JPS626562B2 - - Google Patents

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JPS626562B2
JPS626562B2 JP5244378A JP5244378A JPS626562B2 JP S626562 B2 JPS626562 B2 JP S626562B2 JP 5244378 A JP5244378 A JP 5244378A JP 5244378 A JP5244378 A JP 5244378A JP S626562 B2 JPS626562 B2 JP S626562B2
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JP
Japan
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reaction
water
water absorption
cyclic acid
acid anhydride
Prior art date
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Expired
Application number
JP5244378A
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Japanese (ja)
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JPS54143496A (en
Inventor
Toshihiko Yoshitake
Kazuto Harada
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Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS54143496A publication Critical patent/JPS54143496A/en
Publication of JPS626562B2 publication Critical patent/JPS626562B2/ja
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は吸水性の優れた高分子材料の製造法に
関する。更に詳しくは、重合度500より大なるポ
リビニルアルコール系重合体に、脂肪族系環状酸
無水物を使用する場合は反応温度70℃以上、110
℃以下、反応時間30分以上、10時間以下で、また
芳香族系環状酸無水物を使用する場合は反応温度
100℃以上、200℃以上、反応時間30分以上、10時
間以下で環状酸無水物を反応せしめ、次いで一価
の金属の水酸化物、アルコキシド、各種塩類、ア
ンモニア、アンモニウム塩類、アミン類、アミン
塩類よりなる群から選ばれた少くとも1種の化合
物で処理することにより得られる、水不溶性でか
つ吸水率が50〜500倍である、吸水性の優れた高
分子材料の製造法に係る。(ここで吸水率は、試
料1gに水を加えて肉眼判定により遊離の水が存
在しない最大の水の添加量(g)をもつて吸水率
とする。) 近年、親水性高分子材料の医療産業、食品工
業、あるいは農芸分野への利用が進むにつれて、
特に水不溶性でかつ親水性または吸水性を有する
高分子材料が各種のメンブランや液体クロマト担
体などの分離精製材料、微生物や植物の培地、コ
ンタクトレンズや縫合部被覆などの医療用材料、
あるいは吸水性や保水性を利用する種々の用途に
用いられるようになつた。これらの用途のうち、
特に吸水性を利用する用途分野に用いられる高分
子材料としては水と接触した場合、短時間の間に
できるだけ多くの水を吸収する能力を有すること
が望まれるが、このような用途を目的とする高分
子材料としてはこれまでにポリエチレンオキシド
の変性物、ポリピニルピロリドンやスルホン化ポ
リスチレンを架橋せしめたもの、あるいはデンプ
ン−アクリロニトリルグラフト共重合体のケン化
物など天然および合成高分子物質を用いたいくつ
かの材料が提案されている。 しかしながら、デンプン−アクリロニトリル共
重合体のケン化物を除けば、その吸水能は小さ
く、吸水性材料としては満足しうるものではな
い。また、自重の30倍以上の吸水能を持つデンプ
ン−アクリロニトリルグラフト共重合体のケン化
物の場合においても、その製造方法に種々の改良
が加えられてはいるものの、比較的工程が煩雑で
あつたり、長時間にわたつて含水状態で使用する
場合には、デンプン成分が腐敗し、ゲル構造が破
壊されるおそれがあるなど実用的にはいくつかの
問題点がある。 本発明の目的とするところは吸水能が大きく、
かつ腐敗の可能性の少ない高分子材料の製造法を
提供することにあり、本発明者は前述したような
難点のない吸水性高分子材料を開発するべく種々
研究の結果、重合度500より大なるポリビニルア
ルコール系重合体に、脂肪族系環状酸無水物を使
