JPH0798847B2 - 水膨潤性重合体組成物の製造法及び組成物 - Google Patents
水膨潤性重合体組成物の製造法及び組成物Info
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- JPH0798847B2 JPH0798847B2 JP62221660A JP22166087A JPH0798847B2 JP H0798847 B2 JPH0798847 B2 JP H0798847B2 JP 62221660 A JP62221660 A JP 62221660A JP 22166087 A JP22166087 A JP 22166087A JP H0798847 B2 JPH0798847 B2 JP H0798847B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は残存モノマー含量の低減された水膨潤性重合体
組成物の製造法及び吸水性樹脂として有用な残存モノマ
ー含量の低減された水膨潤性重合体組成物に関する。々
[[従来の技術] 従来、吸水性樹脂の製造法としてアクリル酸塩と架橋剤
とを共重合させる方法、およびデンプンにアクリル酸塩
と架橋剤をグラフト重合させる方法がある。
組成物の製造法及び吸水性樹脂として有用な残存モノマ
ー含量の低減された水膨潤性重合体組成物に関する。々
[[従来の技術] 従来、吸水性樹脂の製造法としてアクリル酸塩と架橋剤
とを共重合させる方法、およびデンプンにアクリル酸塩
と架橋剤をグラフト重合させる方法がある。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、これらの製造方法では残存モノマー含量
が十分に低減しない。
が十分に低減しない。
[問題点を解決するための手段] 本発明者らは、残存モノマーの少ない水膨潤性重合体を
製造する方法について鋭意検討した結果、還元性物質を
添加、混合すると、残存モノマー含量の低減された水膨
潤性重合体組成物が得られることを見いだし、本発明に
到達した。
製造する方法について鋭意検討した結果、還元性物質を
添加、混合すると、残存モノマー含量の低減された水膨
潤性重合体組成物が得られることを見いだし、本発明に
到達した。
即ち本発明は、水溶性単量体と多糖類および/または架
橋性単量体とからのゲル状重合体を加熱乾燥および必要
により粉砕して水膨潤性重合体組成物を製造する方法に
おいて、 (1)該水溶性単量体が酸基含有水溶性単量体およびそ
の塩から選ばれる一種以上の単量体であり、 (2)該ゲル状重合体が、中和度50〜90モル%のゲル状
重合体であり、 (3)加熱乾燥前もしくは乾燥中の該ゲル状重合体およ
び/または加熱乾燥後の重合体に還元性物質を添加、混
合し、且つ (4)この添加、混合を混練機または混合機を用いて行
う ことを特徴とする残存モノマー含量の低減された水膨潤
性重合体組成物の製造法;並びに、水溶性単量体と多糖
類および/または架橋性単量体とからのゲル状重合体を
加熱乾燥および必要により粉砕してなる水膨潤性重合体
組成物において、 (1)該水溶性単量体が酸基含有水溶性単量体およびそ
の塩から選ばれる一種以上の単量体であり、 (2)該ゲル状重合体が、中和度が50〜90モル%のゲル
状重合体であり、 (3)加熱乾燥前もしくは乾燥中の該ゲル状重合体およ
び/または加熱乾燥後の重合体に還元性物質が添加、混
合されてなり、且つ (4)残存モノマー含量が10〜300ppmである ことを特徴とする水膨潤性重合体組成物である。
橋性単量体とからのゲル状重合体を加熱乾燥および必要
により粉砕して水膨潤性重合体組成物を製造する方法に
おいて、 (1)該水溶性単量体が酸基含有水溶性単量体およびそ
の塩から選ばれる一種以上の単量体であり、 (2)該ゲル状重合体が、中和度50〜90モル%のゲル状
重合体であり、 (3)加熱乾燥前もしくは乾燥中の該ゲル状重合体およ
び/または加熱乾燥後の重合体に還元性物質を添加、混
合し、且つ (4)この添加、混合を混練機または混合機を用いて行
う ことを特徴とする残存モノマー含量の低減された水膨潤
性重合体組成物の製造法;並びに、水溶性単量体と多糖
類および/または架橋性単量体とからのゲル状重合体を
加熱乾燥および必要により粉砕してなる水膨潤性重合体
組成物において、 (1)該水溶性単量体が酸基含有水溶性単量体およびそ
の塩から選ばれる一種以上の単量体であり、 (2)該ゲル状重合体が、中和度が50〜90モル%のゲル
状重合体であり、 (3)加熱乾燥前もしくは乾燥中の該ゲル状重合体およ
び/または加熱乾燥後の重合体に還元性物質が添加、混
合されてなり、且つ (4)残存モノマー含量が10〜300ppmである ことを特徴とする水膨潤性重合体組成物である。
本発明において水溶性単量体としては水溶性または親水
性の単量体、たとえばカルボン酸基を含有する重合性単
量体、スルホン酸基を含有する重合性単量体およびリン
酸基を含有する重合性単量体などの酸基含有単量体およ
びそれらの塩が挙げられる。
性の単量体、たとえばカルボン酸基を含有する重合性単
量体、スルホン酸基を含有する重合性単量体およびリン
酸基を含有する重合性単量体などの酸基含有単量体およ
びそれらの塩が挙げられる。
カルボン酸基を含有する重合体単量体としては、不飽和
モノまたはポリカルボン酸[(メタ)アクリル酸(アク
リル酸および/またはメタクリル酸をいう。以下同様の
記載を用いる。)、エタアクリル酸、クロトン酸、ソル
ビン酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸など]、そ
れらの無水物[無水マレイン酸など]などがあげられ
る。
モノまたはポリカルボン酸[(メタ)アクリル酸(アク
リル酸および/またはメタクリル酸をいう。以下同様の
記載を用いる。)、エタアクリル酸、クロトン酸、ソル
ビン酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸など]、そ
れらの無水物[無水マレイン酸など]などがあげられ
る。
スルホン酸基を含有する重合性単量体としては、脂肪族
または芳香族ビニルスルホン酸(ビニルスルホン酸、ア
リルスルホン酸、ビニルトルエンスルホン酸、スチレン
