JPH08120015A - Production of highly water-absorbing resin - Google Patents

Production of highly water-absorbing resin

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JPH08120015A
JPH08120015A JP28276494A JP28276494A JPH08120015A JP H08120015 A JPH08120015 A JP H08120015A JP 28276494 A JP28276494 A JP 28276494A JP 28276494 A JP28276494 A JP 28276494A JP H08120015 A JPH08120015 A JP H08120015A
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JP
Japan
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water
aqueous solution
soluble
glucans
hydrocarbon solvent
Prior art date
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Application number
JP28276494A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Matsumura
明 松村
Yoji Kawaguchi
洋二 川口
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.)
Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd filed Critical Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
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Publication of JPH08120015A publication Critical patent/JPH08120015A/en
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Abstract

PURPOSE: To produce a highly water-absorbing resin which suffers little from the deposition of polymer scales on the inside wall and impeller of a reactor during its production, is suppressed in the formation of fine particles, has an easily handleable suitable mean particle diameter and a sharp particle diameter distribution, and can be obtained in the form of porous particles advantageous for water absorption and retention. CONSTITUTION: A process for producing a highly water-absorbing resin by subjecting an aqueous solution of a water-soluble monomer comprising an aqueous solution of a water-soluble unsaturated monomer comprising a partially neutralized salt of (meth)acrylic acid to a reversed-phase suspension polymerization reaction in a hydrocarbon solvent, wherein the polymerization is performed in the presence of a β-1,3-glucan, and part of the water together with the hydrocarbon solvent is azeotropically distilled off from the system during the polymerization reaction.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、重合に際して反応器や
撹拌翼へのスケーリングを起こしがたく、微粒子の生成
が抑制され、取り扱いやすい適度の平均粒径およびシャ
ープな粒度分布を有し、さらには吸水・保水に有利な多
孔質形状の粒子を得ることのできる高吸水性樹脂の製造
法に関するものである。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has a moderate average particle size and a sharp particle size distribution which are less likely to cause scaling in a reactor or a stirring blade during polymerization, suppress the generation of fine particles, and are easy to handle. Relates to a method for producing a highly water-absorbent resin capable of obtaining porous particles which are advantageous for water absorption and water retention.

【0002】[0002]

【従来の技術】多量の水を吸収する性質を有する高吸水
性樹脂は、生理用品や衛生用品において体液を吸収しか
つ漏出を防止する体液吸収剤として有用であり、そのほ
か、土壌の保水剤、種子コーティング剤、止水剤、増粘
剤、結露防止剤、汚泥凝固剤、乾燥剤、調湿剤などの用
途にも使用されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Super absorbent polymers having the property of absorbing a large amount of water are useful as a body fluid absorbent that absorbs body fluids and prevents leakage in sanitary and sanitary products. It is also used in applications such as seed coating agents, waterstops, thickeners, anti-condensation agents, sludge coagulants, desiccants, and humidity control agents.

【0003】高吸水性樹脂としては、澱粉−アクリロニ
トリルグラフト重合体の部分加水分解物、ポリアクリル
酸部分中和塩、ポリエチレンオキサイド系、ポリアクリ
ロニトリル系、ポリビニルアルコール系、またはこれら
の架橋体系など種々のものが知られているが、これらの
中では、品質・性能の観点から、(メタ)アクリル酸と
(メタ)アクリル酸水溶性塩とを炭化水素溶媒中で逆相
懸濁重合して得たポリアクリル酸部分中和塩が特に有用
である。
As the super absorbent polymer, various kinds of starch-acrylonitrile graft polymer partially hydrolyzate, polyacrylic acid partially neutralized salt, polyethylene oxide system, polyacrylonitrile system, polyvinyl alcohol system, or cross-linking system thereof are used. Among them, from the viewpoint of quality and performance, among them, (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid water-soluble salt were obtained by reverse phase suspension polymerization in a hydrocarbon solvent. Partially neutralized salts of polyacrylic acid are particularly useful.

【0004】(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸
水溶性塩とを炭化水素溶媒中で逆相懸濁重合するに際し
ては、その重合を分散安定剤としての界面活性剤の共存
下に行うのが通常である。この目的の界面活性剤として
は、ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステ
ル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアシルエステ
ル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、オ
キシエチレン−オキシプロピレンブロックコポリマーを
はじめとする界面活性剤が用いられる。
When reverse phase suspension polymerization of (meth) acrylic acid and a water-soluble salt of (meth) acrylic acid in a hydrocarbon solvent is carried out in the presence of a surfactant as a dispersion stabilizer. Is normal. As the surfactant for this purpose, sorbitan fatty acid ester, sucrose fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene acyl ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, oxyethylene-oxypropylene block copolymer is used. The starting surfactants are used.

【0005】上記逆相懸濁重合に際しては、上に例示し
たような界面活性剤と共にまたはそれに代えて、水溶性
高分子を共存させることもある。水溶性高分子共存の目
的は、保護コロイド、増粘またはグラフト化にあり、こ
れにより懸濁安定性の向上や粒径の調節などの作用効果
が得られることが期待される。
In the reverse phase suspension polymerization, a water-soluble polymer may coexist with or in place of the surfactant as exemplified above. The purpose of coexistence with the water-soluble polymer is to provide a protective colloid, thickening or grafting, and it is expected that the effects such as improvement of suspension stability and regulation of particle size can be obtained.

【0006】(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸
水溶性塩とを炭化水素溶媒中で逆相懸濁重合するに際
し、水溶性高分子を共存させることにつき開示のある出
願としては、たとえば次のようなものがある。
[0006] When the reverse phase suspension polymerization of (meth) acrylic acid and the water-soluble salt of (meth) acrylic acid in a hydrocarbon solvent is carried out, coexistence of a water-soluble polymer is disclosed in the following applications. There is something like.

【0007】特開平2−153907号公報には、HL
B値が1〜8の範囲にあるソルビタン脂肪酸エステル
と、HLB値が1〜6の範囲にあるショ糖脂肪酸エステ
ルとの混合界面活性剤を共存させることにつき開示があ
り、その比較例6には、ソルビタンモノステアレートお
よびショ糖脂肪酸エステルと共にヒドロキシエチルセル
ロースを共存させた例があげられている。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-153907 discloses an HL
It is disclosed that a mixed surfactant of a sorbitan fatty acid ester having a B value in the range of 1 to 8 and a sucrose fatty acid ester having an HLB value in the range of 1 to 6 coexists. , Sorbitan monostearate and sucrose fatty acid ester are coexistent with hydroxyethyl cellulose.

【0008】特開平2−196802号公報には、分散
剤としてショ糖脂肪酸エステルおよび/またはポリグリ
セリン脂肪酸エステルを用いること、また水溶性エチレ
ン性不飽和単量体水溶液の粘度調整のために、ヒドロキ
シエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、
メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリ
エチレングリコール、ポリアクリルアミド、ポリエチレ
ンイミン、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸(部分)中
和物架橋体、デキストリン、アルギン酸ナトリウムなど
の増粘剤を用いることができることが記載されており、
その実施例には、モノマー水溶液中にヒドロキシエチル
セルロースやポリアクリル酸ナトリウムを存在させた例
があげられている。
In JP-A-2-196802, a sucrose fatty acid ester and / or a polyglycerin fatty acid ester is used as a dispersant, and in order to adjust the viscosity of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer aqueous solution, a hydroxy compound is used. Ethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose,
It is described that a thickener such as methylcellulose, carboxymethylcellulose, polyethylene glycol, polyacrylamide, polyethyleneimine, polyacrylic acid, polyacrylic acid (partial) neutralized product crosslinked product, dextrin, sodium alginate can be used,
In the example, an example in which hydroxyethyl cellulose or sodium polyacrylate is present in the aqueous monomer solution is given.

【0009】特開平3−195713号公報には、(メ
タ)アクリル酸とその塩を主成分とするアクリル酸系モ
ノマーを、水溶性ラジカル重合開始剤およびヒドロキシ
エチルセルロースの存在下に、分散剤としてのHLB3
〜6のソルビタン脂肪酸エステルを使用して油中水滴型
逆相懸濁重合法によって重合することが示されている。
JP-A-3-195713 discloses that an acrylic acid-based monomer containing (meth) acrylic acid and its salt as a main component is used as a dispersant in the presence of a water-soluble radical polymerization initiator and hydroxyethyl cellulose. HLB3
It has been shown to polymerize by the water-in-oil type reverse phase suspension polymerization method using sorbitan fatty acid ester of ~ 6.

【0010】特開昭56−76419号公報には、ヒド
ロキシエチルセルロースを含有したアクリル酸アルカリ
金属塩水溶液を、HLB3〜6のソルビタン脂肪酸エス
テルの存在下に分散させ、架橋剤の不存在下に重合させ
る水膨潤性ポリマーの製造法が示されている。
JP-A-56-76419 discloses that an aqueous solution of an alkali metal acrylate containing hydroxyethyl cellulose is dispersed in the presence of a sorbitan fatty acid ester of HLB 3 to 6 and polymerized in the absence of a crosslinking agent. A method of making a water-swellable polymer is shown.

【0011】特開昭60−36534号公報には、逆相
懸濁重合を行うときの保護コロイドとして、ソルビタン
脂肪酸エステル、セルロースエーテル(エチルセルロー
ス、ベンジルセルロース等)、セルロースエスエル(セ
ルロースアセテート、セルロースブチレート、セルロー
スアセテートブチレート等)、高分子分散剤(マレイン
化ポリブタジエン、マレイン化ポリエチレン、マレイン
化α−オレフィン等)を用いることができることが示さ
れている。
In JP-A-60-36534, sorbitan fatty acid ester, cellulose ether (ethyl cellulose, benzyl cellulose, etc.), cellulose ester (cellulose acetate, cellulose butyrate) is used as a protective colloid for reverse phase suspension polymerization. , Cellulose acetate butyrate, etc.) and polymer dispersants (maleinated polybutadiene, maleated polyethylene, maleated α-olefin, etc.) can be used.

【0012】特開昭63−118308号公報には、ア
クリル酸部分中和塩などのモノマー成分と共に、デンプ
ン、セルロースまたはその誘導体、ポリビニルアルコー
ルなどを共存させてグラフト重合を行ってもよいとの記
載がある。
JP-A-63-118308 describes that graft polymerization may be carried out in the presence of a monomer component such as a partially neutralized salt of acrylic acid and starch, cellulose or a derivative thereof, polyvinyl alcohol or the like. There is.

【0013】特開昭60−186506号公報には、ポ
リ(メタ)アクリル酸塩の水溶液を炭化水素またはハロ
ゲン化芳香族炭化水素中で懸濁重合するに際し、保護コ
ロイドとして油溶性のセルロースエステルまたはセルロ
ースエーテルを使用することが示されている。
In JP-A-60-186506, in suspension polymerization of an aqueous solution of poly (meth) acrylate in a hydrocarbon or a halogenated aromatic hydrocarbon, oil-soluble cellulose ester or a protective ester is used as a protective colloid. It has been shown to use cellulose ethers.

【0014】特開平4−120111号公報および特開
平4−120112号公報には、水溶性単量体と多糖類
(デンプン類、セルロース類)および/または架橋剤を
重合することにつき開示があるが、逆相懸濁重合に関す
る実施例11(両公報共)を含め、多糖類を用いた実施
例はあげられていない。
JP-A-4-120111 and JP-A-4-120112 disclose that a water-soluble monomer is polymerized with a polysaccharide (starch, cellulose) and / or a crosslinking agent. Examples using polysaccharides, including Example 11 (both publications) relating to reverse phase suspension polymerization, are not mentioned.

【0015】高吸水性樹脂は、吸水・保水に有利なよう
に多孔質の粒子であることが望まれる。この観点から、
本出願人の出願にかかる特開平3−287604号公報
には、逆層懸濁重合反応中に水の一部を炭化水素溶媒と
共に系外に共沸除去することにより多孔質化を図る技術
が示されている。
The highly water-absorbent resin is desired to be porous particles so as to be advantageous in absorbing and retaining water. From this perspective,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-287604, which is filed by the present applicant, discloses a technique for making porous by azeotropically removing a part of water together with a hydrocarbon solvent during an inverse layer suspension polymerization reaction. It is shown.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】高吸水性樹脂の製造に
おいては、微粒子の生成が多かったり粒径分布が広かっ
たりすると、目的粒度の収率が少なくなるため生産性が
低下する。殊に微粒子の生成が多いときは、デカンテー
ション、ろ過、乾燥などの諸工程が円滑に行いがたく、
取り扱い時に粉塵も発生するため、作業性の点でも著し
く不利となる。
In the production of superabsorbent resin, if a large amount of fine particles are produced or the particle size distribution is wide, the yield of the target particle size is reduced, and the productivity is lowered. Especially when a large amount of fine particles are generated, it is difficult to smoothly perform various processes such as decantation, filtration, and drying.
Dust is also generated during handling, which is a significant disadvantage in terms of workability.

【0017】高吸水性樹脂の性能の点でも、粒径分布が
広いときは粉体性能のばらつきが大きくなる。また粒径
が小さいときは、水や体液と接触したときにママコ現象
を生じたり、不織布など目の粗い材料と組み合わせて用
いたときに粒子がその材料の目から漏れ出たりするの
で、実際の使用に際しトラブルを生ずることになる。
Also in terms of the performance of the super absorbent polymer, the dispersion of the powder performance becomes large when the particle size distribution is wide. In addition, when the particle size is small, the Mamako phenomenon occurs when it comes into contact with water or body fluid, and when it is used in combination with a material with coarse mesh such as non-woven fabric, the particles may leak from the eyes of the material. It will cause troubles during use.

【0018】そこで、逆相懸濁重合に際して微粒子の生
成が抑制され、また200〜350μm 程度の適度の平
均粒径の粒子が得られ、しかもそのときの粒度分布がシ
ャープであることが強く望まれる。
Therefore, it is strongly desired that generation of fine particles is suppressed during reverse phase suspension polymerization, particles having an appropriate average particle size of about 200 to 350 μm are obtained, and that the particle size distribution at that time is sharp. .

【0019】しかるに、特開平2−153907号公報
の方法は、平均粒径を大きくすることには成功している
ものの、粒度分布が比較的広く微粒子の部分もかなりの
量存在するため、目的粒度のものの取得率がそれだけ低
下し、またろ過、乾燥などの工程が必ずしも円滑に行い
えないという問題点がある。ソルビタンモノステアレー
トおよびショ糖脂肪酸エステルと共にヒドロキシエチル
セルロースを共存させた例にかかる比較例6で得た粒子
は、平均粒径が490μm と過大である上、凝集傾向が
あり、さらには吸水能、吸水速度、保水力が小さいとい
う種々の問題点がある。
However, although the method disclosed in JP-A-2-153907 has succeeded in increasing the average particle size, it has a relatively wide particle size distribution and a considerable amount of fine particles, so that the target particle size is obtained. However, there is a problem in that the acquisition rate of the product decreases, and processes such as filtration and drying cannot be performed smoothly. The particles obtained in Comparative Example 6 according to an example in which hydroxyethyl cellulose coexisted with sorbitan monostearate and sucrose fatty acid ester had an average particle size of 490 μm, which was too large, and had a tendency to aggregate. There are various problems such as low speed and low water retention capacity.

