JPH1045929A - Production of porous crosslinked polymer material - Google Patents

Production of porous crosslinked polymer material

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JPH1045929A
JPH1045929A JP20212796A JP20212796A JPH1045929A JP H1045929 A JPH1045929 A JP H1045929A JP 20212796 A JP20212796 A JP 20212796A JP 20212796 A JP20212796 A JP 20212796A JP H1045929 A JPH1045929 A JP H1045929A
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JP
Japan
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water
polymer material
weight
pentaerythritol
emulsion
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JP20212796A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Yonemura
耕一 米村
Shigeru Sakamoto
繁 阪本
Nobuyuki Harada
信幸 原田
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Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a low-density porous crosslinked polymer material having improved absorption capacity in a state in which a water-in-oil type high disperse phase emulsion at high water to oil ratio is maintained. SOLUTION: This polymer material is produced from a water-in-oil type emulsion obtained by mixing a monomer component comprising essentially a crosslinking monomer having at least two polymerizable unsaturated groups in the molecule with water in the presence of a surfactant comprising essentially a pentaerythritol ester of a fatty acid.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高分散相油中水型
エマルジョン重合方法によって多孔質架橋ポリマー材料
を製造するに際して、用いる油中水型エマルジョンを得
る方法に関する。
The present invention relates to a method for obtaining a water-in-oil emulsion used in producing a porous cross-linked polymer material by a highly dispersed phase water-in-oil emulsion polymerization method.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリマーフォ一ムは独立気泡フォーム又
は連続気泡フォームのいずれかに分類することができ
る。連続気泡フォームは種々の液体及びガスを含むため
のマトリックスとして用いることができる。これらは例
えばワイプ及びおむつとして、担体及びイオン交換樹脂
として、種々に工業的に適用可能である。これらの用途
の幾つかに対しては、非常に低密度を有し、液体を吸収
し、保持する高い容量を有する多孔質架橋ポリマーブロ
ックを形成することが望ましい。このような高吸収容量
で低密度のポリマーブロックは、比較的少量の連続油相
と比較的多量の内部水相すなわち分散水相とを有する高
分散相エマルジョン(HIPE)として知られ、ある一
定種類の油中水型エマルジョンを重合することによって
製造される。一般的に、これらの高吸収容量の低密度フ
ォームは、界面活性剤の存在下で9:1を越える水相対油
相の重量比の高分散相油中水型エマルジョンを形成さ
せ、このエマルジョンの油相の単量体を約60℃において
重合開始剤によって約8時間重合させることによって製
造される。しかし、例えば、30:1を越えるような、高
い水対油比におけるエマルジョンの安定性は悪く、時に
はエマルジョンの破壊が生じる場合がある。
BACKGROUND OF THE INVENTION Polymer foams can be classified as either closed-cell foams or open-cell foams. Open cell foams can be used as a matrix to contain various liquids and gases. These are variously industrially applicable, for example, as wipes and diapers, as carriers and ion exchange resins. For some of these applications, it is desirable to form porous cross-linked polymer blocks that have very low density and high capacity to absorb and retain liquids. Such high absorption capacity, low density polymer blocks are known as highly dispersed phase emulsions (HIPEs) having a relatively small amount of continuous oil phase and a relatively large amount of internal or dispersed aqueous phase, Of water-in-oil emulsions. Generally, these high absorption capacity, low density foams form a highly dispersed phase water-in-oil emulsion with a weight ratio of water to oil phase greater than 9: 1 in the presence of a surfactant, It is produced by polymerizing the monomers in the oil phase at about 60 ° C. with a polymerization initiator for about 8 hours. However, the stability of the emulsion at high water-to-oil ratios, eg, above 30: 1, is poor and sometimes emulsion breakage can occur.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、改良
された吸収容量を有する、低密度で多孔質の架橋ポリマ
ー材料を得るために、高い水対油比においても高い安定
性を有する油中水型高分散相エマルジョンを用いて製造
する方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an oil having high stability even at high water to oil ratios in order to obtain a low density, porous, crosslinked polymer material having improved absorption capacity. It is an object of the present invention to provide a method for producing using a water-in-water type high dispersion phase emulsion.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本願発明者らは、前記目
的を達成すべく鋭意検討した結果、ペンタエリスリトー
ル脂肪酸エステルを必須とする界面活性剤の存在下に、
油中水型エマルジョンを形成させることにより、従来の
多孔質架橋ポリマー材料の製法では得られなかった安定
な油中水型エマルジョンが生成し、その後の工程で改良
された吸収容量を有する多孔質架橋ポリマー材料を提供
できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to achieve the above object, and found that, in the presence of a surfactant containing pentaerythritol fatty acid ester as an essential component,
By forming a water-in-oil emulsion, a stable water-in-oil emulsion that could not be obtained by the conventional method of producing a porous cross-linked polymer material is formed, and the porous cross-linking having an improved absorption capacity is obtained in a subsequent step. The inventors have found that a polymer material can be provided, and have completed the present invention.