用する場合は反応温度70℃以上、110℃以下、反
応時間30分以上、10時間以下で、また芳香族系環
状酸無水物を使用する場合は反応温度100℃以
上、200℃以下、反応時間30分以上、10時間以下
で環状酸無水物を反応せしめ、次いで一価の金属
の水酸化物、アルコキシド、各種塩類、アンモニ
ア、アンモニウム塩類、アミン類、アミン塩類よ
りなる群から選ばれた少くとも1種の化合物で処
理することにより得られる、水不溶性でかつ吸水
率が50〜500倍である、吸水性の優れた高分子材
料の製造法が本発明の目的を満足することを見出
し、本発明を完成するに到つた。 本発明において原料として用いられるポリビニ
ルアルコール系重合体は、酢酸ビニル、その他の
各種ビニルエステル類の重合体及びこれらの共重
合体をケン化して得られるケン化度50〜100モル
%のもののみならず酢酸ビニルその他の各種ビニ
ルエステル類に対して30モル%以下の各種不飽和
単量体、例えばα−オレフイン類、塩化ビニル、
アクリロニトリル、アクリルアミド、アクリル酸
エステル類、メタクリル酸エステル類を共重合せ
しめた共重合体のケン化度50〜100モル%のもの
をも包合する。反応に供されるポリビニルアルコ
ール系重合体の形態は粉末状のものが好適で、重
合度は500より大の範囲のものが好適である。 反応に用いられる脂肪族系環状酸無水物として
は無水マレイン酸、無水コハク酸、無水グルタル
酸、無水アジピン酸、無水イタコン酸等を挙げる
ことができる。また反応に用いられる芳香族系環
状酸無水物としては無水フタル酸、無水トリメリ
ツト酸等を挙げることができる。 反応は可及的に水分の存在しない状態で実施す
るが、反応の溶媒としても環状酸無水物と反応性
を有する活性水素を持つような化合物は不適当で
あり活性水素を有せざる化合物、例えばベンゼ
ン、トルエン、ヘキサン、アセトン、メチルエチ
ルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等が
用いられ、特にトルエン、ジオキサン等が好適で
ある。 環状酸無水物として無水マレイン酸を用いる場
合はこの化合物の融点が低いので溶媒としての作
用を兼ね持たせることもできる。 反応は所定量の溶媒に所定量の環状酸無水物を
溶解し、所定量の重合度が500より大なるポリビ
ニルアルコール系重合体を添加し撹拌分散させ、
脂肪族系環状酸無水物を使用する場合は反応温度
70℃以上、110℃以下、反応時間30分以上、10時
間以下で、また芳香族系環状酸無水物を使用する
場合は反応温度100℃以上、200℃以下、反応時間
30分以上、10時間以下で反応させる。反応時間に
ついては、いずれの場合も1〜5時間がより好ま
しい。 反応は不均一系で進行するのでポリビニルアル
コール系重合体が均一にエステル化されるように
充分撹拌しながら行なう。 エステル化反応は無触媒でも充分進行する場合
もあるが、一般には反応を促進する触媒としては
一価金属の水酸化物、アルコキシド、炭酸塩、重
炭酸塩あるいは3級アミン類等をポリビニルアル
コール系重合体に対して数%以下用い得る。環状
酸無水物の使用量は、所望のエステル化度にする
のに必要な理論量以上に用いる。エステル化度は
1〜100モル%のものが可能であるが、本発明の
目的には5〜50モル%のものが好適であり、又、
溶媒の使用量はポリビニルアルコール系重合体粉
末の2〜5倍量が好適である。 本発明の目的には、粉末粒子全体が軽度に架橋
された網状化構造を持つことが重要であり、その
為には一高分子当たり1ケ程度の架橋結合の導入
が適しているので、この程度の架橋が導入される
ように反応条件をコントロールする。更に詳述す
れば架橋結合の生成はベースに用いるポリビニル
アルコール系重合体の重合度、分子量分布、反応
温度、反応時間、用いる環状酸無水物の種類、重
合体粒子の大きさ等により著しく左右される。 既に述べた様に環状酸無水物として脂肪族系環
状酸無水物、例えば無水マレイン酸、無水コハク
酸等を用いる場合はカルボキシル基の酸性度が大
きいためと考えられるが、比較的ジエステル架橋
が生成し易く、70℃以上、110℃以下の温度で30
分以上、10時間以下反応を行なえば適度の架橋結
合が導入された吸水性能の優れた変性ポリビニル
アルコール系重合体を得ることができる。 これに対して無水フタル酸、無水トリメリツト
酸等の芳香族系環状酸無水物を用いる場合はカル
ボキシル基の酸性度が低いこと及び立体障害のた
めと考えられるが、比較的ジエステル架橋が生成
し難く、100℃以上、200℃以下の温度で、30分以
上、10時間以下反応を行なうことにより適度の架
橋結合が導入された吸水性変性ポリビニルアルコ
ール系重合体を得ることができる。 又、ベースに用いるポリビニルアルコール系重
合体の重合度の影響も大きく、重合度500以下の
ものでは架橋結合の導入がかなり困難である。一
般的に言つて、ベースとなるポリビニルアルコー
ル系重合体として高重合度のものを用いるほど低
い架橋密度により重合体全体を不溶化し得るの
