JPH0366347B2 - - Google Patents

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JPH0366347B2
JPH0366347B2 JP57231294A JP23129482A JPH0366347B2 JP H0366347 B2 JPH0366347 B2 JP H0366347B2 JP 57231294 A JP57231294 A JP 57231294A JP 23129482 A JP23129482 A JP 23129482A JP H0366347 B2 JPH0366347 B2 JP H0366347B2
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Masashi Watanabe
Masato Ogura
Masashi Aoshima
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は軟質樹脂またはゴムに高吸水性高分子
と膨潤性ウレタンを均一に混合せしめてなる新規
な吸水性および保水性材料に関するものである。
軟質樹脂またはゴムは疎水性の材料であり、これ
らの基材に吸水性および保水性を付与させようと
いう要請があつた。このためにこれまで種々の方
法が提案されている。 例えば、基剤の表面を化学的に処理して親水性
を高める方法、高吸水性高分子を基材の表面に塗
布したり混合含有せしめる方法などが知られてい
る。 なかでも高吸水性高分子を用いる方法は比較的
実施が容易であり、本発明者らは、基材に高吸水
性高分子を混合せしめることを特徴とする吸水性
および保水性の付与方法について、特開昭53−
9108、特開昭56−33032を提案した。 一方、ウレタンやゴムなどの基材に膨潤性ウレ
タンを混合したコーキング材組成物、例えば特開
昭51−96848、特開昭53−143653、特開昭54−
7463、特開昭54−7461、特開昭54−20066、特開
昭57−23618、特開昭57−23654、特開昭57−
145170、特開昭57−147570などが提案されてい
る。 例えば、天然ゴムを基材とした水膨潤性コーキ
ング材を製造する際に、吸水性物質として高吸水
性高分子を混合した場合は、長期にわたつて永久
ひずみが生じにくゝ、また復元力が大きいので、
止水能力においては他のコーキング材よりも優れ
ているといえる。しかし、水中の初期の膨潤速度
が遅いのが欠点である。一方、天然ゴムに膨潤性
ウレタンを混合してなる水膨潤性コーキング材は
水中での膨潤速度は速いが、吸水率が低く、また
長期使用に対しては加水分解による保水性の低下
が生じる欠点があつた。 本発明者らは、前述の欠点を改良した吸水性お
よび保水性材料について鋭意研究した結果、平均
粒径100μ以下(好ましくは20μ以下)の微粉体の
高吸水性高分子と膨潤性ウレタンを軟質樹脂また
はゴム中に均一に混合せしめることによつて、本
発明の目的とする吸水性および保水性をうること
に成功した。 本発明は軟質樹脂又はゴムを用いること、微粉
状の高吸水性分子と膨潤性ウレタンを同時に使用
することを必須項目としている。 本発明における吸水性および保水性が著しく改
良させるメカニズムは明らかでないが、恐らく、
基材中に含まれている膨潤性ウレタンにより初期
の吸水が始まり、吸水が基材の内部に進むと同時
に、高吸水性高分子による二次的な膨潤が誘発さ
れるものと推定されるが、基材にそれぞれ単独に
混合した場合にくらべ、本発明の場合には膨潤速
度が相乗的に加速されることは、全く予期できな
いことであつた。 本発明による最大の特徴は、前述した如く、両
者の相乗効果により、基材に対するそれぞれの混
合量が少なくても十分な吸水性と保水性を与える
ことが可能である。また、吸水性物質の混合によ
る基材の機械的性質(特に伸び、ひき裂強度)の
低下も少なく、経済的効果も大きい。 本発明に用いられる高吸水性高分子は自重の50
倍以上の純水を吸水し、水に不溶性であることが
望ましい。50倍より低い高吸水性高分子を用いれ
ば吸水性および保水性材料としての性能において
劣り、好ましくない。また、その粒度は出来るだ
け小さいほうが望ましく粒度が小さいほど吸水時
における高吸水性高分子の脱落がない良好な材料
を得ることができる。 本発明で用いる高吸水性高分子は高分子電解質
を物理的または化学的に架橋せしめたものであ
り、なかでもカルボン酸塩を含む高分子電解質で
ある高吸水性高分子は、吸水倍率が高く、かつ吸
水後の強度にもすぐれているので、これを用いる
ことが望ましい。例えばデンプン/アクリル酸ソ
ーダグラフト共重合体、イソブチレン/無水マレ
イン酸の共重合体の塩、スチレン/無水マレイン
酸の共重合体の塩、ポリアクリル酸ソーダ架橋
体、ポリビニルアルコール/アクリル酸塩グラフ
ト共重合体、ビニルエステル/エチレン系不飽和
カルボン酸またはその誘導体の共重合体のケン化
物などをあげることができる。とくに、ビニルエ
ステル(X)とエチレン系不飽和カルボン酸またはそ
の誘導体(Y)を主成分としてX:Y=20:80〜80:
20なる範囲のモル比で構成される共重合体のケン
化物およびポリアクリル酸ソーダ架橋体は吸水後
の強度が高く、本発明の吸水性および保水性材料
の吸水時の剛性を高める上で役立つ。 本発明に用いられる膨潤性ウレタンは一般式
〔R(OR1)nOH〕p〔ここにRは多価アルコール
残基、(OR1)nはオキシエチレン基と炭素数3
〜4個のアルキレン基を有するオキシアルキレン
基とからなるポリオキシアルキレン鎖、但し、オ
キシアルキレン基の割合は分子量の20〜100%を
占める、nはオキシアルキレン基の重合度を示す
数で水酸基当量が200〜2500となるに相当する数、
pは2〜8好ましくは2〜4〕で示されるポリエ
ーテルポリオールの1種または2種以上の混合物
とポリイソシアネートとを反応せしめて得られる
末端NCO基含量1〜12%、好ましくは2〜7%
のイソシアネート基含有プレーポリマーである。 なお、イソシアネート基含有プレーポリマーは
湿気硬化(1液タイプ)させてもよいし、
MOCA(4,4′−メチレンビス−1−クロロアニ
リン)のようなポリアミンやポリオール硬化剤で
硬化させてもよい。また、本発明でいう膨潤性ウ
レタンとは25℃の水道水中に7日間浸漬した後の
重量増加が10%以上となるウレタン樹脂をいう。 本発明において用いられる軟質樹脂は、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル
共重合体のケン化物、エチレン−イソブチレン共
重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合
体、エチレン−アクリル酸塩共重合体、塩化ビニ
ル重合体及び塩化ビニル共重合体などである。 また、ゴムとしては天然ゴムまたは合成ゴムで
あり、合成ゴムとはブタジエン系ゴム、スチレン
−ブタジエン系ゴム、アクリロニトリルーブタジ
エンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、フツ
ソゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロスルフ
オン化ポリエチレン、シリコンゴム、ウレタンゴ
ム、ポリスルフアイドゴム、アクリルゴムなど多
くの公知のものが含まれる。これらの軟質樹脂お
よびゴムは1種または2種以上混合して使用する
こともできる。 また、これらの軟質樹脂およびゴムは吸水性お
よび保水性の使用分野に応じて、それ相応の物性
のものを適宜選択できる。 本発明の保水性および吸水性材料は微粉状の高
吸水性高分子と膨潤性ウレタンを軟質樹脂または
ゴムに、機械的は方法で均一に分散、混合するこ
とによつて製造される。基材に対する吸水性物質
の混合比および混合量は勿論使用分野に応じて適
宜選択できる。 たとえば、ロール混練、バンバリー混練、ダル
メージ型スクリユーなどを備えた押出機混合機、
らいかい機混練などが本発明に適用しうる機械的
な分散混合法としてあげられる。 本発明によつて得られる新規な保水性および給
水性材料は例えば、止水剤、結露防止壁剤、清掃
用ワイパー、玩具、吸水、吸汗用シート、医療衛
生材、生理用品、放香剤の担体、コンクリートの
養生マツトなどに用いることができる。 本発明においては、必要に応じて充てん剤、着
色剤、発包剤、架橋剤、促進剤、硬化剤、溶剤、
安定剤、老化防止剤、放香剤などの公知の物質を
混合して使用してもよい。 以下に実施例をあげて本発明を更に詳細に説明
するが本発明はこれに限定されるものではない。
なお、例中の部は重量基準である。 なお、実施例中の吸水率および保水率は、それ
ぞれ次の如き定義および試験法に基づくものであ
る。 吸水率(g/g)=吸水した基材の重量/乾燥した
基材の重量 保水率(g/g)=吸水した基材を300メツシユの
金網に包み100Gで10分間遠心分離を行なつた
あとの吸水率 実施例 1 酢酸ビニル0.7モルとアクリル酸メチル0.5モル
および架橋剤として、エチレングリコールジアク
リルレート0.03モルおよび重合開始剤としてベン
ゾイルペルオキシド0.02モルを混合し、これを分
散安定剤として部分ケン化ポリビニルアルコール
3gとNaCl10gを含む水300ml中に分散せしめ、
65℃で6時間懸濁重合せしめた。次いで上記共重
合体10gを200mlのメタノール中に分散し、40%
NaOH水溶液40mlを添加し、60℃で5時間ケン
化した。ケン化度は約91モル%であつた。得られ
た高吸水性高分子は直径20〜200μの球状であり、
水に不溶性で550倍の吸水率をもつている。これ
をジエツトミルで機械粉砕し平均粒径20μの微粉
末を得た。 一方グリセリンにプロピレンオキサイドをラン
ダムに付加せしめて得られた分子量3000、オキシ
エチレン基含有率51%の3官能ポリエーテル20部
とプロピレングリコールにプロピレンオキサイド
とエチレンオキサイドをランダムに付加せしめて
得られた分子量2000、オキシエチレン基含有量80
%の2官能ポリエーテル80部を用い、トリレンジ
イソシアネートを加えて常法により90℃で約2時
間反応させ、NCO含量3.08%のイソシアネート
基含有プレポリマーを作成した。 次に、エチレン−酢酸ビニル共重合体(エバテ
ート R5011住友化学工業製)に対して、上記で
得られた高吸水性高分子と膨潤性ウレタンをロー
ル混合によつて、60℃で約10分間混合した。つい
で100℃でプレス成形することによつて2mm厚さ
の試験片を得た。(配合および測定結果を第1表
に示した)この試験片を24時間水中浸漬したの
ち、吸水率および保水率を求めた。
【表】
【表】 本発明によつて得られた吸水シートは均一に膨
潤し、玩具、止水剤などに使用できる。 実施例 2 実施例1において得られた高吸水性高分子と膨
潤性ウレタンを塩化ビニル樹脂に混合し、らいか
い機で20分間混練した。配合成分、割合は第2表
に示す。得られたペーストゾルを紙上に300μに
塗布し、120℃で1分間加熱し、半ゲル化せしめ、
ついで200℃で3分間加熱処理して発泡紙を得た。
かくして得られた発泡紙を24時間水中浸漬したの
ち、吸水率および保水率を求め第2表に示した。
【表】 本発明によつて得られた発泡紙は結露防止用壁
材として使用できる。 実施例 3 実施例1において得られた膨潤性ウレタンとポ
リアクリル酸ソーダ架橋体(アクアキープ
10SH粉砕品、平均粒径20μ、製鉄化学工業製)
を天然ゴムに添加し、配合物を6インチロールで
80℃、約15分間混練し未加硫コンパウンドを形成
した。(配合は第3表に示す) このコンパウンドを蒸気プレス機にて170℃、
15分間加硫して厚さ2mmの試験片を得た。この試
験片を24時間水中に浸漬したのち、吸水率および
保水率を求めた。
【表】 本発明によつて得られた吸水シートは均一に膨
潤し、止水剤、ワイパーなどに使用できる。 実施例 4 ポリスチレン、ポリブタジエン系熱可塑性エラ
ストマー(カリフレツクス TR4113、日本ゼオ
ン社製)に高吸水性高分子と膨潤性ウレタンを添
加し、配合物を6インチロールで70℃、約15分間
混練した。ついで、80℃でプレス成形することに
よつて、2mm厚さの試験他を得た。この試験片を
24時間水中浸漬したのち、吸水率および保水率を
求めた。配合および測定結果を第4表に示す。
【表】 本発明によつて得られた吸水シートは均一に膨
潤し、止水剤として使用できる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 平均粒径が100μ以下で、カルボン酸塩を含
    む高分子電解質である微粉状の高吸水性高分子お
    よび、一般式 R〔(OR1)n OH〕p 〔ここに、Rは多価アルコール残基であり、
    (OR1)nはオキシエチレン基と炭素数3〜4個
    のアルキレン基を有するオキシアルキレン基とか
    らなるポリオキシアルキレン鎖であり、但しオキ
    シエチレン基の割合は分子量の20〜100%を占め、
    nはオキシアルキレン基の重合度を示す数で水酸
    基当量が200〜2500となるに相当する数であり、
    pは2〜8である〕 で示されるポリエーテルポリオールの1種または
    2種以上の混合物とポリイソシアネートとを反応
    させて得られる末端NCO基含量1〜12%のイソ
    シアネート基含有プレポリマーである膨潤性ウレ
    タンを、軟質樹脂またはゴム中に均一に混合して
    なることを特徴とする吸水性および保水性材料。 2 高吸水性高分子が、デンプン/アクリル酸ソ
    ーダグラフト共重合体、イソブチレン/無水マレ
    イン酸の共重合体の塩、スチレン/無水マレイン
    酸の共重合体の塩、ポリアクリル酸ソーダ架橋
    体、ポリビニルアルコール/アクリル酸塩グラフ
    ト共重合体、およびビニルエステル/エチレン系
    不飽和カルボン酸またはその誘導体の共重合体の
    ケン化物から選ばれる特許請求の範囲第1項記載
    の吸水性および保水性材料。 3 高吸水性高分子が、ビニルエステル(X)とエチ
    レン系不飽和カルボン酸またはその誘導体(Y)を主
    成分として、X:Y=20:80〜80:20なる範囲の
    モル比で構成される共重合体のケン化物である特
    許請求の範囲第2項記載の吸水性および保水性材
    料。 4 高吸水性高分子がポリアクリル酸ソーダ架橋
    体である特許請求の範囲第2項記載の吸水性およ
    び保水性材料。 5 膨潤性ポリウレタンが、前記一般式における
    pが2〜4であるポリエーテルポリオールの1種
    または2種以上の混合物とポリイソシアネートと
    を反応させて得られ、末端NCO基含量2〜7%
    のイソシアネート基含有プレポリマーである特許
    請求の範囲第1項記載の吸水性および保水性材
    料。 6 軟質樹脂がエチレン共重合体および塩化ビニ
    ル重合体から選ばれる特許請求の範囲第1項記載
    の吸水性および保水性材料。 7 ゴムが天然ゴムまたは合成ゴムである特許請
    求の範囲第1項記載の吸水性および保水性材料。
JP57231294A 1982-12-27 1982-12-27 吸水性および保水性材料 Granted JPS59120653A (ja)

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