JPS58167603A - スルホン酸基含有アクリルアミド系架橋樹脂及びその製造法 - Google Patents
スルホン酸基含有アクリルアミド系架橋樹脂及びその製造法Info
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- 238000012719 thermal polymerization Methods 0.000 description 1
- 238000009849 vacuum degassing Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 125000002348 vinylic group Chemical group 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は多量の水を吸収する能力を有するスルホン酸基
含有アクリルアミド系架橋樹脂及びその製造法に関する
ものである。
含有アクリルアミド系架橋樹脂及びその製造法に関する
ものである。
従来生理用品、おむつ、使い捨て雑巾などに不織布、紙
、パルプ、スポンジ状物質など物理的構造的に吸水する
材料が使用さ沙てきたがこれら吸水材料はその吸水能力
が低く上記用途でも必ずしも満足されるものではなかっ
た。
、パルプ、スポンジ状物質など物理的構造的に吸水する
材料が使用さ沙てきたがこれら吸水材料はその吸水能力
が低く上記用途でも必ずしも満足されるものではなかっ
た。
近年、上記用途に加え医療産業、食品工業あるいは実装
分野の用途にも化学的に吸水能を有する材料の利用が進
み、特に水不溶性でかつ親水性または吸水性を有か1分
子材料が各種のメ 9− ンブランや液体クロマト担体などの分離精製材料、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医
療用材料あるいは吸水性や保水性を必要とする種々の用
途が開けてきた。
分野の用途にも化学的に吸水能を有する材料の利用が進
み、特に水不溶性でかつ親水性または吸水性を有か1分
子材料が各種のメ 9− ンブランや液体クロマト担体などの分離精製材料、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医
療用材料あるいは吸水性や保水性を必要とする種々の用
途が開けてきた。
このような用途に対する吸水材料が多々提案されている
。例えばポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン
、スルホン化ポリスチレン尋を架橋せしめたもの、ポリ
アクリルアミドをメチレンビスアクリルアミドの如きジ
ビニル化合物で架橋せしめたもの、セルロース誘導体や
でん粉にアクリル酸やアクリロニトリルをグラフトさせ
たもののけん化物等の天然あるいは合成高分子物質を用
いた吸水材料が提案されている。しかしこれらの材料の
うちでん粉−アクリロニトリルグラフト重合体のけん化
物を除けばその吸水能力は小さく吸水材料としては満足
しうるものではなく、まえ比較的高吸水能力を有するで
ん粉−アクリロニトリルグラフト重合体のけん化物の場
合においても、その製造方法に種々の改良が加えられて
いるが、工程が煩雑であったり長期間に亘って含水状態
を保つとでん粉成分が腐敗したりゲル構造が破壊される
など実用性に問題を残している。またアクリル酸やメタ
クリル酸のアルカリ金属塩やアクリルアミドなどの水溶
性単量体をメチレンビスアクリルアマイドやポリエチレ
ンオキシtWジアクリレート々どの架橋剤を少量添加し
て第二セリウム塩、過酸化ベンゾイル、アゾビスインブ
チロニトリル、過硫酸アンモニウム々とのラジカル重合
触媒、過硫酸カリウムとアニリン、過硫酸アンモニウム
とモノエタノールアミンなどのレドックス系重合触媒を
用いて懸滌重合又は乳化重合、更には溶液重合して数十
倍から数百倍の高吸水樹脂を得る方法も提案されている
。しかしかかる方法においては尚吸水性樹脂中にラジカ
ル開始剤、1I11i?lti剤、乳化剤、溶謀などが
どうしても残留し、それがために着色したり、解重合し
たり、耐蝕性、耐薬品性、耐候性の点でも好ましくない
ばかシか、用途によっては吸水能力が不充分である。
。例えばポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン
、スルホン化ポリスチレン尋を架橋せしめたもの、ポリ
アクリルアミドをメチレンビスアクリルアミドの如きジ
ビニル化合物で架橋せしめたもの、セルロース誘導体や
でん粉にアクリル酸やアクリロニトリルをグラフトさせ
たもののけん化物等の天然あるいは合成高分子物質を用
いた吸水材料が提案されている。しかしこれらの材料の
うちでん粉−アクリロニトリルグラフト重合体のけん化
物を除けばその吸水能力は小さく吸水材料としては満足
しうるものではなく、まえ比較的高吸水能力を有するで
ん粉−アクリロニトリルグラフト重合体のけん化物の場
合においても、その製造方法に種々の改良が加えられて
いるが、工程が煩雑であったり長期間に亘って含水状態
を保つとでん粉成分が腐敗したりゲル構造が破壊される
など実用性に問題を残している。またアクリル酸やメタ
クリル酸のアルカリ金属塩やアクリルアミドなどの水溶
性単量体をメチレンビスアクリルアマイドやポリエチレ
ンオキシtWジアクリレート々どの架橋剤を少量添加し
