JPS62112654A - 高吸水性樹脂組成物 - Google Patents

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） 本発明は水に溶解しないで大量の水性液体を吸収保持す
ることのできる高吸水性樹脂組成物に関する。従って本
発明の組成物は紙おむつ、生理用品等の吸水性の向上、
園芸用保水剤、土木用上水剤、芳香剤保持ケ゛ル等に利
用できる。

（従来の技術と問題点） 高吸水性樹脂は水性液と接触して自重の数十倍から数百
倍の水を吸収する特性を有している。この様な高吸水性
樹脂の代表的な製造方法は水溶性高分子化合物に架橋剤
を加えて、高分子間の架橋を行ったり、親水性の単量体
の重合時に架橋剤を加えて重合と同時に架橋させる方法
が知られている。

これまでに提供されている吸水性樹脂としては、ぼりア
クリル酸またはそのアルカリ塩、ポリアクリルアミドま
たはその部分加水分解物、ポリビニルピロリドン、スル
ホン化ポリスチレン、ぼりアクリルアミド２−メチルプ
ロノゼンスルホン酸ナトリウム、セルローズ誘導体、デ
ングンーアクリロニ）　ＩＪルのグラフト重合物等の合
成または天然高分子物を用いたものがある。

これらの高吸水性樹脂は吸水速度を向上させるため、粒
径を細かくして使用されるのが通常で、この様な吸水性
樹脂は紙おむつ、生理用品、使い棄て雑布等の吸水性の
向上や、園芸用保水剤、トンネル等の工事やゴーリング
等の土木事業における止水剤等に用途が広がっている。

吸水性樹脂粉末が水や水溶液と接触して、吸水したｒル
は、その粒子間には結合力が働いておらず、吸水能力以
上の水の存在下では、容易に流動化する。そのため、お
むつや生理用品に使用された場合、吸水ケ゛ルがその保
持体から流出する。また土木用の止水剤として用いる場
合、吸水ケ゛ルの流亡が起り、上水効果の低下を来たす
。

これまでにも、ケ゛ル粒子の個々のケ゛ル強度を向上さ
せる目的で、粒子表面を架橋剤で処理して、粒子表面の
架橋密度を高める方法（例えば特開昭５８−１１７２２
号公報や特開昭５９−１８９１０３号公報）、粒子表面
にカチオン性高分子化合物をコーティングまたは結合さ
せろ方法（例えば特開昭６０−３６５３４号公報、特開
昭６０−１３５４３２号公報等）があるが、これらの方
法による処理を行っても、吸水グル粒子間の結合力は働
かず、むしろ電気的な反撥力によって、粒子同志は分散
作用が働く傾向にある。

（発明の目的および問題点） 本発明は水中において吸水性樹脂グル粒子間に結合力を
持たせることにまりケ゛ルの流動性のない塊状吸水ケ゛
ルを形成させることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上述の問題点を解決するために種々検討の結果、異種の
電荷を有する吸水ケ゛ル粒子を共存せしめることにより
、吸水ケ゛ル粒子間に結合が起り、塊状化することを見
出し、本発明に到達した。

異種電荷を有する吸水ケ゛ル粒子を共存せしめる方法と
しては吸水前の樹脂粉末粒子を予め混合した後、吸水さ
せる方法が最も簡便である。しかしまた吸水後のケ゛ル
粒子分散液を混合した場合も塊状グルが得られる。

使用方法は用途に応じて選択すべきで紙おむつ等にはア
ニオン性吸水性樹脂粉末とカチオン性吸水性樹脂粉末の
混合物が吸水剤として使用され、ドライフィーリングや
吸水速度が改善され、吸水グルが保持体から流出するこ
とがない。

土木用止水剤として使用する場合には流体の方が使用に
便利である。すなわち異種の電荷を有する吸水ケ゛ル分
散液をそれぞれ別個に流送し、上水部で混合する方法、
あるいは異種電荷の吸水性樹脂微粒子を油中に懸濁させ
、止水部まで流送することもできる。

アニオン性吸水性樹脂およびカチオン性吸水性樹脂の共
存比率は重量比で１：９９〜９９：１の間で用いること
ができるが、混合比がｌ：１に近ず（にしたがって、吸
水ケ゛ルの団塊化が強く、グル強度も向上してくるが、
吸水倍率は低下する。従って、吸水性樹脂の使用目的に
応じてその共存率を自由に選択することができる。

従って本発明の要旨とするところはアニオン性解離基を
有する高吸水性樹脂と、カチオン性解離基−を有する高
吸水性樹脂を混合してなる組成物で、これを用途に応じ
て最初から粉末状態で混合した組成物を使用することも
両者をケ゛ル粒子分散液としての組成物として使用する
ものである。

（作　用） 本発明は上述の構成となっているからアニオン性吸水グ
ルとカチオン性吸水グルが共存すると、塊状化する理由
はグル粒子の表面に存在する多価イオンセグメントが電
気的に結合して、所謂コロイド静電吸着によりイオンコ
ンプレックスを形成するものと考えられる。

（実施例） 本発明は上述の構成となっていて異種電荷の吸水性樹脂
を自由な混合比で用途に応じて利用することができ粉末
状態の混合組成物であっても、ケ゛ル粒子分散液混合組
成物として使用することもできるが、おむつや生理用品
等には保持体に粉末混合組成物を利用するのがよく、吸
水倍率と吸水速度の前述の関係から実験的に決定するべ
きである。

土木工事用としては、ケ゛ル粒子分散液組成物として使
用するのがよい。

本発明に用いることのできるアニオン性の高吸水性樹脂
としては、ポリアクリロニトリルの加水分解物、アクリ
ルアミドとアクリル酸の共重合物、ポリアクリルアミド
の部分加水分解物、アクリルアミド−２−メチルプロ・
やンスルホン酸ナトリウムのホモポリマー及びそのアク
リルアミドとの共重合物、デン粉−アクリロニトリルグ
ラフト重合物ノ加水分解物、カルボキシメチルセルロー
ズ、ビニルスチレンスルホン酸等の水溶性高分子を重合
反応時に架橋剤を加えたり、重合後に架橋剤を加えて架
橋させたもの、などである。

カチオン性の吸水性樹脂としてはポリアクリルアミドの
マンニッヒ反応物、ポリアクリルアミン、ツメチルアミ
ノエチルメタアクリレートのホモポリマーまたはアクリ
ルアミドとの共重合物、ツメチルアミノエチルメタアク
リレートを塩化メチルで４級化アンモニウム塩としたも
ののホモポリマーまたはそのアクリルアミドとの共重合
物、ポリツメチルアリルアミン４級アンモニウム塩、４
級化ビニルベン・ゾルアミンの重合物、キトサンのアセ
チル化物、エピクロルヒドリンと多価アミンまたはモノ
アミンとの縮合反応物等を重合時に架橋剤を加え、また
は、重合後に架橋剤を加えて架橋させたものなどである
。

また非イオン系の吸水性樹脂の粒子表面を処理して表面
にアニオン性解離基やカチオン性解離基を持たせたもの
も本発明の目的に使用できる。

本発明の組成物の吸水ケ０ルの団塊の大きさを定めるた
め、および吸水倍率、可溶性成分などについての試験法
について述べる。

（イ）歩留り率 本発明の組成物はカチオン性吸水樹脂およびアニオン性
吸水樹脂が水性液中で互に結合しあって粒径の大きな吸
水ケ゛ル体を形成させるもので、そのケ゛ルの団塊化の
程度を比較するため両者の共存した吸水ケ゛ルを４メツ
７ユの篩で濾過して、篩より洩れたダルを２００メツシ
ユのスクリーンで濾過してその重量を測定し、篩に残′
−）だ量を計算で求めてその歩留り率を求める。

（ロ）吸水率 ０．９チ食塩水（生理食塩水）　２００　ｒｎＩ！に吸
水性樹脂２２を分散させ１時間静置後、２００メツシユ
のスクリーンで濾過し、ｐ液量を測定して吸水倍率を逆
算する。