スルホン酸など)、(メタ)アクリルスルホン酸[(メ
タ)アクリル酸スルホエチル、(メタ)アクリル酸スル
ホプロピルなど]、(メタ)アクリルアミドスルホン酸
[2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸
など]などがあげられる。
または芳香族ビニルスルホン酸(ビニルスルホン酸、ア
リルスルホン酸、ビニルトルエンスルホン酸、スチレン
スルホン酸など)、(メタ)アクリルスルホン酸[(メ
タ)アクリル酸スルホエチル、(メタ)アクリル酸スル
ホプロピルなど]、(メタ)アクリルアミドスルホン酸
[2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸
など]などがあげられる。
リン酸基を含有する重合性単量体としては、(メタ)ア
クリル酸ヒドロキシアルキルリン酸モノエステル[2−
ヒドロキシエチル(メタ)アクリロイルホスフェート、
フェニル−2−アクリロイロキシエチルホスフェートな
ど]があげられる。これらの酸基を含有する単量体は単
独で使用してもよく、また2種以上併用してもよい。
クリル酸ヒドロキシアルキルリン酸モノエステル[2−
ヒドロキシエチル(メタ)アクリロイルホスフェート、
フェニル−2−アクリロイロキシエチルホスフェートな
ど]があげられる。これらの酸基を含有する単量体は単
独で使用してもよく、また2種以上併用してもよい。
これらのうちで好ましいものはカルボン酸基またはスル
ホン酸基を含有する重合性単量体であり、特に好ましい
ものはカルボン酸基を含有する重合性単量体である。
ホン酸基を含有する重合性単量体であり、特に好ましい
ものはカルボン酸基を含有する重合性単量体である。
それらの塩としては、アルカリ金属塩(ナトリウム、カ
リウム、リチウムなどの塩)、アルカリ土類金属塩(カ
ルシウム、マグネシウムなどの塩)、アンモニウム塩お
よびアミン塩(メチルアミン、トリメチルアミンなどの
アルキルアミンの塩;トリエタノールアミン、ジエタノ
ールアミンなどのアルカノールアミンの塩など)および
これらの二種以上が挙げられる。これらのうちで好まし
いものは、ナトリウム塩およびカリウム塩である。
リウム、リチウムなどの塩)、アルカリ土類金属塩(カ
ルシウム、マグネシウムなどの塩)、アンモニウム塩お
よびアミン塩(メチルアミン、トリメチルアミンなどの
アルキルアミンの塩;トリエタノールアミン、ジエタノ
ールアミンなどのアルカノールアミンの塩など)および
これらの二種以上が挙げられる。これらのうちで好まし
いものは、ナトリウム塩およびカリウム塩である。
酸基含有単量体またはその塩とともに必要により他の重
合性単量体を使用することができ、たとえば不飽和カル
ボン酸[(メタ)アクリル酸などのモノカルボン酸;マ
レイン酸、フマル酸などのポリカルボン酸]のアルキル
(C1〜C10)エステル、芳香族ビニル炭化水素[スチレ
ンなど]、脂肪族ビニル炭化水素[エチレン、プロピレ
ン、ブテンなど]、不飽和ニトリル類[アクリロニトリ
ルなど]、(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。
合性単量体を使用することができ、たとえば不飽和カル
ボン酸[(メタ)アクリル酸などのモノカルボン酸;マ
レイン酸、フマル酸などのポリカルボン酸]のアルキル
(C1〜C10)エステル、芳香族ビニル炭化水素[スチレ
ンなど]、脂肪族ビニル炭化水素[エチレン、プロピレ
ン、ブテンなど]、不飽和ニトリル類[アクリロニトリ
ルなど]、(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。
多糖類としてはデンプンおよびセルロースが挙げられ
る。デンプンとしては、例えばサツマイモデンプン、ジ
ャガイモデンプン、小麦デンプン、トウモロコシデンプ
ン、米デンプン、などの生デンプン;酸化デンプン、ジ
アルデヒドデンプン、アルキルエーテル化デンプン、ア
リールエーテル化デンプン、オキシアルキル化デンプ
ン、アミノエチルエーテル化デンプンなどの加工デンプ
ンが挙げられる。
る。デンプンとしては、例えばサツマイモデンプン、ジ
ャガイモデンプン、小麦デンプン、トウモロコシデンプ
ン、米デンプン、などの生デンプン;酸化デンプン、ジ
アルデヒドデンプン、アルキルエーテル化デンプン、ア
リールエーテル化デンプン、オキシアルキル化デンプ
ン、アミノエチルエーテル化デンプンなどの加工デンプ
ンが挙げられる。
セルロースとしては、例えば木材、葉、茎、ジン皮、種
子毛などから得られるセルロース;アルキルエーテル化
セルロース、有機酸エステル化セルロース、酸化セルロ
ース、ヒドロキシアルキルエーテル化セルロースなどの
加工セルロースが挙げられる。
子毛などから得られるセルロース;アルキルエーテル化
セルロース、有機酸エステル化セルロース、酸化セルロ
ース、ヒドロキシアルキルエーテル化セルロースなどの
加工セルロースが挙げられる。
架橋性単量体としては(1)2個の重合性二重結合を有
する化合物および(2)少なくとも1個の重合性二重結
合を有しかつ単量体と反応性の官能基を少なくとも1個
有する化合物が挙げられる。
する化合物および(2)少なくとも1個の重合性二重結
合を有しかつ単量体と反応性の官能基を少なくとも1個
有する化合物が挙げられる。
(1)の化合物としては下記のものがあげられる。
ビス(メタ)アクリルアミド: N,N′−アルキレン(C1〜C6)ビス(メタ)アクリルア
ミドたとえばN,N′−メチレンビスアクリルアミド。
ミドたとえばN,N′−メチレンビスアクリルアミド。
ポリオール類と不飽和モノまたはポリカルボン酸との
ジまたはポリエステル: ポリオール類[エチレングリコール、トリメチロールプ
ロパン、グリセリン、ポリオキシエチレングリコール、
ポリオキシプロピレングリコールなど]のジ−またはト
リ−(メタ)アクリル酸エステル:不飽和ポリエステル
[上記ポリオール類とマレイン酸などの不飽和酸との反
応によって得られる]およびジ−またはトリ−(メタ)
アクリル酸エステル[ポリエポキシドと(メタ)アクリ
ル酸との反応によって得られる」など。
ジまたはポリエステル: ポリオール類[エチレングリコール、トリメチロールプ
ロパン、グリセリン、ポリオキシエチレングリコール、
ポリオキシプロピレングリコールなど]のジ−またはト
リ−(メタ)アクリル酸エステル:不飽和ポリエステル
[上記ポリオール類とマレイン酸などの不飽和酸との反
応によって得られる]およびジ−またはトリ−(メタ)
アクリル酸エステル[ポリエポキシドと(メタ)アクリ
ル酸との反応によって得られる」など。
カルバミルエステル: ポリイソシアネート[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、4,4′−ジフエニルメタ
ンジイソシアネートおよびNCO基含有プレポリマー(上
記ポリイソシアネートと活性水素原子含有化合物との反
応によって得られる)など]とヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレートとの反応によって得られるカルバミル
エステル。
サメチレンジイソシアネート、4,4′−ジフエニルメタ
ンジイソシアネートおよびNCO基含有プレポリマー(上
記ポリイソシアネートと活性水素原子含有化合物との反
応によって得られる)など]とヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレートとの反応によって得られるカルバミル
エステル。
ジまたはポリビニル化合物: ジビニルベンゼン、ジビニルトルエン、ジビニルキシレ
ン、ジビニルエーテル、ジビニルケトン、トリビニルベ
ンゼンなど。
ン、ジビニルエーテル、ジビニルケトン、トリビニルベ
ンゼンなど。
ポリオール類のジ−またはポリ−(メタ)アリルエー
テル: ポリオール類[アルキレングリコール、グリセリン、ポ
リアルキレングリコール、ポリアルキレンポリオール、
炭水化物など]のジ−またはポリ−(メタ)アリルエー
テルたとえばポリエチレングリコールジアリルエーテル
およびアリル化デンプン、アリル化セルロース。
テル: ポリオール類[アルキレングリコール、グリセリン、ポ
リアルキレングリコール、ポリアルキレンポリオール、
炭水化物など]のジ−またはポリ−(メタ)アリルエー
テルたとえばポリエチレングリコールジアリルエーテル
およびアリル化デンプン、アリル化セルロース。
ポリカルボン酸のジ−またはポリ−アリルエステル: ジアリルフタレート、ジアリルアジペートなど。
不飽和モノ−またはポリ−カルボン酸とポリオールの
モノ(メタ)アリルエーテルとのエステル: ポリエチレングリコールモノアリルエーテルの(メタ)
アクリル酸エステルなど。
モノ(メタ)アリルエーテルとのエステル: ポリエチレングリコールモノアリルエーテルの(メタ)
アクリル酸エステルなど。
アリロキシアルカン類: テトラアリロキシエタンなど。
(2)の化合物としては(メタ)アクリル酸および/ま
たはその他の共重合性単量体と反応性の基たとえばカル
ボキシル基、カルボン酸無水物基と反応性の基(ヒドロ
キシル基、エポキシ基、カチオン性基など)を含むエチ
レン性不飽和化合物があげられる。具体的には非イオン
性基含有不飽和化合物たとえばヒドロキシル基含有不飽
和化合物[N−メチロール(メタ)アクリルアミドな
ど]およびエポキシ基含有不飽和化合物[グリシジル
(メタ)アクリレートなど]ならびにカチオン性基含有
不飽和化合物、たとえば4級アンモニウム塩基含有不飽
和化合物[N,N,N−トリメチル−N−(メタ)アクリロ
イロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、N,
N,N−トリエチル−N−(メタ)アクリロイロキシエチ
ルアンモニウムクロライドなど]、および3級アミン基
含有不飽和化合物[(メタ)アクリル酸ジメチルアミノ
エチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチルな
ど]などがあげられる。
たはその他の共重合性単量体と反応性の基たとえばカル
ボキシル基、カルボン酸無水物基と反応性の基(ヒドロ
キシル基、エポキシ基、カチオン性基など)を含むエチ
レン性不飽和化合物があげられる。具体的には非イオン
性基含有不飽和化合物たとえばヒドロキシル基含有不飽
和化合物[N−メチロール(メタ)アクリルアミドな
ど]およびエポキシ基含有不飽和化合物[グリシジル
(メタ)アクリレートなど]ならびにカチオン性基含有
不飽和化合物、たとえば4級アンモニウム塩基含有不飽
和化合物[N,N,N−トリメチル−N−(メタ)アクリロ
イロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、N,
N,N−トリエチル−N−(メタ)アクリロイロキシエチ
ルアンモニウムクロライドなど]、および3級アミン基
含有不飽和化合物[(メタ)アクリル酸ジメチルアミノ
エチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチルな
ど]などがあげられる。
架橋性単量体のうちで好ましいものは、ビス(メタ)ア
クリルアミド、ポリオール類と不飽和モノカルボン酸の
ジ−またはポリ−エステルおよびアリロキシアルカンで
あり、とくに好ましいものは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、トリ
メチロールプロパントリアクリレートおよびテトラアリ
ロキシエタンである。
クリルアミド、ポリオール類と不飽和モノカルボン酸の
ジ−またはポリ−エステルおよびアリロキシアルカンで
あり、とくに好ましいものは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、トリ
メチロールプロパントリアクリレートおよびテトラアリ
ロキシエタンである。
ゲル状重合体において、多糖類と全重合性単量体の重量
比は通常100:10〜3000、好ましくは100:50〜1000、とく
に好ましくは100:100〜500であり、多糖類と架橋性単量
体の重量比は通常100:0〜20、好ましくは100:0.001〜1
0、とくに好ましくは100:0.01〜5である。
比は通常100:10〜3000、好ましくは100:50〜1000、とく
に好ましくは100:100〜500であり、多糖類と架橋性単量
体の重量比は通常100:0〜20、好ましくは100:0.001〜1
