエチレ
ングリコール又はグリセリンを含有する処理液を用いた
場合に、ダマの発生が顕著に見られた。
を含有してなる処理液を用いた場合（実施例１〜３）
は、ダマが発生せず、供試高分子化合物の均一な架橋処
理をすることができた。これに対して、炭素数が２又は
３の二価又は三価のアルコールを用いた場合（比較例１
〜３）は、ダマが発生した。特に、分散剤としてエチレ
ングリコール又はグリセリンを含有する処理液を用いた
場合に、ダマの発生が顕著に見られた。
また、第２表に示すように、水及び分散剤種である１，
３−ブタンジオールの処理液中の配合量が、水２〜４０
重量部であって、且つ１，３−ブタンジオール０．３〜
１０重量部の範囲にある場合（実施例４〜９）は、吸水
量及びゲル強度が共に大きかった。これに対して、１，
３−ブタンジオールの配合量が上記範囲を逸脱した場合
（比較例４及び比較例５）は、ゲル強度が小さいものし
か得られなかった。
３−ブタンジオールの処理液中の配合量が、水２〜４０
重量部であって、且つ１，３−ブタンジオール０．３〜
１０重量部の範囲にある場合（実施例４〜９）は、吸水
量及びゲル強度が共に大きかった。これに対して、１，
３−ブタンジオールの配合量が上記範囲を逸脱した場合
（比較例４及び比較例５）は、ゲル強度が小さいものし
か得られなかった。
なお、比較例４の場合は、粒度の大きい粒子が多く得ら
れた。また、比較例５の場合は、乾燥後も、表面が湿気
を帯びているような感触があり、また、流動性が非常に
悪かった。
れた。また、比較例５の場合は、乾燥後も、表面が湿気
を帯びているような感触があり、また、流動性が非常に
悪かった。
〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明に係る高吸水性樹脂の製法
にあっては、特定の二価アルコールと水とを所定量存在
せしめて、カルボキシル基及び／又はカルボキシレート
基を有する粉末状の吸水性高分子化合物を架橋処理する
ので、その処理時に、吸水性高分子化合物がダマ状に凝
集せず、均一な架橋処理が可能となると共に、優れた吸
水性能を有する高吸水性樹脂を製造することができる。
即ち、本発明方法により得られる高吸水性樹脂は、例え
ば、水のみならず塩類を含有する溶液、例えば尿、血液
等の体液等に対しても大きな吸水速度を示し、速やかに
これらを吸収することができる。また、吸水後のゲル強
度が大きいので、安定した形状で水分を保持することが
できるという保水性に優れる。さらに、吸水時にいわゆ
るママコ現象を起こすことが無いので、吸水速度が大き
い。またさらに、ゲル強度等の特性が充分でない吸水性
高分子化合物であっても、本発明に係る製法を用いて均
一に架橋することにより、ゲル強度が大きな吸水性樹脂
を製造することができる。
にあっては、特定の二価アルコールと水とを所定量存在
せしめて、カルボキシル基及び／又はカルボキシレート
基を有する粉末状の吸水性高分子化合物を架橋処理する
ので、その処理時に、吸水性高分子化合物がダマ状に凝
集せず、均一な架橋処理が可能となると共に、優れた吸
水性能を有する高吸水性樹脂を製造することができる。
即ち、本発明方法により得られる高吸水性樹脂は、例え
ば、水のみならず塩類を含有する溶液、例えば尿、血液
等の体液等に対しても大きな吸水速度を示し、速やかに
これらを吸収することができる。また、吸水後のゲル強
度が大きいので、安定した形状で水分を保持することが
できるという保水性に優れる。さらに、吸水時にいわゆ
るママコ現象を起こすことが無いので、吸水速度が大き
い。またさらに、ゲル強度等の特性が充分でない吸水性
高分子化合物であっても、本発明に係る製法を用いて均
一に架橋することにより、ゲル強度が大きな吸水性樹脂
を製造することができる。
しかも、本発明方法によれば、効率的且つ低廉に吸水性
能に優れた吸水性樹脂を製造することができる。即ち、
架橋工程にアルコール等の有機溶媒を多量に用いること
がないため、溶媒の回収工程等を必要とせず、生産性を
高めることが可能になると共に、架橋処理工程におい
て、ダマを生じることなく均一に架橋処理することがで
きるため、生産コストの低減を図ることができ、簡易且
つ安全な製造が可能になる。
能に優れた吸水性樹脂を製造することができる。即ち、
架橋工程にアルコール等の有機溶媒を多量に用いること
がないため、溶媒の回収工程等を必要とせず、生産性を
高めることが可能になると共に、架橋処理工程におい
て、ダマを生じることなく均一に架橋処理することがで
きるため、生産コストの低減を図ることができ、簡易且
つ安全な製造が可能になる。
以上のように、本発明は種々の優れた効果を奏するもの
である。
である。
Claims (1)
- 【請求項１】カルボキシル基及び／又はカルボキシレー
ト基を有する粉末状の吸水性高分子化合物を、水及び二
価アルコールの存在下、前記吸水性高分子化合物と反応
して得る２個以上の官能基を有する架橋剤にて処理する
高吸水性樹脂の製法であって、 前記吸水性高分子化合物１００重量部に対して、水を２
〜４０重量部、また炭素数が４〜６のジエチレングリコ
ールを除く二価アルコールを０．３〜１０重量部用いる
ことを特徴とする高吸水性樹脂の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63122802A JPH0639486B2 (ja) | 1988-05-19 | 1988-05-19 | 高吸水性樹脂の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63122802A JPH0639486B2 (ja) | 1988-05-19 | 1988-05-19 | 高吸水性樹脂の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01292004A JPH01292004A (ja) | 1989-11-24 |
