JPS6397612A - 高吸水性ポリマ− - 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】 本発明は高吸水性ポリマーに関し、更に詳しくは、水及
び塩水に対して吸水性能がすぐれた高吸水性リグニン系
グラフトポリマーに関する。

〈産業上の利用分野〉 吸水性ポリマーは水を大量に吸水し、又吸水後は離水し
にくいという性質を持ち、農業園芸用保水剤、土壌改良
剤等の農業分野、脱水剤等の工業分野、衛生材料等多方
面で使用されでいる。

〈従来技術〉 従来特に農業・園芸用や諸工業脱水剤用としては、ＰＶ
Ａ系やデンプン系の吸水材料があるが、水及ゾ塩水に対
しての吸水性能がよりすぐれたもの又コスト的に安価な
ものが望まれていた。

く問題点を解決する為の手段〉 本発明者らは上記問題点を解決する為にリグニンをベー
スとするグラフトポリマーについて鋭意研究した結果本
発明に至ったものである。　Ｉｌｌち本発明はリグニン
にアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリ
ルアミド、メタクリル７ミドから選ばれた少くとも１種
のモノマーをＩＲ橋剤の存在下に、グラフト共重合させ
た後、必要に応じて部分的加水分解を行うことによって
得られる高吸水性ポリマーに関する。

本発明に使用されるリグニンはりゲニンスルホン酸、チ
オリグニン、天然リグニンである。この中で高い吸水性
を得るにはリグニンスルホン酸が好ましい、モノマーと
しては、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、
アクリルアミド、メタクリルアミドがあり、これらモノ
マーから１種以上を選び使用できる。アクリル酸エステ
ルとしてはメチルアクリレート、エチルアクリレート、
プロピル７クリレート、ブチルアクリレートなどがあり
、メタクリル酸エステルとしては、メチルメタクリレー
ト、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、
ブチルメタクリレートなどがある。これらのうち加水分
解が容易で高い吸水性を得るにはメチルアクリレート、
エチルアクリレートなどが好ましい、モノマーの使用量
はリグニン１００重ＩＩに対して５０−２０００重ｆｆ
１ｆｆｌｓ１好ましくは１００〜１．０００重！ｌＬ部
が望ましい。

架橋剤としてはＮ、Ｎ−メチレンビスアクリルアミドな
どのビスアクリルアミド類、エチレングリコール、トリ
メチロールプロパン、グリセリン、ポリオキシエチレン
グリコール、ポリオキシプロピレングリフールなどのポ
リオール類のノ、またはトリアクリル酸エステル類、同
様なポリオール類のマレイ：／酸などの不飽和酸類との
不飽和ポリエステル類などが使用できる。架橋剤の使用
量はモノマーに対し０．０５〜５．０￥１．１１％、好
ましくは０．６〜２．０重量％の範囲が望ましい、触媒
としては過酸化水素、過酢酸（無水酢酸／３５％Ｈ２Ｏ
２水＝１／１）、過硫酸アンモニウムなどが使用される
。必要に応じて硫陵第−鉄アンモニウム・６水塩、塩化
第一銅、三塩化チタン等の還元剤を加えてレドックス重
合とすることが９ましい、　本グラフト重合は従来から
知られている方法で行うことができる６重合は窒素気流
中で溶媒としては一般に水を用いで行う、溶媒として必
要ならば水にメタノール、エタノール、Ｎ、Ｎ−ジメチ
ルホルムアミド等の極性溶媒を混合使用することができ
る。又本グラフト重合は放射線（特に電子線）、照射を
利用する方法でも行うことができる。

重合反応後は必要に応じて部分的加水分解を行う、加水
分解は従来公知の方法で可能であるが、一般的には水溶
媒中で水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどを用いて
３０℃〜１５０℃の温度で５〜５００分間反応させるこ
とによって行われる。

加水分解率は１０〜８０％、さらに好ましくは３Ｏ〜７
０％が適当である。このようにして得られた生成ポリマ
ーは粒状または粉末状であり取り扱い易いものである。

土壌保水剤として用いるには土に対して適量を混合して
用いれば良い。

く効果〉 本発明の吸水性ポリマーは、現在市販のＰＶＡ系農林業
用土壌改良剤の水の吸水能がせいぜい２００ｇ／ｇ、生
理食塩水（０，８５％ＮａＣｌ水）の吸水能がせいぜい
４５ｇ／ｇであるのに対して、水の吸水能が２５０．７
ｇ以上、高いもので５００　ｇ／ｇ。

生理食塩水の吸水能が４５ｇ／ｇ以上、高いもので１７
０ｇ／ｇに達する。又本発明の吸水性ポリマーは本材中
のリグニンの活用法の１つであり、天然高分子であるリ
グニンを使用する為、難分解性及び安全性にもすぐれる
ものである。