0、とくに好ましくは100:0.01〜5である。
架橋性単量体の量は全重合性単量体および架橋性単量体
の合計重量に基づいて、通常0.001〜10%、好ましくは
0.01〜5%である。架橋性単量体の量が0.001%未満で
は得られた重合体は吸水時のゲル強度が小さくゾル状に
なる。一方10%を越えると逆にゲル強度が過大となり吸
収能が低下する。
の合計重量に基づいて、通常0.001〜10%、好ましくは
0.01〜5%である。架橋性単量体の量が0.001%未満で
は得られた重合体は吸水時のゲル強度が小さくゾル状に
なる。一方10%を越えると逆にゲル強度が過大となり吸
収能が低下する。
必要により使用される他の重合性単量体の量は全重合性
単量体および架橋性単量体の合計重量に基づいて通常30
%以下、好ましくは10%以下である。
単量体および架橋性単量体の合計重量に基づいて通常30
%以下、好ましくは10%以下である。
水膨潤性重合体は水溶性単量体と多糖類および/または
架橋性単量体および必要により使用されるその他の重合
性単量体を重合して製造することができる。その重合方
法は、従来から知られている方法でよく、たとえばラジ
カル重合触媒を用いて重合させる方法および放射線、電
子線、紫外線などを照射する通常の方法などがあげられ
る。
架橋性単量体および必要により使用されるその他の重合
性単量体を重合して製造することができる。その重合方
法は、従来から知られている方法でよく、たとえばラジ
カル重合触媒を用いて重合させる方法および放射線、電
子線、紫外線などを照射する通常の方法などがあげられ
る。
ラジカル重合接触を用いる方法において、この触媒とし
はアゾ化合物[アゾビスイソブチロニトリル。アゾビス
シアノ吉草酸、2,2′−アゾビス(2−アミジノプロパ
ン)ハイドロクロライドなど]、無機過酸化物[過酸化
水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナ
トリウムなど]、有機過酸化物[過酸化ベンゾイル、ジ
−t−ブチルパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサ
イド、コハク酸パーオキサイド、ジ(2−エトキシエチ
ル)パーオキシジカーボネートなど]およびレドックス
触媒[アルカリ金属の亜硫酸塩もしくは重亜流酸塩、亜
硫酸アンモニウム、重亜硫酸アンモニウム、アスコルビ
ン酸などの還元剤とアルカリ金属の過硫酸塩、過硫酸ア
ンモニウム、過酸化物などの酸化剤の組合せよりなるも
の]およびこれらの2種以上があげられる。
はアゾ化合物[アゾビスイソブチロニトリル。アゾビス
シアノ吉草酸、2,2′−アゾビス(2−アミジノプロパ
ン)ハイドロクロライドなど]、無機過酸化物[過酸化
水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナ
トリウムなど]、有機過酸化物[過酸化ベンゾイル、ジ
−t−ブチルパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサ
イド、コハク酸パーオキサイド、ジ(2−エトキシエチ
ル)パーオキシジカーボネートなど]およびレドックス
触媒[アルカリ金属の亜硫酸塩もしくは重亜流酸塩、亜
硫酸アンモニウム、重亜硫酸アンモニウム、アスコルビ
ン酸などの還元剤とアルカリ金属の過硫酸塩、過硫酸ア
ンモニウム、過酸化物などの酸化剤の組合せよりなるも
の]およびこれらの2種以上があげられる。
また、ラジカル重合触媒として特願昭62−185868号明細
書記載の酸化剤と還元剤の組合せからなるレドックス触
媒(還元剤の10〜1000倍当量の酸化剤を用いる)も使用
できる。それらの添加量,添加順序なども上記明細書に
記載されている。
書記載の酸化剤と還元剤の組合せからなるレドックス触
媒(還元剤の10〜1000倍当量の酸化剤を用いる)も使用
できる。それらの添加量,添加順序なども上記明細書に
記載されている。
この触媒を用いて重合させる方法は特に限定されず、た
とえば温度は使用する触媒の種類によって種々変えるこ
とができるが、通常0〜150℃、好ましくは10〜100℃で
ある。
とえば温度は使用する触媒の種類によって種々変えるこ
とができるが、通常0〜150℃、好ましくは10〜100℃で
ある。
触媒量も通常と同じでよく、たとえば全重合性単体およ
び架橋性単量体の合計重量に基づいて通常0.001〜5
%、好ましくは0.0005〜1%である。
び架橋性単量体の合計重量に基づいて通常0.001〜5
%、好ましくは0.0005〜1%である。
重合は必要があれば溶媒の存在下で行ってもよい。この
溶媒としては、たとえば水、メタノール、エタノール、
アセトン、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスル
ホキシド、メチルエチルケトンおよびこれらの2種以上
の混合物をあげることができる。溶媒を使用した場合の
単量体の濃度には特に限定はないが、重量基準で通常10
%以上、好ましくは15〜80%である。濃度が10%未満の
場合には得られた樹脂の吸収能が低いものとなる。
溶媒としては、たとえば水、メタノール、エタノール、
アセトン、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスル
ホキシド、メチルエチルケトンおよびこれらの2種以上
の混合物をあげることができる。溶媒を使用した場合の
単量体の濃度には特に限定はないが、重量基準で通常10
%以上、好ましくは15〜80%である。濃度が10%未満の
場合には得られた樹脂の吸収能が低いものとなる。
本発明において、塩型単量体を重合してもよく、酸型単
量体を重合し得られた重合体中の酸基を中和して部分的
に塩基としてもよい。中和するために使用されるアルカ
リ性物質としてはアルカリ金属化合物たとえばアルカリ
金属水酸化物(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水
酸化リチウムなど)、アルカリ金属炭酸塩(炭酸ナトリ
ウム、重炭酸ナトリウムなど)などがあげられる。
量体を重合し得られた重合体中の酸基を中和して部分的
に塩基としてもよい。中和するために使用されるアルカ
