WO1996017884A1 - Resine absorbant l'eau, son procede de production et composition de resine absorbant l'eau - Google Patents

Resine absorbant l'eau, son procede de production et composition de resine absorbant l'eau Download PDF

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WO1996017884A1
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water
absorbent resin
monomer
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aqueous
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PCT/JP1995/002523
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Kunihiko Ishizaki
Hisanobu Obara
Nobuyuki Hadara
Yoshihiro Motono
Koji Miyake
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Nippon Shokubai Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to sanitary materials (body fluid absorbing articles) such as paper disposables (disposable disposables), sanitary napkins, so-called incontinence pads (jigs for incontinent persons), wound protection materials, wound healing materials, or the like.
  • Water-absorbing resin suitable for use as an absorbent article such as a construction material, a water-absorbing material for soil, a water-absorbing material for food, etc., a water-absorbing material, a method for producing the same, and the water-absorbing resin And a water-absorbing resin composition using the same.
  • sanitary materials such as paper mummies, sanitary napkins, incontinence pads, wound protection materials, wound healing materials, etc. have been designed to absorb body fluids such as urine, sweat, and blood as constituents.
  • Water-absorbing resins are widely used.
  • water-absorbing resin is used not only as a sanitary material, but also as a material for water absorption (absorption) and water retention, such as building materials, soil water retention materials, dry absorbent materials for foods, etc. Widely used in IB for various purposes such as moisture absorption.
  • water-absorbing resin examples include, for example, crosslinked polyacrylic acid partially neutralized products (JP-A-55-84304, JP-A-55-108407, JP-A-55-133413, U.S. Pat. No. 4,654,039), a hydrolyzate of starch-acrylonitrile graft polymer (Japanese Patent Publication No. 49-43995), and a neutralized product of starch-acrylic acid graft polymer (JP-A No. No.
  • Each of these water-absorbent resins is in the form of powder or powder having a particle diameter of about 0.01 to 5 mm.
  • the water absorption rate of a water-absorbent resin is determined by the diameter of the abdomen, and the smaller the diameter of the abdomen, the higher the water absorption rate of the individual particles tends to be. 36, 614, 1987).
  • the water-absorbing resin when used, it is necessary to select the optimal size of the abductor diameter in consideration of the above-mentioned water absorption speed and liquid permeability.
  • the water-absorbing resin tends to cause a gel block as the water absorption speed increases.
  • the main causes of gel block include reduced voids and increased tackiness between particles after swelling under pressure.
  • the following methods for producing and modifying the water-absorbent resin have been proposed. That is, as a method of manufacturing water-absorbent resin, for example, 1) a method of performing secondary crosslinking treatment, that is, a method of increasing the bridge density near the particle surface, and 2) a method of increasing the surface area of the particles by granulation, foaming, making porous, etc. have been proposed. .
  • the above method (1) includes, for example, a method using a polyhydric alcohol as a surface-building agent, a method using a polyvalent glycidyl compound, a polyvalent aziridine compound, a polyvalent amine compound, or a polyvalent isocyanate compound; A method using glyoxal, a method using a polyvalent metal salt, a method using a silane coupling agent, a method using a monoepoxy compound, a method using an epoxy group-containing polymer, a method using an epoxy compound and a hydroxy compound, an alkylene carbonate And the like.
  • a method using a foaming agent at the time of polymerization or crosslinking is proposed.
  • a method using a foaming agent for example, a method of introducing a bridging structure into a linear water-soluble polymer while neutralizing with a foaming agent such as a carbonate (US Pat. No. 4,529,739) No. 4,649.164, etc.), a method of adding a carbonate to a monomer (Japanese Patent Publication No. 62-34042, Japanese Patent Publication No. 2-60681, Japanese Patent Publication No. 2-54362, U.S. Pat. 1 18.719, U.S. Patent No. 5,154.713, U.S. Pat. No.
  • the water absorption rate of the water absorbent resin can be improved to some extent.
  • the water-absorbing resin subjected to the secondary bridge treatment cannot achieve a quick water-absorbing speed required for use in, for example, sanitary materials.
  • a water-absorbent resin formed by foaming a linear polymer has insufficient water absorption (water retention) and is costly.
  • a porous water-absorbent resin formed by foaming while polymerizing a monomer has excellent water absorption speed and is inexpensive, but it is difficult to control the timing of the foaming.
  • a certain pore size cannot be obtained.
  • the water-absorbing resin improves various properties such as the diffusibility of the aqueous liquid, the amount of the water-soluble component, the amount of the residual monomer, and the dry stickiness (all described later). Is insufficient.
  • the water-absorbing resin obtained by the above-mentioned production method / modification method has insufficient mutual balance of conflicting properties such as the diffusibility of the aqueous liquid, the amount of the water-soluble component, and the dry touch property. That is, the above-mentioned conventional water-absorbing resin is insufficiently improved in water-absorbing properties, and therefore cannot attain the high water-absorbing properties required for use in, for example, sanitary materials.
  • the above-mentioned production method and modification method have an object to design a water-absorbing resin so that when the water-absorbing resin comes into contact with the aqueous liquid, the aqueous liquid can be quickly absorbed. . Therefore, with respect to sanitary materials, in particular, sanitary materials using a large amount of water-absorbing resin in order to reduce the thickness, little consideration has been given to the water-absorbing properties required of the water-absorbing resin.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has as its object to provide an aqueous liquid having excellent water absorption properties such as the scalability, the water absorption rate, the water retention ability, and the dry stickiness, and the amount of the water-soluble component. With reduced residual monomer content
  • An object of the present invention is to provide an aqueous resin and a method for producing the same, and a water-absorbing resin composition using the water-absorbing resin. Disclosure of the invention
  • the inventors of the present invention have conducted intensive studies on a water-absorbing resin, a method for producing the same, and a water-absorbing resin composition in order to achieve the above object.
  • a solid foaming agent having an average particle diameter in a range of 1 m to 100 m in an aqueous monomer solution containing an unsaturated monomer and a crosslinking agent.
  • the water-absorbent resin obtained by polymerizing the monomer can improve the water-absorbing properties such as the diffusivity, water-absorption rate, water-retaining ability, and dry-tatch property of the aqueous liquid, and reduce the amount of water-soluble components and residual monomers. I found it to be diminished.
  • the method for producing a water-absorbent resin of the present invention in order to solve the above-mentioned problem, requires that an aqueous monomer solution containing an unsaturated monomer and a crosslinking agent has an average diameter of 1 m to 10 m. After dispersing a solid foaming agent in the range of 0 / m, the unsaturated monomer is polymerized.
  • a water-absorbing resin having excellent water-absorbing properties such as diffusivity, water-absorbing speed, water-retaining ability, and dry-tatch property of an aqueous liquid, and having a reduced water-soluble component amount and a residual unit amount can be produced at low cost. And it can be easily obtained industrially.
  • the water-absorbent resin of the present invention has a 1 Q / I ⁇ ! ⁇ 500 // m, porous with an average pore size within 15 surroundings, and water absorption It is characterized by a water absorption under pressure of 25 g / g or more after 60 minutes from the start, a water-soluble component content of 15% by weight or less, and a residual monomer content of 50 ppm or less.
  • the water-absorbent resin composition of the present invention has a water retention capacity of 20 g / g or more, a water absorption rate of 120 seconds or less, and a liquid passing rate under pressure of 20 g. It is characterized by being less than 0 seconds.
  • a water-absorbent resin which is excellent in liquid permeability under pressure of an aqueous liquid, which is easy to expand, does not cause gel block, and has improved water absorption speed, water retention ability, etc. And a water-absorbing resin composition.
  • the unsaturated monomer used as a raw material in the present invention has water solubility.
  • unsaturated monomers include, for example, acrylic acid, ⁇ -acryloyloxyb-D-pionic acid, maleic acid, crotonic acid, (non-aqueous) maleic acid, fumaric acid, Itaconic acid, caffeic acid, sorbic acid, 2 — (meth) acryloyl sulfonic acid, 2 — (meth) acryloylbutanepansulfonic acid, 2 — (meta) acrylamide 2 — Acid-group-containing monomers such as methyl brono, sulfonic acid, vinyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, aryl sulfonic acid, vinyl phosphonic acid, and 2- (meta) acryloyloxetyl sulfonic acid , And these alkali metal salts and alkaline earth gold extended salts, ammonium salt
  • N-alkylbutylpyridinium halide hydroxymethyl (meta) acrylate, 2—hydroxyxethyl (meta) acrylate, 2—hydroxypropyl (meta) acrylate, etc.
  • Hydroxyalkyl (meta) acrylates acrylylamide, methacrylylamide, N-ethyl (meta) acrylylamide, Nn-propyl (metaylamide) Acrylamide, N-isobrovir (meta) Acrylamide, N, N-dimethyl (meta) atalylamide, 2—Hydroxyshetyl (meta) acrylic , 2-Hydroxylobir (meta) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meta) acrylate, polyethylene glycol mono (meta) acrylate, vinyl Resin, N-vinylpyrrolidone, N-acryloyl biperidine, N-acryloyl bi-peroxide; vinyl a
  • These monomers may be used in a single insect, or may be used by appropriately mixing two or more kinds.
  • an unsaturated monomer containing an acrylate-based monomer as a main component is preferable because the water-absorbing property of the obtained water-absorbing resin is further improved.
  • the acrylate-based monomer refers to acrylic acid and / or water-soluble salts of acrylic acid.
  • Water-soluble salts of acrylic acid are those having a neutralization ratio in the range of 30 mol 3 to 100 mol, preferably in the range of 50 mol% to 99 mol1 ⁇ 2.
  • sodium salts and magnesium salts are more preferred. These acrylate salts may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the monomer other than the acrylate-based monomer used is determined based on the total amount of the unsaturated monomer. More preferably, it is less than 40% by weight, more preferably less than 30% by weight, and particularly preferably less than 10% by weight.
  • crosslinking agent used for polymerizing the unsaturated monomer in the present invention examples include: a compound having a plurality of vinyl groups in the molecule; a compound having at least one vinyl group in the molecule, Compounds having at least one functional group capable of reacting with the carboxyl group of the saturated monomer: Compounds having a plurality of functional groups capable of reacting with the carboxyl group in the molecule.
  • These crosslinking agents may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the compound having a plurality of vinyl groups in the molecule c include, for example, N, Methylenbis (meta) acrylamide, (bolly) ethylene glycol (meta) acrylate, (bolly) propylene glycol (meta) acrylate, trimethylol Propane (meta) acrylate, trimethylolpropane (meta) acrylate, glycerine (meta) acrylate, glycerine Rate methacrylate, ethylene oxide-modified trimethylolpropane tri (meta) acrylate, pentaerythritol tetra (meta) atalylate, dipentylate Thrill Kisa (main evening)
  • a compound having at least one vinyl group in the molecule and having at least one functional group capable of reacting with a carboxyl group for example, a compound having at least one hydroxyl group, epoxy group, cationic group, etc. And other unsaturated ethylenic compounds.
  • the compound include glycidyl (meth) acrylate, N-methylolacrylamide, dimethylaminoethyl (meth) acrylate and the like.
  • Examples of the compound having a plurality of functional groups capable of reacting with a carboxyl group in the molecule include a compound having at least two groups such as a hydroxyl group, an epoxy group, a cationic group, and an isocyanate group.
  • Can be Specific examples of the compound include (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, glycerol diglycidyl ether, ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, glycerin, and pentaerythritol. Examples include tall, ethylene diamine, ethylene carbonate, volleyn lime, aluminum sulfate, and the like.
  • the amount of the apple agent to be used for the unsaturated monomer depends on the combination of the unsaturated monomer and the crosslinking agent, etc., but is 0.01% by weight to 100 parts by weight of the unsaturated monomer. Parts by weight to 10 parts by weight, more preferably 0.001 to 5 parts by weight in a $ ⁇ range, and still more preferably 0.01 to 2 parts by weight. If the amount of the crosslinking agent exceeds 10 parts by weight, the water absorption of the resulting water-absorbent resin is reduced, and foaming by a foaming agent described later is not sufficient.
  • the amount of the crosslinking agent used is less than 0.0001 parts by weight, the water absorption rate and gel strength of the obtained water-absorbent resin are reduced, and the amount of water-soluble components is increased. It is not preferable because it becomes difficult to control the foam by the foaming agent. If the unsaturated monomer is polymerized without using a crosslinking agent, the water-absorbing properties of the resulting water-absorbent resin and various properties of the water-absorbent resin after water absorption become insufficient.
  • the above unsaturated monomer is used in order to improve the water absorbing properties of the resulting water-absorbent resin and to efficiently perform foaming with a foaming agent.
  • the crosslinking agent is an aqueous solution. That is, it is preferable to use water as the solvent.
  • the concentration of the unsaturated monomer in the aqueous solution (hereinafter, referred to as an aqueous monomer solution) is more preferably in the range of 20 to 65 weight%, more preferably 25 to 60 weight%. Within the range And particularly preferably in the range of 30% by weight to 45% by weight.
  • the concentration of the unsaturated monomer is less than 20% by weight, the amount of water-soluble components in the obtained water-absorbent resin may increase, and the foaming with the foaming agent becomes insufficient, thereby increasing the water absorption density. It may not be possible to do so.
  • the degree of unsaturation of the unsaturated monomer exceeds 65% by weight, it may be difficult to control the reaction temperature and the foaming by the foaming agent.
  • water and an organic solvent soluble in water can be used as a solvent for the aqueous monomer solution.
  • the organic solvent specifically, for example, methyl alcohol, ethyl alcohol, acetate, dimethyl sulfoxide, ethylene glycol monomethyl ether, glycerin, (poly) ethylene glycol Coal, (b) propylene glycol, alkylene carbonate, and the like. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the organic solvent used may be within a range where the average particle diameter of the foaming agent can be controlled in a dispersed state within the range of 1 m to 100 m in fB. Specifically, the amount may be 40% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, even more preferably 10% by weight or less based on water.
  • the foaming agent used for polymerizing the unsaturated monomer is a labyrinth-like compound which is hardly soluble in water and the organic solvent and is a solid at room temperature.
  • the foaming agent include, for example, abdicarbonamide, abbisisobutyronitrile, potassium abdicarboxylate, dinitrosopentamethylentramine, 4,4′-one Oxybis (benzensulfonylhydrazide), para-toluenesulfonylhydrazide , Diaboaminobenzene, N.N'-dimethyl-N, ⁇ , -dinitro-so-terephthalamide, nitrodiarea, acetone-p-toluenesulfonylhydrazone, ⁇ -toluenesulfonylazide, 2,4-toluenedisulf Honylhydrazide, p-methylbenzenebenzenesulfonylhydr
  • X and X each represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • X and X are each independently an alkyl having 1 to 4 carbon atoms.
  • X and X each independently represent an alkyl group having 2 to 4 carbon atoms.
  • R and R are each independently a hydrogen atom or carbon
  • foaming agents may be used alone or in combination of two or more.
  • an acrylate of an amino group-containing ab compound is more preferred.
  • the acrylate of the azo compound containing an amino group can be prepared without using a surfactant or a dispersion stabilizer such as a water-soluble polymer (described later), or by stirring the aqueous monomer solution.
  • the acrylate of the azo compound containing an amino group is particularly convenient for its dispersibility in an acrylate salt-based monomer.
  • acrylate of the amino group-containing compound represented by the general formula (1) or (2) specifically, for example, 2,2'-abbis (2- Methyl-N-phenylpropionamidine) niacrylate, 2,2'-azobis [N- (4-chlorophenyl)-2-methyl-butane pi-amidine] niacrylate, 2, 2'-azobis [N- (4-Hydroxyphenyl) -1-2-methylpropionamidine] diacrylate, 2, 2 * Abbis [2-methyl-N- (phenylmethyl) -propionamidine] niacrylate, 2,2 'Abbis [2-methyl-1-N- (2-probenyl) brobionamidine] diacrylate, 2.2'-Azobis (2-methylbu ⁇ -biomidine) diacrylate ⁇ ⁇ , 2, Two
  • acrylate of the amino group-containing ab compound can be isolated, for example, by precipitating in an aqueous monomer solution and then using a method such as filtration. When the acrylate salt of the amino group-containing ab compound is precipitated in the aqueous monomer solution, a poor solvent may be added to the aqueous monomer solution, if necessary. Cooling or the like may be performed.
  • the above foaming agent may be used by adding a previously prepared foaming agent to an aqueous monomer solution.
  • a precursor of the foaming agent (hereinafter referred to as a foaming agent precursor) may be used as an aqueous monomer solution.
  • carbon dioxide gas or an acrylate salt may be added to the aqueous monomer solution to prepare the aqueous monomer solution.
  • the blowing agent can be deposited by reacting the blowing agent precursor with the carbon dioxide gas or acrylate in the aqueous monomer solution.
  • the acrylate sodium acrylate is preferred.
  • the unsaturated monomer is a acrylate salt monomer
  • the unsaturated monomer can act as an acrylate salt.
  • the acrylic acid salt of the amino group-containing ab compound has a function as a foaming agent and a function as a radical polymerization initiator.
  • the amount of the water-soluble component and the remaining monomer i are further increased. It is possible to obtain a reduced water-absorbing resin.
  • the amount of the water-soluble component is not more than 15% by weight, preferably 1 to 10% by weight, and A water-absorbent resin having a residual monomer content of 500 ppm or less, preferably 300 ppm or less, more preferably 100 ppm or less can be obtained.
  • the amount of the blowing agent used for the unsaturated monomer is The setting may be made according to the combination of the foaming agent, etc., and is not particularly limited. It is more preferably in the range, 0.01 to 5 parts by weight; more preferably in the range of S part, particularly preferably in the range of 0.05 to 2.5 parts by weight. If the amount of the foaming agent is outside the above range, the resulting water-absorbent resin may have insufficient water absorption properties.
  • the average diameter of the foaming agent present in a dispersed state during polymerization in the aqueous monomer solution is preferably from 1 m to 100 m, more preferably from 2 m to 50 m. , 3 / zm to 4 O jum is more preferable.
  • the average pore size of the water-absorbent resin is within the range of 10/111 to 50011, more preferably 2 mm! Within the range of ⁇ 40 Otm, more preferably 3! In the range of ⁇ 300zm, most preferably 5!
  • the water-absorbing properties of the water-absorbent resin for example, the diffusivity of an aqueous liquid and the water absorption speed
  • the average diameter of the foaming agent the average pore diameter of the water-absorbing resin can be set within a desired range.
  • the average diameter of the foaming agent When the average diameter of the foaming agent is smaller than 1, or when the foaming agent is dissolved in the aqueous monomer solution, the foaming becomes insufficient and the average pore size of the water-absorbing resin falls within a desired range. It is not preferable because it cannot be adjusted. On the other hand, when the average particle size of the foaming agent is larger than 100 / m, the average pore size of the water-absorbent resin cannot be adjusted to a desired range. In addition, the gel strength of the obtained water-absorbent resin is lowered, and the amount of water-soluble components is increased, which is not preferable.
  • the average particle size of the foaming agent in the monomer aqueous solution The diameter can be easily measured by using a laser completeness distribution meter.
  • the blowing agent precursor when the blowing agent is an inorganic compound include calcium hydroxide, magnesium hydroxide, and the like.
  • the foaming agent precursor is a hydrochloride salt of an amino group-containing abu compound, and specifically, for example, 2.2′-abbis (2-methyl-N-phenyl bromide) Pionamidine) dihydrochloride, 2,2'-Abbis [N— (4-chlorophenyl) -12-methyl-propionamidine] dihydrochloride, 2, 2 * —Abbis [N-(4- (Hydroquinphenyl) 1 2 —methyl bromion amidine] dihydrochloride, 2,2′-abbis [2 —methyl—N— (phenylmethyl) -probionamidine] dihydrochloride, 2, 2 ′ abbis [2-methyl — N-I (2-Provenyl) Probio Amidine] dihydrochloride, 2,2'-azobis (2-methyl
  • the hydrochloride of the amino group-containing ab compound causes sedimentation, suspension, and separation when the solubility in the aqueous monomer solution is low. Therefore, if the hydrochloride of the azo compound containing an amino group is used as it is as a foaming agent, a water-absorbent resin having excellent water-absorbing properties cannot be obtained.
  • Conditions for preparing an acryl group salt of an amino group-containing ab compound by reacting the hydrochloride salt of the amino group-containing ab compound with the acrylate salt are not particularly limited. The following conditions are preferred. Then, by setting these conditions arbitrarily and appropriately setting the diameter of the lactate at the time of dispersing the acrylate of the amino group-containing azo compound, the pore size of the obtained water-absorbent resin can be adjusted to a desired size. It should be adjusted to.
  • the preparation temperature is preferably 110 ⁇ (: up to 50 ° C, more preferably 0 to 40.
  • the acrylate is preferably an alkali metal acrylate, more preferably an alkali metal salt.
  • the neutralization ratio of the acrylate is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, and the acrylic acid in the aqueous monomer solution is more preferable.
  • the salt concentration is preferably in the range of 20% by weight to saturated clarity, and more preferably in the range of 25% by weight to saturated concentration.
  • the acrylate of the amino group-containing azo compound it is preferable to stir the aqueous monomer solution.
  • aqueous monomer solution By stirring the aqueous monomer solution at preferably 10 rpm or more, more preferably at 20 rpm to 10, OOO rpm, an azo group-containing azo having a substantially uniform diameter is obtained.
  • the acrylate of the compound can be converted in a short time.
  • the acrylate of the amide group-containing ab compound may be used as it is in the polymerization of the unsaturated monomer, and need not be used once.
  • a method for preparing an acrylate of an azo compound containing an amino group in an aqueous monomer solution that is, dispersing the acrylate of the azo compound containing an amino group in the aqueous monomer solution
  • examples of the method include the following methods. That is, after adding the hydrochloride salt of an azo compound containing an amino group to the acrylate salt having a neutralization rate of 100%, an acrylate salt of an azo compound containing an amino group was prepared.
  • a method for obtaining an aqueous monomer solution by mixing an unsaturated monomer such as acrylic acid, which is not neutralized with acrylic acid, a crosslinking agent, and, if necessary, a solvent an aqueous monomer solution prepared in advance: A monomer in which the hydrochloride salt of an amino group-containing ab compound and, if necessary, an acrylate salt are added to the aqueous solution of the halo body, and the acrylate salt of the amino group-containing ab compound is dispersed.
  • a method of preparing an aqueous solution and the like can be mentioned. Among these methods, the latter method is preferable because the acrylate salt of the amino group-containing ab compound can be obtained more efficiently and the particle diameter becomes more uniform.
  • a solvent such as water is added to the aqueous monomer solution to convert the unsaturated monomorph in the aqueous monomer solution to a desired concentration. May be adjusted.
  • the water-absorbent resin according to the present invention is obtained by dispersing a foaming agent in an aqueous monomer solution and then polymerizing an unsaturated monomer (aqueous solution polymerization).
  • the method for dispersing the foaming agent in the aqueous monomer solution is not particularly limited.
  • a method of adding and dispersing a blowing agent to an aqueous monomer solution a method of adding a blowing agent precursor to an aqueous monomer solution, and then preparing and dispersing a blowing agent in the aqueous monomer solution; Saturated monomers, crosslinking agents, and blowing agents
  • a method of adding a foaming agent precursor to an aqueous monomer solution and then preparing and dispersing a foaming agent in the aqueous monomer solution is known as a water-absorbing resin having more excellent water absorbing properties. Is more preferable because When the blowing agent is removed, the aqueous monomer solution may be stirred or may not be stirred.
  • the blowing agent is an inorganic compound such as a carbonate
  • the unsaturated monomer contains an acrylate monomer as a main component
  • the inorganic compound and the acrylate monomer are used. Since the reactivity with the monomer is relatively high, it is difficult to disperse the inorganic compound in the aqueous monomer solution and to control its particle size. Therefore, in this case, it is desirable to disperse the inorganic compound in the aqueous monomer solution using a dispersion stabilizer such as a surfactant or a water-soluble polymer.
  • Suitable dispersion stabilizers when the blowing agent is a carbonate include, for example, hydrophilic solvents such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol, acetonitril, and dimethylformamide.
  • hydrophilic solvents such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol, acetonitril, and dimethylformamide.
  • Organic solvent such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol, acetonitril, and dimethylformamide.
  • High water-solubility such as polybutyl alcohol, starch and derivatives thereof, polygalactomannan, cellulose such as methylcellulose, carboxymethylcellulose, and hydroxyethylcellulose, and derivatives thereof, polyalkylene oxides, polyacrylic acid, and polyacrylic acid salts.
  • Fatty acid salts such as sodium oleate and castor oil, alkyl sulfates such as sodium lauryl sulfate and ammonium lauryl sulfate, and alkylbenzenes such as sodium dodecylbenzenesulfonate Sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, dialkyl sulfosuccinates, Anionic surfactants such as alkyl phosphates, naphthalene sulfonic acid formalin condensates, polyoxyethylene alkyl sulfates, etc.
  • alkyl sulfates such as sodium lauryl sulfate and ammonium lauryl sulfate
  • alkylbenzenes such as sodium dodecylbenzenesulfonate Sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, dialkyl sulfosuccinates
  • Nonionic surfactants such as esters, sorbitan fatty acid esters, polyoxinsorbin fatty acid esters, polyoxyethylene alkylamines, fatty acid esters, and oxyethylene-l-oxypropylene block copolymers:
  • Alkaline amine salts such as lauryl ammonium acetate, etc.
  • catholy such as quaternary ammonium salts such as lauryl trimethyl ammonium chloride, stearyl trimethyl ammonium chloride, etc.
  • surfactants such as lauryl ammonium acetate, etc.
  • quaternary ammonium salts such as lauryl trimethyl ammonium chloride, stearyl trimethyl ammonium chloride, etc.
  • Amphoteric ion surfactants such as lauryl dimethyl amine oxide; and the like, but are not particularly limited. These separation stabilizers may be used alone or in combination of two or more.
  • At least one selected from the group consisting of a water-soluble polymer and a surfactant is more preferable, and it is more preferable to use a water-soluble polymer and a surfactant in combination.
  • a water-soluble polymer and a surfactant in combination.
  • the water-soluble polymers polyvinyl alcohol, starch and its derivatives, cellulose and its derivatives are more preferable, and polyvinyl alcohol and quinethyl cellulose are particularly preferable. It is more preferable that the above-mentioned polyvinyl alcohol is partially genated.
  • the surfactants anionic surfactants and nonionic surfactants are more preferred, and nonionic surfactants having an HLB of 7 or more are particularly preferred.
  • the inorganic compound (foaming agent) can be uniformly fractionated in the aqueous monomer solution, and the average diameter of the inorganic compound can be controlled within a range of 1 m to 100 // m.
  • the amount of the dispersion stabilizer to be used with respect to the blowing agent may be set according to the combination of the blowing agent and the dispersion stabilizer, and is not particularly limited. And not more than 500 parts by weight, more preferably not more than 100 parts by weight, still more preferably not more than 100 parts by weight, and most preferably not more than 500 parts by weight, based on 100 parts by weight of the blowing agent. It may be 0 parts by weight or less.
  • it is in the range of 0.01 to 500 parts by weight, more preferably in the range of 0.05 to 100 parts by weight, and even more preferably 0.5 parts by weight.
  • the unsaturated monomer in the aqueous monomer solution in which the blowing agent is dispersed can be polymerized by a known method.
  • the polymerization method various methods such as, for example, a radical polymerization method using a radical polymerization initiator, a radiation polymerization method, an electron di polymerization method, and an ultraviolet polymerization method using a photosensitizer can be adopted.
  • the radical polymerization method is more preferable because the polymerization of the unsaturated monomer can be performed quantitatively and completely.
  • radical polymerization method examples include aqueous solution polymerization, casting polymerization performed in a mold, thin-layer polymerization performed on a belt conveyor, polymerization performed while subdividing the formed hydrogel polymer, and reverse phase turbidity polymerization.
  • Various polymerization forms such as reverse-phase emulsion polymerization, precipitation polymerization, and bulk polymerization can be employed.
  • aqueous solution polymerization in which the unsaturated monomer is polymerized in the form of an aqueous solution is more preferable because the polymerization temperature can be easily controlled.
  • any of continuous polymerization and batch polymerization may be employed, and the polymerization may be performed under any of depressurized pressure, pressurized pressure, and normal pressure. May be implemented.
  • the polymerization is preferably performed under a stream of an inert gas such as nitrogen, helium, argon, or carbon dioxide.
  • radical polymerization initiator include, for example, ammonium persulfate, potassium persulfate, sodium persulfate, hydrogen peroxide, benzoyl peroxide, cumenehydride.
  • Peroxides such as D-peroxide and g-butyl baroxide: The above-mentioned peroxides are combined with a reducing agent such as sulfite, bisulfite, thiosulfate, formamide sulfonic acid, and ascorbic acid.
  • Redox initiator formed in combination Acrylate of azo compound containing an amino group represented by formula (1) or (2) above: The azo compound containing an amino group An azo-based polymerization initiator such as a hydrochloride; These radical polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. When an acrylate of an amino group-containing ab compound is used as a radical polymerization initiator, it is more preferable to use a redox initiator in combination.
  • the amount of the radical polymerization initiator to be used with respect to the unsaturated monomer depends on the combination of the unsaturated monomer and the radical polymerization initiator.
  • the range is preferably from 0.5 to 5 parts by weight, and more preferably from 0.05 to 2.5 parts by weight.
  • the amount of the radical polymerization initiator used is less than 0.0005 parts by weight, the amount of unreacted unsaturated monomers increases, and thus the amount of residual monomers in the obtained water-absorbent resin increases. Is not preferred.
  • the amount of the radical polymerization initiator used is 5 If the amount exceeds the weight part, the amount of water-soluble components in the obtained water-absorbent resin increases, which is not preferable.
  • the temperature at the start of polymerization depends on the type of radical polymerization initiator used.
  • the range of K is from 0 to 40, and the range of 15 from 10 to 30 is more preferable.
  • the polymerization temperature during the reaction depends on the type of the radical polymerization initiator used, but is more preferably 40 to 120 ° C, more preferably 50 • C to 110. Is more preferred. If the temperature at the start of polymerization or the polymerization temperature during the reaction is out of the above range, the amount of residual monomers in the obtained water-absorbent resin increases: it becomes difficult to control foaming by a foaming agent; , The water absorption of the water-absorbing resin is reduced, and the like may be caused.
  • the reaction time may be set according to the combination of the unsaturated monomer crosslinking agent and the radical polymerization initiator, or according to the reaction conditions such as the reaction temperature, and is not particularly limited.
  • the time from the dispersion of the foaming agent to the start of the polymerization of the unsaturated monomer is not particularly limited, but is preferably a relatively short time.
  • the aqueous body fluid may or may not be stirred, but it is effective to keep the aqueous monomer solution in a static state for at least a predetermined time during the reaction, so that foaming with the foaming agent is efficient. It is preferable to perform it. And, from the start of polymerization, the time until the polymerization rate becomes 10% or more, more preferably the time until it becomes 30% or more, more preferably the time until it becomes 509 or more, particularly preferably the polymerization time By allowing the aqueous monomer solution to stand still until the time of the holly, the foaming with the foaming agent can be performed more efficiently.
  • the general formula (1) or the general formula (2) When the acrylate of the amino group-containing azo compound to be used is used as a foaming agent, the time from the start of the polymerization to the end of the polymerization, that is, the polymerization can be all carried out with stirring.
  • a hydrogel containing bubbles which is a (co) polymer of an unsaturated monomer, is produced.
  • the unsaturated monomer undergoes (co) polymerization, the bridging reaction by the bridging agent, and the foaming by the foaming agent proceed to form pores (voids) in the (co) polymer and contain bubbles. It becomes a hydrogel.
  • the above-mentioned hydrogel containing cells is broken up into fragments of about 0.1 mm to about 50 mm by a predetermined method during or after the reaction as necessary.
  • the foamed hydrogel is dried in order to foam the foam more efficiently.
  • the foaming with the foaming agent can be performed not at the time of reaction but at the time of drying.
  • the drying temperature is not particularly limited, but is preferably in the range of 100 ° C. to 300 ° C., more preferably 120 ° C. What is necessary is just to set it within K of 220'C.
  • the drying time is not particularly limited, but is preferably about 10 seconds to 3 hours. Before drying, the hydrogel containing bubbles may be neutralized, or may be further crushed and differentiated.
  • Drying methods include heat drying, hot air drying, reduced pressure drying, infrared drying, microwave drying, drum dryer drying, azeotropic dehydration with a hydrophobic organic solvent, and high-humidity drying using high-temperature steam.
  • various methods can be adopted, and there is no particular limitation.
  • hot air drying and microwave drying are more preferred, and microwave drying is even more preferred.
  • microwaves are applied to the hydrogel containing bubbles, bubbles are several times larger. Since it expands several tens of times, it is possible to obtain a water-absorbing resin whose water absorption speed has been further improved by one calendar year.
  • the thickness of the crushed bubble-containing hydrogel is preferably 3 mm or more, more preferably 5 mm or more, and more preferably 10 mm or more. More preferably,
  • the water-absorbing resin according to the present invention can be obtained easily and inexpensively
  • the above-mentioned water-absorbing resin has pores formed uniformly throughout, a relatively large molecular weight, and an average pore diameter of 10 to 500 zm. m, more preferably in the range of 20 ⁇ !
  • the sheet-like water-absorbing resin obtained by microwave-drying the water-containing gel containing bubbles has a bulk specific gravity of 0.01 gZcm, and 5 gZ cm 3 o
  • the above average pore diameter can be determined by performing an image analysis of a cross section of the dried water-absorbent resin using a microscope. That is, a histogram representing the distribution of pore sizes of the water-absorbent resin is created by performing image analysis, and the average pore size is determined by calculating the number average of the pore sizes from the histogram. Since it is a porous material having an average pore diameter, a liquid conducting space necessary for the transfer of the aqueous liquid into the water-absorbent resin under no pressure and under pressure is sufficiently ensured. Therefore, it is excellent in permeability and diffusivity of aqueous liquids, and the water absorption rate and water retention capacity etc. are enhanced by capillary action. Can be improved.
  • the water-absorbing resin is porous, it is possible to maintain the liquid permeability when the aqueous liquid passes between the particles, even if the shape of the water-absorbing resin is particulate. It does not produce so-called gel blocks.
  • the average pore diameter is smaller than 10 / m, the liquid permeability and the diffusivity of the aqueous liquid are poor, which is not preferable.
  • the average pore diameter is larger than 500 tm, the water absorption rate is poor, which is not preferable.
  • the shape and size (diameter) of the water-absorbent resin may be appropriately set according to the use of the water-absorbent resin, and are not particularly limited.
  • the water-absorbing resin can be in various shapes, for example, a sheet shape or a block shape. However, when the water-absorbing resin is used as a sanitary material, a process such as pulverization and separation is performed.
  • the average particle diameter is in the range of 50 m to 1,000 m, more preferably in the range of 150 m / im to 800 m, and still more preferably 200 ⁇ !
  • the particle size may be adjusted to a range of up to 600 m.
  • the water-absorbing resin can be formed into particles by performing a granulation operation.
  • the water-absorbing resin having the above configuration may be further treated with a surface crosslinking agent to form covalent bonds (secondary crosslinks), thereby further increasing the crosslink density near the surface.
  • the above-mentioned surface palm may be a compound having a plurality of functional groups capable of forming a covalent bond by reacting with the carboxylic group of the water-absorbing resin, and is not particularly limited. Absent.
  • the surface cross-linking agent include, for example, ethylene glycol, diethyl glycol, propylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol. Recohol, 3-propanediol, dipropylene glycol, 2.2,4—trimethyl-1,3-pentanediol, polypropylene glycol, glycerin, polyglycerin, 2-butene-1.4-diol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,2-cyclohexanedimethanol, 1,2-cyclohexanediol, trimethylol bronokun, Polyhydric alcohol compounds such as diethanolamine, triethanolamine, polypropylene propylene, oxyethylene-l-oxypropylene block copolymer, bentaerythritol and sorbitol;
  • Polyvalent isocyanate compounds such as 2,4-tolylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate: 1,2—Polyvalent oxazoline compounds such as ethylenebisoxabrin: 7—glycidoxyprovirt Silane cutting such as rimethoxysilane, 7- aminopropyltrimethoxysilane Agent:
  • 1,3-Dioxolan-1-2-one 4-Methyl-1,3-dioxofuran-12-one, 4,5-Dimethyl-1,3-dioxolan-1-one, 4,4-Dimethyl-1,3-dioxolan 2-one, 4-ethyl-1,3-dioxolan-2-one, 4-hydroxymethyl-1,3-dioxolan-1-one, 3-dioxane-2-one, 4-methyl-1,2-dioxane Alkylene carbonate compounds such as 2-one, 4,6-dimethyl-1,3-dioxane-12-one and 1,3-dioxopan-12-one; and the like, but are not particularly limited. .
  • polyhydric alcohol compounds, epoxy compounds, polyvalent amine compounds, condensates of polyvalent amine compounds and haloepoxy compounds, and alkylene carbonate compounds are more preferred.
  • These surface-building agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the first surface cross-linking agent and the second surface picking agent having different solubilities (SP values) are combined to improve water absorption properties. Further excellent water-absorbing resin can be obtained.
  • the above solubility parameter is a value generally used as a factor indicating the polarity of a compound.
  • the first surface cross-linking agent is a compound capable of reacting with the carboxyl group of the water-absorbent resin and having a solubility parameter of 12.5 (ca 1 / cm 3 ) 1/2 or more. This corresponds to Lin etc.
  • the second surface cross-linking agent is a compound capable of reacting with a carboxyl group of the water-absorbing resin and having a solubility parameter of 12.5 (ca 1 / cm 3 ) 1/2 , for example, ethylene glycol. Corresponding to diglycidyl ether.
  • the amount of the surface builder used for the water-absorbent resin depends on the combination of the water-absorbent resin and the surface builder, but is 0.01% by weight based on 100 parts by weight of the dry, water-absorbent resin. Parts by weight to 5 parts by weight, more preferably 0.05 to 3 parts by weight.
  • a surface-building agent within the above range, the water-absorbing properties with respect to body fluids (aqueous liquids) such as urine, sweat, and blood can be further improved.
  • the amount of the surface cross-linking agent used is less than 0.01 parts by weight, the bridge density near the surface of the water-absorbent resin can hardly be increased. If the amount of the surface cross-linking agent used is more than 5 parts by weight, the surface cross-linking agent becomes excessive and incomplete, and it is difficult to control the cross-linking density to an appropriate value.
  • the treatment method when treating the water-absorbent resin with the surface cross-linking agent is not particularly limited.
  • a hydrophilic solvent water or a mixture of water and an organic solvent soluble in water is preferable.
  • organic solvent examples include, for example, methyl alcohol, ethyl alcohol, n- propyl alcohol, iso-bromo alcohol, n-butyl alcohol, is 0-butyl alcohol, t-butyl alcohol, and the like.
  • Low alcohols Ketones such as acetone: Dioxane, ethylene oxide (E ⁇ ) adducts of monohydric alcohols, ethers such as tetrahydrofuran; N, N-dimethylformamide, ⁇ -force Prolac Amides such as tam; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; and the like.
  • These organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the hydrophilic solvent used for the water-absorbent resin and the surface-crosslinking agent depends on the combination of the water-absorbent resin, the surface-crosslinking agent, and the hydrophilic solvent. 200 parts by weight or less, more preferably 0.01 part by weight to 50 parts by weight, still more preferably 0.1 part by weight to 50 parts by weight, particularly preferably 0.5 part by weight. It may be within the range of up to 20 parts by weight.
  • the mixing device used when mixing the water-absorbing resin and the surface-building agent preferably has a large mixing force in order to uniformly and reliably mix the two.
  • Examples of the above mixing apparatus include a cylindrical mixer, a double-walled conical mixer, a high-speed stirring mixer, a V-shaped mixer, a ribbon mixer, a screw mixer, and a fluidized furnace.
  • Rotary desk mixers, air-flow mixers, double-arm kneaders, internal mixers, crushers, rotary mixers, screw-type extruders and the like are preferred.
  • the treatment temperature and treatment time when treating the water-absorbent resin with the surface cross-linking agent may be appropriately set according to the combination of the water-absorbent resin and the surface cross-linking agent, the desired crosslinking density, and the like, and are particularly limited.
  • the processing temperature is 0 and preferably in the range of 250 ° C.
  • a mixing aid When treating the water-absorbent resin with a surface cross-linking agent, a mixing aid may be further added as necessary.
  • the mixing aid include water-insoluble fine powders, surfactants, organic acids, inorganic acids, and boramino acids.
  • Organic acids include, for example, succinic acid, lactic acid, Carboxylic acid and the like.
  • the inorganic acid include phosphoric acid, sulfuric acid, and hydrochloric acid.
  • These mixing aids may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
  • the mixing aid may be used in the range of 0.01 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the water-absorbing resin.
  • the method of mixing the water-absorbing resin and the surface framing agent with the mixing aid is not particularly limited.
  • the water-absorbing resin whose crosslink density is increased near the surface due to the formation of covalent bonds that is, the water-absorbing resin treated as described above, is treated with a cationic compound to form an ionic bond (
  • the formation of (secondary crosslinks) may further increase the crosslink density near the surface by one calendar year.
  • the cationic compound described above may be any compound that can react with a carboxyl group (that is, a carboxylic acid group that has not reacted with the surface crosslinking agent) of the water-absorbing resin to form an ionic bond. It is not something to be done.
  • the water-absorbing properties of the water-absorbent resin such as the water absorption rate, the diffusivity, the water retention ability, the dryness and the water absorption under pressure, are further improved.
  • the cationic compound include low-molecular-weight polyvalent amino acids such as ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetrathamine, tetraethylenebenthamine, and pentaethylenehexamine.
  • the amount of the cationic compound used in the water-absorbing resin depends on the combination of the water-absorbing resin and the cationic compound, etc., but is 0.01 part by weight with respect to 100 parts by weight of the dry absorbent ⁇ water-absorbing resin.
  • the amount may be within the range of 5 to 5 parts by weight, more preferably within the range of 0.1 to 3 parts by weight.
  • a water-absorbent resin having further improved water absorption properties such as water absorption rate, diffusivity, water retention ability, dry absorption, and water absorption under pressure can be obtained.
  • the treatment method when treating the water-absorbent resin with the cationic compound is the same as the treatment method when treating with the surface cross-linking agent.
  • the treatment temperature and the treatment time when treating the water-absorbent resin with the cationic compound may be appropriately set according to the combination of the water-absorbent resin and the cationic compound, the desired crosslinking density, and the like.
  • the processing temperature is preferably room temperature, and may be heated to about 50 ° C. to 100 ° C. as necessary.
  • the water-absorbing resin can be industrially obtained at low cost and easily.
  • the resulting water-absorbent resin is within the range of 10 // m to 500 / m
  • the average pore size is as follows.
  • the water-absorbing resin has a water absorption under pressure of 60 g or more after 60 minutes from the start of water absorption, and preferably 25 g / g or more, more preferably 30 gZg or more.
  • the water-absorbent resin has a water-soluble component content of 15% by weight or less, more preferably 1% by weight to 10% by weight.
  • the water-absorbing resin has a residual monomer content of 500 ppm or less, more preferably 300 ppm or less, and still more preferably 100 ppm or less.
  • the water-absorbing resin is excellent in these various physical properties and has a good balance between the physical properties, and therefore has excellent water-absorbing properties such as liquid permeability under pressure.
  • water-absorbent resin In addition to the above water-absorbent resin, if necessary, deodorants, fragrances, various inorganic powders, foaming agents, pigments, dyes, hydrophilic short fibers, plasticizers, dying agents, surfactants, fertilizers , An oxidizing agent, a reducing agent, water, salts and the like may be added to impart various functions to the water-absorbing resin.
  • the water-absorbent resin composition according to the present invention has a water-absorbent resin having the above structure, that is, the average particle diameter is in the range of 50 / im to 500 / zm by the steps of pulverization and handling.
  • a water-absorbing resin preferably in the range of 150 xm to 80 O jum, more preferably in the range of 200 / im to 600 m; It can be obtained by mixing with ⁇ .
  • the water-absorbing resin composition preferably contains a water-absorbing resin composed of an unsaturated monomer containing an acrylate-based monomer as a main component.
  • the inorganic dressing examples include substances inert to aqueous liquids and the like, such as fine particles of various inorganic compounds and fine particles of clay minerals.
  • the inorganic powder preferably has a suitable affinity for water and is insoluble or hardly soluble in water.
  • metal oxides such as silicon dioxide and titanium oxide; silicic acid (salt) such as natural zeolite / synthetic zeolite; a ⁇ , talc, clay, bentonite and the like.
  • silicon dioxide and silicic acid (salt) are more preferable, and silicon dioxide and silicic acid (salt) having an average particle diameter of 200 m or less measured by a Coulter-Counter method are more preferable.
  • the amount of the inorganic powder used in the water-absorbent resin depends on the combination of the water-absorbent resin and the inorganic powder, but is preferably 0.01 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the water-absorbent resin. It may be within the range, more preferably within the range of 0.01 to 5 parts by weight.
  • the method for mixing the water-absorbent resin and the inorganic powder is not particularly limited, and for example, a dry blend method, a wet mixing method, or the like can be employed, but the dry blend method is preferably employed.
  • the water-absorbing resin composition having the above configuration has a water retention capacity of 20 g Z g or more, a water absorption rate of 120 seconds or less, and a liquid flow rate under pressure of 200 seconds or less.
  • the water-absorbent resin composition is made into an absorbent article by, for example, complexing (combining) with a fiber material such as pulp.
  • absorbent articles include sanitary materials such as paper mummies, sanitary napkins, incontinence pads, wound care materials, wound healing materials, etc.
  • Bodher fluid absorbent articles Absorbent articles such as urine for beds: Building materials Materials for civil engineering and construction, such as water retention materials for soil and water, water blocking materials, packing materials, gel water, etc .; Food products such as drips, water retention materials, cold insulation materials, etc .; , And various industrial articles such as coagulants: AA horticultural articles such as water retention materials such as plants and soil, and the like, but are not particularly limited.
  • paper mummets include a back sheet (back surface material) made of a liquid-impermeable material, the above-described water-absorbent resin composition, and a top sheet (surface material) made of a liquid-permeable material.
  • the ridges are fixed in order and fixed to each other. It is formed by attaching a fastener or the like.
  • “paper-made mummies” include pants with paper-made mums that are used for urinating and defecation of infants.
  • the water-absorbent resin composition is used under so-called high-temperature conditions, that is, when the ratio of the water-absorbent resin composition to the total amount of the water-absorbent resin composition and the fibrous material is 50% by weight or more. Even under pressure, a sufficient liquid conducting space for the transfer of the aqueous liquid into the water-absorbent resin is ensured. Therefore, it is excellent in liquid permeability and diffusibility of an aqueous liquid under pressure, does not generate gel blocks, and can improve the water absorption rate and the water retention ability by capillary action. This makes it possible to avoid leakage of the sanitary material even in applications that require absorption of the aqueous liquid a plurality of times, for example, when the absorbent article is a sanitary material. Further, the thickness of the sanitary material can be reduced.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of measurement equipment used for measuring the amount of water absorption under pressure, which is one of the properties exhibited by the water-absorbent resin of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a measurement device used for measuring a liquid flow rate under pressure, which is one of the properties exhibited by the water-absorbent resin composition of the present invention.
  • FIG. 3 shows the NMR spectrum of 2.2′-azobis (2-methylpropionamidine) niacrylate, one of the blowing agents in the present invention. It is.
  • FIG. 4 is a chart of infrared absorption spectrum (IR) of the above 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) niacrylate.
  • FIG. 5 is a drawing-substitute photograph showing the particle structure of the water-absorbent resin obtained in Example 11.
  • FIG. 6 is a photograph substituted for a drawing as a condylar micrograph showing the cross-sectional structure of the water-absorbent resin obtained in Example 14.
  • FIG. 7 is a photograph as a substitute for a drawing, showing the absorptive structure of the water-absorbent resin obtained in Comparative Example 1.
  • part j indicates “parts by weight” and “%” indicates “% by weight” unless otherwise specified.
  • the performance was measured by using a particulate water-absorbent resin, and setting the particle size distribution to 100% as a whole, within a range of 850 m to 50 ⁇ m. 25% to 35% of children, 500 / im to 150zm I & A particles within 65% to 75%, abducts within the range of 150m to 10iim It was adjusted to be 0% to 10%.
  • 0.2 g of water-absorbent resin is evenly placed in a tea bag (6 cm x 6 cm), heat-sealed at the opening, and then immersed in 0.9% sodium chloride aqueous solution (physiological saline). Crushed. After 60 minutes, the tea bag-type bag was pulled out and drained with a centrifugal separator at 1,300 rpm for 3 minutes. The weight W ,, (g) of the bag was measured. The same operation was performed without using a water-absorbent resin, and the weight W at that time was obtained. , (G) were measured. And from these weights ⁇ Wo,
  • this calibration curve was set as an external standard, and the residual monomer amount (p pm) of the water-absorbent resin was determined in consideration of the dilution ratio of the base solution. In addition, this residual monomer amount is a converted value with respect to the solid content of the water-absorbing resin.
  • the water-absorbent resin after measuring the diffusion rate that is, the water-absorbent resin that has swollen by absorbing artificial urine
  • 20 sheets of 55 mm-diameter paper whose weight has been measured in advance are planted.
  • a 500 g weight (load) was placed on the base paper and left for 1 minute. After standing, the weight (g) of the paper was measured, and the dry touch property was evaluated by obtaining the weight increase (g).
  • the less the movement of artificial urine from the swollen water-absorbent resin to the base paper the smaller the increase in weight of the base paper.
  • the smaller the weight increase the more the swollen water-absorbent resin Tactile feeling becomes dry. That is, it can be evaluated that the dry touch property is good.
  • the measuring device includes a balance 1, a container 2 having a predetermined volume mounted on the balance 1, an outside air suction pipe 3, a conduit 4 made of silicone resin, and a glass filter. 6 and a measuring section 5 mounted on the glass filter 6.
  • the container 2 has an opening 2a at the top and an opening 2b at the side, and the outside air intake pipe 3 is fitted into the opening 2a, while the opening 2b Conduit 4 is attached to
  • the container 2 contains a predetermined amount of artificial urine 12.
  • the lower end of the outside air suction pipe 3 is submerged in artificial urine 12.
  • the outside air suction pipe 3 is provided to keep the pressure in the container 2 substantially at atmospheric pressure.
  • the above glass fill 6 is 55 mm in diameter.
  • the container 2 and the glass filter 6 are in communication with each other by a conduit 4. Further, the position and height of the glass filter 6 with respect to the container 2 are fixed.
  • the measuring section 5 includes a paper 7, a support cylinder 9, a wire mesh 10 attached to the bottom of the support cylinder 9, and a weight 11. Then, the measuring section 5 places the paper 7 and the support cylinder 9 (that is, the wire mesh 10) on the glass filter 6 in this order, and also places the weight 11 on the support cylinder 9, that is, the wire mesh 10. Is placed.
  • the wire mesh 10 is made of stainless steel and formed in a mesh of 400 (mesh size of 38 jt2 m).
  • a predetermined amount and a predetermined size of water-absorbent resin 15 are uniformly distributed on the wire mesh 10.
  • the height of the upper surface of the wire mesh 10, that is, the height of the contact surface between the wire mesh 10 and the water absorbent resin 15 is set to be equal to the height of the lower end surface 3 a of the outside air suction pipe 3.
  • the weight of the weight 11 is adjusted so that a load of 50 gZcm 2 can be uniformly applied to the wire mesh 10, that is, the water absorbent resin 15.
  • the amount of water absorbed under pressure was measured using the measuring device having the above configuration.
  • the measurement method is described below.
  • predetermined preparation operations such as putting a predetermined amount of artificial urine 12 into the container 2: fitting the outside air suction pipe 3 into the container 2 were performed.
  • the paper 7 was placed on the glass filter 6.
  • 0.9 g of the water-absorbent resin is evenly spread inside the support cylinder 9, that is, on the wire mesh 10, and the weight 11 is put on the water-absorbent resin 15.
  • the support cylinder 9 that is, on the wire mesh 10
  • the support circle 9 on which the wire mesh 10, that is, the water-absorbent resin 15 and the weight 11 is placed is placed on the filter paper 7 so that the center thereof coincides with the center of the glass filter 16. Was placed.
  • the weight W 2 (g) of the artificial urine 12 absorbed by the water-absorbent resin 15 over a period of 60 minutes from the time when the support cylinder 9 was placed on the base paper 7 was transferred to the balance 1 It measured using.
  • the same operation is performed without using the water-absorbent resin 15, and the weight at that time, that is, the weight of the artificial urine 12 absorbed by, for example, the base paper 7 other than the water-absorbent resin 15, is measured by the balance 1.
  • 0.2 g of the water-absorbent resin composition is evenly placed in a tea bag type bag (6 cm x 6 cm), the opening is heat-sealed, and then 0.9% sodium chloride solution (physiological saline) Dipped in. After 60 minutes, the tea bag-type bag was pulled up, and after draining with a centrifugal separator at 250 G for 3 minutes, the weight W lb (g) of the bag was measured. The same operation was performed without using the water-absorbent resin composition, and the weight W at that time was obtained. b (g) was measured. And from these weights W ⁇ W 0b ,
  • the measuring device includes a glass column 20, a pressure rod 21, and a weight 22.
  • the glass column 20 is formed in a cylindrical shape having an inner diameter of 1 inch and a height of 400 mm.
  • At the bottom of the glass column 20 Is provided with a cock 25 that can be opened and closed freely.
  • a glass filter 27 is inserted inside the glass column 20 so that the water-absorbent resin composition 30 can be filled therein.
  • the coarseness of the glass fill is 27 G # 2.
  • the standard column L ⁇ M is written on the glass column 20.
  • ⁇ ⁇ Di L is indicated at a height of 15 O mm from the upper surface of the glass filter 27, and the standard line M is a height of 10 O mm from the upper surface of the glass filter 27.
  • a predetermined amount of physiological saline solution 29 is contained in the glass column 20.
  • a biocolumn CF-30K (trade name: Catalog No. 22-635-077 manufactured by Inuchi Seieido Co., Ltd.) was used.
  • a mounting member 23 on which the weight 22 can be mounted is fixed to the upper end of the pressure rod 21.
  • the mounting plate 23 is formed in a disk shape having a diameter slightly smaller than the inner diameter of the glass column 20.
  • the pressure pad 21 is formed to have such a length that the mounting plate 23 does not sink into the physiological saline solution 29.
  • a pressure plate 24 is fixed to the lower end of the heating rod 21.
  • the pressing plate 24 is formed in a circular shape having a diameter of 1 inch and a thickness of 1 Omm, and has 64 holes 24a ... penetrating from the upper surface to the lower surface.
  • the holes 24a ... have a diameter of l mm and are provided at intervals of about 2 mm. Therefore, the living saline solution 29 can flow from the upper surface side to the lower surface side of the plate E 24 through the holes 24 a.
  • the above-described pressure rod 21, that is, the pressure rod 24 can be moved up and down in the glass column 20. Further, a glass filter 26 is attached to the lower surface of the pressure plate 24. The coarseness of the glass filter 26 is # G0. 31 is adjusted in weight so that a load of 24.5% / cm 'can be uniformly applied to the swollen water-absorbing resin composition 30.
  • the liquid passing speed under pressure was measured using the measuring device having the above configuration.
  • the measurement method is described below.
  • the cock 25 was closed, and the glass filter 27 was inserted into the glass column 20, and then the glass column 20 was filled with 0.5 g of the water-absorbent resin composition.
  • an amount (that is, an excess) of physiological saline 29 that the water-absorbent resin composition 30 could not absorb completely was put into the glass column 20 to swell the water-absorbent resin composition 30.
  • the pressure rod 21 was inserted into the glass column 20.
  • the pressure plate 24 was placed on the water-absorbent resin composition 30 while evacuating air between the swollen water-absorbent resin composition 30 and the glass filter 126 so as not to collect air.
  • the weight 22 was placed on the placing plate 23 to press the water-absorbent resin composition 30.
  • the amount of the physiological saline 29 flowing out from the point of passing the standard line L to the point of passing the standard diM is about 25 m 1 (actual value).
  • the above measurement was repeated three times, and the average value thereof was defined as the liquid passing speed under pressure (seconds). When the same measurement was performed without using the water-absorbent resin composition 30, the liquid passing speed was 10 seconds.
  • aqueous monomer solution was prepared. That is, the aqueous monomer solution is a 38% aqueous solution of an acrylate monomer having a neutralization ratio of 75 mol%.
  • the mixture was dried with hot air using a hot air dryer at 15 O'C.
  • the dried product was pulverized using a roll mill, and further classified according to the JIS standard (850 urn) to obtain a water-absorbent resin according to the present invention. It was confirmed by an electron micrograph that the water-absorbing resin was porous. The average pore size of the water absorbent resin was 60 m.
  • the water retention was 29 g / g
  • the amount of the residual monomer was 200 ppm
  • the amount of the water-soluble component was 9%
  • the diffusion rate was 3
  • the dry tackiness was 4.3 g
  • the water absorption under EE was 11 g Z g. Table 1 shows the results.
  • aqueous monomer solution is a 38% aqueous solution of an acrylate salt monomer having a neutralization ratio of 75 mol%.
  • Dissolved oxygen was expelled by injecting nitrogen gas into the solution while maintaining the monomer aqueous solution at a temperature of 25.
  • 4.3 parts of a 10% aqueous solution of 2,2′-zozobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride was added to the aqueous monomer solution with stirring. Thereafter, the aqueous solution was stirred at a temperature of 25 under a nitrogen stream.
  • the resulting bubble-containing hydrogel was taken out, and the same operations as in Example 1 were performed to obtain a water-absorbent resin.
  • the average pore size of the water absorbent resin was 70.
  • the properties of the water-absorbent resin were measured by the above method.
  • the water retention was 33 g / g.
  • the amount of residual monomer was 170 ppm, the amount of water-soluble components was 6%, Was 30 seconds, dry touch property was 3.9 g, and water absorption under pressure was 12 g / g.
  • the above results are shown in 3 ⁇ 41.
  • a monomer aqueous solution was prepared in the same manner as in Example 2. Dissolved oxygen was expelled by blowing nitrogen gas into the monomer aqueous solution while maintaining the aqueous solution at a temperature of 25. Then, with stirring, add 2,2'-abbis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride to the aqueous monomer solution. 21 parts of a 0% aqueous solution was added. Thereafter, the aqueous solution was stirred at a temperature of 25 under a nitrogen stream.
  • the temperature of the monomer aqueous solution reached about 82'C. Thereafter, while maintaining the temperature at 70 ° C. to 80 ° C., the monomer aqueous solution was further stirred for 10 minutes to polymerize the acrylate monomer. Thus, a bubble-containing hydrogel was obtained.
  • the resulting bubble-containing hydrogel was taken out and subjected to the same repercussions as in Example 1 to obtain a water-absorbing resin.
  • the average pore size of the water-absorbent resin was 7.
  • the water retention was 27 g / g
  • the residual monomer content was 120 ppm
  • the water-soluble component content was 5%
  • the diffusion rate was 3 In 7 seconds
  • the dryness was 4.1 g
  • the water absorption under pressure was 11 g less. Table 1 shows the results.
  • aqueous monomer solution was prepared by mixing 0.15 parts of N, N'-methylenebisacrylamide as a crosslinking agent and 21 parts of deionized water. That is, the aqueous monomer solution is a 38% aqueous acrylate monomer having a neutralization ratio of 75 mol.
  • Dissolved oxygen was expelled by blowing nitrogen gas into the monomer aqueous solution while maintaining the temperature at 25. Then, while stirring, 1.34 parts of powdery 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) niacrylate prepared by the above-mentioned preparation method was added to the aqueous monomer solution. . Thereafter, the aqueous solution was stirred at a temperature of 25 ° C. under a nitrogen stream. 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) diacrylate was uniformly dispersed in the aqueous monomer solution.
  • Example 5 The water-containing gel thus obtained was taken out, and the same operation as in Example 1 was performed to obtain a water-absorbent resin.
  • the average pore size of the water-absorbent resin was 65 / zm.
  • the properties of the water-absorbent resin were measured by the methods described above. As a result, the water retention was 27 g / g, the residual monomer content was 220 ppm, the water-soluble component content was 9%, and the diffusion rate was The dry tackiness was 4.38 for 25 seconds, and the water absorption under pressure was 9 g / g. Table 1 shows the results. (Example 5)
  • aqueous monomer solution was converted by mixing 0.18 parts of hydroxyethyl cellulose as the agent) and 50 parts of deionized water. That is, the aqueous monomer solution is an aqueous 38% acrylate monomer having a neutralization ratio of 70 mol 96.
  • Dissolved oxygen was expelled by blowing (publishing) nitrogen gas into the aqueous monomer solution while maintaining the temperature of the monomer aqueous solution at 25 ° C. Then, 0.18 parts of voroxyethylene sorbitan monostearate as a surfactant (dispersion stabilizer) and 2, 63 parts of heavy calcium carbonate as a foaming agent were added. The average particle size was 3, and the particles were uniformly dispersed in the aqueous monomer solution.
  • the water-containing gel thus obtained was taken out, and the same operation as in Example 1 was performed to obtain a water-absorbent resin.
  • the average pore size of the water-absorbent resin was 250 m.
  • various properties of the water absorbent resin were measured by the above method. As a result, the water retention was 45 g / g.
  • the amount of residual monomer was 52 ppm, the amount of water-soluble components was 13%, the diffusion rate was 24 seconds, and the dry stickiness was 4.5 g.
  • the water absorption under pressure was 8 gZg. Table 1 shows the results.
  • a monomer aqueous solution was prepared in the same manner as in Example 1. Dissolved oxygen was expelled by blowing nitrogen gas into the liquid while maintaining the above monomer aqueous solution at a temperature of 25. Next, 4.3 parts of a 10% aqueous solution of 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride was added and dissolved in the aqueous monomer solution while stirring. Immediately thereafter, 2.6 parts of an aqueous solution of sodium persulfate 1096 and 1 part of a 1% aqueous solution of L-ascorbic acid were added while stirring the aqueous monomer solution.
  • the aqueous monomer solution was stirred, and then, at the time when the polymerization started, the aqueous monomorph aqueous solution was placed. That is, the acrylate monomer was polymerized without generating the blowing agent according to the present invention.
  • the temperature of the aqueous monomer solution reached about 95. Thereafter, while maintaining the temperature at 70 ° C. to 85 ° C., the monomer aqueous solution was further stirred for 10 minutes to polymerize the acrylate monomer. As a result, a hydrogel having substantially no air bubbles was obtained. Note that the hydrogel had slightly bubbles having a size of about 2 mm to 4 inm.
  • Example 2 The obtained hydrogel was taken out, and the same operation as in Example 1 was performed to obtain a comparative water-absorbent resin.
  • the comparative water-absorbent resin had no pores.
  • the performance of the comparative water-absorbent resin was measured by the method described above. As a result, the water retention was 29 g / g, and the residual monomer content was 540 pp. m, the amount of the water-soluble component was 143 ⁇ 4, the diffusion rate was 63 seconds, the dry stickiness was 6.1 g, and the water absorption under pressure was 7 g / g. Therefore, the comparative water-absorbing resin was inferior in diffusion rate and dry touch property. Table 1 shows the above results. Further, FIG. 7 shows an 8S-photograph of Anko Ken, which shows the absorptive structure of the comparative water-absorbent resin having a particle diameter in the range of 300 m to 600 m.
  • the obtained bubble-containing hydrogel was taken out, and the same operation as in Example 1 was performed to obtain a comparative water-absorbent resin.
  • the average pore size of the comparative water-absorbent resin was about 600.
  • the performance of the comparative water-absorbent resin was measured by the method described above. As a result, the water retention was 40 g Z g, The body weight was 3,400 ppm, the amount of water-soluble components was 17%, the diffusion rate was 47 seconds, the dry stickiness was 6.5 g, and the water absorption under pressure was 7 g Z g. Therefore, the comparative water-absorbent resin had a large amount of the residual monomer and a large amount of the water-soluble component, and was inferior in the diffusion rate and the dry touch property. Table 1 shows the results.
  • the water-absorbent resin obtained in Example 1 was subjected to a secondary frame treatment. First, 0.5 parts of ethylene glycol diglycidyl ether and 0.75 parts of glycerin as a surface cross-linking agent, 0.5 part of lactic acid as a mixing aid, 3 parts of water as a hydrophilic solvent, and isopropyl alcohol The mixture was prepared by mixing 0.75 parts.
  • Example 2 100 parts of the water-absorbing resin obtained in Example 1 and the above-mentioned mixed solution were mixed, and the obtained mixture was heated at 195'C for 20 minutes. As a result, a water-absorbent resin having a high cross-link density was formed near the surface and a crosslink was formed, that is, a water-absorbent resin subjected to a secondary crosslinking treatment was obtained.
  • the average pore size of the water absorbent resin was 60 m.
  • the water-absorbent resin obtained in Example 2 was subjected to a secondary crosslinking treatment.
  • a mixed solution was prepared by mixing 1 part of glycerin, 3 parts of water, and 1.75 parts of isopropyl alcohol.
  • 100 parts of the water-absorbent resin obtained in Example 2 and the above-mentioned mixed solution were mixed, and the obtained mixture was heated at 195'C for 25 minutes.
  • a water-absorbing resin in which a covalent bond was formed in the vicinity of the surface and the cross-linking density was increased, that is, a water-absorbing resin that had been subjected to a second crosslinking treatment was obtained.
  • the average pore size of the water absorbent resin was 7 Oim.
  • the water absorption capacity was 30 g / g, the residual monomer content was 160 ppm, the water-soluble component content was 6%, and the diffusion rate was 3 g. At 0 seconds, the dry touch property was 2.9 g, and the water absorption under pressure was 31 g Z g. Table 1 shows the results.
  • the water-absorbing resin obtained in Example 3 was subjected to a secondary crosslinking treatment. First, 0.05 part of ethylene glycol diglycidyl ether, 0.75 part of glycerin, 0.5 part of boric aspartic acid as a mixing aid, 3 parts of water, and 5 parts of isopropyl alcohol were mixed. A mixture was prepared.
  • Example 3 100 parts of the water-absorbent resin obtained in Example 3 and the above-mentioned mixed solution were mixed, and the obtained mixture was heated at 195′C for 15 minutes.
  • the average pore size of the water absorbent resin was 7.
  • the water-absorbent resin obtained in Example 6 was further subjected to a bridging process S. That is, 100 parts of the water-absorbing resin obtained in Example 6 and 5 parts of a 30% aqueous solution of polyethyleneimine having a weight average molecular weight of 70,000 were mixed, and the obtained mixture was subjected to heat treatment. . As a result, ionic bonds were formed in the vicinity of the surface, and a water-absorbent resin having a higher bridge density was obtained. Various properties of the obtained water-absorbent resin were further improved than those of the water-absorbent resin before the treatment. The same treatment as described above was performed on the water-absorbent resins obtained in Example 7 and Example 8. Various properties of the obtained water-absorbent resin were improved by one calendar year than those of the water-absorbent resin before the treatment.
  • the comparative water-absorbent resin obtained in Comparative Example 2 was subjected to a secondary bridge treatment.
  • a mixture was prepared by mixing 0.05 part of ethylene glycol diglycidyl ether, 75 parts of glycerin, 0.5 part of lactic acid, 3 parts of water, and 0.75 part of isopropyl alcohol. .
  • the water retention was 35 g Z g
  • the residual monomer amount was 3,400 ppm
  • the water-soluble component amount was 1
  • the diffusion rate was 7 seconds
  • the diffusion rate was 40 seconds
  • the dry tackiness was 5.5 g
  • the water absorption under pressure was 23 g / g. Therefore, the comparative water absorbent resin Had a large amount of residual monomers and a large amount of water-soluble components, and were inferior in diffusion rate and dryness.
  • Table 1 shows the results. table 1
  • Dissolved oxygen was expelled by blowing nitrogen gas into the solution while maintaining a temperature of 25'C with a 37% aqueous solution of sodium acrylate (166%).
  • a 10% aqueous solution of 2,2′-azobis (2-methylbrobionamidine) dihydrochloride was added to the above aqueous solution. So After 5 ⁇ , the aqueous solution was stirred under a nitrogen stream at a temperature of 25'C.
  • aqueous monomer solution A monomer aqueous solution (hereinafter, simply referred to as an aqueous monomer solution) in which a diacrylate was dispersed was prepared. That is, the aqueous monomer solution is a 38% aqueous solution of the acrylate monomer having a neutralization ratio of 75 mol.
  • a 2 L separable flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer, a dropping port, and a nitrogen gas inlet tube was used as the reaction vessel.
  • 4 g of a sucrose fatty acid ester (trade name: DK-ester F-50, manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) as a dispersion stabilizer was added.
  • 2 L of cyclohexane as a medium was charged.
  • the above monomer aqueous solution was added to the dropping funnel.
  • the average pore size of the water-absorbent resin was 50 /.
  • the water retention was 30 g Z g
  • the amount of residual monomer was 70 ppm
  • the amount of water-soluble component was 9%
  • the diffusion rate was 40 seconds.
  • the drytability was 4.5 g
  • the water absorption under pressure was 10 g Z g. Table 2 shows the results.
  • aqueous monomer solution is an aqueous solution of about 33% of a acrylate monomer having a neutralization ratio of 85 mol%.
  • Dissolved oxygen was expelled by blowing nitrogen gas into the monomer aqueous solution while maintaining the temperature at 25'C.
  • 40 parts of a 10% aqueous solution of 2,2′-abbis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride was added to the aqueous monomer solution with stirring. Thereafter, the aqueous solution was stirred at a temperature of 25'C under a nitrogen stream.
  • Example 2 The water-containing gel thus obtained was taken out, and the same operation as in Example 1 was performed to obtain a water-absorbent resin.
  • the average pore size of the water-absorbent resin was 150 m.
  • the performance of the water-absorbing resin was measured by the above-mentioned method. For 21 seconds, the dry touch property was 4.0 Og, and the water absorption under pressure was 11 g / g. Table 2 shows the above results. Also, the child diameter is 300!
  • FIG. 5 shows an electron micrograph showing the particle structure of the water-absorbent resin within the range of up to 600 m.
  • aqueous monomer solution is an aqueous solution of about 35.5 acrylate monomer having a neutralization ratio of 85 mol%.
  • Dissolved oxygen was expelled by blowing nitrogen gas into the monomer aqueous solution while maintaining the temperature at 25.
  • 52 parts of a 10% aqueous solution of 2.2′-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride was added to the aqueous monomer solution with stirring. Thereafter, the aqueous solution was stirred at a temperature of 25'C under a nitrogen stream.
  • the water-containing gel thus obtained was taken out, and the same operation as in Example 1 was performed to obtain a water-absorbent resin.
  • the average pore size of the water-absorbent resin was 100 m.
  • the properties of the water-absorbent resin were measured by the above-mentioned methods. As a result, the water retention was 38 g Z g, the residual monomer amount was 270 p ⁇ ⁇ , the water-soluble component amount was 9%, The diffusion rate was 24 seconds, the dry tackiness was 4.0 g, and the water absorption under pressure was 10 g / g. Table 2 shows the above results.
  • aqueous monomer solution is an approximately 42% aqueous solution of an acrylate monomer having a neutralization ratio of 85 mol%.
  • dissolved oxygen was expelled by injecting methane gas into the liquid.
  • 2 1 Azobisu (2 Mechirubu ⁇ Pion'a Mi gin) 1 0% aqueous solution of 5 2 parts of dihydrochloride.
  • the aqueous solution was stirred at a temperature of 25'C under a nitrogen stream.
  • water 808 was added to the aqueous monomer solution to dilute the concentration of the acrylate monomer from about 42% to about 35.51 ⁇ 2. Thereafter, while stirring the aqueous monomer solution, 36 parts of a 10% aqueous solution of sodium persulfate and 1.7 parts of a 1% aqueous solution of L-ascorbic acid were added. After addition
  • the aqueous monomer solution was stirred.
  • the water-containing gel thus obtained was taken out, and the same operation as in Example 1 was performed to obtain a water-absorbent resin.
  • the average pore size of the water-absorbent resin was 100 m.
  • the properties of the water-absorbent resin were measured by the methods described above, the water retention was 38 g Z g, the amount of residual monomer was 270 ppm, the amount of water-soluble components was 9%, and the diffusion rate Was 23 seconds, dry touch property was 4.1 g, and water absorption under pressure was 10 g / g.
  • Table 2 The above results are shown in Table 2.
  • Example 2 the same polymerization method as that of Example 1 was performed to obtain a hydrogel containing cells. That is, the aqueous monomer solution was allowed to stand, and the acrylate monomer was polymerized to obtain a water-containing gel containing bubbles as a porous crosslinked polymer.
  • the average pore size of the water absorbent resin was about 500 / m.
  • the performance of the water-absorbing resin was measured by the above method for palm, the water retention was 31 gg, the residual monomer content was 170 ppm, the water-soluble component content was 10 3 ⁇ 4, and the diffusion rate was For 19 seconds, the dry touch property was 4.3 g, and the water absorption under pressure was 9 g / g. Table 2 shows the above results.
  • FIG. 6 shows a photograph of the electronic condyle micro-tetsu showing the cross-sectional structure of the water-absorbent resin sheet.
  • Example 2 the same polymerization method as in Example 1 was carried out to obtain a hydrogel containing cells. That is, by allowing the aqueous solution of the monomer to stand and polymerizing the acrylate monomer, a hydrogel containing cells, which is a porous cross-linked polymer, is obtained. The obtained hydrogel containing cells is taken out. After being cut into a sheet having a thickness of about 5 mm, the sheet was dried with hot air at 170 ° C. using a hot air dryer. The hydrogel containing cells was dried in a state of being expanded about 1.5 times. Thus, a sheet-like water-absorbing resin according to the present invention was obtained.
  • the average pore size of the water-absorbent resin was 250 / zm.
  • the water retention was 30 gZg
  • the amount of residual monomer was 200 ppm
  • the amount of water-soluble component was 9%
  • the expansion rate was 24.
  • dry tackiness was 4.5 g
  • water absorption under pressure was 9 g / g. Table 2 shows the results.
  • the water-absorbing resin obtained in Example 13 was subjected to a secondary crosslinking treatment. First, 0.05 part of ethylene glycol diglycidyl ether, 0.75 part of glycerin, 5 parts of lactic acid, 3 parts of water, and 0.75 part of isopropyl alcohol are mixed to form a mixture. Prepared.
  • Example 13 100 parts of the water-absorbing resin obtained in Example 13 and the above mixed solution were mixed, and the obtained mixture was heated at 195 for 20 minutes.
  • a water-absorbent resin having a crosslinked density formed near the surface and having a high cross-linking density that is, a water-absorbent resin subjected to a secondary bridge treatment was obtained.
  • the average pore size of the water-absorbent resin was about 600.
  • various properties of the water-absorbing resin were measured by the above-mentioned method.
  • a hydrated gel was obtained by performing the same polymerization method as that of Comparative Example 1. That is, a water-containing gel was obtained by allowing the aqueous monomer solution to stand and polymerizing the acrylate monomer.
  • the obtained hydrogel was taken out, cut into a sheet having a thickness of about 5 mm, and dried by irradiating microwaves using a home oven. As a result, a sheet-like comparative water-absorbent resin was obtained. However, during drying, a discharge phenomenon occurred on a part of the surface of the hydrogel, and that part burned black.
  • the comparative water-absorbing resin had no pores. Also, for comparison As a result of measuring the various properties of the water-absorbing resin by the above method, the water retention was 27 g Z g, the amount of the residual monomer was 64 ppm, the amount of the water-soluble component was 1596, and the diffusion rate was 8 3 seconds, dry touch property was 7.1 g, and water absorption i under pressure was 6 g Z g. Therefore, the comparative water-absorbent resin was inferior in the expansion speed and the dry touch property. Table 2 shows the above results.
  • a monomer aqueous solution was prepared in the same manner as in Example 11. While maintaining the above aqueous monomer solution at a temperature of 25, nitrogen gas was blown into the solution to drive out the dissolved disorder. Next, while stirring, 40 parts of a 10% aqueous solution of 2,2′-zobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride was added to the aqueous monomer solution, and immediately, sodium persulfate was added. 28 parts of a 10% aqueous solution of sodium and 1.3 parts of a 1% aqueous solution of L-ascorbic acid were further added. After the addition, the aqueous solution of the monomer was stirred to polymerize the acrylate monomer.
  • a bubble-containing hydrogel was obtained. That is, the acrylate monomer was polymerized without generating the blowing agent according to the present invention.
  • the bubble-containing water-containing gel is 1 nm!
  • the bubbles had a size of about 3 mm.
  • the obtained bubble-containing hydrogel was taken out, and the same operation as in Example 1 was performed to obtain a comparative water-absorbent resin.
  • the comparative water-absorbing resin had a particle size of 850 m to 10 jtz m and had almost no pores.
  • water retention i was 39 g / g
  • the amount of residual monomorph was 94 ppm
  • the water-soluble component was 12 3 ⁇ 4
  • Diffusion rate was 42 seconds
  • dry touch property was 6.0 g
  • water absorption under pressure was 8 g / g. Therefore, the comparative water-absorbent resin, The amount of residual monomer was large, and the diffusion rate and dry touch property were poor.
  • Table 2 shows the above results.
  • a monomer aqueous solution was converted in the same manner as in Example 1. Dissolved oxygen was expelled by blowing a nitrogen gas into the monomer aqueous solution while maintaining the aqueous solution at 25'C. Next, while stirring, sorbitan monostearate as a surfactant was added to the aqueous monomer solution so as to be 0.2%, and cyclohexane as a liquid foaming agent was added to 396. It was added as needed. As a result, cyclohexane was uniformly dispersed in the aqueous monomer solution at an average grain diameter of about 50 / zm.
  • the obtained hydrogel was taken out, and the same operation as in Example 1 was performed to obtain a comparative water absorbent resin.
  • the comparative water absorbent resin has a particle size of 850! 110 m and had almost no pores. Moreover, the comparative water-absorbing resin had a cyclohexane odor.
  • the water retention was 27 g / g.
  • the amount of residual monomer was 540 ppm, the amount of water-soluble component was 12 3 ⁇ 4, and the diffusion was The speed was 63 seconds, the dry touch property was 7.4 g, and the water absorption under the load was 7 g Z g. Therefore, the comparative water-absorbent resin has a diffusion rate 6 B and dry evening characteristics were poor. Table 2 shows the above results.
  • an aqueous monomer solution was prepared in the same manner as in Example 1. Dissolved oxygen was expelled by blowing elementary gas into the solution while maintaining the above-mentioned mono-i-body aqueous solution at a temperature of 25. Then, while stirring the mixture, ethylene carbonate as a liquid foaming agent was dissolved in the aqueous monomer solution so that the concentration became 196.
  • the obtained hydrogel was taken out, and the same operation as in Example 1 was performed to obtain a comparative water-absorbent resin.
  • the comparative water-absorbent resin has a larva diameter of 850 ⁇ ! 110 m and had almost no pores.
  • the water retention was 23 g / g
  • the residual monomer content was 74 ppm
  • the water-soluble component content was 7 7 ⁇
  • the speed was 73 seconds
  • the dry touch property was 8.4 g
  • the water absorption under pressure was 9 g / g. Therefore, the comparative water-absorbent resin was inferior in diffusion rate and dry touch property.
  • Table 2 shows the above palms. ⁇ ⁇ Table 2 Water retention) (mpp
  • Example 17 First, the same polymerization method as that of Example 1 was performed to obtain a hydrogel containing cells. That is, by allowing an aqueous solution of the monomer to stand and polymerizing the acrylate monomer, a hydrogel containing cells, which is a porous crosslinked polymer, is obtained.
  • the bubble-containing hydrogel thus obtained was taken out, subdivided into a size of about 20 mm to 1 mm, and dried with hot air at 150'C using a hot air dryer. Then The dried product was pulverized using a roll mill, and further sieved with a 20-mesh sieve to obtain a water-absorbent resin according to the present invention.
  • Example 2 the same polymerization method as that of Example 2 was performed to obtain a hydrogel containing cells. That is, by allowing the aqueous solution of the monokan body to stand and polymerizing the acrylate monomer, a hydrogel containing cells as a porous cross-linked polymer was obtained. About 20 mn! After the size was reduced to ⁇ lmm, it was heated with a hot air dryer at 150. Next, the dried product was crushed using a roll mill, and further sieved with a 20-mesh sieve to obtain a water-absorbent resin according to the present invention.
  • the above water-absorbent resin was subjected to a secondary frame treatment.
  • a Min solution was prepared by mixing 1 part of glycerin, 3 parts of water, and 1 part of isopropyl alcohol.
  • 100 parts of the above-mentioned water-absorbent resin and the above-mentioned mixed solution were mixed, and the obtained mixture was heat-treated at 195 for 25 minutes.
  • a covalent bond is formed in the vicinity of the flat surface, and the water-absorbing resin with a high frame density, that is, the water-absorbing resin that has been subjected to the secondary framing treatment, Obtained.
  • the average pore size of the water-absorbent resin that has been subjected to secondary crosslinking is 70 zm, the amount of residual monomers is 150 ppm, the amount of water-soluble components is 5%, and the amount of water absorption under pressure is 31 g Z g.
  • the temperature of the aqueous monomer solution reached about 88. Thereafter, while maintaining the temperature at 70 to 80 ° C., the monomer aqueous solution was further stirred for 12 minutes to mix the acrylic acid-rich monomer. Thus, a bubble-containing hydrogel was obtained.
  • the obtained hydrogel containing bubbles was taken out, separated into a size of about 2 Omm to lmm, and then dried with a hot air drier using a hot air dryer (TC-Hot air drying).
  • the dried product was then pulverized using a roll mill. Then, the mixture was separated by a 20-mesh sieve to obtain a water-absorbing resin according to the present invention.
  • the above water-absorbent resin was subjected to a secondary drawing process.
  • 0.05 parts of ethylene glycol diglycidyl ether, 0.75 parts of glycerin, 0.5 parts of lactic acid, 3 parts of water, and 0.75 parts of isopyl alcohol are mixed.
  • a mixture was prepared.
  • 100 parts of the above water-absorbent resin and the above mixed liquid were mixed, and the obtained mixture was subjected to heat treatment at 195 for 20 minutes. Further, 5 parts of a 30% aqueous solution of polyethyleneimine having a weight average molecular weight of 70,000 was mixed with the mixture, and the obtained mixture was subjected to heat treatment.
  • a covalent bond and an ionic bond were formed in the vicinity of the surface to obtain a water-absorbent resin having an increased crosslink density, that is, a water-absorbent resin subjected to a secondary cross-linking treatment.
  • an aqueous solution obtained by dissolving 2.4 parts of 2.2′-abbisamidinopropane dihydrochloride in 10 parts of water was used as a catalyst.
  • An aqueous solution obtained by dissolving 0.2 part of an acid in 10 parts of water and an aqueous solution obtained by diluting 2.29 parts of a 35% aqueous solution of hydrogen peroxide with 10 parts of water were added in this order. .
  • the polymerization started, and about 2 hours later, the temperature of the aqueous monomer solution reached about 7 to 7 O'C at the maximum. As a result, a hydrogel was obtained. Thereafter, the hydrogel was placed in an insulated container and kept for 3 hours to reduce the amount of residual monomer to 1,000 ppm or less.
  • the above hydrogel was taken out and subdivided using a meat grinder. The temperature of the finely divided hydrogel was about 66. Next, to this hydrogel was added 64% of a 50% aqueous solution of sodium hydroxide. The temperature of the 50% aqueous sodium hydroxide solution was 38'C. Then, the aqueous solution was stirred while further hydrolyzing the hydrogel in the water S solution so that the neutralization was performed uniformly. The aqueous solution generates heat due to the neutralization, and its temperature rises from 88 to 93 I bowled.
  • an aqueous solution obtained by dissolving 2.4 parts of ethylene glycol diglycidyl ether as a crosslinking agent in 50 parts of water was added to the above aqueous solution.
  • the temperature of the aqueous solution of ethylene glycol diglycidyl ether was 24.
  • the aqueous gel was further stirred while further subdividing the hydrogel in the aqueous solution so that ethylene glycol diglycidyl ether was uniformly dispersed and the surface ridge was uniformly formed.
  • the above hydrogel having been subjected to neutralization and surface cross-linking was taken out and dried at 105 using a rotary drum drier, so that the water content of the hydrogel was 1096. As a result, a flake-like dried product was obtained. Next, the dried product was pulverized, and further separated using a 20-mesh sieve and a 32-mesh sieve to obtain a comparative water-absorbing resin composition.
  • the various properties of the obtained comparative water-absorbent resin composition were measured by the above-mentioned methods.
  • the water retention capacity was 31 g / g
  • the water absorption rate was 87 seconds
  • the liquid flow rate under pressure was 600 seconds. Met. Therefore, the comparative water-absorbent resin composition was inferior in water absorption rate and liquid flow rate under pressure.
  • Table 3 shows the above results.
  • a 500 ml flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer, a dropping funnel, and a nitrogen gas inlet tube was used as a reaction vessel.
  • This reaction volume Into S, 283 ml of cyclohexane and 2.2 g of aqueous sodium polyoxyethylene dodecyl ether sulfate were added and 2.2 g of aqueous solution of polyoxyethylene dodecyl ether were stirred at 300 rpm to obtain polyoxyethylene dodecyl ether. The sodium sulfate salt was dispersed. After the inside of the flask was purged with nitrogen, the temperature was raised to 75. In addition, the above monomer aqueous solution was placed in the bottom funnel.
  • the above-mentioned water-containing gel was dried under reduced pressure by passing the above-mentioned Cyclo D hexane solution to obtain 88.0 g of an acrylic acid (sodium) polymer.
  • the polymer was pulverized and further fractionated using a 20-mesh sieve to obtain a comparative water-absorbent resin composition.
  • commercially available water-absorbing resin San-Etto IM-500 (trade name, manufactured by Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd .; hereinafter, referred to as “commercially available product E”); Name, manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd .; hereinafter, referred to as “commercially available product F”).
  • Table 3 shows the above results.
  • the above commercial products A to F were inferior in at least one of the water absorption rate and the liquid flow rate under pressure.
  • the aqueous solution is excellent in water absorption properties such as wiping property, water absorption rate, water retention capacity, and dry touch property, and the amount of water-soluble components and residual water
  • water absorption properties such as wiping property, water absorption rate, water retention capacity, and dry touch property
  • the water-absorbent resin which is excellent in liquid permeability and diffusibility of the aqueous liquid under pressure, does not generate a gel block, and has improved water absorption speed, water retention ability, etc.
  • a water-absorbing resin composition can be provided.
  • the water-absorbing resin and the water-absorbing resin composition include, for example, sanitary materials (body fluid-absorbing articles) such as paper mummies, sanitary napkins, incontinence pads, wound protection materials, wound healing materials, etc.
  • Absorbent articles Construction and soil water-retaining materials, water-stopping materials, packing materials, materials for civil engineering construction such as gel squirrels; Drip absorbent materials; It can be suitably used for absorbent articles in various fields, such as various industrial articles such as materials, anti-condensation materials, and coagulants; agricultural and horticultural articles such as water retention materials such as plants and soil; Thereby, an absorbent article exhibiting the above-mentioned convenient performance can be provided.

