JPH093123A - 吸水性ポリマーおよびその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸水性ポリマーの保有する吸水能を、高濃度
下においても効率的に発揮できる新規な吸水性ポリマー
を提供する。 【構成】 含水液体と接触して遅延結合性を示すことを
特徴とする吸水性ポリマー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は吸水性ポリマー、詳しく
は、使い捨ておむつなどの吸水物品の吸水体中において
高濃度下で使用した場合に、その吸水体の吸水能を著し
く改善できる新規な吸水性ポリマーに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、体液を吸収させることを目的と
し、紙オムツ、生理用ナプキンなどの衛生材料の構成材
料の一つとして吸水性ポリマーが幅広く利用されてい
る。また衛生材料以外にも、土壌保水剤並びに食品など
のドリップシート等、吸水・保水を目的として吸水性ポ
リマーが広範に利用されている。

【０００３】これらの吸水性ポリマーとしては、例え
ば、ポリアクリル酸部分中和物架橋体（特開昭５５−８
４３０４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
重合体のケン化物（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
が既知である。一般的にこれら吸水性ポリマーは粉末状
あるいは繊維状であるためにそれ単独で使用されること
は少なく、粉砕パルプや紙等のような親水性のセルロー
ス材料に代表される支持構造体と複合化されて使用され
ている。おむつのように短時間の間に多量の水性液体を
吸収させるような用途では、吸水性ポリマー単独ではそ
の吸水速度に限界があるため、このような複合化は特に
必要となる。支持構造体は、粉末状の吸水性ポリマーを
保持したり、吸水性ポリマーが水性液体を吸収するまで
吸水性ポリマー周囲に水性液体を保持したり、或いは、
毛細管現象によって、その周辺に分布している吸水性ポ
リマー粒子にまんべんなく水性液体を行き渡らせたりす
る働きがある。

【０００４】吸水性ポリマーに望まれる特性としては水
性液体に接した際の高い吸収倍率や優れた吸収速度、通
液性、膨潤ゲルのゲル強度、水性液体を含んだ基材から
水を吸い上げる吸引量等があげられる。しかしながら、
これらの特性間の関係は必ずしも正の相関関係を示さ
ず、たとえば吸収倍率の高いものほど通液性、ゲル強
度、吸収速度等の物性は低下してしまう。そこで、この
ような吸水性ポリマーの吸水諸特性をバランス良く改良
する方法として吸水性ポリマーの表面近傍を架橋する技
術が知られており、これまでに様々な方法が提案されて
いる。例えば、架橋剤として、多価アルコールを用いる
方法（特開昭５８−１８０２３３号、特開昭６１−１６
９０３号）、多価グリシジル化合物、多価アジリジン化
合物、多価アミン化合物、多価イソシアネ−ト化合物を
用いる方法（特開昭５９−１８９１０３号）、グリオキ
サールを用いる方法（特開昭５２−１１７３９３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６１−２５２２１２号、特開
昭６１−２６４００６号）、エポキシ化合物とヒドロキ
シ化合物を用いる方法（特開平２−１３２１０３号）、
アルキレンカーボネートを用いる方法（ＤＥ−４０２０
７８０）等が知られている。また架橋反応時に、不活性
無機粉末を存在させる方法（特開昭６０−１６３９５６
号、特開昭６０−２５５８１４号）、二価アルコ−ルを
存在させる方法（特開平１−２９２００４号）、水とエ
−テル化合物を存在させる方法（特開平２−１５３９０
３号）、１価アルコ−ルのアルキレンオキサイド付加
物、有機酸塩、ラクタム等を存在させる方法（欧州特許
第５５５６９２号）等も知られている。

【０００５】これらの方法によって、吸水性ポリマーの
諸物性のバランスの改良や加圧下における吸収量の向上
はある程度達成されるものの、従来の吸水性ポリマーの
改質方法は、吸水性ポリマーが水性液体と接触した時に
出来る限り速やかに圧力下においても吸水するように設
計することを目的としたものがほとんどである。従っ
て、使い捨ておむつや生理用ナプキン等の衛生用品、と
りわけ近年のトレンドである、吸水性ポリマーを多量に
使用した薄型化された衛生用品における吸水体の吸水特
性にまで踏み込んだ上での、吸水性ポリマーの必要特性
にまで思慮された提案は皆無に近いのが現状である。

【０００６】吸水性ポリマーを高濃度に含有する吸水体
中の吸水性ポリマーの必要特性として、幾つかの提案も
なされている。例えば特開平５ー２０００６８号公報で
は吸水性ポリマーの負荷時の変形および吸い上げ指数の
重要性が、特開平６−２５４１１８号公報には吸水性ポ
リマーの圧力下における吸水量の重要性が、更に特開平
５−９６１５９号公報には吸水性ポリマーとセルロース
繊維に代表される支持構造体の吸水時の湿潤結合性の重
要性について開示されている。これらの提案は、なるほ
ど吸水性ポリマーを高濃度に含有する吸水体の吸水特性
を考慮している点で、特に後者においては吸水性ポリマ
ーの吸水時の移動や脱落が大きく抑えられるという点で
著しい改善効果はみられているものの、実使用面からみ
て改良すべき問題点が多々残されているのが現状であ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記公知の技術により
得られた吸水性ポリマーあるいはそれを含む吸水体は、
例えば、紙おむつの吸水体として使用した場合以下のよ
うな課題を有することが本発明者らにより見い出され
た。

【０００８】すなわち、特開平５−２０００６８号公報
や特開平６−２５４１１８号公報では吸水性ポリマーの
圧力下における吸水特性の重要性には触れられているも
のの、このような吸水性ポリマーを吸水体中に高濃度に
含んだ場合には、吸水体の湿潤時の保形性や拡散性が低
下して、その改善のために更に補助手段を要し吸水体の
トータルコストが大幅にアップする。

【０００９】一方、特開平５−９６１５９号公報は、吸
水体の湿潤時の保形性を改善できる点で画期的である
が、その反作用として、（１）湿潤結合による吸水体中
の吸水性ポリマー粒子間の加圧下における空隙の確保が
不十分となることがあり、それが吸水体中の空隙容積の
減少や通液空間の閉塞を招き、吸水性ポリマーの高濃度
化に限界があった。（２）水性液体と接触した際にただ
ちに吸水性ポリマーゲル間の湿潤結合が形成されると、
吸水体の復元弾性および吸水体の湿潤時の物理的破壊は
改善されるものの、吸水性ポリマー内部への液体の浸透
が遅くなることがある。（３）吸水性ポリマーの湿潤結
合性は乾燥状態におけるハンドリング性と負相関にあ
り、そのため湿潤結合性を追求しすぎると吸水性ポリマ
ーの流動性が低下し、例えば製品充填器内や配管内、輸
送中での吸湿ケーキングを招いて作業性が低下するなど
の問題がある。すなわち、湿潤下における吸水性ポリマ
ーゲル層およびこれを含む吸水体の復元弾性の向上は吸
水体のトータルな吸水能力の改善につながるが、吸水性
ポリマーのハンドリング性・作業性を維持したまま、水
性液体との接触時に吸水性ポリマーゲル同士が湿潤結合
し、同時に吸水性ポリマー粒子間の液体拡散性や通液性
を改善することが特に解決すべき課題となりつつあるこ
とが本発明者らにより新たに見い出されたのである。

【００１０】本発明者らはそのような現状に鑑み、鋭意
検討を加え、遅延結合性という新たなる必要特性に着目
したのである。その結果、或る特定の吸水性架橋重合体
を合成し、この吸水性架橋重合体を特定のポカチオン化
合物で処理してなる吸水性ポリマーが、取り扱い性・保
水量を維持しながら、湿潤結合性を有し、しかも加圧下
における通液性・拡散性が改善されるという極めて特異
な吸水特性を有することを見い出し、更に本吸水性ポリ
マーを高濃度に含有する吸水体が著しく優れた復元弾性
・保形性・吸水挙動を示し、上記課題をことごとく解決
できることを見い出したのである。

【００１１】従って本発明の目的は、吸水性ポリマーの
保有する吸水能を、高濃度下においても効率的に発揮で
きる新規な吸水性ポリマーを提供するものである。従っ
て本発明の吸水性ポリマーは、おむつ、生理用ナプキ
ン、および失禁者のための治具や創傷保護材、創傷治癒
材のような体液のための吸収物品、食品のためのドリッ
プ吸収材、鮮度保持材、止水材、土壌保水材など種々の
用途に好ましく使用できる。

【００１２】

【発明を解決するための手段】前記諸目的は、「含水液
体と接触して遅延結合性を示すことを特徴とする吸水性
ポリマー。」、「含水液体と接触して遅延結合性を示す
ことを特徴とする吸水性ポリマーを含有する支持構造体
からなる吸水体。」、「生理食塩水２５ｇ／吸水性ポリ
マーｇを吸水し得られる膨潤ヒドロゲルに直径１５／３
２インチの鋼球を２０ｃｍの高さから自由落下させたと
きに、吸水開始５分以降にはじめて該膨潤ヒドロゲルへ
の鋼球侵入がなくなる吸水性ポリマーであって、かつ加
圧下の通液性が２００秒以下で拡散吸収倍率が２５ｇ／
ｇ以上であることを特徴とする吸水性ポリマー。」、お
よび「２０ｇ／ｃｍ²の荷重下の生理食塩水に対する拡
散吸収倍率が少なくとも２５ｇ／ｇである酸基を有する
吸水性架橋重合体１００重量部を、平均分子量５０００
以上のポリアミン化合物０．１〜１０重量部で処理する
ことを特徴とする吸水性ポリマーの製法。」により達成
される。

【００１３】以下、本発明の吸水性ポリマーについて、
その典型的製造方法と共にさらに詳しく説明する。

【００１４】本発明は、第一に、含水液体と接触して遅
延結合性を示すことを特徴とする吸水性ポリマーであ
る。本発明の吸水性ポリマーは水性液体と接触吸水後た
だちに得られるばらばらの膨潤ヒドロゲル同士の結合が
起こるのではなく、水性液体を吸収してから徐々に経時
的に膨潤ヒドロゲル同士間の結合力が増加し、持続する
という新規な特徴を有している。ここにいう遅延結合性
とは、例えばいわゆるゲルブロック現象として知られて
いるような、吸水性ポリマー中の最初に水性液体と接触
した部分同士が接着しそのために残余の乾燥部分のその
後の液体膨潤性が制限されるような現象とは大きく区別
されるものであり、水性液体と接触したときに吸水性ポ
リマー中の液体膨潤性を全く制限することなく、例えば
含水粒子を接触させた状態で含水ゲル層を形成し、物理
的な破壊力を加えなければ粒子同士がはずれない一つの
含水ゲル層として扱うことのできる状態を、経時的に徐
々に遅くとも６０分間以内に達成することを示すもので
ある。驚くべきことに、このような挙動を示す本発明の
吸水性ポリマーを粉砕パルプや紙などの支持構造体に含
有する吸水体は、吸水し膨潤した吸水性ポリマー間にお
ける液の閉塞を起こさず、しかも吸水体自体の圧縮復元
性および湿潤強度を著しく向上できることが判明したの
である。

【００１５】吸水後の吸水性ポリマー間の結合性を表す
その結合力の大きさは、前記生理食塩水２５ｇ／吸水性
ポリマーｇを吸水する際に、得られる膨潤ヒドロゲルに
直径１５／３２インチの鋼球を２０ｃｍの高さから自由
落下させたとき、該膨潤ヒドロゲルへの鋼球侵入がある
かないかにより比較することができるが、本発明の遅延
結合性を示す吸水性ポリマーは、生理食塩水と接触後５
分以降６０分の間にその結合力の増加が起こり鋼球の侵
入がなくなることを特徴としている。このような特徴を
有する本発明の吸水性ポリマーは通液性、加圧下の吸水
倍率に優れるのみならず、水性液体の通液性・拡散性に
も優れるといった特徴を有するものである。更に本発明
の吸水性ポリマーは前述のような適度な速度の吸水結合
性を有しているために、支持構造体と複合化した場合に
も吸水性ポリマー間における液体の初期拡散性に優れ、
結合後に形成される吸水性ポリマーマトリックス間への
２次・３次の液体の濡れ性や得られる吸水体の拡散吸水
倍率にもすぐれるという特徴をも有するものである。

【００１６】更に本発明の吸水性ポリマーは、生理食塩
水２５ｇ／吸水性ポリマーｇを吸水し得られる膨潤ヒド
ロゲルに直径１５／３２インチの鋼球を２０ｃｍの高さ
から自由落下させたときに、吸水開始５分以降にはじめ
て該膨潤ヒドロゲルへの鋼球侵入がなくなる吸水性ポリ
マーであって、かつ加圧下の通液性が２００秒以下で拡
散吸収倍率が２５ｇ／ｇ以上であるといった、これまで
その負相関のために不可能と考えられていた結合性と拡
散・通液性を兼ね備えた特徴を有する吸水性ポリマーを
も提供するものである。

【００１７】このような本発明の吸水性ポリマーは、例
えば、２０ｇ／ｃｍ²の荷重下の生理食塩水に対する拡
散吸収倍率が少なくとも２５ｇ／ｇである酸基を有する
吸水性架橋重合体１００重量部を、平均分子量５０００
以上のポリアミン化合物０．１〜１０重量部で処理する
ことを特徴とする吸水性ポリマーの製法により得ること
ができる。

【００１８】本発明の酸基を有する吸水性架橋重合体と
しては、例えば、カルボキシル基含有吸水性架橋重合体
を例示でき、その典型的な例はアクリル酸またはその塩
を主成分とする親水性単量体を重合して得ることができ
る。このようなものは例えば、部分中和架橋ポリアクリ
ル酸重合体（米国特許第４６２５００１号、同第４６５
４０３９号、同第５２５０６４０号、同第５２７５７７
３号、欧州特許第４５６１３６号等）、架橋され部分的
に中和された澱粉ーアクリル酸グラフトポリマー（米国
特許第４０７６６６３号）、イソブチレンーマレイン酸
共重合体（米国特許第４３８９５１３号）、酢酸ビニル
ーアクリル酸共重合体のケン化物（米国特許第４１２４
７４８号）、アクリルアミド（共）重合体の加水分解物
（米国特許第３９５９５６９号）、アクリロニトリル重
合体の加水分解物（米国特許第３９３５０９９号）等に
開示されている。中でも好ましいものはポリアクリル酸
塩架橋重合体である。ポリアクリル酸塩架橋重合体とし
ては、重合体中の酸基の５０〜９０モル％が中和されて
いることが好ましく、塩としてはアルカリ金属塩、アン
モニウム塩、アミン塩などを例示する事ができる。

【００１９】本発明に用いられる酸基を有する吸水性架
橋重合体は、単量体主成分として用いられる上記アクリ
ル酸またはその塩に併用して、必要により他の単量体を
共重合させたものであってもよい。他の単量体の具体例
としては、メタアクリル酸、マレイン酸、ビニルスルホ
ン酸、スチレンスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミ
ド−２−メチルプロパンスルホン酸、２−（メタ）アク
リロイルエタンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイル
プロパンスルホン酸などのアニオン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
水基含有不飽和単量体；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れらの四級塩など
のカチオン性不飽和単量体などを挙げることができる。
これらのアクリル酸以外の他の単量体の使用量は通常全
単量体中０〜３０モル％、好ましくは０〜１０モル％で
ある。

【００２０】本発明に用いられる酸基を有する吸水性架
橋重合体は架橋構造を導入する方法として、架橋剤を使
用しない自己架橋型のものや、２個以上の重合性不飽和
基或は２個以上の反応性基を有する内部架橋剤を共重合
または反応させるもの等を例示できる。好ましくは内部
架橋剤を共重合または反応させたものである。

【００２１】これらの内部架橋剤の具体例としては、例
えば、Ｎ，Ｎ′−メチレンビス（メタ）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、
グリセリントリ（メタ）アクリレート、グリセリンアク
リレートメタクリレート、エチレンオキサイド変性トリ
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−ルテトラ（メタ）アクリレ−ト、ジペンタ
エリスリト−ルヘキサ（メタ）アクリレ−ト、トリアリ
ルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリア
リルホスフェート、トリアリルアミン、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、グリセロ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、プロピ
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、グリシジル
（メタ）アクリレートなどを挙げることが出来る。また
これらの内部架橋剤は２種以上使用してもよい。中で
も、得られる吸水性ポリマーの吸水特性などから、２個
以上の重合性不飽和基を有する化合物を内部架橋剤とし
て必須に用いることが好ましく、その使用量としては前
記単量体成分に対して０．００５〜３モル％、より好ま
しくは０．０１〜１．５モル％である。

【００２２】なお重合に際しては、澱粉・セルロ−ス、
澱粉・セルロ−スの誘導体、ポリビニルアルコ−ル、ポ
リアクリル酸（塩）、ポリアクリル酸（塩）架橋体等の
親水性高分子や、次亜リン酸（塩）等の連鎖移動剤を添
加してもよい。

【００２３】本発明に用いられる酸基を有する吸水性架
橋重合体を得る為に上記したアクリル酸またはその塩を
主成分とする単量体を重合するに際しては、バルク重合
や沈澱重合を行うことも可能であるが、性能面や重合の
制御の容易さから、単量体を水溶液として、水溶液重
合、逆相懸濁重合を行うことが好ましい。かかる重合方
法は、従来公知であって例えば、米国特許第４６２５０
０１号、同４７６９４２７号、同４８７３２９９号、同
４０９３７７６号、同４３６７３２３号、同４４４６２
６１号、同４６８３２７４号、同４６９０９９６号、同
４７２１６４７号、同４７３８８６７号、同４７４８０
７６号などに記載されている。

【００２４】また重合を行うにあたり、過硫酸カリウ
ム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、ｔ−ブチ
ルハイドロパーオキサイド、過酸化水素、２，２′−ア
ゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩等のラジカル
重合開始剤、紫外線や電子線などの活性エネルギー線等
を用いることができる。また、酸化性ラジカル重合開始
剤を用いる場合、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリ
ウム、硫酸第一鉄、Ｌ−アスコルビン酸等の還元剤を併
用してレドックス重合としても良い。これらの重合開始
剤の使用量は通常０．００１〜２モル％、好ましくは
０．０１〜０．５モル％である。

【００２５】上記の重合により得られた酸基を有する吸
水性架橋重合体の形状は不定形破砕状、球状、繊維状、
棒状、略球状、偏平状等種々のものが本発明に好ましく
使用できる。また、これら酸基を有する吸水性架橋重合
体は、上記２０ｇ／ｃｍ²の荷重下の生理食塩水に対す
る拡散吸収倍率が少なくとも２５ｇ／ｇであるという吸
水特性を満足したものである。

【００２６】本発明の、２０ｇ／ｃｍ²の荷重下の生理
食塩水に対する拡散吸収倍率が少なくとも２５ｇ／ｇで
ある酸基を有する吸水性架橋重合体を得るための最も好
ましい方法としては、特願平７−１４５０１２号、特願
平７−１４５０１０号に記載されているような方法を挙
げることができる。より具体的には、１）平均粒径が２
００μｍ〜６００μｍの範囲内で、粒径が１０６μｍ未
満の粒子の割合が１０重量％以下の、カルボキシル基を
有する吸水性架橋重合体前駆体を、該カルボキシル基と
反応可能な、溶解度パラメーターが１２．５（ｃａｌ／
ｃｍ³）^1/2以上の第１表面架橋剤、および、溶解度パラ
メーターが１２．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^{1 /2}未満の第２表
面架橋剤の存在下、１６０℃以上で加熱処理する方法。
２）５０モル％以上が中和されたアクリル酸を主成分と
する親水性不飽和単量体を、分散剤および特定の架橋剤
の存在下に水溶液重合して得られた吸水性架橋重合体前
駆体を、含水率が１０％以下、かつ、平均粒径が２００
〜６００μｍの範囲内で、しかも、粒径が１０６μｍ未
満の粒子の割合が１０重量％以下となるように調整した
後、該吸水性架橋重合体前駆体を表面架橋剤の存在下に
加熱処理する方法。等が例示できる。

【００２７】本発明で使用される、ポリアミン化合物と
しては、例えば、分子中に第１級、第２級および第３級
アミノ基の１種またはそれ以上を含むポリアミン化合物
を例示できる。このような化合物としては、（１）モノ
またはジアリルアミン誘導体の単独重合体；（２）２種
以上のモノまたはジアリルアミン誘導体の共重合体；
（３）モノまたはジアリルアミン誘導体とジアルキルジ
アリルアンモニウム塩との共重合体；（４）第３級アミ
ノ基を有する不飽和カルボン酸誘導体の単独重合体；
（５）第３級アミノ基を有する不飽和カルボン酸誘導体
の群から選ばれる２種以上の単量体の共重合体；（６）
第３級アミノ基を有する不飽和カルボン酸誘導体と、該
誘導体の第３級アミノ基をアルキル化若しくはプロトン
化した第４級アンモニウム塩および／またはジアルキル
ジアリルアンモニウム塩との共重合体；（７）第３級ア
ミノ基を有する不飽和カルボン酸誘導体と、該誘導体の
第３級アミノ基をアルキル化若しくはプロトン化した第
４級アンモニウム塩および／またはジアルキルジアリル
アンモニウム塩と、それらと重合可能な他のビニル単量
体との３元共重合体；（８）不飽和カルボン酸および該
不飽和カルボン酸と重合可能な他の不飽和単量体から製
造した共重合体のカルボキシル基をアルキレンイミンと
反応させてなる重合体；（９）ポリアルキレンイミン；
（１０）ポリアルキレンイミン・エピハロヒドリン樹
脂；（１１）ポリアルキレンポリアミン；（１２）（２
−メタクリロイルオキシエチル）エチレンイミンの重合
体および該（２−メタクリロイルオキシエチル）エチレ
ンイミンと重合可能な不飽和単量体の共重合体；（１
３）ポリアミドポリアミン；（１４）ポリアミドアミン
・エピハロヒドリン樹脂；（１５）ポリアクリルアミド
およびポリメタクリルアミドのマンニッヒ反応変性物；
（１６）ポリビニルアミンおよびビニルアミンと該ビニ
ルアミンと重合可能な不飽和単量体との共重合体；（１
７）ジシアンジアミド・ジエチレントリアミン重縮合
物；等を挙げることができる。本発明に使用される上記
ポリアミン化合物はその平均分子量が５０００以上、好
ましくは平均分子量が１００００〜１０００００００の
範囲のものである。平均分子量が５０００未満では、得
られる吸水性ポリマーの湿潤結合性や通液性が不十分と
なることがあって好ましくない。

【００２８】平均分子量が５０００以上のポリアミン化
合物をより具体的に示すならば、例えばポリアリルアミ
ン、ポリジアリルアミン、ポリ（Ｎ−アルキルアリルア
ミン）、ポリ（アルキルジアリルアミン）、モノアリル
アミンとジアリルアミンの共重合体、モノアリルアミン
とＮ−アルキルアリルアミンの共重合体、モノアリルア
ミンとジアルキルジアリルアンモニウム塩の共重合体、
ジアリルアミンとジアルキルジアリルアンモニウム塩の
共重合体、ポリジメチルアミノエチルアクリレート、ポ
リジエチルアミノエチルアクリレート、ポリジメチルア
ミノエチルアクリルアミド、直鎖ポリエチレンイミン、
分岐ポリエチレンイミン、ポリエチレンポリアミン、ポ
リプロピレンポリアミン、ポリアミドポリアミン、ポリ
エーテルポリアミン、ポリビニルアミン、ポリアミドポ
リアミン・エピクロロヒドリン樹脂、ポリアクリルアミ
ド又はポリメタクリルアミドにホルムアルデヒドとジエ
チルアミンを反応させて合成されるアミノ化された変性
体、ポリアミジンなどが例示される。

【００２９】本発明において、上記平均分子量５０００
以上のポリアミン化合物は、さらに酸性化合物を含んだ
状態で好ましく使用される。

【００３０】この場合には、前述したような遅延結合性
という特質が顕著に付与され、添加される酸性化合物の
添加量、種類、添加方法などにより、この遅延結合性を
任意にコントロールすることが可能である。ここに酸性
化合物とは、該ポリアミン化合物を中和することのでき
る化合物を指し、無機酸・有機酸を問わない。本発明で
使用される無機酸としては、炭酸；塩酸、フッ化水素酸
のような水素酸；硫酸、亜硫酸、亜硫酸水素、硝酸、次
亜リン酸、亜リン酸、オルトリン酸、次亜リン酸、メタ
リン酸、ピロリン酸、トリポリリン酸、ポリリン酸、ウ
ルトラリン酸、過塩素などの酸素酸；前記酸素酸の塩；
などを例示できる。また有機酸としては、カルボン酸、
スルフィン酸、スルホン酸、フェノール、エノール、チ
オール、酸イミド、オキシム、スルホンアミド等の酸性
の官能基を有する化合物を例示でき、グリコール酸、乳
酸、トリクロロ乳酸、グリセリン酸、リンゴ酸、酒石
酸、クエン酸、タルトロン酸、没食子酸などのオキシ酸
やアスパラギン酸などのアミノ酸などを列挙できる。本
発明において上記酸性化合物のうち、結合力の速度制御
を最適範囲に保つためには、水溶液中の酸解離定数（ｐ
Ｋａ、２５℃）が約４未満の強酸を使用することがより
好ましい。

【００３１】本発明において、酸性化合物を含むポリア
ミン化合物は、典型的にはポリアミン化合物の溶液また
は分散液に酸性化合物を添加し混合することにより、或
いは溶液として滴下混合されることにより調整される。
反応溶媒としては、特に限定されないが、水または水と
相溶性のある親水性有機溶媒が好ましく、水とアルコー
ルなどの親水性有機溶媒も使用できる。またこの場合の
ポリアミン化合物に対する酸性化合物の添加量は、有機
酸・無機酸あるいはこれらの誘導体が１価の酸である場
合の添加量は、通常、ポリアミンの第１級、第２級およ
び第３級アミノ基の総和の０から１００モル％、好まし
くは５０から１００モル％、より好ましくは７０から９
９モル％の範囲であり、多価の酸である場合には、０か
ら１００モル％、好ましくは５０から１００モル％、よ
り好ましくは７０から９９モル％をその価数で除した量
である。

【００３２】本発明の吸水性ポリマーは、前記２０ｇ／
ｃｍ²の荷重下の生理食塩水に対する拡散吸収倍率が少
なくとも２５ｇ／ｇである酸基を有する吸水性架橋重合
体１００重量部を、平均分子量５０００以上のポリアミ
ン化合物０．１〜１０重量部で処理することにより得る
ことができる。ポリアミン化合物の量が０．１重量部よ
りも少ない場合、得られる吸水性ポリマーの水性液体と
接触した時の結合性が不足し、１０重量部よりも多い場
合には保水倍率の低下が起こって好ましくない。

【００３３】本発明において、吸水性架橋重合体をポリ
アミン化合物で処理するには、吸水性架橋重合体に、ポ
リアミン化合物を、例えば、水溶液、親水性有機溶媒溶
液、混合溶媒溶液あるいは分散液として、噴霧するかも
しくは滴下した上、混合するのが一般的である。この
際、混合に使用する装置としては、通常の装置でよく、
例えば、円筒型混合機、スクリュー型混合機、スクリュ
ー型押出機、タービュライザー、ナウター型混合機、Ｖ
型混合機、リボン型混合機、双腕型ニーダー、流動式混
合機、気流型混合機、回転円盤型混合機、ロールミキサ
ー、転動式混合機などを挙げることができ、混合の際の
速度は高速、低速を問わない。この場合、添加或いは混
合に際し、無機微粉末などを共存あるいは後添加させて
もよく、好適に使用されうる無機微粉末としては、例え
ば、各種の無機化合物ないし粘土鉱物の微粒子が例示で
きる。中でも水に対して適度な親和性を有し、かつ水不
溶性あるいは水難溶性のものが好ましく、このようなも
のとしては、二酸化珪素、酸化チタンなどの金属酸化物
や天然または合成のゼオライト、カオリン、タルク、ク
レー、ベントナイトなどを挙げることができる。特に微
粉珪酸またはその塩および二酸化珪素がこのましく、コ
ールターカウンター法により測定された平均粒子径が２
００μｍ以下のものが好ましく使用できる。

【００３４】このようにして得られる本発明の吸水性ポ
リマーは、吸水性ポリマー前駆体である吸水性架橋重合
体が、上記拡散吸水倍率範囲を満足しており、且つポリ
アミン化合物で処理されているために、水性液体と接触
した際の膨潤ヒドロゲル同士の結合性に優れ、しかも加
圧下の通液性が２００秒を満足し、さらに拡散吸水倍率
が２５ｇ／ｇ以上であるといった、これまでその負相関
のために不可能と考えられていた結合性と拡散・通液性
を兼ね備えた特徴を有する吸水性ポリマーとすることが
できる。また、使用されるポリアミン化合物がその中
に、酸性化合物を含む場合、驚くべきことに得られる吸
水性ポリマーに遅延結合性といった結合力の速度制御性
を付与することが可能で、加えてそのハンドリング性・
作業性を改善でき、鋼板への付着性をも著しく改善でき
る。

【００３５】更に本発明の吸水性ポリマーは、紙、粉砕
パルプなどのような親水性繊維材料からなる支持構造体
と複合されて衛生用品などの吸水体として好ましく使用
されるものである。また、加圧下という条件下において
も、吸水性ポリマー内部への液体の吸収移行のための導
液空間が確保され、しかも粒子間における液体の拡散を
妨げることなく液体吸収時のキャピラリー効果を十分に
発揮でき、支持構造体からの脱落や移動のないものとな
る。従って、本発明の吸水性ポリマーは例えば繊維質材
料とともに複合化して得られる紙おむつや生理用ナプキ
ンのごとき吸水性物品において、５０重量％（吸水性ポ
リマーとパルプのような繊維質材料の総和に対する比
率）以上といった高濃度条件下で使用された場合であっ
ても、荷重下におけるキャピラリーの閉塞を引き起こす
ことが無く、従って拡散吸水倍率に優れしかも漏れの少
ない吸水体、吸水性物品を提供することができる。

【００３６】

【実施例】以下、実施例を示すが、本発明はこれら実施
例に限定されるものではない。なお、以下に示す実施例
の中でとくに断りのない限り、部および％はすべて重量
部および重量％を示すものとする。本発明において、吸
水性ポリマーの拡散吸収倍率、鋼球落球試験、鋼板への
付着性、加圧下の通液性、吸水体からの吸水性ポリマー
の脱落率、吸水体の拡散吸収倍率は以下の方法で測定し
た。

【００３７】（ア）拡散吸収倍率（吸水性架橋重合体お
よび吸水性ポリマー） 先ず、拡散吸収倍率の測定に用いる測定装置について、
図１および図２を参照しながら、以下に簡単に説明する
図１に示すように、測定装置は、天秤１と、この天秤１
上に載置された所定容量の容器２と、外気吸入パイプ３
と、導管４と、ガラスフィルタ６と、このガラスフィル
タ６上に載置された測定部５とからなっている。上記の
容器２は、その頂部に開口部２ａを、その側面部に開口
部２ｂをそれぞれ有しており、開口部２ａに外気吸入パ
イプ３が嵌入される一方、開口部２ｂに導管４が取り付
けられている。また、容器２には、所定量の生理食塩水
１２が入っている。外気吸入パイプ３の下端部は、生理
食塩水１２中に没している。外気吸入パイプ３は、容器
２内の圧力をほぼ大気圧に保つために設けられている。
上記のガラスフィルタ６は、直径７０ｍｍに形成されて
いる。そして、容器２およびガラスフィルタ６は、シリ
コーン樹脂からなる導管４によって互いに連通してい
る。また、ガラスフィルタ６は、容器２に対する位置お
よび高さが固定されている。図２に示すように、上記の
測定部５は、濾紙７と、シート８と、支持円筒９と、こ
の支持円筒９の底部に貼着された金網１０と、重り１１
とを有している。そして、測定部５は、ガラスフィルタ
６上に、濾紙７、シート８、支持円筒９（つまり金網１
０）がこの順に載置されると共に、支持円筒９内部、即
ち、金網１０上に重り１１が載置されてなっている。シ
ート８は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から
なり、中央部に直径１８ｍｍの開口部を有する厚さ０．
１ｍｍのドーナツ状に形成されている。支持円筒９は、
内径６０ｍｍに形成されている。金網１０は、ステンレ
スからなり、４００メッシュ（目の大きさ３８μｍ）に
形成されている。また、金網１０の上面、つまり、金網
１０と吸水性ポリマーもしくは吸水性架橋重合体（以
下、吸水性ポリマーで代表して説明する）２０との接触
面の高さは、外気吸入パイプ３の下端面３ａの高さと等
しくなるように設定されている。そして、金網１０上
に、所定量および所定粒径の吸水性ポリマーが均一に散
布されるようになっている。重り１１は、金網１０、即
ち、吸水性ポリマー２０に対して、２０ｇ／ｃｍ²の荷
重を均一に加えることができるように、その重量が調製
されている。

【００３８】上記構成の測定装置を用いて拡散吸収倍率
を測定した。測定方法について以下に説明する。

【００３９】先ず、容器２に所定量の生理食塩水１２を
入れる。容器２に外気吸入パイプ３を嵌入する、等の所
定の準備動作を行った。次に、ガラスフィルタ６上に濾
紙７を載置し、この濾紙７上にシート８を、その開口部
がガラスフィルタ６の中心部に位置するようにして載置
した。一方、この載置動作に平行して、支持円筒９内
部、即ち、金網１０上に、吸水性ポリマー１．５ｇを均
一に散布し、この吸水性ポリマー２０上に重り１１を載
置した。次いで、シート８上に、金網１０、つまり、吸
水性ポリマー２０および重り１１を載置した上記支持円
筒９を、その中心部がガラスフィルター６の中心部に一
致するようにして載置した。そして、シート８上に支持
円筒９を載置した時点から、６０分間にわたって経時的
に、該吸水性ポリマーが吸水した生理食塩水の重量を天
秤１の測定値から求めた。尚、図３に示すように、生理
食塩水１２は、シート８の開口部を通過した後、吸水性
ポリマーの横方向にほぼ均一に拡散しながら、吸水性ポ
リマーに吸水された。また、同様の操作を吸水性ポリマ
ー２０を用いないで行い、ブランク重量、つまり、吸水
性ポリマー以外の例えば濾紙７等が吸水した生理食塩水
の重量を、天秤１の測定値から求め、ブランク値とし
た。ブランク値による補正（差し引く）を行って、吸水
開始後６０分後に吸水性ポリマーが実際に吸水した生理
食塩水の重量を、吸水性ポリマーの重量（１．５ｇ）で
除して、拡散吸収倍率（ｇ／ｇ）を算出した。

【００４０】（イ）鋼球落球試験 内径５０ｍｍ、高さ７０ｍｍの円筒形のポリプロピレン
製カップに吸水性ポリマー１ｇを取り、そこに２５ｇの
生理食塩水を注ぎ均一に吸収せしめた。注ぎ始めてから
３分後に、得られた膨潤ヒドロゲルに高さ２０ｃｍから
鋼球（直径１５／３２インチ、重量６．９ｇ：ＪＩＳ
Ｂ−１５０１の鋼球）を自由落下させた。鋼球が該膨潤
ヒドロゲルから弾むか、もしくは侵入するかを測定し
た。一方、別に生理食塩水を注ぎ始めてから５分後、１
０分後、１５分にも同様に測定した。吸水性ポリマーが
生理食塩水と接触後５分後以降にはじめて鋼球侵入がな
くなった場合は、遅延結合性がある。尚、その結果は、
×（鋼球が侵入する）；△（０〜３ｃｍ弾ねた）；○
（３ｃｍ以上弾ねた）；の３段階で評価し、３回の平均
値により求めた。

【００４１】（ウ）鋼板への付着性 坪量が０．０２ｇ／ｃｍ²、密度が０．０２５ｇ／ｃ
ｍ³、寸法が１０ｃｍ×１０ｃｍのパルプウエブを厚さ
方向に半分に均一に裂いて試験用パルプマットを作成し
た。裂けて毛羽立った面に吸水性ポリマー０．４ｇを
０．００４ｇ／ｃｍ²の坪量となるように均一に散布
し、試験用サンプルを調整した。２５℃、５５％ＲＨの
雰囲気下、アクリル板（寸法１０ｃｍ×１０ｃｍ、厚さ
１０ｍｍ）の上に試験用サンプルを載置し、さらにその
上にステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４、重量６５０ｇ、サ
イズ：１０ｃｍ×１０ｃｍ×８５ｍｍ）を載せ、その後
この積層物を油圧式プレス機を用いて５Ｋｇ／ｃｍ²の
荷重で１分間プレスし、鋼板への吸水性ポリマーの付着
性を目視評価した。尚この試験は繰り返し３回行った。