【0020】特開平2−196802号公報の方法は、
150〜550μm 程度の粒径の粒子が得られるが、製
造条件の許容範囲が狭く、撹拌翼や反応容器の形状、撹
拌条件、滴下量などのわずかの条件の違いにより塊状化
する傾向があり、工業的には採用しにくいという問題点
がある。加えて、この公報の方法においては、重合反応
器の器壁や撹拌翼にスケーリングを生じやすいという不
利があり、その原因の一つは、粘度調節に添加した増粘
剤にあるものと考えられる。
The method disclosed in JP-A-2-196802 is
Particles with a particle size of about 150 to 550 μm can be obtained, but the allowable range of manufacturing conditions is narrow, and there is a tendency for them to agglomerate due to slight differences in the conditions such as the shape of the stirring blade and reaction vessel, stirring conditions, and the amount dropped. There is a problem that it is difficult to adopt industrially. In addition, in the method of this publication, there is a disadvantage that scaling easily occurs on the wall of the polymerization reactor and the stirring blades, and one of the causes is considered to be the thickener added for viscosity adjustment. .

【0021】特開平3−195713号公報の方法は、
実施例では202〜355μm の粒子が得られていると
してあるものの、粒度分布が広いため微粒子も相当割合
で発生する上、得られる粒子は実際には小粒子の集合体
であって1次粒子の粒径自体は小さく、たとえばこれを
紙おむつに適用した場合、尿を吸収したときに細かな1
次粒子に戻ってしまい、不織布などの材料の目から漏れ
出てしまうという問題点がある。
The method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-195713 is
Although particles of 202 to 355 μm are obtained in the examples, since the particle size distribution is wide, fine particles are also generated in a considerable proportion, and the obtained particles are actually aggregates of small particles and are not classified as primary particles. The particle size itself is small, for example, when it is applied to a disposable diaper, it has a fine particle size of 1 when absorbing urine.
There is a problem that the particles return to the next particles and leak out from the eyes of materials such as nonwoven fabric.

【0022】特開昭60−36534号公報には得られ
る高吸水性樹脂の粒径につき記載がなく、特開平4−1
20111号公報および特開平4−120112号公報
には逆相懸濁重合により得られる高吸水性樹脂の粒径に
つき記載がないが、いずれの場合も粒径が適度に大きく
かつ粒度分布のシャープなものは得られがたい。特開昭
56−76419号公報においては、粒径10〜300
μm 程度の高吸水性樹脂を得ており、微粒子の割合が多
すぎるという難点がある。特開昭60−186506号
公報においては、セルロースエステルまたはセルロース
エーテルとして油溶性のものを用いてこれを炭化水素側
に溶解しているため、わずかの条件の違いにより塊状化
するおそれがある上、中心粒径100〜350μm 程度
の粒子を得ているもののなお粒径の小さいものの割合が
多いという問題点がある。特開昭63−118308号
公報においては、高吸水性樹脂を小片で得た後、これを
裁断し、さらに粉砕している。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 60-36534 does not describe the particle size of the superabsorbent resin obtained, and it is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 4-1.
Although there is no description in JP-A No. 20111 and JP-A No. 4-120112 about the particle size of the super absorbent polymer obtained by reverse phase suspension polymerization, the particle size is appropriately large and the particle size distribution is sharp in each case. Things are hard to come by. In JP-A-56-76419, the particle size is 10 to 300.
A highly water-absorbent resin of about μm is obtained, and there is a problem that the proportion of fine particles is too large. In JP-A-60-186506, since an oil-soluble cellulose ester or cellulose ether is used and dissolved in the hydrocarbon side, there is a risk of agglomeration due to a slight difference in conditions. Although particles having a median particle diameter of about 100 to 350 μm are obtained, there is a problem that a large proportion of particles having a small particle diameter is large. In Japanese Patent Laid-Open No. 63-118308, a super absorbent polymer is obtained in small pieces, which are then cut and further pulverized.

【0023】また、多孔質の高吸水性樹脂を得るべく、
逆層懸濁重合反応中に水の一部を炭化水素溶媒と共に系
外に共沸除去する特開平3−287604号公報に開示
の方法も、微粒子が生成したり、平均粒径が小さかった
り、粒度分布が広かったりすることを免かれないので、
一定程度の効果しか得られないという限界があった。
Further, in order to obtain a porous super absorbent resin,
The method disclosed in JP-A-3-287604 in which a part of water is azeotropically removed out of the system together with a hydrocarbon solvent during the inverse layer suspension polymerization reaction also produces fine particles or has a small average particle size. Because the particle size distribution is wide,
There was a limit that only a certain degree of effect could be obtained.

【0024】本発明は、このような背景下において、
(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸水溶性塩とを
主成分とする水溶性不飽和モノマーの水溶液を炭化水素
溶媒中で逆相懸濁重合させるに際し、特定の多糖類を共
存させると共に重合法に工夫を加えることにより、重合
に際して反応器や撹拌翼へのスケーリングを起こしがた
く、微粒子の生成が抑制され、取り扱いやすい適度の平
均粒径およびシャープな粒度分布を有し、さらには吸水
・保水に有利な多孔質形状の粒子を得ることのできる高
吸水性樹脂の製造法を提供することを目的とするもので
ある。
The present invention has the following background.
When reverse-phase suspension polymerization of an aqueous solution of a water-soluble unsaturated monomer containing (meth) acrylic acid and a water-soluble salt of (meth) acrylic acid as main components is carried out in a hydrocarbon solvent by reverse phase suspension polymerization, a specific polysaccharide is allowed to coexist and By devising a legal method, scaling to the reactor or stirring blade does not occur during polymerization, the generation of fine particles is suppressed, it has a moderate average particle size and sharp particle size distribution that are easy to handle, It is an object of the present invention to provide a method for producing a highly water-absorbent resin, which is capable of obtaining porous particles that are advantageous for retaining water.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】本発明の高吸水性樹脂の
製造法は、(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸水
溶性塩とを主成分とする水溶性不飽和モノマーの水溶液
を架橋剤の存在下または不存在下にラジカル重合開始剤
を用いて炭化水素溶媒中で逆相懸濁重合させることによ
り高吸水性樹脂を製造するにあたり、上記逆相懸濁重合
をβ−1,3−グルカン類の共存下に行うと共に、重合
反応中に水の一部を炭化水素溶媒と共に系外に共沸除去
することを特徴とするものである。
The method for producing a superabsorbent resin of the present invention is to crosslink an aqueous solution of a water-soluble unsaturated monomer containing (meth) acrylic acid and a water-soluble salt of (meth) acrylic acid as main components. In producing a superabsorbent polymer by reverse-phase suspension polymerization in a hydrocarbon solvent using a radical polymerization initiator in the presence or absence of an agent, the above-mentioned reverse-phase suspension polymerization is performed using β-1,3. -It is characterized in that it is carried out in the coexistence of glucans, and during the polymerization reaction, a part of water is removed azeotropically with the hydrocarbon solvent out of the system.

【0026】以下本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.

【0027】本発明においては、モノマーとして、(メ
タ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸水溶性塩とを主成
分とする水溶性不飽和モノマーを用いる。このモノマー
は、(メタ)アクリル酸を、水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ
金属水酸化物、水酸化アンモニウム、アミン類などで部
分中和することにより取得できる。
In the present invention, a water-soluble unsaturated monomer containing (meth) acrylic acid and a water-soluble salt of (meth) acrylic acid as main components is used as the monomer. This monomer can be obtained by partially neutralizing (meth) acrylic acid with an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate or potassium carbonate, ammonium hydroxide or amines.

【0028】(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸
水溶性塩との混合比は、重量比で30:70〜10:9
0であることが好ましい。つまり(メタ)アクリル酸の
部分中和の程度は、全(メタ)アクリル酸の70〜90
モル%であることが好ましい。部分中和の程度が小さす
ぎるときは、得られる高吸水性樹脂の吸水倍率や吸水速
度が低下する上、製品粒子が酸性を呈する難があり、一
方部分中和の程度が大きすぎるときは、やはり吸水倍率
や吸水速度が低下する上、製品粒子がアルカリ性を呈す
る難がある。
The mixing ratio of (meth) acrylic acid and the water-soluble salt of (meth) acrylic acid is 30:70 to 10: 9 by weight.
It is preferably 0. That is, the degree of partial neutralization of (meth) acrylic acid is 70 to 90 of the total (meth) acrylic acid.
Preferably it is mol%. When the degree of partial neutralization is too small, the water absorption capacity and water absorption rate of the resulting superabsorbent resin decreases, and product particles have a difficulty in exhibiting acidity, while when the degree of partial neutralization is too large, After all, the water absorption capacity and the water absorption speed are lowered, and it is difficult for the product particles to be alkaline.

【0029】水溶性不飽和モノマーの水溶液におけるモ
ノマー濃度は、飽和水溶液濃度からそれよりも5重量%
少ない濃度までの範囲に設定することが望ましい。モノ
マー濃度がこの範囲よりも低いときは、重合反応が遅く
なる上、得られる粒子の多孔性が乏しくなる傾向があ
る。
The monomer concentration in the aqueous solution of the water-soluble unsaturated monomer is 5% by weight from the saturated aqueous solution concentration.
It is desirable to set the range to a low concentration. When the monomer concentration is lower than this range, the polymerization reaction tends to be slow and the porosity of the obtained particles tends to be poor.

【0030】架橋剤は存在させても存在させなくてもよ
いが、少量の架橋剤を用いる方が望ましい。架橋剤を用
いるときの架橋剤としては、たとえば、エチレングリコ
ールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ
(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(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、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレ
ート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレー
ト、N,N´−メチレンビス(メタ)アクリルアミド、
トリアリルイソシアヌレート、(ポリ)エチレングリコ
ールジグリシジルエーテル、グリセリンポリグリシジル
エーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ペン
タエリスリトールポリグリシジルエーテルなどがあげら
れる。架橋剤の使用量は、モノマー成分に対し0.0001〜
0.5 重量%程度とすることが多い。
The cross-linking agent may or may not be present, but it is desirable to use a small amount of cross-linking agent. Examples of the crosslinking agent when the crosslinking agent is used include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth).
Acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, N, N'-methylenebis (meth) acrylamide,
Examples thereof include triallyl isocyanurate, (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, glycerin polyglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether and pentaerythritol polyglycidyl ether. The amount of the cross-linking agent used is 0.0001 to the monomer component.
It is often about 0.5% by weight.

【0031】ラジカル重合開始剤としては、アゾビスイ
ソブチロニトリル、t−ブチルパーオキサイド、クメン
ハイドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイ
ド、アセチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイ
ド、ステアロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキ
サイド、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチル
パーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシピバ
レート、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘ
キサノンパーオキサイド、過酸化水素、過硫酸アンモニ
ウム、過硫酸カリウム、セリウム塩などが例示され、特
に水溶性であるものが好ましい。ラジカル重合開始剤の
使用量は、モノマー成分に対して0.01〜1重量%程度と
することが多い。
Examples of the radical polymerization initiator include azobisisobutyronitrile, t-butyl peroxide, cumene hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, acetyl peroxide, lauroyl peroxide, stearoyl peroxide and benzoyl peroxide. Examples include oxide, t-butylperoxyacetate, t-butylperoxyisobutyrate, t-butylperoxypivalate, methyl ethyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, hydrogen peroxide, ammonium persulfate, potassium persulfate, and cerium salt. Those that are water-soluble are particularly preferable. The amount of the radical polymerization initiator used is often about 0.01 to 1% by weight with respect to the monomer component.

【0032】炭化水素溶媒としては、シクロヘキサン、
シクロペンタン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化
水素、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n
−オリタン、リグロイン等の脂肪族炭化水素、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭
化水素、クロルベンゼン、四塩化炭素等のハロゲン化炭
化水素が例示される。これらの中では、溶媒の沸点、融
点、コスト、工業的入手の容易性などを総合考慮する
と、n−ヘキサンおよびシクロヘキサンが特に重要であ
る。
As the hydrocarbon solvent, cyclohexane,
Alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane and methylcyclohexane, n-pentane, n-hexane, n-heptane, n
Examples thereof include aliphatic hydrocarbons such as oritan and ligroin, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and ethylbenzene, and halogenated hydrocarbons such as chlorobenzene and carbon tetrachloride. Among these, n-hexane and cyclohexane are particularly important in consideration of the boiling point, melting point, cost, and industrial availability of the solvent.

【0033】上述のように、(メタ)アクリル酸と(メ
タ)アクリル酸水溶性塩とを主成分とする水溶性不飽和
モノマーの水溶液を架橋剤の存在下または不存在下にラ
ジカル重合開始剤を用いて炭化水素溶媒中で逆相懸濁重
合させるが、このときの重合温度は50〜90℃、重合
時間は 0.5〜5時間程度に設定するのが適当である。
As described above, an aqueous solution of a water-soluble unsaturated monomer containing (meth) acrylic acid and a water-soluble salt of (meth) acrylic acid as a main component is added to a radical polymerization initiator in the presence or absence of a crosslinking agent. Is used for reverse phase suspension polymerization in a hydrocarbon solvent. At this time, it is suitable to set the polymerization temperature to 50 to 90 ° C. and the polymerization time to about 0.5 to 5 hours.

【0034】そして本発明においては、上記逆相懸濁重
合をβ−1,3−グルカン類の共存下に行う。この点が
本発明の第1のポイントである。
In the present invention, the above-mentioned reverse phase suspension polymerization is carried out in the presence of β-1,3-glucans. This is the first point of the present invention.

【0035】β−1,3−グルカン類とは、β−1,3
−グルコシド結合からなる主鎖を有する多糖類を言い、
殊にそのような主鎖のグルコースにβ−1,6結合した
グルコースの分岐を持つ分岐型β−1,3−グルカンで
あることが望ましく、さらにはそのβ−1,6結合した
グルコースの一部に含イオウ置換基を有するものが特に
望ましい。ここで含イオウ置換基としては、スルホ酢酸
基が特に重要であり、そのほか、スルホン酸基、ポリス
ルホン酸基、システイン基、メチオニン基などもあげら
れる。
Β-1,3-glucans are β-1,3
-Refers to a polysaccharide having a backbone consisting of glucosidic bonds,
Particularly, a branched β-1,3-glucan having a glucose branch having β-1,6-bonded to such a main chain glucose is desirable, and further, one of the β-1,6-bonded glucose is preferable. Those having a sulfur-containing substituent in the part are particularly desirable. Here, as the sulfur-containing substituent, a sulfoacetic acid group is particularly important, and in addition, a sulfonic acid group, a polysulfonic acid group, a cysteine group, a methionine group and the like can be mentioned.

【0036】このようなβ−1,3−グルカン類は、典
型的には、オーレオバシディウム属に属する微生物を、
炭素源としてシュクロース、グルコース、フラクトース
などを用い、窒素源として硝酸ナトリウム、硝酸アンモ
ニウム、硫酸アンモニウム、酵母エキス、ペプトンなど
を用い、微量因子として硫酸マグネシウム、硫酸鉄など
の無機イオウ源を用い、さらに必要に応じてマグネシウ
ムイオン、鉄イオンなどの金属イオンや、アスコルビン
酸、パントテン酸などのビタミン類を添加した培地を用
い、10〜60℃(好ましくは25〜35℃)にて1〜
10日間程度通気条件下に培養することにより培養液を
得、その培養液から遠心分離、ろ過などの手段により菌
体を分離し、得られた清浄液に溶媒や金属イオンを添加
して沈澱させ、ついで乾燥、粉砕することにより取得さ
れる。
Such β-1,3-glucans are typically obtained by culturing a microorganism belonging to the genus Aureobasidium.
Sucrose, glucose, fructose, etc. are used as a carbon source, sodium nitrate, ammonium nitrate, ammonium sulfate, yeast extract, peptone, etc. are used as a nitrogen source, and magnesium sulfate, an inorganic sulfur source such as iron sulfate is used as a trace factor, and further required. Depending on the use, a medium to which metal ions such as magnesium ions and iron ions and vitamins such as ascorbic acid and pantothenic acid are added is used at 1 to 60 ° C. (preferably 25 to 35 ° C.).
A culture solution is obtained by culturing under aeration conditions for about 10 days, cells are separated from the culture solution by means such as centrifugation and filtration, and a solvent and metal ions are added to the resulting clean solution to cause precipitation. It is then obtained by drying and crushing.

【0037】この方法で得られるβ−1,3−グルカン
類の代表的なものは、下記の化1に示したように、スル
ホ酢酸基を置換基に持つ分岐型β−1,3−グルカンで
あって、主鎖のグルコース4個当りβ−1,6結合した
グルコースの分岐を3個持ち、かつそのグルコースの分
岐にスルホ酢酸基からなる置換基を全体に対し 0.1〜1
重量%有しているものである。
A typical β-1,3-glucan obtained by this method is a branched β-1,3-glucan having a sulfoacetic acid group as a substituent, as shown in the following chemical formula 1. In addition, there are 3 branches of β-1,6-bonded glucose per 4 glucose in the main chain, and 0.1 to 1 of the sulfoacetic acid group-containing substituents are present in the glucose branch.
% By weight.

【0038】[0038]

【化1】 Embedded image

【0039】逆相懸濁重合時のβ−1,3−グルカン類
の共存量は、水溶性不飽和モノマーに対して 0.001〜5
重量%、好ましくは 0.002〜2重量%、なかんずく 0.0
05〜1重量%に設定される。その量が余りに少ないとき
は、所期の目的である微粒子の生成抑制、適度の平均粒
径を有する粒子の取得および粒度分布のシャープ化の目
的を充分には達成できず、一方その量が余りに多いとき
は、β−1,3−グルカン類が溶液中で均一な分散また
は溶解がなされないため、粒径分布が広くなるおそれが
ある。
The coexisting amount of β-1,3-glucans in the reverse phase suspension polymerization is 0.001 to 5 relative to the water-soluble unsaturated monomer.
% By weight, preferably 0.002 to 2% by weight, especially 0.0
It is set to 05-1% by weight. When the amount is too small, it is not possible to sufficiently achieve the intended purpose of suppressing the generation of fine particles, obtaining particles having an appropriate average particle diameter, and sharpening the particle size distribution, while the amount is too small. When the amount is large, β-1,3-glucans are not uniformly dispersed or dissolved in the solution, so that the particle size distribution may be broadened.

【0040】なおβ−1,3−グルカン類と共に、本発
明の趣旨を損なわない範囲で、ヒドロキシエチルセルロ
ース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロース、デキストリン、アル
ギン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、ポリアクリ
ルアミド、ポリエチレングリコール、ポリエチレンイミ
ンなどの他の水溶性高分子を併用しても、特に支障とは
ならない。
In addition to the β-1,3-glucans, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, dextrin, sodium alginate, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyethylene glycol, together with β-1,3-glucans, within the scope of the present invention. The use of other water-soluble polymers such as polyethyleneimine does not cause any problems.

【0041】逆相懸濁重合に際しては、HLBが10以
下(好ましくは9以下)の油溶性界面活性剤を共存させ
るのが通常である。そのような油溶性界面活性剤の代表
例としては、ソルビタン脂肪酸エステル(ソルビタンモ
ノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビ
タンセスキステアレート、ソルビタントリステアレート
等)、ショ糖脂肪酸エステル(ショ糖と、ステアリン
酸、パルミチン酸、ラウリン酸、オレイン酸などの脂肪
酸とのモノ、ジまたはトリエステル等)などがあげられ
る。この油溶性界面活性剤は炭化水素溶媒側に溶解させ
る。油溶性界面活性剤の共存量は、水溶性不飽和モノマ
ーに対し、5重量%以下とし、通常は0.05〜3重量%、
殊に 0.1〜2重量%とすることが多い。油溶性界面活性
剤の使用は、粒径が小さくなったりあるいは塊状になっ
たりするのを防止するのに好都合である。
In the reverse phase suspension polymerization, it is usual to coexist with an oil-soluble surfactant having an HLB of 10 or less (preferably 9 or less). Typical examples of such oil-soluble surfactants include sorbitan fatty acid ester (sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan sesquistearate, sorbitan tristearate, etc.), sucrose fatty acid ester (sucrose and stearin). Acid, palmitic acid, lauric acid, mono-, di- or triester with fatty acid such as oleic acid) and the like. This oil-soluble surfactant is dissolved on the hydrocarbon solvent side. The coexisting amount of the oil-soluble surfactant is 5% by weight or less with respect to the water-soluble unsaturated monomer, usually 0.05 to 3% by weight,
Especially, it is often set to 0.1 to 2% by weight. The use of oil-soluble surfactants is advantageous in preventing particle size reduction or agglomeration.

【0042】そして本発明においては、上記β−1,3
−グルカン類の共存下の逆相懸濁重合に際し、重合反応
中に水の一部を炭化水素溶媒と共に系外に共沸除去す
る。この点が本発明の第2のポイントである。
In the present invention, the above β-1,3
-In reverse phase suspension polymerization in the coexistence of glucans, a part of water is azeotropically removed out of the system together with a hydrocarbon solvent during the polymerization reaction. This is the second point of the present invention.

【0043】逆層懸濁重合に際しては、炭化水素溶媒中
にβ−1,3−グルカン類およびラジカル重合開始剤を
含む水溶性不飽和モノマーの水溶液を仕込むが、このと
きの炭化水素溶媒と水溶液との割合は、重量比で、1
0:1〜1:1、好ましくは5:1〜2:1とすること
が多い。
In the inverse layer suspension polymerization, a hydrocarbon solvent is charged with an aqueous solution of a water-soluble unsaturated monomer containing β-1,3-glucans and a radical polymerization initiator. The hydrocarbon solvent and the aqueous solution at this time are charged. And the ratio by weight is 1
It is often 0: 1 to 1: 1 and preferably 5: 1 to 2: 1.

【0044】このときの水溶液の仕込み方法は、一括仕
込み、間歇仕込み、連続仕込みのいずれであってもよい
が、間歇仕込みまたは連続仕込みとし、そのような仕込
みの間に水の一部を炭化水素溶媒と共に系外に共沸除去
すると、重合熱の発生の均一化が図られ、重合反応を安
定に保つことができるので特に望ましい。この場合、仕
込み中の水の共沸除去が余りに少ないときは多孔質化に
とってマイナスとなり、一方仕込み中の水の共沸除去が
余りに多いときは重合中の粒子の分散性にとってマイナ
スとなるので、注意を要する。
The method of charging the aqueous solution at this time may be batch charging, intermittent charging, or continuous charging. However, intermittent charging or continuous charging is performed, and during this charging, a part of the water is hydrocarbon. Azeotropic removal with the solvent to the outside of the system is particularly preferable because the heat of polymerization is uniformly generated and the polymerization reaction can be kept stable. In this case, when the azeotropic removal of water during charging is too small, it becomes negative for the porosity, while when the azeotropic removal of water during charging is too large, it becomes negative for the dispersibility of particles during polymerization, Be careful.

【0045】重合終了後は、デカンテーション、ろ過、
遠心分離等により生成粒子を分離し、ついで洗浄、乾燥
を行う。これにより、微粒子の生成が抑制され、適度の
粒径(200〜350μm 程度)およびシャープな粒度
分布を有し、さらには多孔質形状の高吸水性樹脂が得ら
れる。しかもβ−1,3−グルカン類を共存させている
本発明にあっては、重合時に反応器や撹拌翼にスケーリ
ングを生じがたい。
After completion of the polymerization, decantation, filtration,
The produced particles are separated by centrifugation or the like, and then washed and dried. Thereby, the generation of fine particles is suppressed, and a highly water-absorbent resin having an appropriate particle size (about 200 to 350 μm) and a sharp particle size distribution and having a porous shape is obtained. Moreover, in the present invention in which β-1,3-glucans are allowed to coexist, scaling does not easily occur in the reactor and the stirring blade during polymerization.

【0046】本発明の方法により得られる高吸水性樹脂
は、生理用品や衛生用品において体液や排泄物を吸収し
漏出を防止する体液吸収剤として特に有用である。その
ほか、土壌の保水剤、種子コーティング剤、止水剤、増
粘剤、結露防止剤、脱水剤、乾燥剤、調湿剤、汚泥・液
状廃棄物の凝固剤、重金属吸着材、薬剤・芳香剤の徐放
剤、パップ剤などの用途にも使用できる。
The superabsorbent resin obtained by the method of the present invention is particularly useful as a body fluid absorbent for absorbing body fluids and excretions and preventing leakage in sanitary products and sanitary products. In addition, soil water retention agent, seed coating agent, water blocking agent, thickening agent, dew condensation preventive agent, dehydrating agent, desiccant, humidity control agent, coagulant for sludge and liquid waste, heavy metal adsorbent, drug, aromatic agent It can also be used for applications such as sustained-release preparations and poultices.

【0047】[0047]

【作用】本発明においては、水溶性不飽和モノマーの水
溶液の逆相懸濁重合を、β−1,3−グルカン類(また
はこれと油溶性界面活性剤)の共存下に行うように工夫
したため、重合時に反応器や撹拌翼にスケーリングを生
じがたい上、微粒子の発生が抑制され、取り扱いやすい
適度の平均粒径(200〜350μm 程度)およびシャ
ープな粒度分布の高吸水性樹脂が得られる。そして得ら
れた粒子は多孔質形状となるので、吸水・保水性能がす
ぐれており、また必要に応じて行う造粒が容易となる。
これは、高粘度の(メタ)アクリル酸部分中和塩の系に
あっては、通常の水溶性高分子では増粘効果が減殺され
るのに対し、β−1,3−グルカン類の存在する系にあ
っては高粘度が維持されることが一つの理由になってい
るものと思われる。
In the present invention, the reverse phase suspension polymerization of an aqueous solution of a water-soluble unsaturated monomer is devised so as to be carried out in the coexistence of β-1,3-glucans (or an oil-soluble surfactant thereof). In addition, it is difficult to cause scaling in a reactor or a stirring blade during polymerization, generation of fine particles is suppressed, and a highly water-absorbent resin having a moderate average particle size (about 200 to 350 μm) and a sharp particle size distribution that is easy to handle is obtained. Since the obtained particles have a porous shape, they have excellent water absorption / water retention performance and facilitate granulation as needed.
This is because, in the system of high-viscosity partially neutralized salt of (meth) acrylic acid, the thickening effect is diminished by the usual water-soluble polymer, while the presence of β-1,3-glucans. It is considered that one reason is that the high viscosity is maintained in the system.

【0048】[0048]

【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。以下「%」とあるのは重量%である。
EXAMPLES The present invention will be further described with reference to examples. Hereinafter, "%" means% by weight.

【0049】実施例1 〈β−1,3−グルカン類の生産〉オーレオバシディウ
ム属に属する微生物であるオーレオバシディウムsp.K-1
(FERM P-12989) を、ツァペック培地(シュクロース3
%、硝酸ナトリウム 0.2%、リン酸カリウム 0.1%、塩
化カリウム0.05%、硫酸マグネシウム・7水和物0.05
%、硫酸鉄・7水和物 0.001%)で、27℃、48時間
振とう培養したものを種菌とし、ジャーファーメンター
により温度27℃、撹拌数300rpm 、通気量50リッ
トル/minの条件下で96時間培養した。
Example 1 <Production of β-1,3-glucans> Aureobasidium sp. K-1 which is a microorganism belonging to the genus Aureobasidium
(FERM P-12989) was added to Czapek medium (sucrose 3
%, Sodium nitrate 0.2%, potassium phosphate 0.1%, potassium chloride 0.05%, magnesium sulfate heptahydrate 0.05
%, Ferrous sulfate heptahydrate (0.001%) at 27 ° C for 48 hours with shaking, as the inoculum, under the conditions of a temperature of 27 ° C with a jar fermenter, a stirring rate of 300 rpm, and an aeration rate of 50 liters / min. It was cultured for 96 hours.

【0050】ついで培養終了液からろ過により菌体を分
離除去し、得られたろ液に激しく撹拌しながら 1.2倍体
積量のイソプロパノールを徐々に添加した。析出してき
た多糖類繊維を回収し、アセトン槽において浸漬、洗
浄、脱水した後、70℃で乾燥した。このような繊維を
フェザーシューで粉砕して粉末化し、多糖類を得た。
Then, the cells were separated and removed from the culture-completed solution by filtration, and 1.2 volumes of isopropanol was gradually added to the obtained filtrate with vigorous stirring. The precipitated polysaccharide fibers were collected, immersed in an acetone bath, washed, dehydrated, and dried at 70 ° C. Such fibers were pulverized with a feather shoe to be powdered to obtain a polysaccharide.

【0051】この多糖類を常法により分析したところ
(科学と工業、64 (3), 131-135 (1990)、 Agricultura
l & Biological Chemistry, 47 (6), 1167-1172 (1983)
を参照)、この多糖類は先に述べた化1の構造を有する
もの、すなわち、スルホ酢酸基を置換基に持つ分岐型β
−1,3−グルカンであることが確認できた。1分子中
のグルコース単位の総数は約1500、全体に占めるイ
オウ含有量は0.05%であった。
Analysis of this polysaccharide by a conventional method (Science and Industry, 64 (3), 131-135 (1990), Agricultura
l & Biological Chemistry, 47 (6), 1167-1172 (1983)
This is a polysaccharide having the structure of the above-mentioned chemical formula 1, that is, a branched β having a sulfoacetic acid group as a substituent.
It was confirmed to be -1,3-glucan. The total number of glucose units in one molecule was about 1500, and the total sulfur content was 0.05%.

【0052】〈逆相懸濁重合〉次に、下記に詳述する逆
相懸濁重合法により、ポリアクリル酸部分中和塩系高吸
水性樹脂を製造した。
<Reverse Phase Suspension Polymerization> Next, a polyacrylic acid partially neutralized salt superabsorbent resin was produced by the reverse phase suspension polymerization method described in detail below.

【0053】撹拌機、還流冷却器および窒素ガス導入管
を付けた2リットルのセパラブルフラスコAに、シクロ
ヘキサン800g、ソルビタンモノステアレート 0.8g
およびショ糖脂肪酸エステル(第一工業製薬株式会社製
の「DKエステルF−70」) 0.8gを仕込み、窒素バ
ブリングを30分間行って、溶存空気およびフラスコ内
の空気を追い出した。
In a 2 liter separable flask A equipped with a stirrer, a reflux condenser and a nitrogen gas inlet tube, 800 g of cyclohexane and 0.8 g of sorbitan monostearate.
And 0.8 g of sucrose fatty acid ester ("DK Ester F-70" manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) was charged and nitrogen bubbling was performed for 30 minutes to expel the dissolved air and the air in the flask.

【0054】別のセパラブルフラスコBに80%アクリ
ル酸水溶液260gを仕込んだ後、28%水酸化ナトリ
ウム水溶液310gを冷却下に徐々に滴下して中和し
た。このようにして得たモノマー水溶液の濃度は45%
であり、ほぼ飽和濃度であった。ついで、 0.5%N,N
´−メチレンビスアクリルアミド水溶液8gと上記で得
たスルホ酢酸基を置換基に持つ分岐型β−1,3−グル
カン 0.3g(モノマーに対してほぼ 0.1%)を添加し、
溶解した。溶解後、10%過硫酸アンモニウム水溶液4
gを加え、撹拌しながら窒素バブリングを行い、溶存空
気を追い出した。
260 g of an 80% aqueous solution of acrylic acid was charged into another separable flask B, and 310 g of a 28% aqueous solution of sodium hydroxide was gradually added dropwise under cooling to neutralize. The concentration of the aqueous monomer solution thus obtained is 45%
And was almost saturated. Then, 0.5% N, N
′ -Methylenebisacrylamide aqueous solution (8 g) and branched β-1,3-glucan having the sulfoacetic acid group as a substituent (0.3 g, approximately 0.1% based on the monomer) were added,
Dissolved. After dissolution, 10% ammonium persulfate aqueous solution 4
g was added, and nitrogen bubbling was carried out with stirring to expel the dissolved air.