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Description

明 細 書 吸水性樹脂およびその製造方法並びに吸水性樹脂組成物 技術分野
本発明は、 例えば、 紙ォムッ (使い捨てォムッ) や生理用ナブキン、 いわゆる失禁パッ ト (失禁者のための治具) 、 創傷保護材、 創傷治癒材 等の衛生材料 (体液吸収物品) 、 或いは、 建材、 土壌用保水材、 食品等 のドリ ッブ吸収材ゃ鲜度保持材、 止水材等の吸収物品に好適に用いられ る吸水性樹脂、 および、 その製造方法、 並びに、 該吸水性樹脂を用いた 吸水性樹脂組成物に閱するものである。 背景技術
近年、 紙ォムッや生理用ナブキン、 失禁パッ ト、 創傷保護材、 創傷治 癒材等の衛生材料には、 その構成材として、 尿や汗、 柽血等の体液を吸 収させることを目的とする吸水性樹脂が幅広く利用されている。 また、 吸水性樹脂は、 衛生材料としての用途のみならず、 建材、 土壌用保水材 、 食品等のドリ ッブ吸収材ゃ鲜度保持材、 止水材等、 吸水 (吸収) や保 水、 吸湿等を目的とする種々の用途に広 IBに利用されている。
上記の吸水性樹脂としては、 例えば、 ボリアク リル酸部分中和物架橋 体 (特開昭 55-84304号公報、 特開昭 55- 108407号公報、 特開昭 55-1334 13号公報、 米国特許第 4, 654, 039号) 、 澱粉一アク リロニト リルグラフ ト重合体の加水分解物 (特公昭 49-43995号公報) 、 澱扮-アク リル酸グ ラフ ト重合体の中和物 (特開昭 51 -125468号公報) 、 酢酸ビニルーァク リル酸エステル共重合体のケン化物 (特開昭 52-14689号公報) 、 アタ リ ロニト リル共重合体若しくはアク リルアミ ド共重合体の加水分解物また はこれらの架榇体 (特開昭 53-15959号公報) 、 カルボキシメ チルセル口 ースの架榇体、 カチオン性モノマーの架撟体 (特開昭 58-154709号公報 、 特開昭 58-154710号公報) 、 イ ソプチレ ン—無水マレイ ン酸共重合架 撟体、 2—アク リルアミ ドー 2—メチルプロパンスルホン酸とアク リル 酸との共重合架榇体、 ボリエチ レ ンォキシド架榇体、 メ トキシボリエチ レングリ コールとァク リル酸との共重合架橋体等が知られている。
これら吸水性樹脂は、 何れも、 その粒子径が 0 . 0 l m m〜 5 m m程 度の拉子伏若しくは粉末状である。 吸水性樹脂は、 一般に、 拉子径によ つてその吸水速度が决定され、 拉子径が小さくなる程、 個々の粒子の吸 水速度が速くなる傾向にある (高分子学会発行 : 「高分子」 第 36巻、 6 14頁、 1987年) 。
ところが、 実際には、 粒子径が小さ くなるに従い、 体液等の水性液体 が粒子間を通過する際の通液性が低下する。 即ち、 いわゆるゲルブロッ クを生じる。 従って、 吸水性樹脂の使用時においては、 上記の吸水速度 および通液性を考慮に入れて、 最適な大きさの拉子径を選択する必要が ある。 また、 吸水性樹脂は、 吸水速度が速くなる程、 ゲルプロッ クを引 き起こし易い傾向にある。 ゲルブロッ クを生じる主な原因としては、 膨 潤後の粒子間の、 加圧下における空隙の減少やタック性の増加等が挙げ られる。
そこで、 上記吸水性樹脂の吸水特性の向上、 特に、 吸水速度の向上を 目的として、 以下に示すような種々の吸水性樹脂の製造方法ゃ改質方法 が提案されている。 即ち、 吸水性樹脂の製造万法ゃ改筲方法としては、 例えば、 ①二次架橋処理をする方法、 つまり、 粒子の表面近傍の架榇密 度を高める方法、 ②造粒や発泡、 多孔質化等によって粒子の表面積を大 きくする方法が提案されている。
上記①の方法としては、 表面架榇剤として、 例えば、 多価アルコール を用いる方法、 多価グリ シジル化合物や多価アジリ ジン化合物、 多価ァ ミ ン化合物、 多価イソシァネー ト化合物を用いる方法、 グリオキサール を用いる方法、 多価金属塩を用いる方法、 シランカップリ ング剤を用い る方法、 モノエポキシ化合物を用いる方法、 エポキシ基含有ボリマーを 用いる方法、 エポキシ化合物とヒ ドロキシ化合物とを用いる方法、 アル キレンカーボネー トを用いる方法等が挙げられる。
また、 架橋反応時に、 例えば、 不活性無機粉末を存在させる方法 (米 国特許第 4, 587, 308号) 、 二価アルコールを存在させる方法、 水とエー テル化合物とを存在させる方法、 一価アルコールのアルキレンォキサイ ド付加物や、 有機酸塩、 ラタ夕厶等を存在させる方法、 S解度パラメ一 ターの異なる二種類以上の架橋剤を用いる方法等も提案されている。 さ らに、 拉子の表面近傍の架橋密度を髙める方法は、 米国特許第 4. 666. 9 83号、 米国特許第 5. 140, 076号、 米国特許第 5, 229, 466号、 特開昭 59- 6 2665号公報、 特開平 5-508425号公報等にも開示されている。
上記②の方法としては、 例えば、 重合時や架橋時に発泡剤を用いる方 法が提案されている。 発泡剤を用いる方法としては、 例えば、 直鎖状水 溶性ボリマーに、 炭酸塩等の発泡剤を用いて中和しながら、 架撟構逄を 導入する方法 (米国特許第 4. 529. 739号、 同第 4, 649. 164号等) 、 炭酸 塩をモノマーに添加する方法 (特公昭 62-34042号公報、 特公平 2-60681 号公報、 特公平 2-54362号公報、 米国特許第 5, 1 18. 719号、 米国特許第 5, 154. 713号、 米国特許第 5, 3M, 420号) 、 炭酸塩の存在下でモノマー をマイクロ波を用いて重合する方法 (米国特許第 4, 808. 637号) 、 沸点 4 0で〜 1 5 0での有機溶媒を特定のモノマーに添加して重合する方法 (特開昭 59-18712号公報、 米国特許第 4, 552. 938号、 米国特許第 4. 654 . 393号、 米国特許第 4. 703. 067号) 、 疎水性有機溶剤を添加して特定の 圧力下で重合する方法 (米国特許第 5, 328, 935号、 米国特許第 5. 338, 7 66号) 等が挙げられる。 さらに、 モノマーを重合した後に発泡剤を添加 する方法 (特開昭 56-13906号公報、 特開昭 57- 182331号公報、 特開昭 5 7-208236号公報) も提案されている。
また、 マイクロウヱ一プを用いて拉子に極性 (ボーラス) を付与する 方法 (W O 91/02552 号) 、 微粒子を造粒して二次粒子にする方法 (W 〇 93/24153 号、 米国特許第 5, 002, 986号、 同第 5. 300. 565号、 同第 5 . 140, 076号、 同第 4. 732, 968号) 等が提案されている。
これら①、 ②の方法により、 吸水性樹脂の吸水速度を或る程度向上さ せることができる。
しかしながら、 二次架榇処理を施してなる吸水性樹脂は、 例えば衛生 材料等に用いる際に要求される素早い吸水速度を達成することができな い。 また、 直鎖状ポリマーを発泡させながら架棕してなる吸水性樹脂は 、 吸水量 (保水量) が不充分であり、 かつ、 コス 卜が掛かる。 さらに、 モノマーを重合させながら発泡してなる多孔質の吸水性樹脂は、 吸水速 度に優れ、 コス 卜が掛からないものの、 上記発泡のタイ ミ ングをコン ト ロールすることが困難であり、 しかも、 一定の孔径を得ることができな い。 このため、 該吸水性榭脂は、 水性液体の拡散性や、 水可溶性成分量 、 残存単量体量、 ドライ夕ツチ性 (何れも後述する) 等の諸特性の改善 が不充分である。
つまり、 上記の製造方法ゃ改質方法によって得られる吸水性榭脂は、 水性液体の拡散性や、 水可溶性成分量、 ドライタツチ性等の相反する諸 特性の相互バランスが不充分である。 即ち、 上記従来の吸水性樹脂は、 吸水特性の改善が不充分であり、 それゆえ、 例えば衛生材料等に用いる 際に要求される高度な吸水特性を達成することができない。
また、 上記の製造方法ゃ改質方法は、 吸水性樹脂が水性液体と接触し たときに、 速やかに該水性液体を吸収することができるように吸水性樹 脂を設計することを目的としている。 それゆえ、 衛生材料、 特に、 薄型 化を図るために吸水性樹脂を多量に用いた衛生材料に閱して、 該吸水性 榭脂に要求される吸水特性については、 殆ど考慮されていない。
吸水性榭脂を多量に用いた衛生材料においては、 吸水速度を向上させ る必要があるが、 吸水速度を速くすると、 ゲルブロッ クを生じ易い。 そ こで、 ゲルブロックを生じ難くするために、 例えば吸水性榭脂粒子のゲ ル弾性を向上させる試みもなされている。 ところが、 該ゲル弾性を向上 させると、 吸水性樹脂の保水能が低下する。 このため、 吸水速度やゲル 弾性が向上された吸水性樹脂を衛生.材料に用いても、 該衛生材料の漏れ を回避することが可能であるとは言い難い。 それゆえ、 吸水速度や保水 能等の諸特性を維持したまま、 これら諸特性と背反する特性である、 吸 水後の粒子間における水性液体の拡散性が改善された吸水性樹脂が切望 されている。
本発明は、 上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、 その目的は 、 水性液体の拡敢性や吸水速度、 保水能、 およびドライタツチ性等の吸 水特性に優れると共に、 水可溶性成分量や残存単量体量が低減された吸 水性樹脂およびその製造方法、 並びに、 該吸水性樹脂を用いた吸水性樹 脂組成物を提供することにある。 発明の開示
本顆発明者等は、 上記目的を達成すべく、 吸水性樹脂およびその製造 方法並びに吸水性樹脂組成物について鋭意検討した。 その結果、 不飽和 単量体と架榇剤とを含む単量体水溶液に、 平均粒子怪が 1 m〜 1 0 0 mの範囲内の固体の発泡剤を分散させた後、 該不飽和単量体を重合さ せることにより得られる吸水性樹脂が、 水性液体の拡散性や吸水速度、 保水能、 およびドライタツチ性等の吸水特性に Sれると共に、 水可溶性 成分暈や残存単量体量が低滅されるこ とを見い出した。 そして、 該吸水 性樹脂を用いた吸水性樹脂組成物を例えば衛生材料に用いると、 吸水速 度および保水能等が向上され、 該衛生材料の漏れを回避することができ ることを見い出し、 本発明を完成するに至った。
即ち、 本発明の吸水性樹脂の製造方法は、 上記の課題を解決するため に、 不飽和単量体と架榇剤とを含む単量体水溶液に、 平均拉子径が 1 m〜 1 0 0 / mの範囲内の固体の発泡剤を分散させた後、 該不飽和単量 体を重合させることを特徴としている。
上記の方法によれば、 水性液体の拡散性や吸水速度、 保水能、 および ドライタツチ性等の吸水特性に優れると共に、 水可溶性成分量や残存単 体量が低弒された吸水性樹脂を安価にかつ簡単に工業的に得るこ とが できる。
また、 本発明の吸水性樹脂は、 上記の課題を解决するために、 1 Q /I π!〜 5 0 0 // mの 15囲内の平均孔径を有する多孔質であり、 かつ、 吸水 開始から 6 0分間後の加圧下の吸水量が 2 5 g / g以上、 水可溶性成分 量が 1 5重量%以下、 残存単量体量が 5 O O p p m以下であるこ とを特 徴としている。
さらに、 本発明の吸水性樹脂組成物は、 上記の課題を解决するために 、 保水能が 2 0 g / g以上、 吸水速度が 1 2 0秒以下、 加圧下の通液速 度が 2 0 0秒以下であることを特徴としている。
上記の構成によれば、 水性液体の加圧下の通液性ゃ拡敢性に便れ、 ゲ ルブロ ッ クを生じるこ とはなく、 かつ、 吸水速度や保水能等が向上され た吸水性樹脂および吸水性榭脂組成物を提供するこ とができる。
以下に本発明を詳しく説明する。
本発明において原料として用いられる不飽和単量体は、 水溶性を有し ている。 不飽和単量体としては、 具体的には、 例えば、 アク リル酸、 β ーァク リ ロイルォキシブ Dピオン酸、 メ夕ク リル酸、 クロ ト ン酸、 (無 水) マ レイ ン酸、 フマル酸、 ィタコン酸、 ケィ皮酸、 ソルビン酸、 2 — (メタ) ァク リ ロイルェ夕ンスルホン酸、 2 — (メタ) ァク リ ロイルブ 口パンスルホン酸、 2 — (メ タ) アク リ ルア ミ ドー 2 — メチルブロノ、'ン スルホン酸、 ビニルスルホン酸、 スチ レ ンスルホン酸、 ァ リ ルスルホン 酸、 ビニルホスホン酸、 2 — (メ タ) ァク リ ロイルォキシェチル リ ン酸 等の酸基含有単量体、 および、 これらのアルカ リ金属塩やアルカ リ土類 金展塩、 アンモニゥム塩、 アルキルア ミ ン塩 :
Ν , Ν— ジメチル了 ミ ノェチル (メ タ) アタ リ レー ト、 Ν , Ν — ジメ チ ルァ ミ ノブ口 ピル (メタ) アタ リ レー ト等のジアルキルア ミ ノアルキル (メタ) ァク リ レー ト類、 および、 これらの 4极化物 (例えば、 アルキ ルハライ ドとの反応物、 ジアルキル硫酸との反応物等) ; ジアルキルァ ミ ノ ヒ ドロキンアルキル (メ タ) アタ リ レー ト類、 および、 これの 4极 化物 ;
N—アルキルビュルピリ ジニゥムハライ ド ; ヒ ドロキシメ チル (メ タ) アタ リ レー ト、 2 — ヒ ドロキシェチル (メタ) ァク リ レー ト、 2 — ヒ ド ロキシプロ ピル (メ タ) ア タ リ レ一 ト等のヒ ドロキシアルキル (メ タ) アタ リ レー ト ; アク リ ルア ミ ド、 メ タ ク リ ルア ミ ド、 N—ェチル (メ タ ) アク リ ルア ミ ド、 N— n —プロ ピル (メ タ) ア ク リ ルア ミ ド、 N—ィ ソブロ ビル (メ タ) アク リ ルア ミ ド、 N, N—ジメチル (メ タ) アタ リ ルア ミ ド、 2 — ヒ ドロキシェチル (メ タ) ァク リ レー ト、 2 — ヒ ドロキ シブロ ビル (メ タ) ァ ク リ レー ト、 メ トキシボリ エチレ ングリ コール ( メ タ) ァ ク リ レー ト、 ボリ エチ レ ングリ コールモノ (メ タ) ア タ リ レー ト、 ビニルビリ ジン、 N一ビニルピロ リ ドン、 N—ァ ク リ ロイルビペリ ジン、 N—ァ ク リ ロイルビ口 リ ジン ; 酢酸ビニル : メチル (メ タ) ァ ク リ レー ト、 ェチル (メ タ) アタ リ レー ト等のアルキル (メ タ) ア タ リ レ — ト類 ;
等が挙げられる。 これら単量体は、 単 ί虫で用いてもよ く、 また、 二種類 以上を適宜混合して用いて もよい。
上記例示の単量体のうち、 ァク リル酸塩系単量体を主成分として含む 不飽和単量体が、 得られる吸水性樹脂の吸水特性がより一層向上するの で好ま しい。 ここで、 アク リ ル酸塩系単量体とは、 アク リル酸および/ またはアク リル酸の水溶性塩類を示す。 また、 アク リ ル酸の水溶性塩類 とは、 中和率が 3 0 モル ½〜 1 0 0 モル の範囲内、 好ま しく は 5 0 モ ル%〜 9 9 モル ½の範囲内であるアク リ ル酸のアルカ リ金属塩、 アル力 リ土類金属塩、 ァ ン乇ニゥム塩、 ヒ ドロキシァ ンモニゥム塩、 ァ ミ ン塩 、 アルキルアミ ン塩を示す。 上記例示の水溶性塩類のうち、 ナト リ ウム 塩および力リゥム塩がさらに好ましい。 これらアタ リル酸塩系単量体は 、 単独で用いてもよく、 また、 二種類以上を併用してもよい。
不飽和単量体がァク リル酸塩系単量体を主成分として含む場合におい て、 該アク リル酸塩系単量体以外の単量体の使用量は、 不飽和単量体全 体の 4 0重量 朱潢がより好ましく、 3 0重量%未満がさらに好ましく 、 1 0重量%未満が特に好ましい。 アク リル酸塩系単量体以外の単量体 を上記の割合で用いることにより、 得られる吸水性樹脂の吸水特性がよ り一層向上すると共に、 吸水性樹脂をより一層安価に得ることができる, 本発明において上記不飽和単量体を重合させる際に用いられる架橋剤 としては、 例えば、 分子内にビニル基を複数有する化合物 ; 分子内にビ 二ル基を少なく とも 1 つ有すると共に、 不飽和単量体のカルボキシル基 と反応し得る官能基を少なく とも 1つ有する化合物 : 分子内に該カルボ キシル基と反応し得る官能基を複数有する化合物 : が挙げられる。 これ ら架榇剤は、 単独で用いてもよく、 また、 二種類以上を併用してもよい c 分子内にビニル基を複数有する化合物としては、 具体的には、 例えば 、 N , Ν ' ー メチレ ン ビス (メ タ) アク リ ルア ミ ド、 (ボリ) エチ レ ン グリ コールジ (メ タ) アタ リ レー ト、 (ボリ) プロ ピレ ングリ コールジ (メ タ) 了ク リ レー ト、 ト リ メチロールプロパン ト リ (メ タ) ァク リ レ — ト、 ト リ メチロールプロパンジ (メ タ) ァ ク リ レー ト、 グリ セ リ ン ト リ (メ タ) ァ ク リ レー ト、 グリ セ リ ンァク リ レー ト メ タ ク リ レー ト、 ェ チレ ンオキサイ ド変性ト リ メチロールプロパン ト リ (メ タ) ア タ リ レ一 ト、 ペンタエリ ス リ トールテ トラ (メ タ) ア タ リ レー ト、 ジペン夕エ リ ス リ トールへキサ (メ 夕) ア タ リ レー ト、 Ν, Ν—ジァ リ ルア ク リ ル了 ミ ド、 ト リ ァ リ ルシアヌ レー ト、 ト リ ァ リ ルイ ソシァ ヌ レー ト、 ト リ ア リルホスフェー ト、 ト リ アリルア ミ ン、 ジァリルォキシ酢酸、 N —メチ ルー N -ビニルァク リルア ミ ド、 ビス (N -ビニルカルボン酸ァ ミ ド) 、 テ トラァリ ロキシェタン等のポリ (メタ) ァリ ロキシアルカ ン等が挙 げられる。
分子内にビニル基を少なく とも 1 つ有すると共に、 カルボキシル基と 反応し得る官能基を少なく とも 1 つ有する化合物と しては、 例えば、 ヒ ドロキシル基やエポキシ基、 カチオン性基等を少なく とも 1つ有するェ チレン性不飽和化合物が挙げられる。 該化合物としては、 具体的には、 例えば、 グリ シジル (メタ) ァク リ レー ト、 N—メチロールアク リルァ ミ ド、 (メタ) アク リル酸ジメチルア ミ ノエチル等が挙げられる。
分子内にカルボキシル基と反応し得る官能基を複数有する化合物と し ては、 例えば、 ヒ ド oキシル基やエポキシ基、 カチオン性基、 イ ソシァ ネー ト基等を少なく とも 2つ有する化合物が挙げられる。 該化合物と し ては、 具体的には、 例えば、 (ボリ) エチレングリ コールジグリ シジル エーテル、 グリセロールジグリ シジルエーテル、 エチレングリ コール、 ポリ エチ レ ングリ コール、 プロピレングリ コール、 グリセ リ ン、 ペン夕 エリ スリ トール、 エチレンジァ ミ ン、 エチレンカーボネー ト、 ボリェチ レ ンィ ミ ン、 硫酸アルミニゥ厶等が举げられる。
上記例示の架橋剤のうち、 N . N ' —メチレンビス (メ タ) アク リ ル ア ミ ド、 (ボリ) エチレングリ コールジ (メタ) ァク リ レー ト、 (ボリ ) プロ ピレングリ コールジ (メタ) ァク リ レー ト、 ト リ メチロールプロ ハ'ン ト リ (メタ) ァク リ レー ト、 ト リ メチロールプロパンジ (メタ) ァ ク リ レー ト、 グリ セ リ ン ト リ (メタ) ァク リ レー ト、 グリセ リ ンア タ リ レートメタクリ レート、 エチレンォキサイ ド変性ト リ メチロールブロパ ン ト リ (メタ) アタ リ レー ト、 ペンタエリスリ トールテトラ (メタ) ァ タ リ レー ト、 ジペン夕エリ ス リ トールへキサ (メタ) ァク リ レー ト、 ト リ ア リ ルシア ヌ レー ト、 ト リ ア リ ルイ ソ シァヌ レー ト、 ト リ ア リ ルホス フェー ト、 ト リアリルアミ ン、 ボリ (メタ) ァリロキシアルカン等の、 分子内にビニル基を複数有する水溶性の化合物がより好ましい。
不飽和単量体に対する架檎剤の使用量は、 不飽和単量体および架橋剤 の組み合わせ等にもよるが、 不飽和単量体 1 0 0重量部に対して 0 . 0 0 0 1重量部〜 1 0重量部の範囲内が好ましく、 0 . 0 0 1重量部〜 5 重量部の $δ囲内がより好ましく、 0 . 0 1重量部〜 2重量部の範囲内が さらに好ましい。 架撟剤の使用量が 1 0重量部を越えると、 得られる吸 水性樹脂の吸水量が低下すると共に、 後述する発泡剤による発泡が不充 分となるので好ましくない。 一方、 架榇剤の使用量が 0 . 0 0 0 1 重量 部より も少ない場合には、 得られる吸水性樹脂の吸水速度およびゲル強 度が低下すると共に、 水可溶性成分量が増加し、 しかも発泡剤による ¾ 泡を制御することが困難となるので好ましくない。 尚、 架撟剤を用いな いで不飽和単量体を重合させると、 得られる吸水性樹脂の吸水特性、 並 びに、 該吸水性樹脂の吸水後の諸特性が不充分となる。
不飽和単量体を架撟剤の存在下で重合させる際には、 得られる吸水性 樹脂の吸水特性を向上させると共に、 発泡剤による発泡を効率的に行う ために、 上記不飽和単量体および架橋剤を水溶液とすることが好ましい 。 つまり、 水を溶媒として用いるこ とが好ましい。 該水溶 ¾ (以下、 単 量体水溶液と称する) 中の不飽和単量体の嫫度は、 2 0重量 〜 6 5重 量 ¾の範囲内がより好ましく、 2 5重量%〜 6 0重量%の範囲内がさら に好ましく、 3 0重量%〜 4 5重量 ¾の範囲内が特に好ましい。 不飽和 単量体の濃度が 2 0重量%未満の場合には、 得られる吸水性樹脂の水可 溶性成分量が増加するおそれがあると共に、 発泡剤による発泡が不充分 となり吸水逨度を向上させることができなくなるおそれがある。 一方、 不飽和単量体の漠度が 6 5重量%を越える場合には、 反応温度、 並びに 、 発泡剤による発泡を制御することが困難となるおそれがある。
また、 単量体水溶液の溶媒として、 水と、 水に可溶な有機溶媒とを併 用することもできる。 該有機溶媒としては、 具休的には、 例えば、 メチ ルアルコール、 エチルアルコール、 アセ ト ン、 ジメチルスルホキシ ド、 エチ レ ングリ コールモノ メチルエーテル、 グリ セ リ ン、 (ボリ) ェチ レ ングリ コール、 (ボリ) プロ ピレ ングリ コール、 アルキレ ンカーボネー ト等が挙げられる。 これら有機溶媒は、 単独で用いてもよく、 また、 二 種類以上を併用してもよい。
有機溶媒を併用する場合における該有機溶媒の使用量は、 発泡剤の平 均粒子径を分散状態で 1 m〜 l 0 0 mの fB囲内に制御することがで きる範囲内とすればよい。 具体的には、 水に対して 4 0童量%以下、 よ り好ましくは 2 0重量%以下、 さらに好ましく は 1 0重量%以下とすれ ばよい。
本発明において上記不飽和単量体を重合させる際に用いられる発泡剤 は、 拉子状であり、 水および上記有機溶媒に難溶性の常温で固体の化合 物である。 該発泡剤としては、 具体的には、 例えば、 アブジカルボンァ ミ ド、 アブビスイ ソプチロニ ト リ ル、 ノくリ ウムアブジカルボキシレー ト 、 ジニ ト ロ ソペンタメチレ ンテ ト ラ ミ ン、 4 , 4 ' 一ォキシビス (ベン ゼンスルホニルヒ ドラジッ ド) 、 パラ トルエンスルホニルヒ ドラ ジ ッ ド 、 ジアブア ミ ノベンゼン、 N . N ' —ジメチルー N , Ν · —ジニ ト oソ テレフタルア ミ ド、 ニ トロゥレア、 アセ トン— p—トルエンスルホニル ヒ ドラゾン、 ρ—トルエンスルホニルアジ ド、 2, 4一トルエンジスル ホニルヒ ドラジ ド、 p—メチルゥレ夕ンベンゼンスルホニルヒ ドラジ ド 、 ト リニ トロソ ト リ メチレン ト リア ミ ン、 p—トルエンスルホニルセ ミ カルパジ ド、 ォキザリルヒ ドラジ ド、 ニ トログァニジン、 ヒ ドラゾジカ ルボンア ミ ド、 ト リ ヒ ドラジノ ト リア ミ ン、 アブビスフオルムア ミ ド、 ベンゼンスルフォニルヒ ドラジ ド、 ベンゼン一 1 , 3—ジスルフ ォニル ヒ ドラジ ド、 ジフエニルスルフォン一 3 , 3 ' 一ジスルフォニルヒ ドラ ジ ド、 4 , 4 ' 一ォキシビス (ベンゼンスルフ ォニルヒ ドラジ ド) 、 ス ルフォ ンヒ ドラジ ド、 マロン酸およびその塩、 力ルバミ ン酸およびその 塩、 等の有機化合物 : —般式 ( 1 )
Figure imgf000015_0001
(式中、 X 、 X は、 それぞれ ί虫立して、 炭素数 1〜4のアルキ
1 2
レン基を表し、 R 、 R 、 R 、 R 、 R 、 R は、 それぞれ ϊ虫立
1 2 3 4 5 6
して、 水素原子、 炭素数 1〜 4のアルキル基、 ァ リ ール基、 ァ リ ル基、 またはベンジル基を表す) または一股式 ( 1 )
Figure imgf000016_0001
(式中、 X 、 X は、 それぞれ独立して、 炭素数 1〜 4のアルキ
3 4
レン基を表し、 X 、 X は、 それぞれ独立して、 炭素数 2〜 4のアル
5 6
キレン基を表し、 R 、 R は、 それぞれ ¾立して、 水素原子または炭
7 8
素数 1〜 4 のアルキル基を表す) で表される、 アミ ノ基含有了ゾ化合物のアク リル酸塩 ; 重炭酸ナ ト リ ウム、 ^酸アンモニゥム、 重炭酸アンモニゥム、 亜 ¾酸ァ ンモニゥム、 塩基性炭酸マグネシウム、 炭酸カルシウム等の炭酸塩等の 無機化合物 ; 等が挙げられる。 これら発泡剤は、 単 ½で用いてもよく、 また、 二種類 以上を併 Sしてもよい。 上記例示の発泡剤のうち、 アミ ノ基含有アブ化 合物のァク リル酸塩がより好ましい。 ァミ ノ基含有ァゾ化合物のァク リ ル酸塩は、 界面活性剤や水溶性高分子等の分散安定剤 (後 する) を用 いなくても、 或いは、 単量体水溶液を攪拌しなくても、 その平均拉子径 を所定の値に維持したまま、 該単量体水溶液中に静置状態で均一に分散 させることができ、 沈降や浮遊、 分雠を引き起こすことはない。 そして 、 ァミ ノ基含有ァゾ化合物のァク リル酸塩は、 アタ リル酸塩系単量体に 対する分散性に特に便れている。 上記一般式 ( 1 ) または一般式 ( 2 ) で表されるァ ミ ノ基含有アブ化 合物のアク リル酸塩としては、 具体的には、 例えば、 2 , 2 ' 一アブビ ス ( 2—メチルー N—フエニルプロ ビオンアミ ジン) ニアク リル酸塩、 2 , 2 ' ーァゾビス [N— ( 4一クロ口フエニル) — 2—メチループ口 ピオンア ミ ジン] ニアク リル酸塩、 2 , 2 ' —ァゾビス [N - ( 4—ヒ ドロキシフヱニル) 一 2 —メチルプロ ピオンアミ ジン] 二アク リル酸塩 、 2 , 2 * 一アブビス [ 2 —メチル— N— (フエニルメチル) 一プロ ピ オンア ミ ジン] ニアク リル酸塩、 2 , 2 ' 一アブビス [ 2—メチル一N 一 ( 2 —プロべニル) ブロビオンア ミ ジン] 二アク リル酸塩、 2. 2 ' -ァゾビス ( 2 —メチルブ α ビオンア ミ ジン) 二アク リル酸搵、 2 , 2
' —ァゾビス [Ν— ( 2 — ヒ ドロキシェチル) 一 2 —メチループ口 ピオ ンア ミ ジン] ニアク リル酸塩、 2, 2 ' 一アブビス [ 2 — ( 5—メチル — 2 —イ ミ ダブリ ン— 2 —ィル) プロパン] 二アク リル酸塩、 2 , 2 ' 一アブビス [ 2 — ( 2 —イ ミ ダブリ ン一 2 —ィル) プロパン] ニアク リ ル酸塩、 2. 2 * —アブビス一 [ 2 — ( 4, 5 , 6 , 7 -テ 卜ラ ヒ ドロ 一 1 Η - 1 , 3—ジァゼピン一 2—ィル) ブロノ、 'ン] 二アク リル酸塩、 2 , 2 ' ァゾビス [ 2— ( 3 , 4 , 5 , 6—テトラヒ ドロ ピリ ミ ジン一 2—ィル) ブ οパン] ニアク リル酸塩、 2 , 2 ' —アブビス [ 2 — ( 5 ー ヒ ド αキシー 3 , 4 , 5. 6 —テ トラ ヒ ドロ ピリ ミ ジン一 2 —ィル) プロパン] ニアク リル酸塩、 2. 2 ' 一アブビス { 2 — [ 1 — ( 2 — ヒ ドロ午シェチル) 一 2 —イ ミ ダブリ ン一 2 —ィル] プロノ、 ·ン } ニアク リ ル酸塩等が挙げられるが、 特に限定されるものではない。 上記例示の了 ミ ノ基含有ァゾ化合物のアク リル酸塲のうち、 2 , 2 ' ーァゾビス ( 2 一メチルプロピオンァ ミ ジン) ニァク リル酸塩が特に好ま しい。 尚、 アミ ノ基含有アブ化合物のアク リル酸塩は、 例えば単量体水溶液 中で析出させた後、 據過等の方法を用いるこ とにより、 単離することが できる。 また、 アミ ノ基含有アブ化合物のアク リル酸塩を単量体水溶液 中で析出させる際には、 該単量体水溶液に、 必要に応じて、 貧溶媒を添 加してもよく、 また、 冷却等を行ってもよい。
上記の発泡剤は、 予め調製したものを単量体水溶液に添加して使用し てもよ く、 また、 該発泡剤の前駆体 (以下、 発泡剤前駆体と称する) を 単量体水溶液に溶解した後、 必要に応じて、 該単量体水溶液に炭酸ガス やアタ リル酸塩を添加するこ とにより、 単量体水溶液中で調製するこ と もできる。 つまり, 発泡剤前駆体と、 炭酸ガスやアク リル酸塩とを単量 体水溶液中で反応させることにより、 発泡剤を折出させることもできる 。 該アタ リ ル酸塩としてはアク リ ル酸ナ ト リ ゥ厶が好適である。 また、 不飽和単量体が了ク リル酸塩系単量体である場合には、 該不飽和単量体 をアタ リル酸塩として作用させるこ とができる。
上記ア ミ ノ基含有アブ化合物のアク リル酸塩は、 発泡剤としての機能 と、 ラジカル重合開始剤としての機能とを備えている。 そして、 該ア ミ ノ基含有ァゾ化合物のァク リ ル酸塩の存在下に不飽和単量体を重合させ るこ とにより、 水可溶性成分量並びに残存単量体 iがさ らに一層低減さ れた吸水性樹脂を得るこ とができる。 つま り、 ア ミ ノ基含有アブ化合物 のアク リル酸塩を用いるこ とにより、 水可溶性成分量が 1 5重量%以下 、 好ま しく は 1重量 〜 1 0重量 κの範囲内であり、 かつ、 残存単量体 量か 5 0 0 p p m以下、 好ま しく は 3 0 0 p p m以下、 より好ましく は 1 0 0 p p m以下に低減された吸水性樹脂を得ることができる。