リ性物質としてはアルカリ金属化合物たとえばアルカリ
金属水酸化物(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水
酸化リチウムなど)、アルカリ金属炭酸塩(炭酸ナトリ
ウム、重炭酸ナトリウムなど)などがあげられる。
本発明において、重合体中の酸基の50〜90モル%、好ま
しくは60〜80モル%をアルカリ性物質との中和反応によ
り塩に変換してもよい。変換率すなわち中和度が50モル
%未満の場合、得られるゲル状含水重合体の粘着性が大
きく、そのため吸水性樹脂を作業性よく製造することが
困難となる。90モル%を越えると得られた重合体のpHが
高くなり人体の皮膚に対する安全性の点で問題となる。
しくは60〜80モル%をアルカリ性物質との中和反応によ
り塩に変換してもよい。変換率すなわち中和度が50モル
%未満の場合、得られるゲル状含水重合体の粘着性が大
きく、そのため吸水性樹脂を作業性よく製造することが
困難となる。90モル%を越えると得られた重合体のpHが
高くなり人体の皮膚に対する安全性の点で問題となる。
重合体をアルカリ性物質で中和する方法としては溶媒を
使用して重合した場合、得られたゲル状重合体を約1cm3
以下の小片に細断しながらアルカリ性物質の水溶液を添
加し、さらに混練する方法がある。また溶媒を使用せず
に重合した場合、一旦重合体を水などの溶媒を加えて膨
潤させた後、アルカリ性物質を添加するか、またはアル
カリ性物質の水溶液を重合体に添加する方法がある。
使用して重合した場合、得られたゲル状重合体を約1cm3
以下の小片に細断しながらアルカリ性物質の水溶液を添
加し、さらに混練する方法がある。また溶媒を使用せず
に重合した場合、一旦重合体を水などの溶媒を加えて膨
潤させた後、アルカリ性物質を添加するか、またはアル
カリ性物質の水溶液を重合体に添加する方法がある。
また重合体の製造は水溶性単量体に代えてまたはこれと
ともに加水分解により水溶性となる単量体(アクリロニ
トリルなど)を用いて重合させ加水分解を行ってもよ
い。
ともに加水分解により水溶性となる単量体(アクリロニ
トリルなど)を用いて重合させ加水分解を行ってもよ
い。
本発明において、重合体中の酸基および/または塩基と
反応する基を少なくとも2個有する化合物でさらに架橋
せしめることによりさらに高いゲル強度を有する重合体
を製造することができる。
反応する基を少なくとも2個有する化合物でさらに架橋
せしめることによりさらに高いゲル強度を有する重合体
を製造することができる。
重合体中の酸基および/または塩基と反応し得る基を少
なくとも2個有する化合物としては、酸基および/また
は塩基と反応し得る官能基(エポキシ基、水酸基、アミ
ノ基、イソシアナート基など)を少なくとも2個有する
化合物およびイオン架橋を形成し得る多価金属化合物が
挙げられる。
なくとも2個有する化合物としては、酸基および/また
は塩基と反応し得る官能基(エポキシ基、水酸基、アミ
ノ基、イソシアナート基など)を少なくとも2個有する
化合物およびイオン架橋を形成し得る多価金属化合物が
挙げられる。
酸基および/または塩基と反応しうる官能基を有する化
合物の例としてはポリエポキシまたはポリグリシジルエ
ーテル化合物(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、グリ
セリン−1,3−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、ビスフェノールA−エ
ピクロルヒドリン型エポキシ樹脂など)、ポリオール類
(グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコ
ールなど)、(ポリ)アルキレンポリアミン類(エチレ
ンジアミンなど)があげられる。
合物の例としてはポリエポキシまたはポリグリシジルエ
ーテル化合物(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、グリ
セリン−1,3−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、ビスフェノールA−エ
ピクロルヒドリン型エポキシ樹脂など)、ポリオール類
(グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコ
ールなど)、(ポリ)アルキレンポリアミン類(エチレ
ンジアミンなど)があげられる。
多価金属化合物としては、イオン架橋を形成しうる化合
物たとえばアルカリ土類金属(カルシウム、マグネシウ
ムなど)、亜鉛、アルミニウム、チタンなどの水酸化
物、ハロゲン化物、塩(硫酸塩、炭酸塩、酢酸塩な
ど)、具体的には水酸化カルシウム、ジ酢酸亜鉛、塩化
アルミニウムなどが挙げられる。
物たとえばアルカリ土類金属(カルシウム、マグネシウ
ムなど)、亜鉛、アルミニウム、チタンなどの水酸化
物、ハロゲン化物、塩(硫酸塩、炭酸塩、酢酸塩な
ど)、具体的には水酸化カルシウム、ジ酢酸亜鉛、塩化
アルミニウムなどが挙げられる。
これらのうち好ましいものはポリグリシジルエーテル化
合物および多価金属化合物である。
合物および多価金属化合物である。
これら化合物の添加量は架橋性単量体による重合体の架
橋度により種々変化させることができるが酸基および塩
基の合計重量に対し通常10%以下、好ましくは0.001〜
5%である。
橋度により種々変化させることができるが酸基および塩
基の合計重量に対し通常10%以下、好ましくは0.001〜
5%である。
この官能基を少なくとも2個有する化合物を重合体に添
加、混練する。
加、混練する。
添加、混練は、必要なら水溶液にして添加し、通常、ニ
ーダー、万能混合機、エクストルーダーなどの混練機で
行なわれる。
ーダー、万能混合機、エクストルーダーなどの混練機で
行なわれる。
本発明において、還元性物質としては無機塩[亜硫酸塩
(亜硫酸アンモニウムなど)、重亜硫酸塩(重亜硫酸ア
ンモニウム、重亜硫酸ソーダなど)、第一鉄塩(塩化第
一鉄、硫酸第一鉄、など)、第一銅塩(塩化第一銅、硫
酸第一銅など)など]、アスコルビン酸、アミン類[ア
ンモニア、モノエタノールアミンなど]、還元糖(グル
コースなど)などおよびこれらの2種以上が挙げられ
る。これらのうち好ましいものは重亜硫酸塩およびアス
コルビン酸である。
(亜硫酸アンモニウムなど)、重亜硫酸塩(重亜硫酸ア
ンモニウム、重亜硫酸ソーダなど)、第一鉄塩(塩化第
一鉄、硫酸第一鉄、など)、第一銅塩(塩化第一銅、硫
酸第一銅など)など]、アスコルビン酸、アミン類[ア
ンモニア、モノエタノールアミンなど]、還元糖(グル
コースなど)などおよびこれらの2種以上が挙げられ
る。これらのうち好ましいものは重亜硫酸塩およびアス
コルビン酸である。
これらの還元性物質は通常加熱乾燥前もしくは乾燥中の
該ゲル状重合体および/または加熱乾燥後の重合体に添
加するが、その添加量は該水膨潤性重合体の重量(固形
分当り)に対して0.001〜5%、好ましくは0.01〜3%
である。添加量が0.001%未満であると残存モノマーが
十分に減少しない。また5%を越えると重合体乾燥物の
吸収能が低下する。
該ゲル状重合体および/または加熱乾燥後の重合体に添
加するが、その添加量は該水膨潤性重合体の重量(固形
分当り)に対して0.001〜5%、好ましくは0.01〜3%
である。添加量が0.001%未満であると残存モノマーが
十分に減少しない。また5%を越えると重合体乾燥物の
吸収能が低下する。
還元性物質は通常予め水溶液または水分散状にして加熱
乾燥前もしくは乾燥中の該ゲル状重合体および/または
加熱乾燥後の重合体に添加する。加熱乾燥後の重合体に
添加する場合は、粉砕前、粉砕中および粉砕後製品に至
る段階の何れで添加してもよい。これらのうちでは、加
熱乾燥前の該ゲル状重合体に添加するかあるいは粉砕後
製品に至る段階で添加するのが好ましい。
乾燥前もしくは乾燥中の該ゲル状重合体および/または
加熱乾燥後の重合体に添加する。加熱乾燥後の重合体に
添加する場合は、粉砕前、粉砕中および粉砕後製品に至
る段階の何れで添加してもよい。これらのうちでは、加
熱乾燥前の該ゲル状重合体に添加するかあるいは粉砕後
製品に至る段階で添加するのが好ましい。
重合後乾燥前の段階、加熱乾燥中の段階におけるゲル状
重合体に添加混合する方法としては種々の方法を得るこ
とが出来、たとえばニーダー、万能混合機、エクストル
ーダーなどの混合機を使って行う方法がある。
重合体に添加混合する方法としては種々の方法を得るこ
とが出来、たとえばニーダー、万能混合機、エクストル
ーダーなどの混合機を使って行う方法がある。
加熱乾燥後の段階、粉砕前の段階、粉砕中の段階、およ
び粉砕後製品に至る段階における粉末状重合体に添加混
合する方法としては種々の方法を取ることが出来、たと
えばナウターミキサー、リボンミキサー、パドルミキサ
ー、ニーダー、エアーミックス、コニカルブレンダーな
どの混合機を使って行う方法がある。
び粉砕後製品に至る段階における粉末状重合体に添加混
合する方法としては種々の方法を取ることが出来、たと
えばナウターミキサー、リボンミキサー、パドルミキサ
ー、ニーダー、エアーミックス、コニカルブレンダーな
どの混合機を使って行う方法がある。
また還元性物質とともに、特願昭62−185867号明細書記
載のアゾ化合物,無機過酸化物および有機過酸化物から
なる群から選ばれる重合触媒を併用して、添加,混合す
ることもできる。添加,混合量および混合法などは上記
明細書に記載されている。
載のアゾ化合物,無機過酸化物および有機過酸化物から
なる群から選ばれる重合触媒を併用して、添加,混合す
ることもできる。添加,混合量および混合法などは上記
明細書に記載されている。
還元性物質を添加混合してまたは添加混合せずして得た
ゲル状重合体は加熱乾燥される。加熱乾燥温度は通常10
0〜230℃、好ましくは120〜190℃である。加熱乾燥の方
法は高知の方法でよく、ゲル状重合体を多孔板、金網、
平板、ベルト上に積層して回分または連続的に熱風乾燥
する方法、ロータリーキルン、流動乾燥炉内に熱風と共
にゲル状重合体を導入して加熱乾燥する方法、熱板もし
くは熱ローラーの表面にゲル状重合体を接触させて加熱
乾燥する方法、加熱減圧乾燥機の中にゲル状重合体を入
れて加熱減圧乾燥する方法などが挙げられる。
ゲル状重合体は加熱乾燥される。加熱乾燥温度は通常10
0〜230℃、好ましくは120〜190℃である。加熱乾燥の方
法は高知の方法でよく、ゲル状重合体を多孔板、金網、
平板、ベルト上に積層して回分または連続的に熱風乾燥
する方法、ロータリーキルン、流動乾燥炉内に熱風と共
にゲル状重合体を導入して加熱乾燥する方法、熱板もし
くは熱ローラーの表面にゲル状重合体を接触させて加熱
乾燥する方法、加熱減圧乾燥機の中にゲル状重合体を入
れて加熱減圧乾燥する方法などが挙げられる。
このようにして得た水膨潤性重合体の残存モノマー含量
は通常10〜300ppmである。好ましいのは残存モノマー含
有量が30ppm以下のものである。得られる重合体中には
還元性物質が通常0.001〜5%、好ましくは0.01〜3%
存在してもよい。
は通常10〜300ppmである。好ましいのは残存モノマー含
有量が30ppm以下のものである。得られる重合体中には
還元性物質が通常0.001〜5%、好ましくは0.01〜3%
存在してもよい。
[実施例] 以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明は
これに限定されるものではない。実施例中の部は重量部
である。
これに限定されるものではない。実施例中の部は重量部
である。
実施例1 内容1lのステンレス製のセパラブルフラスコにアクリル
酸ナトリウム80部、アクリル酸20部、N,N′−メチレン
ビスアクリルアミド0.1部および水400部を仕込み、撹拌
しながらフラスコの外部より加温し内容物の温度を40℃
に保った。系内を窒素置換したのち、2,2′−アゾビス
(2−アミジノプロパン)ハイドロクロライド0.1部を
添加して重合を開始させた。約1時間で重合は完結しゲ
ル状重合体を得た。フラスコよりゲル状重合体を取り出
し、表面温度が150℃となるように加熱したドラムドラ
イヤー(0.5rpm)上に延伸し乾燥させた。
酸ナトリウム80部、アクリル酸20部、N,N′−メチレン
ビスアクリルアミド0.1部および水400部を仕込み、撹拌
しながらフラスコの外部より加温し内容物の温度を40℃
