JPH1057805A - 高吸水速度吸水性樹脂組成物 - Google Patents

高吸水速度吸水性樹脂組成物

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JPH1057805A
JPH1057805A JP8241435A JP24143596A JPH1057805A JP H1057805 A JPH1057805 A JP H1057805A JP 8241435 A JP8241435 A JP 8241435A JP 24143596 A JP24143596 A JP 24143596A JP H1057805 A JPH1057805 A JP H1057805A
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JP
Japan
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water
resin composition
absorbent resin
absorptive resin
water absorptive
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Withdrawn
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JP8241435A
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English (en)
Inventor
Nobuyuki Harada
信幸 原田
Koji Miyake
浩司 三宅
Yoshihiro Motono
佳宏 本野
Hideyuki Tawara
秀行 田原
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.)
Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸水速度が速くかつ吸水量が大きく、かつ水
可溶性成分量の少ない吸水性樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 発泡した吸水性樹脂およびフッ素系界面
活性剤よりなる高吸水速度吸水性樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高吸水速度吸水性
樹脂組成物に関するものである。詳しく述べると、無加
圧下および加圧下の吸収速度が速くかつ乾燥が容易で粉
砕時の負荷が小さい吸水性樹脂組成物に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、自重の数十倍から数百倍の水を吸
収する吸水性樹脂が開発され、生理用品や紙おむつ等の
衛生材料分野をはじめとして農園芸用分野、鮮度保持等
の食品分野、結露防止や保冷材等の産業分野等、吸水や
保水を必要とする用途に種々の吸水性樹脂が使用されて
きている。
【0003】このような吸水性樹脂としては、例えば、
デンプン−アクリルニトリルグラフト重合体の加水分解
物(特公昭49−43395号)、デンプン−アクリル
酸グラフト重合体の中和物(特開昭51−125468
号)、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体のケン
化物(特開昭52−14689号)、アクリロニトリル
共重合体もしくはアクリルアミド共重合体の加水分解物
(特公昭53−15959号)、またはこれらの架橋
体、逆相懸濁重合によって得られた自己架橋型ポリアク
リル酸ナトリウム(特開昭53−46389号)、ポリ
アクリル酸部分中和物架橋体(特開昭55−84304
号)等が知られている。
【0004】用いられる用途に応じて、吸水性樹脂に要
求される性能は異なるが、衛生材料向けの吸水性樹脂に
望まれる特性としては、水性液体に接した際の、高い加
圧下の吸収倍率、速い吸収速度、大きい通液性等が挙げ
られる。しかしながら、これらの特性間の関係を必ずし
も、正の相関を示さず、同時にこれらの特性を改良する
ことは困難であった。
【0005】吸水性樹脂の吸収速度を高める試みとし
て、例えば表面積を大きくするために、粒径を小さくし
たり、顆粒状にしたりあるいはリン片状にしたりする試
みがなされている。ところが、一般に吸水性樹脂が小さ
な粒子径に形成される場合には、水性液体との接触によ
り吸水性樹脂粒子は、いわゆる”ママコ”を形成し、吸
収速度が低下する。吸水性樹脂が造粒物に形成される場
合には、水性液体と接触することで造粒物自体が個々
に”ママコ”の状態に変化するという現象が起り吸収速
度がかえって低下する。吸水性樹脂が薄片に形成される
場合には、その吸収速度は改良されるが、ゲルブロッキ
ングを誘発するために、吸収速度は充分でなく、さらに
吸水性樹脂を薄片に形成することは、製造される吸水性
樹脂は必然的にかさばり、より大きな輸送および貯蔵設
備を要するために不経済である。
【0006】また、吸水性樹脂の表面近傍の分子鎖を架
橋させ、表面層の架橋密度を上げることによりママコの
生成を防止し吸収速度の向上を図る技術も提案されてい
る。このような技術は、例えば特開昭57−44627
号、特開昭58−42602号、特公昭60−1869
0号、特開昭58−180233号、特開昭59−62
665号および特開昭61−16903号等に開示され
ている。これらの技術によって吸収速度の改善はある程
度なされた。しかしながら、これら吸水性樹脂は、目的
とする最適な粒子径よりも細かい微粉末をかなりの割合
で含んでいるのが実情であった。そのため、このような
吸水性樹脂を使用した場合でも、十分な吸収速度が得ら
れず、ゲルブロッキングに伴う通液性の低下が生じた。
【0007】しかしながら、これらの吸水性樹脂は、い
ずれも無加圧下ならびに加圧下の吸水速度が不充分であ
り、しかも乾燥が困難であり、粉砕時の負荷が大きく、
かつ孔径が均一でなく、しかも吸水性樹脂の水可溶性成
分量が大きいという問題点があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、高吸水速度吸水性樹脂組成物を提供することに
ある。
【0009】本発明の他の目的は、無加圧下および加圧
下の吸水速度が速くかつ乾燥が容易で粉砕時の負荷が小
さい吸水性樹脂組成物を提供することにある。 本発明
のさらに他の目的は、吸水量が大きくかつ吸水性樹脂の
水可溶性成分量の小さい吸水性樹脂組成物を提供するこ
とにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的は、下記(1)
〜(14)により達成される。
【0011】(1) 発泡した吸水性樹脂およびフッ素
系界面活性剤よりなる高吸水速度吸水性樹脂組成物。
【0012】(2) 該吸水性樹脂100重量部当りの
フッ素系界面活性剤の量は0.0001〜30重量%で
ある前記(1)に記載の高吸水速度吸水性樹脂組成物。
【0013】(3) 該吸水性樹脂組成物は0.02〜
1.0m2 /gの比表面積を有するものである前記
(1)または(2)記載の高吸水速度吸水性樹脂組成
物。
【0014】(4) 該吸水性樹脂組成物は100〜1
000μmの平均粒子径を有する粉末状物である前記
(3)に記載の高吸水速度吸水性樹脂組成物。
【0015】(5) 前記(1)〜(4)のいずれか一
つに記載の吸水性樹脂組成物をさらに表面架橋剤で処理
してなる高吸水速度吸水性樹脂組成物。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明は、発泡した吸水性樹脂お
よびフッ素系界面活性剤よりなる高吸水速度吸水性樹脂
組成物である。発泡した吸水性樹脂は、水溶性不飽和単
量体および架橋性単量体の混合物を、不活性ガスの気泡
を分散させた状態で重合したり、発泡剤を含有した状態
で重合したり、重合後に発泡剤を添加する等の方法によ
り得られる。これら方法を併用することもできる。水溶
性不飽和単量体および架橋性単量体の混合物の重合方法
としては、水溶液重合や逆相懸濁重合や乳化重合等が挙
げられる。中でも好ましくは水溶液重合である。
【0017】この発明で用いられる水溶性不飽和単量体
の例としては、(メタ)アクリル酸、(無水)マレイン
酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、2−(メタ)
アクリロイルエタンスルホン酸、2−(メタ)アクリロ
イルプロパンスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド
−2−メチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、
スチレンスルホン酸、等のアニオン性単量体やその塩;
(メタ)アクリルアミド、N−置換(メタ)アクリルア
ミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2
−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、メトキシ
ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエ
チレングリコール(メタ)アクリレート、N−ビニルピ
ロリドン、N−ビニルアセトアミド等のノニオン性親水
性基含有単量体;N,N−ジメチルアミノエチル(メ
タ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル
(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピ
ル(メタ)アクリルアミド、等のアミノ基含有不飽和単
量体やそれらの4級化物等を具体的に挙げることができ
る。また、得られる重合体の親水性を極度に阻害しない
程度の量で、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エ
チル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレー
ト等のアクリル酸エステル類や酢酸ビニル、プロピオン
酸ビニル等の疎水性単量体を使用してもよい。単量体成
分としてはこれらのうちから1種または2種以上を選択
して用いることができるが、最終的に得られる吸水性材
料の吸水諸特性を考えると(メタ)アクリル酸(塩)、
2−(メタ)アクリロイルエタンスルホン酸(塩)、2
−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホ
ン酸(塩)、(メタ)アクリルアミド、メトキシポリエ
チレングリコール(メタ)アクリレート、N,N−ジメ
チルアミノエチル(メタ)アクリレートまたはその4級
化物からなる群から選ばれる1種以上のものが好まし
く、(メタ)アクリル酸(塩)を必須成分として含むも
のがさらに好ましい。この場合(メタ)アクリル酸の3
0〜90モル%が塩基性物質で中和されているものが最
も好ましい。
【0018】架橋性単量体としては、例えばエチレング
リコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコー
ルジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ
(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)
アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アク
リレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリ
レート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレー
ト、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、
ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、
N,N´−メチレンビス(メタ)アクリルアミド、イソ
シアヌル酸トリアリル、トリメチロールプロパンジ(メ
タ)アリルエーテル、トリアリルアミン、テトラアリロ
キシエタン、グリセロールプロポキシトリアクリレート
等の1分子中にエチレン性不飽和基を2個以上有する化
合物;エチレングリコール、ジエチレングリコール、ト
リエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリ
セリン、ポリグリセリン、プロピレングルコール、1,
4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,
6−ヘキサンジオール、ネオペンチルアルコール、ジエ
タノールアミン、トリジエタノールアミン、ポリプロピ
レングリコール、ポリビニルアルコール、ペンタエリス
リトール、ソルビット、ソルビタン、グルコース、マン
ニット、マンニタン、ショ糖、ブドウ糖などの多価アル
コール;エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポ
リエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリ
ントリグリシジルエーテル等のポリグリシジルエーテ
ル;エピクロロヒドリン、α−メチルクロルヒドリン等
のハロエポキシ化合物;グルタールアルデヒド、グリオ
キザール等のポリアルデヒド;エチレンジアミン等のポ
リアミン類;水酸化カルシウム、塩化カルシウム、炭酸
カルシウム、酸化カルシウム、塩化硼砂マグネシウム、
酸化マグネシウム、塩化アルミニウム、塩化亜鉛および
塩化ニッケル等の周期律表2A族、3B族、8族の金属
の水酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩、酸化物、硼砂等の
硼酸塩、アルミニウムイソプロピラート等の多価金属化
合物等が挙げられ、これらの1種または2種以上を、反
応性を考慮した上で用いることができるが、1分子中に
エチレン性不飽和基を2個以上有する化合物を、架橋剤
として用いるのが最も好ましい。
【0019】本発明において使用される架橋性単量体の
比率は、水溶性不飽和単量体100重量部当り0.00
1〜2重量部、好ましくは0.005〜1重量部であ
る。すなわち、0.001重量部未満では、得られる吸
水性樹脂組成物の水可溶性成分量の割合が多くなるた
め、充分な加圧下における吸水量を維持できないことが
あり、一方、2重量部を越えると、架橋密度が高くなり
すぎて、得られる吸水性樹脂の吸水量が不充分となるこ
とがある。
【0020】また、本発明方法において、水溶性不飽和
単量体と架橋性単量体とを水溶液共重合する場合、水溶
性不飽和単量体と架橋性単量体の合計量の水に対する濃
度は15〜50重量%、好ましくは25〜40重量%で
ある。
【0021】水溶性不飽和単量体と架橋性単量体とを水
溶液共重合させる際に、連続式重合、回分式重合のいず
れの方式を採用してもよく、また、減圧、加圧、常圧の
いずれの圧力下で実施してもよい。なお、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
流下で行なうことが好ましい。
【0022】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もしくは分散させて
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、2,2´−アゾビス(2−ア
ミジノプロパン)二塩酸塩等に代表されるアゾ化合物;
