JPH0113490B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0113490B2
JPH0113490B2 JP56077019A JP7701981A JPH0113490B2 JP H0113490 B2 JPH0113490 B2 JP H0113490B2 JP 56077019 A JP56077019 A JP 56077019A JP 7701981 A JP7701981 A JP 7701981A JP H0113490 B2 JPH0113490 B2 JP H0113490B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrogel
polymerization
water
granular
monomers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP56077019A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS57192416A (en
Inventor
Yoshiharu Tategami
Masato Ogura
Masahiro Niwano
Masaru Oota
Fumio Fujita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP7701981A priority Critical patent/JPS57192416A/en
Publication of JPS57192416A publication Critical patent/JPS57192416A/en
Publication of JPH0113490B2 publication Critical patent/JPH0113490B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Description

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

本発明は多量の水を吸収し保持する能力を有す
る高分子材料であるヒドロゲルの製造法に関す
る。 更に詳細には粒状または球状のヒドロゲルを特
別の粉砕処理をせずして、経済的で簡便な方法に
より製造する方法を提供することにある。 近年、親水性高分子材料の医療産業、食品工業
あるいは製造分野への利用が進むにつれて、特に
水不溶性でかつ親水性または吸水性を有するヒド
ロゲルが各種のメンブランや液体クロマト担体な
どの分離精製材料、酵素、固定担体、微生物や植
物の培地、コンタクトレンズや縫合部被覆などの
医療用材料あるいは吸水性や保水性を利用する
種々の用途に用いられるようになつた。 これらの用途のうち、特に吸水性や保水性を利
用する用途分野に用いられるヒドロゲルとして
は、水と接触して短時間の間にできるだけ多量の
水を吸収する能力を有することが望まれる。 このようなヒドロゲルを製造する方法としては
ポリエチレンオキシド、ポリアクリル酸、ポリビ
ニルピロリドン、スルホン化ポリスチレン、ポリ
アクリル酸ソーダなどの水溶性高分子物質を架橋
剤を用いて架橋する方法、親水基の一部を親油基
で置換して水不溶性に変性する方法、アクリル酸
アルカリ金属塩を重合し自己架橋させる方法等が
提案されている。 しかし、上記方法に於いて重合を逆相懸濁重合
法によつて実施した場合には、重合によつて生成
したヒドロゲルを有機溶媒中より分離する際、ヒ
ドロゲルが粘着し、塊状に凝固し、粒状形で得る
ことができない。その結果、機械的に粉砕しなけ
ればならないという操業上の繁雑化があり、加え
て、生産性、収率の低下を招く等の欠点を有して
いる。 このような欠点を改善する方法として、石油系
脂肪族炭化水素溶媒中において、アクリル酸アル
カリ金属塩水溶液をHLB3〜6のソルビタン脂肪
酸エステル分散剤の在存下に重合させることによ
り、粉末化可能な自己架橋型アクリル酸アルカリ
金属塩ポリマーの製造方法が提案されている。
(特開昭53−46389号公報)。 また、本出願人も特願昭56−15239号にてα,
β−不飽和カルボン酸モノマーまたは/およびそ
のアルカリ金属塩を油中水滴型の逆相懸濁重合法
によつて製造するヒドロゲルの製造法において、
粘着防止剤として特定の融点を有する炭化水素油
または/および油脂を用いる方法を提案した。 しかし、上記いずれの方法も有機溶媒から粒状
のヒドロゲルを分離回収する工程では粘着、凝集
が認められなく、きれいな粒状のヒドロゲルとし
て分離できるがこの分離された粒状のヒドロゲル
を乾燥する工程において、粘着、凝集を完全に防
止することが出来ないという不都合を有してい
る。 本発明者らは、上述の実情に鑑み、粒状又は球
状でかつ十分なゲル強度を有する高吸水性のヒド
ロゲルを製造する方法に関して鋭意検討した結
果、重合によつて生成したヒドロゲルを有機溶媒
中より分離する際に、特定の界面活性剤を存在さ
せる場合には、乾燥工程におけるヒドロゲル粒子
同志の粘着を生ずることがなく、粒状のヒドロゲ
ルを直接製造することが出来ることを見い出し、
本発明を完成するに至つた。 すなわち、本発明はα,β−不飽和カルボン酸
モノマーまたは/およびそのアルカリ金属塩を油
中水滴型の逆相懸濁重合法によつて製造するヒド
ロゲルの製造法において、粘着防止剤として
HLBが2.8以下の非イオン性界面活性剤を用いる
ことを特徴とする粒状または球状のヒドロゲルの
製造法を提供するにある。 本発明方法の実施に当り、粘着防止剤は重合に
よつて生成した粒状のヒドロゲルの分散乃至沈澱
した有機溶媒から粒状のヒドロゲルを分離回収
し、ついで乾燥する際に生ずる、粒状のヒドロゲ
ル同志の融着現象を実質的乃至完全に無くするも
のである。特に本発明の方法によれば有機溶媒か
ら粒状のヒドロゲルを分離した時には、粘着、凝
集している状態のものでも乾燥品は解砕により粒
状のヒドロゲルとして回収出来る。 かかる粘着防止剤の使用により重合によつて生