| JPH0639486B2 true JPH0639486B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=14844998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63122802A Expired - Fee Related JPH0639486B2 (ja) | 1988-05-19 | 1988-05-19 | 高吸水性樹脂の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0639486B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3467009A4 (en) * | 2016-12-20 | 2019-09-11 | LG Chem, Ltd. | SUPERABSORBENT POLYMER AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5389722A (en) * | 1992-06-05 | 1995-02-14 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Hydrophilic resin and method for production thereof |
| EP0755413A4 (en) * | 1994-04-11 | 1999-11-17 | Hoechst Celanese Corp | SUPER ABSORBENT POLYMERS AND PRODUCTS MANUFACTURED WITH THEM |
| USRE38444E1 (en) | 1994-06-13 | 2004-02-24 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Absorbing agent, process of manufacturing same, and absorbent product containing same |
| DE69524928T2 (de) | 1994-06-13 | 2002-08-29 | Nippon Shokubai Co. Ltd., Osaka | Wasser-absorbent, verfahren zu dessen herstellung und den enthaltender absorbent-gegenstand |
| US6228930B1 (en) | 1997-06-18 | 2001-05-08 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Water-absorbent resin granule-containing composition and production process for water-absorbent resin granule |
| US6265488B1 (en) | 1998-02-24 | 2001-07-24 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Production process for water-absorbing agent |
| US6297319B1 (en) | 1998-11-05 | 2001-10-02 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Water-absorbing agent and production process therefor |
| EP1392371B1 (en) | 2001-06-08 | 2006-12-20 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Water-absorbing agent, its production and sanitary material |
| TWI625355B (zh) | 2017-03-31 | 2018-06-01 | 臺灣塑膠工業股份有限公司 | 吸水性樹脂及其製造方法 |
| TWI642713B (zh) | 2017-03-31 | 2018-12-01 | 臺灣塑膠工業股份有限公司 | 吸水性樹脂及其製造方法 |
| TWI761904B (zh) | 2020-08-10 | 2022-04-21 | 臺灣塑膠工業股份有限公司 | 吸水性樹脂及其製造方法 |
| US20240336760A1 (en) * | 2021-06-30 | 2024-10-10 | Nitto Denko Corporation | Method for producing water-soluble polymer, method for producing water-absorbent polymer, water-soluble polymer, and water-absorbent polymer |
| WO2024024429A1 (ja) * | 2022-07-25 | 2024-02-01 | Ｓｄｐグローバル株式会社 | 吸水性樹脂組成物 |
| TWI805461B (zh) | 2022-08-04 | 2023-06-11 | 臺灣塑膠工業股份有限公司 | 吸水性樹脂與其製作方法 |
-
1988
- 1988-05-19 JP JP63122802A patent/JPH0639486B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3467009A4 (en) * | 2016-12-20 | 2019-09-11 | LG Chem, Ltd. | SUPERABSORBENT POLYMER AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01292004A (ja) | 1989-11-24 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |