JPH0656931A - アクリル酸塩系ポリマーの製造方法および組成物 - Google Patents

アクリル酸塩系ポリマーの製造方法および組成物

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JPH0656931A
JPH0656931A JP5137580A JP13758093A JPH0656931A JP H0656931 A JPH0656931 A JP H0656931A JP 5137580 A JP5137580 A JP 5137580A JP 13758093 A JP13758093 A JP 13758093A JP H0656931 A JPH0656931 A JP H0656931A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 残存モノマーが少なく、しかも、種々の使用
条件下においても残存モノマーの発生や増加が殆ど見ら
れないアクリル酸塩系ポリマーの製造方法および組成物
を提供する。 【構成】 アクリル酸塩を主成分とし、かつβ−ヒドロ
キシプロピオン酸(塩)の含有量が1000ppm以下
にコントロールした水溶性不飽和単量体を重合に用いる
ことを特徴とするアクリル酸塩系ポリマーの製造方法。
および、β−ヒドロキシプロピオン酸(塩)の含有量が
低減されていることを特徴とするアクリル酸塩系ポリマ
ー組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アクリル酸塩系ポリマ
ーの製造方法および組成物に関するものである。更に詳
しくは、残存モノマーが少なく、しかも、種々の使用条
件下においても残存モノマーの発生や増加が殆ど見られ
ない部分中和または完全中和のアクリル酸塩系ポリマー
の製造方法および組成物に関するものである。
【0002】本発明のアクリル酸塩系ポリマーは、簡便
に安価に製造でき、しかも性能と安全性に優れているた
め、吸水性樹脂や水溶性樹脂として広範囲な分野に使用
できる。
【0003】
【従来の技術】親水性樹脂は水に対する溶解性によっ
て、一般に水溶性樹脂と吸水性樹脂の2種類に大別され
る。
【0004】水溶性樹脂は水に溶解する親水性樹脂であ
り、水処理用凝集剤、石油掘削添加剤、食品添加物、増
粘剤などに利用され、例えば、ポリアクリル酸ソーダ
(特公昭48−42466号、特公昭42−9656
号)、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド(特開昭5
4−145782号,特開昭57−18652号)、2
−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸の重
合体(特開平2−173108号)、ポリアクリルアミ
ド部分加水分解物(特開昭52−137483号)、ア
クリル酸−アクリルアミド共重合体(特開昭59−15
417号)、(メタ)アクリル酸−イタコン酸共重合体
(特開昭58−91709号)、ポリビニルアルコール
などが知られている。
【0005】また、吸水性樹脂は水を吸ってゲル化する
水不溶性の親水性樹脂であり、紙オムツ、生理用ナプキ
ンなどの衛材分野をはじめとして、農林業分野、土木分
野などに幅広く利用され、例えば、ポリアクリル酸部分
中和物架橋体(特開昭55−84304号,特開昭55
−108407号,特開昭55−133413号)、澱
粉−アクリロニトリルグラフト重合体の加水分解物(特
開昭46−43995号)、澱粉−アクリル酸グラフト
重合体の中和物(特開昭51−125468号)、酢酸
ビニル−アクリル酸エステル共重合体の鹸化物(特開昭
52−14689号)、アクリロニトリル共重合体もし
くはアクリルアミド共重合体の加水分解物(特開昭53
−15959号)またはこれらの架橋体、カチオン性モ
ノマーの架橋体(特開昭58−154709号,特開昭
58−154710号)などが知られている。
【0006】以上、これらの親水性樹脂を得る際の単量
体として数多くが提案されているが、その性能面やコス
ト面から、現在は部分中和または完全中和のアクリル酸
塩(以下、アクリル酸塩)を用いるのが主流であり、ア
クリル酸塩を単量体の主成分とするアクリル酸塩系ポリ
マーは今日、吸水性樹脂や水溶性樹脂の何れの分野にお
いても多量に生産され、衛生材料、食品分野などで幅広
く使用されている。しかし、これらアクリル酸塩系ポリ
マー中には、通常、未重合のアクリル酸(塩)などの残
存モノマーが500〜3000ppm程度残存してお
り、その残存モノマー低減が求めれているのが現状であ
る。また、これら親水性樹脂の中でも、吸水性樹脂は衛
材などに用いられるため、特に残存モノマーの低減が求
めれ、近年、残存モノマー100ppm以下への低減も
求められている。しかし、吸水性樹脂はその必須の架橋
構造ゆえに、均一な重合や、重合後に残存モノマーを低
減させるための添加剤や有機溶剤の均一な混合が困難で
あり、しかも、アクリル酸塩はpHが中性に近づく程、
その重合速度が遅くなるため、これら親水性樹脂の中で
も、中性や架橋構造が求められる吸水性樹脂では残存モ
ノマーの低減は特に困難であった。
【0007】従来より、親水性樹脂の残存モノマーを低
減させる試みは、高分子凝集剤などの分野では古くから
検討が行われており、現在でも、アクリル酸塩系ポリマ
ーをはじめ、上記した数多くの親水性樹脂に関して、残
存モノマー低減の検討がなされている。
【0008】それら公知技術としては、以下の(a)〜
(f)の6通りに大別される。
【0009】(a)ポリマー自体の重合率を向上させ残
存モノマーを低減する方法として、例えば、重合開始剤
量の増量、複合開始剤の使用(特開昭50−96689
号)、反応温度の上昇、重合濃度のアップ、重合時間の
延長、熟成条件の特定(特開昭53−145895
号)、重合開始剤の2段添加(特開昭56−72005
号)、重合後の放射線照射(特開昭63−43930
号)、重合後の紫外線照射(特開昭63−260906
号)などが挙げられる。
【0010】(b)重合後に残存モノマー低減のための
添加剤を加える方法として、例えば、1級または2級ア
ミン類を後添加する方法(特開昭50−40689
号)、二酸化硫黄を後添加する方法(USP−3780
006号)、メタ重亜硫酸アルカリを後添加する方法
(特開昭55−135110号)などが挙げられる。
【0011】(c)残存モノマーを抽出する方法とし
て、例えば、親水性有機溶剤で抽出する方法(特開平1
−292003号),二酸化炭素を用いて超臨界で抽出
する方法などが挙げられる。
【0012】(d)残存モノマーを分解する微生物を加
える方法として、例えば、残存アクリルアミドを微生物
によって分解させる方法(特公昭60−29523号)
などが挙げられる。
【0013】(e)高温で残存モノマーを揮発させる方
法として、例えば、残存アクリロニトリルを高温で揮発
させる方法(特開昭54−119588号)などが挙げ
られる。
【0014】(f)重合前の水溶性不飽和単量体中に着
目した方法も近年、提案され、例えば、特定の中和方法
で得られたアクリル酸塩を用いて重合する方法(特開平
2−209906号)、重金属の少ない単量体を用いて
重合する方法(特開平3−31306号)などが挙げら
れる。
【0015】しかし、(a)の方法では、その残存モノ
マーの低減効果は不十分であり、一般に0.03%以上
残存するのみならず、過酷な重合や後処理条件による親
水性樹脂の自己架橋や基本分子量の低下を必然的に伴
い、吸水性樹脂の水可溶分の増加やゲル強度の低下等、
目的とする親水性樹脂の諸物性の低下が見られるのが実
情であった。しかも、重合開始剤の2段添加や多量の使
用は、重合開始剤が残存する可能性もあり、安全上も好
ましいものではなかった。
【0016】また、(b)や(c)の方法では、残存モ
ノマー0.03%以下への低減する可能性も記載されて
はいるが、工程が複雑な上に、使用する添加剤や有機溶
剤などが親水性樹脂に残存する可能性があった。しか
も、アクリル酸塩はメタノールなどの有機溶剤に溶解し
ないため、(c)の方法による残存モノマー低減効果に
は限界が見られた。
【0017】更に、(d)の方法では、微生物を用いる
ため工業的に難しいのみならず、その様な微生物を用い
ることは安全上好ましいものではない。また、(e)の
方法では、高温による諸物性の低下が見られる場合もあ
り、しかも、アクリル酸塩は高温でも揮発しないため
に、その残存モノマーの低減効果は殆ど望めないのが実
情であった。また更に、(f)の方法を用いたとして
も、その残存モノマー低減効果は未だ不充分であった。
【0018】以上、これらの方法を用いたとしても、そ
の効果は不十分であるばかりか、複雑な工程を必要と
し、生産性や諸物性の低下や大幅なコストアップを伴っ
てしまうのが現実であった。しかも、これら方法によっ
ても、アクリル酸塩系ポリマーの残存モノマーは見かけ
上で低減されているに過ぎず、次に述べるその重合後の
残存モノマーの増加を抑えることは全く不可能であっ
た。
【0019】即ち、本発明者らは今回、アクリル酸塩系
ポリマーの製造工程の途中やその後の使用で、アクリル
酸塩系ポリマー中に数10〜数1000ppmの残存モ
ノマーが発生し増加するという現象を見いだした。つま
り、従来のアクリル酸塩系ポリマーでは、残存モノマー
が見かけ上では数100ppm程度に低減されていて
も、実際には多量の残存モノマーが経時的に増加するこ
とも見いだした。この経時的増加は、熱が加えられた時
に顕著である。よって、これら従来のアクリル酸塩系ポ
リマーは残存モノマーがたとえ少なくとも、例えば、更
に加熱工程を必要とする場合や、農園芸などで長時間使
用や熱水などの高温下で使用される場合などでは、残存
モノマーが発生増加するため、安全上好ましくないこと
は言うまでもない。
【0020】また、アクリル酸塩系ポリマーの製造に関
して、重合後に更にその諸物性を改善するために、アク
リル酸塩系ポリマーの表面近傍の架橋が広く行われ、特
に吸水性樹脂ではその基本物性を改良するものとして、
今尚、多くの改良法が提案され続けているのが現状であ
る。
【0021】例えば、特定の表面架橋剤を用いる表面架
橋方法として、多価アルコールを用いる方法(特開昭6
0−17328号,特開昭61−16903号),アル
キレンカーボネートを用いる方法(DE−402078
0C),グリオキサールを用いる方法(特開昭52−1
17393号),多価金属を用いる方法(特開昭51−
136588号,特開昭61−257235号,特開昭
62−7745号),シランカップリング剤を用いる方
法(特開昭61−211305号,特開昭61−252
212号,特開昭61−264006号)などが知られ
ている。また、特定の反応条件で表面架橋する方法とし
て、例えば、水と親水性有機溶剤の混合溶媒中で吸水性
樹脂を分散せて架橋する方法(特開昭57−44627
号),特定量の水を共存下、吸水性樹脂を不活性溶媒中
に分散せて架橋する方法(特開昭58−117222
号),無機粉末と水を共存させ架橋する方法(USP−
45687308)、電磁放射線を照射する方法(特開
昭63−43930号)などが知られている。
【0022】しかし、今回、本発明者らはアクリル酸塩