で、より吸水性能の優れた変性ポリビニルアルコ
ール系重合体を得ることができる。ポリビニルア
ルコール系重合体の分子量分布が広く、低分子量
部分を多く含む場合には、高重合度のフラクシヨ
ンのみが架橋結合に関与し、低分子量フラクシヨ
ンは未架橋のまま残り、吸水時に粒子中より溶出
するので好ましくない。更に、粒子の大きさが余
りにも大き過ぎるものは内部まで環状酸無水物が
均一に反応し難いのみならず、粒子全体に架橋結
合を均一に生成せしめて粒子全体を不溶化するこ
とが困難であるので、通常20メツシユの篩を通過
する程度の粒径を持つたものが好ましい。 反応混合物は過、遠心分離等の方法により固
形部を分離し、液は回収して再使用に供する。 固形部はメタノール、アセトン等で洗滌し、次
いで一価金属の水酸化物、アルコキシド、塩類、
アンモニア、アンモニウム塩、アミン類、アミン
塩類等で後処理して遊離のカルボキシル基をカル
ボキシル基塩に変えて、しかる後洗滌、乾燥して
吸水性の大きい粉末状の変性ポリビニルアルコー
ル系重合体を得る。 また別法として、炭酸ナトリウ、炭酸カリウ
ム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、炭酸ア
ンモニウム、重炭酸アンモニウム等の粉末を、反
応後の変性ポリビニルアルコール重合体に混合し
ても良い。これら塩類の混合量は変性ポリビニル
アルコール重合体中のカルボキシル基と当量以下
である。この様にして得られた混合物は、使用
時、水と接触すると、重合体中のカルボキシル基
により炭酸塩、重炭酸塩が分解して、カルボキシ
ル基ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩
を生成するので目的を達し得る。 前記、一価金属の水酸化物としては水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム等をあげることができ、
アルコキシドとしてはナトリウムメトキシド、ナ
トリウムエトキシド、カリウムメトキシド、カリ
ウムエトキシド等、又、一価金属の塩類としては
炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、酢酸ナトリ
ウム等をあげることができる。アンモニウム塩と
しては炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム、
塩化アンモニウム等をあげることができ、アミン
類としてはエチルアミン、ジエチルアミン、トリ
エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、
アニリン、ピリジン等をあげることができる。
又、アミン塩類としては前記アミン類の炭酸塩、
重炭酸塩等をあげることができる。これらは、そ
のままあるいは溶媒で稀釈して環状酸無水物反応
後のポリビニルアルコール系重合体の処理に供さ
れるが、その使用量は反応した酸無水物と当量用
いれば充分である。 このようにして得られた変性ポリビニルアルコ
ール系重合体は、自重の50〜500倍の水を吸水す
る能力を有し、しかも1〜10分程度の極めて短時
間で上述の吸水率に達するほど著しく早い吸水速
度を有しているので、前述の各分野に極めて広い
用途を有している。 以下、実施例により本発明を更に詳述する。 実施例 1 500c.c.セパラブルフラスコにポリビニルアルコ
ール(以下、PVAと略記、重合度1700、ケン化
度88モル%)粉末50g、無水マレイン酸、溶媒と
してジオキサン100c.c.、トルエン100c.c.を加え、80
℃で3時間反応させた。反応混合物を過し、固
形部はアセトンで洗滌、過を繰り返した後、無
水マレイン酸と当量のアンモニア水を加えて、エ
ステル化反応により生成したカルボキシル基と室
温で反応させた(アセトン溶媒中)。30分放置
後、過し、アセトンで洗滌、過を繰り返した
後、乾燥、秤量し、重量増加から変性率(重量増
加率)を求めた。得られた粉末1gをビーカに取
り、水を加えて吸水率を求めた。吸水率は、水を
加えて肉眼判定により遊離の水が存在しない最大
の水の添加量をもつて吸水率とした。また吸水速
度については上述の吸水率に達する時間をもつて
吸水速度とした。結果を第1表にまとめて示す。
The present invention relates to a method for producing a polymeric material with excellent water absorption. More specifically, when using an aliphatic cyclic acid anhydride for a polyvinyl alcohol polymer with a degree of polymerization greater than 500, the reaction temperature should be 70°C or higher and 110°C.