【0055】フラスコAを73℃に昇温した後、回転数
は350rpm に設定して、フラスコB内の溶液を3時間
かけて滴下しながら、滴下開始と同時にジャケットの温
水を95℃に保ち、シクロヘキサンと水とを共沸させ、
さらに重合終了後も共沸脱水を行い、トータルで230
mlの水を追い出した(樹脂の含水率は湿潤樹脂基準で約
24%となる)。ついで冷却を行ってから、吸引ろ過機
によりろ過を行った。生成粒子を温度105℃で3時間
乾燥し、目的とする高吸水性樹脂粒子を得た。なお重合
に供したフラスコ器壁および撹拌翼には、ほとんどスケ
ーリングが認められなかった。
After the flask A was heated to 73 ° C., the rotation speed was set to 350 rpm, the solution in the flask B was dropped for 3 hours, and the warm water in the jacket was kept at 95 ° C. at the same time as the start of dropping, Azeotropically cyclohexane and water,
After the completion of polymerization, azeotropic dehydration is performed to give a total of 230
ml water was expelled (resin water content is about 24% on wet resin basis). Then, after cooling, filtration was performed with a suction filter. The produced particles were dried at a temperature of 105 ° C. for 3 hours to obtain the target super absorbent polymer particles. Almost no scaling was observed on the flask wall and the stirring blade used for the polymerization.

【0056】〈高吸水性樹脂の特性〉この粒子の平均粒
径は310μm 、105μm 以下の微粒子の割合は 3.6
%、吸水能は、純水が900g/g 、 0.9%食塩水が72
g/g 、 0.9%食塩水の吸水速度は45秒であり、また顕
微鏡観察では多孔質であることが確認できた。
<Characteristics of super absorbent polymer> The average particle diameter of the particles is 310 μm, and the ratio of fine particles of 105 μm or less is 3.6.
%, Water absorption capacity is 900 g / g for pure water, 72% for 0.9% saline solution.
The water absorption rate of g / g, 0.9% saline was 45 seconds, and it was confirmed by microscopic observation that it was porous.

【0057】なお上記および以下において、平均粒径
は、標準篩を用いて篩分けを行ったときに50%が通過
するときの篩目に基いて定めた粒径である。吸水速度
は、 0.9%食塩水50gを用いてボルテックス法に従っ
て測定したものである。 0.9%食塩水の吸水能は、 0.9
%食塩水が入った100ml容量のビーカーに上記の粒子
0.2gを投入し、室温で20分間放置後、膨潤ゲルを2
00メッシュ金網で20分間かけてろ過し、水切りした
後の膨潤ゲルの重さを測定して求めたものである。
In the above and the following, the average particle size is a particle size determined based on the mesh size when 50% of the particles are passed through a standard sieve. The water absorption speed is measured according to the vortex method using 50 g of 0.9% saline. The water absorption capacity of 0.9% saline solution is 0.9
Particles in a 100 ml beaker containing 100% saline
Add 0.2 g and leave it at room temperature for 20 minutes, then add 2 pieces of swollen gel.
It was obtained by measuring the weight of the swollen gel after draining with a 00 mesh wire mesh for 20 minutes and draining.

【0058】実施例2 スルホ酢酸基を置換基に持つ分岐型β−1,3−グルカ
ンの添加量を実施例1の1/10の0.03g(モノマーに
対してほぼ0.01%)としたほかは実施例1を繰り返し
た。フラスコ器壁および撹拌翼にはほとんどスケーリン
グが認められなかった。得られた高吸水性樹脂粒子の平
均粒径は230μm 、105μm 以下の微粒子の割合は
7.5%、吸水能は、純水が920g/g 、 0.9%食塩水が
73g/g 、0.9%食塩水の吸水速度は43秒であり、ま
た多孔質であることが確認できた。
Example 2 Except that the amount of the branched β-1,3-glucan having a sulfoacetic acid group as a substituent was 1/10 of that in Example 1, 0.03 g (approximately 0.01% based on the monomer). Example 1 was repeated. Almost no scaling was observed on the flask wall and the stirring blade. The average particle size of the resulting super absorbent polymer particles is 230 μm, and the ratio of fine particles of 105 μm or less is
The water absorption capacity was 7.5%, the pure water was 920 g / g, the 0.9% saline solution was 73 g / g, the water absorption rate of 0.9% saline solution was 43 seconds, and it was confirmed that it was porous.

【0059】比較例1 スルホ酢酸基を置換基に持つ分岐型β−1,3−グルカ
ンの添加量を省略したほかは実施例1を繰り返した。得
られた高吸水性樹脂粒子の平均粒径は170μm 、10
5μm 以下の微粒子の割合は17.9%、吸水能は、純水が
920g/g 、 0.9%食塩水が73g/g 、 0.9%食塩水の
吸水速度は35秒であった。得られた粒子は多孔質であ
ったが、実施例1で得た粒子に比しては多孔性の程度が
小さかった。
Comparative Example 1 Example 1 was repeated except that the addition amount of branched β-1,3-glucan having a sulfoacetic acid group as a substituent was omitted. The average particle size of the resulting super absorbent polymer particles was 170 μm, 10
The proportion of fine particles of 5 μm or less was 17.9%, and the water absorption capacity was 920 g / g for pure water, 73 g / g for 0.9% saline, and the water absorption rate for 0.9% saline was 35 seconds. The obtained particles were porous, but the degree of porosity was smaller than that of the particles obtained in Example 1.

【0060】比較例2 スルホ酢酸基を置換基に持つ分岐型β−1,3−グルカ
ンに代えて、ヒドロキシエチルセルロース 0.3gを添加
したほかは実施例1を繰り返した。この際、フラスコ器
壁および撹拌翼に若干のスケーリングが認められた。得
られた高吸水性樹脂粒子の平均粒径は182μm 、10
5μm 以下の微粒子の割合は16.1%、吸水能は、純水が
900g/g 、 0.9%食塩水が72g/g 、 0.9%食塩水の
吸水速度は36秒であった。得られた粒子は多孔質であ
ったが、実施例1および2で得た粒子に比しては多孔性
の程度が小さかった。
Comparative Example 2 Example 1 was repeated except that 0.3 g of hydroxyethyl cellulose was added in place of the branched β-1,3-glucan having a sulfoacetic acid group as a substituent. At this time, some scaling was observed on the flask wall and the stirring blade. The average particle diameter of the resulting super absorbent polymer particles was 182 μm, 10
The proportion of fine particles of 5 μm or less was 16.1%, and the water absorption capacity was 900 g / g of pure water, 72 g / g of 0.9% saline, and the water absorption rate of 0.9% saline was 36 seconds. The particles obtained were porous, but the degree of porosity was less than that of the particles obtained in Examples 1 and 2.

【0061】比較例3 ヒドロキシエチルセルロースの添加量を 1.5gにしたほ
かは比較例2を繰り返したところ、比較例2とほぼ同様
の性質を有する高吸水性樹脂粒子が得られたが、フラス
コ器壁および撹拌翼へのスケーリングが顕著であった。
Comparative Example 3 By repeating the procedure of Comparative Example 2 except that the amount of hydroxyethyl cellulose added was changed to 1.5 g, superabsorbent resin particles having substantially the same properties as those of Comparative Example 2 were obtained. And the scaling to the stirring blade was significant.