系のポリマーの表面架橋の改良を研究する過程で、従来
全く知られていていなかった、アクリル酸塩系ポリマー
中の残存モノマーが表面架橋によって数10〜数100
ppmと大幅に増加する事実を見いだし、かかる表面架
橋による残存モノマーの増加分が最終製品の残存モノマ
ーの大きな割合を占めていることを見いだした。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記現状に鑑
みなされたものである。従って、本発明の目的は、残存
モノマーの低減が困難で、しかも、重合後であっても、
製造工程や使用中で残存モノマーが更に発生し増加する
という特異な現象を見いだされたアクリル酸塩系ポリマ
ーにおいて、優れた物性を示し、残存モノマーが少な
く、しかも、残存モノマーの発生や増加が殆ど見られな
いアクリル酸塩系ポリマーの製造方法および組成物を提
供することである。また、本発明の他の目的は、アクリ
ル酸塩系ポリマーの表面架橋による諸物性の改善におい
て、優れた物性を示し、残存モノマーが少なく、しか
も、残存モノマーの発生や増加が殆ど見られない表面近
傍が架橋されたアクリル酸塩系ポリマーの製造方法およ
び組成物を提供することである。
【0024】
【課題を解決するための手段及び作用】上記の目的を達
成すべく鋭意検討を行った結果、本発明者らは、残存モ
ノマーの多い従来のアクリル酸塩系ポリマーや残存モノ
マーが多量に発生増加する従来のアクリル酸塩系ポリマ
ー中には、残存モノマー以外の微量成分として、β−ヒ
ドロキシプロピオン酸(塩)が数1000ppm〜1%
前後含まれている事実、および、β−ヒドロキシプロピ
オン酸(塩)の含有量と残存モノマーに相関関係がある
事実を見い出した。
【0025】そこで、本発明者らは上記課題を解決する
ための手段として、従来何等注目されていなかったアク
リル酸塩系単量体中に少量含まれるβ−ヒドロキシプロ
ピオン酸(塩)の重要性に注目し、その含有量をコント
ロールするという手法で上記問題を解決し、本発明を完
成させた。
【0026】即ち、本願発明は、「中和率30〜100
モル%のアクリル酸塩を50〜100モル%含む水溶性
不飽和単量体を調整した後重合してアクリル酸塩系ポリ
マーを製造するにあたり、β−ヒドロキシプロピオン酸
(塩)を1000ppm以下含有する水溶性不飽和単量
体を用いることを特徴とするアクリル酸塩系ポリマーの
製造方法。」、および「中和率30〜100モル%のア
クリル酸塩を50〜100モル%含む水溶性不飽和単量
体を調整した後、重合し、得られたアクリル酸塩系ポリ
マーの表面近傍を架橋して表面近傍が架橋されたアクリ
ル酸塩系ポリマーを製造するにあたり、β−ヒドロキシ
プロピオン酸(塩)を1000ppm以下含有する水溶
性不飽和単量体を調整した後重合して得られたアクリル
酸塩系ポリマーを用いることを特徴とする表面近傍が架
橋されたアクリル酸塩系ポリマーの製造方法。」、並び
に「β−ヒドロキシプロピオン酸(塩)を1〜1000
ppm含有する残存モノマー100ppm以下のアクリ
ル酸塩系ポリマー組成物。」に関するものである。
【0027】以下、本発明をさらに詳しく説明する。
【0028】本発明において、重合に用いられる水溶性
不飽和単量体中のアクリル酸塩の割合は、50〜100
モル%であることが必須である。(尚、本発明でアクリ
ル酸塩とは、アクリル酸およびアクリル酸塩の合計を指
す)。本発明において残存モノマー低減効果がより多く
発現するため、本発明のより好ましいアクリル酸塩の割
合は70〜100モル%、更には90〜100モル%で
ある。アクリル酸塩の含有量が50モル%未満の場合、
性能の低下やコストアップとなるのみならず、本発明の
効果が現れ難く、場合によっては、かえって残存モノマ
ーが増加する場合があるので好ましくない。
【0029】また、水溶性不飽和単量体に用いられるア
クリル酸塩の中和率は、30〜100モル%が必須であ
る。中和率がこの範囲から外れると、諸物性の低下や残
存モノマーの増加が見られる場合もある。(尚、本発明
でいうアクリル酸塩の中和率は、水溶性不飽和単量体の
調製に用いられるアクリル酸塩の中和率、または、必要
に応じて他の単量体と混合された後の水溶性不飽和単量
体中でのアクリル酸塩の中和率を指す)。更に、本発明
の水溶性不飽和単量体を用いる場合、従来法に比べより
顕著に残存モノマーの低減されるため、より好ましい中
和率は40〜95モル%、更には50〜80モル%であ
る。
【0030】本発明に用いられる水溶性不飽和単量体
は、中和率30〜100モル%のアクリル酸塩を50〜
100モル%含むものであるが、その他0〜50モル%
の親水性不飽和単量体および/または疎水性不飽和単量
体を用いてもよい。
【0031】必要により0〜50モル%の範囲で用いる
ことのできる親水性不飽和単量体として、例えば、メタ
クリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマール酸、
クロトン酸、イタコン酸、ビニルスルフォン酸、スチレ
ンスルフォン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メ
チルプロパンスルフォン酸、2−(メタ)アクリロイル
エタンスルフォン酸、2−(メタ)アクリロイルプロパ
ンスルフォン酸などの酸基含有の親水性不飽和単量体お
よびその塩;アクリルアミド、メタアクリルアミド、N
−エチル(メタ)アクリルアミド、N−n−プロピル
(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)ア
クリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミ
ド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−
ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、メトキシポ
リエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチ
レングリコールモノ(メタ)アクリレート、ビニルピリ
ジン、N−ビニルピロリドン、N−アクリロイルピペリ
ジン、N−アクリロイルピロリジンなどのノニオン性の
親水性不飽和単量体;N,N−ジメチルアミノエチル
(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル
(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピ
ル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロ
ピル(メタ)アクリルアミドおよびその四級塩などのカ
チオン性の親水性不飽和単量体などを挙げることがで
き、これらの群から選ばれる1種あるいは2種以上を使
用できる。また、親水性不飽和単量体として、メチル
(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、
酢酸ビニルなどの様に、官能基の加水分解によって、親
水性樹脂を形成する不飽和単量体を用いてもよい。
【0032】これらの中でも、本発明では0〜50モル
%用いられる親水性不飽和単量体として、メタクリル酸
(塩)、2−(メタ)アクリロイルエタンスルフォン酸
(塩)、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロ
パンスルフォン酸(塩)、メトキシポリエチレングリコ
ール(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエ
チル(メタ)アクリレート、アクリルアミドが好まし
い。
【0033】また、必要により0〜50モル%の範囲で
用いることのできる疎水性不飽和単量体としては、例え
ば、スチレン、塩化ビニル、ブタジエン、イソブテン、
エチレン、プロピレン、ステアリル(メタ)アクリレー
ト、ラウリル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
これらの疎水性不飽和単量体は、全単量体中で0〜50
モル%、好ましくは0〜20モル%、更に好ましくは0
〜10モル%使用される。
【0034】なお、中和率30〜100モル%のアクリ
ル酸塩を50〜100モル%含む水溶性不飽和単量体の
中和は、水溶性不飽和単量体の調整時に行ってもよい
し、重合中や重合後に中和してもよい。
【0035】本発明では、上記したような中和率30〜
100モル%のアクリル酸塩を50〜100モル%含む
水溶性不飽和単量体を調製するにあたり、水溶性不飽和
単量体あたりのβ−ヒドロキシプロピオン酸およびその
塩(以下、両者を併せて、単にβ−ヒドロキシプロピオ
ン酸と呼ぶ。)の含有量が、1000ppm以下の水溶
性不飽和単量体を調製することが必須である。
【0036】本発明において、水溶性不飽和単量体中の
β−ヒドロキシプロピオン酸の含有量は、固形分あたり
1000ppm以下であることが必須であり、好ましく
は500ppm以下、更に好ましくは300ppm以
下、最も好ましくは100ppm以下である。β−ヒド
ロキシプロピオン酸の含有量が1000ppmを越える
場合、得られたアクリル酸塩系ポリマーは残存モノマー
が多く、しかも、その後の製造工程や高温下や長時間の
使用で、更に残存モノマーが発生し増加するという現象
を示すのみならず、アクリル酸塩系ポリマーの諸物性が
不充分となる場合もあり好ましくない。
【0037】本発明では、重合に用いる水溶性不飽和単
量体中のβ−ヒドロキシプロピオン酸の含有量が100
0ppm以下の量に制限されていればよく、この様な水
溶性不飽和単量体を調製する手段は特に制限されるもの
ではないが、好ましい具体的実施態様の一例は下記の如
くである。
【0038】アクリル酸を蒸溜精製後、できる限り短時
間、例えば24時間、好ましくは12時間、更に好まし
くは6時間以内に中和や水溶性不飽和単量体の調整に用
いる。また、中和工程では、少なくとも一時期は中和率
が100モル%を越える状態を経過させる。次いで、該
アクリル酸や得られたアクリル酸塩、その他必要に応じ
て他の単量体を用いて水溶性不飽和単量体を調製する。
最後に、得られた水溶性不飽和単量体はできる限り短時
間、例えば、水溶性不飽和単量体調製終了後24時間、
好ましくは12時間、更に好ましくは6時間、特に好ま
しくは2時間以内に重合すれば良い。また、蒸留精製後
のアクリル酸は中和や水溶性不飽和単量体の調製に用い
るまで、可能な限り低温、例えば30℃以下、好ましく
は凝固点〜25℃に保たれるのが好ましい。中和工程は
低温で短時間、好ましくは4時間以内に行われることが
好ましい。蒸留後のアクリル酸が比較的長時間保たれる
場合は、非水状態にしておくのが良い。更に調製終了後
の水溶性不飽和単量体は、その凝固点以上〜40℃以
下、好ましくは0〜30℃での保存されるべきである。
尚これらの条件を外れると、β−ヒドロキシプロピオン
酸や残存モノマーが増加する傾向があり注意を要する。
【0039】アクリル酸はアクリル酸製造所で最終的な
蒸留後、貯蔵、出荷されるため、ユーザーで工業的に実
