JP2003321574A - 吸水性ポリマーの分解剤とこれを用いる吸水性ポリマーの分解方法 - Google Patents
吸水性ポリマーの分解剤とこれを用いる吸水性ポリマーの分解方法Info
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Abstract
性ポリマーの分解剤とこれを用いた分解方法を提供する
こと。 【解決手段】 酸化剤である過硫酸塩にアルカリ化合物
を、酸化剤に対してモル比で0.1〜10倍量配合し、
水溶液中の酸化剤濃度が0.002〜10重量%の範囲
として分解剤を構成し、40℃〜100℃の温度で水溶
液のpHが4〜14の範囲で吸水性ポリマーを分解処理
する。
Description
リマーの分解剤とこれを用いる吸水性ポリマーの分解方
法に関するものである。
生用品をはじめとして種々の分野で使用されている吸水
性ポリマーは、水溶性ポリマーが三次元架橋した構造で
あるため、水を吸水して膨潤はしても溶解はしないとい
う特徴を有している。したがって、例えば、これらの吸
水性ポリマーを利用した紙おむつ等は、使用後、廃棄物
として焼却あるいは埋め立てにより処理される現況にあ
り、環境保全の面からは、好ましいことではない。
でにも吸水性ポリマーの分解のための各種の方法が提案
されている。例えば、特開平4−317784号公報に
は、過酸化水素で、吸水性ポリマーを分解する廃棄方法
が開示されているが、大量の過酸化水素の使用と長時間
の処理を必要とするという問題点がある。
は、微生物による吸水性ポリマーの分解方法が開示され
ているが、常にポリマーに空気を吹き込むなどの種々の
条件設定と長時間の反応を必要とするという問題があ
る。
は、過硫酸塩水溶液で加熱処理することによって吸水性
ポリマーを短時間で分解する方法が開示されているが、
処理できる吸水性ポリマーの量は、重量比で過硫酸塩水
溶液の30分の1以下で、しかも吸水性ポリマーの全体
が水溶液で膨潤した状態でなければならず、容器や反応
装置内で1回当たり処理できるポリマー量が限られた
り、水溶液で膨潤していないポリマーは分解されなかっ
たり、一旦分解したポリマーが再び架橋反応のためにゲ
ル化するという問題がある。
者らは、吸水性ポリマーの分解について、特開2001
−316519号公報において、過ヨウ素酸塩を含む分
解剤とこれを用いた分解方法が過硫酸塩単独の場合より
優れていることを開示した。しかし、過ヨウ素酸塩は過
硫酸塩より高価であることから、より汎用性の高い酸化
剤と、これを用いた吸水性ポリマーの分解方法の開発が
望まれていた。
の従来技術の問題点を解消し、より安価で汎用性の高い
酸化剤によって効率的に吸水性ポリマーを分解処理する
ことのできる新しい技術的方策を提供することを課題と
している。
課題を解決するものとして、第1には、吸水性ポリマー
を分解する分解剤であって、アルカリ化合物の少なくと
も1種と、酸化剤である過硫酸塩化合物の少なくとも1
種を含むことを特徴とする吸水性ポリマーの分解剤を提
供する。
であって、その水溶液中で一価の陽イオンと一価の陰イ
オンに解離してアルカリ性を示すことを特徴とする吸水
性ポリマーの分解剤を、第3には、前記酸化剤の濃度が
0.002〜10重量%である水溶液であることを特徴
とする吸水性ポリマーの分解剤を、第4には、前記アル
カリ化合物が前記酸化剤に対して、モル比で、0.1〜
10倍量含まれていることを特徴とする吸水性ポリマー
の分解剤を提供する。
水性ポリマーもしくはこれを含有する吸水用材における
吸水性ポリマーの分解方法であって、吸水性ポリマーに
対して、前記いずれかの分解剤を加えて水の存在下に吸
水性ポリマーを分解処理することを特徴とする吸水性ポ
リマーの分解方法を提供する。
〜14の範囲とすることを特徴とする分解方法を、第7
には、処理温度を40℃〜100℃の範囲とすることを
特徴とする分解方法を提供する。
と一部を含水させた状態で分解処理することを特徴とす
る分解方法を提供し、第9には、含水量は、吸水性ポリ
マーの重量に対しての重量比で、5〜1000倍である
ことを特徴とする分解方法を提供する。
特徴をもつものであるが、以下に、その実施の形態につ
いて詳細に説明する。
解に供される吸水性ポリマーとは、例えば、生理用品、
紙おむつ等の衛生用品をはじめとして種々の分野で使用
される水分を吸収することにより、湿潤または膨潤する
高分子ポリマーのことを言う。
種類や組成は特に限定されないが、例えば、アクリル酸
塩架橋重合体、イソブチレン−マレイン酸塩架橋重合
体、アクリル酸エステル−酢酸ビニル共重合体のけん化
物架橋体、デンプン−アクリル酸塩グラフト共重合体等
の親水性のビニルポリマーを構造中に含むものが挙げら
れ、なかでも、アクリル酸塩架橋重合体、イソブチレン
−マレイン酸塩架橋重合体であるものが好適な対象とし
て例示される。
としては、特に限定されず、例えば、粉末、粒状、シー
ト状、繊維状、織布、不織布等のいかなるものであって
もよい。
の分解剤は、酸化剤として過硫酸塩を含むものである。
できる分解剤について、鋭意、研究を重ねた結果、この
酸化剤としての過硫酸塩とアルカリ化合物との混合水溶
液が、過硫酸塩のみからなる水溶液に比べ、吸水性ポリ
マーの分解能が格段に優れた分解剤であることを見出
し、このような知見に基づいてこの出願の発明を完成し
ている。
ウ素酸塩やアルカリ化合物を含まずに)使用し、一度に
多量の吸水性ポリマーを分解しようとした場合、例え
ば、水と吸水性ポリマーの重量比、すなわち、吸水倍率
が30倍以下の場合、あるいは、それ以上の吸水倍率で
も、過硫酸塩濃度が3%以上では、この水溶液に吸水性
ポリマーを添加、混合し、加熱すると過硫酸塩の分解物
と水との反応から生成するヒドロキシラジカルが、ポリ
アクリル酸主鎖の水素を引き抜き、主鎖にラジカルが生
成し、隣接する吸水性ポリマー鎖間あるいは、一旦分解
して溶解したポリマー鎖の間で架橋・ゲル化反応(副反
応)が起こる。この基本的な反応機構は、放射線照射の
場合と同じである(S.Zhu ら、Eur. Polym. J., 34巻,
487(1998))。これに対し、この出願の発明のように、
過硫酸塩とアルカリ化合物の混合水溶液の場合には、吸
水性ポリマーは分解して溶液に溶解した後においても、
副反応である架橋・ゲル化が起こらず、よって、吸水性
ポリマーの分解能に優れたものとなる。
液のpHが4より低くなると、吸水性ポリマーの側鎖カ
ルボキシル基の解離が抑制され、側鎖間のイオン反発が
減少するため、ポリマー鎖間距離が接近し、結果とし
て、分子鎖間でラジカルの再結合による架橋反応が分解
反応より優先し、ゲル化する。過硫酸塩のみの水溶液で
は、分解反応の初期は、pHは6程度であり、分解反応
が優先的に起こるが、時間とともに溶液のpHは徐々に
低下し続けるため、一旦、吸水性ポリマーが分解し均一
な水溶液となる場合もあるが、pH4以上の弱酸性領域
でも、部分的にポリマーの分子鎖が接近した状態では、
架橋反応が起こることがあるため、pHが6より低くな
ると均一溶液から透明なゲルが生成することもある。
は、過硫酸塩による架橋・ゲル化が起こらないように、
水溶液のpHを4〜14の範囲、より好ましくは、5〜
14の範囲、さらに好ましくは6〜14の範囲の条件下
で吸水性ポリマーの分解反応のみを行うことを好ましい
実施の形態としている。
1分子が熱分解して2分子のラジカルが発生する条件
下、すなわち、反応温度は40℃〜100℃の範囲が好
ましく、50℃〜100℃の範囲がより好ましく、60
℃〜100℃の範囲がさらに好ましい。
ム、過硫酸アンモニウム等の水溶性の酸化剤が好ましく
用いられる。
あって、その水溶液中で一価の陽イオンと一価の陰イオ
ンに解離してアルカリ性を示すものが好適に用いられ
る。例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸
化リチウムなどのアルカリ金属水酸化物、炭酸リチウ
ム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属