〔吸水性樹脂の合成〕

合成例１ ７　りＩＪ　＃酸７２０重量部に３０％アンモニア水４
６０重量部、水狛重量部を冷却しながら混合中和した後
、架橋剤としてメチレンビスアクリルアマイドを０．４
重量部および重合開始剤として過硫酸アンモニウム帆７
重量部、亜硫酸水素ナトリウム０．７重量部を加え６０
°Ｃで重合を開始し、得られた塊状重合体を粉砕して篩
にかけ５０〜１００メツシユのアニオン性粉末状吸水性
樹脂を得た。

合成例２（以下、部は重量部を示す） ２部のエチルセルローズを溶解した３０ｏ　部のシ、　
クロヘキサンを６０°Ｃに加温し、窒素置換しておく、
１２０部のアクリロイロオキ７エチルトリメチルアンモ
ニウムクロライドと０．１部のメチレンヒスアクリルア
ミドと０．１部の２，２′−アゾビス（２−アミツノプ
ロパン）塩酸塩を４１部の純水中に溶解し、窒素雰囲気
にて前者に添加攪拌を続ける。２時間の反応の後、昇温
し、溶媒を留出させる。得られた粉末をアセトンにより
洗浄し乾燥し粉砕して篩にかけ、５０〜１００メツシユ
のカチオン性粉末状吸水性樹脂を得た。

実施例１ 合成例１により得られたアニオン性吸水性樹脂粉末と合
成例２のカチオン性吸水性樹脂粉末を予め９９：１〜１
：９９に粉末のま又均−に混合してその１７を５００　
Ｔｎｌの生理食塩水中に分散させ、マグネテイノクスタ
ーラーで１０秒間攪拌した後５分間静置した後、５メツ
ンユ篩での歩留率を測定する。

同一サンプルについて吸水倍率、可溶性、成分量う・測
定し、その結果を表１に示す。

比較例Ｉとして 合成例１のアニオン性吸水性樹脂単独、比較例２として 合成例２のカチオン吸水性樹脂単独の試験結果を表１に
示した。

実施例２ 実施例１で用いたアニオン性およびカチオン性吸水樹脂
を、それぞれｏ、ｓ　ｙずつ、２５０　ｍｌの生理食塩
水に別々に分散して膨潤させた後、それらの分散液を混
合して、１０秒間マグネティックスターラーで攪拌した
後、５分間静置して実施例１と同様の項目について試験
を行い、その結果を表１に示した。

実施例３ 合成例１のアニオン性吸水樹脂を０．６７．５００−の
生理食塩水中に分散、膨潤させ、吸水させた後、合成例
２のカチオン性吸水樹脂粉末０．４９を添加してマグネ
テイツクスターラーで１０秒間、混合攪拌した後、５分
間静置して、実施例１と同様の項目について試験を行っ
た結果を表１に示した。

表　　１ （効　果） 実施例１から明らかなようにアニオン性吸水樹脂とカチ
オン性吸水樹脂を配合して用いることにより、吸水樹脂
の団塊化が起る。団塊化の傾向はアニオン性吸水樹脂と
カチオン性吸水樹脂の配合比は１：１に近ずくほど大き
くなる。またアニオン性またはカチオン性吸水樹脂を単
独で用いる場合よりも反対のイオン性解離基を有する吸
水樹脂を１〜２０重量％混合することによって、吸水倍
率を向上させることができる。

実施例２、実施例３では吸水ケ゛ルを混合して用いるの
ではなく、別々に吸水させた後に混合して用いても、一
方の吸水樹脂を水中に分散させた後に、さらに後からも
う一方の吸水樹脂を添加吸水させる方法を用いても、同
様の効果を発揮することが示されている。

以上のように本発明の高吸水性樹脂組成物は従来のもの
よりも効率のよい吸水倍率と吸水速度のよい吸水体とす
ることができ、その用途は更に広くなるものと期待され
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アニオン性解離基を有する高吸水性樹脂とカチオン性解
   離基を有する高吸水性樹脂とを混合してなる高吸水性樹
   脂組成物。