本発明におけろ吸水能は次の方法によって求めた。

水としては純水及１塩水としては生理食塩水（０，８５
％ＮａＣｌ水）を使用し、試料０．１ｇに純水又は生理
食塩水を各々１００ｇおよＶ２５ｇ加え、所定時開吸水
させた後各々２００メツシ工の金網、および濾紙で濾過
し、枦液漿を測定後、最初に加えた純水又は生理食塩水
の量から吸水能を算出するが適法によった。

実施例１ ｐ１１４．７のｍ衝液（０，ＩＮ酢酸１０．ＩＮＮ酢酸
ソーダニ１／）２５ｍｌに、リグニンスルホン１’！！
（商品名、サンエキスＰ２５２、山場国策バルブ（株）
）３ｇを溶解し、メチルアクリレ−）５ｇ、Ｎ、Ｎ−メ
チレンビスアクリルアミド０，０５ｇ。

過酸化水ｙＩｋｏ、１６モル／ｌ、硫ａ第−鉄アンモニ
ウム・６水塩２，０ＸＩＯ−２モル／ｌを加えで、窒素
気流中で４０℃にて２０時間重合した６次いで反応生成
物を？／′Ｉ遇して得られた粉末を水で洗浄し、さらに
０．５規定ＮａＯＨ水溶液中で１００℃にて３０分間加
水分解した。その後中和してＮａ塩として乾燥させ、吸
水性ポリマーを得た。

このようにして得られた吸水性ポリマーのグラフＦ率は
１７７％であり、純水に対する吸水能は４９７ｇ／ｇ、
生理食塩水に対する吸水能は１００ｇ／ｇであった。又
純水の吸水速度は１０分後２４０ｇ／ｇ、５０分後４７
０ｇ／ｇ、　　１００分後４９０ｇ／ｇであった・ 実施例２ 実施例１と同様にして行い、１００℃で６０分間加水分
解した。その後実施例１と同様にしで中和してＮａ塩と
して乾燥させ、吸水性ポリマーを得た。

このようにして得られた吸水性ポリマーの純水の吸水能
は４８２Ｒ／ｇ−生理食塩水の吸水能は１４６ｇ／ｇで
あった。

実施例３ 実施例１において、リグニンスルホン酸くサンエキスＰ
２５２）４ｇ、メタアクリレート６ｇとして同様に実施
した。

得られた吸水性ポリマーのグラフト率は９７％、純水の
吸水量は３７６ｇ／ｇであった。

実施例４ ｐＨ４，７ノｌｓ、ｇＲ８！２５ｍｊ！　Ｉ：’）ｆ　
ニン１にホン酸（商品名、バニオールＮＤＰ、山陽国策
パルプ（株）り４ｇを溶解し、メチルアクリレート６Ｆ
ｉＪＮ、Ｎ−メチレンビスアクリルアミド０，０６ｇ。

過酸化水素０．１６モル／２、硫酸第一鉄アンモニウム
・６水塩２，０ＸＩＯ−’モル／ｊを加えて窒素気流中
で４０℃で３０時間重合した０次いで反応生成物を濾過
して得られた粉末を水で洗浄し、さらに０．５規定Ｎａ
０ＨＩｆｉ中で１００℃にて６０分間加水分解した。そ
の後中和してＮａ塩として乾燥させ吸水性ポリマーを得
た。

このようにして得られた吸水性ポリマーの純水の吸水能
は４０９ｇ／ｇであった。

実施例５ ｐＨ４，７の緩１ｊ［９ｍｊ！に水１６＋＊ｊ！を加え
た後、変性リグニンスルホン酸（商品名バニレツクスＮ
、重陽国策パルプ（株）製）４ｇを溶解し、メチルアク
リレート６ｇ、ＮｆＮ−メチレンビスアクリルアミド０
，０６ｇ、過酸化水素０．１６モル／ｌ、硫酸第一鉄ア
ンモニウム・６水塩２．０×１０−２モル／ｌを加えて
窒素気流中で４０℃にて４３時間重合した０次いで反応
生成物を濾過して得られた粉末を水で洗浄し、０．５規
定ＮａＯＨ溶液中で１００℃にて３０分間加水分解を行
った。

その後中和してＮａ塩として乾燥させ吸水性ポリマーを
得た。

このようにして得られた吸水性ポリマーのグラフト率は
２０％であった。純水の吸水能は２７９ｇ／ｇ、生理食
塩水の吸水能は４５ｇ／ｇであった。

比較例１ 農林業用土壌改良剤用のＰＶＡ系ポリマー（商品名、み
ずもち一番、日本合成化学工業（株）製）゛の純水の吸
水能は２００ｇ／ｇ、生理食塩水の吸水能は４５ｇ／ｇ
であった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、リグニンにアクリル酸エステル、メタクリル酸エス
   テル、アクリルアミド、メタクリルアミドから選ばれた
   少くとも１種のモノマーを架橋剤の存在下に、グラフト
   共重合させた後、さらに必要に応じて部分的加水分解を
   行うことによって得られる高吸水性ポリマー。