使用されるまでには短くて4〜5日、通常数10日〜数
ヶ月経過しているのが現状である。また、水溶性不飽和
単量体は工場で多量に調製および貯蔵されているため、
調製終了後から実使用されるまでには、平均3日以上が
経過し、しかも、重合に際して、水溶性不飽和単量体の
脱気時間や温度調製時間にも更に数時間要しているのが
実状である。しかし、本発明者は、アクリル酸蒸留精製
後の時間が長い程、および、水溶性不飽和単量体の調製
終了後から重合されるまでの時間が長い程、β−ヒドロ
キシプロピオン酸や残存モノマーが増加することを見い
だし、よって、本発明では、なるべく短時間に重合に供
するのがよい。
【0040】アクリル酸の中和に用いられる塩基性物質
としては、例えば、炭酸(水素)塩、アルカリ金属の水
酸化物、アンモニア、有機アミンなどが公知のものが挙
げられ、これらを併用してもかまわない。しかし、これ
ら塩基性物質の中では、諸物性に優れ、より残存モノマ
ーの低減されたアクリル酸塩系ポリマーを得るために
は、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどの強塩基性
物質を少なくとも用いることが好ましく、水酸化ナトリ
ウムが特に好ましい。
【0041】少なくとも中和工程中の一時期は、アクリ
ル酸の中和率が100モル%を越える状態を経過する条
件下に中和する方法のうち最も簡便な方法は、(1)中
和反応系を冷却しながら、一定量の塩基性物質に徐々に
アクリル酸を加えていく方法がある。また、他の方法と
して、特開平2−209906号公報に開示された、
(2)中和開始時から中和系でのアクリル酸塩の中和率
が100モル%未満の状態を保ち、次いで、中和の途中
では中和率が100モル%を越える状態を経た後、最終
的に中和率30〜100モル%に調整する方法も挙げら
れる。
【0042】これら中和工程でのアクリル酸塩溶液の温
度は、冷却によって0〜50℃に保つことが好ましい。
β−ヒドロキシプロピオン酸の含有量の少ないアクリル
酸塩を得るために、(1)の中和方法では、従来法より
低温、好ましくは10℃以下での中和が好ましいが、従
来より大幅な生産性の低下を招く。しかし、(2)の中
和方法では、上記アクリル酸を用いる限り、β−ヒドロ
キシプロピオン酸の含有量100ppm以下への高度の
低減が迅速に行いやすい。
【0043】尚、本発明において、β−ヒドロキシプロ
ピオン酸の含有量は少ない方が好ましいが、その含有量
が100ppm以下に低減されておれば、充分に本発明
が目的とするアクリル酸塩系ポリマーが得られる上に、
その含有量が10ppm未満、特に1ppm程度まで低
減しても、残存モノマーなどの諸物性に与える顕著な影
響は見られない。しかも、β−ヒドロキシプロピオン酸
の含有量が1ppm未満や検出不能とするには、極めて
困難な精製や製造工程が必要で一般的には不経済である
ため、本発明において、1〜10ppm程度の含有は差
障りない。
【0044】本発明では上記して得られたβ−ヒドロキ
シプロピオン酸の含有量の少ない水溶性不飽和単量体を
用いることを必須とするが、重合に際して、架橋構造を
もたらしてアクリル酸塩系吸水性樹脂とすることができ
る。残存モノマーの低減が困難な吸水性樹脂に関して、
本発明のアクリル酸塩系ポリマーの製造方法は好適に用
いられる。
【0045】用いられる架橋方法としては特に制限はな
く、例えば、(A)本発明の水溶性不飽和単量体を重合
させることで水溶性樹脂を得た後、更に重合中や重合後
に架橋剤を添加して後架橋する方法、(B)ラジカル重
合開始剤によるラジカル架橋、(C)電子線などによる
放射線架橋する方法なども挙げられるが、性能の優れた
吸水性樹脂を生産性良く得るには、(D)予め所定量の
内部架橋剤を水溶性不飽和単量体に添加して重合を行な
い、重合と同時または重合後に架橋反応させることが好
ましい。
【0046】かかる手法(D)で用いられる内部架橋剤
としては、例えば、N,N´−メチレンビスアクリルア
ミド、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレ
ート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリ
レート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレ
ート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレー
ト、(ポリ)エチレングリコールジ(β−アクリロイル
オキシプロピオネート)、トリメチロールプロパントリ
(β−アクリロイルオキシプロピオネート)、ポリ(メ
タ)アリロキシアルカン、(ポリ)エチレングリコール
ジグリシジルエーテル、エチレングリコール、ポリエチ
レングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、
エチレンジアミン、ポリエチレンイミンなどの内部架橋
剤の1種または2種以上が用いられ、その使用量は水溶
性不飽和単量体に対して、通常、0.005〜5モル
%、より好ましくは0.01〜1モル%である。なお、
これら内部架橋剤の中では、得られる吸水性樹脂の耐久
性や吸水特性、そして製造時の含水ゲルの取扱性などか
ら、分子内に2個以上の重合性不飽和基を有する重合性
内部架橋剤を必須に用いることが好ましい。
【0047】なお、重合に際して、本発明の水溶性不飽
和単量体はそのままバルク重合や沈澱重合してもよい
が、性能面や重合の制御の容易さから、溶液として重合
を行うことが好ましい。重合系溶媒としては、水溶性不
飽和単量体が溶解する液体ならば特に制限がなく、例え
ば、水、メタノール、エタノール、アセトン、ジメチル
ホルムアミド、ジメチルスルホキシド等が例示される
が、水または水性液が特に好ましい。また、水溶性不飽
和単量体を溶液として重合する際、その濃度は特に制限
はなく飽和濃度を越えてもかまわないが、諸物性や残存
モノマー低減の面から、通常、20重量%〜飽和濃度、
好ましくは25〜50重量%の範囲である。また、重合
に際して、水溶性不飽和単量体に、次亜燐酸(塩)、チ
オール類、チオール酸(塩)類などの水溶性連鎖移動剤
や、澱粉、セルロースやそれらの誘導体、ポリビニルア
ルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸塩架橋体な
どの親水性高分子を添加してもよい。それらの使用量は
通常、前者は5重量部以内、後者は50重量部以内であ
る。
【0048】上記して得られたβ−ヒドロキシプロピオ
ン酸の含有量が1000ppm以下の水溶性不飽和単量
体は次に重合される。なお、本発明において、調製終了
後の水溶性不飽和単量体は、好ましくはなるべく短時間
に重合することは前述の通りである。
【0049】本発明で用いられる重合方法としては、例
えば、(a)ラジカル重合開始剤による重合、(b)放
射線重合、(c)電子線重合、(d)光増感剤による紫
外線重合などの公知の手法を挙げることが出来るが、性
能の優れたアクリル酸塩系ポリマーを得るためには、
(a)ラジカル重合開始剤による重合が好ましい。
【0050】かかる重合法(a)としては、例えば、型
枠の中で行う注型重合(特公昭48−42466号)、
ベルトコンベアー上での重合(特開昭58−49714
号)、含水ゲル状重合体を細分化しながら行う重合(特
開昭57−34101号)、加圧下での重合(特開平2
−129207号)などの各種水溶液重合;逆相懸濁重
合(特公昭59−37003号)、逆相乳化重合(特開
昭63−90510号、特開昭63−90537号)、
沈澱重合(特開昭58−84819号,特開平1−17
10号,特開平1−204910号)、バルク重合など
の公知の重合方法が例示できるが、逆相懸濁重合または
水溶液重合が特に好ましい。尚、重合の際、連続重合、
半回分式重合、回分式重合の区別や減圧、加圧、常圧の
区別は特に問わないし、更に、重合時に繊維基材などを
共存させ吸水性複合体としてもよい(特開平2−242
975号)。
【0051】かかる重合に用いられるラジカル重合開始
剤としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニ
ウム、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩;t−ブチルハイ
ドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等
の有機過酸化物;過酸化水素;2,2´−アゾビス(2
−アミジノプロパン)二塩酸塩等のアゾ化合物;その
他、亜塩素酸塩、次亜塩素酸塩、第二セリウム塩、過マ
ンガン酸塩など公知の重合開始剤が挙げられるが、これ
らの中でも、過硫酸塩、過酸化水素、アゾ化合物よりな
る群から選ばれる1種或は2種以上が好ましい。また、
酸化性ラジカル重合開始剤を用いる場合、亜硫酸(水
素)塩やL−アスコルビン酸などの還元剤を併用しても
よいし、アゾ系重合開始剤などを用いる場合は紫外線を
併用してよい。尚、これらラジカル重合開始剤などは重
合系に一括添加してもよいし、逐次添加してもよいが、
その使用量は水溶性不飽和単量体に対して、通常0.0
01〜2モル%、好ましくは0.01〜1モル%であ
る。なお、本発明の水溶性不飽和単量体を用いること
で、通常より少ないラジカル重合開始剤の使用量でも残
存モノマーを低減できるため、重合の制御も容易で、且
つ得られるアクリル酸塩系ポリマーの諸物性も更に良好
なものとなり好ましい。
【0052】水溶性不飽和単量体を溶液として重合を行
う場合、重合後のアクリル酸塩系ポリマーはそのまま用
いてもよいが、取り扱い性の向上や残存モノマー低減の
為、乾燥することが好ましい。
【0053】本発明で用いられる乾燥方法としては、公
知の手段が挙げられ、例えば、高濃度で重合させること
で、重合熱により乾燥と重合を同時に行う方法(特開昭
58−71907号,特開平2−34607号)を行っ
ても良いし、重合後の固形分によっては、得られたゲル
状重合体を更に乾燥してもよい。更に乾燥を行う場合に
は、例えば、高湿条件下での乾燥(特開平1−2660
4号)、有機溶剤中での共沸脱水、マイクロ波乾燥、所
定温度に加熱されたベルトまたはドラムドライヤー乾
燥、高速ロータを備えたシリンダー中での乾燥(特開平
2−240112号)、その他、強制通風炉、赤外線、
減圧乾燥機などを用いて乾燥することができる。
【0054】本発明における乾燥温度は通常、70〜2
30℃の範囲であり、好ましくは110〜220℃、よ
り好ましくは150〜210℃である。この温度範囲を
外れると本発明の水溶性不飽和単量体を用いた効果が現
れ難く、場合によっては、残存モノマーの増加、諸物性
や生産性の低下を招く場合がある。なお、乾燥時間はゲ
ル状重合体の含水率や粒子径、乾燥温度などによって、
適宜決定される。
【0055】以上、今回、本発明者は乾燥途中での残存
モノマーの増加を見いだし、本発明の水溶性不飽和単量
体を用いることによって初めて、如何なる重合法や乾燥
温度や乾燥時間でも、残存モノマーの少ない優れた物性
のアクリル酸塩系ポリマーが得られる様になった。
【0056】この様にして得られた本発明のアクリル酸