【0005】以下に本発明を詳しく説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0006】多孔質ポリマー材料の製造には、油中水型
高分散相エマルジョン中に分散するか又はこのエマルジ
ョンの油相を形成することができるものであれば、種々
のビニル系単量体と分子中に少なくとも2個の重合性不
飽和基を有する架橋性単量体が使用可能である。本発明
で用いられるビニル系単量体には、例えば、スチレン、
α−メチルスチレン、クロロメチルスチレン、ビニルエ
チルベンゼン及びビニルトルエンのような、モノアルケ
ニルアレン単量体:例えば、2ーエチルヘキシルアクリ
レート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレ
ート、t−ブチルアクリレート、へキシルアクリレー
ト、n−ブチルメタクリレート、ラウリルノタクリレー
ト及びイソデシルメタクリレートのようなアクリレート
又はメタクリレートエーテル:及びこれらの混合物があ
る。
For the production of the porous polymer material, various vinyl monomers can be used as long as they can be dispersed in a water-in-oil type high-dispersion phase emulsion or can form the oil phase of the emulsion. Crosslinkable monomers having at least two polymerizable unsaturated groups in the molecule can be used. Vinyl monomers used in the present invention include, for example, styrene,
Monoalkenyl arene monomers such as α-methylstyrene, chloromethylstyrene, vinylethylbenzene and vinyltoluene: for example, 2-ethylhexyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, t-butyl acrylate, hexyl acrylate, n -Acrylates or methacrylate ethers such as butyl methacrylate, lauryl notacrylate and isodecyl methacrylate: and mixtures thereof.

【0007】本発明で用いられる分子中に少なくとも2
個の重合性不飽和基を有する架橋性単量体としては、例
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、ポリエチレ
ングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレング
リコールーポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリ
レート、プロピレングリコールジ(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、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、
1,6−へキサンジオールジ(メタ)アクリレート、N,
N’−メチレンビスアクリルアミド、N,N’−プロピレ
ンビスアクリルアミド、グリセリントリ(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、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレ
ート、多価アルコール(例えばグリセリン、トリメチロ
ールプロパンあるいはテトラメチロールメタン)のアル
キレンオキシド付加物と(メタ)アクリル酸とのエステ
ル化によって得られる多官能(メタ)アクリレートやジ
ビニルベンゼンなどを挙げることができ、これらの1種
または2種以上を用いることができる。これらの中で
も、本発明で使用するのに適した架橋性単量体は、ジビ
ニルベンゼンである。
[0007] In the molecule used in the present invention, at least two
Examples of the crosslinkable monomer having one polymerizable unsaturated group include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, and polyethylene glycol-polypropylene glycol di (meth). Acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, 1,3-butylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate,
1,6-hexanediol di (meth) acrylate, N,
N'-methylenebisacrylamide, N, N'-propylenebisacrylamide, glycerin tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, tetramethylolmethanetetra (meth) acrylate, polyhydric alcohol (for example, glycerin, trimethylol Examples thereof include polyfunctional (meth) acrylates and divinylbenzenes obtained by esterification of an alkylene oxide adduct of propane or tetramethylolmethane with (meth) acrylic acid. One or more of these may be used. be able to. Among these, a crosslinkable monomer suitable for use in the present invention is divinylbenzene.

【0008】また、本発明において使用される分子中に
少なくとも2個の重合性不飽和基を有する架橋性単量体
の全単量体成分に対する割合は、全単量体成分中の1〜5
0重量%、好ましくは5〜45重量%、より好ましくは10〜
40重量%の範囲である。架橋性単量体の使用量が1重量
%未満では、架橋重合体に粘着性が生じて連続した孔を
有する多孔質成形体とすることが困難となったり、吸液
時に架橋重合体自体が溶解しやすくなり十分な吸液性能
が発現しない場合がある。また50重量%を越えると、得
られる吸液材の単位体積当りあるいは単位重量当りの吸
収量が不十分となる場合がある。
Further, the ratio of the crosslinkable monomer having at least two polymerizable unsaturated groups in the molecule used in the present invention to the total monomer component is 1 to 5 in the total monomer component.
0% by weight, preferably 5 to 45% by weight, more preferably 10 to
It is in the range of 40% by weight. If the amount of the crosslinkable monomer used is less than 1% by weight, it becomes difficult to form a porous molded body having continuous pores due to stickiness of the crosslinked polymer, or the crosslinked polymer itself during liquid absorption becomes difficult. It may be easily dissolved and may not exhibit sufficient liquid absorption performance. On the other hand, if it exceeds 50% by weight, the absorption amount per unit volume or unit weight of the obtained liquid absorbing material may be insufficient.