℃ or less, reaction time is 30 minutes or more and 10 hours or less, and if aromatic cyclic acid anhydride is used, the reaction temperature is
Cyclic acid anhydride is reacted at 100°C or higher and 200°C or higher for a reaction time of 30 minutes or more and 10 hours or less, and then monovalent metal hydroxides, alkoxides, various salts, ammonia, ammonium salts, amines, and amines. The present invention relates to a method for producing a water-insoluble polymer material with excellent water absorption, which is obtained by treatment with at least one compound selected from the group consisting of salts, and has a water absorption rate of 50 to 500 times. (Here, the water absorption rate is determined by adding water to 1 g of sample and determining with the naked eye the maximum amount of water added (g) in which no free water is present.) In recent years, hydrophilic polymer materials have been used in medical treatments. As its use in industry, food industry, and agricultural fields progresses,
In particular, water-insoluble and hydrophilic or water-absorbing polymeric materials are used for separation and purification materials such as various membranes and liquid chromatographic carriers, media for microorganisms and plants, and medical materials such as contact lenses and suture coverings.
In addition, it has come to be used for various purposes that utilize its water absorption and water retention properties. Among these uses,
In particular, polymeric materials used in application fields that utilize water absorption properties are desired to have the ability to absorb as much water as possible in a short period of time when they come into contact with water. So far, natural and synthetic polymer materials such as modified polyethylene oxide, crosslinked polypynylpyrrolidone and sulfonated polystyrene, and saponified starch-acrylonitrile graft copolymers have been used as polymeric materials. Several materials have been proposed. However, except for saponified starch-acrylonitrile copolymers, their water absorption capacity is low and they are not satisfactory as water-absorbing materials. In addition, even in the case of saponified starch-acrylonitrile graft copolymers, which have a water absorption capacity of 30 times or more than their own weight, although various improvements have been made to the manufacturing methods, the process is relatively complicated. However, if it is used in a hydrated state for a long period of time, there are several practical problems, such as the possibility that the starch component will rot and the gel structure will be destroyed. The purpose of the present invention is to have a large water absorption capacity,
The purpose of the present inventor is to provide a method for producing a polymeric material with a low possibility of spoilage, and as a result of various studies in order to develop a water-absorbing polymeric material that does not have the above-mentioned drawbacks, When using an aliphatic cyclic acid anhydride for a polyvinyl alcohol polymer, the reaction temperature should be 70°C or higher and 110°C or lower, the reaction time should be 30 minutes or more and 10 hours or less, and aromatic cyclic acid anhydride should be used. When used, the cyclic acid anhydride is reacted at a reaction temperature of 100°C or more and 200°C or less and a reaction time of 30 minutes or more and 10 hours or less, and then monovalent metal hydroxides, alkoxides, various salts, ammonia, and ammonium. A water-insoluble polymeric material with excellent water absorption and a water absorption rate of 50 to 500 times, obtained by treatment with at least one compound selected from the group consisting of salts, amines, and amine salts. The present inventors have discovered that the manufacturing method satisfies the object of the present invention, and have completed the present invention. The polyvinyl alcohol polymer used as a raw material in the present invention may only have a saponification degree of 50 to 100 mol% obtained by saponifying vinyl acetate, other various vinyl ester polymers, and copolymers thereof. 30 mol% or less of various unsaturated monomers based on vinyl acetate and other various vinyl esters, such as α-olefins, vinyl chloride,
Also included are copolymers of acrylonitrile, acrylamide, acrylic esters, and methacrylic esters with a degree of saponification of 50 to 100 mol%. The polyvinyl alcohol polymer to be subjected to the reaction is preferably in the form of a powder, and the degree of polymerization is preferably greater than 500. Examples of the aliphatic cyclic acid anhydride used in the reaction include maleic anhydride, succinic anhydride, glutaric anhydride, adipic anhydride, and itaconic anhydride. Examples of the aromatic cyclic acid anhydride used in the reaction include phthalic anhydride and trimellitic anhydride. The reaction is carried out in the absence of water as much as possible, but compounds with active hydrogen that are reactive with cyclic acid anhydrides are unsuitable as solvents for the reaction, and compounds without active hydrogen, For example, benzene, toluene, hexane, acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, dioxane, etc. are used, and toluene, dioxane, etc. are particularly preferred. When maleic anhydride is used as the cyclic acid anhydride, since this compound has a low melting point, it can also function as a solvent. The reaction involves dissolving a predetermined amount of a cyclic acid anhydride in a predetermined amount of a solvent, adding a predetermined amount of a polyvinyl alcohol polymer with a degree of polymerization of more than 500, and stirring and dispersing it.
Reaction temperature when using aliphatic cyclic acid anhydride
70°C or higher and 110°C or lower, reaction time 30 minutes or more and 10 hours or less, and when using an aromatic cyclic acid anhydride, reaction temperature 100°C or higher and 200°C or lower, reaction time.
React for 30 minutes or more and 10 hours or less. Regarding the reaction time, 1 to 5 hours is more preferable in any case. Since the reaction proceeds in a heterogeneous system, it is carried out with sufficient stirring so that the polyvinyl alcohol polymer is uniformly esterified. The esterification reaction may proceed satisfactorily even without a catalyst, but in general, monovalent metal hydroxides, alkoxides, carbonates, bicarbonates, or tertiary amines are combined with polyvinyl alcohol as catalysts to promote the reaction. It can be used in an amount of several percent or less based on the polymer. The amount of cyclic acid anhydride used is greater than the theoretical amount necessary to achieve the desired degree of esterification. The degree of esterification can be from 1 to 100 mol%, but for the purpose of the present invention, a degree of 5 to 50 mol% is suitable;
The amount of solvent used is preferably 2 to 5 times the amount of the polyvinyl alcohol polymer powder. For the purpose of the present invention, it is important that the entire powder particle has a lightly crosslinked network structure, and for this purpose it is appropriate to introduce about one crosslinking bond per polymer. The reaction conditions are controlled so that a certain degree of crosslinking is introduced. More specifically, the formation of crosslinks is significantly influenced by the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol polymer used as the base, molecular weight distribution, reaction temperature, reaction time, type of cyclic acid anhydride used, size of polymer particles, etc. Ru. As already mentioned, when aliphatic cyclic acid anhydrides such as maleic anhydride and succinic anhydride are used as the cyclic acid anhydride, diester crosslinks are relatively formed, which is thought to be due to the high acidity of the carboxyl group. 30 at temperatures above 70℃ and below 110℃
If the reaction is carried out for more than a minute and less than 10 hours, a modified polyvinyl alcohol-based polymer with an appropriate amount of crosslinking and excellent water absorption performance can be obtained. On the other hand, when aromatic cyclic acid anhydrides such as phthalic anhydride and trimellitic anhydride are used, diester crosslinking is relatively difficult to form, probably due to the low acidity of the carboxyl group and steric hindrance. By carrying out the reaction at a temperature of 100° C. or higher and 200° C. or lower for 30 minutes or more and 10 hours or less, a water-absorbing modified polyvinyl alcohol polymer having an appropriate amount of crosslinking introduced therein can be obtained. Furthermore, the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol polymer used as the base has a large influence, and if the degree of polymerization is less than 500, it is quite difficult to introduce crosslinking. Generally speaking, the higher the degree of polymerization used as the base polyvinyl alcohol polymer, the lower the crosslinking density, which makes the entire polymer insolubilized, resulting in a modified polyvinyl alcohol polymer with better water absorption performance. be able to. When the polyvinyl alcohol polymer has a wide molecular weight distribution and contains many low molecular weight fractions, only the fractions with a high degree of polymerization participate in crosslinking, and the low molecular weight fractions remain uncrosslinked and are eluted from the particles when water is absorbed. Therefore, it is not desirable. Furthermore, if the particle size is too large, it is not only difficult for the cyclic acid anhydride to react uniformly to the inside, but also it is difficult to uniformly generate crosslinks throughout the particle and make the entire particle insoluble. Therefore, it is preferable to use particles with a particle size that can pass through a 20-mesh sieve. The solid portion of the reaction mixture is separated by a method such as filtration or centrifugation, and the liquid is collected and reused. The solid part is washed with methanol, acetone, etc., and then washed with monovalent metal hydroxides, alkoxides, salts, etc.