塩系ポリマーは、このままの状態で使用してもよいが、
更に粉砕や造粒を行って粒度を調整してもよい。目的と
する粒度はアクリル酸塩系ポリマーの種類や使用目的に
よっても異なるが、粉末状の吸水性樹脂の場合は通常、
平均粒子径10〜2000μm、更に好ましくは100
〜1000μm、最も好ましくは300〜600μm程
度である。また、得られたアクリル酸塩系ポリマーに各
種の無機粉末、酸化剤、還元剤、香料、肥料、バインダ
ー、水などを更に添加してもよい。
【0057】更に本発明が提供する表面近傍が架橋され
たアクリル酸塩系ポリマーの製造方法は、上記の方法で
得られたアクリル酸塩系ポリマーの表面近傍を架橋する
ことによって達成される。
【0058】表面近傍を架橋するアクリル酸塩系ポリマ
ーとして、β−ヒドロキシプロピオン酸の含有量が10
00ppmを越える水溶性不飽和単量体より得られたア
クリル酸塩系ポリマーを用いると、表面架橋によって残
存モノマーの増加が起こり安全性に悪影響を与えるのみ
ならず、諸物性の低下をも起こす場合もあり好ましくな
い。
【0059】用いられるアクリル酸塩系ポリマーの含水
率としては、重合後のアクリル酸塩系ポリマーをそのま
ま用いてもよいが、表面架橋効果などから、通常は含水
率40%以下、より好ましくは含水率30%以下、更に
好ましくは含水率10%以下まで乾燥されたアクリル酸
塩系ポリマーが好ましい。更に、用いられるアクリル酸
塩系ポリマーの粒度としては、平均粒子径10〜200
0μm、更に好ましくは100〜1000μm、最も好
ましくは300〜600μm程度であり、その粒度分布
は狭い方が好ましい。また、用いられるアクリル酸塩系
ポリマーは水溶性樹脂であってもかまわないが、表面架
橋による諸物性の改善効果はアクリル酸塩系吸水性樹脂
に対して、より明確に発現する。
【0060】本発明でアクリル酸塩系ポリマーの表面近
傍の架橋には、放射線などによる架橋を用いてもよい
が、通常、表面近傍に表面架橋剤を添加して行われる。
用いられる表面架橋剤としては、公知のものが特に制限
なく例示され、例えば、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレング
リコール、グリセリン、ポリグリセリン、1,6−ヘキ
サンジオール、トリメチロールプロパン、ジエタノール
アミン、トリエタノールアミン、ポリオキシプロピレ
ン、オキシエチレンオキシプロピレンブロック共重合
体、ペンタエリスリトール、ソルビトールなどの各種多
価アルコール類;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な
どの各種多価エポキシ化合物;エチレンジアミン、ポリ
エチレンイミンなどの各種多価アミン化合物;2,2−
ビスヒドロキシメチルブタノール−トリス(3−(1−
アジリジニル)プロピオネート)などの多価アジリジン
化合物;1,3−ジオキソラン−2−オン、4−メチル
−1.3−ジオキソラン−2−オン、4,6−ジメチル
−1,3−ジオキサン−2−オンなどの各種アルキレン
カーボネート化合物;グリオキサールなどの各種多価ア
ルデヒド化合物;2,4−トリレンジイソシアネートな
どの多価イソシアネート化合物;1,2−エチレンビス
オキサゾリンなどの多価オキサゾリン化合物;エピクロ
ロヒドリンなどのハロエポキシ化合物;アルミニウム、
鉄、ジルコニウム等の水酸化物及び塩化物などの多価金
属塩;その他、これらの官能基を合わせ持った化合物も
例示することができる。
【0061】これら表面架橋剤の中から本発明では、多
価アルコール類、多価グリシジル化合物類、多価アミン
類、アルキレンカーボネートからなる群より選ばれた1
種または2種以上を用いることがより好ましく、本発明
の効果において、多価アルコールが最も好ましい。な
お、これら表面架橋剤の使用量は用いる架橋条件などに
よっても異なるが、通常、アクリル酸塩系ポリマーの固
形分100重量部に対して、0.01〜20重量部、好
ましくは0.05〜10重量部の範囲である。
【0062】アクリル酸塩系ポリマーに表面架橋剤を添
加する方法は公知の方法が用いられ、例えば、アクリル
酸塩系ポリマーに直接表面架橋剤を添加する方法や、溶
媒に分散させたアクリル酸塩系ポリマーに表面架橋剤を
添加する方法などが挙げられる。前者の方法としては、
DE4020780などが例示され、この場合、均一な
表面架橋剤の添加のために、酸化珪素微粉末などの無機
化合物(USP−4587308)や界面活性剤を更に
併用してもよいし、水の混合を水蒸気として行っても良
い(特開平1−297430号)。また、後者の方法と
しては、アクリル酸塩系ポリマーを親水性有機溶媒に分
散させる方法(特開昭57−44627号)、アクリル
酸塩系ポリマーを疎水性溶剤に分散させる方法(特開昭
59−62665号)などが例示され、この場合にも、
特定量の水を共存させることが好ましい(特開昭58−
117222号)。
【0063】なお、表面架橋剤をアクリル酸塩系ポリマ
ーに添加する際、表面架橋剤を溶液や分散液として添加
してもよい。用いられる溶媒としては、例えば、メチル
アルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコー
ル、iso−プロピルアルコール、アセトン、テトラヒ
ドロフランなどの親水性有機溶剤や水が好ましい。その
使用量はアクリル酸塩系ポリマーの固形分100重量部
に対して、通常0〜20重量部、好ましくは0〜8重量
部の範囲である。
【0064】本発明において表面架橋を行う際、水が存
在していることが表面処理効果から好ましく、よって、
実質乾燥したアクリル酸塩系ポリマーを用いる場合、水
も添加することが好ましい。水の添加は表面架橋剤と同
時に行っても良いし、別途行っても良いが、その量はア
クリル酸塩系ポリマーの固形分100重量部に対して、
通常20重量部以下、好ましくは0.5〜10重量部の
範囲である。
【0065】上記手法に従って、アクリル酸塩系ポリマ
ーと表面架橋剤とを混合した後、本発明の表面架橋方法
では、諸物性の面や残存モノマーの面などから、好まし
くは加熱処理が行われる。
【0066】本発明のアクリル酸塩系ポリマーを用いる
場合、加熱処理温度は通常75℃以上、好ましくは、1
00〜300℃、より好ましくは120〜250℃、更
により好ましくは150〜230℃の範囲である。かか
る温度範囲を外れると、諸物性の低下が見られ、しか
も、本発明のアクリル酸塩系ポリマーを用いた効果が現
れ難い場合があり好ましくない。なお、加熱時間は目的
とする表面架橋効果や加熱温度などによって適宜決定さ
れるが、通常、1分から10時間の範囲である。
【0067】本発明において、加熱処理を行う方法とし
ては公知の手段が制限なく用いられ、例えば、(1)ア
クリル酸塩系ポリマーに直接、表面架橋剤やその溶液を
添加した後そのまま加熱処理する方法や、(2)溶媒に
分散させたアクリル酸塩系ポリマーに表面架橋剤を添加
した後分散させたまま加熱処理する方法や、(3)分散
媒から濾過して加熱処理する方法などが挙げられるが、
加熱処理の容易さ、安全性、コストや生産性などから、
(1)の方法が好ましい。なお、加熱処理装置について
は特に制限はなく、熱風乾燥機、流動層乾燥機、ナウタ
ー式乾燥機などの公知の装置が用いられる。
【0068】以上、今回、本発明者は表面架橋での残存
モノマーの増加を見いだし、本発明のアクリル酸塩系ポ
リマーを用いることによって初めて、如何なる表面架橋
方法でも残存モノマーの少ない優れた物性のアクリル酸
塩系ポリマーが得られる様になった。
【0069】以上の様にして得られた表面架橋前または
表面架橋後の本発明のアクリル酸塩系ポリマーは、残存
モノマーが100ppm以下と少ないのみならず、β−
ヒドロキシプロピオン酸の含有量をも低減された新規な
アクリル酸塩系ポリマー組成物である。本発明のβ−ヒ
ドロキシプロピオン酸の含有量は1〜1000ppm、
好ましくは1〜500ppm、更には1〜100ppm
である。
【0070】即ち、本発明のアクリル酸塩系ポリマーは
残存モノマーが少ないのみならず、β−ヒドロキシプロ
ピオン酸の含有量をも少ないため、残存モノマーの発生
や増加が殆どなく、極めて安全なアクリル酸塩系ポリマ
ー組成物である。従来のアクリル酸塩系ポリマーでは低
残存モノマーであっても、加熱や経時変化によって大幅
な残存モノマーの発生増加が見られたが、本発明のアク
リル酸塩系ポリマーにおいて、初めてかかる問題も解決
された。
【0071】なお、水溶性不飽和単量体中やアクリル酸
塩系ポリマー中のβ−ヒドロキシプロピオン酸が残存モ
ノマーの増加や発生に結び付く原因は不明である。敢え
て推定すると、アクリル酸塩系ポリマーを加熱すると、
β−ヒドロキシプロピオン酸ナトリウムの融点(142
℃)以下の加熱でも、残存モノマーの増加や発生が見ら
れることから、アクリル酸系ポリマー中ではβ−ヒドロ
キシプロピオン酸が極めて分解し易いか、あるいは、β
−ヒドロキシプロピオン酸がアクリル酸塩系ポリマーの
解重合を促進させるとも推定される。更には、かかる残
存モノマーの発生や増加、ポリマーの解重合などに伴っ
て、アクリル酸塩系ポリマーの諸物性を低下させていた
とも推定される。
【0072】
【実施例】以下、実施例によって本発明を説明するが、
本発明の範囲がこれらの実施例にのみ限定されるもので
はない。尚、実施例に記載のアクリル酸塩系ポリマーの
諸物性は下記の試験方法によって測定した値を示す。
【0073】また、ここで潜在的残存モノマーとは、ア
クリル酸塩系ポリマー中に通常室温で測定される残存モ
ノマー以外に、長時間の使用や高温下で発生・増加する
残存モノマーのことである。たとえ見かけの残存モノマ
ーが少なくても、この潜在的残存モノマーが多くては、
安全上好ましくないことは云うまでもない。
【0074】(1)吸水倍率 アクリル酸塩系ポリマー0.2gを不織布製のティーバ
ッグ式袋(40*150mm)に均一に入れ、0.9重
量%塩化ナトリウム水溶液中に浸漬した。30分後にテ
ィーバッグ式袋を引き上げ、一定時間水切りを行った
後、ティーバッグ式袋の重量を測定し、以下の式で吸水
倍率を算出した。
【0075】
【数1】
【0076】(2)残存モノマー アクリル酸塩系ポリマー0.5gを脱イオン水1000
ml中で2時間攪拌した後濾過して、濾液中の残存モノ
マーを高速液体クロマトグラフィーを用いて測定した。
【0077】(3)潜在的残存モノマー 潜在的残存モノマーの分析を簡便化するため、得られた
アクリル酸塩系ポリマーを更に180℃で3時間加熱し
た後、(2)の方法で残存モノマーを測定し、加熱によ
って増加した残存モノマーを潜在的残存モノマーと定義
した。
【0078】
【数2】
【0079】(5)吸引力 ティシュペーパーを置いたシャーレに人工尿(組成;尿
素,NaCl,CaCl2,MgSO4を各々1.9重量
%,0.9重量%,0.1重量%,0.1重量%)を2
0ml注いだ後、更に1gの表面近傍が架橋されたアク
リル酸塩系ポリマーをシャーレの中心部に落とし、ティ
シュペーパーを通して人工尿を吸収させる。10分経過
後、膨潤したゲルの重量を測定して、アクリル酸塩系ポ
リマーの吸引力とする。
【0080】(使用されるアクリル酸塩)以下、実施例
及び比較例で使用されるアクリル酸塩は下記の手法によ