て第二セリウム塩、過酸化ベンゾイル、アゾビスインブ
チロニトリル、過硫酸アンモニウム々とのラジカル重合
触媒、過硫酸カリウムとアニリン、過硫酸アンモニウム
とモノエタノールアミンなどのレドックス系重合触媒を
用いて懸滌重合又は乳化重合、更には溶液重合して数十
倍から数百倍の高吸水樹脂を得る方法も提案されている
。しかしかかる方法においては尚吸水性樹脂中にラジカ
ル開始剤、1I11i?lti剤、乳化剤、溶謀などが
どうしても残留し、それがために着色したり、解重合し
たり、耐蝕性、耐薬品性、耐候性の点でも好ましくない
ばかシか、用途によっては吸水能力が不充分である。
一方、本発明者等は各種ビニル性単量体をプラズマ開始
重合法により重合することにより従来のものに比較して
分子量が格段に大きい直鎖状の水溶性単量体を得ており
、その単量体として2−アクリルアミド−2−メチルプ
ロパンスルホン酸を用いて同様の重合体を得これを繊維
・学会U(繊維と工業)の第67巻7号に発表したが、
更に高吸水性を有する樹脂な得べく鋭意研究の結果本発
明を完成したものである。
重合法により重合することにより従来のものに比較して
分子量が格段に大きい直鎖状の水溶性単量体を得ており
、その単量体として2−アクリルアミド−2−メチルプ
ロパンスルホン酸を用いて同様の重合体を得これを繊維
・学会U(繊維と工業)の第67巻7号に発表したが、
更に高吸水性を有する樹脂な得べく鋭意研究の結果本発
明を完成したものである。
本発明の目的は非水溶性で数百倍から千数百倍という高
吸水性をもちかつ実質的に不純物を含まないスルホン酸
基含有アクリルアミド架橋樹脂及びその製造法を提供す
るにある。
吸水性をもちかつ実質的に不純物を含まないスルホン酸
基含有アクリルアミド架橋樹脂及びその製造法を提供す
るにある。
本発明は式(1)
(式中Mは水素、アンモニウム、アルカリ金属、アルカ
リ土類金属、又は遷移金属を示し、XはMO原子価に対
応する1〜4の正の整数を示す)で示される繰シ返し単
位を有し、且つ1重量%以下の架橋成分を含有する非水
溶性で高吸水性を有するスルホン酸基含有アクリルアミ
ド系架橋樹脂であり、本発明方法は 2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、
そのアンモニウム塩、そのアルカリ金属塩、そのアルカ
リ土類金属塩及びその遷移金属塩から選ばれた少なくと
も1種の単量体とビニル性単量体0〜59重量%と架橋
成分1重量%以下とよシなるモノマーを水性媒体中でイ
オン化ガスプラズマの存在下で重合を開始した後、該プ
ラズマの不存在下で後重合することを特徴とする。
リ土類金属、又は遷移金属を示し、XはMO原子価に対
応する1〜4の正の整数を示す)で示される繰シ返し単
位を有し、且つ1重量%以下の架橋成分を含有する非水
溶性で高吸水性を有するスルホン酸基含有アクリルアミ
ド系架橋樹脂であり、本発明方法は 2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、
そのアンモニウム塩、そのアルカリ金属塩、そのアルカ
リ土類金属塩及びその遷移金属塩から選ばれた少なくと
も1種の単量体とビニル性単量体0〜59重量%と架橋
成分1重量%以下とよシなるモノマーを水性媒体中でイ
オン化ガスプラズマの存在下で重合を開始した後、該プ
ラズマの不存在下で後重合することを特徴とする。
本発明のスルホン酸基含有アクリルアミド系架橋4M脂
は優れた吸水性を有し、樹脂の自重に対し少なくとも5
00倍、好ましくは400@以上、更に好ましくは50
0倍以上、特に好ましくは800倍以上、最も好ましく
は100016− 倍以上の吸水倍率を有する。
は優れた吸水性を有し、樹脂の自重に対し少なくとも5
00倍、好ましくは400@以上、更に好ましくは50
0倍以上、特に好ましくは800倍以上、最も好ましく
は100016− 倍以上の吸水倍率を有する。
本発明に適用される2−アクリルアミド−2−メチルプ
ロパンスルホン酸、又はそのアンモニウム塩又はそのア
ルカリ金属塩、又はそのアルカリ土類金属塩、又はその
遷移金属塩(以下コレラをAMP Sと略称する)のス
ルホン酸A含有アクリルアミド系架橋樹脂中に含まれる
量は40重量%以上、好ましくは60重量%以上、更に
好ましくは80重量%以上、特に好ましくは99重量%
以上である。AMPS量が40重量%未満であると吸水
能力が不充分である。
ロパンスルホン酸、又はそのアンモニウム塩又はそのア
ルカリ金属塩、又はそのアルカリ土類金属塩、又はその
遷移金属塩(以下コレラをAMP Sと略称する)のス
ルホン酸A含有アクリルアミド系架橋樹脂中に含まれる
量は40重量%以上、好ましくは60重量%以上、更に
好ましくは80重量%以上、特に好ましくは99重量%
以上である。AMPS量が40重量%未満であると吸水
能力が不充分である。
本発明に於いて2−アクリルアミド−2−メチルプロパ
ンスルホン酸等の単量体にビニル性単量体を併用して共
重合させてもよい。
ンスルホン酸等の単量体にビニル性単量体を併用して共
重合させてもよい。
これらのビニル性単量体としてはラジカル重合を行女う
ものであれば良く特に限定されない。
ものであれば良く特に限定されない。
一般にはアクリロニトリル、アクリル酸エステル、メタ
クリル酸エステル、スチレン、塩化ビニル、塩化ビニリ
デン、酢酸ビニル、アクリルアミド、メタクリルアミド
、N−ビニルピロリ 14− トン、アクリル酸、メタクリル酸、P−スチレンスルホ
ン酸、ビニルスルホン酸、2メタアクリロイルオキシス
ルホン酸、3−メタアクリ買イルオキシー2−ヒドロキ
シプロピルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタクリル
スルホ/酸並びにこれらの酸のアンモニウム塩及びアル
カリ金属塩;ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメ
チルアミンエチルシチ→メタクリレート、ジエチルアミ
ノエチルアクリレート、ジエチルアミノニブ・ルメタク
リレート、2−ビニルピリジン及び4ビニルピリジンの
塩酸、硝酸、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸、又は塩化エ
チルの4級化物などが挙げられる。
クリル酸エステル、スチレン、塩化ビニル、塩化ビニリ
デン、酢酸ビニル、アクリルアミド、メタクリルアミド
、N−ビニルピロリ 14− トン、アクリル酸、メタクリル酸、P−スチレンスルホ
ン酸、ビニルスルホン酸、2メタアクリロイルオキシス
ルホン酸、3−メタアクリ買イルオキシー2−ヒドロキ
シプロピルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタクリル
スルホ/酸並びにこれらの酸のアンモニウム塩及びアル
カリ金属塩;ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメ
チルアミンエチルシチ→メタクリレート、ジエチルアミ
ノエチルアクリレート、ジエチルアミノニブ・ルメタク
リレート、2−ビニルピリジン及び4ビニルピリジンの
塩酸、硝酸、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸、又は塩化エ
チルの4級化物などが挙げられる。
好ましいビニル性単量体は、水溶性であるが、特に好ま
しくはアクリルアミド、メタクリルアミド、N−ビニル
ピロリドン;アクリル酸、メタクリルa、P−スチレン
スルホン酸、ビニル/(Jl/ホン酸、2−メタアクリ
ロイルオキシエチルスルホン酸、3−メタアクリロイル
オキシ−2−ヒドロキシグロビルスルホン酸、アリルス
ルホン酸、メタクリルスルホン酸、並びにこれらの酸の
アンモニウム塩、及びアルカリ金属塩;ジメチルアミノ
エチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレー
ト、ジエチルアミノエチルアクリレート及O・ジエチル
アミノエチルメタクリレート、2ビニルピリジン及び4
ビニルピリジンのm酸、硝酸、ジメチル硫酸、ジエチル
硫酸又は塩化エチルの4級化物である。ビニル性単量体
がアクリロニトリル、メタクリル酸メチルなどの非水溶
性であると得られたスルホン酸基含有アクリルアミド系
架橋樹脂の吸水能力が低下する傾向にあり、まだ水溶性
単量体であってもAMPSに比し吸水能力の低下をきた
すのでビニル性単量体は高々59重量%、好ましくは3
9重蓋%以下、更に好ましくは19重量%以下の範囲で
ある。
しくはアクリルアミド、メタクリルアミド、N−ビニル
ピロリドン;アクリル酸、メタクリルa、P−スチレン
スルホン酸、ビニル/(Jl/ホン酸、2−メタアクリ
ロイルオキシエチルスルホン酸、3−メタアクリロイル
オキシ−2−ヒドロキシグロビルスルホン酸、アリルス
ルホン酸、メタクリルスルホン酸、並びにこれらの酸の
アンモニウム塩、及びアルカリ金属塩;ジメチルアミノ
エチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレー
ト、ジエチルアミノエチルアクリレート及O・ジエチル
アミノエチルメタクリレート、2ビニルピリジン及び4
ビニルピリジンのm酸、硝酸、ジメチル硫酸、ジエチル
硫酸又は塩化エチルの4級化物である。ビニル性単量体
がアクリロニトリル、メタクリル酸メチルなどの非水溶
性であると得られたスルホン酸基含有アクリルアミド系
架橋樹脂の吸水能力が低下する傾向にあり、まだ水溶性
単量体であってもAMPSに比し吸水能力の低下をきた
すのでビニル性単量体は高々59重量%、好ましくは3
9重蓋%以下、更に好ましくは19重量%以下の範囲で
ある。
本発明に適用される架橋成分は1重量%以下、好ましく
は0.1重i%以下、更に好ましくはα05重量%以下
、特に好ましくはo、 o o o i〜0.02重量
%、最も好ましくは0,01重量%以下であシ、架橋さ
せる為の必須成分である。
は0.1重i%以下、更に好ましくはα05重量%以下
、特に好ましくはo、 o o o i〜0.02重量
%、最も好ましくは0,01重量%以下であシ、架橋さ
せる為の必須成分である。
架橋成分が1重量%を超えると吸水能力が低下する。一
般に架橋成分が多くなると吸水倍率は低下する傾向にあ
り、高吸水倍率を得だい場合は架橋成分を減らしていく
ことが多いが一般の重合開始方法、例えばラジカル重合
開始剤や紫外線を用いた乳化重合、懸濁重合、又は溶液
重合などでは得られた樹脂の分子量が低いため架橋成分
を0.1重量%以下にすると可溶化したり、水膨潤状態
で形くずれを起こしたりベトツク現象がみられる。しか
し本発明の樹脂は超高分子量であるため架橋成分が0.
1重量%以下、例えば0.(3001重量%であっても
水膨潤状態でも形態はくずれずベトッキはみられない。
般に架橋成分が多くなると吸水倍率は低下する傾向にあ
り、高吸水倍率を得だい場合は架橋成分を減らしていく
ことが多いが一般の重合開始方法、例えばラジカル重合
開始剤や紫外線を用いた乳化重合、懸濁重合、又は溶液
重合などでは得られた樹脂の分子量が低いため架橋成分
を0.1重量%以下にすると可溶化したり、水膨潤状態
で形くずれを起こしたりベトツク現象がみられる。しか
し本発明の樹脂は超高分子量であるため架橋成分が0.
1重量%以下、例えば0.(3001重量%であっても
水膨潤状態でも形態はくずれずベトッキはみられない。
架橋成分としてはジビニルベンゼン、NN’−メチレン
ビスアクリルアミド、ジアリルアミン、ジアクリルメタ
クリルアミド、ジエチレングリコールジメタクリレート
、ポリエチレングリコールジメタクリレート等のジビニ
ル化合物、2ヒドロキシエチルアクリレート、2ヒドロ
キシ17− エチルメタクリレート、2ヒドロキシプロピルアクリレ
ート、2ヒドロキシプロピルメタクリレート、グリシジ
ルアクリレート、グリシジルメタクリレート、メチロー
ルアクリルアミド又はメチロールメタクリルアミドなど
が挙げられるが、これらに限定されることはない。架橋
成分としてはN N’−メチレンビスアクリルアミド、
ジアクリルメタクリルアミド、ポリエチレングリコール
ジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレ
ート、メチロールアクリルアミド等が好適である。
ビスアクリルアミド、ジアリルアミン、ジアクリルメタ
クリルアミド、ジエチレングリコールジメタクリレート
、ポリエチレングリコールジメタクリレート等のジビニ
ル化合物、2ヒドロキシエチルアクリレート、2ヒドロ
キシ17− エチルメタクリレート、2ヒドロキシプロピルアクリレ
ート、2ヒドロキシプロピルメタクリレート、グリシジ
ルアクリレート、グリシジルメタクリレート、メチロー
ルアクリルアミド又はメチロールメタクリルアミドなど
が挙げられるが、これらに限定されることはない。架橋
成分としてはN N’−メチレンビスアクリルアミド、
ジアクリルメタクリルアミド、ポリエチレングリコール
ジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレ
ート、メチロールアクリルアミド等が好適である。
本発明に適用される重□合方法は゛イオン化ガスプラズ
マの存在下で重合を開始した後、該プラズマの不存在下
で後重合させるという、所謂プラズマ開始重合であり、
しかも水性媒体中であることが必須である。水性媒体と
しては水又は水とメタノール、エタノール、ブタノール
などのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトンな
どのケトン類などとの混合物が挙げられるが水単独媒体
の方が好ましい。水性媒体、特に水18− 媒体を使用した場合重合速度は著しく大となる。
マの存在下で重合を開始した後、該プラズマの不存在下
で後重合させるという、所謂プラズマ開始重合であり、
しかも水性媒体中であることが必須である。水性媒体と
しては水又は水とメタノール、エタノール、ブタノール
などのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトンな
どのケトン類などとの混合物が挙げられるが水単独媒体
の方が好ましい。水性媒体、特に水18− 媒体を使用した場合重合速度は著しく大となる。
水性媒体中のモノマー濃度としては通常0.1〜90重
蓋%、好ましくは1〜65重量%、更に好ましくは10
〜60重量%である。
蓋%、好ましくは1〜65重量%、更に好ましくは10
〜60重量%である。
一般に水媒体の場合上ツマー濃度として50モル%の時
が重合速度は極大となりそれ以下でもそれ以上でも低下
する傾向がみられる。また分子量も重合速度と同一傾向
がみられる。媒体として有機溶媒を使用した場合は一般
に重合速度が遅いばかりか、本発明のように水溶性ポリ
マーの重合の場合、有機溶媒を除去する必要があり経済
的でない。
が重合速度は極大となりそれ以下でもそれ以上でも低下
する傾向がみられる。また分子量も重合速度と同一傾向
がみられる。媒体として有機溶媒を使用した場合は一般
に重合速度が遅いばかりか、本発明のように水溶性ポリ
マーの重合の場合、有機溶媒を除去する必要があり経済
的でない。
本発明に於けるプラズマ開始重合とは非平衡のイオン化
ガスプラズマを用いて重合を開始させかつプラズマの不
存在下に重合の大部分を完結させるものである。一般に
は高分子量で実質的に線状のポリマーが生成され石が、
本発明の場合は例えばジビニル性単量体等の架橋成分を
使用するので架橋構造のポリマーが生成される。
ガスプラズマを用いて重合を開始させかつプラズマの不
存在下に重合の大部分を完結させるものである。一般に
は高分子量で実質的に線状のポリマーが生成され石が、
本発明の場合は例えばジビニル性単量体等の架橋成分を
使用するので架橋構造のポリマーが生成される。
イオン化ガスプラズマの生成はかがるプラズマを生成す
るための公知方法のいずれによっても行なうことができ
る。例えばJ−R,ホラハン(Hollahan)とA
−T・べ# (Be1l)版1プラズマ化学の応用技術
′、ワイリー、ニューヨーク1974およびM・ジエン
(5hen )版′重合体のプラズマ化学′デツカ−、
ニューヨーク、1976に記載されている。即ち高周波
発生器に連結された平行板電極の間にモノマーを真空下
で入れ、真空室の外部又は内部のいずれかの平行板を用
いてプラズマを生成させることが出来る。
るための公知方法のいずれによっても行なうことができ
る。例えばJ−R,ホラハン(Hollahan)とA
−T・べ# (Be1l)版1プラズマ化学の応用技術
′、ワイリー、ニューヨーク1974およびM・ジエン
(5hen )版′重合体のプラズマ化学′デツカ−、
ニューヨーク、1976に記載されている。即ち高周波
発生器に連結された平行板電極の間にモノマーを真空下
で入れ、真空室の外部又は内部のいずれかの平行板を用
いてプラズマを生成させることが出来る。
また外部誘導コイルによって電場をつくらせ、イオン化
ガスのプラズマを発生させてもよく、また反対に荷電し
た電極に間隔をおいて直接真空室に入れてプラズマを生
成させてもよい。
ガスのプラズマを発生させてもよく、また反対に荷電し
た電極に間隔をおいて直接真空室に入れてプラズマを生
成させてもよい。
本発明においては非蒸気相(液体及び/又は固体)の単
量体の重合をイオン化ガスプラズマの存在下で開始しつ
いでプラズマの不存在下で後重合を行なう。この二段階
重合法により超高分子量の非水溶性で高吸水能を有する
樹脂を大量に、省エネルギーでつくることができる。
量体の重合をイオン化ガスプラズマの存在下で開始しつ
いでプラズマの不存在下で後重合を行なう。この二段階
重合法により超高分子量の非水溶性で高吸水能を有する
樹脂を大量に、省エネルギーでつくることができる。
本発明方法を更に詳述に説明すれば液体窒素などによる
冷媒で単量体水性媒体溶液を冷却して凍結し脱気を10
−1〜10’−’ トールで行なう。
冷媒で単量体水性媒体溶液を冷却して凍結し脱気を10
−1〜10’−’ トールで行なう。
凍結した単量体水性媒体溶液を徐々に暖ため液状の小滴
が現われる状態に達した時に非溶液部(即ち真空空間部
)に上記方法にてプラズマ照射を行なう1通常は20〜
200ワツト、好ましくは40〜100ワツトでグロー
放電をさせ水及び/又は単量体をプラズマ化させる。照
射時間は通常1〜3600秒、好ましくは10〜60秒
もあれば十分である。プラズマ照射を行なった後に上記
単量体水性媒体溶液を一定の温度下に数時間放置させ後
重合を行なわせる。プラズマ開始期間の重合率は後重合
に比べて著しく小さく、通常1〜2%を超えない。後重
合温度及び時間は使用する単量体種類によって異なシ特
に限定されないが通常温度U 1.0〜60℃、時間は
1〜25時間で十分である。単量体種類によっては60
℃を超えると熱重合を起こし低分子のポリマーも生成し
てくることがあるので21− 注意を要する。
が現われる状態に達した時に非溶液部(即ち真空空間部
)に上記方法にてプラズマ照射を行なう1通常は20〜
200ワツト、好ましくは40〜100ワツトでグロー
放電をさせ水及び/又は単量体をプラズマ化させる。照
射時間は通常1〜3600秒、好ましくは10〜60秒
もあれば十分である。プラズマ照射を行なった後に上記
単量体水性媒体溶液を一定の温度下に数時間放置させ後
重合を行なわせる。プラズマ開始期間の重合率は後重合
に比べて著しく小さく、通常1〜2%を超えない。後重
合温度及び時間は使用する単量体種類によって異なシ特
に限定されないが通常温度U 1.0〜60℃、時間は
1〜25時間で十分である。単量体種類によっては60
℃を超えると熱重合を起こし低分子のポリマーも生成し
てくることがあるので21− 注意を要する。
またプラズマ開始重合では、得られた高吸水性樹脂中に
単量体成分よりなるポリマー以外は何も含まな込ことが
他重合法と異なシ大きな特長である。即ち他重合法では
ラジカル開始剤、懸濁剤、乳化剤、溶媒などが残存しゃ
すく完全に除去するととはむつかしいがブつズず一始重
合ではそれらの添加剤を使用しないために必然的にポリ
マーのみである。
単量体成分よりなるポリマー以外は何も含まな込ことが
他重合法と異なシ大きな特長である。即ち他重合法では
ラジカル開始剤、懸濁剤、乳化剤、溶媒などが残存しゃ
すく完全に除去するととはむつかしいがブつズず一始重
合ではそれらの添加剤を使用しないために必然的にポリ
マーのみである。
かくして得られたスルホン酸基含有アクリル ”アミ
ド系架橋樹脂鉱非水溶性で高吸水性を示す。
ド系架橋樹脂鉱非水溶性で高吸水性を示す。
即ちこの樹脂は、例えは2−アクリルアミド−2−メチ
ルプロパンスルホン酸99.999ii量%とメチレン
ビスアクリルアミド0.001重量%とからなる本発明
方法により得られたものは、自重の1400倍という吸
水能力を示しまたその膨潤グルはベトッキもa<、m<
ずれすることもなく更に100℃の沸水でもその形態を
保持する非水溶性であり、しかも何の不純物をも含まな
いという従来法では得られない画期的な樹脂である。
ルプロパンスルホン酸99.999ii量%とメチレン
ビスアクリルアミド0.001重量%とからなる本発明
方法により得られたものは、自重の1400倍という吸
水能力を示しまたその膨潤グルはベトッキもa<、m<
ずれすることもなく更に100℃の沸水でもその形態を
保持する非水溶性であり、しかも何の不純物をも含まな
いという従来法では得られない画期的な樹脂である。
本発明の樹脂は非水溶性であり、高吸水性を有し、しか
も不純物を含まないことから衛生材料、医療産業、食品
工業、農芸分野などに有用に用いられる。
も不純物を含まないことから衛生材料、医療産業、食品
工業、農芸分野などに有用に用いられる。
以下本発明を実施例にて詳細に説明する。なお実施例中
の吸水倍率は次の方法にて測定した。
の吸水倍率は次の方法にて測定した。
試料0.51を1Qの水に浸漬し、24時間室温にて静
置後、ガラスフィルターで吸引濾過して余分の水を除去
し、ガラスフィルターと含水試料との合計重量を測定し
た。
置後、ガラスフィルターで吸引濾過して余分の水を除去
し、ガラスフィルターと含水試料との合計重量を測定し
た。
吸水量(9)= (合計重量)−(ガラスフィルター重
量)0.5 実施例1 2−アクリルアミド−2−メチルプロパンス如く変化さ
せ100mαのアンプルに入れ10−Sトールで脱気後
封管した。ついで液体窒素で凍結し、3回脱気させた。
量)0.5 実施例1 2−アクリルアミド−2−メチルプロパンス如く変化さ
せ100mαのアンプルに入れ10−Sトールで脱気後
封管した。ついで液体窒素で凍結し、3回脱気させた。
次に150ワツトの出力まで出るインターナショナル・
プラズマーコーボレーシ日ン・モデル6001の高周波
発生器に連結した一対の外部平行電極間に挿入したこの
アンプルを100ワットの電力でグロー放電プラズマを
50秒間照射した。しかる後にグロー放電を停止させ、
封管後25℃の恒温槽に10時間放置した。その後開封
して多Iの水中で膨潤せしめ未反応モノマーを除去した
後、多量のエタノールで洗浄し真空乾燥させ、得られた
樹脂の重合率、吸水倍率を測定した。また2アクリルア
ミド−2−メチルプロパンスルホン酸0.4ノ、水IQ
f及び架橋成分としてN、N’−メチレンビスアクリル
アミドを表1の如く変化させ過硫酸カリウム0.004
yを100 mQのアンプルに入れ10トールで真空脱
気後封管し60℃で24時間重合させた樹脂の吸水性を
比較の為、示した。
プラズマーコーボレーシ日ン・モデル6001の高周波
発生器に連結した一対の外部平行電極間に挿入したこの
アンプルを100ワットの電力でグロー放電プラズマを
50秒間照射した。しかる後にグロー放電を停止させ、
封管後25℃の恒温槽に10時間放置した。その後開封
して多Iの水中で膨潤せしめ未反応モノマーを除去した
後、多量のエタノールで洗浄し真空乾燥させ、得られた
樹脂の重合率、吸水倍率を測定した。また2アクリルア
ミド−2−メチルプロパンスルホン酸0.4ノ、水IQ
f及び架橋成分としてN、N’−メチレンビスアクリル
アミドを表1の如く変化させ過硫酸カリウム0.004
yを100 mQのアンプルに入れ10トールで真空脱
気後封管し60℃で24時間重合させた樹脂の吸水性を
比較の為、示した。
第 1 表
NN’−メチレンビス
eXヒ重合方法 アクリノげミド量 重&J
tykゲh 備 考煮 1oox(p/
’!モノ 3〕 の状態マータ) 1 ンラX′q010〇 −溶解 比較例開始 2 0.001 100 1409
3 7 0.01 100 1556
N4 0.02
100 8415 z O,0510
05216711,1100405 7jl 100 512 #
8 10 100 256
比較例9 ラジカル o 1o
o−溶解zio jo、ooi iaa −溶解
−11j O,01100209形態を維
I持せず 12 j D、05 100
201 N15 j
O,1100149N14 7 1
100 98 7実施例2 の如く変化させJN’−メチレンビスアクリルアミドな
0.001重量%添加させ金子ツマー量を4yとし水1
0jEとする以外は実施例1と同一の方法でプラズム開
始重合をさせた。得られた樹脂を実施例1と同一方法で
洗浄し重合率、吸水倍率を測定した。
tykゲh 備 考煮 1oox(p/
’!モノ 3〕 の状態マータ) 1 ンラX′q010〇 −溶解 比較例開始 2 0.001 100 1409
3 7 0.01 100 1556
N4 0.02
100 8415 z O,0510
05216711,1100405 7jl 100 512 #
8 10 100 256
比較例9 ラジカル o 1o
o−溶解zio jo、ooi iaa −溶解
−11j O,01100209形態を維
I持せず 12 j D、05 100
201 N15 j
O,1100149N14 7 1
100 98 7実施例2 の如く変化させJN’−メチレンビスアクリルアミドな
0.001重量%添加させ金子ツマー量を4yとし水1
0jEとする以外は実施例1と同一の方法でプラズム開
始重合をさせた。得られた樹脂を実施例1と同一方法で
洗浄し重合率、吸水倍率を測定した。
第 2 表
実施例3
2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナ
トリウム0.4F、ジエチレンオキサイドジメタクリレ
ー) 0.000041を第5表の如く10ノの溶媒に
溶解させ100mQのアンプルに入れ液体窒素で凍結さ
せ10 ’ )−ルで脱気した。つぎに実施例1の
モデル6001の高周波発生器に連結し一対の外部平行
電極間に、挿入したこのアンプルに80ワツトの出力で
グロー放電を発生させ、50秒間照射した。しかる後に
グロー放電を停止させ封管後25℃の恒温槽に15時間
放置した。その後開封して水で第 6 表 出 願人 鐘紡株式会社 カネボウ合繊株式会社 22
トリウム0.4F、ジエチレンオキサイドジメタクリレ
ー) 0.000041を第5表の如く10ノの溶媒に
溶解させ100mQのアンプルに入れ液体窒素で凍結さ
せ10 ’ )−ルで脱気した。つぎに実施例1の
モデル6001の高周波発生器に連結し一対の外部平行
電極間に、挿入したこのアンプルに80ワツトの出力で
グロー放電を発生させ、50秒間照射した。しかる後に
グロー放電を停止させ封管後25℃の恒温槽に15時間
放置した。その後開封して水で第 6 表 出 願人 鐘紡株式会社 カネボウ合繊株式会社 22
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 式(1) (式中Mは水素、アンモニウム、アルカリ金属、アルカ
リ土類金属、又は遷移金属を示し、XはMの原子価に対
応する1〜4の正の整数を示す)で示される繰り返し単
位を有し、且つ1重量%以下の架橋成分を含有する非水
溶性で高吸水性を有するスルホン酸基含有アクリルアミ
ド系架橋樹脂。 2、 式(1)の繰シ返し単位が40重量%以上で、5
9重量比以下のビニル性単量体よねなる共重合成分を含
有する特許請求の範囲第1項記載の樹脂。 五 式(1)の繰り返し単位が60重量%以上で、39
重量%以下の前記共重合成分を含有する特許請求の範囲
第1項記載の樹脂。 4、 式(1)の繰り返し単位が80重量比以上で19
重量%以下の前記共重合成分を含有する特許請求の範囲
第1項記載の樹脂。 5、 式(1)の繰り返し単位が99重置方以上である
特許請求の範囲第1項記載の樹脂。 6、 ビニル性単量体が水溶性である特許請求の範囲第
2〜4項のいずれかに記載の樹脂。 l ビニル性単量体がアクリルアミド、メタクリルアミ
ド、N−ビニルピロリドンでアル特許請求の範囲第2〜
4項のいずれかに記載の樹脂。 a ビニル性単量体がアクリル酸、メタクリル酸、P−
スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、2メタアクリ
ロイルオキシエチルスルホン酸、アリルスルホン酸、メ
タクリルスルホン酸並びにこれらの酸のアンモニウム塩
及びアルカリ金属塩である特許請求の範囲第2〜4項の
いずれかに記載の樹脂。 9 ビニル性単量体がジメチルアミノエチルアクリレー
ト、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルア
ミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエテルメタク
リレート、2ビニルピリジン及び4ビニルピリジン並び
にこれらの塩基性単量体の塩酸、硝酸、ジメチル硫酸、
ジエチル硫酸又は塩化エチルの4級化物である特許請求
の範囲第2〜4項のいずれかに記載の樹脂。 10、 架橋成分がジビニル化合物、2ヒドロキシア
ルキルアクリレート、2ヒドロキシアルキルメタクリレ
ート、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレ
ート、メチロールアクリルアミド、又はメチロールメタ
クリルアミドである特許請求の範囲第1〜9項のいずれ
かに記載の樹脂。 11、 架橋成分が0.1重量%以下である特許請求
の範囲第1〜10項のいずれかに記載の樹脂。 12 架橋成分が0.0001〜0.05重量%であ
る特許請求の範囲第1〜10項のいずれかに記載の樹脂
。 1& 吸水倍率が樹脂自重の300倍以上である特許請
求の範囲第1〜12項のいずれかに記載の樹脂。 14、 吸水倍率が樹脂自重の400倍以上である特
許請求の範囲第1〜12項のいずれかに記載の樹脂。 15、 吸水倍率が樹脂自重の500倍以上である特
許請求の範囲第1〜12項のいずれかに記載の樹脂。 16、 吸水倍率が樹脂自重の800倍以上である特
許請求の範囲第1〜12項のいずれかに記載の樹脂。 17、 2−アクリルアミド−2メチルプロパンスルホ
ン酸、そのアンモニウム塩、そのアルカリ金属塩、その
アルカリ土類金属塩及びその遷移金属塩から選ばれた少
なくとも1種の単量体と架橋成分1重量%以下とよりな
るモノマーを水性媒体中でイオン化ガスプラズマの存在
下で重合を開始した後、該プラズマの不存在下で後重合
することを特徴とする式(1)(式中Mは水素、アンモ
ニウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属又は遷移金属
を示し、XはMの原子価に対応する1〜4の正の整数を
示す)で示される繰り返し単位を有し、且つ1重蓋%以
下の架橋成分を有する非水溶性で開成水性を有するスル
ホン酸基含有アクリルアミド系架橋樹脂の製造法。 1a 前記単量体が40重量%以上でそれと共重合可
能なビニル性単量体が高々59重量にζる特許請求の範
囲第17項記載の製造法。 19 前記単量体が60重量%以上で前記ビニル性単
量体が高々39重量%である特許請求の範囲第17項記
載の製造法。 20、 前記単量体が80重量%以上で前記ビニル性
単量体が高々19重量%である特許請求の範囲M17項
記載の製造法。 21、 前記単量体が99重量%以上である特許請求
の範囲第17項記載の製造法。 22、 ビニル性単量体が水溶性である特許請求の範
囲第17〜21項のいずれかに記載の製造法。 2五 ビニル性単量体がアクリルアミド、メタクリルア
ミド、N−ビニルピロリドンである特許請求の範囲第1
7〜21項のいずれかに記載の製造法。 24、 ビニル性単蓋体がアクリル酸、メタクリル酸
、ピールスルホン酸、2メクアクリロイルオキシエチル
スルホン酸、アリルスルホン酸、メタクリルスルホ/酸
並びにこれらの酸のアンモニウム塩及びアルカリ金属塩
である特許請求の範囲第17〜25項のいずれかに記載
の製造法。 25、 ビニル性単量体がジメチルアミノエチルアク
リレート、ジメチルアミンエチルメタクリレート、ジエ
チルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチル
メタクリレート、2ビニルピリジン、及び4ビニルピリ
ジン並びにこれらの塩基性単量体の塩酸、硝酸、ジメチ
ル硫酸、ジエチル硫酸又は塩化エチルの4級化物である
特許請求の範囲第17〜23項のいずれかに記載の製造
法。 26、 架橋成分がジビニル化合物、2ヒドロキシア
ルキルメタクリレート、2ヒドロキシアルキルメタクリ
レート、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリ
レート、メチロールアクリルアミド、又はメチロールメ
タクリルアミドである特許請求の範囲第17〜25項の
いずれかに記載の製造法。 2Z 架橋成分が0.1重量%以下である特許請求の
範囲第17〜26項のいずれかに記載の製造法。 2a 架橋成分が10001〜0.05重量%である
特許請求の範囲第17〜26項のいずれかに記載の製造
法。 29、 水性媒体が水である特許請求の範囲第17〜
28項のいずれかに記載の製造法。 3Q、 水性媒体中のモノマー濃度が01〜90重量
%である特許請求の範囲第17〜29項のいずれかに記
載の製造法。 51、 水性媒体中のモノマー濃度が1〜65重量%
である特許請求の範囲第17〜30項のいずれかに記載
の製造法。 32、 水性媒体中のモノマー濃度が10〜60重I
%である特許請求の範囲第17〜30項のいずれかに記
載の製造法。 3′5. イオン化ガスプラズマが10 〜10トー
ルの真空下20〜200ワツトで1〜3600秒間照射
して得られるものである特許請求の範囲第17〜32項
のいずれかに記載の真空下40〜100ワットで10〜
60秒間、照射して得られるものである特許請求の範囲
第17〜35項のいずれかに記載の製造法。 65、 イオン化ガスプラズマの存在下での重合の重
合率が0.1〜2重1%である特許請求の範囲第17〜
34珈のいずれかに記載の製造法。 66、イオン化ガスプラズマの不存在下での後重合が1
〜60℃で行なわれる特許請求の範囲第17〜!15項
のいずれかに記載の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4946682A JPS58167603A (ja) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | スルホン酸基含有アクリルアミド系架橋樹脂及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4946682A JPS58167603A (ja) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | スルホン酸基含有アクリルアミド系架橋樹脂及びその製造法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4293815A Division JP2511840B2 (ja) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | スルホン酸基含有アクリルアミド系架橋樹脂 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58167603A true JPS58167603A (ja) | 1983-10-03 |
| JPH059447B2 JPH059447B2 (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=12831909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4946682A Granted JPS58167603A (ja) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | スルホン酸基含有アクリルアミド系架橋樹脂及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58167603A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS582312A (ja) * | 1981-06-19 | 1983-01-07 | ケミツシユ・フアブリク・ストツクハウゼン・ゲ−エムベ−ハ− | 架橋共重合体 |
-
1982
- 1982-03-26 JP JP4946682A patent/JPS58167603A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS582312A (ja) * | 1981-06-19 | 1983-01-07 | ケミツシユ・フアブリク・ストツクハウゼン・ゲ−エムベ−ハ− | 架橋共重合体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH059447B2 (ja) | 1993-02-05 |
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