JPS6195014A - 耐塩水性のすぐれた吸水材料 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は対塩水性のすぐれた吸水材料に関する。こ＼で
「対塩水性がすぐれている」というのは各種塩の水溶液
に対しても吸水性能が丁ぐれていることを意味する。

従来、水または水性の液体の吸水、保水材料として生理
用ナプキン、紙オムツなどの衛生材料９台所用の使い捨
て雑布、さらには農業分野などの用途に紙、パルプ、不
織布、ウレタンスポンジなど使用されてきたか、これら
は吸水能力が低くかつ吸水された水も外圧により簡単に
しぼり出されるという欠点もあり、上記用途に対して十
分満足されるものでなかった。

これら材料に代るものとしてデンプンにアクリロニトリ
ルをグラフト共重合させ加水分解したちの、デンプンに
アクリル酸金属塩をグラフト共重合させたもの、セルロ
ースへのグラフト共重合体、メタクリル酸メチル−酢酸
ビニル共重合体の加水分解物、カルボキシメチルセルロ
ースの架橋物などが提案され、その内いくつかは市販さ
れている。

これら近時出現した吸水材料は概し、て純水に　　　　
　　　１対しては高い吸水能力を有し、かつ圧力下でも
離水しにくい、すなわちすぐれた保水性を有するという
特長があるが、生理食塩水や人工尿などのような塩溶液
に対しては吸水能力が純水に対して著しく低下するとい
う、致命的な欠点を有するものである。

本発明者らは純水に対してはもちろん、塩水溶液に対し
てもすぐれた吸水能を有する。吸水材料を提供すること
を目的として、多糖類をベースとするグラフト共重合体
について鋭意研究を重ねた結果９本発明を提供するに至
ったものである。

すなわち１本発明は人コンニャクマンナン。

アルギン酸、アルギン酸ナトリウム、カンテン。

ペクチン。ペクチン酸ナトリウム、キトサ／。

グリフールキトサンから選ばれた少なくとも１種の多糖
類を幹ポリマーとして、これにｆＢｌアクリル酸エステ
ル、メタクリル酸エステルから選ばれた少なくとも１種
の単量体をグラフト共重合させ、さらに部分的加水分解
を行うか、または上記単量体とアクリル酸、メタクリル
酸およびこわらの塩を共重合させるごとによって得られ
る樹脂よりなる耐塩性のすぐれた吸水材料に係る。

本発明に使用される多糖類は請求の範囲に記したように
、コンニャクマンナン、アルギン酸。

アルギン酸ナトリウム、カンテン、ペクチン。

ペクチン酸ナトリウム、キトサン、グリコールキトサン
であるが、これらの内高い吸水能を得る観点から好まし
いものはコンニャクマンナン。

アルギン酸、アルギン酸ナトリウム、カンテンなどであ
る。

また本発明に使用される単量体としては請求の範囲に記
したようにアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル
であるが、具体的には、アクリル酸エステルとしてはメ
チルアクリレート。

エチルアクリレート、プロピルアクリレート。

ブチルアクリレートなどがあり、メタクリル酸エステル
としてはメチルメタクリラート、エチルメグクリラード
、プロピルメタクリラート。

ブチルメタクリラートなどがある。これらの内。

加水分解が容易で結果的に高い吸水能を得るという観点
から好ましいのは、メチルアクリレート、エチルアクリ
レートなどである。

グラフト共重合の方法は従来から知られている方法でよ
（９例えば放射線（特に電子線）の照射を利用する方法
、第２セリウム塩、過酸化水素、過硫酸アンモニウムな
どの重合触媒を用いる方法などがある。特に限定される
ものではないが、これらの自触媒として第２セリウム塩
を用いて重合させる方法がホモポリマーの生成も少なく
グラフト率を向丘させることができるので特に好ましい
。

重合は、窒素気流中で溶媒として一般に水を用いて行う
。溶媒としては必要かあれば水にメ９／−ル、エタノー
ル、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミドなどの極性溶剤を混
合使用することができる。

次にグラフト共重合の程度、すなわちグラフト率につい
て述べると、これも高い吸水能の吸水材料を得るために
極めて重要で用いる多糖類Ａ）と単量体Ｂ）との組合せ
によってグラフト率をそれに適する範囲内５〜１３００
％好ましくは１０〜５００％に入るように重合を調節す
ることか必要である。この範囲よりグラフト率が高くて
も。

低（でも、良好な吸水能が得られない。

加水分解は従来公知の方法で可能であるか、一般的には
、水溶媒中で水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどを
用いて３０〜１ｃｆＯ℃の温度下で５〜５００分間反応
させることによって行われる。

反応後は単に中和して乾燥させてもよいが、メタノール
などの有機溶媒を加えて１反応物を非膨潤状態にした後
１戸別して、再び反応物を水に溶解させ膨潤させた後、
塩酸などで非膨潤状態にした後、再度水酸化ナトリウム
水溶液で処理して、ナトリウム塩としてから再びメタノ
ールなどの有機溶媒を加えて非膨潤状態にさせ；戸遇し
てから乾燥させた方が吸水能の点で好ましい結果がもた
らされる。この加水分解も適当な部分的加水分解にとど
めておくことか望ましく。

加水分・鮮度として１０〜９０９６　＋　　さらに好ま
しくは３０〜８０９Ｌ６が適当である。

このようにして得られた生成物は最終的に粉砕により本
発明の吸水材料とするのが普通であるが、これに限定さ
れるものでない。

例えば、増量剤、香料、殺菌剤などを混入させて用いて
よく、水を吸収させた材料の形にして用いてもよい。

本発明の吸水材料は、純水に対してはもちろん、塩溶液
例えば生理食塩水に対して、極めて高い吸水能を有す声
点に特徴がある。現在市販の吸水材料は、生理食塩水（
０８５％塩化ナトリウム水溶液）に対する吸水能がせい
ぜい１００ｇ／ｇであるものに対し１本発明の吸水材料
は、吸水能が１００　ｇ／ｇ以上、高いもので２００　
ｇ／ｇに達する。従って本発明の吸水材料は、多岐な用
途に適用でき、それぞれすぐれた性能を発揮させ得るも
のである。例えば、生理用ナプキン、紙オムツなどの衛
生材料９台所用の使い捨て雑布などの用途にすぐれた吸
水能を有する材料としての利用方法もあり、さらに内装
材に適用すれば結露防止の効果を発揮させることもでき
る。また９食品の脱水には従来、加熱乾燥または食塩を
用いているが、鮮度を保ちなから急速に脱水することも
できる。

なお、実施例、比較例中の純水および生理食塩水（０８
５％ＮａＣｌ水）に対する吸水能は、試料０、１　ｇに
純水ｔｏｏ　ｇまたは生理食塩水２５ｇを加え、所定時
間吸水させた後、各々２００メソシユの金網および１戸
紙で、濾過し、１戸液量を測定後。

最初に加えた純水または生理食塩水の量から吸水能を算
出するｌ濾過法によった。

以上実施例により９本発明についてさらに説明する。な
お以下の実施例に示した部数は重量部のことである。

実施例−１ １００部のアルギン酸すｌ−ＩＪウムを１９００　部の
水中に投入し、窒素気流中で室温にて撹拌し。

完全に溶解させた後、５００部のアクリル酸メチル、　
　８．３　Ｘ　１０　’ｍａｒ　／ｌ　（７）硝酸第２
セリウム塩。

４０部の６規定硝酸を添加し、４０℃にて２４時間撹　
　　　　　　２Ａ拌して重合させた。

次いで得られた反応生成物をｌ濾過して得られた粉末を
水、アセトンにて順次洗浄し、さらに０５規定の水酸化
ナトＩＩウム水溶液中で１００℃にて３０分間加熱して
部分的加水分解を行い、メタノールを加えて非膨潤状態
にさせ９戸別後回び少量の水で膨潤させた後、一旦塩酸
で非膨潤状態にした後、水酸化ナトリウム水溶液で再度
処理して反応物をナトリウム塩として、再びメタノール
で非膨潤状態にさせた後、乾燥、粉砕して吸水材料を得
た。

このようにして得られた吸水材料は、アルギン酸ナトリ
ウムに対しポリアクリル酸が５０％であり純水に対する
吸水能が５４４　ｇ／ｇ　、　　０．８５％食塩水（生
理食塩水）に対する吸水能が１７０　ｇ／ｇであり、特
に塩溶液に対する吸水能のすぐれたものであった。

実施例−２ １００ｇのカンテン（寒天）を３５００部の水中に投入
し、窒素気流中で室温にて撹拌し、完全に溶解させた後
、５００部のメチルアクリレート。

８、３　Ｘ　１０　’ｍｏＩ　／／の硝酸第２セリウム
塩、４０部の６規定硝酸を添加し、４０℃にて２１０分
撹拌して重合させた。

次いで得られた反応生物をｌ濾過して得られた粉末を水
、アセトンにて順次洗浄し、さらに３０％の水酸化ナト
ＩＪウム水溶液中で１００℃にて２０分間加熱すること
により１部分的加水分解を行ないメタノールを加えて非
膨潤状態にさせ９３戸別後再び少量の水で膨潤させた後
、一旦塩酸で非膨潤状態にした後、水酸化す）　ＩＩウ
ム水溶液で再度処理して反応物をナトリウム塩の形にし
て、再びメタノールで非膨潤状態にさせた後。

乾燥、粉砕して吸水材料を得た。

このようにして得られた吸水材料は寒天に対しポリアク
リル酸が１７２％であり純水に対する吸水能が１１］１
　ｇ、／ｇ　、　０．８５％査塩水（生理食塩水）に対
する吸水能が１５１　ｇｚ’＋ｒであり、純水、塩溶液
に対して、すぐれた吸水能をもつものであった。

比較例−１ 市販の吸水材料の純水および生理食塩水（０８５％Ｎ　
ａＱ水）に対する吸水能は下記のとおりであった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （Ａ）コンニャクマンナン、アルギン酸、アルギン酸ナ
   トリウム、カンテン、ペクチン、ペクチン酸ナトリウム
   、キトサン、グリコールキトサンから選ばれた少なくと
   も１種の多糖類を幹ポリマーとして、これに（Ｂ）アク
   リル酸エステル、メタクリル酸エステルから選ばれた少
   くとも１種の単量体をグラフト共重合させ、さらに部分
   的加水分解を行うかまたは、上記単量体とアクリル酸、
   メタクリル酸およびこれらの塩を共重合させることによ
   って得られる樹脂よりなる耐塩水性のすぐれた吸水材料
   。