って得たアクリル酸塩である。また、β−ヒドロキシプ
ロピオン酸の含有量は液体クロマトグラフィーによって
定量した固形分あたりの値である。
【0081】なお、蒸溜精製後のアクリル酸は中和に使
用される迄、常温を仮定した20〜40℃の一定温度の
暗室に保存した。通常、製造現場で使用されているアク
リル酸はアクリル酸メーカーで蒸溜精製されてから数1
0日経過しているのが実情である。また、製造現場で
は、凝固点の高く凍結しない80%程度のアクリル酸水
溶液として取り扱われ、保存されることが多い。
【0082】(製造例1)アクリル酸製造現場より得た
アクリル酸を蒸留精製した。この蒸留精製後のアクリル
酸を温度30℃で3時間保存し該アクリル酸を以下に示
す特開平2−209906号の実施例1の手法に従って
中和した。 攪拌機を備えた蒸留フラスコにイオン交換
水2744gを仕込んだ。フラスコ内の中和反応系の温
度を20〜40℃に保ちながら、アクリル酸1390g
および48重量%水酸化ナトリウム1480gを、水酸
化ナトリウム/アクリル酸=0.9〜0.95の滴下比
にて、100分間かけて該フラスコ内に同時に滴下し
た。滴下終了後、更に48重量%の水酸化ナトリウム水
溶液160gを供給して、フラスコ内の中和反応系の中
和率を102モル%した。そして、中和反応系の温度を
40℃に調製し、30分間の熟成を行った。熟成終了
後、中和反応系にアクリル酸499gを10分間にわた
って供給することで、中和率75モル%で濃度37%の
アクリル酸塩(I)を得た。アクリル塩(I)中の固形分
あたりのβ−ヒドロキシプロピオン酸の含有量は40p
pmであった。
【0083】(製造例2,3)製造例1において、中和
に用いるアクリル酸として、蒸留精製後に温度30℃で
保存し、その保存時間を10時間,24時間としたアク
リル酸を用いる以外は製造例1と同様に行うことで、ア
クリル酸塩(II),(III)を得た。アクリル塩(I
I),(III)中の固形分あたりのβ−ヒドロキシプロ
ピオン酸の含有量はそれぞれ90ppm、190ppm
であった。
【0084】(製造例4)製造例1において、中和に用
いるアクリル酸として、蒸留精製後に温度25℃で保存
し、その保存時間を24時間としたアクリル酸を用いる
以外は製造例1と同様に行うことで、アクリル酸塩(I
V)を得た。アクリル塩(IV)中の固形分あたりのβ−
ヒドロキシプロピオン酸の含有量は100ppmであっ
た。
【0085】(製造例5〜7)製造例1において、中和
に用いるアクリル酸として、蒸留精製後に温度20℃で
保存し、その保存時間を10時間,24時間,48時間
としたアクリル酸を用いる以外は同様に行うことで、ア
クリル酸塩(V)〜(VII)を得た。アクリル塩(V)〜
(VII)中の固形分あたりのβ−ヒドロキシプロピオン
酸の含有量はそれぞれ、50ppm、80ppm、13
0ppmであった。
【0086】(製造例8)市販のアクリル酸製造(和光
純薬特級)を蒸留精製した。この蒸留精製後のアクリル
酸を温度30℃で3時間保存し、該アクリル酸を以下に
示す特開平2−209906号の比較例2の手法に従っ
て中和した。
【0087】攪拌機を備えた蒸留フラスコにイオン交換
水2744gおよび48重量%水酸化ナトリウム164
0gを仕込んだ。次いで、中和反応系の温度を20〜4
0℃に保ちながら、該フラスコにアクリル酸1889g
を120分に渡って供給することで中和率75モル%で
濃度37%のアクリル酸塩(VIII)を得た。アクリル塩
(VIII)中の固形分あたりのβ−ヒドロキシプロピオン
酸の含有量は、230ppmであった。
【0088】(製造例9,10)製造例8において、中
和に用いるアクリル酸として、蒸留精製後に温度30℃
で保存し、その保存時間を10時間,24時間としたア
クリル酸を用いる以外は実施例8と同様に行うことで、
アクリル酸塩(IX),(X)を得た。アクリル塩(I
X),(X)中の固形分あたりのβ−ヒドロキシプロピオ
ン酸の含有量はそれぞれ、290ppm、390ppm
であった。
【0089】(製造例11)市販のアクリル酸製造(和
光純薬特級)を蒸留精製した。この蒸留精製後のアクリ
ル酸を、凝固点が高く取り扱いが容易な80%水溶液と
した後温度30℃で3時間保存し、製造例8に類似した
以下の手法に従って中和した。
【0090】攪拌機を備えた蒸留フラスコにイオン交換
水2272gおよび48重量%水酸化ナトリウム164
0gを仕込んだ。次いで、中和反応系の温度を20〜4
0℃に保ちながら、該フラスコに80%アクリル酸水溶
液2361gを120分に渡って供給することで、中和
率75モル%で濃度37%のアクリル酸塩(XI)を得
た。アクリル塩(XI)中の固形分あたりのβ−ヒドロキ
シプロピオン酸の含有量は、290ppmであった。
【0091】(製造例12)製造例8において、中和温
度を10℃に下げる以外は同様に中和を行い、アクリル
酸塩(XII)を得た。但し、中和温度を下げたため、中
和に要る時間は製造例8の3倍の6時間を必要とした。
アクリル塩(XII)中の固形分ありのβ−ヒドロキシプ
ロピオン酸の含有量は、70ppmであった。
【0092】(製造例13)製造例1において、中和率
102モル%での熟成終了後、中和反応系に添加するア
クリル酸の量を、アクリル酸499gから1446gに
変更する以外は製造例1と同様に行い、中和率50モル
%で濃度45%のアクリル酸塩(XIII)を得た。アクリ
ル塩(XIII)中の固形分あたりのβ−ヒドロキシプロピ
オン酸の含有量は、30ppmであった。
【0093】(製造例14)製造例1において、中和率
102モル%での熟成終了後、中和反応系に添加するア
クリル酸の量を、アクリル酸499gから184gに変
更する以外は製造例1と同様に行い、中和率90モル%
で濃度34%のアクリル酸塩(XIV)を得た。アクリル
塩(XIV)中の固形分あたりのβ−ヒドロキシプロピオ
ン酸の含有量は、50ppmであった。
【0094】(製造例15)製造例8において、水の量
を2774gから1942gに変更し、また中和反応系
に適下するアクリル酸の量を、1889gから1418
gに変更する以外は製造例1と同様に行い、中和率10
0モル%で濃度37%のアクリル酸塩(XV)を得た。ア
クリル塩(XV)中の固形分あたりのβ−ヒドロキシプロ
ピオン酸の含有量は、290ppmであった。
【0095】(比較製造例1)実施例1において、中和
に用いるアクリル酸として、蒸留精製後に25℃で20
日間保存したアクリル酸を用いる以外は製造例1と同様
に行い、比較アクリル酸塩(I)を得た。比較アクリル
塩(I)中の固形分あたりのβ−ヒドロキシプロピオン
酸の含有量は、2500ppmであった。
【0096】(比較製造例2)実施例1において、中和
に用いるアクリル酸として、市販のアクリル酸(関東化
学・特級)を蒸留精製することなく、そのまま用いる以
外は製造例1と同様に行い、比較アクリル酸塩(II)を
得た。比較アクリル塩(II)中の固形分あたりのβ−ヒ
ドロキシプロピオン酸の含有量は、4200ppmであ
った。
【0097】(比較製造例3)実施例1において、中和
に用いるアクリル酸として、市販のアクリル酸(和光純
薬・特級)を蒸留精製することなく、そのまま用いる以
外は製造例1と同様に行い、比較アクリル酸塩(III)
を得た。比較アクリル塩(III)中の固形分あたりのβ
−ヒドロキシプロピオン酸の含有量は、8200ppm
であった。
【0098】(比較製造例4,5)製造例1において、
中和に用いるアクリル酸として、蒸留精製後に120時
間,240時間保存したアクリル酸を用いる以外は製造
例1と同様に行うことで、比較アクリル酸塩(IV),
(V)を得た。比較アクリル塩(IV)、(V)中の固形分
あたりのβ−ヒドロキシプロピオン酸の含有量は、それ
ぞれ1100ppm、1900ppmであった。
【0099】(比較製造例6)製造例1において、中和
に用いるアクリル酸として、蒸留精製後に温度40℃で
保存し、その保存時間を48時間としたアクリル酸を用
いる以外は製造例1と同様に行うことで、比較アクリル
酸塩(VI)を得た。比較アクリル塩(VI)中の固形分あ
たりのβ−ヒドロキシプロピオン酸の含有量は1300
ppmであった。
【0100】(比較製造例7,8)製造例8において、
中和に用いるアクリル酸として、蒸留精製後に120時
間,240時間保存したアクリル酸を用いる以外は製造
例1と同様に行うことで、比較アクリル酸塩(VII),
(VIII)を得た。比較アクリル塩(VII),(VIII)中
の固形分あたりのβ−ヒドロキシプロピオン酸の含有量
は、それぞれ1300ppm、2100ppmであっ
た。
【0101】(比較製造例9,10)製造例11におい
て、中和に用いる80%アクリル酸水溶液として、蒸留
精製後に240時間,480時間保存したアクリル酸水
溶液を用いる以外は製造例1と同様に行うことで、比較
アクリル酸塩(IX),(X)を得た。比較アクリル塩(I
X),(X)中の固形分あたりのβ−ヒドロキシプロピオ
ン酸の含有量は、それぞれ3300ppm、6700p
pmであった。
【0102】(比較製造例11)製造例8において、中
和時間の短縮のために、中和系の温度を20〜40℃か
ら50〜60℃に上昇させた所、中和に要する時間は1
20分から40分に短縮された。しかし、得られたアク
リル酸塩中のβ−ヒドロキシプロピオン酸の含有量は、
2100ppmと大幅に増加した。以下、このアクリル
酸塩を比較アクリル酸塩(XI)と呼ぶ。
【0103】(比較製造例12)製造例13において、
中和に用いるアクリル酸として、比較製造例1で用いた
アクリル酸を用いる以外は製造例13と同様に行い、β
−ヒドロキシプロピオン酸の含有量が1800ppmの
中和率50モル%で濃度45%の比較アクリル酸塩(XI
I)を得た。
【0104】(比較製造例13)製造例15において、
中和に用いるアクリル酸として、比較製造例1で用いた
アクリル酸を用いる以外は製造例15と同様に行い、β
−ヒドロキシプロピオン酸の含有量が3200ppmで
中和率100モル%の比較アクリル酸塩(XIII)を得
た。
【0105】(実施例1)製造例1で得られたアクリル
酸塩(I)5500gに、内部架橋剤としてN,N´−
メチレンビスアクリルアミド1.8gを溶解させること
で、β−ヒドロキシプロピオン酸の含有量が40ppm
の水溶性不飽和単量体(I)を得た。(濃度37%,中
和率75モル%) 窒素ガスで30分脱気後の水溶性不飽和単量体を内容積
10Lでシグマ型羽根を2本有するジャケット付きステ
ンレス製双腕型ねつか機(ニーダー)に蓋をつけた反応
器に供給し、水溶性不飽和単量体(I)を30℃の温度
に保ち反応系を窒素置した。次いで、35℃の温水を通
じて加熱しながら、重合開始剤として、硫酸アンモニウ
ム0.3モル%および亜硫酸水素ナトリウム0.03モ
ル%を添加した。なお、上記操作によって、水溶性不飽
和単量体(I)を調製してから、重合開始剤を投入し重
合を開始するまで2時間を要した。
【0106】重合開始剤を添加して1分後に重合が開始
し、16分後には含水ゲル重合体は約5mmの径に細分
化され、更に攪拌を続け重合を開始して60分後に含水
ゲル重合体を取り出した。次いで、得られた含水ゲル状