【００４２】（エ）加圧下の通液速度 コック付きガラスカラムＫ（「バイオカラムＣＦ−３０
Ｋ」株式会社井内盛栄堂カタログコード２２−６３５−
０７、下部フィルター＃Ｇ２、内径１インチ、長さ４０
０ｍｍ）に、吸水性ポリマー０．５ｇを充填し、過剰の
生理食塩水を用い、吸水性ポリマーを平衡膨潤させた
（約１時間）。次いで図４に示したように、膨潤した吸
水性ポリマーＡが充分に沈降したのち、上部に重りＢを
載置可能な円形板Ｃおよび下部にガラスフィルター付加
圧板Ｉを設けた加圧棒Ｄ（該加圧板Ｉは、厚さ１０ｍｍ
で直径約１インチの大きさを有し、最下部にガラスフィ
ルター（＃Ｇ０）Ｈを備え、その上部の円盤は直径１ｍ
ｍの孔が約２ｍｍ間隔で６４個開孔した構造を有する。
該ガラスフィルター付加圧板ＩはガラスカラムＫ内部を
自由に上下可能で、生理食塩水が加圧板Ｉ上部よりガラ
スフィルターＨを経て通過可能な構造となっている。）
を膨潤した吸水性ポリマーＡの上部に空気を抜きながら
載置し、さらに重りＢを図４のように載置して、膨潤し
た吸水性ポリマーＡに２４．５ｇ／平方センチメートル
の荷重を均一にかけた。図４のように液面を液高２００
ｍｍのところに合わせてコックを開き、生理食塩水Ｊが
図１に示す２本の標準線Ｌ（液高１５０ｍｍの液面）と
Ｍ（液高１００ｍｍの液面）との間（実測により液量２
５ｍｌ）を通過する時間を測定し、３回の平均値をとっ
て加圧下の通液速度（秒）とした。尚、本装置を使用し
て、吸水性ポリマーゲルのない状態で測定した値は１０
秒である。

【００４３】（オ）吸水体からの吸水性ポリマーの脱落
率 吸水性ポリマー１００部および粉砕パルプ９０部をミキ
サー中で乾式混合し、次いでバッチ型空気抄造装置を用
いてワイヤースクリーン上に空気抄造して、寸法１０ｃ
ｍ×１９ｃｍのウエブとした。得られたウエブの上下面
を坪量０．００１３ｇ／ｃｍ²のティッシュペーパーで
挟持し、その後、圧力２Ｋｇ／ｃｍ²で一分間プレスし
て、坪量約０．０５ｇ／ｃｍ²の吸水体を得た。このよ
うにして得られた吸水体を２ｃｍ×４ｃｍの大きさに打
ち抜き、１００ｃｃのビーカー中で１００ｃｃの生理食
塩水を攪拌しながら（４５ｍｍの攪拌子を用い、１００
ｒｐｍで攪拌）この打ち抜いた吸水体を投入した。攪拌
１０分後、吸水体を取り出し、生理食塩水中に脱落した
吸水性ポリマーの重量を求め、下式数１により吸水性ポ
リマーの脱落率を求めた。

【００４４】

【数１】

【００４５】（カ）吸水体の拡散吸収倍率 先ず、吸水体の拡散吸収倍率の測定に用いる測定装置に
ついて、図５および図６を参照しながら、以下に簡単に
説明する。尚、説明の便宜上、前記吸水性ポリマーの拡
散吸収倍率の測定に用いる測定装置と同一の機能を有す
る構成には、同一の符号を付記し、その説明を省略す
る。

【００４６】図５に示すように、測定装置は、天秤１
と、容器２と、外気吸入パイプ３と、導管４と、直径１
２０ｍｍに形成されたガラスフィルタ６と、このガラス
フィルタ６上に載置された測定部１５とからなってい
る。図６に示すように、上記の測定部１５は、濾紙７
と、シート８と、支持角筒１９と、重り１１とを有して
いる。尚、前記の金網は有していない。測定部１５は、
ガラスフィルタ６上に、濾紙７、シート８、支持角筒１
９がこの順に載置されると共に、支持角筒１９内部に重
り１１が載置されてなっている。シート８は、ポリエチ
レンテレフタレート（ＰＥＴ）からなり、中央部に１
２．５ｍｍ×１００ｍｍの長方形の開口部を有する厚さ
０．１ｍｍの矩形状に形成されている。支持角筒１９
は、内寸法が１００ｍｍ×１００ｍｍに形成されてい
る。そして、支持角筒１９内部に所定の大きさの吸水体
が載置されるようになっている。測定装置のその他の構
成は、前記拡散吸収倍率の測定に用いる測定装置と同一
である。

【００４７】上記構成の測定装置を用いて吸水体の拡散
吸収倍率を測定した。測定方法について以下に説明す
る。

【００４８】先ず、吸水体を１００ｍｍ×１００ｍｍの
大きさに形成した。評価に使用した吸水体は、吸水性ポ
リマー７５重量部および粉砕パルプ２５重量部をミキサ
ー中で乾式混合し、得られた混合物を寸法１０ｃｍ×１
０ｃｍの大きさのウエブに空気抄造し、その後圧力２ｋ
ｇ／ｃｍ²で１分間プレスして得た。尚、この吸水体の
坪量は、０．０３５ｇ／ｃｍ²に統一した。

【００４９】吸水体の作製と平行して、容器２に所定量
の生理食塩水１２を入れる。容器２に外気吸入パイプ３
を嵌入する、等の所定の準備動作を行った。次に、ガラ
スフィルタ６上に濾紙７を載置し、この濾紙７上にシー
ト８を、その開口部がガラスフィルタ６の中心部に位置
するようにして載置した。次いで、シート８上に支持角
筒１９を、その中心部がガラスフィルタ６の中心部に一
致するようにして載置した。

【００５０】その後、支持角筒１９内部、即ち、シート
８上に吸水体を載置し、この吸水体上に重り１１を載置
した。尚、吸水体および重り１１の載置動作は、素早く
行った。

【００５１】そして、シート８上に吸水体を載置した時
点から、６０分間にわたって経時的に、該吸水性ポリマ
ーが吸水した生理食塩水の重量を天秤１の測定値から求
めた。尚、図７に示すように、生理食塩水１２は、シー
ト８の開口部を通過した後、吸水体の横方向にほぼ均一
に拡散しながら、吸水体に吸水された。また、同様の操
作を吸水体を用いないで行い、ブランク重量、つまり、
吸水体以外の例えば濾紙７等が吸水した生理食塩水の重
量を、天秤１の測定値から求め、ブランク値とした。ブ
ランク値による補正（差し引く）を行って、吸水体が実
際に吸水した生理食塩水の重量を、吸水体の重量で除し
て、吸水体の拡散吸収倍率（ｇ／ｇ）を算出した。

【００５２】（参考例１）７５モル％の中和率を有する
アクリル酸ナトリウムの水溶液５５００ｇ（単量体濃度
３３％）に、ポリエチレングリコールジアクリレート
４．４ｇを溶解し、窒素ガスで脱気後、過硫酸ナトリウ
ム２．４ｇとｌ−アスコルビン酸０．１２ｇを添加し重
合を行った。重合が終了した時点で、得られた含水ゲル
状架橋重合体をさらに細分化し、１５０℃の熱風乾燥機
中で含水ゲル状架橋重合体の含水量が５％以下になるま
で乾燥を行った。乾燥物をロールグラニュレーターで粉
砕し、２０メッシュ金網通過物を分取した。このものの
平均粒子径は約４００μｍで、しかも粒径が１０６μｍ
未満の粒子の割合は３重量％であった。２０メツシュ通
過物１００部に対し、エチレングリコールジグリシジル
エーテル０．０５部、グリセリン０．５部、水３部、イ
ソプロピルアルコール０．７５部からなる水性液を添加
混合し、得られた混合物を２００℃で３５分間加熱処理
して弱酸性基を有する吸水性架橋重合体（１）を得た。
このものの拡散吸収倍率は３１．５ｇ／ｇであった。