に保った。系内を窒素置換したのち、2,2′−アゾビス
(2−アミジノプロパン)ハイドロクロライド0.1部を
添加して重合を開始させた。約1時間で重合は完結しゲ
ル状重合体を得た。フラスコよりゲル状重合体を取り出
し、表面温度が150℃となるように加熱したドラムドラ
イヤー(0.5rpm)上に延伸し乾燥させた。
得られた水膨潤性重合体を家庭用ミキサーを用いて粉砕
した。粉砕物を小型のコニカルブレンダーに仕込み、こ
れに重亜硫酸ソーダ0.3部を水5部に溶解した水溶液を
添加して5分間ブレンドした。
した。粉砕物を小型のコニカルブレンダーに仕込み、こ
れに重亜硫酸ソーダ0.3部を水5部に溶解した水溶液を
添加して5分間ブレンドした。
得られた水膨潤性重合体について残存モノマー量と吸収
能を測定した。(残存モノマーは液体クロマトグラフィ
により測定) 結果を表1に示す。
能を測定した。(残存モノマーは液体クロマトグラフィ
により測定) 結果を表1に示す。
実施例2〜4,比較例1 実施例1に於てゲル状重合体に添加する還元性物質の種
類および添加量を表1に示す以外は実施例1と同様にし
て水膨潤性重合体を得た。
類および添加量を表1に示す以外は実施例1と同様にし
て水膨潤性重合体を得た。
得られた重合体について残存モノマー量と吸収量を測定
した結果を表1に併記した。
した結果を表1に併記した。
また、比較例としてゲル状重合体に還元性物質を添加混
合しない場合の結果も表1に示した。
合しない場合の結果も表1に示した。
実施例5,比較例2 特開昭51−125468号公報の実施例9の方法に従って、ト
ウモロコシデンプン,アクリル酸,アクリルアミド,エ
チレングリコールジメタクリル酸エステルを水中で重合
せしめて得られたゲル状重合体(固形分含量36重量%)
を、表面温度が150℃となるように加熱したドラムドラ
イヤー(0.5rpm)上に延伸し乾燥させた。
ウモロコシデンプン,アクリル酸,アクリルアミド,エ
チレングリコールジメタクリル酸エステルを水中で重合
せしめて得られたゲル状重合体(固形分含量36重量%)
を、表面温度が150℃となるように加熱したドラムドラ
イヤー(0.5rpm)上に延伸し乾燥させた。
得られた水膨潤性重合体を、実施例1と同様にして、粉
砕したのち、重亜硫酸ソーダ水溶液を添加、混合し、残
存モノマー量と吸収能を測定した。
砕したのち、重亜硫酸ソーダ水溶液を添加、混合し、残
存モノマー量と吸収能を測定した。
結果を表1に示す。
また、比較例としてゲル状重合体に還元性物質を添加混
合しない場合の結果も表1に示した。
合しない場合の結果も表1に示した。
結果を表1に示す。
[発明の効果] 本発明により下記の効果を持つ水膨潤性重合体を製造す
ることが出来る。
ることが出来る。
(1)残存モノマー量の少ない水膨潤性重合体を得るこ
とが出来る。
とが出来る。
従来の方法では十分に残存モノマー量の減少したものは
得られなかった。
得られなかった。
しかるに、本発明によれば残存モノマー量の著しく減少
したものが得られる。たとえば、従来の方法に比べて10
分の1以下に減少する。
したものが得られる。たとえば、従来の方法に比べて10
分の1以下に減少する。
(2)分子量が低下しない。
本発明では分子量が低下しない。したがって、吸収量の
高いものが得られる。
高いものが得られる。
上記効果を奏することから本発明により得られた水膨潤
性重合体は吸収性当材、衛生材料(子供用および大人用
の紙おむつ、生理用ナプキン、衛生綿、包帯、失禁用パ
ッド、紙タオルなど)などの人体に接する用途;油中の
水の分離剤、その他の脱水または乾燥剤;植物や土壌な
どの保水剤;ヘドロ凝固剤;内装建材に使用した結露防
止剤などの産業用途に有用である。
性重合体は吸収性当材、衛生材料(子供用および大人用
の紙おむつ、生理用ナプキン、衛生綿、包帯、失禁用パ
ッド、紙タオルなど)などの人体に接する用途;油中の
水の分離剤、その他の脱水または乾燥剤;植物や土壌な
どの保水剤;ヘドロ凝固剤;内装建材に使用した結露防
止剤などの産業用途に有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−65206(JP,A) 特開 昭55−65207(JP,A)
Claims (6)
- 【請求項1】水溶性単量体と多糖類および/または架橋
性単量体とからのゲル状重合体を加熱乾燥および必要に
より粉砕して水膨潤性重合体組成物を製造する方法にお
いて、 (1)該水溶性単量体が酸基含有水溶性単量体およびそ
の塩から選ばれる一種以上の単量体であり、 (2)該ゲル状重合体が、中和度が50〜90モル%のゲル
状重合体であり、 (3)加熱乾燥前もしくは乾燥中の該ゲル状重合体およ
び/または加熱乾燥後の重合体に還元性物質を添加、混
合し、且つ (4)この添加、混合を混練機または混合機を用いて行
う ことを特長とする残存モノマー含量の低減された水膨潤
性重合体組成物の製造法。 - 【請求項2】還元性物質が亜硫酸塩、重亜硫酸塩、第一
鉄塩、第一銅塩、アスコルビン酸、アミン類および還元
糖からなる群より選ばれる物質である特許請求の範囲第
1項記載の製造法。 - 【請求項3】還元性物質の添加量がゲル重合体の重量
(固形物当り)に対して0.001〜5%である特許請求の
範囲第1項または第2項記載の製造法。 - 【請求項4】加熱乾燥前もしくは乾燥中の該ゲル状重合
体に還元性物質をニーダー、万能混合機またはエクスト
ルーダーから選ばれる混合機を用いて添加、混合する特
許請求の範囲第1項〜第3項のいずれか一項に記載の製
造法。 - 【請求項5】加熱乾燥後の重合体に還元物質をナウター
ミキサー、リボンミキサー、パドルミキサー、ニーダ
ー、エアーミックスまたはコニカルブレンダーから選ば
れる混合機を用いて添加、混合する特許請求の範囲第1
項〜第3項のいずれか一項に記載の製造法。 - 【請求項6】水溶性単量体と多糖類および/または架橋
性単量体とからのゲル状重合体を加熱乾燥および必要に
より粉砕してなる水膨潤性重合体組成物において、 (1)該水溶性単量体が酸基含有水溶性単量体およびそ
の塩から選ばれる一種以上の単量体であり、 (2)該ゲル状重合体が、中和度が50〜90モル%のゲル
状重合体であり、 (3)加熱乾燥前もしくは乾燥中の該ゲル状重合体およ