重合体の細粒化物を50メッシュの金網上に広げ、13
0℃で90分間熱風乾燥した。乾燥物を振動ミルを用い
て粉砕し、更に20メッシュで分級し、アクリル酸系塩
吸水性樹脂(1)を得た。
【0107】(実施例2〜4)実施例1において、水溶
性不飽和単量体(I)を所定時間放置することで、調製
してから重合を始めるまでの時間を6,12時間,24
時間に延長する以外は、実施例1と同様の操作を繰り返
すことで、アクリル酸塩系吸水性樹脂(2)〜(4)を
得た。
【0108】(実施例5〜7)実施例1において、水溶
性不飽和単量体の調製に用いられるアクリル酸塩とし
て、アクリル酸塩(I)に代えて、アクリル酸塩(II)
〜(IV)する以外は実施例1と同様にして、β−ヒドロ
キシプロピオン酸の含有量がそれぞれ90ppm,19
0ppm,100ppmの水溶性不飽和単量体(II)〜
(IV)を得た。次いで、これら水溶性不飽和単量体(I
I)〜(IV)について、調製後2時間で実施例1と同様
に重合を行い、以下、実施例1との同様の操作を繰り返
すことでアクリル酸塩系吸水性樹脂(5)〜(7)を得
た。
【0109】(実施例8)実施例1において、水溶性不
飽和単量体の調製に用いられるアクリル酸塩として、ア
クリル酸塩(I)に代えて、アクリル酸塩(V)に変更
し、同時に内部架橋剤もN,N’−メチレンビスアクリ
ルアミドに代えて、ポリエチレングリコールジアクリレ
ート(平均n数は8)2.2g(0.02モル%,対モ
ノマー)とする以外は実施例1と同様にして、β−ヒド
ロキシプロピオン酸の含有量が50ppmの水溶性不飽
和単量体(V)を得た。
【0110】次いで、水溶性不飽和単量体(V)につい
て、調製後6時間で実施例1と同様に重合を行った。こ
うして得られたゲル状重合体を150℃で75分乾燥
し、以下、実施例1と同様に粉砕・分級を行うことで、
アクリル酸塩系吸水性樹脂(8)を得た。
【0111】(実施例9,10)実施例8において、水
溶性不飽和単量体の調製に用いられるアクリル酸塩とし
て、アクリル酸塩(V)に代えて、アクリル酸塩(V
I),(VII)にする以外は実施例8と同様にして、β−
ヒドロキシプロピオン酸の含有量がそれぞれ80pp
m,130ppmの水溶性不飽和単量体(VI),(VI
I)を得た。次いで、これら水溶性不飽和単量体(V
I),(VII)について、実施例8と同様に行うことで、
アクリル酸塩系吸水性樹脂(9),(10)を得た。
【0112】(実施例11)実施例1において、水溶性
不飽和単量体の調製に用いられるアクリル酸塩として、
アクリル酸塩(I)に代えてアクリル酸塩(VIII)に変
更し、同時に内部架橋剤もN,N’−メチレンビスアク
リルアミドに代えて、トリメチロールプロパントリアク
リレート13.6g(0.2モル%,対モノマー)とす
る以外は実施例1と同様にして、β−ヒドロキシプロピ
オン酸の含有量が230ppmの水溶性不飽和単量体
(VIII)を得た。
【0113】以下、水溶性不飽和単量体(VIII)につい
て、調製後2時間で実施例1と同様に重合を行い、得ら
れたゲル状重合体を180℃で60分間乾燥し、以下、
実施例1と同様に行うことで、アクリル酸塩系吸水性樹
脂(11)を得た。
【0114】(実施例12,13)実施例11におい
て、水溶性不飽和単量体の調製に用いられるアクリル酸
塩として、アクリル酸塩(VIII)に代えて、アクリル酸
塩(IX),(X)にする以外は同様にして、β−ヒドロキ
シプロピオン酸の含有量がそれぞれ290ppm,39
0ppmの水溶性不飽和単量体(IX),(X)を得た。
次いで、これら水溶性不飽和単量体(IX),(X)につ
いて、実施例11と同様に行うことで、アクリル酸塩系
吸水性樹脂(12),(13)を得た。
【0115】(実施例14)攪拌棒、窒素吹き込み管、
温度計を備え付けた反応容器内で、30gのトウモロコ
シ澱粉を600gの水に溶解させ、更に、アクリル酸塩
(XI)を718g(3モル)およびアクリルアミド71
g(1モル)、内部架橋剤としてトリメチロールプロパ
ントリアクリレート0.12g(対モノマー0.01モ
ル%を澱粉水溶液に溶解させることで、β−ヒドロキシ
プロピオン酸の含有量が230ppmの水溶性不飽和単
量体(XI)を調製した。
【0116】次いで、水溶性不飽和単量体(XI)を30
℃に2時間保った後、窒素ガスを1時間吹き込んで溶存
酸素を追い出した。更に、この水溶性不飽和単量体に、
重合開始剤として過硫酸ナトリウム0.1モル%、L−
アスコルビン酸0.05モル%を加え、得られた含水ゲ
ルを3時間重合せしめた。更に、このゲル状重合体を表
面温度150℃のダブルドラムドライヤーにて乾燥させ
後、粉砕し20メシュ通過物のアクリル酸塩系吸水性樹
脂(14)を得た。
【0117】(実施例15)アクリル酸塩(XII)10
00gに内部架橋剤としてテトラエレングリコールジア
クリレート3.4g(0.1モル%,対モノマー)を添
加し溶解させ、β−ヒドロキシプロピオン酸の含有量が
70ppmの水溶性不飽和単量体(XII)を調製した。
【0118】水溶性不飽和単量体(XII)を調整終了後
に50℃に保ち、窒素ガスを吹き込んで溶存酸素を追い
出した。そして、水溶性不飽和単量体を窒素雰囲気下に
厚さ5mmに層状流化延長させた後、重合開始剤として
0.2モル%の2,2´−アゾビス(2−アミジノプロ
パン)二塩酸を添加した。なお、水溶性不飽和単量体を
調製後、重合を開始するまでには2時間を要している。
即座に重合は開始し、10分後にゲル状重合体を取り出
し、細分化した後、150℃で60分間乾燥させた。次
いで、乾燥物を実施例1と同様に粉砕・分級すること
で、アクリル酸塩系吸水性樹脂(15)を得た。
【0119】(実施例16,17)実施例15におい
て、調製終了後30℃で12時間,24時間保存した水
溶性不飽和単量体(XII)を用いて重合を行う以外は、
実施例1と同様に行うことでアクリル酸塩系吸水性樹脂
(16),(17)を得た。
【0120】(実施例18)アクリル酸塩(XII)8
3.4gおよび内部架橋剤として、N,N´−メチレン
ビスアクリルアミド0.004g(対モノマー0.00
65モル%、イオン交換水17.77gを用いて、濃度
35%、中和率75%のβ−ヒドロキシプロピオン酸の
含有量が70ppmの水溶性不飽和単量体(XII’)を
調製した。水性不飽和単量体(XII)を調整終了後、4時
間後に窒素ガスを1時間吹き込んで溶存酸素を追い出し
た。
【0121】別に反応容器として、攪拌機、還流冷却
器、温度計、窒素ガス導入管および滴下漏斗を付けた5
00mlの四つ口セパラブルフラスコにシクロヘキサン
250mlを取り、分散剤としてソルビタンモノステア
レート(HLB4.7)2.0gを加えて溶解させ、窒
素ガスを吹き込んで溶存酸素を追い出した。1時間脱気
後の水溶性不飽和単量体に重合開始剤として過硫酸カリ
ウム0.06モル%を添加し、浴温を60℃に昇温して
重合反応を開始させた。なお、水溶性不飽和単量体を調
製してから、重合を行うまで、4時間を要している。2
時間重合後、共沸脱水を行うことでポリマーの含水率1
0%以下になってから濾過し、更に130℃のオーブン
で乾燥させることで、アクリル酸塩系吸水性樹脂(1
8)を得た。 (実施例19)実施例1において、水溶性不飽和単量体
の調製に用いられるアクリル酸塩として、アクリル酸塩
(I)に代えて、アクリル酸塩(XIII)に変更すること
で、β−ヒドロキシプロピオン酸の含有量が30ppm
で中和率50%,濃度45%の水溶性不飽和単量体(XI
II)を得た。
【0122】次いで、この水溶性不飽和単量体(XIII)
について、調製後4時間で実施例1と同様に重合を開始
して、更に実施例1との同様の操作を繰り返すことで、
アクリル酸塩系吸水性樹脂(19)を得た。
【0123】(実施例20)実施例1において、水溶性
不飽和単量体の調製に用いられるアクリル酸塩として、
アクリル酸塩(I)に代えて、アクリル酸塩(XIV)に変
更することで、β−ヒドロキシプロピオン酸の含有量が
50ppmで中和率90%,濃度34%の水溶性不飽和
単量体(XIV)を得た。
【0124】次いで、この水溶性不飽和単量体(XIV)
について、調製後24時間で実施例1と同様に重合を開
始して、更に実施例1との同様の操作を繰り返すこと
で、アクリル酸塩系吸水性樹脂(20)を得た。
【0125】(実施例21)アクリル酸塩(XV)400
0gをそのままβ−ヒドロキシプロピオン酸の含有量が
290ppmの水溶性不飽和単量体(XV)として用い、
内面を4弗化エチレン樹脂でライニングしたSUS31
6製で、300mm*300mm*50mmの内容積を
持つ開閉可能な注型重合装置に入れて窒素置換し、30
℃のウオーターバスにつけた。
【0126】さらに調製終了後24時間経過後、過硫酸
アンモニウムを0.05モル%及び亜硫酸水素ナトリウ
ムを0.02モル%を加えて重合を行い、重合開始から
5時間後に注型重合装置より含水ゲル状重合体を取り出
し、これをミートチョパーで紐状にした後、実施例
(1)と同様に乾燥、粉砕を行いアクリル酸塩系水溶性
樹脂(21)を得た。
【0127】(実施例22)実施例1で得られた吸水性
樹脂(1)100部に、グリセリン1部、水2部、エチ
ルアルコール2部を混合した後、得られた混合物を19
0℃で20分間加熱処理することで、表面近傍が架橋さ
れた吸水性樹脂(22)を得た。
【0128】(実施例23)吸水性樹脂(5)100重
量部にエチレングリコールジグリシジルエーテル0.1
部、水5部、イソプロピルアルコール1部を混合した
後、得られた混合物を180℃で30分間加熱処理する
ことで、表面近傍が架橋された吸水性樹脂(23)を得
た。
【0129】(実施例24)吸水性樹脂(6)100部
に、ジエチレングリコール0.5部、水2部、イソプロ
ピルアルコール1部を混合した後、得られた混合物を1
50℃で3時間加熱処理することで、表面近傍が架橋さ
れた吸水性樹脂(24)を得た。
【0130】(実施例25)吸水性樹脂(8)100重
量部をメタノール300部および水30部からなる混合
溶媒に分散させ、更にエチレングリコールジグリジルエ
ーテル0.1部を混合した後、得られた混合物を160
℃で1時間加熱処理し蒸発乾固することにより、表面近
傍が架橋された吸水性樹脂(25)を得た。
【0131】(実施例26)吸水性樹脂(9)100部
に、エチレンカーボネート2.5部、水2.5部、アセ
トン2.5部を加えた後、180℃で1時間加熱処理を
行うことで、表面近傍が架橋された吸水性樹脂(26)
を得た。
【0132】(実施例27)吸水性樹脂(11)100
重量部に珪素無機微粉末(アエロジル)を1部添加し、
更にエチレングリコールジグリジルエーテル0.1部お
よび水10部を混合した後、得られた混合物を150℃
で1時間加熱処理することにより表面近傍が架橋された
吸水性樹脂(27)を得た。
【0133】(実施例28)吸水性樹脂(12)100
重量部に硫酸アルミニウム1部、グリセリン1部、水8
部を混合した後、得られた混合物を180℃で30分間
加熱処理することで、表面近傍が架橋された吸水性樹脂
(28)を得た。
【0134】(実施例29)吸水性樹脂(18)をシク
ロヘキサン250mlに分散剤させた。別途、フラスコ