【００５３】（参考例２）７５モル％の中和率を有する
アクリル酸ナトリウムの水溶液５５００ｇ（単量体濃度
３８％）に、トリメチロールプロパントリアクリレート
（特願平７−１４５０１０号記載の調整法１により得
た、高沸成分量を全架橋剤中１６％含有するもの）７ｇ
およびポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート
１ｇを溶解し、窒素ガスで脱気後、過硫酸カリウム２．
３ｇとｌ−アスコルビン酸０．１１ｇを添加し重合を行
った。重合が終了した時点で、得られた含水ゲル状架橋
重合体をさらに細分化し、１５０℃の熱風乾燥機中で含
水ゲル状架橋重合体の含水量が５％以下になるまで乾燥
を行った。乾燥物をロールグラニュレーターで粉砕し、
２０メッシュ金網通過物を分取した。このものの平均粒
子径は約３９０μｍで、しかも粒径が１０６μｍ未満の
粒子の割合は５重量％であった。２０メッシュ通過物１
００部に対し、グリセリン０．５部、水３部、イソプロ
ピルアルコール０．７５部からなる水性液を添加混合
し、得られた混合物を２００℃で３３分間加熱処理して
弱酸性基を有する吸水性架橋重合体（２）を得た。この
ものの拡散吸収倍率は３０．１ｇ／ｇであった。

【００５４】（参考例３）アクリル酸ナトリウム塩の水
溶液５５００ｇ（単量体濃度２０％）に、架橋剤として
メチレンビスアクリルアミド２．３５ｇを溶解させ窒素
ガスで３０分脱気後、内容積１０Ｌの攪拌羽根付き反応
器に供給し、単量体を３０℃の温度に保ち系を窒素ガス
置換した。次いで、攪拌下に過硫酸アンモニウム１．５
ｇとｌ−アスコルビン酸０．０７ｇを添加したところ１
分後に重合が開始した。窒素雰囲気中３０〜８０℃で重
合を行い、重合を開始して６０分後に、中和剤である炭
酸ナトリウム６０６．７ｇをさらに加えて攪拌した後、
含水ゲル状重合体を取り出した。得られた含水ゲル状重
合体は中和率が７５モル％であり、その径が約５ｍｍに
細分化されていた。この細分化された含水ゲル状重合体
を５０メッシュの金網上に広げ、１５０℃で９０分間熱
風乾燥した。次いで乾燥物を振動ミルを用いて粉砕し、
更に２０メッシュで分級した。このものは平均粒径が３
９０μｍで、しかも粒径が１０６μｍ未満の粒子の割合
が４重量％であった。得られた２０メッシュ通過物１０
０部に、エチレンカーボネート０．７５部、エチレング
リコ−ルジグリシジルエ−テル０．０５部、水３部およ
びエチルアルコール０．７５部からなる架橋剤組成液を
混合し、混合物を１９５℃で４０分間加熱処理して弱酸
性基を有する吸水性架橋重合体（２）を得た。このもの
の拡散吸収倍率は３４．０ｇ／ｇであった。

【００５５】（実施例１）参考例１で得られた吸水性架
橋重合体（１）１００部に対し、ポリエチレンイミン
（平均分子量７万）の塩酸塩（１００モル％中和物）の
４３％水溶液６．５部を添加混合し、混合後３０分間室
温で放置した。硬化物を８４０μｍの開孔を有する金網
を通過せしめ、本発明の吸水性ポリマー（１）を得た。

【００５６】（実施例２）参考例２で得られた吸水性架
橋重合体（２）１００部に対し、ポリエチレンイミン
（平均分子量７万）の塩酸塩（７０モル％中和物）の４
３％水溶液５．５部を添加混合し、混合後２０分間温度
９０℃の熱風乾燥機中で保持した。その後混合物を８４
０μｍの開孔を有する金網を通過せしめ、本発明の吸水
性ポリマー（２）を得た。

【００５７】（実施例３）参考例３で得られた吸水性架
橋重合体（３）１００部に対し、ポリエチレンイミン
（平均分子量７万）の塩酸塩（９５モル％中和物；５０
％ポリエチレンイミン水溶液１００部に３６％塩酸１１
２部を加えて調整）の４２．６％水溶液６．４部を添加
混合し、混合後２０分間温度９０℃の熱風乾燥機中で保
持した。その後混合物を８４０μｍの開孔を有する金網
を通過せしめ、本発明の吸水性ポリマー（３）を得た。

【００５８】（実施例４）参考例１で得られた吸水性架
橋重合体（１）１００部に対し、ポリエチレンイミン
（平均分子量７万）のリン酸塩（５０％ポリエチレンイ
ミン水溶液１００部に２６．８％リン酸水溶液を１４１
部加えて調整）の３６．４％水溶液７．２部を添加混合
し、混合後２０分間７０℃の熱風乾燥機中に保持した。
硬化物を８４０μｍの開孔を有する金網を通過せしめ、
本発明の吸水性ポリマー（４）を得た。

【００５９】（実施例５）参考例２で得られた吸水性架
橋重合体（２）１００部に対し、ポリエチレンイミン
（平均分子量７万）の３０％水溶液５部を添加混合し、
混合後２０分間温度９０℃の熱風乾燥機中で保持した。
その後混合物を８４０μｍの開孔を有する金網を通過せ
しめ、本発明の吸水性ポリマー（５）を得た。

【００６０】（実施例６）参考例３で得られた吸水性架
橋重合体（３）１００部に対し、ポリエチレンイミン
（平均分子量７万）の乳酸塩（５０％ポリエチレンイミ
ン水溶液１００部に４６．１％乳酸水溶液を２２７部加
えて調整）の４７．３％水溶液６．４部を添加混合し、
混合後２０分間温度９０℃の熱風乾燥機中で保持した。
その後混合物を８４０μｍの開孔を有する金網を通過せ
しめ、本発明の吸水性ポリマー（６）を得た。

【００６１】（比較例１）反応容器中にアクリル酸８０
０部、テトラアリルオキシエタン４部、および水３１６
６部を加えた。窒素を溶液中に吹き込んでバブリング
し、温度を１０℃に低下させた。溶存酸素が１ｐｐｍ以
下になった時に、次の触媒を以下の順序で加えた。イ）
水１０部中に２．４部の２，２’−アゾビスアミジノプ
ロパン二塩酸塩、ロ）水１０部中に０．２部のアスコル
ビン酸、ハ）水１０部中に２．２９部の３５％過酸化水
素。短時間の誘導期を経た後、重合が開始し、２時間で
最高温度６５℃〜７０℃に達した。生成ゲルを断熱容器
内に３時間保って、残存モノマーを１０００ｐｐｍ以下
に減少させた。得られたポリマーゲルを挽肉機で切断
し、次いで６４０部の水酸化ナトリウムの５０％水溶液
を加えた。ゲルの温度は水酸化ナトリウム水溶液添加前
はおよそ６６℃であり、水酸化ナトリウム水溶液の温度
は３８℃であった。均一な中和を行うため塩基水溶液中
で混合すべくゲルを再び細断した。発熱して８８℃〜９
３℃まで上昇したゲルに次いで水５０部に対し２．４部
のエチレングリコールジグリシジルエーテルから成る２
４℃の溶液を加えた。後架橋剤を均一に分散させるべ
く、ゲルを細断した。ポリマーは次いで回転型ドラムド
ライヤーを用いて１０５℃で１０％の水分含有量となる
まで乾燥した。結果として得られたフレーク状ポリマー
は次いで粉砕され、２０〜３２５メッシュの粒子サイズ
に篩分けされ、比較吸水性ポリマー（１）を得た。比較
吸水性ポリマー（１）の拡散吸収倍率は７ｇ／ｇであっ
た。また比較吸水性ポリマー（１）の鋼球落球試験結果
は６０分後においても鋼球が侵入し、比較吸水性ポリマ
ー（１）は湿潤時の結合性は全くなかった。さらに比較
吸水性ポリマー（１）の吸水体からの脱落率は１００％
であった。