成した粒状のヒドロゲルを融着を生ずることなく
回収することが出来るという利点がある。それ故
に、従来のように回収後、粉砕するという操作が
不要となり極めて経済的である。 本発明方法の実施に当り用いられる粘着防止剤
はHLBが2.8以下の非イオン性界面活性剤であ
り、HLBが2.8より大であると、溶媒と分離した
ヒドロゲルを乾燥する段階で得られるヒドロゲル
が融着状態となり好ましくない。 好適にはHLBが2.5〜0.3の非イオン性界面活性
剤が用いられる。室温で油状であるものがさらに
好適である。 具体的にはソルビタントリオレート、ソルビタ
ンリステアレート、ソルビタンテトラステアレー
ト、グリセロールモノオレート、グリセロールモ
ノステアレート、プロピレングリコールモノステ
アレート又はこれらの混合物などを好適に用いる
ことができる。これらの中で特にソルビタントリ
オレート、ソルビタントリステアレート、グリセ
ロールモノオレート、グリセロールモノステアレ
ートが好適に用いられる。 ここにいうH.L.B.とはW.C.グリフインによつ
て提案された界面活性剤における親水性−親油性
〔Hydrophilic Lipophilic Balance(ヒドロフイ
リツク・リポフイリツク・バランス)〕の理論に
よつて求められた数値である〔J.Soc.Cosmetic
Chemists(ジヤーナル・オブ・ソサエテイー・コ
スメテイツク・ケミスト)、311(1949)〕。 粘着防止剤は、重合終了後の分散液又はスラリ
ーに添加する。 粘着防止剤の添加量は、一般にヒドロゲルに対
して0.05重量%以上、好ましくは0.1〜50重量%
とされる。 添加量が0.05重量%未満になると粘着防止効果
が僅かとなり、また多量に添加することは特に制
限されるわけではないが経済的でないので一般に
生成したヒドロゲルに対して10重量%位までであ
る。 上述した特定のHLBを有する非イオン性界面
活性剤を粘着防止剤として用いることにより有機
溶媒からヒドロゲルを分離する工程では一見して
粘着、凝集しているようなものが、次の乾燥工程
を経た后は粒状のヒドロゲルとして又は解砕によ
り粒状のヒドロゲルとして回収出来るという利点
が達成される。 公知の特開昭53−46389号公報において、重合
時にHLBが3未満の界面活性剤の場合には、扱
い易いサラサラとした粒子とならないと述べてい
るが、これは分離工程でのことで乾燥することに
より粒状のヒドロゲルが得られることは公知の文
献の発明者は認識していない。 更に本発明方法の実施に当り、前記粘着防止剤
に加えて、炭化水素油または/および油脂を添加
し、有機溶媒からヒドロゲルを分離する工程にお
けるヒドロゲルの粘着、凝集を防止し、分離工程
から乾燥工程の間のヒドロゲルの取扱いを容易に
することはより有効である。 このような併用粘着防止剤を用いることによ
り、乾燥工程においてもより有効な粘着防止剤が
達成出来るという顕著な効果が発揮される。 炭化水素油または/および油脂としてはヒドロ
ゲルの回収系の乾燥温度以上の沸点、好ましくは
乾燥温度より50℃以上高い沸点及びヒドロゲルと
溶媒の分離操作温度以下の融点、好ましくは分離
操作温度より20℃以上低い融点を有する炭化水素
油または/および油脂、好適には、沸点250℃以
上及び融点30℃以下の炭化水素油または/および
油脂が用いられる。 具体的には流動パラフイン、綿実油、大豆油、
ナタネ油、ヤシ油、液体ロウ、サラダ油、天ぷら
油、ヘツト、ラート等を挙げることができる。 炭化水素油または/および油脂から成る粘着防
止剤の適用方法は重合系、また重合終了后の分散
液又はスラリーに添加してもよいが、より重合終
了后の分散液又はスラリーに添加するのがより好
適である。 また、炭化水素油または/および油脂から成る
粘着防止剤の添加量は、一般にヒドロゲルに対し
て0.05重量%以上、好ましくは0.1〜10重量%と
される。 本発明方法は以下のようなヒドロゲルの製造法
に適用される。 本発明方法において用いられるα,β−不飽和
カルボン酸モノマーまたは/およびそのアルカリ
金属塩モノマーとしてはアクリル酸、メタクリル
酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマ
ール酸およびそれらのアンモニウム塩、アルカリ
金属塩モノマー等を挙げることができる。 これらの中で特に好適に使用出来るものとして
はアクリル酸とメタクリル酸およびそれらのアル
カリ金属塩モノマーを挙げることができる。 アルカリ金属としてはナトリウム、カリウム、
カルシウム、バリウムなどを挙げることができ
る。 勿論、ヒドロゲルを製造する目的の範囲内で他
のエチレン系不飽和単量体を共重合させることも
できる。 重合媒体として用いられる有機溶媒としてはn
−ヘキサン、n−ヘプタン、シクロヘキサン等の
脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン
などの芳香族炭化水素等公知の有機溶媒を用いる
ことができる。 本発明方法は逆相懸濁重合方法に於いて橋かけ
剤の存在下又は不存在下で重合を行なう系に適用
できる。 橋かけ剤を用いて製造したヒドロゲルは機械的
強度が改善されるが、一般に吸水量は低下する。 これに対して橋かけ剤を用いないで製造した自
己架橋型のヒドロゲルは吸水量が高いという特徴
を有している。 重合方法の選定はヒドロゲルの使用目的等によ
り適宜なされる。 橋かけ剤の存在下に重合を行う場合に用いられ
る橋かけ剤としてはα,β−不飽和酸モノマーま
たは/およびそのアルカリ金属塩モノマーと共重
合可能なものであればよく、例えば、エチレング
リコール、プロピレングリコール、トリメチロー
ルプロパン、グリセリン、ポリオキシエチレング
リコール、ポリオキシプロピレングリコール等の
ポリオール類のジ又はトリ(メタ)アクリル酸エ
ステル類、前記ポリオール類とマレイン酸、フマ
ール酸などの不飽和酸類とを反応させて得られる
不飽和ポリエステル類、N,N−メチレンビスア
クリルアミドなどのビスアクリルアミド類、ポリ
