JPS60255814A - ゲル強度の改良された吸水性樹脂の製法 - Google Patents
ゲル強度の改良された吸水性樹脂の製法Info
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- JPS60255814A JPS60255814A JP11268884A JP11268884A JPS60255814A JP S60255814 A JPS60255814 A JP S60255814A JP 11268884 A JP11268884 A JP 11268884A JP 11268884 A JP11268884 A JP 11268884A JP S60255814 A JPS60255814 A JP S60255814A
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はゲル強度の改良された吸水性樹脂の製法に関す
る。
る。
［従来技術］
吸水性樹脂は生理用品、おむつ、使い捨て雑巾などの衛
生関係や保水剤などの農園芸関係に使用されているほか
、汚泥の凝固、建材の結露防止、油類の脱水などの用途
に用いられている。
生関係や保水剤などの農園芸関係に使用されているほか
、汚泥の凝固、建材の結露防止、油類の脱水などの用途
に用いられている。
この種の吸水性樹脂としては、カルボキシメ・チルセル
ロース架橋物、ポリエチレンオキシド部分架橋物、でん
ぷん−アクリロニトリルグラフト共重合体の加水分解物
、ポリアクリル酸塩部分架橋物、ビニルアルコール−ア
クリル酸塩共重合体などが知られているが、いずれのば
あいにも吸水能が低かったり、たとえ吸水能が＾くても
吸水後のゲル強度が弱いとか、吸水後のゲルがべとつい
た感じのゲルになるなどの欠点を有している。
ロース架橋物、ポリエチレンオキシド部分架橋物、でん
ぷん−アクリロニトリルグラフト共重合体の加水分解物
、ポリアクリル酸塩部分架橋物、ビニルアルコール−ア
クリル酸塩共重合体などが知られているが、いずれのば
あいにも吸水能が低かったり、たとえ吸水能が＾くても
吸水後のゲル強度が弱いとか、吸水後のゲルがべとつい
た感じのゲルになるなどの欠点を有している。
吸水性樹脂の吸水後のゲル強度をあげる方法としては、
吸水性樹脂の架橋密度を高くする方法があるが、吸水性
樹脂本来の性能である吸水能が低下するため好ましくな
い。
吸水性樹脂の架橋密度を高くする方法があるが、吸水性
樹脂本来の性能である吸水能が低下するため好ましくな
い。
吸水性樹脂の吸水後のゲル強度をあげる他の方法として
は、たとえば低級１価アルコールのごとき親水性有機溶
剤の存在下で吸水性樹脂に水を添加し、吸水性樹脂に水
を実質的に均一に吸収させた状態で架橋させ、ついで乾
燥させる方法がある。この方法では、水を多く吸収させ
た状態で架橋させること達吸水性樹脂の吸水能などの点
から好ましいと考えられるが、該方法を採用するばあい
には水の使用量が制限され、吸水量が少ない状態でも吸
水膨潤状態の樹脂粒子相互間に凝集がおこり、塊状とな
りやすく、作業性もわるく、工業的に行なうのに適して
いるとはいいがたい。したがって該方法においては、多
量の親水性有機溶剤の存在下に少量の水を添加し、吸水
性樹脂粒子を吸水膨潤状態にせしめ、樹脂粒子間に凝集
がおこりにくい状態にして架橋反応させることが必要で
あるため、製造コストが＾い、生産性が低いなどの問題
がある。
は、たとえば低級１価アルコールのごとき親水性有機溶
剤の存在下で吸水性樹脂に水を添加し、吸水性樹脂に水
を実質的に均一に吸収させた状態で架橋させ、ついで乾
燥させる方法がある。この方法では、水を多く吸収させ
た状態で架橋させること達吸水性樹脂の吸水能などの点
から好ましいと考えられるが、該方法を採用するばあい
には水の使用量が制限され、吸水量が少ない状態でも吸
水膨潤状態の樹脂粒子相互間に凝集がおこり、塊状とな
りやすく、作業性もわるく、工業的に行なうのに適して
いるとはいいがたい。したがって該方法においては、多
量の親水性有機溶剤の存在下に少量の水を添加し、吸水
性樹脂粒子を吸水膨潤状態にせしめ、樹脂粒子間に凝集
がおこりにくい状態にして架橋反応させることが必要で
あるため、製造コストが＾い、生産性が低いなどの問題
がある。
［発明の概要］
本発明者らは上記のごとき実情に観み、吸水性樹脂の吸
水能および吸水速度を維持し、吸水後のゲル強度が大き
く、吸水後のゲルがべとついた感じにならない吸水後の
ゲル強度の改良された吸水性樹脂を、効率よく容易かつ
安価に製造することを目的として鋭意研究を重ねだ結果
、吸水後のゲル強度の改良された吸水性樹脂の製造時に
不活性な無機質粉末を用い、架橋剤および水を噴霧添加
し、架橋させることにより、従来技術において必要不可
欠な成分であった親水性有機溶剤をまったく使用するこ
となく、前記諸口的を達成せしめうることを見出し、本