にシクロヘキサン50gに界面活性剤としてソルビタン
モノラウレート(花王〓製、レオドールSP−10、H
LB=8.6)0.5gを溶解させ、そこへエチレング
リコールジグリシジルエーテル0.04gを水2mlに
溶解させた水溶液を強い攪拌下に加えて、エチレングリ
コールジグリシジルエーテルの分散液(平均液滴径3ミ
クロン)を得た。次いで、この分散液を吸水性樹脂(1
8)の懸濁液に攪拌下で混合したのち、系の温度を75
℃に3時間保持し、更に濾過、減圧乾燥することによ
り、表面近傍が架橋された吸水性樹脂(29)を得た。
【0135】(比較例1〜3)実施例1において、水溶
性不飽和単量体の調製に用いられるアクリル酸塩とし
て、アクリル酸塩(I)に代えて、比較アクリル酸塩
(I)〜(III)を用いる以外は実施例1と同様にして、
β−ヒドロキシプロピオン酸の含有量がそれぞれ250
0ppm,4200ppm,8200ppmの比較水溶
性不飽和単量体(I)〜(III)を得た。次いで、これら
比較水溶性不飽和単量体(I)〜(III)について、以
下、実施例1との同様の操作を繰り返すことで、比較ア
クリル酸塩系吸水性樹脂(1)〜(3)を得た。
【0136】(比較例4〜6)比較例1において、比較
水溶性不飽和単量体(I)を調製終了後、重合を始める
までの時間を12時間,24時間および240時間に延
長する以外は、比較例1と同様の操作を繰り返すこと
で、比較アクリル酸塩系吸水性樹脂(4)〜(6)を得
た。
【0137】(比較例7〜9)実施例8において、水溶
性不飽和単量体の調製に用いられるアクリル酸塩とし
て、アクリル酸塩(V)に代えて、比較アクリル酸塩(I
V)〜(VI)にする以外は実施例8と同様にして、それ
ぞれβ−ヒドロキシプロピオン酸の含有量が1100p
pm,1900ppm,1300ppmの比較水溶性不
飽和単量体(IV)〜(VI)を得た。次いで、これら比較
水溶性不飽和単量体(IV)〜(VI)について、以下、実
施例8と同様の同様の操作を繰り返すことで、比較アク
リル酸塩系吸水性樹脂(7)〜(9)を得た。
【0138】(比較例10〜12)実施例11におい
て、水溶性不飽和単量体の調製に用いられるアクリル酸
塩として、アクリル酸塩(VIII)に代えて、比較アクリ
ル酸塩(VII)〜(IX)にする以外は実施例8と同様に
して、それぞれβ−ヒドロキシプロピン酸の含有量が1
300ppm,2100ppm,3300ppmの比較
水溶性不飽和単量体(VII)〜(IX)を得た。次いで、
これら比較水溶性不飽和単量体(VII)〜(IX)につい
て、以下、実施例11と同様の同様の操作を繰り返すこ
とで、比較アクリル酸塩系吸水性樹脂(10)〜(1
2)を得た。
【0139】(比較例13)実施例14において、水溶
性不飽和単量体の調製に用いられるアクリル酸塩とし
て、アクリル酸塩(XI)に代えて、比較アクリル酸塩
(X)にする以外は実施例14と同様にして、β−ヒド
ロキシプロピオン酸の含有量が6700ppmの比較水
溶性不飽和単量体(X)を得た。次いで、この比較水溶
性不飽和単量(X)について、実施例14と同様の同様
の操作を繰り返すことで、比較アクリル塩系吸水性樹脂
(13)を得た。
【0140】(比較例14)実施例15において、水溶
性不飽和単量体の調製に用いられるアクリル酸塩とし
て、アクリル酸塩(XII)に代えて、比較アクリル酸塩
(XI)にする以外は実施例15と同様にして、β−ヒド
ロキシプロピオン酸の含有量が2100ppmの比較水
溶性不飽和単量体(XI)を得た。次いで、この比較水溶
性不飽和単量体(XI)について、以下、実施例15と同
様の操作を繰り返すことで、比較アクリル酸塩系吸水性
樹脂(14)を得た。
【0141】(比較例15,16)比較例14におい
て、調製終了後30℃で24時間,120時間保存した
水溶性不飽和単量体を用いて重合を行う以外は実施例1
3と同様に行うことで、アクリル酸塩系吸水性樹脂(1
5),(16)を得た。
【0142】(比較例17)実施例19において、水溶
性不飽和単量体の調製に用いられるアクリル酸塩とし
て、アクリル酸塩(XIII)に代えて、比較アクリル酸塩
(XII)に変更することで、β−ヒドロキシプロピオン
酸の含有量が1800ppmの比較水溶性不飽和単量体
(XII)を得た。次いで、この水溶性不飽和単量体
(XII)について、以下、実施例19と同様の操作を繰
り返すことで、比較アクリル酸塩系吸水性樹脂(17)
を得た。
【0143】(比較例18)実施例21において、水溶
性不飽和単量体の調製に用いられるアクリル酸塩とし
て、アクリル酸塩(XV)に代えて、比較アクリル酸塩
(XIII)に変更することで、β−ヒドロキシプロピオン
酸の含有量が3200ppm比較水溶性不飽和単量体
(XIII)を得た。次いで、この水溶性不飽和単量体(XI
II)について、以下、実施例21と同様の操作を繰り返
すことで、比較アクリル酸塩系水溶性樹脂(18)を得
た。
【0144】(比較例19)実施例21において、アク
リル酸塩(XV)に別途β−ヒドロキシプロピオン酸を2
590ppm添加することで、β−ヒドロキシプロピオ
ン酸の含有量が2800ppm比較水溶性水溶性不飽和
単量体(XIV)を得た。次いで、この比較水溶性不飽和
単量体(XIV)について、以下、実施例21と同様の操
作を繰り返すことで、比較アクリル酸塩系水溶性樹脂
(19)を得た。
【0145】(比較例20〜22)実施例22〜24に
おいて、表面近傍を架橋される吸水性樹脂として、吸水
性樹脂(1),(5),(6)に代えて、比較吸水性樹
脂(1)〜(3)とする以外は全く同様に行い、比較吸
水性樹脂(20)〜(22)を得た。
【0146】(比較例23,24)実施例25,26に
おいて、表面近傍を架橋される吸水性樹脂として、吸水
性樹脂(8),(9)に代えて、比較吸水性樹脂
(7),(8)とする以外は全く同様に行い、表面近傍
が架橋された比較吸水性樹脂(23),(24)を得
た。 (比較例25,26)実施例27,28において、表面
近傍を架橋される吸水性樹脂として、吸水性樹脂(1
1),(12)に代えて、比較吸水性樹脂(11)(1
2)とする以外は全く同様に行い、表面近傍が架橋され
た比較吸水性樹脂(25),(26)を得た。
【0147】以下、実施例1〜21と比較例1〜29の
アクリル酸塩系ポリマーの分析結果をそれぞれ表1及び
表2に示す。また、実施例22〜29および比較例20
〜26の表面近傍が架橋されたアクリル酸塩系ポリマー
の分析結果を表3に示す。
【0148】なお、実施例で得られたアクリル酸塩系ポ
リマー中のβ−ヒドロキシプロピオン酸は何れも500
ppm以下、特に、β−ヒドロキシプロピオン酸含有量
100ppm以下の水溶性不飽和単量体から得られたも
のは、何れも100ppm未満であったのに対して、比
較例では1000ppmを超えていた。
【0149】
【表1】
【0150】
【表2】
【0151】
【表3】
【0152】
【発明の効果】本発明の製造方法は下記(1)〜(5)
などの優れた特長を有している。この優れたアクリル酸
塩系ポリマーは、衛生材料、食品用、土木、農業などの
分野に幅広く利用できる。
【0153】(1)従来、添加剤の添加など複雑な工程
を経て、アクリル酸塩系ポリマーの性能、生産性、コス
トや安全性などを犠牲にして低減させていた残存モノマ
ーが高度かつ簡便に低減できる。
【0154】(2)製造工程に高温を用いても、製造途
中での残存モノマーの増加が少ないため高い生産性で製
造できる。しかも、高温での反応を行えるため、より優
れた幅広い諸物性の改善が行える。
【0155】(3)その後の高温下や長時間の使用中で
の残存モノマーの発生・増加量が極めて少ないため、農
園芸などの長期間の使用や熱水などでの高温下での使用
などいかなる使用条件下でも安全性が高い。
【0156】(4)重合性も向上する上に、少ない重合
開始剤や穏和な重合条件でも残存モノマーが低減でき、
しかも、優れた物性のアクリル酸塩系ポリマーが得られ
る。
【0157】(5)表面架橋時の残存モノマーの増加が
殆ど見られない上に、表面処理効果も向上する。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中和率30〜100モル%のアクリル酸
    塩を50〜100モル%含む水溶性不飽和単量体を調整
    した後重合してアクリル酸塩系ポリマーを製造するにあ
    たり、β−ヒドロキシプロピオン酸(塩)を1000p
    pm以下含有する水溶性不飽和単量体を用いることを特
    徴とするアクリル酸塩系ポリマーの製造方法。
  2. 【請求項2】 中和率30〜100モル%のアクリル酸
    塩を50〜100モル%含む水溶性不飽和単量体を調整
    した後、重合し、得られたアクリル酸塩系ポリマーの表
    面近傍を架橋して表面近傍が架橋されたアクリル酸塩系
    ポリマーを製造するにあたり、β−ヒドロキシプロピオ
    ン酸(塩)を1000ppm以下含有する水溶性不飽和
    単量体を調整した後重合して得られたアクリル酸塩系ポ
    リマーを用いることを特徴とする表面近傍が架橋された
    アクリル酸塩系ポリマーの製造方法。
  3. 【請求項3】 アクリル酸塩系ポリマーが架橋構造を有
    する吸水性樹脂である請求項1または2記載の方法。
  4. 【請求項4】 β−ヒドロキシプロピオン酸(塩)の含
    有量が100ppm以下である請求項1または2記載の
    製造方法。
  5. 【請求項5】 アクリル酸塩がアクリル酸ナトリウム塩
    および/またはアクリル酸カリウム塩である請求項1ま
    たは2記載の方法。
  6. 【請求項6】 β−ヒドロキシプロピオン酸(塩)を1
    〜1000ppm含有する残存モノマー100ppm以
    下のアクリル酸塩系ポリマー組成物。
  7. 【請求項7】 β−ヒドロキシプロピオン酸(塩)を1
    〜100ppm含有する請求項6記載の組成物。
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06211934A (ja) * 1993-01-18 1994-08-02 Sanyo Chem Ind Ltd 吸水性樹脂の製造法
JPH11263850A (ja) * 1997-12-02 1999-09-28 Nippon Shokubai Co Ltd 吸水剤およびその製造方法とその用途
WO2001098382A1 (fr) * 2000-06-21 2001-12-27 Nippon Shokubai Co., Ltd. Procede de production d'une resine absorbant l'eau
JP2002539281A (ja) * 1999-03-05 2002-11-19 シュトックハウゼン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト 水性液体および血液を吸収する粉末状の架橋吸収性ポリマー、その製造方法および使用
JP2004508432A (ja) * 2000-09-04 2004-03-18 シュトックハウゼン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト 水性液体および血液を吸収する粉末状の架橋ポリマー