エポキシドと(メタ)アクリル酸とを反応させて
得られるシまたはトリ(メタ)アクリル酸エステ
ル類、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレ
ンジイソシアネートなどのポリイソシアネートと
(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチルとを反応さ
せて得られるジ(メタ)アクリル酸カルバミルエ
ステル類、アリル化デンプン、アリル化セルロー
ズ、ジアリルフタレート、N,N′,N″−トリア
リルイソシアヌレート、ジビニルベンゼン等が挙
げられる。 橋かけ剤は一般に0.001〜1重量%、好ましく
は0.01〜0.5重量%の割合で使用するが橋かけ剤
の割合が0.001重量%より少なくなると生成ヒド
ロゲルの強度が低下し、一方、1重量%を越すよ
うになるとヒドロゲルの吸水量が50%以下に低下
するようになる。 重合に当り、α,β−不飽和カルボン酸モノマ
ーおよび/またはそのアルカリ金属塩の有機溶媒
中における濃度は一般に5〜50重量%の範囲内
で、また、水/有機溶媒(重量比)は一般に0〜
50/100〜50の範囲内で用いられる。 重合触媒の使用量はモノマーに対して一般に
0.001〜1重量%、好ましくは0.01〜0.1重量%の
範囲で用いられる。 重合触媒としては重合が逆相懸濁重合において
水相で行なわれるために、過硫酸カリウム、過硫
酸アンモニウム、過酸化水素又はこれらと亜硫酸
水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、ピロ亜硫
酸ナトリウム、ロンガリツト等の適当な還元剤と
の併用系等の水溶性触媒が用いられる。 重合反応は一般に40〜100℃で撹拌下に実施さ
れ圧力は減圧下から加圧下まで幅ひろく実施され
る。 重合の実施に当り使用される分散安定剤、界面
活性剤としては、公知のものを使用することがで
きる。好ましい分散安定剤、界面活性剤としては
有機溶媒に対して親和性を有するカルボキシル基
含有重合体、塩基性窒素含有重合体、および
HLBが3〜9の非イオン界面活性剤などをあげ
ることができる。具体的にはカルボキシル基含有
重合体としては、有機溶媒に対し親和性を有する
カルボキシル基含有重合体であれば如何なるもの
でも用いることができるが、通常カルボキシル基
を有する単量体とエチレン系不飽和単量体との共
重合体、エチレン系不飽和単量体の単独又は共重
合体に対してカルボキシル基を有する単量体を反
応させた重合体、エチレン系不飽和単量体の単独
又は共重合体に対してカルボキシル基を有する単
量体をグラフト重合したグラフト共重合体、これ
らの変性物等が用いられる。 塩基性窒素含有重合体としては、有機溶媒に対
し親和性を有する塩基性窒素含有重合体であれば
如何なるものでも用いることができるが、通常塩
基性窒素を有する単量体とエチレン系不飽和単量
体との共重合体、エチレン系不飽和単量体の単独
又は共重合体に対して塩基性窒素を有する単量体
を反応させた重合体、エチレン系不飽和単量体の
単独又は共重合体に対して塩基性窒素を有する単
量体をグラフト重合したグラフト共重合体、これ
らの変性物等が用いられる。HLBが3〜9の非
イオン界面活性剤としてはソルビタンモノステア
レート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタン
モノラウレート、ソルビタンモノパルミテート等
のソルビタン脂肪酸エステル類、グリセリンモノ
ステアレート等のグリセリン脂肪酸エステル類、
シヨ糖ジステアレート、シヨ糖トリステアレート
等のシヨ糖脂肪酸エステル類およびこれらの混合
物をあげることが出来る。使用されるこれらの分
散剤、界面活性剤の量は仕込みモノマーに対して
一般に0.01〜20重量%である。重合反応生成物は
沈降、過、遠心分離等の公知の手段によりヒド
ロゲルと有機溶媒とを分離する。分離操作は一般
に10〜100℃の温度で実施される。 分離されたヒドロゲルは次いで溝型乾燥機、棚
式減圧乾燥機、撹拌機つき減圧乾燥機、ロータリ
ー式乾燥後、流動乾燥機、気流型乾燥機、プレー
ト乾燥機等の公知の手段により乾燥される。乾燥
温度は重合に用いる有機溶媒の種類等により異な
るが、一般に20〜150℃の温度で実施される。か
くして、重合系又は重合後に粘着防止剤を添加し
た本発明方法によれば、乾燥して得られたヒドロ
ゲルが粘着したり塊状に凝固することがなく、機
械的紛砕などの工程を必要としないで粒状のヒド
ロゲルを製造することができる。 以上詳述した本発明方法によつて製造されたヒ
ドロゲルは分散剤、界面活性剤の種類、添加量等
によつても変わるが一般に平均粒子径が約20〜
3000μの範囲で任意にコントロールされたヒドロ
ゲルを粉砕処理を必要とせずして製造することが
可能である。 本発明方法によつて製造された粒状のヒドロゲ
ルは十分なゲル強度及び優れた吸水能力を有して
いる。 以下に実施例を挙げて本発明方法を更に詳細に
説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。なお、実施例中、ヒドロゲルの吸水率は 吸水率(g/g)=(吸水ヒドロゲル重量)/ (乾燥ヒドロゲル重量) で表示した。 平均粒径は篩別法によつて求めた。さらにヒド
ロゲルの強度は飽和吸水ヒドロゲル粒子の圧壊強
度を ヒドロゲルの強度= (圧壊荷重)/π(飽和ヒドロゲル半径)2 により表示した。 実施例 1 5のフラスコにメタクリル酸とメタクリル酸
エチルをグラフトしたエチレン−プロピレン−ジ
エンモノマー共重合体(以下EPDMと略記する。
カルボキシ基含量=6.6モル%)14gをn−ヘキ
サン2に溶解させて添加した。 一方、水270ml、アクリル酸200gと水酸化ナト
リウム90gを混合した後、過硫酸カリウム150mg
とN,N′−メチレン−ビス−(アクリルアミド)
を30mgを加え、アクリル酸ナトリウム水溶液を調
製した。このアクリル酸ナトリウム水溶液を上記
5のフラスコ内に300rpmで撹拌しながら滴下
し、60℃、3時間重合させた。重合後、第1表に
示す種類及び量の粘着防止剤を添加し、60℃で30
分間撹拌した。 その後、重合反応生成物を30℃で遠心過分離
してヒドロゲルを分離した。分離したヒドロゲル
を撹拌機付き減圧乾燥機で80℃で10時間減圧乾燥
させた。乾燥工程におけるヒドロゲルの粒子の状
態を第1表に示した。 得られたヒドロゲルの特性は実験番号1−1に
おいて、平均粒径210μ、吸水率600g/gであ
り、ゲル強度は800g/cm2であつた。
The present invention relates to a method for producing hydrogels, which are polymeric materials that have the ability to absorb and retain large amounts of water. More specifically, it is an object of the present invention to provide an economical and simple method for producing granular or spherical hydrogel without special pulverization treatment. In recent years, as the use of hydrophilic polymer materials in the medical industry, food industry, and manufacturing fields has progressed, hydrogels that are insoluble in water and have hydrophilic or water-absorbing properties are being used as separation and purification materials such as various membranes and liquid chromatography carriers. It has come to be used for enzymes, immobilized carriers, culture media for microorganisms and plants, medical materials such as contact lenses and suture coverings, and various other uses that utilize water absorption and water retention. Among these applications, hydrogels used particularly in application fields that utilize water absorption or water retention are desired to have the ability to absorb as much water as possible in a short period of time upon contact with water. Methods for producing such hydrogels include crosslinking water-soluble polymeric substances such as polyethylene oxide, polyacrylic acid, polyvinylpyrrolidone, sulfonated polystyrene, and sodium polyacrylate using a crosslinking agent; A method of substituting with a lipophilic group to make it water-insoluble, a method of polymerizing an alkali metal acrylic acid salt and self-crosslinking, etc. have been proposed. However, in the above method, when the polymerization is carried out by a reversed-phase suspension polymerization method, when the hydrogel produced by the polymerization is separated from the organic solvent, the hydrogel sticks and solidifies into a lump. Not available in granular form. As a result, it is necessary to mechanically pulverize, which complicates the operation, and in addition, there are disadvantages such as a decrease in productivity and yield. As a method to improve these drawbacks, a powder-formable powder is obtained by polymerizing an aqueous solution of alkali metal acrylate in a petroleum-based aliphatic hydrocarbon solvent in the presence of a sorbitan fatty acid ester dispersant with HLB3 to HLB6. A method for producing a self-crosslinking alkali metal acrylate polymer has been proposed.
(Japanese Patent Application Laid-open No. 53-46389). In addition, the present applicant also filed α,
In a method for producing a hydrogel in which a β-unsaturated carboxylic acid monomer or/and its alkali metal salt is produced by a water-in-oil reverse phase suspension polymerization method,
A method using a hydrocarbon oil or/and fat with a specific melting point as an anti-blocking agent was proposed. However, in any of the above methods, no adhesion or aggregation is observed in the step of separating and recovering the granular hydrogel from the organic solvent, and it is possible to separate it as a clean granular hydrogel, but in the step of drying the separated granular hydrogel, adhesion, It has the disadvantage that aggregation cannot be completely prevented. In view of the above-mentioned circumstances, the present inventors conducted intensive studies on a method for producing a highly absorbent hydrogel that is granular or spherical and has sufficient gel strength. We have discovered that when a specific surfactant is present during separation, granular hydrogels can be directly produced without adhesion between hydrogel particles during the drying process.
The present invention has now been completed. That is, the present invention provides a method for producing a hydrogel in which an α,β-unsaturated carboxylic acid monomer or/and its alkali metal salt is produced by a water-in-oil type reverse-phase suspension polymerization method.
The present invention provides a method for producing a granular or spherical hydrogel characterized by using a nonionic surfactant with an HLB of 2.8 or less. In carrying out the method of the present invention, the anti-blocking agent is the fusion of the granular hydrogels that occurs when the granular hydrogels produced by polymerization are separated and recovered from the organic solvent in which they are dispersed or precipitated, and then dried. This substantially or completely eliminates the phenomenon of adhesion. In particular, according to the method of the present invention, when granular hydrogel is separated from an organic solvent, the dried product can be recovered as granular hydrogel by crushing even if it is in a sticky or agglomerated state. The use of such an anti-blocking agent has the advantage that the granular hydrogel produced by polymerization can be recovered without fusion. Therefore, the conventional operation of pulverizing after collection is not required, which is extremely economical. The anti-blocking agent used in carrying out the method of the present invention is a nonionic surfactant with an HLB of 2.8 or less. If the HLB is greater than 2.8, the hydrogel obtained in the step of drying the hydrogel separated from the solvent will be This results in a fused state, which is not preferable. A nonionic surfactant having an HLB of 2.5 to 0.3 is preferably used. More preferred are those that are oily at room temperature. Specifically, sorbitan triolate, sorbitan restearate, sorbitan tetrastearate, glycerol monooleate, glycerol monostearate, propylene glycol monostearate, or mixtures thereof can be suitably used. Among these, sorbitan triolate, sorbitan tristearate, glycerol monooleate, and glycerol monostearate are particularly preferably used. The HLB referred to here is a numerical value determined based on the theory of hydrophilic-lipophilic balance in surfactants proposed by W. C. Griffin [J.Soc. .Cosmetic
Chemists (Journal of Society Cosmetic Chemists) 1 , 311 (1949)]. The antiblocking agent is added to the dispersion or slurry after polymerization. The amount of anti-blocking agent added is generally 0.05% by weight or more, preferably 0.1 to 50% by weight based on the hydrogel.
It is said that If the amount added is less than 0.05% by weight, the anti-adhesive effect will be slight, and although there is no particular restriction on adding a large amount, it is not economical, so the amount is generally up to about 10% by weight based on the produced hydrogel. In the process of separating hydrogels from organic solvents by using the above-mentioned nonionic surfactant with a specific HLB as an anti-blocking agent, what appears to be sticky or agglomerated at first glance can be removed through the next drying process. The advantage is achieved that it can be recovered afterwards as a granular hydrogel or by disintegration as a granular hydrogel. In the well-known Japanese Patent Application Laid-open No. 53-46389, it is stated that if a surfactant has an HLB of less than 3 during polymerization, it will not become smooth particles that are easy to handle, but this is due to the separation process and drying. It is not recognized by the inventors of the known literature that granular hydrogels can be obtained by doing so. Furthermore, in carrying out the method of the present invention, in addition to the above-mentioned anti-blocking agent, a hydrocarbon oil or/and fat is added to prevent adhesion and aggregation of the hydrogel in the step of separating the hydrogel from the organic solvent, and to prevent the hydrogel from drying from the separation step. It is more effective to facilitate handling of the hydrogel during processing. By using such a combined anti-blocking agent, a remarkable effect is exhibited in that a more effective anti-blocking agent can be achieved even in the drying process. The hydrocarbon oil or/and oil has a boiling point higher than the drying temperature of the hydrogel recovery system, preferably 50°C or more higher than the drying temperature, and a melting point lower than the separation operation temperature of the hydrogel and solvent, preferably 20°C higher than the separation operation temperature. A hydrocarbon oil or/and fat or oil having a melting point as low as 250° C. or higher, preferably a hydrocarbon oil or/and fat having a boiling point of 250° C. or higher and a melting point of 30° C. or lower is used. Specifically, liquid paraffin, cottonseed oil, soybean oil,
Examples include rapeseed oil, coconut oil, liquid wax, salad oil, tempura oil, hetu, lato, and the like. The anti-blocking agent made of hydrocarbon oil or/and fat may be applied to the polymerization system or to the dispersion or slurry after the polymerization, but it is more preferable to add it to the dispersion or slurry after the polymerization. More suitable. Further, the amount of the anti-blocking agent made of hydrocarbon oil and/or oil or fat added is generally 0.05% by weight or more, preferably 0.1 to 10% by weight, based on the hydrogel. The method of the present invention is applied to the following hydrogel manufacturing method. The α,β-unsaturated carboxylic acid monomers and/or their alkali metal salt monomers used in the method of the present invention include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid and their ammonium salts, alkali metal Examples include salt monomers. Among these, acrylic acid, methacrylic acid, and alkali metal salt monomers thereof can be mentioned as those which can be used particularly preferably. Alkali metals include sodium, potassium,
Examples include calcium and barium. Of course, other ethylenically unsaturated monomers can also be copolymerized within the scope of the purpose of producing the hydrogel. The organic solvent used as the polymerization medium is n
- Known organic solvents such as aliphatic hydrocarbons such as hexane, n-heptane and cyclohexane, and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene can be used. The method of the present invention can be applied to a system in which polymerization is carried out in the presence or absence of a crosslinking agent in a reverse phase suspension polymerization method. Hydrogels made with crosslinking agents have improved mechanical strength, but generally have reduced water absorption. On the other hand, self-crosslinking hydrogels produced without the use of crosslinking agents are characterized by high water absorption. The polymerization method is appropriately selected depending on the intended use of the hydrogel. When polymerizing in the presence of a crosslinking agent, any crosslinking agent that can be copolymerized with the α,β-unsaturated acid monomer and/or its alkali metal salt monomer may be used, such as ethylene glycol. , di- or tri(meth)acrylic acid esters of polyols such as propylene glycol, trimethylolpropane, glycerin, polyoxyethylene glycol, and polyoxypropylene glycol, and combinations of the above polyols and unsaturated acids such as maleic acid and fumaric acid. unsaturated polyesters obtained by reacting polyepoxide with (meth)acrylic acid; bisacrylamides such as N,N-methylenebisacrylamide; Di(meth)acrylic acid carbamyl esters obtained by reacting polyisocyanates such as diisocyanate and hexamethylene diisocyanate with hydroxyethyl (meth)acrylate, allylated starch, allylated cellulose, diallyl phthalate, N,N ',N''-trialyl isocyanurate, divinylbenzene, etc. The crosslinking agent is generally used in a proportion of 0.001 to 1% by weight, preferably 0.01 to 0.5% by weight, but the proportion of the crosslinking agent is 0.001% by weight. When the amount is less than 1% by weight, the strength of the resulting hydrogel decreases, while when it exceeds 1% by weight, the water absorption amount of the hydrogel decreases to 50% or less.During polymerization, α,β-unsaturated carboxylic acid monomer and The concentration of / or the alkali metal salt thereof in the organic solvent is generally in the range of 5 to 50% by weight, and the water/organic solvent (weight ratio) is generally in the range of 0 to 50% by weight.
Used within the range of 50/100 to 50. The amount of polymerization catalyst used is generally the same as that of the monomer.
It is used in a range of 0.001 to 1% by weight, preferably 0.01 to 0.1% by weight. Since polymerization is carried out in the aqueous phase in reverse-phase suspension polymerization, suitable polymerization catalysts such as potassium persulfate, ammonium persulfate, hydrogen peroxide, or these together with sodium bisulfite, sodium thiosulfate, sodium pyrosulfite, Rongarit, etc. A water-soluble catalyst is used in combination with a reducing agent. The polymerization reaction is generally carried out at a temperature of 40 to 100°C with stirring, and at a wide range of pressures from reduced pressure to increased pressure. As the dispersion stabilizer and surfactant used in the polymerization, known ones can be used. Preferred dispersion stabilizers and surfactants include carboxyl group-containing polymers having affinity for organic solvents, basic nitrogen-containing polymers, and
Examples include nonionic surfactants with an HLB of 3 to 9. Specifically, as the carboxyl group-containing polymer, any carboxyl group-containing polymer that has an affinity for organic solvents can be used, but usually a monomer having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated polymer are used. Copolymers with monomers, polymers obtained by reacting monomers or copolymers of ethylenically unsaturated monomers with monomers having a carboxyl group, monomers or copolymers of ethylenically unsaturated monomers Graft copolymers obtained by graft-polymerizing a monomer having a carboxyl group to a polymer, modified products thereof, and the like are used. As the basic nitrogen-containing polymer, any basic nitrogen-containing polymer that has an affinity for organic solvents can be used, but usually monomers having basic nitrogen and ethylenically unsaturated monomers are used. copolymers with basic nitrogen-containing monomers, monopolymers or copolymers of ethylenically unsaturated monomers, monopolymers or copolymers of ethylenically unsaturated monomers, monomers or copolymers of ethylenically unsaturated monomers; Graft copolymers obtained by graft-polymerizing a monomer having basic nitrogen onto a polymer, modified products thereof, and the like are used. Nonionic surfactants with an HLB of 3 to 9 include sorbitan fatty acid esters such as sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan monolaurate, and sorbitan monopalmitate; glycerin fatty acid esters such as glycerin monostearate;
Examples include sucrose fatty acid esters such as sucrose distearate and sucrose tristearate, and mixtures thereof. The amount of these dispersants and surfactants used is generally 0.01 to 20% by weight based on the monomers charged. The polymerization reaction product is separated into hydrogel and organic solvent by known means such as sedimentation, filtration, and centrifugation. Separation operations are generally carried out at temperatures between 10 and 100°C. The separated hydrogel is then dried by known means such as a groove dryer, a shelf-type vacuum dryer, a vacuum dryer with an agitator, a rotary dryer, a fluidized bed dryer, a flash dryer, a plate dryer, etc. . Although the drying temperature varies depending on the type of organic solvent used in the polymerization, it is generally carried out at a temperature of 20 to 150°C. Thus, according to the method of the present invention in which an anti-blocking agent is added during polymerization or after polymerization, the hydrogel obtained by drying does not stick or coagulate into lumps, and there is no need for steps such as mechanical crushing. Particulate hydrogels can be produced using The hydrogel produced by the method of the present invention detailed above generally has an average particle diameter of about 20 to
It is possible to produce hydrogels with arbitrarily controlled thickness in the range of 3000μ without the need for pulverization. The granular hydrogel produced by the method of the present invention has sufficient gel strength and excellent water absorption ability. The method of the present invention will be explained in more detail with reference to Examples below, but the present invention is not limited thereto. In the examples, the water absorption rate of the hydrogel was expressed as water absorption rate (g/g)=(weight of water-absorbing hydrogel)/(weight of dry hydrogel). The average particle size was determined by the sieving method. Furthermore, the strength of the hydrogel was expressed as the crushing strength of the saturated water-absorbing hydrogel particles as hydrogel strength = (crushing load)/π (saturated hydrogel radius) 2 . An ethylene-propylene-diene monomer copolymer (hereinafter abbreviated as EPDM) was obtained by grafting methacrylic acid and ethyl methacrylate into the flask of Example 1-5.
14 g (carboxy group content = 6.6 mol%) was dissolved in 2 mols of n-hexane and added. Meanwhile, after mixing 270 ml of water, 200 g of acrylic acid and 90 g of sodium hydroxide, 150 mg of potassium persulfate was added.
and N,N'-methylene-bis-(acrylamide)
30 mg was added to prepare an aqueous sodium acrylate solution. This aqueous sodium acrylate solution was added dropwise into the flask in step 5 while stirring at 300 rpm, and polymerized at 60°C for 3 hours. After polymerization, add the type and amount of anti-blocking agent shown in Table 1, and heat at 60℃ for 30 minutes.
Stir for a minute. Thereafter, the polymerization reaction product was centrifuged at 30°C to separate the hydrogel. The separated hydrogel was dried under reduced pressure at 80°C for 10 hours in a vacuum dryer equipped with a stirrer. Table 1 shows the state of the hydrogel particles during the drying process. In Experiment No. 1-1, the obtained hydrogel had an average particle size of 210 μm, a water absorption rate of 600 g/g, and a gel strength of 800 g/cm 2 .

【表】 実施例 2 実施例1の方法で重合させて得られた分散液に
第2表に示す種類及び量の粘着防止剤を添加し30
℃で1時間撹拌した。 その后、該粘着防止剤添加分散液を30℃で遠心
過分離してヒドロゲルを分離し、次いで分離し
たヒドロゲルを撹拌機付き減圧乾燥機で80℃で10
時間減圧乾燥させた。 分離工程及び乾燥工程におけるヒドロゲルの粒
子の状態を第2表に示した。
[Table] Example 2 An anti-blocking agent of the type and amount shown in Table 2 was added to the dispersion obtained by polymerization according to the method of Example 1.
Stirred at ℃ for 1 hour. After that, the anti-blocking agent-added dispersion was centrifuged at 30°C to separate the hydrogel, and then the separated hydrogel was dried at 80°C for 10 minutes in a vacuum dryer with a stirrer.
Dry under reduced pressure for an hour. Table 2 shows the state of the hydrogel particles during the separation process and drying process.

【表】【table】

【表】 実施例 3 10のフラスコにソルビタンモノステアレート
28g、綿実油40gをシクロヘキサン4に溶解さ
せて添加した。一方、水540ml、アクリル酸400g
と水酸化ナトリウム180gを混合した後、過硫酸
カリウム300mgとN,N′−メチレン−ビス−(ア
クリルアミド)を60mg加え、アクリル酸ナトリウ
ム水溶液を調製した。このアクリル酸ナトリウム
水溶液を上記10のフラスコに200rpmで撹拌し
ながら滴下し、300Torrの減圧下で50℃で6時間
重合させた。 重合後、デカンテーシヨンによつて溶媒を約3
除去したのち、ソルビタントリステアレート40
gを添加しゆるやかに撹拌したのち重合反応物を
室温で吸引過機を用いてヒドロゲルを分離し
た。粒状のヒドロゲルが得られた。得られたヒド
ロゲルを棚式減圧乾燥機を用いて、80℃で10時間
乾燥させた。乾燥工程におけるヒドロゲルの粒子
の状態は、粘着、凝集粒を認めなかつた。 得られたヒドロゲルの特性は平均粒径45μ、吸
水率400g/gであり、ヒドロゲル強度は250g/
cm2であつた。
[Table] Example 3 Sorbitan monostearate in 10 flasks
28 g and 40 g of cottonseed oil were dissolved in 4 cyclohexane and added. Meanwhile, 540ml of water, 400g of acrylic acid
After mixing 180 g of sodium hydroxide, 300 mg of potassium persulfate and 60 mg of N,N'-methylene-bis-(acrylamide) were added to prepare an aqueous sodium acrylate solution. This aqueous sodium acrylate solution was added dropwise to the flask No. 10 above while stirring at 200 rpm, and polymerized at 50° C. for 6 hours under reduced pressure of 300 Torr. After polymerization, the solvent is removed by decantation.
After removal, sorbitan tristearate 40
After adding 1.5 g of water and stirring gently, the hydrogel was separated from the polymerization reaction product at room temperature using a suction filter. A granular hydrogel was obtained. The obtained hydrogel was dried at 80°C for 10 hours using a shelf vacuum dryer. The state of the hydrogel particles during the drying process showed no adhesion or agglomeration. The characteristics of the obtained hydrogel are an average particle size of 45μ, a water absorption rate of 400g/g, and a hydrogel strength of 250g/g.
It was warm in cm2 .

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 α,β−不飽和カルボン酸モノマーまたは/
およびそのアルカリ金属塩を油中水滴型の逆相懸
濁重合法によつて製造するヒドロゲルの製法にお
いて、粘着防止剤としてHLBが2.8以下の非イオ
ン性界面活性剤を重合終了後に添加することを特
徴とするヒドロゲルの製法。
1 α,β-unsaturated carboxylic acid monomer or/
In the method for producing hydrogels in which alkali metal salts and their alkali metal salts are produced by a water-in-oil type reverse-phase suspension polymerization method, it is recommended that a nonionic surfactant with an HLB of 2.8 or less be added as an anti-blocking agent after the completion of polymerization. Characteristic hydrogel manufacturing method.
JP7701981A 1981-05-20 1981-05-20 Production of hydrogel Granted JPS57192416A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7701981A JPS57192416A (en) 1981-05-20 1981-05-20 Production of hydrogel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7701981A JPS57192416A (en) 1981-05-20 1981-05-20 Production of hydrogel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57192416A JPS57192416A (en) 1982-11-26
JPH0113490B2 true JPH0113490B2 (en) 1989-03-07

Family

ID=13622040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7701981A Granted JPS57192416A (en) 1981-05-20 1981-05-20 Production of hydrogel

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS57192416A (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4554018A (en) * 1984-02-01 1985-11-19 Allied Colloids Limited Production of polymeric thickeners and their use in printing
JP4817485B2 (en) * 2000-09-27 2011-11-16 住友精化株式会社 Method for producing water absorbent resin
US9745392B2 (en) 2014-03-26 2017-08-29 Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. Method for producing water-absorbent resin particle

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56161408A (en) * 1980-05-19 1981-12-11 Kao Corp Production of water-absorbing resin

Also Published As

Publication number Publication date
JPS57192416A (en) 1982-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6411049B2 (en)
US4093776A (en) Process for preparation of spontaneously-crosslinked alkali metal acrylate polymers
JP3119900B2 (en) Method for producing superabsorbent polymer
US4451582A (en) Preparation of insoluble, only slightly swellable polymers of basic vinyl-heterocyclic compounds
US5807916A (en) Process for obtaining polymers which are superabsorbent for water and aqueous fluids in the form of particle aggregates
JPS648006B2 (en)
US5342899A (en) Process for recycling aqueous fluid absorbents fines to a polymerizer
JPH0912613A (en) Method for producing water absorbent resin
JPH05508674A (en) Method for manufacturing water-swellable products using ultrafine water-swellable polymer powder
JP3363000B2 (en) Method for producing water absorbent resin
US3907720A (en) Insoluble porous polymeric iodine complexes useful as bactericides
CN111978436B (en) High-efficiency and low-consumption reverse suspension polymerization preparation process of water-absorbing compound
EP0356240B1 (en) Methods of drying biological products
JPS6351443B2 (en)
JPS6181404A (en) Absorbent composition and its manufacturing method
CN111592610B (en) Method for preparing water-absorbent resin by reversed-phase suspension polymerization
JPH11130968A (en) Water absorbent resin and method for producing the same
JPH0113490B2 (en)
JPS6336321B2 (en)
JPS637203B2 (en)
JPH0326204B2 (en)
JPS61157513A (en) Production of polymer having high water absorption property
JPH0848721A (en) Method for producing water absorbent resin
JPH0121164B2 (en)
JPS63186751A (en) Production of fine particle of highly water-absorptive resin