After treatment with ammonia, ammonium salts, amines, amine salts, etc., free carboxyl groups are converted to carboxyl base salts, followed by washing and drying to obtain a powdered modified polyvinyl alcohol polymer with high water absorption. . Alternatively, powders of sodium carbonate, potassium carbonate, sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, ammonium carbonate, ammonium bicarbonate, and the like may be mixed with the modified polyvinyl alcohol polymer after the reaction. The amount of these salts mixed is equal to or less than the amount of carboxyl groups in the modified polyvinyl alcohol polymer. When the mixture thus obtained comes into contact with water during use, the carboxyl groups in the polymer decompose the carbonate and bicarbonate to produce carboxyl group sodium salts, potassium salts, and ammonium salts. can achieve the purpose. As mentioned above, the monovalent metal hydroxides include sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc.
Examples of alkoxides include sodium methoxide, sodium ethoxide, potassium methoxide, potassium ethoxide, etc., and examples of monovalent metal salts include sodium carbonate, sodium bicarbonate, sodium acetate, etc. Ammonium salts include ammonium carbonate, ammonium bicarbonate,
Examples of amines include ammonium chloride, ethylamine, diethylamine, triethylamine, propylamine, butylamine,
Examples include aniline and pyridine.
In addition, as amine salts, carbonates of the above amines,
Examples include bicarbonate. These are used as they are or diluted with a solvent to treat the polyvinyl alcohol polymer after the cyclic acid anhydride reaction, but it is sufficient to use the amount equivalent to the reacted acid anhydride. The modified polyvinyl alcohol polymer thus obtained has the ability to absorb 50 to 500 times its own weight of water, and is so remarkable that it reaches the above-mentioned water absorption rate in an extremely short time of about 1 to 10 minutes. Since it has a fast water absorption rate, it has extremely wide applications in each of the above-mentioned fields. Hereinafter, the present invention will be explained in further detail with reference to Examples. Example 1 In a 500 c.c. separable flask, 50 g of polyvinyl alcohol (hereinafter abbreviated as PVA, degree of polymerization 1700, degree of saponification 88 mol%) powder, maleic anhydride, dioxane 100 c.c. as a solvent, and toluene 100 c.c. Add . and 80
The reaction was carried out at ℃ for 3 hours. The reaction mixture was filtered, and the solid part was washed with acetone and filtered repeatedly, then an equivalent amount of ammonia water to maleic anhydride was added, and the mixture was reacted with the carboxyl group produced by the esterification reaction at room temperature (in an acetone solvent). . After standing for 30 minutes, it was filtered, washed with acetone, and filtered repeatedly, dried, and weighed. The modification rate (weight increase rate) was determined from the weight increase. 1 g of the obtained powder was placed in a beaker, water was added, and the water absorption rate was determined. The water absorption rate was determined by adding water and determining with the naked eye the maximum amount of water added at which no free water was present. Regarding the water absorption rate, the time taken to reach the above-mentioned water absorption rate was defined as the water absorption rate. The results are summarized in Table 1.

【表】 第1表の結果から、極めて優れた吸水性PVA
系重合体が得られることがわかる。 対照例 1 本発明例1と同様に反応して、25%アンモニア
水で処理しない場合の吸水率は20倍であつた。 対照例 2 本発明例2と同様に反応して、25%アンモニア
水で処理しない場合の吸水率は30倍であつた。 実施例 2 無水マレイン酸の代りに無水フタル酸を用い、
溶媒としてはトルエンを使用し、反応温度を120
℃にした以外は実施例1と同様の方法で反応を行
なつた。結果をまとめて第2表に示す。 第2表の結果から極めて優れた吸水性PVA系
重合体が得られることがわかる。
[Table] From the results in Table 1, extremely excellent water absorption PVA
It can be seen that a system polymer can be obtained. Control Example 1 The reaction was carried out in the same manner as in Inventive Example 1, but the water absorption rate was 20 times higher than that of the case without treatment with 25% aqueous ammonia. Control Example 2 The reaction was carried out in the same manner as in Inventive Example 2, but the water absorption rate was 30 times higher than that of the case without treatment with 25% aqueous ammonia. Example 2 Using phthalic anhydride instead of maleic anhydride,
Toluene was used as the solvent and the reaction temperature was set at 120°C.
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the temperature was changed to .degree. The results are summarized in Table 2. It can be seen from the results in Table 2 that an extremely excellent water-absorbing PVA polymer can be obtained.