【0062】比較例4 スルホ酢酸基を置換基に持つ分岐型β−1,3−グルカ
ンに代えて、ポリアクリル酸ナトリウム 0.3gを添加し
たほかは実施例1を繰り返した。得られた高吸水性樹脂
粒子の平均粒径は175μm 、105μm 以下の微粒子
の割合は16.9%、吸水能は、純水が920g/g 、 0.9%
食塩水が71g/g 、 0.9%食塩水の吸水速度は33秒で
あった。得られた粒子は多孔質であったが、実施例1お
よび2で得た粒子に比しては多孔性の程度が小さかっ
た。
Comparative Example 4 Example 1 was repeated except that 0.3 g of sodium polyacrylate was added instead of the branched β-1,3-glucan having a sulfoacetic acid group as a substituent. The average particle size of the obtained super absorbent polymer particles is 175 μm, the ratio of fine particles of 105 μm or less is 16.9%, and the water absorption capacity is 920 g / g of pure water and 0.9%.
The water absorption rate of the salt solution was 71 g / g and 0.9% saline solution was 33 seconds. The particles obtained were porous, but the degree of porosity was less than that of the particles obtained in Examples 1 and 2.

【0063】比較例5 スルホ酢酸基を置換基に持つ分岐型β−1,3−グルカ
ンに代えて、カルボキシメチルセルロース 0.3gを添加
したほかは実施例1を繰り返した。得られた高吸水性樹
脂粒子の平均粒径は170μm 、105μm 以下の微粒
子の割合は18.4%、吸水能は、純水が900g/g 、 0.9
%食塩水が71g/g 、 0.9%食塩水の吸水速度は33秒
であった。得られた粒子は多孔質であったが、実施例1
および2で得た粒子に比しては多孔性の程度が小さかっ
た。
Comparative Example 5 Example 1 was repeated except that 0.3 g of carboxymethyl cellulose was added instead of the branched β-1,3-glucan having a sulfoacetic acid group as a substituent. The average particle size of the resulting super absorbent resin particles is 170 μm, the ratio of fine particles of 105 μm or less is 18.4%, and the water absorption capacity is 900 g / g of pure water, 0.9
The water absorption rate was 71 g / g in 0.9% saline and 33 seconds in 0.9% saline. The particles obtained were porous, but Example 1
The degree of porosity was smaller than that of the particles obtained in and 2.

【0064】[0064]

【発明の効果】本発明においては、水溶性不飽和モノマ
ーの逆相懸濁重合を、β−1,3−グルカン類(または
これと油溶性界面活性剤)の共存下に行うと共に、重合
反応中に水の一部を炭化水素溶媒と共に系外に共沸除去
するように工夫したため、重合時に反応器や撹拌翼にス
ケーリングを生じがたく、微粒子の発生が抑制され、取
り扱いやすい適度の平均粒径(200〜350μm 程
度)およびシャープな流動分布を有し、さらには吸水・
保水に有利な多孔質形状の高吸水性樹脂粒子が安定して
製造できる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY In the present invention, reverse phase suspension polymerization of a water-soluble unsaturated monomer is carried out in the coexistence of β-1,3-glucans (or oil-soluble surfactants with β-1,3-glucans) and polymerization reaction is carried out. Since a part of water was azeotropically removed out of the system together with the hydrocarbon solvent, scaling did not occur in the reactor and stirring blade during polymerization, the generation of fine particles was suppressed, and a moderate average particle size that was easy to handle It has a diameter (about 200-350 μm) and a sharp flow distribution, and also absorbs water.
Porous highly water-absorbent resin particles advantageous for water retention can be stably produced.

【0065】従って、目的粒度のものの収率が高くなっ
て生産性が向上する上、デカンテーション、ろ過、乾燥
などの諸工程も円滑に行うことができ、取り扱い時の粉
塵の発生も少なく、作業性が良好となる。また得られた
粒子は、水や体液と接触したときにママコ現象を起こさ
ず、また不織布など目の荒い材料と組み合わせて用いて
も漏れなどのトラブルを生ずることもない。
Therefore, the yield of the target particle size is increased and the productivity is improved, and various processes such as decantation, filtration, and drying can be smoothly performed, and the generation of dust during handling is small, and the work can be performed. The property becomes good. Further, the obtained particles do not cause a mamako phenomenon when they come into contact with water or body fluid, and do not cause troubles such as leakage even when they are used in combination with a rough material such as a nonwoven fabric.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸
水溶性塩とを主成分とする水溶性不飽和モノマーの水溶
液を架橋剤の存在下または不存在下にラジカル重合開始
剤を用いて炭化水素溶媒中で逆相懸濁重合させることに
より高吸水性樹脂を製造するにあたり、上記逆相懸濁重
合をβ−1,3−グルカン類の共存下に行うと共に、重
合反応中に水の一部を炭化水素溶媒と共に系外に共沸除
去することを特徴とする高吸水性樹脂の製造法。
1. An aqueous solution of a water-soluble unsaturated monomer containing (meth) acrylic acid and a water-soluble salt of (meth) acrylic acid as main components in the presence or absence of a crosslinking agent using a radical polymerization initiator. In producing a superabsorbent resin by reverse-phase suspension polymerization in a hydrocarbon solvent, the reverse-phase suspension polymerization is performed in the presence of β-1,3-glucans, and water is added during the polymerization reaction. A process for producing a highly water-absorbent resin, which comprises azeotropically removing a part of the solvent together with a hydrocarbon solvent.
【請求項2】β−1,3−グルカン類およびラジカル重
合開始剤を含む水溶性不飽和モノマーの水溶液を炭化水
素溶媒中に間歇的または連続的に仕込みながら逆層懸濁
重合するに際し、前記水溶液を仕込んでいる間に水の一
部を炭化水素溶媒と共に系外に共沸除去することを特徴
とする請求項1記載の製造法。
2. When carrying out inverse layer suspension polymerization while intermittently or continuously charging an aqueous solution of a water-soluble unsaturated monomer containing β-1,3-glucans and a radical polymerization initiator in the hydrocarbon solvent, The method according to claim 1, wherein a part of the water is removed azeotropically with the hydrocarbon solvent out of the system while the aqueous solution is being charged.
【請求項3】水溶性不飽和モノマーの水溶液におけるモ
ノマー濃度を、飽和水溶液濃度からそれよりも5重量%
少ない濃度範囲に設定することを特徴とする請求項1ま
たは2記載の製造法。
3. A monomer concentration in an aqueous solution of a water-soluble unsaturated monomer is 5% by weight from the saturated aqueous solution concentration.
The method according to claim 1 or 2, wherein the concentration is set to a small range.
【請求項4】β−1,3−グルカン類が、β−1,3−
グルコシド結合からなる主鎖のグルコースにβ−1,6
結合したグルコースの分岐を持つ分岐型β−1,3−グ
ルカンであって、そのβ−1,6結合したグルコースの
一部に含イオウ置換基を有するものである請求項1また
は2記載の製造法。
4. β-1,3-glucans are β-1,3-glucans.
Β-1,6 is added to the main chain glucose composed of glucoside bonds.
The production according to claim 1 or 2, which is a branched β-1,3-glucan having a branch of bound glucose, wherein the β-1,6-linked glucose has a sulfur-containing substituent in a part thereof. Law.
【請求項5】含イオウ置換基がスルホ酢酸基である請求
項4記載の製造法。
5. The method according to claim 4, wherein the sulfur-containing substituent is a sulfoacetic acid group.
【請求項6】β−1,3−グルカン類の共存量が、水溶
性不飽和モノマーに対して 0.001〜5重量%である請求
項1または2記載の製造法。
6. The method according to claim 1, wherein the coexisting amount of β-1,3-glucans is 0.001 to 5% by weight based on the water-soluble unsaturated monomer.
【請求項7】逆相懸濁重合を、水溶性不飽和モノマーに
対して5重量%以下のHLB10以下の油溶性界面活性
剤の共存下に行うことを特徴とする請求項1または2記
載の製造法。
7. The reverse phase suspension polymerization is carried out in the coexistence of 5% by weight or less of an HLB of 10 or less and an oil-soluble surfactant with respect to the water-soluble unsaturated monomer. Manufacturing method.
JP28276494A 1994-10-20 1994-10-20 Production of highly water-absorbing resin Pending JPH08120015A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997019968A1 (en) * 1995-11-30 1997-06-05 Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. Process for preparing water-absorbent resin

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WO1997019968A1 (en) * 1995-11-30 1997-06-05 Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. Process for preparing water-absorbent resin

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