JPS6169812A - 吸水性樹脂の製造方法 - Google Patents

吸水性樹脂の製造方法

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JPS6169812A
JPS6169812A JP19204984A JP19204984A JPS6169812A JP S6169812 A JPS6169812 A JP S6169812A JP 19204984 A JP19204984 A JP 19204984A JP 19204984 A JP19204984 A JP 19204984A JP S6169812 A JPS6169812 A JP S6169812A
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JP
Japan
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water
group
monoglycidyl
formula
water absorption
Prior art date
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JP19204984A
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English (en)
Inventor
Koji Masaki
正木 孝二
Sanae Fujita
早苗 藤田
Kazuhisa Yoshida
和久 吉田
Kenji Karube
軽部 健二
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Lion Corp
Original Assignee
Lion Corp
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  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、土壌の保水剤、種子コーティング剤止水剤、
結露防止剤、生理用ナプキンや紙おむつ等への体液吸収
剤などの幅広い用途を有する吸水特性の改良された吸水
性樹脂の製造方法に関するものである。
〔従来の技術〕
これまで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、澱粉−アクリロニトリルグラ
フト共重合体の部分加水分解物、架橋型ポリアクリル酸
塩などの吸水性樹脂については、吸水速度及び吸水後の
ゲル強度と吸水量との間には、負の相関関係が認められ
ており、架橋条件の最適化等により製造されてきた。し
かしながら、この方法では、吸水量が小さかったり、た
とえ吸水量を大きくできても水への分散性が悪くなって
ママコが出来、結局吸水速度が遅くなるなどの欠点があ
った。そこで最近、この点に対する改良が種々性なわれ
てきている。たとえば、非イオン界面活性剤などの水溶
性界面活性剤やポリビニルアルコールなどの水溶性高分
子を吸水性It n8の表面にコーティングする方法(
特開昭56−91837、特開昭57−167307、
特開昭57−168921)、アルミニウムイオンなど
の多価金属カチオンで処理して吸水性樹脂の表面にイオ
ン架橋を行なわせる方法(特公昭59−6696)やカ
ルボキシル基と反応しうる2個以上の官能基を有する架
橋剤例えばエチレングリコールジグリシジルエーテルや
ヘキサメチレンジイソシアネートなどを用いて吸水性樹
脂中のカルボキシル基と架橋させる方法(特開昭57−
446・27 、特開昭58−42602、特開昭58
−117222特開昭59−62665)などである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、これらの方法には一長一短があり、水へ
の分散性(濡れ性)が良く、ママコが防止でき、吸水速
度が速く、かつ吸水したゲルの強度が大きく、かつ、加
圧状態下での吸水量が大きいといった性能を満足する吸
水性樹脂は1等られていなかった。従って、本発明は、
上記性能をバランスよく有する吸水性樹脂の製造方法を
提供するものである。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点を解決するために様々の添加剤や製造条件に
ついて検討したところ、吸水性樹脂の重合時又は重合後
に、分子中にエポキシ基を1個のみ有するグリシジル化
合物を加えると、相反する性能をバランスよく満した吸
水性樹脂が得られることを見出し、本発明をなすに至っ
た。
すなわち、本発明は、官能基としてカルボキシル基又は
カルボキシレート基を有するビニル単量体を重合する際
に、又は重合後に、分子内にエポキシ基を1個有するモ
ノグリシジル化合物を前記官能基と反応させることを特
徴とする吸水性樹脂の製造方法を提供するものである。
本発明に使用する吸水性樹脂としては、その構成単位に
カルボキシル基又は、カルボキシレート基を有するもの
であれば重合体の種類及び重合方法は問わない。通常使
用されるモノマーとして、カルボキシル基又はカルボキ
シレート基を有するビニル単量体であるアクリル酸、メ
タクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、これらの塩及び
これらのメチル、エチル等のアルキルエステルなどが例
示される。そして、これらのものは単独重合又は2種以
上の共重合、さらに、他の共重合し得る成分、例えばア
クリルアミド、酢酸ビニル、デンプンなどと共重合させ
ることができる。このようにして重合して得た吸水性樹
脂としては、例えば、デンプン−アクリロニトリルグラ
フト共重合体ケン化物、デンプン−アクリル酸グラフト
共重合体およびその塩、デンプン−アクリルアミド共重
合体ケン化物、カルボキシメチルセルロースの架橋物、
ポリビニルアルコール−アクリル酸共重合体及びその塩
、ビニルエステルー不飽和カルボン酸共重合体ケン化物
、アクリル酸又は、その塩の重合体、アクリロニ) I
Jル重合体ケン化物等があげられる。又、これらには架
橋剤を用いて架橋したものや自己架橋型のものも含まれ
る。
これに対して、分子内にエポキシ基を1個有するモノグ
リシジル化合物を用いることが、本発明では特に重要で
ある。すなわち、作用機構は不明であるが、分子内にエ
ポキシ基を2個以上有する化合物やエピクロルヒドリン
などでは、本発明のすぐれた効果が得られないからであ
る。本発明で使用するモノグリシジル化合物としては、
モノグリシジルエステルやモノグリシジルエステルなど
カルボキシル基又はカルボキシレート基と反応し1尋る
ものであれば、いずれでもよい。このうちでも一般式(
I): (式中、R1は親水基と疎水基からなる。)で表わされ
るものが好ましく、特に、一般式(II)R20(C,
R2,0)、、−CH2−CH−C112・・・(II
)(式中、R2はフェニル基、アルキル基の炭素数が1
〜12のアルキルフェニル基、炭素数3〜20のアルキ
ル基又はアルケニル基であり、mは2又は3若しくはこ
れらの混合物、好適には2であり、nは1〜40、好適
には1〜20である。) で表わされるものが好まい。
モノグリシジル化合物の使用量は、最終生成物である吸
水性樹脂の所望の性状に従い任意の量とすることができ
るが、通常吸水性(1脂に対して0.1〜lO重量%(
以下、%と略称する。)、好ましくは0.2〜5%の範
囲内で使用される。モノグリシジル化合物は、吸水性樹
脂の重合前にモノマー溶液に加えても、重合中又は重合
後に加−えてもよい。ママコの生成の点からは重合後に
加えるのがよい。この際水や他の溶媒を一共存させるこ
ともできる。尚、重合の際架橋剤が存在していても、い
な(でもよい。重合温度は、モノグリシジル化合物とカ
ルボキシル基又はカルボキシレート基との反応性を考慮
し、50℃以上で溶媒の還流温度以下とし、反応時間は
30分〜3時間程度とするのがよい。重合形式は、いず
れでもよいが、逆柑懸濁重合法が好ましい。又、溶媒を
用いる場合には、吸水性樹脂及びモノグリシジル化合物
に河ろ影響を及ぼさないものがよい。例えば、メタノー
ル、エタノール、イソプロパツールなどの低級アルコー
ル、アセトンなどのケトン、N、N−ジメチルホルムア
ミドなどめアミド、ヘキサン、シクロヘキサンなどの炭
化水素及びこれらの2種以上の混合物があげられる。こ
れらのうち、ヘキサン、シクロヘキサンなどの炭化水素
と水との混合物が好まい。尚、重合に際しては、重合方
法に応じ分散剤などの重合に通常使用される成分が添加
される。
このような処理により得られた吸水性樹脂は、通常、水
不溶性のものであり、そのままあるいは溶媒をデカンテ
ーションや遠心分離により除去した後に乾燥し、必要に
応じて粉砕、造粒処理を施して使用される。
〔発明の効果〕
本発明による吸水性樹脂は、モノグリシジル化合物が吸
水性樹脂のもつカルボキシル基又はカルボキシレート基
と共有結合したものであり、水に対して適度な濡れ性を
有するために水への分散性が良好で、ママコを防止し、
吸水速度が速く、かつ吸水量が大きいという効果を発揮
する。また、吸水時のゲル強度が大きく、加圧時での吸
水量が大きいという特徴を有する。
本発明による吸水性樹脂は、前記のような優れた吸水特
性をもつことから、薄葉紙等の2枚のシートの間にはさ
んでエンボスしたシート状物の製品の形で適用するのが
効果的であり、このようなシート製品、は生理用ナプキ
ンや紙おむつ、病人用シーツ等の吸水性シートとして有
利に利用される。
また、土壌に対する保水剤、土木建築用の止水剤、結露
防止剤、シップ剤、ハップ剤、芳香剤基材等広範に使用
できる。
次に実施例により本発明を説明するが、本発明はこれに
限定されるものではない。
〔実施例〕
実施例において、吸水量、吸水速度、ゲル強度及びママ
コの生成は、次のようにして測定した。
・吸水量 吸水性樹脂0.5gを2攻の薄葉紙(6cmx15cm
)の間に均一に散布し、エンボスロールにかけて加圧、
圧着して加工吸収紙とした。この加工吸収紙を同じ大き
さのクレープ紙10枚づつではさみ、全体を不織布でく
るんでナプキンの形状にし、 これを2βの模擬経血の
入ったステンレス製のバ・/トの中に、5分間浸漬する
。その後、これを引き上げて金網上で3分間水切りして
重量を測定する。
別に吸水性樹脂の入っていない2枚の薄葉紙から同様に
してナプキンを作り、同様に試験して得られた重量をブ
ランクとする。
上記測定値からブランクを差し引き、吸水性樹脂1g当
りの重量に換算して得た値を吸水量とした。
不法は、加工吸収紙法による吸水量を求めるものであっ
て、特に加圧下での吸水量を示すものである。
・吸水速度 吸水性樹脂0.3gを不織布製袋に封入し、垂直にして
試料を底につめる。これを300mAのビーカーに入っ
た生理食塩水の中に垂直に30秒間浸漬する。その後、
これを引き上げて金網上で1分間水切りして重量を測定
する。
別に吸水性樹脂の入っていない不織布製袋を試験して得
た重量をブランクとする。
上記測定値からブランクを差し引き、吸水性(ルを脂1
g当りの重量に換算して得た値を吸水速度とした。数値
の大きいほど、吸水速度が速いことを示す。
・ゲル強度 100m1のビーカーに吸水性樹脂2gを入れ、メタノ
ール2gを加えて吸水性樹脂を十分にメタノールで湿潤
させる。これにイオン交換水40gを一気に入れママコ
にならないように振り混ぜ、均一に吸水させて試料とす
る。レオメータ(不動工業製、NRM−2002J)を
用いて、試料を2cm/secの速度で上昇させ、アダ
プター(φ10mm、円盤状)とゲル面が接して10秒
後の応力を測定し、これをゲル強度とした。この数値が
大きい程、吸水ゲルがしっかりしていることを示す。
拳ママコの生成 100mj!のビーカーに吸水性樹脂29を入れ、これ
にイオン交換水50m1を加えた後、ガラス棒で軽く攪
拌し、吸水性樹脂の吸水状態を目視により判定した。
実施例1 攪拌機、還流冷却器及び窒素ガス導入管を付けた500
m1の四つロフラスコにn−へ牛サン150gを入れ、
ソルビタンモノステアレート1.5gを加えて溶解し、
攪拌しながら窒素置換した。
別にアクリル酸30gを水39gに溶解した水酸化ナト
リウム12.9 gで中和し、さらにフェノール(EO
)S グリシジルエーテル(商品名2、長潮産業デナコ
ールEX−145)0.3gと過硫酸カリウム0.05
 gを溶解した液を調製し、窒素置換した後、これを上
記四つロフラスコに加えて攪拌しながら分肢させ、窒素
雰囲気下で60℃にて3時間重合した。重合後n−ヘキ
サンを除去し、減圧下80℃にて乾燥し、粉末状の乾燥
重合物を得た。尚、上記のEOはC2H3Oを意味する
(以下においても同じ)。
実施例2 攪拌機、還流冷却器及び窒素ガス導入管を付けた500
m1の四つロフラスコに7クロヘキサン180gを入れ
、ソルビタンラウレート1.8gを加えて溶解し、攪拌
しながら窒素置換し75℃まで昇温した。
別にアクリル酸30gを24%水酸化ナトリウム水溶液
52gで中和し、さらに過硫酸アンモニウム0.1gを
溶解した液を調製した。
このモノマー水溶液を上記四つロフラスコに窒素雰囲気
下に1時間かけて滴下重合した後75℃で1時間熟成し
重合を完了し、ポリマー中の水分量55%の重合物を得
た。
この後ラウリル(EO)+sグリシジルエーテル(商品
名、長面産業デナコールEX−171)0、4 gを水
3,6gに溶解した液を75℃で添加し、この温度に2
時間保持した後シクロヘキサンを除去し、減圧下80〜
100℃にて乾燥し、粉末状の乾燥重合物を得た。
実施例3 重合体2に準じて重合を行った。但し、重合開始時に架
橋剤としてN−N’  −メチレンビスアクリルアミド
0.002 gを加えた。さらに重合後に共沸脱水によ
りシクロヘキサン中に懸濁している粒子中の水分量を2
0%にコントロールし、フェノール(EO) 1Gグリ
シジルエーテル(実験室調製品) 0.2 gを水1.
8gに溶解した液を添加し、実施例2と同様な処理によ
り、粉末状の乾燥重合物を碍た。
実施例4 200m1のビーカーにアクリル酸30gを入れた後に
、水酸化す) IJウム12gを水39gに溶解した水
溶液を加えて中和した。
室温に冷却後、開始剤として過硫酸カリウム0、05 
gと架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエー
テル0.03 gとフェノール(EO)20グリシジル
エーテル(実験室調製品) 0.2 gを加え溶解し、
得られた水溶液のlogを直径約15cmのガラス製シ
ャーレに入れ次いで内温150℃の恒温槽中に20分間
放置し、重合及び乾燥を同時に行った。1尋られたフィ
ルム状の生成物を粉砕し、粉末状の乾燥重合物を得た。
比較例1〜ll 実施例1〜4から、親水性モノグリシジルエーテル化合
物を除いて調製した他は、実施例1〜4と同様にして粉
末状の乾燥重合物を得た。
実施例1〜4及び比較例1〜4で得た吸水性(針脂の性
能をまとめて表−1に示す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)官能基としてカルボキシル基又はカルボキシレー
    ト基を有するビニル単量体を重合する際に、又は重合後
    に、分子内にエポキシ基を1個有するモノグリシジル化
    合物を前記官能基と反応させることを特徴とする吸水性
    樹脂の製造方法。
  2. (2)モノグリシジル化合物がモノグリシジルエーテル
    又はモノグリシジルエステルである特許請求の範囲第(
    1)項記載の製造方法。
  3. (3)モノグリシジル化合物が、一般式( I ):▲数
    式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、R_1は親水基と疎水基からなる。)で表わさ
    れるものである特許請求の範囲第(1)項記載の製造方
    法。
  4. (4)モノグリシジル化合物が一般式(II):▲数式、
    化学式、表等があります▼(II) (式中、R_2はフェニル基、アルキル基の炭素数が1
    〜12のアルキルフェニル基、炭素数3〜20のアルキ
    ル基又はアルケニル基であり、mは2又は3若しくはこ
    れらの混合物であり、nは1〜40である。) で表わされるものである特許請求の範囲第(1)項記載
    の製造方法。
JP19204984A 1984-09-13 1984-09-13 吸水性樹脂の製造方法 Pending JPS6169812A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015501365A (ja) * 2011-10-28 2015-01-15 ローム アンド ハース カンパニーRohm And Haas Company β−ヒドロキシプロピルガンマ−ポリオキシアルキレンエーテルおよびそれらのポリマーの樹脂

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015501365A (ja) * 2011-10-28 2015-01-15 ローム アンド ハース カンパニーRohm And Haas Company β−ヒドロキシプロピルガンマ−ポリオキシアルキレンエーテルおよびそれらのポリマーの樹脂

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