【0009】本発明において使用されるペンタエリスリ
トール脂肪酸エステルはペンタエリスリトールと脂肪酸
とのエステル化物であれば使用可能である。中でもペン
タエリスリトールモノラウレート、ペンタエリスリトー
ルモノパルミテート、ペンタエリスリトールモノステア
レート、ペンタエリスリトールモノオレエートが好まし
い。これらペンタエリスリトール脂肪酸エステルは単独
でもしくは吸液速度を改善するために2種以上あるいは
ソルビタン脂肪酸エステル等の他の界面活性剤と混合し
て使用してもよい。
The pentaerythritol fatty acid ester used in the present invention may be any ester of pentaerythritol and a fatty acid. Among them, pentaerythritol monolaurate, pentaerythritol monopalmitate, pentaerythritol monostearate and pentaerythritol monooleate are preferred. These pentaerythritol fatty acid esters may be used alone or in admixture with two or more kinds to improve the liquid absorption rate, or in combination with other surfactants such as sorbitan fatty acid esters.

【0010】ペンタエリスリト−ル脂肪酸エステルを必
須とする界面活性剤の全使用量は、通常単量体成分100
重量部に対し1〜40重量部の範囲である。好ましくは5〜
30重量部の範囲である。1重量部よりもペンタエリスリ
トール脂肪酸エステルを必須とする界面活性剤が少ない
場合には、油中水型エマルジョンが不安定となる場合が
ある。40重量部よりも多い場合には使用量に見合っただ
けの効果が発現しない場合がある。
[0010] The total amount of the surfactant containing pentaerythritol fatty acid ester as an essential component is usually 100
It is in the range of 1 to 40 parts by weight based on parts by weight. Preferably 5 to
It is in the range of 30 parts by weight. When the amount of the surfactant containing pentaerythritol fatty acid ester as an essential component is less than 1 part by weight, the water-in-oil emulsion may become unstable. If the amount is more than 40 parts by weight, the effect corresponding to the amount used may not be exhibited.

【0011】良好な高分散相油中水型エマルジョンは、
エマルジョンの実質的な分解なしに得られるようなエマ
ルジョンである。エマルジョン生成後にエマルジョン表
面に存在する吸収されない遊離水によって、エマルジョ
ンの分解又は劣化を知ることができる。従って、良好な
エマルジョンが硬化した場合には、硬化後に吸収されな
い水は全く又は殆ど目視されない。エマルジョン製造に
用いられた総水量を基準にして、吸収されない遊離水が
一般に5重量%より多い場合に、エマルジョンは実質的
に分解したことになる。すなわち硬化中に、エマルジョ
ンの分解はエマルジョン製造に用いられた総水量を基準
にして、総水量の10重量%未満、より好ましくは5重量
%未満であるべきである。
[0011] A good water-in-oil emulsion with a high disperse phase is
An emulsion as obtained without substantial degradation of the emulsion. The unabsorbed free water present on the emulsion surface after the formation of the emulsion indicates the decomposition or deterioration of the emulsion. Thus, when a good emulsion cures, no or little water is not absorbed after curing. An emulsion is substantially degraded when the amount of unabsorbed free water is generally greater than 5% by weight, based on the total amount of water used to make the emulsion. That is, during curing, the decomposition of the emulsion should be less than 10% by weight, more preferably less than 5% by weight of the total water, based on the total water used to make the emulsion.

【0012】更に本発明では、重合時の油中水型エマル
ジョンを安定化せしめる目的で、各種の安定化剤を油相
又は水相に予め添加しておくこともできる。安定化剤と
して好適なものは水溶性の無機塩であり、このものを水
相中に添加しておくことが好ましい。このような水溶性
無機塩としては、例えばカリウム、ナトリウム、カルシ
ウム、マグネシム、アルミニウム等の水溶性塩が挙げら
れ、特に多価金属塩が好ましい。水溶性無機塩の添加量
は水100重量部に対し0.1〜20重量部、特に0.3〜10重量
部の範囲が好ましい。
Further, in the present invention, various stabilizers can be added to the oil phase or the aqueous phase in advance for the purpose of stabilizing the water-in-oil emulsion at the time of polymerization. Suitable as a stabilizer are water-soluble inorganic salts, which are preferably added to the aqueous phase. Such water-soluble inorganic salts include, for example, water-soluble salts such as potassium, sodium, calcium, magnesium, and aluminum, and polyvalent metal salts are particularly preferable. The addition amount of the water-soluble inorganic salt is preferably 0.1 to 20 parts by weight, particularly preferably 0.3 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of water.

【0013】本発明において使用される重合開始剤とし
ては、従来より公知のラジカル発生剤を使用すればよ
く、例えばベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオ
キシド、クメンハイドロパーオキシド等の単量体可溶性
有機過酸化物;2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、
2,2’−アゾビスジメチルバレロニトリル等の単量体可
溶性アゾ化合物;過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、
過硫酸アンモニウム等の水溶性過硫酸塩、2,2’−アゾ
ビス(N,N−ジメチレンイソブチルアミジン)2塩酸
塩、2,2’ーアゾビス(2ーアミジノプロパン)2塩酸塩
等の水溶性アゾ化合物などを挙げることができ、これら
を単独あるいは2種以上を併用できる。さらにチオ硫酸
ナトリウム、亜硫酸ナトリウム等の還元剤と併用してレ
ドックス重合触媒としても使用できる。特に孔径を制御
するためには低温で重合可能なレドックス重合触媒を用
いるのが好ましい。これら重合開始剤は単量体または水
と混合して用いられるが、その使用量は単量体成分に対
し0.05〜5重量%、特に0.1〜3重量%の範囲が好まし
い。
As the polymerization initiator used in the present invention, a conventionally known radical generator may be used. For example, monomer-soluble organic peroxides such as benzoyl peroxide, lauroyl peroxide and cumene hydroperoxide may be used. 2,2′-azobisisobutyronitrile,
Monomer-soluble azo compounds such as 2,2′-azobisdimethylvaleronitrile; potassium persulfate, sodium persulfate,
Water-soluble persulfates such as ammonium persulfate; water-soluble azo compounds such as 2,2'-azobis (N, N-dimethyleneisobutylamidine) dihydrochloride and 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride These can be used alone or in combination of two or more. Further, it can be used as a redox polymerization catalyst in combination with a reducing agent such as sodium thiosulfate and sodium sulfite. In particular, in order to control the pore size, it is preferable to use a redox polymerization catalyst that can be polymerized at a low temperature. These polymerization initiators are used in the form of a mixture with a monomer or water. The amount of the polymerization initiator to be used is preferably 0.05 to 5% by weight, more preferably 0.1 to 3% by weight, based on the monomer components.

【0014】本発明の多孔質架橋ポリマー材料を得るに
際し、まずビニル系単量体と、分子中に少なくとも2個
の重合性不飽和基を有する架橋性単量体からなる油相成
分と、水とを、ペンタエリスリトール脂肪酸エステルを
必須とする界面活性剤の存在下に混合し、多量の水を内
部不連続相として有する油中水型エマルジョンを形成せ
しめることが必要である。油相成分と水の好ましい混合
割合は油相成分1〜10重量%に対し水99〜90重量%の範
囲である。より好ましくは油相成分1〜5重量部に対し水
99〜95重量%の範囲である。油相成分の量が1重量%未
満では、得られた多孔質架橋ポリマー材料の強度が低下
して取扱い性に問題が生じる場合がある。また油相成分
の量が10重量%よりも多い場合には、得られる多孔質架
橋ポリマー材料の吸液量が低下する場合がある。
In obtaining the porous crosslinked polymer material of the present invention, first, a vinyl monomer, an oil phase component comprising a crosslinkable monomer having at least two polymerizable unsaturated groups in a molecule, and water Must be mixed in the presence of a surfactant essentially containing pentaerythritol fatty acid ester to form a water-in-oil emulsion having a large amount of water as an internal discontinuous phase. The preferred mixing ratio of the oil phase component and water is in the range of 99 to 90% by weight of water to 1 to 10% by weight of the oil phase component. More preferably 1 to 5 parts by weight of oil phase component with water
It ranges from 99 to 95% by weight. If the amount of the oil phase component is less than 1% by weight, the strength of the obtained porous cross-linked polymer material may be reduced, which may cause a problem in handleability. When the amount of the oil phase component is more than 10% by weight, the liquid absorption of the obtained porous cross-linked polymer material may decrease.

【0015】本発明において、油相成分をペンタエリス
リトール脂肪酸エステルを必須とする界面活性剤の存在
下に、水と混合し、油中水型エマルジョンを形成する方
法としては、多量の水を内部不連続相として有する油中
水型エマルションを形成できるのであれば特にこだわら
ない。例えば、1)ペンタエリスリトール脂肪酸エステ
ルを溶解した油相を攪拌下に水中に添加する方法、2)
ペンタエリスリトール脂肪酸エステルを溶解した油相に
水を攪拌下に添加する方法、3)ペンタエリスリトール
脂肪酸エステルを溶解した油相に水を加え攪拌する方
法、4)水にペンタエリスリトール脂肪酸エステルを溶
解した油相を加え攪拌する方法、5)ペンタエリスリト
ール脂肪酸エステルを溶解した油相と水とをそれぞれ連
続的にフィードしながら混合する方法などを挙げること
ができる。またそれぞれの方法において、ペンタエリス
リトール脂肪酸エステルを必須とする界面活性剤は、前
記方法のように油相に予め溶解していてもよいが、水に
予め分散させておいたり、油相成分と、水と、ペンタエ
リスリトール脂肪酸エステルを必須とする界面活性剤と
を別々に供給混合することもできる。経済的観点から好
ましい方法は予めペンタエリスリトール脂肪酸エステル
を必須とする界面活性剤を油相成分に溶解させておく方
法である。
In the present invention, as a method of forming a water-in-oil emulsion by mixing an oil phase component with water in the presence of a surfactant essentially containing a pentaerythritol fatty acid ester, a large amount of water is immiscible. There is no particular limitation as long as a water-in-oil emulsion having a continuous phase can be formed. For example, 1) a method in which an oil phase in which a pentaerythritol fatty acid ester is dissolved is added to water with stirring, 2)
A method in which water is added to an oil phase in which pentaerythritol fatty acid ester is dissolved while stirring, 3) A method in which water is added to an oil phase in which pentaerythritol fatty acid ester is dissolved and stirred, 4) An oil in which pentaerythritol fatty acid ester is dissolved in water And a method in which the oil phase in which the pentaerythritol fatty acid ester is dissolved and water are continuously fed and mixed. Further, in each method, a surfactant that essentially requires a pentaerythritol fatty acid ester may be previously dissolved in an oil phase as in the above method, or may be previously dispersed in water, or an oil phase component, Water and a surfactant essentially containing pentaerythritol fatty acid ester can be separately supplied and mixed. A preferred method from an economic viewpoint is a method in which a surfactant essentially containing pentaerythritol fatty acid ester is dissolved in the oil phase component in advance.

【0016】本発明において使用できる混合あるいは攪
拝装置としては、従来公知のものを使用でき、例えば、
各種攪拌翼を装備した槽型攪拌装置、スタティックミキ
サー、二一ダー、ホモジナイザー等を例示できる。
As the mixing or stirring device that can be used in the present invention, a conventionally known mixing or worling device can be used.
Examples thereof include a tank-type stirring device equipped with various stirring blades, a static mixer, a neader, and a homogenizer.

【0017】本発明の方法では、前記方法により形成さ
れた油中水型エマルションは重合開始剤存在下で15〜90
℃の温度に加熟重合され、多孔質架橋重合体を得る。重
合に際し、油中水型エマルションは、その内部水相が破
壊されない条件下で静置重合するのが好ましく、例えば
油中水型エマルションをバッチ毎にあるいは連続的にフ
ィードしながら、キャスト重合することができる。重合
に当り、重合容器を任意の形状とすることで、重合によ
り得られる多孔質架橋重合体を任意形状、例えば粒子
状、繊維状、マット状、シート状、ブロック状等に成形
重合することも可能である。もちろん重合法として連続
重合法を採用することも可能である。重合温度は15〜90
℃の範囲、好ましくは20〜50℃の範囲である。重合前半
を20〜50℃の温度範囲で行ない、後半を50〜90℃の温度
範囲で行うことも可能である。重合時間は1〜30時間程
度が適切である。重合温度が15℃未満では、重合に長時
間を要し工業的に好ましくなく、また90℃を越える高温
では、得られる多孔質架橋重合体の孔径制御が困難とな
り、吸液材の吸液量が低下する。
In the method of the present invention, the water-in-oil emulsion formed by the above method is used in the presence of a polymerization initiator in the range of 15 to 90.
Aged at a temperature of ℃ to obtain a porous cross-linked polymer. In the polymerization, the water-in-oil emulsion is preferably subjected to static polymerization under conditions in which the internal aqueous phase is not destroyed.For example, cast polymerization is performed while feeding the water-in-oil emulsion batchwise or continuously. Can be. In the polymerization, by forming the polymerization container into an arbitrary shape, the porous cross-linked polymer obtained by the polymerization can be formed and polymerized into an arbitrary shape, for example, particles, fibers, mats, sheets, blocks, and the like. It is possible. Of course, a continuous polymerization method can be employed as the polymerization method. Polymerization temperature is 15-90
° C, preferably in the range of 20 to 50 ° C. It is also possible to carry out the first half of the polymerization in a temperature range of 20 to 50 ° C. and the second half in a temperature range of 50 to 90 ° C. The polymerization time is suitably about 1 to 30 hours. If the polymerization temperature is lower than 15 ° C., it takes a long time for polymerization and is not industrially preferable.If the polymerization temperature is higher than 90 ° C., it becomes difficult to control the pore size of the obtained porous cross-linked polymer, and the liquid absorption of the liquid absorbing material Decrease.

【0018】本発明の方法によって製造した多孔質架橋
重合体を洗浄し、乾燥させて、液体の吸収に特に有用な
吸収性ブロックを得ることができる。多孔質架橋重合体
の電解質含量を減ずるために、これらの多孔質架橋重合
体を溶剤によって一般的に洗浄する。適当な溶剤は、例
えば、アルコール、低濃度の電解質溶液(水相よりも低
濃度)、例えば1%塩化カルシウム溶液又は脱イオン水
等である。洗浄した多孔質架橋重合体は多孔質架橋重合
体から水及び/又は溶剤をスクィーズすることによって
及び/又は風乾、熱乾燥若しくは真空乾燥を用いること
によって乾燥させることができる。
The porous crosslinked polymer produced by the method of the present invention can be washed and dried to obtain an absorbent block that is particularly useful for absorbing liquids. In order to reduce the electrolyte content of the porous crosslinked polymers, these porous crosslinked polymers are generally washed with a solvent. Suitable solvents are, for example, alcohols, low-concentration electrolyte solutions (lower than the aqueous phase), such as 1% calcium chloride solution or deionized water. The washed porous cross-linked polymer can be dried by squeezing water and / or solvent from the porous cross-linked polymer and / or by using air drying, heat drying or vacuum drying.

【0019】本発明の製造方法では硬化後の離水量が少
ない、したがって高い吸収容量を有する低密度多孔質架
橋ポリマー材料を製造することができる。このようにし
て得られる本発明の低密度多孔質架橋ポリマー材料は、
裁断するなどして任意の形状、例えぱシート状、ブロッ
ク状、繊維状、フィルム状、粉末状などの目的に応じた
形態とすることができ、しかも、水、アルコール、石油
等の液体と接触した際に液体が成形体内部へ浸透してゆ
く連続した多数の孔を有した多孔質成形体よりなるもの
であるので、著しく吸液倍率に優れている。本発明の多
孔質成形体をそのまま吸液材として用いてもよいが、多
孔質成形体を少なくとも一部が液透過性を有するフィル
ムで挟持したり、多孔質成形体を液透過性材料からなる
容器に充填したりして、吸液物品として使用することも
可能である。
According to the production method of the present invention, it is possible to produce a low-density porous crosslinked polymer material having a small amount of syneresis after curing and therefore having a high absorption capacity. The low-density porous crosslinked polymer material of the present invention thus obtained is
It can be cut into any shape, such as sheet, block, fiber, film, powder, etc., according to the purpose, and it comes in contact with liquids such as water, alcohol, petroleum, etc. Since it is made of a porous molded body having a large number of continuous pores in which the liquid permeates into the molded body when it is made, the liquid absorption capacity is remarkably excellent. Although the porous molded article of the present invention may be used as it is as a liquid absorbing material, at least a part of the porous molded article is sandwiched by a liquid-permeable film, or the porous molded article is made of a liquid-permeable material. It is also possible to fill a container and use it as a liquid absorbing article.

【0020】つぎに、本発明について実施例をあげて詳
細に説明するが、本発明はこれだけに限定されるもので
はない。なお、例中特にことわりのない限り、部は重量
部を表すものとする。本発明における離水率および低密
度多孔質架橋ポリマー材料の各種液体に対する単位重量
当りの吸収量は以下の方法で測定した。
Next, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In the examples, unless otherwise specified, parts mean parts by weight. The water separation rate and the absorption per unit weight of the low-density porous crosslinked polymer material for various liquids in the present invention were measured by the following methods.

【0021】(離水率)硬化後に吸収されない水の重量
を測定し以下の式で離水率(重量%)を求めた。 離水率=硬化後に吸収されない水の重量/エマルジョン
製造に用いられた総水量 (単位重量当りの吸収量)厚さ約10mmで1cm角に裁断し
た予め秤量した乾燥試料を用い、十分な量の各種液体に
この試料を浸した。液体を吸収し膨張した試料を、直径
120mm高さ5mmのガラスフィルター(#0:Duran社製)の
上に30秒間放置して液切りを行なった後、吸液した試料
の重量を測定し、以下の式で各種液体の吸収量(g/g)
を求めた。
(Water separation rate) The weight of water not absorbed after curing was measured, and the water separation rate (% by weight) was determined by the following equation. Water separation rate = weight of water not absorbed after curing / total amount of water used in emulsion production (absorbed amount per unit weight) Use a pre-weighed dry sample cut to 1 cm square with a thickness of about 10 mm, and a sufficient amount of various The sample was immersed in the liquid. The sample that has absorbed the liquid and expanded has a diameter of
After leaving it on a glass filter (# 0: manufactured by Duran) having a height of 120 mm and a height of 5 mm for 30 seconds to drain the liquid, the weight of the absorbed sample was measured, and the absorption amount of various liquids was calculated by the following formula ( g / g)
I asked.

【0022】吸収量=(吸液後の試料重量−吸液前の試
料重量)/吸液前の試料重量
Absorption amount = (weight of sample after liquid absorption−weight of sample before liquid absorption) / weight of sample before liquid absorption

【0023】[0023]

【実施例】つぎに、実施例を挙げて本発明をさらに具体
的に説明する。
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

【0024】(実施例1)1000mlの円筒形ポリプロピレ
ン製容器に、水相として塩化カルシウム30g、過硫酸ナ
トリウム4.8gおよび純水312gを仕込んだ。ついで、油相
としてスチレン1.3g、2−エチルヘキシルアクリレート
4.0g、55%ジビニルベンゼン1.3g、およびペンタエリス
リトールモノオレエート(商品名エキセパールPE−M
O、花王株式会社製)1.2gからなる溶液を室温で攪拌下
に容器中へ添加した。4時間後に重合系がヨーグルト状
になり良好なエマルジョンが得られた。重合系がヨーグ
ルト状になった時点で攪拌を停止し、亜硫酸水素ナトリ
ウム0.11gを純水5.0gに溶かした溶液を加え、再びエマ
ルジョンが均一になるまで攪拌した。攪拌終了後、容器
を室温に保って3時間重合を行ない、その後60℃のウォ
ーターバスに2時間容器をいれ重合を完結させた。この
時、離水量は11.1gで離水率は3.5重量%であり離水量の
少ない硬化物が得られた。硬化物を60℃の湯で湯洗した
のち含水状態で厚さ10mmの大きさにスライスし、さらに
穴あきプレートの間で厚さ方向に圧縮脱水する。次に60
℃の1%塩化カルシウム水溶液で膨潤、脱水を2回行い
60℃の熱風乾燥機中で10時間乾燥して、本発明の多孔質
架橋ポリマー材料(1)を得た。多孔質架橋ポリマー材
料(1)は25℃のエタノール(試薬特級、和光純薬工業
株式会社製、純度99.5%以上)の吸収量が19.6g/gであ
った。多孔質架橋ポリマー材料(1)は60℃の水の吸収
量が19.5g/gであった。
Example 1 A 1000 ml cylindrical polypropylene container was charged with 30 g of calcium chloride, 4.8 g of sodium persulfate and 312 g of pure water as an aqueous phase. Then, 1.3 g of styrene and 2-ethylhexyl acrylate were used as the oil phase.
4.0 g, 55 g divinylbenzene 1.3 g, and pentaerythritol monooleate (trade name: Exepearl PE-M
O, manufactured by Kao Corporation) was added into a container with stirring at room temperature. After 4 hours, the polymerization system became yogurt-like and a good emulsion was obtained. When the polymerization system became yogurt, stirring was stopped, a solution of 0.11 g of sodium bisulfite dissolved in 5.0 g of pure water was added, and the mixture was stirred again until the emulsion became uniform. After completion of the stirring, polymerization was carried out for 3 hours while keeping the vessel at room temperature, and then the vessel was placed in a 60 ° C water bath for 2 hours to complete the polymerization. At this time, the amount of water separation was 11.1 g, the water separation rate was 3.5% by weight, and a cured product with a small amount of water separation was obtained. The cured product is washed with hot water at 60 ° C., sliced in a water-containing state into a size of 10 mm in thickness, and further compressed and dehydrated in the thickness direction between perforated plates. Then 60
Swell and dehydrate twice with 1% calcium chloride aqueous solution at ℃
It was dried in a hot air dryer at 60 ° C. for 10 hours to obtain a porous crosslinked polymer material (1) of the present invention. The porous cross-linked polymer material (1) had an absorption amount of 19.6 g / g of ethanol (special grade reagent, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., purity: 99.5% or more) at 25 ° C. The porous crosslinked polymer material (1) had an absorption amount of water at 60 ° C. of 19.5 g / g.