発明を完成した。
水能および吸水速度を維持し、吸水後のゲル強度が大き
く、吸水後のゲルがべとついた感じにならない吸水後の
ゲル強度の改良された吸水性樹脂を、効率よく容易かつ
安価に製造することを目的として鋭意研究を重ねだ結果
、吸水後のゲル強度の改良された吸水性樹脂の製造時に
不活性な無機質粉末を用い、架橋剤および水を噴霧添加
し、架橋させることにより、従来技術において必要不可
欠な成分であった親水性有機溶剤をまったく使用するこ
となく、前記諸口的を達成せしめうることを見出し、本
発明を完成した。
すなわち本発明は、カルボキシレートを有する単量体単
位を重合体の構成成分として含有する吸水性樹脂および
不活性な無機・質粉末の撹拌下に、架橋剤および水（吸
水性樹脂の固形分に対し７０〜２００％（型開％、以下
同様）に相当する）を噴霧添加し、ついで加熱して架橋
反応せしめ、そののち水の留去を行なわせることを特徴
とするゲル強度の改良された吸水性樹脂の製法に関する
。
位を重合体の構成成分として含有する吸水性樹脂および
不活性な無機・質粉末の撹拌下に、架橋剤および水（吸
水性樹脂の固形分に対し７０〜２００％（型開％、以下
同様）に相当する）を噴霧添加し、ついで加熱して架橋
反応せしめ、そののち水の留去を行なわせることを特徴
とするゲル強度の改良された吸水性樹脂の製法に関する
。
なお本明細書にいうカルボキシレートとはカルボキシル
°基、カルボキシル基の塩を包含する概念である。
°基、カルボキシル基の塩を包含する概念である。
［発明の実施態様］
本発明により吸水後のゲル強度が改良される吸水性樹脂
（以下、本発明により改良される吸水性樹脂という）と
しては、重合体または共重合体の構成成分中にカルボキ
シレートを有する単量体単位を含有するものであればと
くに限定することなく使用される。該吸水性樹脂として
は、（メタ）アクリル酸重合体（アクリルＭ重合体また
はメタクリル酸重合体を意味する、以下同様の記載は同
様の意味である）の架橋物、多糖類−（メタ）アクリル
酸グラフト共重合体の架橋物、（メタ）アクリル酸−ア
クリルアミド−スルホン化アクリルアミド３元共重合体
の架橋物またはこれらのアルカリ金属塩もしくはアルカ
リ土類金属塩、たとえばアクリル酸く塩）重合体、アク
リル酸（塩）−メタクリル酸（塩）共重合体、でんぷん
−アクリルＩＩ（塩）グラフト共重合体などの架橋物；
多糖類＝（メタ）アクリル酸アルキルエステルグラフト
共重合体のケン化物の架橋物、多糖類−アクリロニトリ
ルグラフト共重合体のケン化物の架橋物、多糖類−アク
リルアミド共重合体のケン化物の架橋物、たとえばてＩ
νぶん一アクリル酸エチルグラフト共重合体のケン化物
、でんぷん−メタクリル酸メチルクラフト共重合体のケ
ン化物、でんぷん−アクリ１：にｌ〜リルグラフト共重
合体のケン化物、でｌυぶん一アクリルアミドグラフト
共重合体のケン化物などの架橋物；（メタ）アクリル酸
アルキル］−ステルー酢酸ビニル共重合体のケン化物の
架橋物、たとえばメタクリル酸エチル酢酸ビニル共重合
体のケン化物、アクリル酸メヂルー酢酸ビニル共重合体
のケン化物などの架橋物：でんぷん−アクリロニトリル
−アクリルアミド−２−メチルにロパンスルホン酸グラ
フト共重合体のケン化物の架橋物：でんぷん−アクリロ
ニトリル−ビニルスルホン酸グラフト共重合体のケン化
物の架橋物：ナトリウムカルボキシメヂルセルロースの
架橋物などがあげられるが、これらに限定されるもので
はない。これらは単独で用いてもよく、２種以上混合し
て用いてもよい。
（以下、本発明により改良される吸水性樹脂という）と
しては、重合体または共重合体の構成成分中にカルボキ
シレートを有する単量体単位を含有するものであればと
くに限定することなく使用される。該吸水性樹脂として
は、（メタ）アクリル酸重合体（アクリルＭ重合体また
はメタクリル酸重合体を意味する、以下同様の記載は同
様の意味である）の架橋物、多糖類−（メタ）アクリル
酸グラフト共重合体の架橋物、（メタ）アクリル酸−ア
クリルアミド−スルホン化アクリルアミド３元共重合体
の架橋物またはこれらのアルカリ金属塩もしくはアルカ
リ土類金属塩、たとえばアクリル酸く塩）重合体、アク
リル酸（塩）−メタクリル酸（塩）共重合体、でんぷん
−アクリルＩＩ（塩）グラフト共重合体などの架橋物；
多糖類＝（メタ）アクリル酸アルキルエステルグラフト
共重合体のケン化物の架橋物、多糖類−アクリロニトリ
ルグラフト共重合体のケン化物の架橋物、多糖類−アク
リルアミド共重合体のケン化物の架橋物、たとえばてＩ
νぶん一アクリル酸エチルグラフト共重合体のケン化物
、でんぷん−メタクリル酸メチルクラフト共重合体のケ
ン化物、でんぷん−アクリ１：にｌ〜リルグラフト共重
合体のケン化物、でｌυぶん一アクリルアミドグラフト
共重合体のケン化物などの架橋物；（メタ）アクリル酸
アルキル］−ステルー酢酸ビニル共重合体のケン化物の
架橋物、たとえばメタクリル酸エチル酢酸ビニル共重合
体のケン化物、アクリル酸メヂルー酢酸ビニル共重合体
のケン化物などの架橋物：でんぷん−アクリロニトリル
−アクリルアミド−２−メチルにロパンスルホン酸グラ
フト共重合体のケン化物の架橋物：でんぷん−アクリロ
ニトリル−ビニルスルホン酸グラフト共重合体のケン化
物の架橋物：ナトリウムカルボキシメヂルセルロースの
架橋物などがあげられるが、これらに限定されるもので
はない。これらは単独で用いてもよく、２種以上混合し
て用いてもよい。
前記本発明により改良される吸水性樹脂として好ま゛し
いものは、（メタ）アクリル酸重合体の架橋物、多糖、
類−（メタ）アクリル酸グラフト共重合体の架橋物、（
メタ）アクリル酸−アクリルアミド−スルホン化アクリ
ルアミド３元共重合体の架橋物またはこれらのアルカリ
金属塩もしく【事アルカリ土類金属塩である。
いものは、（メタ）アクリル酸重合体の架橋物、多糖、
類−（メタ）アクリル酸グラフト共重合体の架橋物、（
メタ）アクリル酸−アクリルアミド−スルホン化アクリ
ルアミド３元共重合体の架橋物またはこれらのアルカリ
金属塩もしく【事アルカリ土類金属塩である。
本発明により改良される吸水性樹脂の粒径にはとく（限
定はなく、粉末状あるいは粒子状である限り、とくにそ
の形状、大きさなどに制限はないが、通常約１０〜６０
０メツシユの粒径を有するものが好ましい。
定はなく、粉末状あるいは粒子状である限り、とくにそ
の形状、大きさなどに制限はないが、通常約１０〜６０
０メツシユの粒径を有するものが好ましい。
本発明に用いる不活性な無機質粉末としては、たとえば
含水二酸化ケイ素粉末、含水酸化アルミニウム粉末、含
水酸化チタン粉末、これらの無水物またはこれらを主成
分として含有するものの粉末などがあげられ、これらは
単独で用いてもよく、２種以上混合して用いてもよい。
含水二酸化ケイ素粉末、含水酸化アルミニウム粉末、含
水酸化チタン粉末、これらの無水物またはこれらを主成
分として含有するものの粉末などがあげられ、これらは
単独で用いてもよく、２種以上混合して用いてもよい。
前記無機質粉末の結晶系には制限はなく、たとえば酸化
アルミニウム粉末ではα型、β型、γ型のいずれも同様
に有効に利用でき、酸化チタン粉末ではＴｉＯ、口２
ｏｚ、■ｔｏ、のいずれであってもよい。さらにこれら
の含水物粉末の含水量にもとくに限定はなく、たとえば
水酸化アルミニウム粉末ではＡｌ２Ｏ，・Ｈ３０粉末、
＾Ｉ２Ｏ３・２Ｈ２０粉末、八１２０．・ ３Ｈ２０粉
末が、酸化チタン粉末ではＴｆＯｔ’Ｈ２０粉末、＋＋
０．・ ２Ｈ２０粉末−１などが同様に用いられる。ま
た前記含水もしくは無水の無機質を主成分として含有す
る粉末としては、たとえばコロイダルシリカ、ホワイト
カーボン、ＦＡｆａ粒子状シリカなどの含水二酸化ケイ
素および（または）無水二酸化ケイ素（１ス下、微粒子
状シソ力という）を主成分とするもの、板状水和アルミ
ナ、ｌ！維状状水和アルミナように含水および無水の酸
化アルミニウムを主成分とするもの、ルチル型またはア
ナタース型の含水および無水酸化チタンを主成分として
含有するものなどを例示することができる。これらの不
活性な無機質粉末のうちでは、微粒子状シリカ、二酸化
チタン粉末およびアルミナ粉末などが好ましい。該無ｍ
質粉末の粒径としては、平均粒径が０．００１〜１０ρ
のものが好ましく、０００５〜１ＡＩＷｌのものがさら
に好ましく、吸水膨潤状態における吸水性樹脂粒子の相
互間の分散性を向上させ、流動性を改善させるような特
性を有するものが好ましい。
アルミニウム粉末ではα型、β型、γ型のいずれも同様
に有効に利用でき、酸化チタン粉末ではＴｉＯ、口２
ｏｚ、■ｔｏ、のいずれであってもよい。さらにこれら
の含水物粉末の含水量にもとくに限定はなく、たとえば
水酸化アルミニウム粉末ではＡｌ２Ｏ，・Ｈ３０粉末、
＾Ｉ２Ｏ３・２Ｈ２０粉末、八１２０．・ ３Ｈ２０粉
末が、酸化チタン粉末ではＴｆＯｔ’Ｈ２０粉末、＋＋
０．・ ２Ｈ２０粉末−１などが同様に用いられる。ま
た前記含水もしくは無水の無機質を主成分として含有す
る粉末としては、たとえばコロイダルシリカ、ホワイト
カーボン、ＦＡｆａ粒子状シリカなどの含水二酸化ケイ
素および（または）無水二酸化ケイ素（１ス下、微粒子
状シソ力という）を主成分とするもの、板状水和アルミ
ナ、ｌ！維状状水和アルミナように含水および無水の酸
化アルミニウムを主成分とするもの、ルチル型またはア
ナタース型の含水および無水酸化チタンを主成分として
含有するものなどを例示することができる。これらの不
活性な無機質粉末のうちでは、微粒子状シリカ、二酸化
チタン粉末およびアルミナ粉末などが好ましい。該無ｍ
質粉末の粒径としては、平均粒径が０．００１〜１０ρ
のものが好ましく、０００５〜１ＡＩＷｌのものがさら
に好ましく、吸水膨潤状態における吸水性樹脂粒子の相
互間の分散性を向上させ、流動性を改善させるような特
性を有するものが好ましい。
本発明に用いる架橋剤とは、本発明により改良される吸
水性ｍｒｒｉ中に存在するカルボキシレート、水酸基、
スルホン基、アミノ基などの基と反応しうる２個以上の
官能基を有する架橋剤であり、このようなものであれば
とくに限定することなく使用することができる。前記架
橋剤としては、たとえばジグリシジルエーテル系化合物
、多価金属塩、ハロエポキシ系化合物、アルデヒド系化
合物、イソシアネート系化合物などがあげられる。
水性ｍｒｒｉ中に存在するカルボキシレート、水酸基、
スルホン基、アミノ基などの基と反応しうる２個以上の
官能基を有する架橋剤であり、このようなものであれば
とくに限定することなく使用することができる。前記架
橋剤としては、たとえばジグリシジルエーテル系化合物
、多価金属塩、ハロエポキシ系化合物、アルデヒド系化
合物、イソシアネート系化合物などがあげられる。
前記ジグリシジルエーテル系化合物としては、たとえば
（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、（
ポリ）プロピレングリコールジグリシジルエーテル、（
ポリ）グリセリンジグリシジルエーテルなどのジグリシ
ジルエーテル系化合物が適しており、これらの中でもエ
チレングリコールジグリシジルエーテルが最適である。
（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、（
ポリ）プロピレングリコールジグリシジルエーテル、（
ポリ）グリセリンジグリシジルエーテルなどのジグリシ
ジルエーテル系化合物が適しており、これらの中でもエ
チレングリコールジグリシジルエーテルが最適である。
前記多価金属塩としては、吸水性樹脂のカルボキシレー
トなどとイオン反応による架橋を形成しつる化合物があ
げられ、具体例としてはマグネシウム、カルシウム、バ
リウム、亜鉛などの２価金属またはアルミニウム、鉄な
どの３ＩＡ金属のハロゲン化物、＠酸塩、硝酸塩などで
あり、より具体的には硫酸マグネシウム、＠酸アルミニ
ウム、塩化第２鉄、塩化カルシウム、塩化マグネシウム
、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硝酸鉄、
硝酸カルシウム、硝酸アルミニウムなどがあげられる。
トなどとイオン反応による架橋を形成しつる化合物があ
げられ、具体例としてはマグネシウム、カルシウム、バ
リウム、亜鉛などの２価金属またはアルミニウム、鉄な
どの３ＩＡ金属のハロゲン化物、＠酸塩、硝酸塩などで
あり、より具体的には硫酸マグネシウム、＠酸アルミニ
ウム、塩化第２鉄、塩化カルシウム、塩化マグネシウム
、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硝酸鉄、
硝酸カルシウム、硝酸アルミニウムなどがあげられる。
前記ハロエポキシ系化合物の具体例としては、エピクロ
ルヒドリン、エビブロモヒドリン、α−メチルエピクロ
ルヒドリンなど、アルデヒド系化合物としては、グルタ
ルアルデヒド、グリオキザールなど、イソシアネート系
化合物としては２．４−１−リレンジイソシアネート、
ヘキサメチレンジイソシアネートなどがあげられる。
ルヒドリン、エビブロモヒドリン、α−メチルエピクロ
ルヒドリンなど、アルデヒド系化合物としては、グルタ
ルアルデヒド、グリオキザールなど、イソシアネート系
化合物としては２．４−１−リレンジイソシアネート、
ヘキサメチレンジイソシアネートなどがあげられる。
前記のような架橋剤は単独で用いてもよく、２部１以上
混合して用いてもよいが、本発明により改良される吸水
性樹脂の種類によって適切なものを選定し、使用するこ
とが好ましい。その目的とするところは、改良される吸
水性樹脂に再度架橋構造を付与し、吸水能および吸水速
度を維持しながら吸水性樹脂の吸水後のゲル強度を改良
することにあり、このような目的には前記架橋剤のうち
でもジグリシジルエーテル系化合物、多価金属塩または
ハロエポキシ系化合物が好適である。
混合して用いてもよいが、本発明により改良される吸水
性樹脂の種類によって適切なものを選定し、使用するこ
とが好ましい。その目的とするところは、改良される吸
水性樹脂に再度架橋構造を付与し、吸水能および吸水速
度を維持しながら吸水性樹脂の吸水後のゲル強度を改良
することにあり、このような目的には前記架橋剤のうち
でもジグリシジルエーテル系化合物、多価金属塩または
ハロエポキシ系化合物が好適である。
本発明においては、本発明により改良される吸水性樹脂
１００部（重量部以下、同様）に対し、不活性な無機質
粉末１〜３０部、好ましくは５〜２０部、水７０〜２０
０部および架橋剤０００５〜５．０部、好ましくは０．
０１〜１部が使用され、吸水後のゲル強度の改良された
吸水性樹脂が製造される。
１００部（重量部以下、同様）に対し、不活性な無機質
粉末１〜３０部、好ましくは５〜２０部、水７０〜２０
０部および架橋剤０００５〜５．０部、好ましくは０．
０１〜１部が使用され、吸水後のゲル強度の改良された
吸水性樹脂が製造される。
架橋反応における水の役割は、本発明により改良される
吸水性樹脂を膨潤させ、架橋剤を該吸水性樹脂内部まで
浸透させることにより、吸水性樹脂内部まで架橋反応を
おこさせることにある。それゆえ、水を多く使用すれば
するほどより内部においても架橋反応がおこるため、水
を吸収して膨潤したのちで逆吸水性樹脂が網状。
吸水性樹脂を膨潤させ、架橋剤を該吸水性樹脂内部まで
浸透させることにより、吸水性樹脂内部まで架橋反応を
おこさせることにある。それゆえ、水を多く使用すれば
するほどより内部においても架橋反応がおこるため、水
を吸収して膨潤したのちで逆吸水性樹脂が網状。
構造維持しやすくなり、経口的に安定なゲル強度を有り
る吸水性樹脂かえられる。
る吸水性樹脂かえられる。
また本発明により改良される吸水性“樹脂への水の添加
量を多くすると、膨潤した吸水性樹脂が凝集し、塊状と
なり、吸水性樹脂と水とを均一な状態にすることが難し
いが、不活性な態様質粉末を分散剤として用い、本発明
により改良される吸水性樹脂と該無癲買粉末とを均一に
撹拌し、これに架橋剤と水とを噴鞠添加すると均一な分
散状態にすることが可能となり、このような状態で架橋
反応を行ない、水を留去させることによって吸水後のゲ
ル強度の改良された吸水性樹脂をうろことができる。
量を多くすると、膨潤した吸水性樹脂が凝集し、塊状と
なり、吸水性樹脂と水とを均一な状態にすることが難し
いが、不活性な態様質粉末を分散剤として用い、本発明
により改良される吸水性樹脂と該無癲買粉末とを均一に
撹拌し、これに架橋剤と水とを噴鞠添加すると均一な分
散状態にすることが可能となり、このような状態で架橋
反応を行ない、水を留去させることによって吸水後のゲ
ル強度の改良された吸水性樹脂をうろことができる。
前記不活性な蕪Ｐａ賀粉末の使用量が、本発明により改
良される吸水性樹脂１００部に対して１部未満になると
、該吸水性（６（脂おＪ、び不活性な照機質粉末の混合
物に水および架橋剤を噴霧して半ｉ潤状態にして撹拌し
たときに、吸水膨潤状態の樹脂粒子相互間に凝集がおこ
り、塊状となり、架橋反応を均質に行なわせることがで
きなくなったり、架橋反応自体が進みにくくなったりす
る。また該ｍが３０部をこえても、３０部をこえて使用
した量に対する効果がほとんどえられないのみならず、
吸水後のゲル強度が改良された吸水性樹脂の重量当りの
吸水能が低下する傾向が生ずる。
良される吸水性樹脂１００部に対して１部未満になると
、該吸水性（６（脂おＪ、び不活性な照機質粉末の混合
物に水および架橋剤を噴霧して半ｉ潤状態にして撹拌し
たときに、吸水膨潤状態の樹脂粒子相互間に凝集がおこ
り、塊状となり、架橋反応を均質に行なわせることがで
きなくなったり、架橋反応自体が進みにくくなったりす
る。また該ｍが３０部をこえても、３０部をこえて使用
した量に対する効果がほとんどえられないのみならず、
吸水後のゲル強度が改良された吸水性樹脂の重量当りの
吸水能が低下する傾向が生ずる。
前記水の使用恰が本発明にＪ、り改良される吸水性樹脂
１００部に対して７００部未満なると、架橋され、改良
された吸水性樹脂の吸水後のゲル強度やゲルのべとつき
感が充分に良好になりえず、また２００部をこえて使用
すると、たとえ不活性無機質粉末を使用しても、半！１
１１Ｉ！ｌ状態の吸水性樹脂は該樹脂粒子相互間に凝集
が′おこり、塊状となり、架橋反応を均質に行なわせる
ことができなくなったり、反応自体が進みにくくなった
りりる。前記水の使用量が７０〜２００部のばあいには
、吸水能および吸水速度を柑持し、吸水後のゲル強度が
大きく、吸水してもべとついた感じにならない改良され
た吸水性樹脂かえられる。しかも従来法のように親水性
有様溶剤を使用するというようなことをしなくても、不
活１１−な無ｎ買粉末のみの存在によって、吸水膨潤状
態の樹脂粒子が軒梁し、塊状になることがなく、均一状
態となり、充分撹拌できる状態で容易にｆｆｅＡさける
ことができる。さらに前記のように、本発明においては
有機溶剤をまったく使用しないため、えられる改良され
た吸水性樹脂の容積効率（単位体積あたりの出来高）を
大幅に向上させることができ、しかも有機溶剤の回収、
再生などの工程が不要となり、ひいては改良された吸水
性樹脂のコスト低下にも寄与しつる。
１００部に対して７００部未満なると、架橋され、改良
された吸水性樹脂の吸水後のゲル強度やゲルのべとつき
感が充分に良好になりえず、また２００部をこえて使用
すると、たとえ不活性無機質粉末を使用しても、半！１
１１Ｉ！ｌ状態の吸水性樹脂は該樹脂粒子相互間に凝集
が′おこり、塊状となり、架橋反応を均質に行なわせる
ことができなくなったり、反応自体が進みにくくなった
りりる。前記水の使用量が７０〜２００部のばあいには
、吸水能および吸水速度を柑持し、吸水後のゲル強度が
大きく、吸水してもべとついた感じにならない改良され
た吸水性樹脂かえられる。しかも従来法のように親水性
有様溶剤を使用するというようなことをしなくても、不
活１１−な無ｎ買粉末のみの存在によって、吸水膨潤状
態の樹脂粒子が軒梁し、塊状になることがなく、均一状
態となり、充分撹拌できる状態で容易にｆｆｅＡさける
ことができる。さらに前記のように、本発明においては
有機溶剤をまったく使用しないため、えられる改良され
た吸水性樹脂の容積効率（単位体積あたりの出来高）を
大幅に向上させることができ、しかも有機溶剤の回収、
再生などの工程が不要となり、ひいては改良された吸水
性樹脂のコスト低下にも寄与しつる。
本発明における架橋剤の使用量は、架橋剤の種類、改良
される吸水性樹脂の種類、用いる水の閏、不活ｔ’−な
烈（幾ａ１粉末の種類や最あるいは改良された吸水性樹
脂の使用目的などによって異ｔするが、通常、改良され
る吸水性樹脂に対して ０．００５〜５．０％程度が好
ましく、０．０１〜１．０％がさらに好ましい。一般に
架橋剤の使用ｍが０．００５％未渦になると、吸水後の
ケルの強度を改良する効果がほとんどえられず、５ｚよ
り多くなると、架橋度が高くなりすぎ、吸水能が低下す
る傾向が生ずる。
される吸水性樹脂の種類、用いる水の閏、不活ｔ’−な
烈（幾ａ１粉末の種類や最あるいは改良された吸水性樹
脂の使用目的などによって異ｔするが、通常、改良され
る吸水性樹脂に対して ０．００５〜５．０％程度が好
ましく、０．０１〜１．０％がさらに好ましい。一般に
架橋剤の使用ｍが０．００５％未渦になると、吸水後の
ケルの強度を改良する効果がほとんどえられず、５ｚよ
り多くなると、架橋度が高くなりすぎ、吸水能が低下す
る傾向が生ずる。
本発明により吸水後のゲル強度が改良された吸水性樹脂
は、たとえば本発明により改良される吸水性樹脂に不活
性な無機質粉末を混合し、ついで撹拌下に架橋剤の水溶
液を噴霧添加するか、架橋剤と水とを別々に１１霧添加
するかし、そののち反応系内を所定温度に昇温させ、架
橋反応を行ないつつ、または行なったのち、添加した水
を常圧〜減圧下で系外に留去させると、所望の吸水後の
ゲル強度の改良された吸水性樹脂をうろことができる。
は、たとえば本発明により改良される吸水性樹脂に不活
性な無機質粉末を混合し、ついで撹拌下に架橋剤の水溶
液を噴霧添加するか、架橋剤と水とを別々に１１霧添加
するかし、そののち反応系内を所定温度に昇温させ、架
橋反応を行ないつつ、または行なったのち、添加した水
を常圧〜減圧下で系外に留去させると、所望の吸水後の
ゲル強度の改良された吸水性樹脂をうろことができる。
前記改良された吸水性樹脂をうる他の方法どしては、本
発明により改良される吸水性樹脂に不活性な無ｎｔ’＋
粉末を混合し、あらかじめ所定温度に昇温しておき、つ
いで撹拌下に架橋剤水溶液を１Ｉ１１８添加づるか、架
橋剤と水とを別々にＩｌｌ霧添加するかのいずれかの方
法により添加し、そののら所定温度に保持して架橋反応
と乾燥とを行なう方法がある。
発明により改良される吸水性樹脂に不活性な無ｎｔ’＋
粉末を混合し、あらかじめ所定温度に昇温しておき、つ
いで撹拌下に架橋剤水溶液を１Ｉ１１８添加づるか、架
橋剤と水とを別々にＩｌｌ霧添加するかのいずれかの方
法により添加し、そののら所定温度に保持して架橋反応
と乾燥とを行なう方法がある。
上記のごとき製法における架橋剤および水の添加方法と
しては、これらの所定量を吸水性樹脂に実質的に均一に
添加でき、工業的にも好ましいシャワリング方式やスプ
レー方式により噴霧添加するのがよい。
しては、これらの所定量を吸水性樹脂に実質的に均一に
添加でき、工業的にも好ましいシャワリング方式やスプ
レー方式により噴霧添加するのがよい。
本発明により改良される吸水性樹脂に架橋剤および水を
前記のような方法で添加する際、または添加したのちの
撹拌方法にはとくに制限はなく、これらの成分が実質的
に均一になる限りたずれの方法をも採用でき、たとえば
各種形状の撹拌羽根をもつ撹拌機、ニーダ−、パイプラ
インミキ勺−などをそのまま用いることができる。
前記のような方法で添加する際、または添加したのちの
撹拌方法にはとくに制限はなく、これらの成分が実質的
に均一になる限りたずれの方法をも採用でき、たとえば
各種形状の撹拌羽根をもつ撹拌機、ニーダ−、パイプラ
インミキ勺−などをそのまま用いることができる。
前記架橋反応を円滑に行なうための温度条件は、使用す
る架橋剤の種類、不活性な無機質粉末の種類および吊、
ゲル強度の改良された吸水性樹脂の用途などにより異な
るため一概にはきめられないが、通常４０〜１５０℃の
範囲で反応させるのが好ましい。
る架橋剤の種類、不活性な無機質粉末の種類および吊、
ゲル強度の改良された吸水性樹脂の用途などにより異な
るため一概にはきめられないが、通常４０〜１５０℃の
範囲で反応させるのが好ましい。
本発明の方法により改良された吸水性樹脂は、吸水能お
よび吸水速度を維持し、吸水後のゲルがざらつとした感
じでゲル強度の大きいゲルかえられる。また本発明の方
法によると、上記のごとき改良された吸水性樹脂が容易
に、しかも効率よく製造される。
よび吸水速度を維持し、吸水後のゲルがざらつとした感
じでゲル強度の大きいゲルかえられる。また本発明の方
法によると、上記のごとき改良された吸水性樹脂が容易
に、しかも効率よく製造される。
つぎに本発明の方法を実施例にもとづき説明づるが、本
発明はこれらに限定されるものではない。
発明はこれらに限定されるものではない。
実施例１
ポリアクリル酸カリウムＪ！架橋物の粉末（荒用化学工
！Ｊ！■製のアラソーブ）１００ｇおよびアエロジル２
００（平均粒径約０．０１２ρ、日本アエロジル■製の
微粒子状二酸化ケイ素） ８ｇを３００ｄの３つロセパ
ラブルフラスコに入れ、撹拌様で充分撹拌したのち、撹
拌をつづけながら、エチＩノングリコールジグシジルエ
ーテル（ＥＧＤＧ）０．１０！？と水８４９とからなる
溶液を噴霧添加し、均一な分散状態にした。そののち約
８０℃で１時間加熱し、架橋させた。ついで約１２０℃
で水を留去させ、Ｒ後に減圧下（約３０ｍ５Ｈｏ）にて
約１０分間残存する水を留去させ、吸水後のゲル強度の
改良された吸水性樹脂９４ｇをえた。
！Ｊ！■製のアラソーブ）１００ｇおよびアエロジル２
００（平均粒径約０．０１２ρ、日本アエロジル■製の
微粒子状二酸化ケイ素） ８ｇを３００ｄの３つロセパ
ラブルフラスコに入れ、撹拌様で充分撹拌したのち、撹
拌をつづけながら、エチＩノングリコールジグシジルエ
ーテル（ＥＧＤＧ）０．１０！？と水８４９とからなる
溶液を噴霧添加し、均一な分散状態にした。そののち約
８０℃で１時間加熱し、架橋させた。ついで約１２０℃
で水を留去させ、Ｒ後に減圧下（約３０ｍ５Ｈｏ）にて
約１０分間残存する水を留去させ、吸水後のゲル強度の
改良された吸水性樹脂９４ｇをえた。
えられた吸水性樹脂を用いて下記方法により、吸水能、
吸水速度および吸水後のゲル強度を測定した。それらの
結果を架橋反応中の吸水性樹脂の状態とともに第１表に
示す。
吸水速度および吸水後のゲル強度を測定した。それらの
結果を架橋反応中の吸水性樹脂の状態とともに第１表に
示す。
（吸水能）
２００ｄのビーカーに脱イオン水または生理食塩水（０
，９％食塩水） ｔｓｏｇと本発明でえられた吸水性樹
脂０□１２９とを加え、３０分間放置してのち、２００
メツシユの金網で濾別し、流出しツクる水のｍを測定し
、下式により吸水能を算出。
，９％食塩水） ｔｓｏｇと本発明でえられた吸水性樹
脂０□１２９とを加え、３０分間放置してのち、２００
メツシユの金網で濾別し、流出しツクる水のｍを測定し
、下式により吸水能を算出。
（吸水速度）
あらかじめ１００−ビーカーに生理食塩水（０，９％食
塩水）５０ｇと撹拌子どを入れ、マグネチックスターラ
ーにて６００ｒｐｍの速度で撹拌しておき、この中に吸
水性樹脂２．０ｇを投入すると、吸水膨潤作用にてゲル
化がおこり、流動性が減少して撹拌中心の水流渦が消え
る。吸水性樹脂投入から渦が消えるまでに要した時間を
測定し、吸水速度とする。
塩水）５０ｇと撹拌子どを入れ、マグネチックスターラ
ーにて６００ｒｐｍの速度で撹拌しておき、この中に吸
水性樹脂２．０ｇを投入すると、吸水膨潤作用にてゲル
化がおこり、流動性が減少して撹拌中心の水流渦が消え
る。吸水性樹脂投入から渦が消えるまでに要した時間を
測定し、吸水速度とする。
（ゲル強度）
生理食塩水６０ｇと吸水性樹脂２．０ｇとを混合撹拌し
てゲル〈以下、３０倍ゲルという）を作興し、飯尾電気
■製のネオカードメータにより１時間後、１日後、３日
後のゲルの硬さを測定。
てゲル〈以下、３０倍ゲルという）を作興し、飯尾電気
■製のネオカードメータにより１時間後、１日後、３日
後のゲルの硬さを測定。
ここでゲルの硬さとはゲルの破断に至るまでの弾性力を
いう。
いう。
実施例２〜９ならびに比較例２〜３
第１表に示１反応系組成にて実施例１と同様にして吸水
後のゲル強度の改良された吸水性樹脂をえ、物性を評価
した。それらの結果を架橋反応中の吸水性樹脂の状態と
ともに第１表に示す。
後のゲル強度の改良された吸水性樹脂をえ、物性を評価
した。それらの結果を架橋反応中の吸水性樹脂の状態と
ともに第１表に示す。
比較例１および５
第１表に示づ反応組成に−（、実施例１と同様にしＣ吸
水後のゲル強度の改良された吸水性樹脂を製麹しようと
したが、反応中にブロッキングがおり、目的物をうろこ
とができなかった。
水後のゲル強度の改良された吸水性樹脂を製麹しようと
したが、反応中にブロッキングがおり、目的物をうろこ