【表】 対照例 3 本発明例3と同じ条件で、反応温度を80℃にし
て反応させた。アセトン溶媒中で25%アンモニア
水9.2c.c.でカルボキシル基を中和した。得られた
変性PVAは反応温度が低い為、架橋を生成して
おらず、水に可溶性であつた。脂肪族系の無水マ
レイン酸使用の場合は、本発明例1、2に見られ
る様に反応温度80℃、3時間で架橋PVAを生成
するが、芳香族系の無水フタル酸では80℃、3時
間では架橋生成しないことがわかる。 実施例 3 PVA(重合度1700、ケン化度99モル%以上)
粉末を用い、エステル化反応促進触媒にトリエチ
ルアミンを用いた以外は実施例2と同様の方法で
反応を行なつた。 結果をまとめて第3表に示す。
[Table] Control Example 3 The reaction was carried out under the same conditions as in Inventive Example 3, but at a reaction temperature of 80°C. Carboxyl groups were neutralized with 9.2 cc of 25% aqueous ammonia in acetone solvent. Because the reaction temperature was low, the obtained modified PVA did not form crosslinks and was soluble in water. When aliphatic maleic anhydride is used, crosslinked PVA is produced at a reaction temperature of 80°C for 3 hours as seen in Inventive Examples 1 and 2, but when aromatic phthalic anhydride is used, crosslinked PVA is produced at 80°C and 3 hours. It can be seen that crosslinking does not occur with time. Example 3 PVA (polymerization degree 1700, saponification degree 99 mol% or more)
The reaction was carried out in the same manner as in Example 2, except that powder was used and triethylamine was used as the esterification reaction promoting catalyst. The results are summarized in Table 3.

【表】 第3表の結果から極めて優れた吸水性PVA系
重合体が得られることがわかる。 対照例 4 原料PVAとして重合度500のものを使用した以
外は本発明例7と同じ条件で変性PVAを作つ
た。得られた変性PVAは、原料PVAが低重合度
である為架橋を生成しておらず、水に可溶であつ
た。 対照例 5 無水フタル酸の替わりに無水コハク酸を用い
て、本発明例10と同じ条件で変性PVAを作つ
た。得られた変性PVAは、脂肪族系の無水コハ
ク酸を用いた為、架橋密度が高くなつた為と思わ
れるが、吸水率は40倍で低かつた。脂肪族系の無
水コハク酸の場合はもつと反応温度を下げて80℃
前後で反応を行う必要があることがわかる。
[Table] From the results in Table 3, it can be seen that an extremely excellent water-absorbing PVA polymer can be obtained. Control Example 4 A modified PVA was produced under the same conditions as in Inventive Example 7, except that PVA with a degree of polymerization of 500 was used as the raw material PVA. The obtained modified PVA did not form crosslinks because the raw material PVA had a low degree of polymerization, and was soluble in water. Control Example 5 Modified PVA was produced under the same conditions as Inventive Example 10, using succinic anhydride instead of phthalic anhydride. The obtained modified PVA had a low water absorption rate of 40 times, probably due to the high crosslinking density due to the use of aliphatic succinic anhydride. In the case of aliphatic succinic anhydride, the reaction temperature is lowered to 80℃.
You can see that it is necessary to perform a reaction before and after.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 重合度500より大なるポリビニルアルコール
系重合体に、脂肪族系環状酸無水物を使用する場
合は反応温度70℃以上、110℃以下、反応時間30
分以上、10時間以下で、また芳香族系環状酸無水
物を使用する場合は反応温度100℃以上、200℃以
下、反応時間30分以上、10時間以下で環状酸無水
物を反応せしめ、次いで一価の金属の水酸化物、
アルコキシド、各種塩類、アンモニア、アンモニ
ウム塩類、アミン類、アミン塩類よりなる群から
選ばれた少くとも1種の化合物で処理することに
より得られる、水不溶性でかつ吸水率が50〜500
倍である、吸水性の優れた高分子材料の製造法。
1 When using an aliphatic cyclic acid anhydride for a polyvinyl alcohol polymer with a degree of polymerization greater than 500, the reaction temperature should be 70°C or higher and 110°C or lower, and the reaction time should be 30°C.
If an aromatic cyclic acid anhydride is used, the cyclic acid anhydride is reacted at a reaction temperature of 100°C or more and 200°C or less and a reaction time of 30 minutes or more and 10 hours or less. monovalent metal hydroxides,
A water-insoluble product with a water absorption rate of 50 to 500 obtained by treatment with at least one compound selected from the group consisting of alkoxides, various salts, ammonia, ammonium salts, amines, and amine salts.
A method for producing polymeric materials with twice as much water absorption.
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