び/または加熱乾燥後の重合体に還元性物質が添加、混
合されてなり、且つ (4)残存モノマー含量が10〜300ppmである ことを特徴とする水膨潤性重合体組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62221660A JPH0798847B2 (ja) | 1987-09-03 | 1987-09-03 | 水膨潤性重合体組成物の製造法及び組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62221660A JPH0798847B2 (ja) | 1987-09-03 | 1987-09-03 | 水膨潤性重合体組成物の製造法及び組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6462317A JPS6462317A (en) | 1989-03-08 |
JPH0798847B2 true JPH0798847B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=16770262
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62221660A Expired - Lifetime JPH0798847B2 (ja) | 1987-09-03 | 1987-09-03 | 水膨潤性重合体組成物の製造法及び組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0798847B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016006135A1 (ja) | 2014-07-11 | 2016-01-14 | 住友精化株式会社 | 吸水性樹脂の製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0441975B1 (en) * | 1989-09-04 | 1997-06-25 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Method of preparing water-absorbent resin |
JPH0768316B2 (ja) * | 1990-09-07 | 1995-07-26 | 三洋化成工業株式会社 | 吸水性樹脂の製造法 |
JP2902201B2 (ja) * | 1991-03-18 | 1999-06-07 | ストックハウゼン ルイジアナ リミティド | 超吸収性ポリマーの残留アクリル酸含量を低下させる方法 |
JP3157408B2 (ja) * | 1994-12-06 | 2001-04-16 | 三洋化成工業株式会社 | 吸水性樹脂組成物 |
JP4428729B2 (ja) * | 1998-08-13 | 2010-03-10 | 株式会社日本触媒 | 水膨潤性架橋重合体組成物およびその製法 |
JP5405177B2 (ja) * | 2009-03-31 | 2014-02-05 | 三洋化成工業株式会社 | 使い捨てカイロ用保水剤 |
BR112013019831B1 (pt) | 2011-03-28 | 2021-08-17 | Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. | Resina absorvente de água, seu processo de produção e material de higiene |
CN105085818A (zh) * | 2015-09-07 | 2015-11-25 | 昆明理工大学 | 一种芭蕉芋淀粉基吸水保水材料的制备方法 |
CN115768555A (zh) * | 2020-07-13 | 2023-03-07 | 株式会社日本触媒 | 吸水剂组合物及其制造方法 |
CN113817185A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-12-21 | 广东维芊科技有限公司 | 强锁水性能的高吸水树脂及其制备方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4251412A (en) * | 1978-11-01 | 1981-02-17 | The B. F. Goodrich Company | Reducing residual acrylonitrile in water dispersions of acrylonitrile polymers with amine |
US4255307A (en) * | 1978-11-01 | 1981-03-10 | The B. F. Goodrich Company | Reducing residual acrylonitrile in water dispersions of acrylonitrile polymers with alkali or ammonium sulfite |
-
1987
- 1987-09-03 JP JP62221660A patent/JPH0798847B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016006135A1 (ja) | 2014-07-11 | 2016-01-14 | 住友精化株式会社 | 吸水性樹脂の製造方法 |
EP3357935A1 (en) | 2014-07-11 | 2018-08-08 | Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. | Process for producing water-absorbent resin |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6462317A (en) | 1989-03-08 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |