JPH0446617B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は吸水性樹脂組成物、その製法および吸
水、保水剤に関する。 〔従来の技術〕 近年、生理用品、紙おむつなどに架橋ポリエチ
レンオキシド、架橋ポバール、デンプン−ポリア
クリロニトリルグラフト重合体の加水分解物、自
己架橋型ポリアクリル酸金属塩など比較的高い吸
水能力を有する吸水材料が出現し始めた。しかし
ながら、これら材料は吸水能力を有するものの高
い吸水速度を必要とする生理用品、紙おむつなど
に使用するには十分満足すべきものではなかつ
た。すなわち吸水能力を高めれぽ高めるほど、水
との親和力が強まるため、これらの材料が水と接
触した場合接触部分だけでゲル化を生じ水の均一
な浸透がさまたげられ速やかな吸水速度が得られ
ないという問題（以下ママコという）があつた。 この欠点を改良するため、これらの吸水材料を
微粉化して表面積を増大させ、水との接触面をふ
やすことで吸水速度を高める方法がとられてき
た。この場合、吸水性材料の表面積がふえること
から幾分吸水速度は速くなるが、粒子表面におい
て水の接触部に皮膜を生じ均一な水の浸透が行な
われないため、吸水速度の改良にはつながらなか
つた。 本発明者等は特願昭56−140571号（特開昭58−
42602号）において親和性架橋重合体を分散媒に
分散させた後、さらに架橋剤を該親水性架橋重合
体の表面に架橋させることを提案した。この方法
は吸水材料が水と接触した場合、接触部分だけで
ゲル化することなく、水の均一な浸透を促進する
ため、吸水速度を高めるために有効であるが、こ
の方法によつても吸水速度の改良は、まだ十分満
足できるものではなく、かつ非経済的な方法であ
つた。 一方、特願昭59−181682号（特開昭61−58658
号）においては水不溶性吸水樹脂と無機粒子とを
混合することを提案しているが、この方法は吸水
速度の向上に若干の効果はあるもののとても満足
できるものではなかつた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明者らは吸水材料の吸水速度向上のために
は従来の技術によつても十分解決され得ない問題
点すなわちママコの解消を目的として鋭意研究を
重ねた結果、重合体粒子に少量の多価金属の塩お
よび／または水酸化物を混合しさらに少量の水を
添加することにより、被吸収液が重合体粒子間の
付着なしに各重合体粒子間を容易に通過出来るこ
とを発見した。更に添加する水が多価金属塩の水
溶液である場合はその効果が一段と優れることを
発見し本発明に到つた。 〔問題を解決するための手段〕 本発明は親水性および／または水溶性単量体か
らの水不溶性、親水性重合体粒子と多価金属の塩
および／または水酸化物との混合物に、必須成分
として水を付与させてなることを特徴とする改質
された水不溶性吸水性樹脂組成物。 本発明において重合体粒子と混合される多価金
属の塩または水酸化物は、多価金属としてMg，
Ca，Ba，Zn，Feなどの二価金属およびAl，Fe
などの三価金属など；これら金属のハロゲン化
物、硝酸塩、リン酸塩、硫酸塩、炭素塩などの無
機の正塩および複塩または修酸塩、醋酸塩などの
低級有機酸塩など、および水酸化物であり；具体
的な化合物としては塩化カルシウム、塩化マグネ
シウム、塩化第１鉄、塩化アルミニウム、ポリ塩
化アルミニウム、塩化第２鉄、硝酸鉄、硝酸カル
シウム、硝酸アルミニウム、リン酸マグネシウ
ム、リン酸カルシウム、リン酸アルミニウム、硫
酸マグネシウム、硫酸第１鉄、硫酸アルミニウ
ム、硫酸アルミニウムカリウム、硫酸アルミニウ
ムアンモニウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシ
ウム、炭酸マグネシウムカルシウム、修酸マグネ
シウム、修酸カルシウム、醋酸マグネシウム、醋
酸カルシウム、醋酸アルミニウム、水酸化カルシ
ウム、水酸化アルミニウムなどがあげられる。こ
れら化合物は単独であるいは併用して用いても良
い。これらのうち好ましいものは水に難溶性の化
合物であり、特に好ましいものはリン酸カルシウ
ム、リン酸アルミニウム、集散カルシウム、水酸
化カルシウム、水酸化アルミニウムである。 重合体粒子と混合される多価金属の塩および／
または水酸化物の量は通常0.01〜10重量％、好ま
しくは0.1〜５重量％である。0.01重量％未満で
は効果が認められず、また10重量％より大きくし
ても特にその効果の向上は認められなく吸水能力
の低下が起るため好ましくない。 重合体粒子と多価金属の塩および／または水酸
化物との混合は乾式混合により行うが、乾式混合
の装置としては、均一に混合し得るものであれば
とくに限定されず、通常Ｖ型混合機、ナウターミ
キサー、ボールミルなどが使用できる。 本発明において使用される水としては水道水、
工業用水、地下水、イオン交換水、純水などがあ
げられる。好ましくは水道水である。 さらに水が重合体成分と反応して三次元構造を
形成させ得る水に可溶な多価金属の塩を含有して
いる方がより優れた吸水速度が得られる。架橋剤
として使用するこの多価金属の塩は、多価金属と
してはMg，Ca，Ba，Zn，Feなどの二価金属お
よびAl，Feなどの三価金属；塩としてはハロゲ
ン化物、硝酸塩、硫酸塩などの無機の正塩および
複塩または醋酸塩、乳酸塩などのうちに水に可溶
な化合物であり；具体的な化合物としては塩化カ
ルシウム、塩化マグネシウム、塩化第１鉄、塩化
アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、塩化第２
鉄、硝酸鉄、硝酸カルシウム、硝酸アルミニウ
ム、硫酸マグネシウム、硫酸第１鉄、硫酸アルミ
ニウム、硫酸アルミニウムカリウム、硫酸アルミ
ニウムアンモニウム、醋酸マグネシウム、醋酸カ
ルシウム、醋酸アルミニウム、乳酸カルシウムな
どがあげられる。これらのうち好ましいものはカ
ルシウム塩、アルミニウム塩であり特に好ましい
塩としては硫酸塩、醋酸塩である。 本発明で使用される親水性および／または水溶
性単量体からの水不溶性、親水性重合体としては
（親水性および／または水溶性単量体）および／
または（加水分解により親水性および／または水
溶性となる単量体）(A)と多糖類(B)との重合体たと
えばデンプン−アクリロニトリルグラフト共重合
体の加水分解物、セルロース−アクリル酸グラフ
ト共重合体およびその塩など；(A)と架橋剤(C)との
重合体たとえばジビニル化合物（メチレンビスア
クリルアミドなど）で架橋されたポリアクリルア
ミドおよびその部分加水分解物、架橋ポハール、
特開昭52−14689号、特開昭52−27455号記載の架
橋されたビニルエステル−不飽和カルボン酸共重
合体ケン化物、架橋ポリエチレンオキシドなど；
(A)と(B)と(C)とを必須成分として重合させ必要によ
り加水分解を行うことにより得られる重合体たと
えば特公昭53−46199号、特公昭53−46200号およ
び特公昭55−4462号記載の架橋されたデンプン−
アクリルアミドグラフト共重合体、架橋されたデ
ンプン−アクリル酸グラフト共重合体およびその
塩などがあげられる。これらの親水性架橋重合体
は二種以上併用してもよい。 重合体粒子の粒度は通常５〜5000μ以下、好ま
しくは20〜500μである。 重合体粒子は通常60ml／ｇ以上の吸水力を有す
るものである。 重合体粒子と多価金属の塩および／または水酸
化物との混合物に対する水の量は通常0.05ないし
50重量％、好ましくは0.5〜10％である。水の量
が0.05％未満では重合体粒子の表面の改質が不十
分であり、50％を越えると加熱処理が必要となる
とともに重合体粒子の表層の密度が高くなり過
ぎ、かえつて吸水速度が低下する。 架橋剤としての水に可溶な多価金属の塩の使用
量は、親水性架橋重合体に対して通常０〜10重量
％、好ましくは0.1〜５重量％であり、10重量％
より大きいと吸水速度の改良はできるものの吸水
能力の低下がいちぢるしくなり、吸水性樹脂とし
て実用上使用し難い。 水または水に可溶な多価金属塩を含む水（以下
断わらない限り水で代表させる）を重合体粒子と
多価金属の塩および／または水酸化物との混合物
に付与する方法としては（）水不溶性、親水性
重合粒子と多価金属の塩および／または水酸化物
の混合物に水をスプレーし接触処理を行う方法、
（）水蒸気を水不溶性、親和性重合体粒子と多
価金属の塩および／または水酸化物の混合物に接
触させることにより、水蒸気を重合体粒子表面で
水滴となし接触処理を行う方法があげられる。 接触処理における温度は室温でよく特に加熱の
必要はないが、加熱を行つてもよく時間は１〜
120分、好ましくは２〜30分である。 本発明の改良された吸水性樹脂組成物には増量
剤、顔料、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防カビ
剤、殺菌剤、除草剤、肥料、香料、消臭剤、還元
剤などを含有させて用いてもよい。とくに還元剤
を本発明の樹脂組成物に含有させた場合は、本発
明においても使用される金属塩が第一塩となり、
この第一塩が脱臭能力を発現するという特徴が加
わる。 例えば還元剤としてはチオ尿素、Ｌ−アスコル
ビン酸などが挙げられる。 本発明の水不溶性吸水性樹脂組成物は吸水、保
水剤として使用できる。この吸水、保水剤として
は下記があげられる。 () 吸水性物品用吸水、保水剤 使い捨ておむつ、生理用ナプキン、創傷包
帯、失禁パツト、各種紙および繊維製品用吸水
性向上剤、吸汗性付与剤など、例えば特願昭49
−149090号、特開昭57−82566号等に記述され
ているもの。 () 農林園芸用保水材 土壌保水性向上剤、農薬・肥料用効力持続
剤、水苔代替品、植物移植用保水剤、植物育成
用ポツト用保水剤など、例えば特公昭55−4462
号、特開昭52−82715号、特公昭56−45882号、
特開昭58−31919号等に記述されているもの。 () 建築用吸水材 壁材、天井材等の内装建材用結露防止剤な
ど、例えば特開昭58−65075等に記述されてい
るもの。 () その他 土木および諸工業用脱水剤（メタノール、エ
タノール、ベンジン、石油エーテル、ガソリ
ン、植物油、重油などの液状物の脱水剤など）、
重金属吸着剤、汚泥凝固剤、各種薬剤、香料等
のコントロール・リリース化剤などで、例えば
特公昭58−1624号、特開昭53−7107430等に記
述されているもの。 〔実施例〕 以下、実施例により本発明をさらに説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例 １〜４ 水不溶性、親水性重合体粒子（三洋化成工業社
製サンウエツト1M−1000U；50μ以下の微粒子約
15％含有）100部と水酸化アルミニウム１部をＶ
型混合機で10分間混合した。この混合物40ｇを空
気の吹き込み口およびその排気口を備え、かつ水
のスプレーノズルを備えた装置（例えば、ヤマト
科学株式会社製噴霧乾燥装置GA−21）のチヤン
バー（1.8）内に入れ、風量0.2m³／分で空気を
吹き込みながら、混合物に水をそれぞれ0.1％，
１％，５％，10％噴霧し、吸水性樹脂組成物
〔Ａ〕，〔Ｂ〕，〔Ｃ〕，〔Ｄ〕を得た。 実施例 ５〜８ 実施例１〜４において、水の中に硫酸アルミニ
ウム10％を溶解させ、これをそれぞれ噴霧し、吸
水性樹脂組成物〔Ｅ〕，〔Ｆ〕，〔Ｇ〕，〔Ｈ〕を得
た。 実施例 ９ 実施例１〜８において得られた吸水性樹脂組成
物の0.9％食塩水の吸収量および吸収速度を測定
し、その結果を表−１に示した。なお吸収量の測
定法は200メツシユのナイロン製不織布を袋状に
し、これに樹脂組成物１ｇを封入して、30分間
0.9％食塩水に浸漬した後、取り出して15分間水
切りを行つた後増加重量を測定した。また吸収速
度については小穴のあいた支持板の上に200メツ
シユのナイロン製不織布を置く。この上に0.1ｇ
の樹脂組成物を置き、下面より液体と接触させ２
分間で樹脂組成物が0.9％食塩水を吸収する量を
測定し、樹脂組成物１ｇ当りの吸収量に換算し
た。 比較例 １〜３ 比較例 １ サンウエツト1M−1000U無処理品。 比較例 ２ 実施例１においてサンウエツト1M−1000Uに
水酸化アルミニウムを混合することによつて吸収
性樹脂組成物〔Ｊ〕を得た。 比較例 ３ 実施例３においてサンウエツト1M−1000Uに
水酸化アルミニウムを混合することなく水のみを
噴霧することによつて吸収性樹脂組成物〔Ｋ〕を
得た。

【表】 実施例 10〜13 実施例５〜８において、スプレーノズルを備え
た装置のチヤンバー内の空気および吹込み用空気
を80℃に設定して、硫酸アルミニウム（純分換
算）10％水溶性を所定量噴霧し、更に５分間チヤ
ンバー内に帯留させて、吸水性樹脂組成物〔Ｉ〕、
〔Ｊ〕、〔Ｋ〕、〔Ｌ〕を得た。 得られた吸水性樹脂組成物の吸収量および吸収
速度を実施例９に従つて測定した結果は以下の通
りである。

〔発明の効果〕

本発明の吸水性樹脂組成物およびこれを含有す
る吸水、保水剤は水の均一な浸透性を促進し著し
く高い吸水速度を有する吸水性樹脂組成物であ
る。本発明による製品の特徴は、前述の吸水速度
の向上のほか、湿度に対する安定性、すなわち本
発明の吸水性樹脂組成物を高湿度下に放置して
も、樹脂の粒子同志がブロツキング現像を起しに
くいという特長、経日安定性、すなわち長期にわ
たる使用中の保水性、保形性維持の点でも優れて
いる。更に粉体取扱い時の発塵発生が少ないとい
う特長を有する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 親水性および／または水溶性単量体からの水
   不溶性、親水性重合体粒子と多価金属の塩およ
   び／または水酸化物との混合物に、必須成分とし
   て水を付与させてなることを特徴とする改質され
   た水不溶性吸水性樹脂組成物。 ２ 多価金属の塩および／または水酸化物の量が
   該重合体成分に対して0.01〜10重量％である特許
   請求の範囲第１項記載の吸水性樹脂組成物。 ３ 水か、該重合体成分と反応して三次元構造を
   形成させ得る水に可溶な多価金属の塩を含んでい
   る特許請求の範囲第１項または第２項記載の吸水
   性樹脂組成物。