不飽和単量体に対する上記発泡剤の使用量は、 不飽和単量体および発 泡剤の組み合わせ等に応じて設定すればよく、 特に限定されるものでは ないが、 不飽和単量体 1 0 0重量部に対して 0. 0 0 5重置部〜 2 5重 是部の範囲内がより好ましく、 0. 0 1重量部〜 5重; S部の範囲内がさ らに好ましく、 0. 0 5重量部〜 2. 5重量部の範囲内が特に好ましい 。 発泡剤の使用量が上記の範囲外である場合には、 得られる吸水性樹脂 の吸水特性が不充分となるおそれがある。
また、 単量体水溶液中において重合時に分散状態で存在する発泡剤の 平均拉子径は、 1 m〜; 1 0 0 mの範囲内が好ましく、 2 m〜 5 0 mの範囲内がより好ましく、 3 /zm〜 4 O ju mの範囲内がさらに好ま しい。 発泡剤の平均粒子怪を上記の ½囲内に設定するこ とによ り、 吸水 性樹脂の平均孔径を 1 0 / 111〜 5 0 0 111の範囲内、 より好ま しくは 2 Ο Π!〜 4 0 O tmの範 ffi内、 さらに好ましくは 3 !〜 3 0 0 z m の範囲内、 最も好ましく は 5 !〜 2 0 0 mの範囲内に調整するこ とができ、 該吸水性樹脂の吸水特性 (例えば、 水性液体の拡散性や吸水 速度等) を向上させることができる。 つまり、 発泡剤の平均拉子径を設 定することにより、 吸水性樹脂の平均孔径を所望の範囲内に設定するこ とができる。
発泡剤の平均拉子径が 1 よりも小さい場合、 或いは、 発泡剤が単 量体水溶液に溶解している場合には、 発泡が不充分となり、 吸水性樹脂 の平均孔径を所望の範囲内に調整することができないので好ましくない 。 一方、 発泡剤の平均粒子怪が 1 0 0 / mよりも大きい場合には、 吸水 性樹脂の平均孔径を所望の範囲内に調整することができない。 また、 得 られる吸水性樹脂のゲル強度が低下すると共に、 水可 ί§性成分量が増加 するので好ましくない。 尚、 単量体水 ¾液中における発泡剤の平均粒子 径は、 レーザ一式拉度分布計を用いることによって容易に測定するこ と ができる。
上記発泡剤が無機化合物である場合の発泡剤前駆体としては、 具体的 には、 例えば、 水酸化カルシウムや水酸化マグネシウム等が挙げられる, 上記発泡剤がァ ミ ノ基含有アブ化合物のァク リル酸塩である場合の発 泡剤前駆体は、 ア ミ ノ基含有アブ化合物の塩酸塩であり、 具体的には、 例えば、 2. 2 ' 一アブビス ( 2 —メチル—N—フエ二ルブロ ピオンァ ミ ジン) 二塩酸塩、 2, 2 ' 一アブビス [N— ( 4—クロ口フエニル) 一 2—メチループロピオンア ミ ジン] 二塩酸塩、 2 , 2 * —アブビス [ N - ( 4 ー ヒ ドロキンフエニル) 一 2 —メチルブロ ビオンア ミ ジン] 二 塩酸塩、 2 , 2 ' 一アブビス [ 2 —メチル— N— (フエニルメチル) ― プロ ビオンアミ ジン] 二塩酸塩、 2 , 2 ' 一アブビス [ 2 -メチル— N 一 ( 2 —プロべニル) プロビオンア ミ ジン] 二塩酸塩、 2 , 2 ' —ァゾ ビス ( 2 —メチルブロビオンア ミ ジン) 二塩酸塩、 2. 2 ' 一アブビス [N - ( 2—ヒ ドロキシェチル) 一 2—メチルーブロ ビオンアミ ジン] 二塩酸塩、 2 , 2 ' —ァゾビス [ 2 — ( 5 —メチルー 2—イ ミ ダブリ ン 一 2 —ィル) プロノ、 'ン] ニ塩醆塩、 2, 2 ' —ァゾビス [ 2 — ( 2 —ィ ミ ダゾリ ン一 2 —ィル) プロパン] 二塩酸塩、 2 , 2 ' ーァゾビス一 [ 2 — ( 4 , 5 , 6 , 7—テ トラ ヒ ドロ一 1 H— 1 , 3 —ジァゼピン一 2 一ィル) プロパン] 二塩酸塩、 2 , 2 ' ァゾビス [ 2 — ( 3 , 4 , 5. 6 —テ トラ ヒ ドロ ビリ ミ ジン一 2—ィル) プロパン] 二塩酸塩、 2 , 2 • ーァゾビス [ 2 — ( 5 - ヒ ドロキン一 3 , 4 , 5 , 6 —テ トラヒ ドロ ピリ ミ ジン— 2 —ィル) プロパン] 二塩酸塩、 2. 2 ' ーァゾビス { 2 - [ 1 - ( 2 — ヒ ドロキシェチル) 一 2 —イ ミ ダブリ ン一 2 —ィル] ブ ロバン) 二塩酸塩等が挙げられる。 これらアミ ノ基含有アブ化合物の塩 酸塩は、 熱分解型アブ系熏合開始剤である。
尚、 アミ ノ基含有アブ化合物の塩酸塩は、 単量体水溶液への溶解性が 低い場合には、 沈降や浮遊、 分雠を引き起こす。 従って、 該ァミ ノ基含 有ァゾ化合物の塩酸塩をそのまま発泡剤として用いると、 吸水特性に便 れた吸水性樹脂を得ることができない。
ァミノ基含有アブ化合物の塩酸塩とァク リル酸塩とを反応させてァ ミ ノ基含有アブ化合物のァク リル黢塩を調製する際の条件は、 特に限定さ れるものではないが、 以下の条件が好ましい。 そして、 これら条件を任 意に設定して、 アミ ノ基含有了ゾ化合物のアクリル酸塩の分散時におけ る拉子径を適宜 節することにより、 得られる吸水性樹脂の孔径を所望 の大きさに調節すればよい。
即ち、 調製温度は、 一 1 0 · (:〜 5 0 'Cが好ましく、 0て〜 4 0でがよ り好ましい。 また、 アク リル酸塩は、 アク リル酸アルカリ金属塩がより 好ましく、 アク リル酸ナト リ ウムがさらに好ましい。 該アク リル酸塩の 中和率は、 5 0モル%以上が好ましく、 7 0モル%以上がより好ま しい 。 そして、 単量体水溶液中におけるァク リル酸塩の瞜度は、 2 0重量% 〜飽和澄度の範囲内が好ましく、 2 5重量%~飽和濃度の範囲内がより 好ましい。
また、 アミ ノ基含有ァゾ化合物のアク リル酸塩を調製する際には、 単 量体水溶液を攪拌することが好ましい。 そして、 単量体水溶液を好まし くは 1 0 r p m以上、 より好ま しく は 2 0 r p m〜 1 0 , O O O r p m で攪拌することにより、 ほほ均一な拉子径を有するァ ミ ノ基含有ァゾ化 合物のアク リル酸塩を短時間で翻製することができる。 尚、 調製された ァミ ノ基含有アブ化合物のァク リル酸塩は、 不飽和単量体の重合にその まま用いればよく、 一旦単雠する必要はない。
ァミ ノ基含有ァゾ化合物のァク リル酸塩を単量体水溶液中で調製する 方法、 つまり、 単量体水溶液に該ァミ ノ基含有ァゾ化合物のァク リル酸 塩を分散させる方法としては、 例えば、 以下の方法が挙げられる。 即ち 、 中和率が 1 0 0 ½のァク リル酸塩にァミノ基含有ァゾ化合物の塩酸塩 を添加してァミ ノ基含有ァゾ化合物のァク リル酸塩を調製した後、 該ァ ク リル酸塩に未中和のアク リル酸等の不飽和単量体、 架榇剤、 および、 必要に応じて溶媒を混合して、 単量体水溶液を得る方法 : 予め調製され た単暈体水溶液に、 アミ ノ基含有アブ化合物の塩酸塩、 および、 必要に 応じてァク リル酸塩を添加して、 ァミ ノ基含有アブ化合物のァク リル酸 塩が分散した単量体水溶液を調製する方法等が挙げられる。 これら方法 のうち、 後者の方法のほう力 アミ ノ基含有アブ化合物のアク リル酸塩 をより効率的に得ることができ、 かつ、 その粒子径がより均一となるの で好ましい。 尚、 アミ ノ基含有アブ化合物のアク リル酸塩を調製した後 、 単量体水溶液に水等の溶媒を添加することにより、 該単量体水溶液中 の不飽和単暈体を所望の ϋ度に調節してもよい。
次に、 本発明にかかる吸水性樹脂の製造方法について説明する。
本発明にかかる吸水性樹脂は、 単量体水溶液に発泡剤を分散させた後 、 不飽和 量体を重合 (水溶液重合) させることにより得られる。
単量体水溶液に発泡剤を分散させる方法は、 特に限定されるものでは ない。 例えば、 単量体水溶液に発泡剤を添加して分散させる方法 : 単量 体水溶液に発泡剤前駆体を添加した後、 該単量体水溶液中で発泡剤を調 製して分散させる方法 ; 不飽和単量体、 架橋剤、 および発泡剤を水等の 溶媒に添加するこ とにより、 単量体水溶液を調製すると共に発泡剤を分 散させる方法 ; 等が挙げられる。 これら方法のうち、 単量体水溶液に発 泡剤前駆体を添加した後、 該単量体水溶液中で発泡剤を賙製して分散さ せる方法が、 吸水特性がより一層優れた吸水性樹脂を得ることができる のでより好ましい。 尚、 発泡剤を分敬させる際には、 単量体水溶液を梗 拌してもよく、 または、 攪拌しなくてもよい。
但し、 発泡剤が炭酸塩等の無機化合物であり、 不飽和単量体がァク リ ル酸塩系単量体を主成分として含む場合には、 該無機化合物とァク リル 酸塩系単量体との反応性が比較的髙いため、 無機化合物を単量体水溶液 中に分散させることや、 その粒子怪を制御することが困難である。 従つ て、 この場合には、 界面活性剤や水溶性高分子等の分散安定剤を用いて 、 無機化合物を単量体水溶液中に分散させることが望ましい。
発泡剤が炭酸塩である場合に好適な分散安定剤としては、 具体的には 、 例えば、 メチルアルコール、 エチルアルコール、 ブロ ピルアルコール 、 ブチルアルコール、 ァセ トニト リル、 ジメチルホルムア ミ ド等の親水 性有機溶媒 ;
ボリ ビュルアルコール、 デンプンおよびその誘導体、 ボリ ガラク トマン ナン、 メチルセルロースやカルボキシメチルセルロース、 ヒ ドロキシェ チルセルロース等のセルロースおよびその誘導体、 ポリアルキレンォキ シ ド、 ボリァク リル酸、 ボリァク リル酸塩等の水溶性高分子 ;
ォレイ ン酸ナ ト リ ゥムゃヒマシ油力 リ等の脂肪酸塩、 ラウ リル硫酸ナ ト リ ウムゃラウ リル硫酸ァンモニゥム等のアルキル硫酸エステル塩、 ドデ シルベンゼンスルホン酸ナ ト リウム塩等のアルキルベンゼンスルホン酸 塩、 アルキルナフタ レンスルホン酸塩、 ジアルキルスルホコハク酸塩、 アルキルリ ン酸エステル塩、 ナフタレンスルホン酸ホルマリ ン縮合物、 ポリオキシェチレンアルキル硫酸エステル塩等のァニオン系界面活性剤 ボリォキシエチレンアルキルエーテル、 ポリオキシエチレンアルキルフ エノ一ルエーテル、 ボリォキシエチレン脂肪酸エステル、 ソルビタン脂 肪酸エステル、 ポリオキンソルビ夕ン脂肪酸エステル、 ポリオキンェチ レンアルキルァ ミ ン、 脂肪酸エステル、 ォキシエチレン一ォキシプロ ビ レンブロッ クボリマー等のノニオン系界面活性剤 :
ラウ リ ルア ミ ンァセテ一 トゃステア リルア ミ ンァセテー ト等のアルキル アミ ン塩、 ラウ リル ト リ メチルアン乇ニゥムクロライ ドゃステア リ ル ト リ メチルアンモニゥ厶クロライ ド等の第四极アンモニゥム塩等のカチォ ン系界面活性剤 ;
ラウ リルジメチルァ ミ ンォキサイ ド等の両性ィオン系界面活性剤 ; 等が 挙げられるが、 特に限定されるものではない。 これら分敉安定剤は、 単 独で用いてもよく、 また、 二種類以上を併用してもよい。
上記例示の分散安定剤のうち、 水溶性高分子および界面活性剤からな る群より選ばれる少なく とも一種類がより好ま しく、 水溶性高分子と界 面活性剤とを併用するこ とがさらに好ましい。 また、 水溶性高分子のう ち、 ボリ ビニルアルコール、 デンプンおよびその誘導体、 セルロースお よびその誘導体がさらに好ま しく、 ボリ ビニルアルコール、 およびヒ ド 口キンェチルセル口ースが特に好ましい。 上記のボリ ビニルアルコール は、 部分ゲン化されているものがより好ま しい。 界面活性剤のうち、 ァ 二オン系界面活性剤、 およびノニオン系界面活性剤がさ らに好ま しく、 H L Bが 7以上のノニオン系界面活性剤が特に好ま しい。
上記の分散安定剤を単量体水溶液に添加することにより、 炭酸塩等の 無機化合物 (発泡剤) を単量体水溶液中に均一に分数させると共に、 該 無機化合物の平均拉子径を 1 m〜 1 0 0 // mの範囲内に制御すること ができる。 発泡剤に対する分散安定剤の使用量は、 発泡剤および分散安 定剤の組み合わせ等に応じて設定すればよく、 特に限定されるものでは ないが、 不飽和単量体 1 0 0重量部に対して 5重量部以下であり、 かつ 、 発泡剤 1 0 0重量部に対して 5 0 0重量部以下、 より好ましく は 1 0 0重量部以下、 さらに好ましく は 5 0重量部以下、 特に好ましく は 1 0 重量部以下とすればよい。 具体的には、 0 . 0 1重量部〜 5 0 0重量部 の範囲内、 より好ましくは 0 . 0 5重量部〜 1 0 0重量部の範囲内、 さ らに好ましくは 0 . 5重蚤部〜 5 0重量部の範囲内、 特に好ま しく は 0 . 5重量部〜 1 0重量部の範囲内とすればよい。
上記の発泡剤が分散された単量体水溶液中における不飽和単量体は、 公知の方法によって重合させることができる。 重合方法としては、 例え ば、 ラ ジカル重合開始剤を用いたラ ジカル重合法、 放射镍重合法、 電子 棣重合法、 光増感剤を用いた紫外镍重合法等の種々の方法を採用でき、 特に限定されるものではない。 上記方法のうち、 ラジカル重合法が、 不 飽和単量体の重合を定量的かつ完全に行うことができるのでより好まし い。
ラジカル重合法としては、 例えば、 水溶液重合、 型枠の中で行う注型 重合、 ベル ト コ ンベヤー上で行う薄層重合、 生成する含水ゲル重合体を 細分化しながら行う重合、 逆相想濁重合、 逆相乳化重合、 沈餒重合、 バ ルク重合等の種々の重合形態が採用できる。 このうち、 不飽和単量休を 水溶液の状態で重合させる水溶液重合が、 重合温度を容易に制御できる のでより好ましい。 2 4 不飽和単量体を水溶液重合させる際には、 連铰式重合、 回分式重合の 何れの方式を採用してもよく、 また、 滅圧、 加圧、 常圧の何れの圧力下 で実施してもよい。 尚、 重合は、 窒素、 ヘリ ウム、 アルゴン、 炭酸ガス 等の不活性ガスの気流下で行うことが好ましい。
水溶液重合させる場合には、 ラジカル重合開始剤を単量体水溶液中に 予め溶解若しく は分散させておく ことがより好ま しい。 ラジカル重合開 始剤としては、 具体的には、 例えば、 過硫酸アンモニゥム、 過硫酸カ リ ゥム、 過硫酸ナトリウム、 過酸化水素、 過酸化べンゾィル、 クメ ンヒ ド
Dパーォキサイ ド、 ジー t ーブチルバーォキサイ ド等の過酸化物 : 上記 過酸化物と、 亜硫酸塩、 重亜硫酸塩、 チォ硫酸塩、 ホルムア ミ ジンスル フィ ン酸、 ァスコルビン酸等の還元剤とを組み合わせてなるレ ドッ クス 開始剤 : 前記一般式 ( 1 ) または一股式 ( 2 ) で表されるァミ ノ基含有 ァゾ化合物のァク リル酸塩 :上記ァミ ノ基含有ァゾ化合物の塩酸塩等の ァゾ系重合開始剤 ; 等が挙げられる。 これらラジカル重合開始剤は、 単 独で用いてもよく、 また、 二種類以上を併用してもよい。 尚、 ア ミ ノ基 含有アブ化合物のァク リル酸塩をラジカル重合開始剤として用いる場合 には、 レ ドックス開始剤を併用することがより好ましい。
不飽和単量体に対するラジカル重合開始剤の使用量は、 不飽和単量体 およびラジカル重合開始剤の組み合わせ等にもよるが、 不飽和単量体 1 0 0重量部に対して 0 . 0 0 0 5重量部〜 5重量部の範囲内が好ましく 、 0 . 0 0 5重量部〜 2 . 5重量部の範囲内がより好ましい。 ラジカル 重合開始剤の使用量が 0 . 0 0 0 5重量部未満の場合には、 未反応の不 飽和単量体が多くなり、 従って、 得られる吸水性樹脂中の残存単量体量 が増加するので好ましくない。 一方、 ラジカル重合開始剤の使用量が 5 重量部を超える場合には、 得られる吸水性樹脂中の水可溶性成分量が增 加するので好ましくない。
重合開始時の温度は、 使用するラジカル重合開始剤の種類にもよるが
、 0で〜 4 0での K囲内がより好ましく、 1 0て〜 3 0ての 15囲内がさ らに好ましい。 また、 反応中の重合温度は、 使用するラジカル重合開始 剤の種類にもよるが、 4 0で〜 1 2 0 'Cの範囲内がより好ましく、 5 0 •C〜 l 1 0での範囲内がさらに好ましい。 重合開始時の温度或いは反応 中の重合温度が上記の ¾囲から外れると、 得られる吸水性樹脂中の残存 単量体量が増加する : 発泡剤による発泡を制御することが困難となる ; 過度の自己架榇反応が進行して吸水性樹脂の吸水量が低下する ; 等の不 都合を招来するおそれがある。
反応時間は、 不飽和単量体ゃ架榇剤、 ラジカル重合開始剤の組み合わ せ、 或いは、 反応温度等の反応条件に応じて設定すればよく、 特に限定 されるものではない。 また、 発泡剤を分散させてから、 不飽和単量体の 重合を開始するまでの時間は、 特に限定されるものではないが、 比較的 短時間であるほうが好ましい。
水溶液重合させる場合には、 単;!体水 液を視拌してもよく、 または 、 授拌しなくてもよいが、 反応中に少なく とも所定時間、 単量体水溶液 を静笸状態とすることが、 発泡剤による発泡を効率的に行う上で好ま し い。 そして、 重合開始時から、 重合率が 1 0 %以上となるまでの時間、 より好ましく は 3 0 %以上となるまでの時間、 さらに好ましくは 5 0 9 以上となるまでの時間、 特に好ましくは重合柊了時までの時間、 単量体 水溶液を静置状態とすることにより、 発泡剤による発泡をより一層効率 的に行うことができる。 尚、 前記一般式 ( 1 ) または一般式 ( 2 ) で表 されるアミ ノ基含有ァゾ化合物のァク リル酸塩を発泡剤として用いる場 合には、 重合開始時から重合終了時までの時間、 つまり、 重合を全て攪 拌状態で行うこともできる。
上記の重合により、 不飽和単量体の (共) 重合体である気泡含有含水 ゲルが生成する。 つまり、 不飽和単量体が (共) 重合すると共に、 架榇 剤による架榇反応、 並びに、 発泡剤による発泡が進行して (共) 重合体 中に孔 (空隙) が形成され、 気泡含有含水ゲルとなる。
上記の気泡含有含水ゲルは、 必要に応じて反応中或いは反応終了後に 、 所定の方法によって約 0 . 1 m m〜約 5 0 m m程度の砕片に解砗する 。 次いで、 より一層効率的に発泡させるために、 該気泡含有含水ゲルを 乾燥させる。 尚、 発泡剤による発泡を、 反応時ではなく、 乾燥時に行わ せることもできる。
乾燥温度は、 特に限定されるものではないが、 より一層効率的に発泡 させるために、 例えば、 1 0 0 'C〜 3 0 0 'Cの範囲内、 より好ま しく は 1 2 0 'C〜 2 2 0 'Cの K囲内とすればよい。 また、 乾燥時間は、 特に限 定されるものではないが、 1 0秒〜 3時間程度が好適である。 尚、 乾燥 させる前に、 気泡含有含水ゲルを中和してもよく、 また、 さらに解砕し て铀分化してもよい。
乾燥方法としては、 加熱乾燥、 熱風乾燥、 減圧乾燥、 赤外線乾垛、 マ イク口波乾燥、 ドラム ドライヤ一乾燥、 疎水性有機溶媒との共沸による 脱水、 高温の水蒸気を用いた高湿乾燥等、 種々の方法を採用することが でき、 特に限定されるものではない。 上記例示の乾燥方法のうち、 熱風 乾燥、 およびマイクロ波乾燥がより好ましく、 マイ クロ波乾燥がさらに 好ましい。 気泡含有含水ゲルにマイクロ波を照射すると、 気泡が数倍〜 数十倍に膨張するので、 吸水速度がより一暦向上された吸水性樹脂を得 ることができる。
気泡含有含水ゲルをマイクロ波乾燥する場合には、 解砕された該気泡 含有含水ゲルの厚みを、 3 mm以上とすることが好ましく、 5 mm以上 とすることがより好ましく、 1 0 mm以上とすることがさらに好ましい 。 また、 気泡含有含水ゲルをマイクロ波乾燥する場合には、 該気泡含有 含水ゲルを上記の厚みを有するシート状に形成することが特に好ましい ( 上記の重合により、 つまり、 上記の製造方法により、 本発明にかかる 吸水性榭脂が安価にかつ容易に得られる。 上記の吸水性樹脂は、 全体に わたって孔が均一に形成され、 分子量が比較的大きく、 平均孔径が 1 0 zm〜 5 0 0 mの範囲内、 より好ましくは 2 0 π!〜 4 0 0 mの範 囲内、 さらに好ましく は 3 0 111〜 3 0 0 ^ 111の$¾囲内、 最も好ましく は 5 0 zm〜 2 0 0 mの tS囲内である多孔質の架榇重合体である。 尚 、 気泡含有含水ゲルをマイクロ波乾燥することにより得られるシー ト状 の吸水性樹脂は、 かさ比重が 0. 0 1 gZ c m, 〜 0. 5 gZ c m3 で め o
上記の平均孔径は、 鼋子顕微镔によって、 乾燥した吸水性榭脂の断面 の Μί像分析を行うことにより求められる。 つまり、 画像分折を行うこと により吸水性樹脂の孔径の分布を表すヒス トグラムを作成し、 該ヒス ト グラムから孔径の数平均を算出することにより、 平均孔径が求められる, 吸水性樹脂は上記平均孔径を有する多孔質となっているので、 無加圧 下並びに加圧下において、 該吸水性樹脂内部に水性液体が移行するのに 必要な導液空間が充分に確保されている。 従って、 水性液体の通液性や 拡散性に優れており、 かつ、 毛細管現象により、 吸水速度や保水能等を 向上させることができる。 また、 吸水性榭脂は多孔質となっているので 、 該吸水性榭脂の形伏が粒子状であっても、 水性液体が粒子間を通過す る際の通液性を維持することができ、 いわゆるゲルブロックを生じるこ とはない。 平均孔径が 1 0 / mよりも小さい場合には、 水性液体の通液 性や拡散性が劣るので好ましくない。 また、 平均孔径が 5 0 0 t mより も大きい場合には、 吸水速度が劣るので好ましくない。
吸水性樹脂の形状や大きさ (拉子径) は、 該吸水性樹脂の用途等に応 じて適宜設定すればよく、 特に限定されるものではない。 吸水性榭脂は 、 例えば、 シー ト状やブロック状等、 種々の形状とすることができるが 、 該吸水性榭脂を衛生材料として用いる場合には、 粉砕ゃ分极等の工程 を行って、 その平均粒子径が 5 0 m〜 1 , 0 0 0 mの範囲内、 より 好ましくは 1 5 0 /i m〜 8 0 0 mの範囲内、 さらに好ましくは 2 0 0 π!〜 6 0 0 mの範囲内である粒子状に調整すればよい。 また、 造粒 操作を行って吸水性樹脂を粒子状に形成することもできる。
上記構成の吸水性榭脂は、 表面架榇剤によって処理され、 共有結合 ( 二次架橋) が形成されることにより、 その表面近傍の架橋密度がさらに 高められていてもよい。 上記の表面架棕剂は、 吸水性榭脂が有する力ル ボキシル基と反応して共有結合を形成し得る官能基を複数有している化 合物であればよく、 特に限定されるものではない。 吸水性抝脂を表面架 橋剤を用いて処理することにより、 該吸水性樹脂の通液性、 吸水速度、 加圧下の吸水蚤並びに通液性 (後述する) がより一層向上する。
表面架橋剤としては、 具体的には、 例えば、 エチレ ングリ コ一ル、 ジ エチレ ングリ コール、 プロ ピレ ングリ コール、 ト リ エチ レ ングリ コール 、 テ ト ラエチレ ングリ コール、 ボリ エチレ ングリ コール、 プロ ピレング リ コール、 し 3—プロパンジオール、 ジプロ ピレングリ コール、 2 . 2 , 4 — ト リ メチルー 1 , 3—ペンタンジオール、 ボリプロピレングリ コール、 グリセリ ン、 ボリ グリセリ ン、 2 —ブテン一 1 . 4 ージオール 、 1, 4一ブタンジオール、 1 , 5 —ペンタ ンジオール、 1 , 6—へキ サンジオール、 1, 2—シクロへキサンジメタノール、 1 , 2—シクロ へキサンジオール、 ト リ メチロールブロノくン、 ジエタノールァ ミ ン、 ト リエ夕ノ ールァ ミ ン、 ポリオキンプロ ピレン、 ォキシエチレン一ォキシ プロ ピレンブロッ ク共重合体、 ベンタエリ スリ トール、 ソルビトール等 の多価アルコール化合物 ;
エチレングリ コールジグリ シジルェ一テル、 ボリエチレングリ コ一ルジ グリ シジルエーテル、 グリセロールボリ グリ シジルエーテル、 ジグリセ ロールボリ グリ シジルエーテル、 ボリ グリセ口一ルボリ グリ シジルエー テル、 プロ ピレングリ コールジグリ シジルェ一テル、 ボリプロ ピレング リ コールジグリ シジルエーテル、 グリ シ ドール等のエポキシ化合物 ; エチレンジァ ミ ン、 ジエチレン ト リア ミ ン、 ト リエチレンテ トラ ミ ン、 テトラエチレンペンタ ミ ン、 ペンタエチレンへキサミ ン、 ボリエチレ ン ィ ミ ン、 ボリァ ミ ドボリ ァ ミ ン等の多価ァミ ン化合物 : ェビクロロ ヒ ド リ ン、 ェビブ□ムヒ ドリ ン、 α—メチルェビクロロ ヒ ドリ ン等のハロェ ボキシ化合物 : 上記多偭ァ ミ ン化合物と上記ハロエポキシ化合物との^ 合物 ;
2 , 4一ト リ レンジイソシァネー ト、 へキサメチレンジイ ソシァネー ト 等の多価イ ソシァネー ト化合物 : 1 , 2 —エチレンビスォキサブリ ン等 の多価ォキサゾリ ン化合物 : 7 —グリ シ ドキシプロ ビル ト リ メ トキシシ ラ ン、 7 —ァ ミ ノプロピル ト リ メ トキシシラン等のシラ ンカ ツブリ ング 剤:
1 , 3—ジォキソラ ン一 2—オン、 4 ーメチルー 1 , 3—ジォキフラ ン 一 2—オン、 4 , 5—ジメチルー 1 , 3—ジォキソラ ン一 2—オン、 4 , 4一ジメチルー 1 , 3—ジォキソラ ン一 2—オン、 4 ーェチルー 1, 3—ジォキソラン一 2—オン、 4 ー ヒ ドロキシメチルー 1 , 3—ジォキ ソラン一 2—オン、 し 3—ジォキサン一 2—オン、 4 ーメチルー 1 , 3—ジォキサン一 2—オン、 4 , 6—ジメチルー 1 , 3—ジォキサン一 2—オン、 1, 3—ジォキソパン一 2 -オン等のアルキレンカーボネ一 ト化合物 ; 等が挙げられるが、 特に限定されるものではない。 上記例示 の表面架橋剤のうち、 多価アルコール化合物、 エポキシ化合物、 多価了 ミ ン化合物、 多価ァ ミ ン化合物とハロエポキシ化合物との縮合物、 およ び、 アルキレンカーボネー ト化合物がより好ま しい。
これら表面架榇剤は、 単独で用いてもよく、 また、 二種類以上を併用 してもよい。 そして、 二種類以上の表面架橋剤を併用する場合には、 溶 解度パラメータ (S P値) が互いに異なる第一表面架橋剤および第二表 面架摘剤を組み合わせるこ とにより、 吸水特性がさ らに一層優れた吸水 性樹脂を得るこ とができる。 尚、 上記の溶解度パラメ一夕とは、 化合物 の極性を表すフア クターとして一般に用いられる値である。
上記の第一 ¾面架橋剤は、 吸水性樹脂が有するカルボキシル基と反応 可能な、 溶解度パラメータが 1 2 . 5 ( c a 1 / c m 3 ) 1 / 2 以上の化 合物であり、 例えばグリ セ リ ン等が該当する。 上記の第二表面架橋剤は 、 吸水性樹脂が有するカルボキシル基と反応可能な、 溶解度パラメ一夕 が 1 2 . 5 ( c a 1 / c m 3 ) 1 / 2 未潸の化合物であり、 例えばェチレ ングリ コールジグリ シジルエーテル等が該当する。 吸水性樹脂に対する表面架榇剤の使用量は、 吸水性樹脂および表面架 榇剤の組み合わせ等にもよるが、 乾燥伏態の吸水性榭脂 1 0 0重量部に 対して 0 . 0 1重量部〜 5重量部の範囲内、 より好ましく は 0 . 0 5重 量部〜 3重量部の範囲内とすればよい。 上記の範囲内で表面架榇剤を用 いることにより、 尿や汗、 柽血等の体液 (水性液体) に対する吸水特性 をさらに一層向上させることができる。 表面架橋剤の使用量が 0 . 0 1 重量部よりも少ない塢合には、 吸水性樹脂の表面近傍の架榇密度を殆ど 高めることができない。 また、 表面架橋剤の使用量が 5重量部よりも多 い場合には、 該表面架榇剤が過剰となり、 不柽済であると共に、 架橋密 度を適正な値に制御することが困難となるおそれがある。
吸水性樹脂を表面架橋剤を用いて処理する際の処理方法は、 特に限定 されるものではない。 例えば、 ①吸水性樹脂と表面架椅剤とを無溶媒で 混合する方法、 ②シクロへキサンやペン夕ン等の疎水性 ¾媒に吸水性樹 脂を分散させた後、 表面架撟剤を混合する方法、 ③親水性溶媒に表面架 榇剤を溶解若しく は分散させた後、 該溶液若しくは分散液を吸水性樹脂 に噴 或いは滴下して混合する方法、 等が挙げられる。 これら処理方法 のうち、 ②の方法がより好ましい。 該親水性 ¾媒としては、 水、 または 、 水と水に可溶な有機溶媒との混合物が好適である。
上記の有機溶媒としては、 具体的には、 例えば、 メチルアルコール、 エチルアルコール、 n—ブロ ピルアルコール、 i s o —ブロ ビルアルコ ール、 n —ブチルアルコール、 i s 0—ブチルアルコール、 t 一ブチル アルコール等の低极アルコール類 : アセトン等のケ トン類: ジォキサン 、 一価アルコールのエチレンォキシド ( E◦ ) 付加物、 テ トラ ヒ ドロフ ラン等のエーテル類 ; N , N—ジメチルホルムアミ ド、 ε —力プロラク タム等のアミ ド類 ; ジメチルスルホキシ ド等のスルホキシド類等が挙げ られる。 これら有機溶媒は、 単独で用いてもよく、 また、 二種類以上を 併用してもよい。
吸水性樹脂並びに表面架撟剤に対する親水性溶媒の使用量は、 吸水性 樹脂や表面架榇剤、 親水性 ¾媒の組み合わせ等にもよるが、 吸水性榭脂 1 0 0重量部に対して 2 0 0重量部以下、 より好ましくは 0 . 0 1重量 部〜 5 0重量部の範囲内、 さらに好ましくは 0 . 1重量部〜 5 0重量部 の範囲内、 特に好ましく は 0 . 5重量部〜 2 0重量部の軺囲内とすれば よい。
吸水性樹脂と表面架撟剤とを混合する際に用いられる混合装蘆は、 両 者を均一かつ確実に混合するために、 大きな混合力を備えていることが 好ましい。 上記の混合装置としては、 例えば、 円筒型混合機、 二重壁円 錐型混合機、 高速攪拌型混合機、 V字型混合機、 リ ボン型混合機、 スク リュー型混合機、 流動型炉ロータリーデスク型混合機、 気流型混合接、 双腕型ニーダ—、 内部混合接、 扮碎型二一ダ—、 回転式混合機、 ス ク リ ユー型押出機等が好適である。
吸水性樹脂を表面架橋剤を用いて処理する際の処理温度や処理時間は 、 吸水性樹脂および表面架橋剤の組み合わせや、 所望する架橋密度等に 応じて適宜設定すればよく、 特に限定されるものではないが、 例えば処 理温度は、 0で〜 2 5 0 'Cの範囲内が好適である。
そして、 吸水性樹脂を表面架橋剤を用いて処理する際には、 必要に応 じて混合助剤をさらに添加してもよい。 該混合助剤としては、 水に不溶 な微粒子状の粉体、 界面活性剤、 有機酸、 無機酸、 ボリアミ ノ酸等が挙 げられる。 有機酸としては、 例えば、 クェン酸、 乳酸、 コハク酸等の飽 和カルボン酸等が挙げられる。 無機酸としては、 例えば、 リ ン酸、 硫酸 、 塩酸等が挙げられる。 これら混合助剤は、 単独で用いてもよく、 また 、 二種類以上を併用してもよい。 混合助剤は、 吸水性樹脂 1 0 0重量部 に対し 0 . 0 1重量部〜 5重量都の範囲内で使用すればよい。 吸水性榭 脂および表面架構剤と、 混合助剤との混合方法は、 特に限定されるもの ではない。
共有結合が形成されることにより表面近傍の架榇密度が高められた吸 水性榭脂、 つまり、 上記の処理が施された吸水性樹脂は、 カチオン性化 合物によって処理され、 イオン結合 (二次架橋) が形成されるこ とによ り、 その表面近傍の架橋密度がさらに一暦高められていてもよい。 上記 のカチオン性化合物は、 吸水性樹脂が有するカルボキシル基 (つま り、 表面架榇剤と反応しなかった力ルボキシル基) と反応してイオン桔合を 形成し得る化合物であればよく、 特に限定されるものではない。 吸水性 樹脂をカチオン性化合物を用いて処理するこ とにより、 該吸水性樹脂の 吸水速度、 拡散性、 保水能、 ドライ夕ツチ性、 加圧下の吸水量等の吸水 特性がさらに一層向上する。
カチオン性化合物としては、 具体的には、 例えば、 エチレンジァミ ン 、 ジエチレン ト リアミ ン、 ト リエチレンテ トラ ミ ン、 テ トラエチレンべ ン夕 ミ ン、 ペンタエチレンへキサミ ン等の低分子量の多価ァ ミ ン化合物 ボリエチレンィ ミ ン、 水溶性となるようにェピハロ ヒ ドリ ンによって変 性された変性ボリエチレンィ ミ ン、 ポリア ミ ン、 エチレンィ ミ ンのグラ フ トによって変性されたボリア ミ ドア ミ ン、 プロ ト ン化ボリァ ミ ドア ミ ン、 ボリエーテルァ ミ ン、 ボリ ビニルァ ミ ン、 ボリアルキルァ ミ ン、 ボ リ ビニルイ ミ ダゾ一ル、 ボリ ビニルピリ ジン、 ボリ ビニルイ ミ ダゾリ ン 、 ボリ ビニルテトラヒ ドロピリ ジン、 ボリジアルキルアミ ノアルキルビ ニルエーテル、 ボリ ジアルキルァ ミ ノアルキル (メタ) アタ リ レー ト、 ポリアリルアミ ン等のカチオン性高分子電解質、 およびこれらの塩 ; 亜鉛、 カルシウム、 マグネシウム、 アルミニウム、 鉄、 ジルコニウム等 の多価金属の水酸化物や塩化物、 硫酸塩、 炭酸塩等の多価金属化合物 ; 等が挙げられるが、 特に限定されるものではない。 これらカチオン性化 合物は、 単独で用いてもよく、 また、 二種類以上を併用してもよい。 上 記例示のカチオン性化合物のうち、 カチオン性高分子電解質およびこれ らの塩がより好ましい。
吸水性樹脂に対するカチオン性化合物の使用量は、 吸水性榭脂および カチオン性化合物の組み合わせ等にもよるが、 乾煉伏^の吸水性樹脂 1 0 0重量部に対して 0 . 0 1重量部〜 5重量部の範囲内、 より好ましく は 0 . 1重量部〜 3重量部の範囲内とすればよい。 上記の ¾囲内で力チ オン性化合物を用いることにより、 吸水速度、 拡散性、 保水能、 ドライ 夕ツチ性、 加圧下の吸水量等の吸水特性がさらに一層向上された吸水性 樹脂が得られる。 吸水性樹脂をカチオン性化合物を用いて処理する際の 処理方法は、 上記表面架橋剤を用いて処理する際の処理方法と同様であ る。 吸水性樹脂をカチオン性化合物を用いて処理する際の処理温度ゃ処 理時間は、 吸水性樹脂およびカチオン性化合物の組み合わせや、 所望す る架橋密度等に応じて適: ϋ設定すればよく、 特に限定されるものではな いが、 例えば処理温度は、 室温が好適であり、 必要に応じて 5 0 °C〜 1 0 0 'C程度に加熱してもよい。
以上の製造方法により、 吸水性樹脂を安価にかつ簡単に工業的に得る ことができる。 得られる吸水性樹脂は、 1 0 // m〜 5 0 0 / mの範函内 の平均孔径を有する多孔質となっている。 該吸水性樹脂は、 吸水開始か ら 6 0分間後の加圧下の吸水量が 2 5 g/g以上、 より好ましくは 3 0 gZg以上である。 また、 該吸水性樹脂は、 水可溶性成分量が 1 5重量 以下、 より好ましく は 1重量 ¾〜 1 0重量%の範囲内である。 さらに 、 該吸水性榭脂は、 残存単量体量が 5 0 0 p p m以下、 より好ましくは 3 0 0 p p m以下、 さらに好ましくは 1 0 O p p m以下である。 吸水性 樹脂は、 これら各種物性に優れており、 かつ、 物性相互のバランスが良 好であるので、 加圧下の通液性等の吸水特性に優れている。
上記の吸水性樹脂に、 さらに、 必要に応じて、 消昊剤、 香料、 各種の 無機粉末、 発泡剤、 顔料、 染料、 親水性短縝維、 可塑剤、 枯着剤、 界面 活性剤、 肥料、 酸化剤、 還元剤、 水、 塩類等を添加し、 これにより、 吸 水性樹脂に種々の機能を付与してもよい。
本発明にかかる吸水性樹脂組成物は、 上記構成の吸水性樹脂、 つまり 、 粉砕や分扱等の工程によって、 その平均粒子径が 5 0 /i m〜し 0 0 0 /zmの範囲内、 より好ましくは 1 5 0 xm〜 8 0 O jumの範囲内、 さ らに好ましく は 2 0 0 /im〜 6 0 0 mの範囲内に調整された吸水性樹 脂拉子と、 微拉子状の無拢扮末とを混合することにより得られる。 該吸 水性樹脂組成物は、 ァク リル酸塩系単量体を主成分として含む不飽和単 量体からなる吸水性榭脂を含んでなることが好ましい。
無機扮体としては、 水性液体等に対して不活性な物質、 例えば、 各種 の無機化合物の微拉子、 粘土鉱物の微粒子等が挙げられる。 該無機粉体 は、 水に対して適度な親和性を有し、 かつ、 水に不溶若しくは難溶であ るものが好ましい。 具体的には、 例えば、 二酸化珪素や酸化チタン等の 金属酸化物、 天然ゼォライ トゃ合成ゼォライ ト等の珪酸 (塩) 、 力オリ a β ン、 タルク、 クレー、 ベン トナイ ト等が挙げられる。 このうち、 二酸化 珪素および珪酸 (塩) がより好ましく、 コールタ一カウンタ一法により 測定された平均粒子径が 2 0 0 m以下の二酸化珪素および珪酸 (塩) がさらに好ましい。
吸水性樹脂に対する無機粉体の使用量は、 吸水性樹脂および無機粉体 の組み合わせ等にもよるが、 吸水性樹脂 1 0 0重量都に対し 0 . 0 0 1 重量部〜 1 0重量部の範囲内、 より好ましくは 0 . 0 1重量都〜 5重量 部の範囲内とすればよい。 吸水性樹脂と無機粉体との混合方法は、 特に 限定されるものではなく、 例えばドライブレン ド法、 湿式混合法等を採 用できるが、 ドライブレン ド法を採用するのが好ましい。
上記構成の吸水性樹脂組成物は、 保水能が 2 0 g Z g以上であり、 吸 水速度が 1 2 0秒以下であり、 加圧下の通液速度が 2 0 0秒以下である 。 吸水性樹脂組成物は、 例えば、 パルプ等の拢維質材料と複合化する ( 組み合わせる) ことにより、 吸収物品とされる。
吸収物品としては、 例えば、 紙ォムッや生理用ナブキン、 失禁パッ ト 、 釗傷保褸材、 創傷治疮材等の衛生材料 (体液吸収物品) : べッ ト用の 尿等の吸収物品 : 建材や土壌用保水材、 止水材、 パッキング材、 ゲル水 等の土木建築用資材 ; ドリ ップ吸収材ゃ蛑度保持材、 保冷材等の食品 用物品 ; 油水分雜材、 桔露防止材、 凝固材などの各種産業用物品 : 植物 や土壌等の保水材等の莨園芸用物品 : 等が挙げられるが、 特に限定され るものではない。 尚、 例えば紙ォムッは、 液不透過性の材料からなるバ ックシ— ト (裏面材) 、 上記の吸水性樹脂組成物、 および、 液透過性の 材料からなる トツプシー ト (表面材) を、 この順に稜暦して互いに固定 すると共に、 この植層物に、 ギャザー (弾性都) やいわゆるテ一ブファ スナ一等を取り付けることにより形成される。 また、 紙ォムッには、 幼 児に排尿 ·排便の鎂をする際に用いられる紙ォムッ付きパンツも含まれ る。
そして、 吸水性樹脂組成物は、 いわゆる高 度条件、 つまり、 吸水性 樹脂組成物および維維質材料の合計量に対する吸水性樹脂組成物の割合 が 5 0重量%以上で使用される場合であっても、 加圧下において、 吸水 性樹脂内部に水性液体が移行するのに必要な導液空間が充分に確保され ている。 従って、 水性液体の加圧下の通液性や拡散性に便れており、 ゲ ルブロックを生じることはなく、 かつ、 毛細管現象により、 吸水速度や 保水能等を向上させることができる。 これにより、 水性液体を複数回に わたって吸収することが要求される用途、 例えば吸収物品が衛生材料で ある場合においても、 該衛生材料の漏れを回避することができる。 また 、 衛生材料の薄型化を図ることができる。
本発明のさらに他の目的、 特徴、 および優れた点は、 以下に示す記載 によって十分わかるであろう。 また、 本発明の利益は、 添付図面を参照 した次の説明で明白になるであろう。 図面の簡単な説明
図 1 は、 本発明における吸水性樹脂が示す性能の一つである加圧下の 吸水量の測定に用いる測定装匿の概略の断面図である。
図 2は、 本発明における吸水性樹脂組成物が示す性能の一つである加 圧下の通液速度の測定に用いる測定装匿の概略の断面図である。
図 3は、 本発明における発泡剤の一つである 2 . 2 ' —ァゾビス ( 2 一メチルプロピオンアミ ジン) ニアク リル酸塩の — N M Rのチヤ一 トである。
図 4は、 上記 2 , 2 ' ーァゾビス ( 2—メチルプロピオンアミ ジン) ニアク リル酸塩の赤外吸収スベタ トル ( I R) のチャー トである。
図 5は、 実施例 1 1で得られた吸水性樹脂の粒子構造を示す図面代用 写真である。
図 6は、 実施例 1 4で得られた吸水性樹脂の断面構造を示す顆微鏡写 真としての図面代用写真である。
図 7は、 比較例 1 で得られた吸水性樹脂の拉子構造を示す図面代用写 真である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 実施例および比較例により、 本発明をさらに詳細に説明するが 、 本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。 尚、 以下の説明 においては、 特に断りの無い限り、 「部 j は 「重量部」 を示し、 「%」 は 「重量%」 を示す。
吸水性樹脂または吸水性榭脂組成物の諸性能は、 以下の方法で釗定し た。 尚、 該性能の则定には、 粒子状の吸水性樹脂を用い、 かつ、 その粒 度分布を、 全体を 1 0 0 %として、 8 5 0 m〜5 0 Ο χ mの範囲内の 拉子が 2 5 %〜 3 5 %、 5 0 0 /im〜 1 5 0 z mの I&囲内の粒子が 6 5 %〜7 5 ¾、 1 5 0 m〜 1 0 ii mの範囲内の拉子が 0 %〜 1 0 %とな るように調整した。
また、 前記一股式 ( 〖) で表されるァミ ノ基含有アブ化合物のァク リ ル酸塩 (発泡剤) としての 2 , 2 ' 一アブビス ( 2 —メチルブロ ピオン ァミ ジン) ニァク リル酸塩の調製方法を以下に示す。 ( 1 ) 吸水性樹脂の保水量
吸水性樹脂 0. 2 gをティ—バッグ式袋 ( 6 cmx 6 cm) に均一に 入れ、 開口部をヒー トシールした後、 0. 9 ¾塩化ナ ト リ ウム水溶液 ( 生理食塩水) 中に浸潰した。 6 0分間後にティーバッグ式袋を引き上げ 、 遠心分雠機を用いて 1 , 3 0 0 r pmで 3分間水切りを行った ¾、 該 袋の重量 W,, (g) を測定した。 また、 同様の操作を吸水性樹脂を用い ないで行い、 そのときの重量 W。, ( g) を測定した。 そして、 これら重 量 · Wo,から、 次式、
保水量(g/g)
= (重量 W,,(g) -重量 W (g) ) Z吸水性樹脂の重量(g) に従って保水量 (g/g) を算出した。
( 2) 吸水性榭脂の残存単量体量
容量 2 0 0m lのビーカ一に脱イオン水 1 0 0 m lを入れた後、 吸水 性樹脂 1. 0 gを攪拌しながら加えるこ とにより、 該脱イオン水を全て ゲル化させた。 1時間後、 得られたゲルにリ ン酸水溶液 5 m 1を添加す るこ とにより、 ゲルを収縮させた。 収縮したゲルを攪拌しながら據紙で 據過し、 據液、 つまり、 収槠によって生じた水を、 高速液体クロマ トグ ラフィ一を用いて分析した。
一方、 濃度が既知の単量体水溶液を搮準液として、 同様に分折し、 抶 量捸を得た。 そして、 この検量線を外部標準に設定し、 據液の希釈倍率 を考慮して、 吸水性樹脂の残存単量体量 (p pm) を求めた。 尚、 この 残存単量体量は、 吸水性樹脂の固形分に対する換算値である。
( 3 ) 吸水性樹脂の水可溶性成分量
吸水性樹脂 0. 5 gを 1, 0 0 0 m Iの脱イオン水中に分散させ、 1 6時間攒拌した後、 據紙で濾過した。 そして、 得られた濾液をコロイ ド 滴定することにより、 水可溶性成分量 (%) を求めた。
( 4 ) 吸水性榭脂の拡散速度 (拡散性)
先ず、 水に各種試薬を溶解させることにより、 6 0 0 p pn!〜 7 0 0 p pmのナ ト リ ウムカチオン、 6 5 p pn!〜 7 5 p p mのカルシウム力 チオン、 5 5 p p m〜 6 5 p p mのマグネシウムカチオン、 1 , 1 0 0 p p m〜 l , 2 0 0 p p mのカ リ ウムカチオン、 2 4 0 p pm〜 2 8 0 p p mのリ ン、 4 5 0 p pm〜 5 0 0 p p mの硫黄、 1 , 1 0 0 p p m 〜 1 , 3 0 0 p p mの塩素、 および、 1. 3 0 0 p p m〜 し 4 0 0 ρ p mの硫酸根を含有する水溶液を調製し、 人工尿とした。
次に、 内径 5 8 mm、 深さ 1 2 mmのシヤーレ内に吸水性榭脂 1 . 0 gを均一に撒布した。 その後、 該シャーレの中央部に、 温度 2 5てに設 定された上記の人工尿 2 0 gを一度にかつ静かに注いだ。 そして、 人工 尿を注いだ時点から、 該人工尿が吸水性榭脂に全て吸収されたことを目 視により確認した時点までの時間を測定し、 この時間を拡散速度 (秒) とした。
( 5 ) 吸水性樹脂のドライタツチ性
上記拡散速度を測定した後の吸水性樹脂、 即ち、 人工尿を吸収して膨 潤した吸水性樹脂の上に、 予め重量を測定した直径 5 5 mmの 紙 2 0 枚を植層し、 該據紙の上に、 5 0 0 gの重り (荷重) を載置して 1分間 放置した。 放置後、 滤紙の重量 (g) を測定し、 重量の増加分 ( g) を 求めることにより ドライタツチ性を評価した。 つまり、 膨潤した吸水性 樹脂から據紙への人工尿の移動暈が少ないほど、 據紙の重量の増加分が 少なくなる。 そして、 重量の増加分が少ないほど、 膨潤した吸水性樹脂 に対する触感がドライとなる。 即ち、 ドライタツチ性が良好であると評 価できる。
( 6 ) 吸水性樹脂の加圧下の吸水量
先ず、 加圧下の吸水量の測定に用いる測定装置について、 図 1 を参照 しながら、 以下に簡単に説明する。
図 1 に示すように、 測定装置は、 天抨 1 と、 この天秤 1上に載笸され た所定容量の容器 2 と、 外気吸入パイプ 3 と、 シリ コーン榭脂からなる 導管 4 と、 ガラスフィルタ 6 と、 このガラスフィルタ 6上に載置された 測定部 5 とからなっている。 上記の容器 2は、 その頂部に開口部 2 aを 、 その側面部に開口部 2 bをそれぞれ有しており、 開口部 2 aに外気吸 入パイブ 3が嵌入される一方、 開口部 2 bに導管 4が取り付けられてい る。 また、 容器 2には、 所定量の人工尿 1 2が入っている。 外気吸入パ イブ 3の下端部は、 人工尿 1 2中に没している。 外気吸入パイプ 3は、 容器 2内の圧力をほぼ大気圧に保っために設けられている。 上記のガラ スフィル夕 6は、 直径 5 5 m mに形成されている。 そして、 容器 2およ びガラスフィルタ 6は、 導管 4によって互いに連通している。 また、 ガ ラスフィルタ 6は、 容器 2に対する位置および高さが固定されている。 上記の測定部 5は、 璩紙 7 と、 支持円筒 9 と、 この支持円筒 9の底部 に貼着された金網 1 0 と、 重り 1 1 とを有している。 そして、 測定部 5 は、 ガラスフィルタ 6上に、 癍紙 7、 支持円筒 9 (つまり金網 1 0 ) が この順に載置されると共に、 支持円筒 9內部、 即ち、 金網 1 0上に重り 1 1が載置されてなつている。 金網 1 0は、 ステンレスからなり、 4 0 0 メ ッシュ (目の大きさ 3 8 jt2 m ) に形成されている。 そして、 測定時 には、 金網 1 0上に、 所定量および所定粒子径の吸水性樹脂 1 5が均一 に撒布されるようになっている。 また、 金網 1 0の上面、 つまり、 金網 1 0 と吸水性榭脂 1 5 との接触面の高さは、 外気吸入パイブ 3の下端面 3 aの高さと等しくなるように設定されている。 重り 1 1 は、 金網 1 0 、 即ち、 吸水性樹脂 1 5に対して、 5 0 gZcm2 の荷重を均一に加え ることができるように、 その重量が調整されている。
上記構成の測定装置を用いて加圧下の吸水量を则定した。 測定方法に ついて以下に説明する。
先ず、 容器 2に所定量の人工尿 1 2を入れる : 容器 2に外気吸入パイ ブ 3を嵌入する : 等の所定の準備動作を行った。 次に、 ガラスフィ ルタ 6上に據紙 7を載置した。 また、 この載置動作に並行して、 支持円筒 9 内部、 即ち、 金網 1 0上に、 吸水性樹脂 0. 9 gを均一に撒布し、 この 吸水性樹脂 1 5上に重り 1 1 を载置した。
次いで、 濾紙 7上に、 金網 1 0、 つまり、 吸水性樹脂 1 5および重り 1 1 を載置した上記支持円简 9を、 その中心部がガラスフィルタ一 6の 中心部に一致するように載置した。
そして、 據紙 7上に支持円筒 9を載置した時点から、 6 0分間にわた つて経時的に該吸水性樹脂 1 5が吸収した人工尿 1 2の重量 W2 ( g ) を、 天秤 1 を用いて測定した。 また、 同様の操作を吸水性樹脂 1 5を用 いないで行い、 そのときの重量、 つまり、 吸水性樹脂 1 5以外の例えば 據紙 7等が吸収した人工尿 1 2の重量を、 天秤 1 を用いて測定し、 ブラ ンク重量 W, ( g ) とした。 そして、 これら重量 W, - Wa から、 次式, 加圧下の吸水量(g/g)
= (重量 W2(g) -重量 W3(g)) /吸水性樹脂の重量(g) に従って加 E下の吸水量 (g/g) を算出した。 ( 7 ) 吸水性樹脂組成物の保水能
吸水性樹脂組成物 0. 2 gをティ一バッグ式袋 ( 6 c m X 6 c m) に 均一に入れ、 開口部をヒー トシールした後、 0. 9 ¾ί塩化ナト リ ウム水 溶液 (生理食塩水) 中に浸漬した。 6 0分間後にティーバッグ式袋を引 き上げ、 遠心分雜機を用いて 2 5 0 Gで 3分間水切りを行った後、 該袋 の重量 Wlb (g) を測定した。 また、 同様の操作を吸水性樹脂組成物を 用いないで行い、 そのときの重量 W。b ( g) を ΐΐί定した。 そして、 これ ら重量 W · W0bから、 次式、
保水能(g/g)
= (重量 Wlb(g) -重量 W。fc(g) ) Z吸水性樹脂組成物の重量(g) に従って保水能 (gZg) を算出した。
( 8 ) 吸水性樹脂組成物の吸水速度
内径 5 0 mm、 高さ 7 0 mmの有底円筒状のボリブロビレン製カップ に、 吸水性樹脂組成物 1. 0 gを入れた。 次に、 該カップに生理食塩水 2 8 gを注いだ。 そして、 生理食塩水を注いだ時点から、 該生理食塩水 が吸水性榭脂組成物に全て吸収されて見えなくなる状態になるまでの時 間を測定した。 該測定を 3回橾り返し、 これらの平均値を吸水速度 (秒 ) とした。
( 9 ) 吸水性樹脂組成物の加圧下の通液速度 (通液性)
先ず、 加圧下の通液速度の測定に用いる測定装置について、 図 2を参 照しながら、 以下に簡単に説明する。
図 2に示すように、 測定装置は、 ガラスカラム 2 0 と、 加圧棒 2 1 と 、 重り 2 2 とからなっている。 ガラスカラム 2 0は、 内径 1 イ ンチ、 高 さ 4 0 0 mmの円筒状に形成されている。 該ガラスカラム 2 0の下部に は、 開閉自在のコック 2 5が設けられている。 また、 ガラスカラム 2 0 の内部には、 吸水性樹脂組成物 3 0を充填することができるように、 ガ ラスフィルター 2 7が挿入されている。 ガラスフィル夕一 2 7の目の粗 さは、 # G 2である。 さらに、 ガラスカラム 2 0には、 镙準棣 L · Mが 記されている。 摞準棣 Lは、 ガラスフィルター 2 7の上面からの高さが 1 5 O m mのところに記されており、 標準線 Mは、 ガラスフィルタ一 2 7の上面からの高さが 1 0 O m mのところに記されている。 そして、 ガ ラスカラム 2 0内には、 所定量の生理食塩水 2 9が入っている。 尚、 ガ ラスカラム 2 0 として、 バイオカラム C F— 3 0 K (商品名 : 株式会社 井内盛栄堂製 ' カタログコ一 ド 2 2 — 6 3 5 — 0 7 ) を用いた。
加圧棒 2 1 の上端部には、 重り 2 2を载置可能な載置扳 2 3が固着さ れている。 載置扳 2 3は、 ガラスカラム 2 0の内径よりも若干小さい直 径を有する円板状に形成されている。 上記の加圧捧 2 1 は、 載置扳 2 3 が生理食塩水 2 9に没しない程度の長さに形成されている。
また、 加 E棒 2 1 の下端部には、 加圧板 2 4が固着されている。 加圧 板 2 4は、 直径 1 インチ、 厚さ 1 O m mの円扳状に形成されると共に 、 上面から下面に貫通する孔 2 4 a…が 6 4個形成されている。 上記の 孔 2 4 a…は、 直径 l m mであり、 約 2 m mの間隔を置いて設けられて いる。 従って、 生現食塩水 2 9は、 孔 2 4 a…を通じて、 加 E板 2 4 の 上面側から下面側に流れることができるようになつている。
上記の加圧棒 2 1、 つまり、 加圧扳 2 4は、 ガラスカラム 2 0内を上 下方向に移動可能となっている。 また、 加圧板 2 4の下面には、 ガラス フィ ルタ一 2 6が取り付けられている。 ガラスフィ ルタ一 2 6の目の粗 さは、 # G 0である。 31り 2 2は、 膨潤した吸水性榭脂組成物 3 0に対して、 2 4 . 5 % / c m ' の荷重を均一に加えることができるように、 その重量が調整され ている。
上記構成の測定装置を用いて加圧下の通液速度を測定した。 測定方法 について以下に説明する。
先ず、 コック 2 5を閉め、 ガラスカラム 2 0内にガラスフィルタ一 2 7を挿入した後、 該ガラスカ ラム 2 0内に吸水性樹脂組成物 0 . 5 gを 充塡した。 次に、 ガラスカラム 2 0に、 吸水性樹脂組成物 3 0が吸収し きれない量 (つまり、 過剰) の生理食塩水 2 9を入れて、 吸水性樹脂組 成物 3 0を膨潤させた。
約 1時間後、 吸水性樹脂組成物 3 0が充分に沈降して、 その膨潤が平 衡状態となつたところで、 ガラスカラム 2 0内に加圧棒 2 1 を揷入した 。 つまり、 膨潤した吸水性榭脂組成物 3 0 とガラスフィルタ一 2 6 との 間に空気が溜まらないように抜きながら、 吸水性樹脂組成物 3 0上に加 圧板 2 4を載箧した。 次いで、 載置板 2 3上に重り 2 2を載置して吸水 性樹脂組成物 3 0を加圧した。
梡いて、 生理食塩水 2 9を注ぎ足し、 ガラスフィルター 2 7の上面 ( 吸水性榭脂組成物 3 0の最下都) から液面までの為さ (液深) Hが 2 0
0 m mとなるように調節した。
その後、 コック 2 5を開いて生理食塩水 2 9を流し出し、 生理食塩水 2 9の液面が、 摞準棣 Lを通過した時点から、 搮準棣 Mを通過した時点 までの時間を測定した。 尚、 標準線 Lを通過した時点から、 標準棣 Mを 通過した時点までに流れ出す生理食塩水 2 9の量は、 約 2 5 m 1 (実则 値) である。 上記の測定を 3回緣り返し、 これらの平均値を加圧下の通液速度 (秒 ) とした。 尚、 同様の则定を吸水性樹脂組成物 3 0を用いないで行った 場合には、 該通液速度は 1 0秒であった。
( 1 0 ) 2 , 2 ' 一アブビス ( 2—メチルブロ ピオンア ミ ジン) ニアク リル酸塩の調製方法
発泡剤前駆体としての 2 , 2 ' ーァゾビス ( 2—メチルブロビオンァ ミ ジン) 二塩酸塩の 1 0 %水溶液 3 6部を温度 2 0 'Cに保ち、 1. 2 0 0 r p mで攪拌しながら、 ァク リル酸塩であるァク リル酸ナト リ ウム 3 7 ¾水溶液 6. 7都を添加した。 添加してから数秒後に水溶液は白濁し 、 平均粒子径 1 0 mの白色の微粒子状固体が生成した。 微拉子状固体 は水浍液中に均一に分散していた。
上記の水溶液を據過することにより、 該微粒子状固体約 2. 2部を単 雜し、 次いで、 水洗し锖製した。 得られた微粒子状固体の紫外吸収スべ ク トル (UV) を刺定したところ、 3 6 5 n mにアブ基特有の吸収が認 められた。 また、 該徴粒子状固体の元素分折を行う と共に、 'Η— NM R (核磁気共鳴) 、 および赤外吸収スぺク トル ( I R) を Si定した。 上 記の — NMRの測定には、 溶媒として重水を用いた。
その結果、 上記の激拉子状固体が前記一股式 ( 1 ) で表されるァ ミ ノ 基含有アブ化合物のアク リル酸塩 (発泡剤) としての 2. 2 ' —アブビ ス ( 2—メチルブロピオンアミ ジン) ニアク リル酸塩であることを確認 した。 — NMRのチャー トを図 3に示した。 I Rのチャー トを図 4 に示した。
〔実施例 1〕
先ず、 不飽和単量体としてのァク リル酸 3 8. 6部およびァク リル酸 ナト リウム 3 7 ¾水溶液 4 0 9部、 架榇剤としてのト リ メチロールプロ ノ、'ン トリアタ リ レー ト 0 . 4 8部、 および、 脱イオン水 5 3部を混合す ることにより、 単量体水溶液を調製した。 つまり、 該単量体水溶液は、 中和率が 7 5モル%のァク リル酸塩系単量体 3 8 %水溶液である。
上記の単量体水溶液を温度 2 5 'Cに保ちながら、 液中に窒素ガスを吹 き込む (バプリ ング) ことにより、 §存酸素を追い出した。 次いで、 攪 拌しながら、 単量体水溶液に、 発泡剤前駆体としての 2 , 2 ' —アブビ ス ( 2 —メチルブロビオンアミ ジン) 二塩酸塩の 1 0 %水¾液 4 . 3部 を添加した。 その後、 該水溶液を窒素気流下、 温度 2 5てで攪拌した。 攪拌を開始してから約 7分後に水 ¾液は白濁し、 平均拉子径 9 Ai mの 白色の微粒子状固体が生成した。 該微拉子伏固体は発泡剤としての 2 , 2 ' —アブビス ( 2—メチルプロピオンアミ ジン) 二アク リル酸塩であ つた。 そして、 攪拌を開始してから 1 0分後に、 単量体水溶液の固形分 、 つまり、 アク リル酸塩系単量体に対する 2 , 2 ' —アブビス ( 2—メ チルプロピオンア ミ ジン) 二アク リル酸塩の生成量が 0 . 2 9 %となつ た。 2 , 2 ' —アブビス ( 2—メチルブロピオンアミ ジン) ニアク リル 酸塩は単量体水溶液中に均一に分散していた。
この時点 (攪拌を開始してから 1 0分後) で、 単量体水溶液を授拌し ながら、 レ ドックス開始剤 (ラジカル重合開始剤) としての過硫酸ナ ト リウム 〗 0 %水溶液 2 . 6部と、 Lー了スコルビン酸 1 ¾水溶液 1部と を添加した。 そして、 充分に攪拌した後、 該単量体水溶液を静置した。 過硫酸ナト リゥム水溶液を添加してから約 1 0分後に、 単量体水溶液 の温度は約 8 9てに達した。 その後、 温度を 7 0 'C〜 8 0てに維持しな がら、 さらに 1 0分間、 単量体水溶液を錚置してアク リル酸塩系単量体 を重合させた。 これにより、 多孔質の架橋重合体である気泡含有含水ゲ ルを得た。
得られた気泡含有含水ゲルを取り出し、 約 2 0 m n!〜 l m mの大きさ に細分した後、 熱風乾燥機を用いて 1 5 O 'Cで熱風乾燥した。 次いで、 乾燥物をロールミルを用いて粉砕し、 さらに J I S規格の搮準 ( 8 5 0 u rn ) で分极することにより、 本発明にかかる吸水性樹脂を得た。 上記の吸水性樹脂が多孔質であることを電子顕微鏡写真で確認した。 該吸水性榭脂の平均孔径は 6 0 mであった。 また、 吸水性樹脂の諸性 能を上記の方法により測定した結果、 保水量は 2 9 g / g、 残存単量体 量は 2 0 0 p p m、 水可溶性成分量は 9 %、 拡散速度は 3 3秒、 ドライ タツチ性は 4 . 3 g , 加 EE下の吸水量は 1 1 g Z gであった。 上記の結 果を表 1 に示す。
〔実施例 2〕
先ず、 アク リル酸 3 8 . 6部、 アタ リル酸ナト リウム 3 7 %水溶液 4 0 9部、 架橋剤としてのボリエチレングリ コールジァク リ レー ト 1 . 0 8部、 および、 脱イオン水 5 3郎を混合するこ とによ り、 単量体水溶液 を調製した。 つまり、 該単量体水溶液は、 中和率が 7 5モル%のアタ リ ル酸塩系単量体 3 8 %水溶液である。
上記の単量体水溶液を温度 2 5てに保ちながら、 液中に窒素ガスを^ き込むことにより、 溶存酸素を追い出した。 次いで、 攪拌しながら、 単 量体水溶液に、 2 , 2 ' -了ゾビス ( 2 —メチルブロ ピオンア ミ ジン) 二塩酸塩の 1 0 %水溶液 4 . 3部を添加した。 その後、 該水溶液を窒素 気流下、 温度 2 5てで攪拌した。
攪拌を開始してから約 7分後に水溶液は白濁し、 平均拉子怪 9 ; u mの 4 Θ 白色微粒子状の 2, 2 ' —ァゾビス ( 2—メチルプロピオンアミ ジン) ニアク リル酸塩が生成した。 そして、 損拌を開始してから 1 0分後に、 アク リル酸塩系単量体に対する 2 , 2 ' ーァゾビス ( 2—メチルプロピ オンアミ ジン) 二アク リル酸塩の生成量が 0. 2 9 %となった。 2 , 2 ' 一アブビス ( 2—メチルプロピオンアミ ジン) 二アク リル酸塩は単量 体水溶液中に均一に分散していた。
この時点で、 単量体水溶液を搜拌しながら、 過硫酸ナ ト リ ウム 1 0 κ 水溶液 2. 6部と、 Lーァスコルビン酸 1 %水溶液 1部とを添加した。 添加後、 単量体水溶液を攪拌し続けた。
過硫酸ナト リウム水溶液を添加してから約 1 0分後に、 単量体水溶液 の温度は約 7 9 eCに達した。 その後、 温 Sを 7 0 'C〜8 0 eCに維持しな がら、 さらに 1 0分間、 単量体水溶液を攪拌してァク リル酸塩系単量体 を重合させた。 これにより、 気泡含有含水ゲルを得た。
得られた気泡含有含水ゲルを取り出し、 実施例 1 の操作と间様の操作 を行うことにより、 吸水性樹脂を得た。 上記吸水性樹脂の平均孔径は 7 0 おであった。 また、 吸水性樹脂の諸性能を上記の方法により測定し た桔果、 保水量は 3 3 g/g. 残存単量体量は 1 7 0 p p m、 水可溶性 成分量は 6 %、 拡敬速度は 3 0秒、 ドライタツチ性は 3. 9 g、 加圧下 の吸水量は 1 2 g/gであった。 上記の結果を ¾ 1 に示す。
(実施例 3〕
先ず、 実施例 2 と同様にして、 単量体水溶液を調製した。 上記の単量 体水溶液を温度 2 5てに保ちながら、 液中に窒素ガスを吹き込むことに より、 溶存酸素を追い出した。 次いで、 攪拌しながら、 単量体水溶液に 、 2, 2 ' —アブビス ( 2—メチルプロビオンアミ ジン) 二塩酸塩の 1 0 %水溶液 2 1部を添加した。 その後、 該水溶液を窒素気流下、 温度 2 5でで搜拌した。
攪拌を開始してから約 1分後に水溶液は白菊し、 平均拉子径 1 0 m の白色徹粒子状の 2 . 2 ' 一アブビス ( 2—メチルブロピオンアミ ジン :) ニアク リル酸塩が生成した。 そして、 攪拌を開始してから 5分後に、 アク リル酸塩系単量体に対する 2 . 2 ' ーァゾビス ( 2—メチルブロビ オンア ミジン) 二アク リル酸塩の生成量が 1 . 4 %となった。 2 . 2 * 一アブビス ( 2—メチルプロピオン了ミ ジン) ニアク リル酸塩は単童体 水溶液中に均一に分散していた。
この時点で、 単量体水溶液を攪拌しながら、 過硫酸ナ ト リ ウム 1 0 % 水溶液 2 . 6部と、 Lーァスコルビン酸 1 %水溶液 1部とを添加した。 添加後、 単量体水溶液を攪拌し铳けた。
過硫酸ナ ト リウム水溶液を添加してから約 7分後に、 単量体水^液の 温度は約 8 2 'Cに達した。 その後、 温度を 7 0 'C〜8 O 'Cに維持しなが ら、 さらに 1 0分間、 単量体水溶液を攪拌してアク リル酸塩系単量体を 重合させた。 これにより、 気泡含有含水ゲルを得た。
得られた気泡含有含水ゲルを取り出し、 実施例 1 の操作と同様の揆作 を行うことにより、 吸水性榭脂を得た。 上記吸水性樹脂の平均孔径は 7 であった。 また、 吸水性樹脂の諸性能を上記の方法により測定し た結果、 保水量は 2 7 g / g、 残存単量体量は 1 2 0 p p m、 水可溶性 成分量は 5 %、 拡散速度は 3 7秒、 ドライ夕ツチ性は 4 . 1 g、 加圧下 の吸水量は 1 1 g小 であった。 上記の結果を表 1 に示す。
〔実施例 4 )
先ず、 アク リル酸 1 8部、 ァク リル酸ナト リ ウム 3 7 ¾水溶液 1 9 0 部、 架榇剤としての N , N ' —メチレンビスアク リルアミ ド 0 . 1 5 4 都、 および、 脱イオン水 2 1都を混合することにより、 単量体水溶液を 調製した。 つまり、 該単量体水溶液は、 中和率が 7 5モル ¾のアク リル 酸塩系単量体 3 8 ¾水溶液である。
上記の単量体水溶液を温度 2 5てに保ちながら、 液中に窒素ガスを吹 き込むことにより、 溶存酸素を追い出した。 次いで、 攪拌しながら、 単 量体水溶液に、 前記調製方法によって調製した粉末状の 2 , 2 ' —ァゾ ビス ( 2 —メチルプロピオンアミ ジン) ニアク リル酸塩 1 . 3 4部を添 加した。 その後、 該水溶液を窒素気流下、 温度 2 5 °Cで攪拌した。 2 , 2 ' ーァゾビス ( 2 —メチルプロビオンア ミ ジン) 二アク リル酸塩は単 量体水溶液中に均- -に分散していた。
次いで、 単量体水溶液を境捽しながら、 過硫酸ナ ト リ ウム 1 0 %水溶 液 1 · 2部と、 Lーァスコルビン酸 1 %水溶液 0 . 5部とを添加した。 添加後、 単量体水溶液を損拌し続けた。
過硫酸ナト リゥム水溶液を添加してから約 1 3分後に、 単量体水溶液 の温度は約 9 2 'Cに達した。 その後、 温度を 6 0て〜 8 0でに維持しな がら、 さらに 1時間、 単量体水溶液を搜拌してアク リル酸塩系単量体を 重合させた。 これにより、 気泡含有含水ゲルを得た。
得られた気泡含有含水ゲルを取り出し、 実施例 1の操作と同様の操作 を行うことにより、 吸水性樹脂を得た。 上記吸水性樹脂の平均孔怪は 6 5 /z mであった。 また、 吸水性樹脂の諸性能を上記の方法により则定し た結果、 保水量は 2 7 g / g、 残存単量体量は 2 2 0 p p m、 水可溶性 成分量は 9 %、 拡散速度は 2 5秒、 ドライタツチ性は 4 . 3 8、 加圧下 の吸水量は 9 g / gであった。 上記の結果を表 1 に示す。 〔実施例 5〕
先ず、 アク リル酸 2 1 . 6部、 ァク リル酸ナト リウム 3 7 %水溶液 1 7 8部、 N , Ν ' ーメチレンビスアク リルアミ ド 0 . 0 4 6部、 水溶性 高分子 (分散安定剤) としてのヒ ドロキシルェチルセルロース 0 . 1 8 部、 および、 脱イオン水 5 0部を混合することにより、 単量体水溶液を 翻製した。 つまり、 該単量体水溶液は、 中和率が 7 0モル 96のァク リル 酸塩系単量体 3 8 %水溶液である。
上記の単量体水溶液を温度 2 5 'Cに保ちながら、 液中に窒素ガスを吹 き込む (パブリ ング〉 ことにより、 溶存酸素を追い出した。 次いで、 視 拌しながら、 単量体水溶液に、 界面活性剤 (分散安定剤) としてのボリ ォキシエチレンソルビタンモノステアレー ト 0 . 1 8部と、 発泡剤とし ての重質炭酸カルシウム 2, 6 3部とを添加した。 炭酸カルシウムの平 均粒子径は 3 であり、 単量体水溶液中に均一に分散していた。
その後、 該水溶液を窒素気流下、 温度 2 5 'Cで搜拌しながら、 過硫酸 ナ ト リ ウム 1 0 %水溶液 1 . 2部と、 L—ァスコルビン酸 1 %水溶液 0 . 5部とを添加した。 そして、 充分に攙拌した後、 該単量体水溶液を静 匱した。
過硫酸ナト リゥム水溶液を添加してから約 1 0分後に、 単量体水溶液 の温度は約 9 9 °Cに達した。 その後、 温度を 6 0 'C〜 8 0てに椎持しな がら、 さらに 1 0分間、 単量体水溶液を静置してアク リル酸塩系単量体 を重合させた。 これにより、 気泡含有含水ゲルを得た。
得られた気泡含有含水ゲルを取り出し、 実施例 1 の操作と同様の操作 を行うことにより、 吸水性樹脂を得た。 上記吸水性樹脂の平均孔径は 2 5 0 mであった。 また、 吸水性榭脂の諸性能を上記の方法により測定 した結果、 保水量は 4 5 g/g. 残存単量体量は 5 2 0 p p m、 水可溶 性成分量は 1 3 %、 拡散速度は 2 4秒、 ドライタツチ性は 4. 5 g、 加 圧下の吸水量は 8 gZgであった。 上記の結果を表 1 に示す。
〔比較例 1〕
先ず、 実施例 1 と同様にして、 単量体水溶液を調製した。 上記の単量 体水溶液を温度 2 5でに保ちながら、 液中に窒素ガスを吹き込むことに より、 溶存酸素を追い出した。 次いで、 境拌しながら、 単量体水溶液に 、 2 , 2 ' ーァゾビス ( 2—メチルプロビオンアミジン) 二塩酸塩の 1 0 %水溶液 4. 3部を添加して溶解させた。 その後、 直ちに、 単量体水 溶液を攪拌しながら、 過硫酸ナ ト リ ウム 1 096水溶液 2. 6部と、 L一 ァスコルビン酸 1 %水溶液 1部とを添加した。 添加後、 単量体水溶液を 攪拌し、 次いで、 重合が開始した時点で、 該単暈体水溶液を铮置した。 つまり、 本発明にかかる発泡剤を生成させることなく、 アク リル酸塩系 単量体を重合させた。
過硫酸ナト リ ゥム水溶液を添加してから約 1 0分後に、 単量体水溶液 の温度は約 9 5てに達した。 その後、 温度を 7 0 °C〜 8 5 'Cに維持しな がら、 さらに 1 0分間、 単量体水溶液を攪拌してァク リル酸塩系単量体 を重合させた。 これにより、 実質的に気泡を有しない含水ゲルを得た。 尚、 該含水ゲルは、 2 mm〜 4 inm程度の大きさの気泡を僅かに有して いた。
得られた含水ゲルを取り出し、 実施例 1 の操作と同様の操作を行うこ とにより、 比較用の吸水性樹脂を得た。 上記比較用の吸水性樹脂は、 孔 を有していなかった。 また、 比較用の吸水性樹脂の諸性能を上記の方法 により測定した結果、 保水量は 2 9 g/g、 残存単量体量は 5 4 0 p p m、 水可溶性成分量は 1 4 ¾、 拡散速度は 6 3秒、 ドライタツチ性は 6 . 1 g、 加圧下の吸水量は 7 g / gであった。 従って、 上記比較用の吸 水性榭脂は、 拡散速度およびドライタツチ性が劣っていた。 上記の結果 を表 1 に示す。 また、 粒子径が 3 0 0 m〜 6 0 0 mの範囲内である 比較用の吸水性樹脂の拉子構造を示す菴子顕 8S统写真を図 7に示す。
〔比較例 2〕
先ず、 アク リル酸 2 1 . 6部、 ァク リル酸ナトリウム 3 7 ¾水溶液 1 7 8部、 N , N ' —メチレンビスアク リルア ミ ド 0 . 0 4 6部、 および 、 脱イオン水 5 0都を混合することにより、 単量体水溶液を調製した。 上記の単量体水溶液を温度 2 5 'Cに保ちながら、 液中に窒素ガスを吹き 込むこ とにより、 溶存酸素を追い出した。 次いで、 攪拌しながら、 単量 体水溶液に、 発泡剤である炭酸ナト リ ウム 2 . 6 3部を添加した。
すると、 炭酸ガスが発生し始めたので、 直ちに、 単量体水溶液を攪拌 しながら、 過硫酸ナ ト リ ウム 1 0 %水溶液 し 2都と、 L一ァスコルビ ン酸 1 %水溶液 0 . 5部とを添加した。 添加後、 単量体水溶液を攪拌し 桉けた。 尚、 炭酸カルシウムは単量体水溶液中に分散していなかった。 過硫酸ナ ト リゥム水溶液を添加してから約 1 0分後に、 単量体水溶液 の温度は約 9 7 eCに達した。 その後、 温度を 6 0 'C〜 8 0 'Cに維持しな がら、 さらに 1 0分間、 単量体水溶液を攪拌して了ク リル酸塩系単量体 を重合させた。 これにより、 気泡含有含水ゲルを得た。
得られた気泡含有含水ゲルを取り出し、 実施例 1 の操作と同様の操作 を行うこ とにより、 比較用の吸水性樹脂を得た。 上記比較用の吸水性樹 脂の平均孔径は約 6 0 0 であった。 また、 比較用の吸水性樹脂の諸 性能を上記の方法により则定した結果、 保水量は 4 0 g Z g、 残存単量 体量は 3 , 4 0 0 p p m , 水可溶性成分量は 1 7 %、 拡散速度は 4 7秒 、 ドライタツチ性は 6 . 5 g、 加圧下の吸水量は 7 g Z gであった。 従 つて、 上記比較用の吸水性樹脂は、 残存単量体量および水可溶性成分量 が多く、 かつ、 拡散速度およびドライタツチ性が劣っていた。 上記の結 果を表 1 に示す。
〔実施例 6〕
実施例 1 にて得られた吸水性樹脂に対して、 二次架構処理を施した。 先ず、 表面架橋剤としてのエチレングリ コールジグリ シジルエーテル 0 • 0 5部およびグリセリ ン 0 . 7 5部と、 混合助剤としての乳酸 0 . 5 部と、 親水性溶媒としての水 3部およびイソプロピルアルコール 0 . 7 5部とを混合することにより、 混合液を調製した。
次に、 実施例 1 にて得られた吸水性榭脂 1 0 0部と、 上記の混合液と を混合し、 得られた混合物を 1 9 5 'Cで 2 0分間、 加熱処理した。 これ により、 表面近傍に共有桔合が形成され、 架榇密度が高められた吸水性 樹脂、 つまり、 二次架橋処理が施された吸水性樹脂を得た。 上記吸水性 樹脂の平均孔怪は 6 0 mであった。 また、 吸水性樹脂の諸性能を上記 の方法により測定した結果、 保水量は 2 7 g Z g、 残存単量体量は 1 8 0 p p m > 水可溶性成分量は 9 %、 拡散速度は 2 8秒、 ドライタツチ性 は 3 . 4 . 加圧下の吸水量は 3 0 g Z であった。 上記の結果を表 1 に示す。
〔実施例 7〕
実施例 2にて得られた吸水性樹脂に対して、 二次架橋処理を施した。 先ず、 グリセリ ン 1部、 水 3部、 およびイ ソブロピルアルコール 1 . 7 5部を混合することにより、 混合液を調製した。 次に、 実施例 2にて得られた吸水性樹脂 1 0 0部と、 上記の混合液と を混合し、 得られた混合物を 1 9 5 'Cで 2 5分間、 加熱処理した。 これ により、 表面近傍に共有結合が形成され、 架橋密度が高められた吸水性 樹脂、 つまり、 二次架榇処理が施された吸水性樹脂を得た。 上記吸水性 樹脂の平均孔径は 7 O i mであった。 また、 吸水性榭脂の諸性能を上記 の方法により測定した結果、 保水量は 3 0 g / g、 残存単量体量は 1 6 0 p p m、 水可溶性成分量は 6 %、 拡散速度は 3 0秒、 ドライタツチ性 は 2 . 9 g、 加圧下の吸水量は 3 1 g Z gであった。 上記の結果を表 1 に示す。
〔実施例 8〕
実施例 3にて得られた吸水性樹脂に対して、 二次架橋処理を施した。 先ず、 エチレングリ コールジグリ シジルエーテル 0 . 0 5部、 グリセリ ン 0 . 7 5部、 混合助剤としてのボリアスパラギン酸 0 . 5部、 水 3部 、 および、 イソプロピルアルコール 5部を混合することにより、 混合液 を調製した。
次に、 実施例 3にて得られた吸水性樹脂 1 0 0部と、 上記の混合液と を混合し、 得られた混合物を 1 9 5 'Cで 1 5分間、 加熱処理した。 これ により、 表面近傍に共有結合が形成され、 架橋密度が高められた吸水性 樹脂、 つまり、 二次架棕処理が施された吸水性樹脂を得た。 上記吸水性 樹脂の平均孔怪は 7 であった。 また、 吸水性樹脂の諸性能を上記 の方法により測定した結果、 保水量は 2 6 g / g、 残存単量体量は 1 2 0 p p m、 水可溶性成分量は 5 %、 拡酞速度は 3 5秒、 ドライ夕ツチ性 は 3 . 3 g、 加圧下の吸水量は 2 9 g / gであった。 上記の結果を表 1 に示す。 (実施例 9〕
実施例 6 にて得られた吸水性樹脂に対して、 架铳処 Sをさらに施した 。 即ち、 実施例 6にて得られた吸水性榭脂 1 0 0都と、 重量平均分子量 が 7万のボリエチレンィ ミ ンの 3 0 ¾水溶液 5部とを混合し、 得られた 混合物を加熱処理した。 これにより、 表面近傍にイオン結合が形成され 、 架榇密度がさらに高められた吸水性樹脂を得た。 得られた吸水性榭脂 の諸性能は、 処理前の吸水性樹脂の諸性能より もより一層向上した。 また、 実施例 7および実施例 8にて得られた吸水性樹脂に対して、 上 記の処理と同様の処理を施した。 得られた吸水性樹脂の諸性能は、 処理 前の吸水性樹脂の諸性能よりもより一暦向上した。
〔比較例 3 )
比較例 2にて得られた比較用の吸水性樹脂に対して、 二次架榇処理を 施した。 先ず、 エチレングリ コールジグリ シジルエーテル 0 . 0 5部、 グリセリ ン 7 5部、 乳酸 0 . 5部、 水 3部、 および、 イ ソプロビル アルコール 0 . 7 5部を混合することにより、 混合液を調製した。
次に、 比較例 2にて得られた比較用の吸水性樹脂 1 0 0部と、 上記の 混合液とを混合し、 得られた混合物を 1 9 5 で 2 0分間、 加熱処理し た。 これにより、 表面近傍に共有結合が形成され、 架橋密度が高められ た比較用の吸水性樹脂、 つまり、 二次架橋処理が施された比較用の吸水 性榭脂を得た。 上記比較用の吸水性樹脂の平均孔径は約 6 0 0 i mであ つた。 また、 比較用の吸水性樹脂の諸性能を上記の方法により測定した 結果、 保水量は 3 5 g Z g、 残存単量体量は 3 , 4 0 0 p p m , 水可^ 性成分量は 1 7 %、 拡散速度は 4 0秒、 ドライタツチ性は 5 . 5 g、 加 圧下の吸水量は 2 3 g / gであった。 従って、 上記比較用の吸水性樹脂 は、 残存単量体量および水可溶性成分量が多く、 かつ、 拡散速度および ドライ夕ツチ性が劣っていた。 上記の結果を表 1に示す。 表 1
Figure imgf000060_0001
〔実施例 1 0〕
アク リル酸ナト リウム 3 7 %水溶液 1 6 6部を温度 2 5 'Cに保ちなが ら、 液中に窒素ガスを吹き込むことにより、 溶存酸素を追い出した。 次 いで、 攒拌しながら、 上記の水溶液に、 2 , 2 ' —ァゾビス ( 2 —メチ ルブロビオンァミジン) 二塩酸塩の 1 0 %水溶液 4 7部を添加した。 そ 5 θ の後、 該水溶液を棻素気流下、 温度 2 5 'Cで携拌した。
搜拌を開始してから約 1分後に水溶液は白菊し、 平均粒子径 1 5 m の白色微拉子伏の 2 , 2 ' 一アブビス ( 2 —メチルプロピオンア ミ ジン ) 二アク リル酸塩が生成した。 2 , 2 ' ーァゾビス ( 2—メチルプロビ オンアミ ジン) ニアク リル酸塩は水溶液中に均一に分散していた。
この時点 (攪拌を開始してから 1分後) で、 水溶液を撩拌しながら、 アク リル酸 4 2 5部、 および、 ト リ メチ口一ルブロノくン ト リアク リ レー ト 5 . 2 3部を混合し、 溶解させることにより、 2 . 2 ' —アブビス (
2—メチルブロピオンアミ ジン) ニアク リル酸塩が分散された単量体水 溶液 (以下、 単に単量体水溶液と記す) を調製した。 つまり、 該単量体 水溶液は、 中和率が 7 5モル ¾のァク リル酸塩系単量体 3 8 %水溶液で ある。
一方、 授拌機、 還流冷却器、 温度計、 滴下口一ト、 および窒素ガス導 入管を取り付けた 2 Lセパラブルフラスコを反応容器とした。 この反応 容器に、 分散安定剤としてのショ糖脂肪酸エステル (商品名 · D K -ェ ステル F— 5 0 , 第一工業製薬株式会社製) 4 gと、 ? 媒であるシクロ へキサン 2 Lとを仕込んだ。 また、 滴下ロー トに、 上記の単量体水溶液
3 0 0 gを入れた。
そして、 シク口へキサン溶液を 2 3 0 r p mで攪拌しながら、 単量体 水溶液を滴下して、 該単量体水溶液を分散 ·恝濁させた。 次いで、 該シ クロへキサン溶液を 6 0てで 2時間視拌してァク リル酸塩系単量体を逆 相懸 S重合させた。 その後、 反応によって生成した水をシクロへキサン との共沸によって除去 (共沸脱水) した。 上記のシクロへキサン溶液を 濾過することにより、 平均拉子径が数百 mの球伏の吸水性樹脂、 即ち 、 本発明にかかる吸水性榭脂を得た。
上記吸水性樹脂の平均孔径は 5 0 / であった。 また、 吸水性樹脂の 諸性能を上記の方法により測定した結果、 保水量は 3 0 g Z g、 残存単 量体量は 7 0 p p m、 水可溶性成分量は 9 %、 拡散速度は 4 0秒、 ドラ イタツチ性は 4 . 5 g、 加圧下の吸水量は 1 0 g Z gであった。 上記の 結果を表 2に示す。
〔実施例 1 1〕
先ず、 アク リル酸 2 1 6部、 ァク リル酸ナト リウム 3 7 %水溶液 4 3 2 1部、 ポリエチ レ ングリ コールジァク リ レー ト 5 . 8部、 および、 水 8 8 7部を混合することにより、 単量体水溶液を調製した。 つまり、 該 単量体水溶液は、 中和率が 8 5モル%の了ク リル酸塩系単量体約 3 3 % 水溶液である。
上記の単量体水溶液を温度 2 5 'Cに保ちながら、 液中に窒素ガスを吹 き込むことにより、 溶存酸素を追い出した。 次いで、 攛拌しながら、 単 量体水溶液に、 2 , 2 ' —アブビス ( 2—メチルプロピオンア ミ ジン) 二塩酸塩の 1 0 %水溶液 4 0部を添加した。 その後、 該水溶液を窒素気 流下、 温度 2 5 'Cで授拌した。
攪拌を開始してから約 6分後に水溶液は白濁し、 平均拉子径 7 u mの 白色微拉子状の 2 , 2 ' 一アブビス ( 2—メチルプロビオンアミ ジン) ニアク リル酸塩が生成した。 2 . 2 ' —ァゾビス ( 2—メチルプロピオ ンァミ ジン) ニアク リル酸塩は単量体水溶液中に均一に分散していた。
この時点で、 単量体水溶液を搜拌しながら、 過硫酸ナ ト リ ウム 1 0 % 水溶液 2 8部と、 L ーァスコルビン酸 1 %水溶液 1 . 3部とを添加した 。 添加後、 単量体水溶液を攒拌し铳けた。 過硫酸ナト リゥム水溶液を添加してから約 3 0秒後にァク リル酸塩系 単量体の重合が開始した。 これにより、 気泡含有含水ゲルを得た。
得られた気泡含有含水ゲルを取り出し、 実施例 1 の操作と同様の操作 を行うことにより、 吸水性樹脂を得た。 上記吸水性樹脂の平均孔径は 1 5 0 mであった。 また、 吸水性樹脂の諸性能を上記の方法により測定 した結果、 保水量は 3 9 g / g、 残存単量体量は 2 4 0 p p m、 水可溶 性成分量は 8 %、 拡散速度は 2 1秒、 ドライタツチ性は 4 . O g、 加圧 下の吸水量は 1 1 g / gであった。 上記の結果を表 2に示す。 また、 拉 子径が 3 0 0 !〜 6 0 0 mの範囲内である吸水性樹脂の粒子構造を 示す電子頫微鏡写真を図 5に示す。
〔実施例 1 2〕
先ず、 アク リル酸 3 7 5部、 アタリル酸ナ ト リウム 3 7 %水溶液 5 2 9 0部、 ボリエチレングリ コールジァク リ レー ト 6 . 3部、 および、 水 8 0 8部を混合するこ とにより、 単量体水溶液を調製した。 つま り、 該 単量体水溶液は、 中和率が 8 5モル%のァク リル酸塩系単量体約 3 5 . 5 水溶液である。
上記の単量体水溶液を温度 2 5てに保ちながら、 液中に窆素ガスを吹 き込むことにより、 溶存酸素を追い出した。 次いで、 攪拌しながら、 単 量体水溶液に、 2 . 2 ' ーァゾビス ( 2 —メチルブロピオンア ミ ジン) 二塩酸塩の 1 0 %水溶液 5 2部を添加した。 その後、 該水溶液を窒素気 流下、 温度 2 5 'Cで攬拌した。
攪拌を開始してから約 2 . 5分後に水溶液は白濁し、 平均粒子径 9 2 mの白色微粒子状の 2 , 2 ' 一アブビス ( 2—メチルブ Dピオンア ミ ジ ン) ニアク リル酸塩が生成した。 2 · 2 ' ーァゾビス ( 2 —メチルプロ β 2 ピオン了 ミ ジン) ニアク リル酸塩は単量体水溶液中に均一に分散してい この時点で、 単量体水溶液を垸拌しながら、 過硫酸ナト リウム 1 0 % 水溶液 3 6部と、 Lーァスコルビン酸 1 %水溶液 1 . 7部とを添加した 。 添加後、 単量体水 ¾液を S拌し銃けた。
過硫酸ナト リウム水溶液を添加してから約 3 0秒後にアタ リル酸塩系 単量体の重合が開始した。 これにより、 気泡含有含水ゲルを得た。
得られた気泡含有含水ゲルを取り出し、 実施例 1 の操作と同様の操作 を行うことにより、 吸水性樹脂を得た。 上記吸水性樹脂の平均孔径は 1 0 0 mであった。 また、 吸水性樹脂の諸性能を上記の方法により则定 した結果、 保水量は 3 8 g Z g、 残存単量体量は 2 7 0 p ρ πι、 水可 ¾ 性成分量は 9 % , 拡散速度は 2 4秒、 ドライタツチ性は 4 . 0 g、 加圧 下の吸水量は 1 0 g / gであった。 上記の結果を表 2に示す。
〔実施例】 3〕
先ず、 アク リル酸 3 7 5部、 アタ リル酸ナト リウム 3 7 %水溶液 5 2 9 0都、 および、 ボリエチレングリ コールジァク リ レー ト 6 . 3部を混 合するこ とにより、 単量体水溶液を調製した。 つまり、 該単量体水溶液 は、 中和率が 8 5モル%のァク リル酸塩系単量体約 4 2 %水溶液である < 上記の単量体水溶液を温度 2 5 'Cに保ちながら、 液中に室素ガスを吹 き込むことにより、 溶存酸素を追い出した。 次いで、 攪拌しながら、 単 量体水溶液に、 2 , 2 1 ーァゾビス ( 2—メチルブ πピオンア ミ ジン) 二塩酸塩の 1 0 %水溶液 5 2部を添加した。 その後、 該水溶液を窒素気 流下、 温度 2 5 'Cで攪拌した。
授拌を開始してから約 2 . 5分後に水溶液は白濁し、 平均粒子径 9 mの Θ色微拉子状の 2 , 2 ' ーァゾビス ( 2—メチルブロピオンアミ ジ ン) 二アク リル酸塩が生成した。 2 . 2 ' 一アブビス ( 2 — メチルプロ ビオンアミ ジン) ニアク リル酸塩は単量体水溶液中に均一に分散してい ο
この時点で、 単量体水溶液に水 8 0 8都を添加することにより、 ァク リル酸塩系単量体の濃度を約 4 2 %から約 3 5 . 5 ½に希釈した。 その 後、 該単量体水溶液を授拌しながら、 過硫酸ナ ト リウム 1 0 ¾水溶液 3 6部と、 Lーァスコルビン酸 1 %水溶液 1 . 7部とを添加した。 添加後
、 単量体水溶液を攪拌し铳けた。
過硫酸ナト リウム水溶液を添加してから約 3 0秒後にアタ リル酸塩系 単量体の重合が開始した。 これによ り、 気泡含有含水ゲルを得た。
得られた気泡含有含水ゲルを取り出し、 実施例 1 の操作と同様の操作 を行うこ とにより、 吸水性樹脂を得た。 上記吸水性樹脂の平均孔径は 1 0 0 mであった。 また、 吸水性樹脂の諸性能を上記の方法により測定 した桔果、 保水量は 3 8 g Z g、 残存単量体量は 2 7 0 p p m、 水可溶 性成分量は 9 %、 拡散速度は 2 3秒、 ドライタツチ性は 4 . 1 g、 加圧 下の吸水量は 1 0 g / gであった。 上記の結果を衷 2に示す。
〔実施例 1 4 〕
先ず、 実施例 1 の重合方法と同様の重合方法を実施して気泡含有含水 ゲルを得た。 即ち、 単量体水溶液を静置してアク リル酸塩系単量体を重 合させることにより、 多孔質の架榇重合体である気泡含有含水ゲルを得 た。
得られた気泡含有含水ゲルを取り出し、 厚さ約 5 m mのシー ト状に裁 断した後、 家庭用電子レンジ (商品名 , N E— A 4 6 0 . 松下菴器産業 株式会社製, 周波数 2 , 4 5 0 MH z ) を用いてマイク口波を照射した 。 照射を開始してから約 3 0秒後に、 気泡含有含水ゲルは、 約 1 0倍に 膨張した伏想で乾燥した。 これにより、 本発明にかかるシート状の吸水 性樹脂を得た。
上記吸水性樹脂の平均孔怪は約 5 0 0 / mであった。 また、 吸水性榭 脂の諸性能を上記の方法により測定した棕果、 保水量は 3 1 g g 残 存単量体量は 1 7 0 p pm、 水可溶性成分量は 1 0 ¾、 拡散速度は 1 9 秒、 ドライタツチ性は 4. 3 g、 加圧下の吸水量は 9 g/gであった。 上記の結果を表 2に示す。 また、 上記シート状の吸水性樹脂の断面横造 を示す電子顆微銕写真を図 6に示す。
〔実施例 1 5〕
先ず、 実施例 1の重合方法と同様の重合方法を実施して気泡含有含水 ゲルを得た。 即ち、 単量体水溶液を静置してアク リル酸塩系単量体を重 合させることにより、 多孔質の架榇重合体である気泡含有含水ゲルを得 得られた気泡含有含水ゲルを取り出し、 厚さ約 5 mmのシー ト状に裁 断した後、 熱風乾燥機を用いて 1 7 0 'Cで熱風乾燥した。 気泡含有含水 ゲルは、 約 1 . 5倍に膨張した状態で乾燥した。 これにより、 本発明に かかるシー ト状の吸水性樹脂を得た。
上記吸水性樹脂の平均孔径は 2 5 0 /zmであった。 また、 吸水性樹脂 の諸性能を上記の方法により測定した結果、 保水量は 3 0 gZg、 残存 単量体量は 2 0 0 p pm、 水可溶性成分量は 9 %、 拡敉速度は 2 4秒、 ドライタツチ性は 4. 5 g、 加圧下の吸水量は 9 g / gであつた。 上記 の桔果を表 2に示す。 〔実施例 1 6 )
実施例 1 3にて得られた吸水性樹脂に対して、 二次架橋処理を施した 。 先ず、 エチレングリ コールジグリ シジルエーテル 0 . 0 5部、 グリセ リ ン 0 . 7 5部、 乳酸 5部、 水 3部、 および、 イソプロピルアルコ ール 0 . 7 5部を混合することにより、 混合液を調製した。
次に、 実施例 1 3にて得られた吸水性榭脂 1 0 0部と、 上記の混合液 とを混合し、 得られた混合物を 1 9 5でで 2 0分間、 加熱処理した。 こ れにより、 表面近傍に共有桔合が形成され、 架橋密度が高められた吸水 性樹脂、 つまり、 二次架榇処理が施された吸水性樹脂を得た。 上記吸水 性樹脂の平均孔径は約 6 0 0 い であった。 また、 吸水性樹脂の諸性能 を上記の方法により则定した結果、 保水量は 3 5 g / g、 残存単量体量 は 2 5 0 p p m、 水可溶性成分量は 9 %、 拡散速度は 1 4秒、 ドライタ ツチ性は 3 . 5 g、 加圧下の吸水量は 3 3 g / gであった。 上記の結果 を表 2に示す。
(比較例 4〕
先ず、 比較例 1 の重合方法と同様の重合方法を実施して含水ゲルを得 た。 即ち、 単量体水溶液を静置してアク リル酸塩系単量体を重合させる ことにより、 含水ゲルを得た。
得られた含水ゲルを取り出し、 厚さ約 5 m mのシー ト状に裁断した後 、 家庭用菴子レンジを用いてマイクロ波を照射して乾燥した。 これによ り、 シート状の比較用の吸水性樹脂を得た。 しかしながら、 乾燥時に、 含水ゲル表面の一部で放電現象が起こり、 その部分が黒く焦げてしまつ た。
上記比較用の吸水性榭脂は、 孔を有していなかった。 また、 比較用の 吸水性榭脂の諸性能を上記の方法により測定した結果、 保水量は 2 7 g Z g、 残存単量体量は 6 4 0 p p m、 水可溶性成分量は 1 5 96、 拡散速 度は 8 3秒、 ドライタツチ性は 7 . 1 g、 加圧下の吸水 iは 6 g Z gで あった。 従って、 上記比較用の吸水性樹脂は、 拡敉速度およびドライタ ツチ性が劣っていた。 上記の結果を表 2に示す。
〔比較例 5〕
先ず、 実施例 1 1 と同様にして、 単量体水溶液を網製した。 上記の単 量体水溶液を温度 2 5でに保ちながら、 液中に窒素ガスを吹き込むこ と により、 溶存酸紊を追い出した。 次いで、 攙拌しながら、 単量体水溶液 に、 2 , 2 ' ー了ゾビス ( 2—メチルプロピオンア ミジン) 二塩酸塩の 1 0 %水溶液 4 0部を添加した後、 直ちに、 過硫酸ナト リ ウム 1 0 %水 溶液 2 8部と、 Lーァスコルビン酸 1 %水溶液 1 . 3部とをさらに添加 した。 添加後、 単量体水溶液を攬拌してアク リル酸塩系単量体を重合さ せた。 これにより、 気泡含有含水ゲルを得た。 つまり、 本発明にかかる 発泡剤を生成させることなく、 アク リル酸塩系単量体を重合させた。 尚 、 該気泡含有含水ゲルは、 1 m n!〜 3 m m程度の大きさの気泡を有して いた。
得られた気泡含有含水ゲルを取り出し、 実施例 1 の操作と同様の操作 を行うことにより、 比較用の吸水性樹脂を得た。 上記比較用の吸水性榭 脂は、 その粒子坯が 8 5 0 m〜 1 0 jtz mであり、 孔を殆ど有していな かった。 また、 比較用の吸水性榭脂の諸性能を上記の方法により剌定し た結果、 保水 iは 3 9 g / g、 残存単暈体量は 9 4 0 p p m、 水可溶性 成分悬は 1 2 ¾、 拡散速度は 4 2秒、 ドライタツチ性は 6 . 0 g、 加圧 下の吸水量は 8 g / gであった。 従って、 上記比較用の吸水性樹脂は、 残存単量体量が多く、 かつ、 拡散速度およびドライタツチ性が劣ってい た。 上記の結果を表 2に示す。
[比較例 6〕
先ず、 実施例 1 と同様にして、 単量体水溶液を翻製した。 上記の単量 体水溶液を温度 2 5 'Cに保ちながら、 液中に望素ガスを吹き込むことに より、 溶存酸素を追い出した。 次いで、 援拌しながら、 単量体水溶液に 、 界面活性剤であるソルビタンモノステアレートを 0 . 2 ¾となるよう に添加した後、 液体状の発泡剤であるシクロへキサンを 2 3 96となるよ うに添加した。 これにより、 シクロへキサンを平均粒孑径約 5 0 /z mで 単量体水溶液中に均一に分散させた。
その後、 単量体水溶液を «拌しながら、 過硫酸ナトリウム 1 0 ¾水溶 液 2 . 6部と、 Lー了スコルビン酸 1 %水溶液 1部とを添加した。 そし て、 充分に攬拌した後、 該単量体水溶液を铮置してアク リル酸塩系単量 体を重合させた。 これにより、 含水ゲルを得た。 つまり、 本発明にかか る発泡剤を用いないで、 アク リル酸塩系単量体を重合させた。 尚、 該含 水ゲルは、 2 m m〜 3 m m程度の大きさの気泡を有していた。
得られた含水ゲルを取り出し、 実施例 1 の操作と同様の操作を行うこ とにより、 比較用の吸水性榭脂を得た。 上記比較用の吸水性樹脂は、 そ の粒子径が 8 5 0 !〜 1 0 mであり、 孔を殆ど有していなかった。 しかも、 該比較用の吸水性榭脂は、 シクロへキサン臭がした。
上記比較用の吸水性榭脂の諸性能を上記の方法により測定した結果、 保水量は 2 7 g / g . 残存単量体量は 5 4 0 p p m、 水可溶性成分量は 1 2 ¾、 拡散速度は 6 3秒、 ドライタツチ性は 7 . 4 g、 加 E下の吸水 量は 7 g Z gであった。 従って、 上記比較用の吸水性樹脂は、 拡散速度 6 B およびドライ夕ッチ性が劣っていた。 上記の結果を表 2に示す。
〔比較例 7〕
先ず、 実施例 1 と同棣にして、 単量体水溶液を調製した。 上記の単 i 体水溶液を温度 2 5でに保ちながら、 液中に S素ガスを吹き込むことに より、 溶存酸素を追い出した。 次いで、 攬拌しながら、 単量体水溶液に 、 液体状の発泡剤であるエチレ ンカーボネー トを 1 96となるように溶解 した。
その後、 単量体水溶液を攪拌しながら、 過硫酸ナト リウム 1 0 ¾5水溶 液 2 . 6部と、 Lーァスコルビン酸 1 %水溶液 1部とを添加した。 そし て、 充分に «拌した後、 核単量体水溶液を静 aしてアク リル酸塩系単量 体を重合させた。 これにより、 含水ゲルを得た。 つまり、 本発明にかか る発泡剤を用いないで、 アク リル酸塩系単量体を重合させた。 尚、 該含 水ゲルは、 2 m m〜 3 m m程度の大きさの気泡を有していた。
得られた含水ゲルを取り出し、 実施例 1の操作と同様の操作を行うこ とにより、 比較用の吸水性樹脂を得た。 上記比較用の吸水性樹脂は、 そ の拉孑径が 8 5 0 π!〜 1 0 mであり、 孔を殆ど有していなかった。 上記比較用の吸水性榭脂の諸性能を上記の方法により刺定した結果、 保水量は 2 3 g / g、 残存単量体量は 7 4 0 p p m、 水可溶性成分量は 7 ¾、 拡敉速度は 7 3秒、 ドライタツチ性は 8 . 4 g、 加圧下の吸水量 は 9 g / gであった。 従って、 上記比較用の吸水性樹脂は、 拡散速度お よびドライタツチ性が劣っていた。 上記の棕果を表 2に示す。 β θ 表 2 量水保 ) ( m p p
量量単体
残存
10 3 0 0 ()% 9 4 0 4 5 1 0 5 0
量成分
実 1 1 3 9 2 4 0 可性水溶 2 1 4 0 1 1 1 5 0
12 3 8 2 7 0 秒 ( 2 4 4 . 0 1 0 1 0 0
拡敉速度
施 13 3 8 2 7 0 2 3 4 . 1 1 0 1 0 0
1 4 3 1 1 7 0 1 0 1 9 4性 .チ夕ツ 3 9 5 0 0
イラ K
例 15 3 0 2 0 0 2 4 4 . 5 2 5 0
1 6 3 5 2 5 0 1 4 3 . 5 3量吸水 3 6 0 0
加下圧の
4 2 6 4 0 1 5 8 3
比 ( m
3 9 9 4 0 1 2 4 2 6 . 0 平均孔径 較
5 4 0 1 2 6 3 7 . 4
2 3 4 0 8 . 4
〔実施例 1 7〕 先ず、 実施例 1 の重合方法と同様の重合方法を実施して気泡含有含水 ゲルを得た。 即ち、 単量体水溶液を静置してアク リル酸塩系単量体を重 合させることにより、 多孔質の架榇重合体である気泡含有含水ゲルを得
得られた気泡含有含水ゲルを取り出し、 約 2 0 m m〜 l m mの大きさ に細分した後、 熱風乾燥機を用いて 1 5 0 'Cで熱風乾燥した。 次いで、 乾燥物をロールミルを用いて粉砕し、 さらに 2 0 メ ッシュの篩で分极す ることにより、 本発明にかかる吸水性樹脂を得た。
上記の吸水性樹脂か多孔質であることを ¾子顕微铳写真で確認した。 該吸水性樹脂の平均孔径は 6 0 mであった。 次に、 吸水性樹脂 1 0 0 部に、 無機粉体 (商品名 ' ァエロジル 2 0 0 , 日本ァエロジル株式会社 製) 0 . 3部を添加し、 充分に混合することにより、 本発明にかかる吸 水性樹脂組成物を得た。 得られた吸水性樹脂組成物の諸性能を上記の方 法により測定した結果、 保水能は 3 3 g / g 吸水速度は 7 7秒、 加圧 下の通液速度は 1 1 2秒であった。 上記の結果を表 3に示す。
〔実施例 1 8〕
先ず、 実施例 2の重合方法と同様の重合方法を実施して気泡含有含水 ゲルを得た。 即ち、 単羹体水溶液を静置してアク リル酸塩系単量体を重 合させることにより、 多孔質の架橋重合体である気泡含有含水ゲルを得 得られた気泡含有含水ゲルを取り出し、 約 2 0 m n!〜 l m mの大きさ に钿分した後、 熬風乾燥機を用いて 1 5 0てで熱風乾煥した。 次いで、 乾燥物をロールミルを用いて扮砕し、 さらに 2 0 メ ッシュの篩で分极す ることにより、 本発明にかかる吸水性樹脂を得た。
次いで、 上記の吸水性樹脂に対して、 二次架構処理を施した。 先ず、 グリセリ ン 1部と、 水 3部と、 イソプロピルアルコール 1郎とを混合す ることにより、 泯合液を調製した。 次に、 上記の吸水性樹脂 1 0 0部と 、 上記の混合液とを混合し、 得られた混合物を 1 9 5てで 2 5分間、 加 熱処理した。 これにより、 衷面近傍に共有結合が形成され、 架構密度が 高められた吸水性樹脂、 つまり、 二次架摘処理が施された吸水性樹脂を 得た。 二次架桷処理が施された吸水性樹脂の平均孔径は 7 0 zm、 残存 単量体量は 1 5 0 p pm、 水可溶性成分量は 5 %、 加圧下の吸水量は 3 1 g Z gであった。
次に、 この吸水性樹脂 1 0 0部に、 無機粉体 (商品名 · ァエロジル 2 0 0, 日本ァエロジル株式会社製) 0. 3部を添加し、 充分に混合する ことにより、 本発明にかかる吸水性樹脂組成物を得た。 得られた吸水性 樹脂組成物の諸性能を上記の方法により測定した結果、 保水能は 3 1 s Zg、 吸水速度は 6 6秒、 加圧下の通液速度は 3 2秒であった。 上記の 桔果を表 3に示す。
〔実施例 1 9〕
先ず、 アクリル酸 3 8. 6部、 ァク リル酸ナト リウム 3 7 ¾水溶液 4 0 9部、 ト リ メチロールプロパン ト リァク リ レー ト 0. 4 5部、 および 、 脱イオン水 5 3部を混合することにより、 単童体水溶液を調製した。 上記の単量体水溶液を温度 2 5 'Cに保ちながら、 液中に窒素ガスを吹 き込むことにより、 溶存酸素を追い出した。 次いで、 攪拌しながら、 単 量体水溶液に、 2 , 2 ' —ァゾビス ( 2—メチルプロピオンア ミ ジン) 二塩酸塩の 1 0 ¾水 液 4. 3部を添加した。 その後、 該水溶液を窒素 気流下、 温度 2 5 'Cで攪拌した。
攆捽を開始してから約 7分後に水溶液は白 ¾し、 平均拉子径 9 timの 白色微粒子状の 2, 2 ' 一アブビス ( 2—メチルプロピオンアミジン) 二アク リル酸塩が生成した。 そして、 攬拌を開始してから 1 1分後に、 アク リル酸塩系単量体に対する 2, 2 ' 一アブビス ( 2—メチルプロピ オンアミ ジン) 二アク リル酸塩の生成量が 0. 3 2 ½となった。 2 , 2 ' ーァゾビス ( 2—メチルブロビオンアミ ジン) ニアク リル酸塩は虽鼋 体水溶液中に均一に分 ¾していた。
この時点で、 単惫体水溶液を攬拌しながら、 過硫酸ナト リウム 1 0 ¾ 水溶液 2 . 6部と、 Lーァスコルビン酸 1 ¾水溶液 1部とを添加した。 添加後、 単量体水溶液を援拌し檨けた。
通硫酸ナト リウム水溶液を添加してから約 1 0分後に、 単量体水溶液 の温度は約 8 8でに達した。 その後、 温度を 7 0て〜 8 O 'Cに維持しな がら、 さらに 1 2分間、 単量体水溶液を摟拌してァク リル酸堪系単量体 を S合させた。 これにより、 気泡含有含水ゲルを得た。
得られた気泡含有含水ゲルを取り出し、 約 2 O m m〜 l m mの大きさ に钿分した後、 熱風乾燥機を用いて 1 5 (TCで熱風乾燥した。 次いで、 乾燥物をロールミルを用いて粉砕し、 さらに 2 0 メ ッシュの篩で分极す ることにより、 本発明にかかる吸水性榭脂を得た。
次いで、 上記の吸水性榭脂に対して、 二次架描処理を施した。 先ず、 エチレングリ コ一ルジグリ シジルェ一テル 0 . 0 5部、 グリセリ ン 0 . 7 5部、 乳酸 0 . 5部、 水 3部、 および、 イソプ□ピルアルコール 0 . 7 5部を混合することにより、 混合液を調製した。 次に、 上記の吸水性 樹脂 1 0 0部と、 上記の混合液とを混合し、 得られた混合物を 1 9 5で で 2 0分間、 加熱処理した。 さらに、 該混合物に、 重量平均分子量が 7 万のボリエチレンィ ミ ンの 3 0 %水溶液 5部を混合し、 得られた混合物 を加熱処理した。 これにより、 表面近傍に共有結合およびイオン結合が 形成され、 架橋密度が高められた吸水性樹脂、 つまり、 二次架橋処理が 施された吸水性樹脂を得た。
次に、 この吸水性樹脂 1 0 0部に、 無機粉体 (商品名 · ァエロジル 2 0 0 , 日本ァエロジル株式会社製) 0 . 3部を添加し、 充分に混合する ことにより、 本発明にかかる吸水性榭脂組成物を得た。 得られた吸水性 樹脂組成物の諸性能を上記の方法により測定した結果、 保水能は 2 8 g / g、 吸水速度は 5 6秒、 加圧下の通液速度は 2 3秒であった。 上記の 結果を表 3に示す。
〔比較例 8〕
先ず、 反応容器に、 アク リル酸 8 0 0部、 テトラァリルォキシェタン 4部、 および、 水 3 1 6 6部を仕込み、 単量体水溶液を調製した。 上記 の単量体水溶液中に窒素ガスを吹き込むことにより、 溶存酸素を追い出 すと共に、 該単量体水溶液の温度を 1 O 'Cに設定した。
そして、 単量体水溶液中の溶存酸素が 1 p p m以下になった時点で、 触媒として、 2 . 2 ' 一アブビスアミ ジノプロパン二塩酸塩 2 . 4部を 水 1 0部に溶解させてなる水溶液、 ァスコルビン酸 0 . 2部を水 1 0部 に溶解させてなる水溶液、 および、 過酸化水素 3 5 %水溶液 2 . 2 9部 を水 1 0部にて希釈してなる水溶液を、 この順序で添加した。
添加後、 しばらく して重合が開始し、 約 2時間後に、 単量体水溶液の 温度は最¾で約 6 5で〜 7 O 'Cに達した。 これにより、 含水ゲルを得た 。 その後、 該含水ゲルを断熱容器内に入れ、 3時間保持することにより 、 残存単量体量を 1 , 0 0 0 p p m以下に減少させた。
上記の含水ゲルを取り出し、 挽肉機を用いて細分した。 この細分化さ れた含水ゲルの温度は約 6 6でであった。 次に、 この含水ゲルに、 水酸 化ナ ト リウム 5 0 %水溶液 6 4 0部を添加した。 水酸化ナト リウム 5 0 %水溶液の温度は 3 8 'Cであった。 そして、 中和が均一に行われるよう に、 該含水ゲルを水 S液中でさらに柚分化しながら、 該水溶液を攪拌し た。 水溶液は中和によって発熱し、 その温度は 8 8て〜 9 3でにまで上 丼した。
次に、 上記の水溶液に、 架榇剤であるェチレングリ コールジグリ シジ ルエーテル 2 . 4部を水 5 0部に溶解させてなる水溶液を添加した。 ェ チレングリ コールジグリ シジルエーテル水溶液の温度は 2 4でであった 。 そして、 エチレングリコールジグリシジルェ一テルを均一に分散させ て表面架棟が均一に行われるように、 該含水ゲルを水溶液中でさらに細 分化しながら、 該水溶液を攬拌した。
中和および表面架橋が施された上記の含水ゲルを取り出し、 回転型ド ラム ドライヤーを用いて 1 0 5でで乾燥させて、 該含水ゲルの水分含有 量を 1 0 96とした。 これにより、 フレーク状の乾燥物を得た。 次いで、 乾燥物を粉砕し、 さらに 2 0 メ ッシュの篩と 3 2 5メ ッシュの篩とを用 いて分极することにより、 比較用の吸水性榭脂組成物を得た。
得られた比較用の吸水性樹脂組成物の諸性能を上記の方法により測定 した結果、 保水能は 3 1 g / g、 吸水速度は 8 7秒、 加圧下の通液速度 は 6 0 0秒であった。 従って、 上記比較用の吸水性樹脂組成物は、 吸水 速度および加圧下の通液速度が劣っていた。 上記の結果を表 3に示す。
〔比較例 3〕
先ず、 アク リル酸 7 2 . 1 gを水 1 8 . 0 gで希釈してなる水溶液を 冷却しながら、 水酸化ナトリウム 3 0 水溶液 9 8 . 9 gを添加して中 和した。 その後、 該水溶液に、 過硫酸カリウム 2 . 8 %水溶液 1 0 . 7 gを加えて均一溶液とした。 これにより、 ラジカル重合開始剤が添加さ れた単 i体水溶液を調製した。
—方、 攪拌機、 還流冷却器、 温度計、 滴下ロー ト、 および窒素ガス導 入管を取り付けた 5 0 0 m l のフラスコを反応容器とした。 この反応容 Sに、 シクロへキサン 2 8 3 m l と、 ポリオキシエチレンドデシルエー テル硫酸エステルナトリウム ¾ 2 5 ¾水溶液 2 . 2 gとを仕込み、 3 0 0 r p mで撹拌するこ とにより、 ポリオキシエチレン ドデシルエーテル 硫酸エステルナト リウム塩を分散させた。 そして、 フラスコ内を窒素置 换した後、 7 5でに昇温した。 また、 »下ロー トに、 上記の単量体水溶 液を入れた。
そして、 シクロへキサン溶液を攩摔しながら、 単!:体水溶液を 3 0分 間かけて滴下して、 該単 S体水溶液を分散 · させた。 滴下終了後、 該シクロへキサン溶液を 7 5でで 1 . 5時間攙拌し、 さらに、 8 0でで 4時間攙拌してアク リル酸塩系単量体を逆相懸 j¾ S合させた。 重合中、 反応容器内の水をシクロへキサンとの共沸によって連烷的に除去 (共沸 B¾ ¾ した。
反応容器内の水の量が重合前に加えた水の量の 3 0 ¾になった時点で 、 反!^容器内にェチレングリ コールジグリ シジルエーテル 0 . 1 8 gを 添加し、 さらに 3 0分間反応させた。
反応終了後、 上記のシク Dへキサン溶液を據過し、 得られた含水ゲル を滅圧乾垛させることにより、 アク リル酸 (ナト リウム) 重合体 8 8 . 0 gを得た。 次いで、 該重合体を粉砕し、 さらに 2 0メ ッシュの篩を用 いて分扱することにより、 比較用の吸水性樹脂組成物を得た。
得られた比較用の吸水性樹脂組成物の諸性能を上記の方法により測定 した繪果、 保水能は 3 0 g Z g、 吸水速度は 8 1秒、 加圧下の通液速度 は 6 7 0秒であった。 従って、 上記比較用の吸水性榭脂組成物は、 吸水 速度および加圧下の通液速度が劣っていた。 上記の锫果を表 3に示す。
〔比較例 1 0〕 市販されている紙ォムッを分解することにより、 吸水性榭脂を取り出 した。 上記の紙ォムッとして、 ムーニーパワ一スリム (商品名, ュ二 ' チャーム株式会社製、 以下、 市販品 Aと記す) 、 ドレミ (商品名, 新王 子製紙株式会社製、 以下、 市販品 Bと記す) 、 メ リーズパンツ (商品名 , 花王株式会社製、 以下、 市販品 Cと記す) 、 および、 ムーニーマン ( 商品名, ュニ, チャーム株式会社製、 以下、 市販品 Dと記す) を用いた 。 そして、 これら比較用の吸水性樹脂、 つまり、 市販品 A〜Dの諸性能 を上記の方法により測定した。
また、 市販されている吸水性榭脂であるサンゥエツ ト I M— 5 0 0 0 (商品名, 三洋化成工業株式会社製、 以下、 市販品 Eと記す) 、 および 、 ァラソ一ブ 7 2 0 (商品名, 荒川化学株式会社製、 以下、 市販品 Fと 記す) についても、 その諸性能を上記の方法により測定した。
上記の結果を表 3に示す。 上記市販品 A〜Fは、 吸水速度および加圧 下の通液速度の少なく とも一方が劣っていた。
W /1
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Figure imgf000079_0001
尚、 発明を実施するための最良の形態の項においてなした具体的な実 施想様または実施例は、 あく までも、 本発明の技術内容を明らかにする ものであって、 そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべき ものではなく、 本発明の精神と次に記栽する特許請求の範囲内で、 いろ いろと変更して実施することができるものである。 産業上の利用の可能性
上記の方法によれば、 水性液体の拭敉性ゃ吸水速度、 保水能、 および ドライタツチ性等の吸水特性に便れると共に、 水可溶性成分量や残存単 量体量が低 «された吸水性樹脂を安価にかつ簡単に工業的に得ることが できる。
また、 上記の構成によれば、 水性液体の加圧下の通液性や拡散性に優 れ、 ゲルブロックを生じることはなく、 かつ、 吸水速度や保水能等が向 上された吸水性樹脂および吸水性樹脂組成物を提供することができる。 吸水性樹脂並びに吸水性樹脂組成物は、 例えば、 紙ォムッや生理用ナ プキン、 失禁パッ ト、 創傷保護材、 創傷治癒材等の衛生材料 (体液吸収 物品) : ぺッ ト用の尿等の吸収物品 ;建材や土壌用保水材、 止水材、 パ ッキング材、 ゲル水襄等の土木建築用資材 ; ドリ ップ吸収材ゃ鲜度保持 材、 保冷材等の食品用物品 ; 油水分糠材、 結露防止材、 凝固材などの各 種產業用物品 ;植物や土壌等の保水材等の農園芸用物品 ; 等の種々の分 野の吸収物品に好適に用いることができる。 これにより、 上述した便れ た性能を示す吸収物品を提供することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 吸水性榭脂の製造方法は、
不飽和単量体と架橋剤とを含む単量体水溶液に、 平均粒子径が 1 m 〜 1 0 0 mの範囲内の固体の発泡剤を分散させた後、 該不飽和単悬体 を重合させるステツブを含んでいる。
2 . クレーム 1 に記載の吸水性樹脂の製造方法であって、
不飽和単量体を重合させるステツプは、 単量体水溶液を攬拌しながら 行われ。。
8 . クレーム 1 に記載の吸水性榭脂の製造方法であって、
不飽和単量体を重合させるステツプは、 単量体水溶液を攪拌すること なく行われる。
. クレーム 1 に記裁の吸水性樹脂の製造方法であって、
不飽和単量体を重合させるステツプは、 4 0て〜 1 2 0 の範囲内で 行われる。
5 . クレーム 1 に記載の吸水性樹脂の製造方法であって、
上記不飽和単量体は、 アク リル酸、 および、 アク リル酸の水溶性塩類 からなる群より選ばれる少なく とも一種のァク リル酸塩系単量体を主成 分として含んでいる。
6 . クレーム 5に記載の吸水性樹脂の製造方法であって、
上記水溶性塩類は、 ナト リウム塩およびカ リ ウム塩からなる群より選 ばれる少なく とも一種である。
7 . ク レーム 1 に記載の吸水性樹脂の製造方法であって、
上記架榇剤は、 分子内にビニル基を複数有する化合物、 分子内にビニ ル基を少なく とも 1つ有すると共に、 不飽和単量体のカルボキシル基と 反応し得る官能基を少なく とも 1つ有する化合物、 および、 分子内に該 カルボキシル基と反応し得る官能基を複数有する化合物からなる群より 選ばれる少なく とも一-種である。
8 . ク レーム 1 に記载の吸水性樹脂の製造方法であって、 上記発泡剤は、 不飽和単量体 1 0 0重量部に対して、 0 . 0 0 5重量 部〜 2 5重量都の範囲内で用いられる。
9 . クレーム 1 に記載の吸水性樹脂の製造方法であって、 上記発泡剤は、 一般式 ( 1 )
Figure imgf000082_0001
(式中、 X 、 X は、 それぞれ独立して、 炭素数 1〜4のアルキ
1 2
レ ン基を表し、 R 、 R 、 R 、 R 、 R 、 R は、 それぞれ独立
1 2 3 4 5 6
して、 水素原子、 炭素数 1〜 4のアルキル基、 ァリール基、 ァリル基、 またはベンジル基を表す) で表される、 ァミ ノ基含有ァゾ化合物のァク リル酸塩である。
1 0 . ク レーム 1 に記載の吸水性樹脂の製造方法であって、 上記発泡剤は、 一股式 ( 2 )
Figure imgf000083_0001
(式中、 X 、 X は、 それぞれ独立して、 炭素数 1〜4のアルキ
3 4
レ ン基を表し、 X 、 X は、 それぞれ独立して、 炭素数 2〜4のアル
5 6
キレ ン基を表し、 R 、 R は、 それぞれ独立して、 水素原子または炭
7 8
素数 1〜 4のアルキル基を表す) で表される、 ァミ ノ基含有ァゾ化合物のァク リル酸塩である。 1 1 . ク レーム 1 に記載の吸水性樹脂の製造方法であって、 上記発泡剤は、 2, 2 ' ーァゾビス ( 2—メチルプロピオンアミ ジン ) ニアク リル酸塩である。 1 2 . クレーム 1 に記載の吸水性樹脂の製造方法は、 さらに、 不飽和単量体を重合させるステツプの前に、 発泡剤前駆体を単量体水溶液に ¾解した後、 該単量体水溶液中で発泡 剤を析出させるステツプを含んでいる。
1 3 . クレーム 1 2に記載の吸水性榭脂の製造方法であって、 発泡剤を折出させるステップは、 発泡剤前駆体と不飽和単量体とを反 応させるステップを含んでいる。
1 4 . クレーム 1 2に記載の吸水性樹脂の製造方法であって、 上記発泡剤前駆体は、 ァミ ノ基含有アブ化合物の塩酸塩である。
1 5 . ク レーム 1 に記載の吸水性樹脂の製造方法であって、 不^和単量体を重合させるステツプは、 分散安定剤の存在下で行われ る。
1 6 . ク レーム 1 5 に記載の吸水性樹脂の製造方法であって、 上記分散安定剤は界面活性剤である。
1 7 . クレーム 1 5に記载の吸水性樹脂の製造方法であって、 上記分散安定剤は水溶性高分子である。
1 8 . クレーム 1 5に記載の吸水性樹脂の製造方法であって、 上記分散安定剤は、 ボリ ビニルアルコール、 デンプンおよびその誘導 体、 および、 セルロースおよびその绣導体からなる群より選ばれる少な く とも一種である。
1 9 . クレーム 1 に記載の吸水性樹脂の製造方法は、 さらに、 不飽和単量体を重合させるステツプの後に、
吸水性樹脂の表面近傍を表面架橋剤を用いて処理し、 共有結合を形成 するステツブを含んでいる。
2 0 . クレーム 1 9に記載の吸水性樹脂の製造方法であって、 上記表面架橋剂は、 吸水性樹脂が有するカルボキシル基と反応して共 有結合を形成し得る官能基を複数有している化合物である。
2 1 . クレーム 1 9に記載の吸水性榭脂の製造方法であって、 上記表面架橋剤は、 多価アルコール化合物、 エポキシ化合物、 多価ァ ミ ン化合物、 多価アミ ン化合物とハロエポキシ化合物との縮合物、 およ び、 アルキレン力一ボネー ト化合物からなる群より選ばれる少なく とも 一種である。
2 2 . クレーム 1 9に記載の吸水性榭脂の製造方法は、 さらに、 共有結合を形成するステツプの後に、 吸水性榭脂の表面近傍をカチオン性化合物を用いて処理し、 イオン結 合を形成するステツブを含んでいる。
2 3. クレーム 2 2に記載の吸水性榭脂の製造方法であって、 上記カチオン性化合物は、 吸水性樹脂が有するカルボキシル基と反応 してイオン結合を形成し得る官能基を複数有している化合物である。
2 4. ク レーム 2 2に記載の吸水性樹脂の製造方法であって、 上記カチオン性化合物は、 カチオン性高分子電解質および またはこ れらの塩である。
2 5. ク レーム 1 に記載の吸水性榭脂の製造方法は、 さらに、 不飽和単量体を重合させるステツプの後に、
含水ゲルを乾燥させるステツプを含んでいる。
2 6. クレーム 2 5に記載の吸水性樹脂の製造方法は、 さらに、 含水ゲルを乾燥させるステツブの後に、
乾燥物を粉碎するステツプを含んでいる。
2 7. 吸水性樹脂は、
1 0 m〜 5 0 0 mの範囲内の平均孔径を有する多孔質であり、 か つ、 吸水開始から 6 0分間後の加圧下の吸水量が 2 5 g/g以上、 水可 溶性成分量が 1 5重量%以下、 残存単量体量が 5 0 0 p p m以下である。
2 8. 吸水性樹脂組成物は、
保水能が 2 0 g/g以上、 吸水速度が 1 2 0秒以下、 加圧下の通液逨 度が 2 0 0秒以下である。
2 9. 吸水性樹脂組成物は、
1 0 !!!〜 5 0 0 zmの範囲内の平均孔径を有する多孔質であり、 か つ、 吸水開始から 6 0分間後の加圧下の吸水量が 2 5 gZs以上、 水可 溶性成分景が 1 5重 以下、 残存単量体量が 5 O O p pm以下である 吸水性榭脂と、 無機粉末とを含んでいる。
3 0. ク レーム 2 9に記載の吸水性榭脂組成物であって、 吸水性榭脂 1 0 0重量部に対する無接粉体の割合は、 0. 0 0 1重量 部〜 1 0重量部の範囲内である。
3 1. クレーム 2 9に記載の吸水性樹脂組成物であって、 上記吸水性榭脂の平均粒子径は、 5 0 /zm〜 l , 0 0 0 /zmの範囲内 である。
3 2. クレーム 2 9に記載の吸水性樹脂組成物であって、 上記無機粉末は、 コールターカウンタ一法により測定された平均拉子 径か 2 0 0 m以下の二酸化诖素および珪酸 (塩) からなる群より選ば れる少なく とも一種である。 3 3. —股式 ( 1 )
Figure imgf000086_0001
(式中、 X 、 X は、 それぞれ独立して、 炭素数 1〜 4のアルキ
1 2
レン基を表し、 R 、 R 、 R 、 R 、 R 、 R は、 それぞれ独立
1 2 3 4 5 6
して、 水索原子、 炭素数 1へ 4のアルキル基、 ァリ一ル基、 ァリル基、 またはベンジル基を表す) で表される、 アミ ノ基含有アブ化合物のアク リル酸
3 4 . 一般式 ( 2 )
Figure imgf000087_0001
(式中、 X 、 X は、 それぞれ ί虫立して、 炭素数 1〜4のアルキ
3 4
レン基を表し、 X 、 X は、 それぞれ独立して、 炭素数 2〜4のアル
5 6
キレン基を表し、 R 、 R は、 それぞれ独立して、 水素原子または炭
7 8
素数 1〜 4のアルキル塞を表す) で表される、 ア ミ ノ基含有アブ化合物のアク リル酸塩 <
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