【0025】(実施例2)1000mlの円筒形ポリプロピレ
ン製容器に、水相として塩化カルシウム30g、過硫酸ナ
トリウム4.8gおよび純水312gを仕込んだ。ついで、油相
としてスチレン0.9g、2−エチルヘキシルアクリレート
4.2g、55%ジビニルベンゼン1.5g、およびペンタエリス
リトールモノオレエート(商品名エキセパールPE−M
O、花王株式会社製)1.2gからなる溶液を室温で攪拌下
に容器中へ添加した。2時間後に重合系がヨーグルト状
になり良好なエマルジョンが得られた。重合系がヨーグ
ルト状になった時点で攪拌を停止し、亜硫酸水素ナトリ
ウム0.11gを純水5.0gに溶かした溶液を加え、再びエマ
ルジョンが均一になるまで攪拌した。攪拌終了後、容器
を室温に保って3時間重合を行ない、その後60℃のウォ
ーターバスに2時間容器をいれ重合を完結させた。この
時、離水量は9.3gで離水率は2.9重量%であり離水量の
少ない硬化物が得られた。硬化物を60℃の湯で湯洗した
のち含水状態で厚さ10mmの大きさにスライスし、さらに
穴あきプレートの間で厚さ方向に圧縮脱水する。次に60
℃の1%塩化カルシウム水溶液で膨潤、脱水を2回行い
60℃の熱風乾燥機中で10時間乾燥して、本発明の多孔質
架橋ポリマー材料(2)を得た。多孔質架橋ポリマー材
料(2)は25℃のエタノール(試薬特級、和光純薬工業
株式会社製、純度99.5%以上)の吸収量が22.7g/gであ
った。多孔質架橋ポリマー材料(2)は60℃の水の吸収
量が19.7g/gであった。
Example 2 A 1000 ml cylindrical polypropylene container was charged with 30 g of calcium chloride, 4.8 g of sodium persulfate and 312 g of pure water as an aqueous phase. Then, 0.9 g of styrene and 2-ethylhexyl acrylate were used as the oil phase.
4.2 g, 1.5 g of 55% divinylbenzene, and pentaerythritol monooleate (trade name: Exepearl PE-M
O, manufactured by Kao Corporation) was added into a container with stirring at room temperature. Two hours later, the polymerization system became a yogurt state, and a good emulsion was obtained. When the polymerization system became yogurt, stirring was stopped, a solution of 0.11 g of sodium bisulfite dissolved in 5.0 g of pure water was added, and the mixture was stirred again until the emulsion became uniform. After completion of the stirring, polymerization was carried out for 3 hours while keeping the vessel at room temperature, and then the vessel was placed in a 60 ° C water bath for 2 hours to complete the polymerization. At this time, the amount of syneresis was 9.3 g, the syneresis rate was 2.9% by weight, and a cured product with less syneresis was obtained. The cured product is washed with hot water at 60 ° C., sliced in a water-containing state into a size of 10 mm in thickness, and further compressed and dehydrated in the thickness direction between perforated plates. Then 60
Swell and dehydrate twice with 1% calcium chloride aqueous solution at ℃
It was dried in a hot air dryer at 60 ° C. for 10 hours to obtain a porous crosslinked polymer material (2) of the present invention. The porous crosslinked polymer material (2) had an absorption amount of 22.7 g / g of ethanol at 25 ° C. (special grade reagent, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., purity: 99.5% or more). The porous cross-linked polymer material (2) had an absorption amount of water at 60 ° C. of 19.7 g / g.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 油中水型エマルジョンから多孔質架橋ポ
リマー材料を製造するに際し、油中水型エマルジョン
が、分子中に少なくとも2個の重合性不飽和基を有する
架橋性単量体を必須とする単量体成分を、ペンタエリス
リトール脂肪酸エステルを必須とする界面活性剤の存在
下に水と混合して得られたものであることを特徴とする
多孔質架橋ポリマ−材料の製造方法。
In producing a porous cross-linked polymer material from a water-in-oil emulsion, the water-in-oil emulsion requires a cross-linkable monomer having at least two polymerizable unsaturated groups in a molecule. A method for producing a porous cross-linked polymer material, characterized by being obtained by mixing a monomer component to be obtained with water in the presence of a surfactant containing a pentaerythritol fatty acid ester as an essential component.
【請求項2】 油中水型エマルジョンが、エマルジョン
を基準として少なくとも90重量%の分散相としての水
を含むものである請求項1記載の多孔質架橋ポリマ−材
料の製造方法。
2. The process according to claim 1, wherein the water-in-oil emulsion contains at least 90% by weight, based on the emulsion, of water as a disperse phase.
【請求項3】 ペンタエリスリトール脂肪酸エステルを
必須とする界面活性剤の量が、単量体成分を基準として
1〜40重量%である請求項1または2記載の多孔質架
橋ポリマ−材料の製造方法。
3. The process for producing a porous cross-linked polymer material according to claim 1, wherein the amount of the surfactant containing pentaerythritol fatty acid ester as an essential component is 1 to 40% by weight based on the monomer component. .
【請求項4】 ペンタエリスリトール脂肪酸エステル
が、ペンタエリスリトールモノラウレート、ペンタエリ
スリトールモノパルミテート、ペンタエリスリトールモ
ノステアレートおよびペンタエリスリトールモノオレエ
ートから選ばれる少なくとも1種である請求項1〜3の
いずれか1項に記載の多孔質架橋ポリマ−材料の製造方
法。
4. The pentaerythritol fatty acid ester is at least one selected from pentaerythritol monolaurate, pentaerythritol monopalmitate, pentaerythritol monostearate and pentaerythritol monooleate. A method for producing a porous crosslinked polymer material according to claim 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002121314A (en) * 2000-10-13 2002-04-23 Nippon Shokubai Co Ltd Production method for porous polymer
JP2003510390A (en) * 1999-09-17 2003-03-18 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Foams produced by photopolymerization of emulsions
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