【００６２】（比較例２）アクリル酸ナトリウム７４．
９５モル％、アクリル酸２５モル％およびトリメチロー
ルプロパントリアクリレート０．０５モル％からなるア
クリル酸塩系単量体の３９％水溶液４０００部を、過硫
酸ナトリウム５．０部およびＬ−アスコルビン酸０．２
５部を用いて窒素雰囲気中３０〜７０℃で重合を行い、
ゲル状含水重合体を得た。得られた含水ゲル状重合体を
１５０℃の熱風乾燥機で乾燥後、ハンマーミルで粉砕
し、５００μｍの開孔を有する金網（ＪＩＳ ３２メッ
シュ標準ふるい）でふるい分けして、３２メッシュ通過
物を得た。得られた３２メッシュ通過物１００部に対し
て、ポリエチレンイミン（平均分子量７万）の５０％水
溶液を６部添加混合し、室温で１時間放置後、混合物を
解砕し、全ての粒子を８４０μｍの開孔を有する金網を
通過せしめた。さらにこのものにアエロジル２００を
０．５部混合して比較吸水性ポリマー（２）を得た。

【００６３】（比較例３）比較吸水性ポリマー（１）１
００部に対し、ポリエチレンイミン（平均分子量７万）
の３０％水溶液５部を添加混合し、混合後３０分間室温
で放置した。硬化物を８４０μｍの開孔を有する金網を
通過せしめ、比較吸水性ポリマー（３）を得た。

【００６４】（実施例４）本発明の吸水性ポリマー
（１）〜（６）、比較吸水性ポリマー（１）〜（３）に
ついて吸水性ポリマーの拡散吸収倍率、鋼球落球試験、
加圧下の通液速度、鋼板への付着性、吸水体の拡散吸収
倍率、吸水体からの吸水性ポリマーの脱落率を測定し
た。結果を表１に示した。

【００６５】

【表１】

【００６６】

【発明の効果】本発明の吸水性ポリマーは以下のような
効果を有するものである。

【００６７】（１）本発明の吸水性ポリマーは、表面に
存在するポリアミン化合物が酸でブロックされているた
め、水性液体に接触しなければ、殆ど接着性を示さない
状態のまま、貯蔵したり輸送したりすることができ、そ
の貯蔵や輸送が容易である。

【００６８】（２）水性液体に接触しても、その粘着性
が発現し結合するまでに遅延効果があるので、吸水性ポ
リマー間にゲルブロキングを引き起こすことなく、吸水
性ポリマー中あるいは層中に液体が浸透することがで
き、従ってこの吸水性ポリマーの有効吸水性が大きく増
大されることになる。

【００６９】（３）本発明によって作られた吸水体は、
吸水性ポリマーの粘着性発現速度がコントロールされて
いるため、この吸水体に対する水性液体の流速が速い場
合にも、遅い場合にも有効に働くものとすることができ
る。

【００７０】（４）本発明の吸水性ポリマーは加圧下に
おいても拡散吸収倍率および通液性にすぐれるため、例
えば、紙おむつの吸水体中に高濃度で使用した場合に
も、すぐれた液貯蔵能力および液拡散能力を発揮でき
る。

【００７１】（５）本発明の吸水性ポリマーは水性液体
と接触して、導液空間を確保したまま結合でき、しかも
その強さで鋼球を反発できるため、吸水体自体の圧縮復
元性および湿潤強度を著しく向上でき、その結果吸水体
の吸水能力を飛躍的に向上できる。

【００７２】（６）本発明の吸水性ポリマーは吸水した
後でも、吸水性ポリマーがセルロース繊維など複合の相
手の支持構造体中を移動したり、脱落したりしにくくな
るので、吸水体の吸水量の設計が容易でかつ効果的であ
る。

【００７３】従って、本発明の吸水性ポリマーは、紙お
むつ、生理用ナプキン、失禁用パッドなどの衛生材料；
鮮度保持材、保冷材、ドリップ吸収材などの食品用途；
油水分離材、結露防止材、凝固材などの産業用途；止水
材、パッキング材、ゲル水嚢などの土木建築用資材；植
物や土壌などの保水材など、従来知られている吸水性ポ
リマーの各種用途に好適に使用できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における吸水性ポリマーが示す性能の一
つである拡散吸収倍率の測定に用いる測定装置の概略図
の断面図である。

【図２】上記測定装置の要部の断面図である。

【図３】上記測定装置において、生理食塩水の拡散方向
を説明する説明図である。

【図４】本発明における吸水性ポリマーが示す性能の一
つである加圧下の通液性の測定に用いる測定装置の概略
図の断面図である。

【図５】本発明における吸水体が示す性能の一つである
拡散吸収倍率の測定に用いる測定装置の概略図の断面図
である。

【図６】図５の測定装置の要部の断面図である。

【図７】図７の測定装置において、生理食塩水の拡散方
向を説明する説明図である。

【符号の説明】

１ 天秤 ２ 容器 ３ 外気吸入パイプ ４ 導管 ５ 測定部 ６ ガラスフィルタ ７ 濾紙 ８ シート ９ 支持円筒 １０ 金網 １１ 重り １２ 生理食塩水 １３ 測定部 １９ 支持角筒 ２０ 吸水性ポリマー Ａ 膨潤した吸水性ポリマー Ｂ 重り Ｃ 円形板 Ｄ 加圧棒 Ｈ ガラスフィルター Ｉ 加圧板 Ｊ 生理食塩水 Ｋ コック付きガラスカラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 信幸 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の １ 株式会社日本触媒内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 含水液体と接触して遅延結合性を示すこ
   とを特徴とする吸水性ポリマー。
2. 【請求項２】 含水液体と接触して遅延結合性を示すこ
   とを特徴とする吸水性ポリマーを含有する支持構造体か
   らなる吸水体。
3. 【請求項３】 生理食塩水２５ｇ／吸水性ポリマーｇを
   吸水し得られる膨潤ヒドロゲルに直径１５／３２インチ
   の鋼球を２０ｃｍの高さから自由落下させたときに、吸
   水開始５分以降にはじめて該膨潤ヒドロゲルへの鋼球侵
   入がなくなる吸水性ポリマーであって、かつ加圧下の通
   液性が２００秒以下で拡散吸収倍率が２５ｇ／ｇ以上で
   あることを特徴とする吸水性ポリマー。
4. 【請求項４】 ２０ｇ／ｃｍ²の荷重下の生理食塩水に
   対する拡散吸収倍率が少なくとも２５ｇ／ｇである酸基
   を有する吸水性架橋重合体１００重量部を、平均分子量
   ５０００以上のポリアミン化合物０．１〜１０重量部で
   処理することを特徴とする吸水性ポリマーの製法。
5. 【請求項５】 ポリアミン化合物がさらに酸性化合物を
   含む請求項４記載の吸水性ポリマーの製法。
6. 【請求項６】 酸性化合物の量がポリアミン化合物のア
   ミノ基の総和の５０モル％以上である請求項５記載の吸
   水性ポリマーの製法。
7. 【請求項７】 酸性化合物が、その水溶液中の酸解離定
   数（ｐＫａ、２５℃）が約４未満を示すものである請求
   項６記載の吸水性ポリマーの製法。