US6720389B2 (en) 2000-09-20 2004-04-13 Nippon Shokubai Co., Ltd. Water-absorbent resin and production process therefor
JP2007519790A (ja) * 2004-01-28 2007-07-19 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト ポリマーの製造方法
WO2010090322A1 (ja) * 2009-02-06 2010-08-12 株式会社日本触媒 ポリアクリル酸(塩)系親水性樹脂およびその製造方法
JP2010535921A (ja) * 2007-08-10 2010-11-25 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 吸水性樹脂の製造
WO2011040575A1 (ja) * 2009-09-30 2011-04-07 株式会社日本触媒 ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂およびその製造方法
JP2011511116A (ja) * 2008-01-29 2011-04-07 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 吸水性ポリマー粒子の製造方法
WO2012081702A1 (ja) * 2010-12-17 2012-06-21 株式会社日本触媒 ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂及びその製造方法
JP2015520253A (ja) * 2012-04-11 2015-07-16 ザ プロクター アンド ギャンブルカンパニー バイオベースアクリル酸及びその誘導体由来のポリ(アクリル酸)
JP2015535539A (ja) * 2012-11-21 2015-12-14 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se 表面後架橋された吸水性ポリマー粒子の製造方法
US9457048B2 (en) 2008-02-05 2016-10-04 Wellosophy Corporation Absorbent ingestible agents and associated methods of manufacture and use

Cited By (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06211934A (ja) * 1993-01-18 1994-08-02 Sanyo Chem Ind Ltd 吸水性樹脂の製造法
JPH11263850A (ja) * 1997-12-02 1999-09-28 Nippon Shokubai Co Ltd 吸水剤およびその製造方法とその用途
JP2012097276A (ja) * 1999-03-05 2012-05-24 Evonik Stockhausen Gmbh 水性液体および血液を吸収する粉末状の架橋吸収性ポリマー、その製造方法および使用
JP2002539281A (ja) * 1999-03-05 2002-11-19 シュトックハウゼン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト 水性液体および血液を吸収する粉末状の架橋吸収性ポリマー、その製造方法および使用
JP5349723B2 (ja) * 2000-06-21 2013-11-20 株式会社日本触媒 吸水性樹脂の製造方法
WO2001098382A1 (fr) * 2000-06-21 2001-12-27 Nippon Shokubai Co., Ltd. Procede de production d'une resine absorbant l'eau
US6927268B2 (en) 2000-06-21 2005-08-09 Nippon Shokubai Co., Ltd. Production process for water-absorbent resin
US7238743B2 (en) 2000-06-21 2007-07-03 Nippon Shokubai Co., Ltd. Production process for water-absorbent resin
JP2004508432A (ja) * 2000-09-04 2004-03-18 シュトックハウゼン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト 水性液体および血液を吸収する粉末状の架橋ポリマー
US7183456B2 (en) 2000-09-20 2007-02-27 Nippon Shokubai Co., Ltd. Water-absorbent resin and production process therefor
US6720389B2 (en) 2000-09-20 2004-04-13 Nippon Shokubai Co., Ltd. Water-absorbent resin and production process therefor
JP2007519790A (ja) * 2004-01-28 2007-07-19 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト ポリマーの製造方法
JP2010535921A (ja) * 2007-08-10 2010-11-25 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 吸水性樹脂の製造
JP2011511116A (ja) * 2008-01-29 2011-04-07 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 吸水性ポリマー粒子の製造方法
US9867847B2 (en) 2008-02-05 2018-01-16 Wellosophy Corporation Absorbent ingestible agents and associated methods of manufacture and use
US9457048B2 (en) 2008-02-05 2016-10-04 Wellosophy Corporation Absorbent ingestible agents and associated methods of manufacture and use
US8648161B2 (en) 2009-02-06 2014-02-11 Nippon Shokubai Co., Ltd. Polyacrylic acid (salt) -based water-absorbent resin and a method for producing it
US9518133B2 (en) 2009-02-06 2016-12-13 Nippon Shokubai Co., Ltd. Hydrophilic polyacrylic acid (salt) resin and manufacturing method thereof
WO2010090322A1 (ja) * 2009-02-06 2010-08-12 株式会社日本触媒 ポリアクリル酸(塩)系親水性樹脂およびその製造方法
JP5718060B2 (ja) * 2009-02-06 2015-05-13 株式会社日本触媒 ポリアクリル酸(塩)系親水性樹脂およびその製造方法
JP5780763B2 (ja) * 2009-02-06 2015-09-16 株式会社日本触媒 ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂およびその製造方法
JP5731390B2 (ja) * 2009-09-30 2015-06-10 株式会社日本触媒 ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂およびその製造方法
WO2011040575A1 (ja) * 2009-09-30 2011-04-07 株式会社日本触媒 ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂およびその製造方法
US10294315B2 (en) 2009-09-30 2019-05-21 Nippon Shokubai Co., Ltd. Polyacrylic acid (salt)-based water absorbent resin and method for producing same
JP5756128B2 (ja) * 2010-12-17 2015-07-29 株式会社日本触媒 ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂及びその製造方法
WO2012081702A1 (ja) * 2010-12-17 2012-06-21 株式会社日本触媒 ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂及びその製造方法
JPWO2012081702A1 (ja) * 2010-12-17 2014-05-22 株式会社日本触媒 ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂及びその製造方法
US9962680B2 (en) 2010-12-17 2018-05-08 Nippon Shokubai Co., Ltd. Polyacrylic acid (salt)-based water absorbent resin, and method for production thereof
JP2015520253A (ja) * 2012-04-11 2015-07-16 ザ プロクター アンド ギャンブルカンパニー バイオベースアクリル酸及びその誘導体由来のポリ(アクリル酸)
JP2017206712A (ja) * 2012-04-11 2017-11-24 ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー バイオベースアクリル酸及びその誘導体由来のポリ(アクリル酸)
US10344108B2 (en) 2012-04-11 2019-07-09 The Procter & Gamble Company Poly(acrylic acid) from bio-based acrylic acid and its derivatives
JP2015535539A (ja) * 2012-11-21 2015-12-14 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se 表面後架橋された吸水性ポリマー粒子の製造方法

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