とができなかった。
比較例４
第１表に示す反応組成にＣ，架橋剤ａ３よび水の溶液を
滴下添加した以外は実施例１と同（１にしく、吸水後の
ゲル強度の改良された吸水性（Ｈ脂をｊＱｌ 、ｙ貞し
ようとしたが、反応中にブ［］ツキングがおこり、目的
物をうることができな７）１ ）た。
滴下添加した以外は実施例１と同（１にしく、吸水後の
ゲル強度の改良された吸水性（Ｈ脂をｊＱｌ 、ｙ貞し
ようとしたが、反応中にブ［］ツキングがおこり、目的
物をうることができな７）１ ）た。
１：１゛町十＜ｊ白〕
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ カルボキシレートを有する単ｍ体単位を手合体の構
成成分として含有する吸水性樹脂および不活性な無機質
粉末の撹拌下に、架橋剤および水（吸水性樹脂の固形分
に対し７０〜２００重準％に相当する）を噴霧添加し、
ついで加熱して架橋反応せしめ、そののち水の留去を行
なわせることを特徴とするゲル強ａａ改良された吸水性
樹脂の製法。 ２ 前記吸水性樹脂が（メタ）アクリルｍ重合体の架橋
物、多糖類−（メタ）アクリル酸クラフト共重合体の架
橋物、（メタ）アクリル酸−アクリルアミド−スルホン
化アクリルアミド３元共重合体の架橋物およびこれらの
アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩よ（なる群か
らえらばれた少なくとも１種である特許請求の範囲第１
項記載の製法。 ３ 前記の不活性な無機質粉末が微粒子状シリカ、二酸
化チタン粉末およびアルミナ粉末よりなる群から選ばれ
た少なくとも１種である特許請求の範囲第１項記載の製
法。 ４ 前記架橋剤がジグリシジルエーテル系化合物、多価
金属塩およびハロエポキシ系化合物よりなる群から選ば
れた少なくとも１種である特許請求の範囲第１項記載の
製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11268884A JPS60255814A (ja) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | ゲル強度の改良された吸水性樹脂の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11268884A JPS60255814A (ja) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | ゲル強度の改良された吸水性樹脂の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60255814A true JPS60255814A (ja) | 1985-12-17 |
| JPS6343410B2 JPS6343410B2 (ja) | 1988-08-30 |
Family
ID=14592990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11268884A Granted JPS60255814A (ja) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | ゲル強度の改良された吸水性樹脂の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60255814A (ja) |
Cited By (23)
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|---|---|---|---|---|
| JPS627745A (ja) * | 1985-07-03 | 1987-01-14 | Sanyo Chem Ind Ltd | 吸水性樹脂組成物の製造法 |
| JPS6337156A (ja) * | 1986-08-01 | 1988-02-17 | Takenaka Komuten Co Ltd | ゲル状高分子物質の補強方法 |
| JPS6337143A (ja) * | 1986-07-31 | 1988-02-17 | Daicel Chem Ind Ltd | 高吸水性組成物 |
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-
1984
- 1984-05-31 JP JP11268884A patent/JPS60255814A/ja active Granted
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| JPS6343410B2 (ja) | 1988-08-30 |
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