JPH0368889B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に体液（尿、汗、経血等）に対し
て優れた吸収能を有するポリマーの製造方法に関
するものである。

近時、高吸収性ポリマーは、生理用品、おむつ
等の衛生関係、保水剤としての農園芸関係その他
吸水性、保水性を利用する種々の用途に使用さ
れ、その有用性は一般の認めるところとなつてい
る。

かかる状況の下、現在高吸収性ポリマーとし
て、セルロース系、澱粉系、ポリアクリル酸塩
系、変性ポリビニルアルコール系等の種々のもの
が開発されているが、これらのポリマーは、イオ
ン交換水に対しては、自重の500倍乃至1000倍程
度の吸水能を示すが、イオン性水溶液中での吸水
能は著しく低下する。ところが、これら吸水性ポ
リマーの殆どは、イオン性水溶液との関連におい
て使用されるため、イオン性水溶液中での吸水能
の向上は、当該技術分野の大きな課題となつてい
る。本発明者等が、本発明において解決しようと
した技術的課題は、正にこの点にあり、特に体液
に対して充分な吸収能を有するポリマーについて
鋭意検討の結果、以下に記述する製造方法により
得られるポリマーが体液に対する吸収能におい
て、既存の高吸収性ポリマーよりも優れた性能を
有することを見出し本発明を完成するに至つた。

すなわち本発明は、天然多糖類であるキサンタ
ンガム（以下XGという）とローカストビーンガ
ム（以下LGという）を含む水溶液中で、60℃以
下の温度で、水溶性モノマーをグラフト重合し、
しかる後重合系を60℃に加熱後放冷することから
なる高吸収性ポリマーの製造方法に関するもので
あり、特に体液に対して優れた吸収能を有するポ
リマーの製造方法であると特徴づけられる。

本発明の高吸収性ポリマーは、その高吸収性と
高保水性を利用して、生理用品、おむつ、農園芸
用保水剤等多くの分野に利用できる。

従来、XGとLGとを６：４〜４：６の比率で
混合した水溶液の粘度は、それぞれ単独の水溶液
の粘度よりも著しく高くなることが知られてお
り、該ポリマーの水溶液を60℃以上に加熱後放冷
すると弾力性に富むゲルが形成される。このゲル
は、イオン交換水に対しては、前記既存の高吸収
性ポリマー並の吸収能を示すものの、イオン性水
溶液に対する吸収能は著しく低下する。

ところが、XGとLGを含む水溶液中で、60℃
以下の温度で、水溶性モノマーをグラフト重合
し、しかる後重合系を60℃以上に加熱後放冷した
ところ、イオン性水溶液中での吸収能が既存の高
吸収性ポリマーよりも優れたポリマーが得られ
た。このXGとLGの混合物への水溶性モノマー
のグラフト重合体は、新規なポリマーであり、そ
の製法も新規なものである。

本発明ポリマーを得るために使用される水溶液
モノマーは、例えば（メタ）アクリル酸（アクリ
ル酸又はメタアクリル酸をいう。以下同じ）、無
水マレイン酸などのカルボキシル基を有するモノ
マー；（メタ）アクリル酸ナトリウム塩、（メタ）
アクリル酸トリメチルアミン塩、（メタ）アクリ
ル酸トリエタノールアミン塩、マレイン酸ナトリ
ウム塩、マレイン酸メチルアミン塩などの塩の形
のカルボキシル基を有するモノマー；ビニルスル
ホン酸、ビニルトルエンスルホン酸、（メタ）ア
クリル酸スルホプロピルなどのスルホン酸基を有
するモノマー；ビニルスルホン酸ナトリウム塩、
ビニルスルホン酸メチルアミン塩、（メタ）アク
リル酸スルホプロピルナトリウム塩、（メタ）ア
クリル酸スルホプロピルジエタノールアミン塩な
どのスルホン酸塩を有するモノマー；（メタ）ア
クリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸
ヒドロキシプロピルなどの水酸基を有するモノマ
ー；（メタ）アクリル酸エチレングリコールモノ
メチルエーテル、（メタ）アクリル酸トリオキシ
エチレングリコールなどのエーテル基を有するモ
ノマー；（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチ
ル、（メタ）アクリル酸ジエチルアミノエチルな
どのアミノ基を有するモノマー；（メタ）アクリ
ルアミド、Ｎ−ヘキシルアクリルアミド、Ｎ−ビ
ニルピロリドン、Ｎ−メチロール化アクリルアミ
ド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルアクリルアミドなどのアミド基を有するモノマ
ー；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−Ｎ−（メタ）アク
リロイロキシエチルアンモニウムクロライド、
Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチル−Ｎ−（メタ）アクリロ
イロキシエチルアンモニウムクロライドなどの４
級アンモニウム塩基を有するモノマーなどが挙げ
られる。

水溶性モノマーとしては、上記モノマーの２種
以上の混合物を用いることも出来るし、ポリマー
の水溶性を損わない範囲で疎水性モノマーを併用
することも出来る。

本発明の重合方法は、水溶液重合であり、60℃
以下の温度でグラフト重合を行ない、その後重合
系を60℃以上に昇温することに特徴を有するもの
である。

使用される重合開始剤は、60℃以下の温度で重
合を開始せしめる任意のもので良いが、特に第２
セリウム塩系開始剤は、グラフト重合率が向上
し、高い吸収能を有するポリマーが得られるので
好ましい。

又グラフト重合の際、上記水溶性モノマーと反
応して架橋構造を形成する。例えばメチレンビス
アクリルアミドの如き１分子中に２個以上のビニ
ル基を有する化合物を併用すると、XG又はLG
にグラフトしていないホモポリマーも三次元架橋
構造を形成し、このゲル構造自体も吸収能に寄与
することとなり好ましい。

本発明のポリマーが高吸収能を発現するのは、
水溶性モノマーを重合してい得られた水溶性ポリ
マーによる親水性の向上と共に、60℃以上に加熱
することにより、LGの直鎖状のマンノースが
XGのヘリツクス構造と相互に反応して、一種の
架橋を生じるのに有利なコンフオーメーシヨンを
とる際、XGとLGへの水溶性ポリマーがグラフ
トされているために、架橋構造が撹乱され、グラ
フトがない場合よりもルーズなゲル構造が形成さ
れることによるものと考えられる。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発
明の本旨は、上記技術的思想に基づく特許請求の
範囲記載の高吸収性ポリマーの製造方法にあるか
ら、本発明は、これら実施例の記載によつて何ら
その範囲を限定されるものではない。

実施例における吸収能（ml／ｇ）は、下記の方
法により評価した。すなわち、ポリマー固形分ｄ
％）約0.5ｇを精秤（xｇし、１の試験液中に撹
拌下に投入する。10分撹拌後１時間静置し、液を
100メツシユ金網上に注ぎ、余剰液量（ｙml）を
測定し、 式1000−ｙ／xd／100により計算した。

実施例 １ 撹拌器、温度計、還流冷却器及び窒素導入管を
備えた１のセパラブルフラスコ中で、XG2.5
ｇ、LG2.5ｇをイオン交換水495mlに溶解し、窒
素置換を行う。

別にアクリル酸５ｇを当量の苛性ソーダ水溶液
で中和し、これに0.01ｇのメチレンビスアクリル
アミドを加えて溶解し、これを上記XGとLGの
混合物の水溶液に加えて更に窒素置換を続けた。

次に硝酸第二セリウムアンモニウム溶液（1N
硝酸において、0.1モルセリウムイオン）1.5mlを
添加し窒素置換を止めた後、40〜45℃で2.5時間
重合した。その後重合系を80℃まで昇温し、撹拌
１時間後放冷した。

ポリマーを大量のイソプロピルアルコールで沈
澱せしめ、真空乾燥後粉砕して、粉末状のポリマ
ーを得た。得られたポリマーの生理食塩水（0.9
重量％の塩化ナトリウム水溶液）に対する吸収能
は150ml／ｇで、これは、既存の高吸収性ポリマ
ーの吸収能（100ml／ｇ程度）より遥かに優れて
いた。

赤外分光分析の結果、生成ポリマーには、1000
〜600cm^-1に至る多糖類の特徴的な吸収と、イオ
ン化カルボキシルに基づく1420cm^-1と1560cm^-1の
吸収が認められた。

一方、重合に使用したXGには、1420cm^-1の吸
収は認められたが、1560cm^-1の吸収は認められな
かつた。

実施例 ２ アクリル酸の中和物（アクリル酸ソーダ）のか
わりにアクリルアミドを用いること以外は、実施
例１と同様の操作手順で得たポリマーの生理食塩
水に対する吸収能は、134ml／ｇであつた。

参考例 １ XG2.5ｇ、LG2.5ｇをイオン交換水495mlに溶
解し、80℃迄昇温し、撹拌１時間後放冷した。ポ
リマーを大量のイソプロピルアルコールで沈澱せ
しめ、真空乾燥後粉砕して、粉末状のポリマーを
得た。得られたポリマーのイオン交換水に対する
吸収能は949ml／ｇであり、生理食塩水に対する
吸収能は68ml／ｇであつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ キサンタンガムとローカストビーンガムを含
   む水溶液中で60℃以下の温度で、水溶性モノマー
   をグラフト重合し、しかる後重合系を60℃以上に
   加熱後放冷することからなる高吸収性ポリマーの
   製造方法。