過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウ
ム、過酸化水素、過酸化ベンゾイル、クメンヒドロパー
オキサイド、ジ−t−ブチルパーオ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、チオ硫酸
塩、ホルムアミジンスルフィン酸、アスコルビン酸等の
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。
【0023】水溶性不飽和単量体および架橋性単量体と
の合計量に対するラジカル重合開始剤の使用量は、これ
らの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、水溶性不飽和単量体と架橋性単量体との合計
量100重量部に対して0.001〜5重量部の範囲内
が好ましく、0.01〜1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0.001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、した
がって、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増加するので好ましくない。
【0024】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、0〜50℃の範囲内がより
好ましく、10〜40℃の範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、20〜110℃の範囲内がより好ま
しく、30〜90℃の範囲内がさらに好ましい。重合開
始時の温度あるいは反応中の重合温度が上記の範囲から
外れると、(a)得られる吸水性樹脂中の残存単量体量
が増加する、(b)発泡剤による発泡を行なう場合に、
その制御することが困難となる、(c)過度の自己架橋
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。
【0025】反応時間は、不飽和単量体や架橋剤、ラジ
カル重合開始剤の組み合わせ、あるいは、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。
【0026】本発明による水溶液共重合は、生成する吸
水性樹脂を発泡させるために、単量体水溶液に不活性ガ
スの気泡を分散させた状態で行なうこともできる。そし
て、そのときの不活性ガス気泡が分散した単量体水溶液
の体積は、非分散状態の体積の1.02倍以上、好まし
くは1.08倍以上、より好ましくは1.11倍以上、
最も好ましくは1.2倍以上である。
【0027】不活性ガスの気泡を単量体水溶液中に分散
させる方法としては、水溶液中に不活性ガスを導入する
方法、水溶液を高速強攪拌する方法、発泡剤を予め添加
する方法、これらの方法の二つ以上を組み合わせる方法
等がある。
【0028】上記重合は界面活性剤の存在下に行なうこ
とができる。界面活性剤を用いることにより、単量体水
溶液中に、不活性ガスの気泡を安定に分散させることが
できる。このような界面活性剤としては、例えばつぎの
ようなものがある。
【0029】アニオン性界面活性剤としては、混合脂肪
酸ナトリウム石けん、半硬化牛脂脂肪酸ナトリウム石け
ん、ステアリン酸ナトリウム石けん、オレイン酸カリウ
ム石けん、ヒマシ油カリウム石けん等の脂肪酸塩;ラウ
リル硫酸ナトリム、高級アルコール硫酸ナトリウム、ラ
ウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸トリエタノールア
ミン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ナトリウム等のアル
キルナフタレンスルホン酸塩;ジアルキルスルホコハク
酸ナトリウム等のアルキルスルホコハク酸塩;アルキル
ジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリム等のアルキル
ジフェニルエーテルジスルホン酸塩;アルキルリン酸カ
リウム等のアルキルリン酸塩;ポリオキシエチレンラウ
リルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアル
キルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアル
キルエーテル硫酸トリエタノールアミン、ポリオキシエ
チレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム等のポ
リオキシエチレンアルキル(またはアルキルアリル)硫
酸エステル塩;特殊反応型アニオン界面活性剤;特殊カ
ルボン酸型界面活性剤;β−ナフタレンスルホン酸ホル
マリン縮合物のナトリウム塩、特殊芳香族スルホン酸ホ
ルマリン縮合物のナトリウム塩等のナフタレンスルホン
酸ホルマリン縮合物;特殊ポリカルボン酸型高分子界面
活性剤;ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル等
がある。
【0030】ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキ
シエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチ
ルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、
ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチ
レン高級アルコールエーテル等のポリオキシエチレンア
ルキルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエ
ーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリールエーテ
ル;ポリオキシエチレン誘導体;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、ソルビタンモノス
テアレート、ソルビタントリステアレート、ソルビタン
モノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタ
ンセスキオレエート、ソルビタンジステアレート等のソ
ルビタン脂肪酸エステル;ポリオキシエチレンソルビタ
ンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノ
ラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミ
テート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレー
ト、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート、
ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオ
キシエチレンソルビタントリオレエート等のポリオキシ
エチレンソルビタン脂肪酸エステル;テトラオレイン酸
ポリオキシエチレンソルビット等のポリオキシエチレン
ソルビトール脂肪酸エステル;グリセロールモノステア
レート、グリセロールモノオレエート、自己乳化型グリ
セロールモノステアレート等のグリセリン脂肪酸エステ
ル;ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチ
レングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコ
ールジステアレート、ポリエチレングリコールモノオレ
エート等のポリオキシエチレン脂肪酸エステル;ポリオ
キシエチレンアルキルアミン;ポリオキシエチレン硬化
ヒマシ油;アルキルアルカノールアミド等がある。
【0031】カチオン性界面活性剤および両面界面活性
剤としては、ココナットアミンアセテート、ステアリル
アミンアセテート等のアルキルアミン塩;ラウリルトリ
メチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチル
アンモニウムクロライト、セチルトリメチルアンモニウ
ムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロ
ライド、アルキルベンジルジメチルアンモニウムクロラ
イド等の第四級アンモニウム塩;ラウリルベタイン、ス
テアリルベタイン、ラウリルカルボキシメチルヒドロキ
シエチルイミダゾリニウムベタイン等のアルキルベタイ
ン;ラウリルジメチルアミンオキサイド等のアミンオキ
サイドがある。
【0032】さらに、界面活性剤としては、フッ素系界
面活性剤がある。本発明において使用されるフッ素系界
面活性剤としては、種々のものがあるが、例えば一般の
界面活性剤の親油基の水素をフッ素に置換えてパーフル
オロアルキル基としたものであり、界面活性が格段に強
くなっているものである。
【0033】フッ素系界面活性剤の親水基を変えると、
アニオン型、ノニオン型、カチオン型および両性型の4
種類があるが、疎水基の方は同じ構造のフルオロカーボ
ン鎖を用いることが多い。また、疎水基である炭素鎖は
直鎖であっても分枝状であっても使用可能である。代表
的なフッ素系界面活性剤としては、つぎのものがある。
【0034】フルオロアルキル(C2 〜C10)カルボン
酸、N−パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸
ジナトリウム、3−[フルオロアルキル(C6 〜C11
オキシ]−1−アルキル(C3 〜C4)スルホン酸ナト
リウム、3−[ω−フルオロアルカノイル(C6
8 )−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸
ナトリウム、N−[3−(パーフルオロオクタンスルホ
ンアミド)プロピル]−N,N−ジメチル−N−カルボ
キシメチレンアンモニウムベタイン、フルオロアルキル
(C11〜C20)カルボン酸、パーフルオロアルキルカル
ボン酸(C7 〜C13)、パーフルオロオクタンスルホン
酸ジエタノールアミド、パーフルオロアルキル(C4
12)スルホン酸塩(Li、K、Na)、N−プロピル
−N−(2−ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタン
スルホンアミド、パーフルオロアルキル(C6 〜C10
アルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パ
ーフルオロアルキル(C6 〜C10)−N−エチルスルホ
ニルグリシン塩(K)、リン酸ビス(N−パーフルオロ
オクチルスルホニル−N−エチルアミノエチル)、モノ
パーフルオロアルキル(C6 〜C16)エチルリン酸エス
テル、パーフルオロアルキル第四級アンモニウムヨウ化
物(商品名 フロラードFC−135、住友スリーエム
株式会社製カチオン性フッ素系界面活性剤)、パーフル
オロアルキルアルコキシレート(商品名 フロラードF
C−171、住友スリーエム株式会社製ノニオン性界面
活性剤)、パーフルオロアルキルスルホン酸カリウム塩
(商品名 フロラードFC−95およびFC−98、住
友スリーエム株式会社製アニオン性界面活性剤)。
【0035】これらの界面活性剤は、使用される水溶性
不飽和単量体および水溶性架橋性単量体の合計量100
重量部当り0.0001〜10重量部、好ましくは0.
0003〜5重量部である。すなわち、0.0001重
量部未満では、充分な吸水速度の向上効果を得ることが
できない場合があり、一方、10重量部を越えると、そ
の添加量に見合っただけの効果がでなくなることがあ
り、非経済的である。
【0036】従来から、水溶液重合において界面活性剤
を用いることは公知であるが、このような公知技術では
吸水速度が全く改善されない。
【0037】発泡した吸水性樹脂は、水溶性不飽和単量
体および架橋剤の混合物を発泡剤の存在下に重合した
り、重合後発泡剤を添加することによっても得ることが
できる。例えば、カルボン酸モノマーまたはその水溶性
塩および架橋剤を含む溶液を調製し、該溶液に炭酸塩系
発泡剤および重合開始剤を添加して炭酸化モノマー溶液
を形成し、該溶液を重合させて微孔性ヒドロゲルを形成
し、この微孔性ヒドロゲルを粉砕、乾燥し、その表面を
架橋剤で処理することにより超吸収性ポリマーを得る方
法(特開平5−237,378号および特開平7−18
5,331号)、トルエン等の揮発有機化合物の分散下
に水溶性モノマーを重合させて微孔性の吸水性樹脂を製
造する方法(米国特許第5,354,290号)、水溶
性のモノマー、架橋剤および水溶性溶媒よりなる反応混
合物に水不溶性発泡剤を界面活性剤を用いて分散させ、
ついで発泡させ、さらにモノマーと架橋剤とを反応させ
て超吸収性樹脂を製造する方法(米国特許第5,32
8,935号および同第5,338,766号)、10
時間半減期が30〜120℃の範囲のアゾ開始剤を使用
して水溶性モノマーおよび架橋剤を共重合することによ
り超吸収性吸水性樹脂を製造する方法(WO95/17
455)、アゾ化合物のアクリル酸塩錯体よりなる発泡
剤存在下に水溶性モノマーと架橋剤とを共重合すること
により吸水性樹脂を得る方法(WO96/17884)
等の方法が採用できる。
【0038】さらに、発泡は、水溶液中に不活性ガス、
例えば窒素、二酸化炭素空気等の不活性ガスを導入する
か、該水溶液を高速強攪拌することにより行なわれる。
また、発泡は、水溶液中に重合前に発泡剤を添加するこ
とによっても行なわれる。
【0039】このような発泡剤としては、例えば炭酸ナ
トリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウム、炭酸マグ
ネシウム、炭酸カルシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸
水素カリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素マグネ
シウム、炭酸水素カルシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム
等の炭酸塩、アゾビスアミジノプロパン二塩酸塩のよう
な水溶性アゾ重合開始剤、マロン酸等のジカルボン酸
類、トリクロロエタン、トリフルオロエタン等の揮発性
有機溶媒等がある。発泡剤を添加する場合、その使用量
は水溶性不飽和単量体および水溶性架橋性単量体の合計
量100重量部当り、0.0001〜5重量部の範囲、
より好ましくは0.001〜1重量部の範囲が適切であ
る。
【0040】発泡剤は重合開始前に予め添加しておくこ
とができる。また重合開始後や重合途中に添加すること
もできる。また重合後添加することもできる。
【0041】上記の気泡含有含水ゲルは、必要に応じて
反応中あるいは反応終了後に、所定の方法によって約
0.1mm〜約50mm程度の破片に解砕する。つい
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。なお、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。
【0042】乾燥温度は、特に限定されるものではない
が、例えば、100〜250℃の範囲内、より好ましく
は120〜200℃の範囲内とすればよい。また、乾燥
時間は、特に限定されるものではないが、10秒〜5時
間程度が好適である。なお、乾燥させる前に、含水ゲル
状樹脂を中和してもよく、また、さらに解砕して細分化
してもよい。
【0043】乾燥方法としては、加熱乾燥、熱風乾燥、
減圧乾燥、赤外線乾燥、マイクロ波乾燥、ドラムドライ
ヤー乾燥、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、吸水速度がより一層
向上された吸水性樹脂も得ることができる。
【0044】気泡含有含水ゲルをマイクロ波乾燥する場
合には、解砕された該含水ゲルの厚みを、3mm以上と
することが好ましく、5mm以上とすることがより好ま
しく、10mm以上とすることがさらに好ましい。ま
た、含水ゲルをマイクロ波乾燥する場合には、該含水ゲ
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。
【0045】フッ素系界面活性剤を吸水性樹脂組成物に
配合するには、単量体混合物の水溶性共重合反応時にフ
ッ素界面活性剤を存在させればよい。この場合、いずれ
の発泡方法においてもフッ素系界面活性剤の存在下に重
合を行なうと、該フッ素系界面活性剤が、極めて簡単な
方法で該吸水性樹脂中に均一に分散するので、好まし
い。また、フッ素系界面活性剤とその他の界面活性剤を
併用してもよいことはもちろんである。
【0046】一方、フッ素系界面活性剤の不存在下に水
溶液共重合を行なって吸水性樹脂を製造する場合には、
得られる吸水性樹脂を乾燥し、必要により粉砕したの
ち、フッ素系界面活性剤の溶液、例えば水溶液、アルコ
ール溶液等を含浸させ、さらに必要により乾燥および粉
砕を行なえばよい。
【0047】上記の重合により、つまり、上記の製造方
法により、本発明にかかる高吸水速度吸水性樹脂組成物
が安価にかつ容易に得られる。上記の吸水性樹脂組成物
は、平均孔径が10〜500μmの範囲内、より好まし
くは20〜400μmの範囲内、さらに好ましくは30
〜300μmの範囲内、最も好ましくは40〜200μ
mの範囲内である。上記の平均孔径は、電子顕微鏡によ
って、乾燥した吸水性樹脂組成物の断面の画像分析を行
なうことにより求められる。つまり、画像分析を行なう
ことにより吸水性樹脂組成物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。
【0048】上記の方法により得られた吸水性樹脂組成
物は、図1に示すように内部およびその表面に多数の孔
を有する多孔質となっているので、無加圧下ならびに加
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。したがっ
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、吸水速度や保水能などを向上させるこ
とができる。また、本発明の吸水性樹脂組成物は多孔質
となっているので、該吸水性樹脂組成物の形状が粒子状
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る。なお、上記平均孔径が10μm
よりも小さい場合には、水性液体の通液性や拡散性が劣
る虞れがある。また、平均孔径が500μmよりも大き
い場合には、吸水速度の改善が不充分となるおそれがあ
る。
【0049】また、上記吸水性樹脂組成物は、表面架橋
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。上記の表面架橋剤は、吸水性樹脂組成
物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ればよく、特に
限定されるものではない。吸水性樹脂組成物を表面架橋
剤を用いて処理することにより、該吸水性樹脂組成物の
通液性、吸水速度、加圧下の吸水量ならびに通液性がよ
り一層向上する。
【0050】上記表面架橋剤としては、具体的には、例
えば、エチレングリコール、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、ポリエチレングリコール、1,3
−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、2,
3,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、ポリ
プロピレングリコール、グリセリン、ポリグリセリン、
2−ブテン−1,4−ジオール、1,4−ブタンジオー
ル、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオ
ール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,2−
シクロヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ジ
エタノールアミン、トリエタノールアミン、ポリオキシ
プロピレン、オキシエチレン−オキシプロピレンブロッ
ク共重合体、ペ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
ルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエー
テル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセ
ロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリ
グリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジ
ルエーテル、ポ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
アミン、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、ペンタエチレンヘキサ
ミン、ポリエチレンイミン、ポリアミドポリアミン等の
多価アミン化合物;エピクロロヒドリン、エピブロムヒ
ドリン、α−メチルエピクロロヒドリン等のハロエポキ
シ化合物;上記多価アミン化合物と上記ハロエポキシ化
合物との縮合物;2,4−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等の多価イソシアネー
ト化合物;1,2−エチレンビスオキサゾリン等の多価
オキサゾリン化合物;γ−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン
等のシランカップリング剤;1,3−ジオキソラン−2
−オン、4−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オ
ン、4,5−ジメチル−1,3−ジオキソラン−2−オ
ン、4,4−ジメチル−1,3−ジオキソラン−2−オ
ン、4−エチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4
−ヒドロキシメチル−1,3−ジオキソラン−2−オ
ン、1,3−ジオキサン−2−オン、4−メチル−1,
3−ジオキサン−2−オン、4,6−ジメチル−1,3
−ジオキサン−2−オン、1,3−ジオキソバン−2−
オン等のアルキレンカーボネート化合物;等が挙げられ
るが、特に限定されるものではない。
【0051】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、多価アミン化合物、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
アルキレンカーボネート化合物がより好ましい。
【0052】これら表面架橋剤は、単独で用いてもよ
く、また、2種類以上を併用してもよい。2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1表面架橋剤および第2表面架
橋剤を組み合わせることにより、吸水特性がさらに一層
優れた吸水性樹脂組成物を得ることができる。なお、上
記の溶解度パラメータとは、化合物の幅性を表すファク
ターとして一般に用いられる値である。
【0053】上記の第1表面架橋剤は、吸水性樹脂組成
物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12.5(cal/cm3 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2表面
架橋剤は、吸水性樹脂組成物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12.5(cal/c
3 1/2 未満の化合物であり、例えばエチレングリコ
ールジグリシジルエーテル等が該当する。
【0054】吸水性樹脂組成物に対する表面架橋剤の使
用量は、吸水性樹脂組成物および表面架橋剤の組み合わ
せ等にもよるが、乾燥状態の吸水性樹脂100重量部に
対して0.01〜5重量部の範囲内、より好ましくは
0,05〜3重量部の範囲内とすればよい。上記の範囲
内で表面架橋剤を用いることにより、尿や汗、経血等の
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0.01重量
部未満では、吸水性樹脂組成物の表面近傍の架橋密度を
ほとんど高めることができない。また、表面架橋剤の使
用量が5重量部より多い場合には、該表面架橋剤が過剰
となり、不経済であるとともに、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。
【0055】吸水性樹脂組成物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、吸水性樹脂組成物と表面架橋剤とを無溶媒で
混合する方法、シクロヘキサンやペンタン等の疎水性
溶媒に吸水性樹脂組成物を分散させた後、表面架橋剤を
混合する方法、親水性溶媒に表面架橋剤を溶解もしく
は分散させた後、該溶液もしくは分散液を吸水性樹脂組
成物に噴霧あるいは滴下して混合する方法等が挙げられ
る。なお、上記親水性溶媒としては、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。
【0056】また、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
−プロピルアルコール、iso−プロピルアルコール、
n−ブチルアルコール、iso−ブチルアルコール、t
−ブチルアルコール等の低級アルコール類;アセトン等
のケトン類;ジオキサン、一価アルコールのエチレンオ
キシド(EO)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−カプロラク
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、2種類以上を併用してもよい。
【0057】上記吸水性樹脂組成物ならびに表面架橋剤
に対する親水性溶媒の使用量は、吸水性樹脂組成物や表
面架橋剤、親水性溶媒の組み合わせ等にもよるが、吸水
性樹脂組成物100重量部に対して200重量部以下、
より好ましくは0.001〜50重量部の範囲内、さら
に好ましくは0.1〜50重量部の範囲内、特に好まし
くは0.5〜20重量部の範囲内とすればよい。
【0058】上記表面架橋剤により二次架橋を行なう際
には、表面架橋剤の種類により、必要に応じて加熱処理
を行ない、吸水性樹脂組成物体の表面近傍を架橋させ
る。上記二次架橋を施すことにより、さらに加圧下での
吸収倍率に優れる吸水性樹脂組成物を得ることができ
る。
【0059】吸水性樹脂組成物と表面架橋剤とを混合す
る際に用いられる混合装置は、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、気流型混合機、双腕型ニーダ
ー、内部混合機、粉砕型ニーダー、回転式混合機、スク
リュー型押出機等が好適である。
【0060】吸水性樹脂組成物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、吸水性樹脂組成物お
よび表面架橋剤の組み合わせや、所望する架橋密度等に
応じて適宜選択設定すればよく、特に限定されるもので
はないが、例えば処理温度は、0〜250℃の範囲内が
好適である。
【0061】上記の吸水性樹脂組成物に、さらに、必要
に応じて、消臭剤、香料、各種の無機粉末、発泡剤、顔
料、染料、親水性短繊維、可塑剤、粘着剤、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、吸水性樹脂組成物に種々の機能を付与してもよ
い。
【0062】無機粉末としては、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粒子、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、水に不溶もしくは難溶で
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、天然ゼオライトや合成ゼ
オライト等の珪酸(塩)、カオリン、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、コールターカウンター
法により測定された平均粒子径が200μm以下の二酸
化珪素および珪酸(塩)がさらに好ましい。
【0063】吸水性樹脂組成物に対する無機粉末の使用
量は、吸水性樹脂組成物および無機粉体の組み合わせ等
にもよるが、吸水性樹脂組成物100重量部に対し0.
001〜10重量部の範囲内、より好ましくは0.01
〜5重量部の範囲内とすればよい。吸水性樹脂組成物と
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。
【0064】吸水性樹脂組成物は、例えば、パルプ等の
繊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。
【0065】吸収物品としては、例えば、紙オムツや生
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);ペ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
水嚢等の土木建築用資材;ドリップ吸収材や鮮度保持
材、保冷材等の食品用物品;油水分離材、結露防止材、
凝固材などの各種産業用物品;植物や土壌等の保水材等
の農園芸用物品;等が挙げられるが、特に限定されるも
のではない。なお、例えば紙オムツは、液不透過性の材
料からなるバックシート(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ップシート
(表面材)を、この順に積層して互いに固定するととも
に、この積層物に、ギャザー(弾性部)やいわゆるテー
プファスナー等を取り付けることにより形成される。ま
た、紙オムツには、幼児に排尿・排便の躾をする際に用
いられる紙オムツ付きパンツも含まれる。
【0066】このようにして得られる吸水性樹脂組成物
は、吸水量が10〜100g/g、好ましくは20〜8
0g/gである。また、該吸水性樹脂の比表面積は、
0.02〜1.0m2 /g、好ましくは0.025〜
0.5m2 /gである。
【0067】
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例によりさ
らに詳しく説明するが、本発明の範囲がこれらの例によ
り限定されるものではない。また実施例および比較例中
の%は特に断りの無い限り重量%を、また部は重量部を
意味するものとする。
【0068】なお、吸水性樹脂組成物の吸水量、吸水速
度、水可溶性成分量は以下の方法により測定した。ま
た、本発明において、吸水性樹脂の比表面積は、「B.
E.T.一点法」によりその比表面積を求めた。測定装
置は「検体全自動比表面積測定装置4−ソーブ U1」
(湯浅アイオニクス株式会社製)を使用した。まず、吸
水性樹脂(予め篩により600〜300μmの範囲の粒
子径部分を分取し、このものを試料とした)約5gを内
容量約13cm3 のマイクロセル(TYPE:QS−4
00)中に入れ、窒素ガス気流下に試料入りマイクロセ
ルを150℃に加熱し試料の脱気および脱水を充分に行
なった。次いでヘリウムガスと0.1%のクリプトンガ
スからなる混合ガス気流下に、試料入りマイクロセルを
−200℃に冷却し、混合ガスを試料に平衡になるまで
吸着せしめた。その後、試料入りマイクロセルの温度を
室温まで戻し、混合ガスの試料からの脱離を行ない、ク
リプトン混合ガスの脱離量より吸水性樹脂の比表面積を
求めた。なお、試料入りマイクロセルの吸着−脱離工程
は3回行ない、その平均量より吸水性樹脂の比表面積を
求めた。
【0069】(1)吸水性樹脂組成物の吸水量 吸水性樹脂組成物0.2gをティーバッグ式袋(6cm
×6cm)に均一に入れ、開口部をヒートシールした
後、0.9%塩化ナトリウム水溶液(生理食塩水)中に
浸漬した。60分後にティーバック式袋を引き上げ、遠
心分離機を用いて250Gで3分間水切りを行った後、
該袋の重量W1(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、その時の重量W0
(g)を測定した。そして、これら重量W1、W0か
ら、次式、 吸水量(g/g)=(W1−W0)/吸水性樹脂組成物
の重量(g) に従って吸水量(g/g)を算出した。
【0070】(2)吸水性樹脂組成物の吸水速度 内径50mm、高さ70mmの有底円筒状のポリプロピ
レン製カップに、吸水性樹脂組成物(予め篩により60
0μm〜300μmの範囲の粒子径部分を分取し、この
ものを試料とした)1.0gを入れた。次に該カップに
生理食塩水28g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樹脂組成物に全て吸
収されて見えなくなる状態までの時間を測定した。該測
定を3回繰り返し、これらの平均値を吸水速度(秒)と
した。
【0071】(3)吸水性樹脂組成物の水可溶性成分量 吸水性樹脂組成物0.5gを1000mlの脱イオン水
中に分散させ、16時間攪拌した後、濾紙で濾過した。
そして、得られた濾液をコロイド滴定により滴定し吸水
性樹脂組成物中の水可溶性成分量(%)を求めた。
【0072】(吸水性樹脂組成物の平均粒子径)平均粒
子径は、以下に示す目開き(850μm、600μm、
300μm、150μm、106μm)を用いて吸水性
樹脂組成物を篩分級した後、残留百分率Rを対数確率紙
にプロットし、R=50%に相当する粒径を平均粒子径
とした。
【0073】実施例1 アクリル酸153部、37%アクリル酸ナトリウム16
15部、ポリエチレングリコール(n=8)ジアクリレ
ート4.9部、フッ素系アニオン性界面活性剤(商品
名:フロラードFC−135、住友スリーエム株式会社
製)0.75部および純水710部を含む単量体水溶液
を調製した。窒素気流下に水溶液を高速強攪拌しながら
水溶液中の溶存酸素を窒素置換し、単量体水溶液中に多
量の窒素気泡を分散せしめた。単量体水溶液中に窒素ガ
スが均一に分散し、その体積が1.58倍となった時点
で、高速強攪拌下に10%過硫酸ナトリウム水溶液10
部および5%亜硫酸水素ナトリウム水溶液10部を添加
し、直ちに重合を開始せしめ、気泡が分散した状態で温
度25〜75℃で2時間静置重合を行った。重合後得ら
れた多量に気泡を含むスポンジ状含水ゲル状重合体を1
0mm角から50mm角の大きさに裁断し、ついで15
0℃の熱風乾燥機中で1時間乾燥した。乾燥物を粉砕機
で粉砕し、開口が850μmの篩通過物を分取して平均
粒子径220μmの本発明の吸水性樹脂組成物(1)を
得た。本発明の吸水性樹脂組成物(1)の吸水量、吸水
速度および水可溶性成分量はそれぞれ31.1g/g、
26秒および5.5%であった。得られた吸水性樹脂組
成物(1)の比表面積は0.0512m2 /gであっ
た。なお、吸水性樹脂組成物は、図1に示すように、そ
の内部および表面に多数の孔を有する発泡体であった。
【0074】実施例2 アクリル酸153部、37%アクリル酸ナトリウム16
15部、ポリエチレングリコール(n=8)ジアクリレ
ート4.8部、フッ素系カチオン性界面活性剤(商品
名:フロラードFC−135、住友スリーエム株式会社
製)0.0525部および純水710部を含む単量体水
溶液を調製した。窒素気流下に水溶液を高速攪拌しなが
ら水溶液中の溶存酸素を除去し、ついで高速攪拌下に1
0%過硫酸ナトリウム水溶液10部および10%亜硫酸
水素ナトリウム水溶液10部を添加し、温度25〜75
℃で2時間静置重合を行った。重合後得られた含水ゲル
状重合体を細断し、ついで150℃の熱風乾燥機中で1
時間乾燥した。乾燥物を粉砕機で粉砕し、開口が850
μmの篩通過物を分取して平均粒子径320μmの本発
明の吸水性樹脂組成物(2)を得た。本発明の吸水性樹
脂組成物(2)の吸水量、吸水速度および水可溶性成分
量はそれぞれ36.0g/g、37秒および6.9%で
あった。得られた吸水性樹脂組成物(2)の比表面積は
0.046m2/gであった。
【0075】実施例3 アクリル酸153部、37%アクリル酸ナトリウム16
15部、ポリエチレングリコール(n=8)ジアクリレ
ート4.9部、フッ素系カチオン性界面活性剤(商品
名:フロラードFC−135、住友スリーエム株式会社
製)0.075部および純水710部を含む単量体水溶
液を調製した。窒素気流下に水溶液を高速強攪拌しなが
ら水溶液中の溶存酸素を窒素置換し、単量体水溶液中に
多量の窒素気泡を分散せしめた。単量体水溶液中に窒素
ガスが均一に分散し、その体積が1.20倍となった時
点で、高速強攪拌下に10%過硫酸ナトリウム水溶液1
0部および10%亜硫酸水素ナトリウム水溶液10部を
添加し、直ちに重合を開始せしめ、気泡が分散した状態
で温度25〜75℃で2時間静置重合を行った。重合後
得られた気泡を含む含水ゲル状重合体を5mm角の大き
さに裁断し、ついで150℃の熱風乾燥機中で1時間乾
燥した。乾燥物を粉砕機で粉砕し、開口が850μmの
篩通過物を分取して平均粒子径320μmの本発明の吸
水性樹脂組成物(3)を得た。本発明の吸水性樹脂組成
物(3)の吸水量、吸水速度および水可溶性成分量はそ
れぞれ36.0g/g、33秒および6.9%であっ
た。得られた吸水性樹脂組成物(3)の比表面積は0.
0446m2 /gであった。
【0076】実施例4 アクリル酸153部、37%アクリル酸ナトリウム16
15部、ポリエチレングリコール(n=8)ジアクリレ
ート2.4部、フッ素系ノニオン性界面活性剤(商品
名:フロラードFC−171、住友スリーエム株式会社
製)0.33部および純水710部を含む単量体水溶液
を調製した。窒素気流下に水溶液を高速強攪拌しながら
水溶液中の溶存酸素を窒素置換し、単量体水溶液中に窒
素気泡を分散せしめた。単量体水溶液中に窒素ガスが均
一に分散し、その体積が1.09倍となった時点で、高
速強攪拌下に10%過硫酸ナトリウム水溶液10部およ
び10%亜硫酸水素ナトリウム水溶液10部を添加し、
直ちに重合を開始せしめ、気泡が分散した状態で温度2
5〜75℃で2時間静置重合を行った。重合後得られた
気泡を含む含水ゲル状重合体を5mm角の大きさに裁断
し、ついで150℃の熱風乾燥機中で1時間乾燥した。
乾燥物を粉砕機で粉砕し、開口が850μmの篩通過物
を分取して平均粒子径366μmの本発明の吸水性樹脂
組成物(4)を得た。本発明の吸水性樹脂組成物(4)
の吸水量、吸水速度および水可溶性成分量はそれぞれ4
5.0g/g、61秒および13.6%であった。得ら
れた吸水性樹脂組成物(4)の比表面積は0.0264
2 /gであった。
【0077】比較例1 アクリル酸153部、37%アクリル酸ナトリウム16
15部、ポリエチレングリコール(n=8)ジアクリレ
ート4.9部および純水710部を含む単量体水溶液を
調製した。窒素気流下に攪拌しながら水溶液中の溶存酸
素を除去し、ついで10%過硫酸ナトリウム水溶液10
部および0.4%L−アスコルビン酸水溶液10部を添
加し、温度25〜75℃で2時間重合を行い細断された
粒子状含水ゲル状重合体を得た。得られた粒子状含水ゲ
ル状重合体を150℃の熱風乾燥機中で1時間乾燥し
た。乾燥物を粉砕機で粉砕し、開口が850μmの篩通
過物を分取して平均粒子径420μmの比較吸水性樹脂
(1)を得た。比較吸水性樹脂(1)の吸水量、吸水速
度および水可溶性成分量はそれぞれ37.0g/g、1
30秒および4.9%であった。得られた比較吸水性樹
脂(1)の比表面積は0.0135m2 /gであった。
【0078】
【発明の効果】本発明は、以上のごとき構成よりなるも
のであるから、無加圧下および加圧下の吸水速度が速く
かつ吸水量が大きく、かつ水可溶性成分量が少ないの
で、生理用品や紙おむつ等の衛生材料分野をはじめとし
て農園芸用分野鮮度保持等の食品分野、結露防止や保冷
材等の産業分野等、吸水や保水を必要とする種々の用途
に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例1において得られた本発明の吸水性樹
脂組成物の発泡状態を表わす電子顕微鏡写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田原 秀行 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の 1 株式会社日本触媒内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発泡した吸水性樹脂およびフッ素系界面
    活性剤よりなる高吸水速度吸水性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 該吸水性樹脂100重量部当りのフッ素
    系界面活性剤の量は0.0001〜30重量%である請
    求項1に記載の高吸水速度吸水性樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 該吸水性樹脂組成物は0.02〜1.0
    2 /gの比表面積を有するものである請求項1または
    2記載の高吸水速度吸水性樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 該吸水性樹脂組成物は100〜1000
    μmの平均粒子径を有する粉末状物である請求項3に記
    載の高吸水速度吸水性樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか一つに記載の吸
    水性樹脂組成物をさらに表面架橋剤で処理してなる高吸
    水速度吸水性樹脂組成物。
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