炭酸塩、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のア
ルカリ金属炭酸水素塩、酢酸ナトリウム、酢酸カリウ
ム、酢酸アンモニウムなどのアルカリ金属酢酸塩、シュ
ウ酸ナトリウム、シュウ酸カリウムなどのアルカリ金属
シュウ酸塩、コハク酸−ナトリウムなどのアルカリ金属
コハク酸塩、グリシン、アラニン、グルタミン酸などの
アミノ酸のアルカリ金属塩、アンモニアが好ましい。な
かでも、炭酸水素ナトリウム、水酸化ナトリウムを用い
るのがより好ましい。
リ化合物のモル比は、吸水性ポリマーの分解過程におい
て、反応水溶液のpHが少なくとも4以下にならない範
囲であれば特に限定されるものではない。これを可能と
する過硫酸塩に対するアルカリ化合物のモル比として
は、0.1〜10であるのが好ましく、1〜5であるの
がより好ましく、1.5〜3であるのがさらに好まし
い。これにより、前述した副反応である架橋・ゲル化反
応の抑制効果をより高めるとともに、広い範囲の吸水倍
率において、吸水性ポリマーの分解が可能となる。
液等として用いるのが好ましい。
えば、吸水性ポリマーを水で膨潤させた後、この膨潤し
た吸水性ポリマーに分解剤である過硫酸塩とアルカリ化
合物を添加するか、吸水性ポリマーと分解剤を混合した
後、水を添加するようにすればよい。
しては、例えば、粉末、粒状、ペレト等のいかなるもの
でもよい。
は、例えば、過硫酸塩とアルカリ化合物を水に溶解し、
所定の濃度の水溶液を調製した後、この水溶液に吸水性
ポリマーを添加するようにすればよい。
の水溶液中の濃度は、特に限定されないが、例えば、
0.002〜10重量%であるのが好ましく、0.1〜
8重量%であるのがより好ましく、0.5〜5重量%で
あるのがさらに好ましい。
は、吸水性ポリマーの少なくとも一部を、含水させた状
態で行うのが好ましい。すなわち、水または分解剤水溶
液により湿潤または膨潤させた状態で行うのが好まし
い。
ポリマーの全部を膨潤させた状態でないと、吸水性ポリ
マーの分解は進行しない。また、十分膨潤させた状態で
も、過硫酸塩を単独で用いた場合には、分解反応は完全
には進行せず、微量の未分解粒状物が残存する。
は、必ずしも、吸水性ポリマーは全部を水(分解剤水溶
液)で膨潤させる必要はない。すなわち、吸水性ポリマ
ーの少なくとも一部を、含水させた状態であれば、この
部分から吸水性ポリマーの分解反応が進行し、徐々に分
解領域(分解部位)が増大していく。そして、最終的に
は、吸水性ポリマー全体が分解されることになる。した
がって、少量の分解剤でより多くの吸水性ポリマーを分
解することができる。
重量に対して、重量比で5〜1000倍であるのが好ま
しく、10〜500倍であるのがより好ましく、15〜
200倍であるのがさらに好ましい。
硫酸塩の重量に対して、例えば、重量比で0.2倍以上
添加して分解するのが好ましく、0.5倍以上であるの
がより好ましく、1.0倍以上であるのがさらに好まし
い。これにより一度に分解(処理)できる吸水性ポリマ
ーの量を増大することができる。すなわち、少量の分解
剤で多量の吸水性ポリマーを分解することができる。そ
のため、吸水性ポリマーの分解後、分解溶液中の分解剤
の残存量を低減することができ、分解溶液の廃棄に際し
て、環境汚染の低減の面からも有利である。
る過硫酸塩とアルカリ化合物を含む分解剤水溶液は、酸
化剤である過硫酸塩は反応後、硫酸イオンとなり、アル
カリ化合物によって中和され、例えば、硫酸ナトリウム
や硫酸カリウムなどの状態となるので、分解反応終了後
の水溶液は、中性ないしアルカリ性であり、安全であ
る。また、分解生成物である水溶性ポリアクリル酸は、
鉱業、織物、化粧品、製紙業、石油採掘、農業用地の改
質、水の浄化等に広く利用されているポリマーであるの
で、環境汚染することはない。
リ化合物を使用した場合、低濃度でも溶液はpH10な
いし14の強いアルカリ性を示すが、炭酸水素ナトリウ
ムのような弱アルカリ化合物を使用した場合、溶液はp
H7ないし9の弱アルカリ性を示すので、分解物水溶液
の廃棄処理等の面から、炭酸水素塩がより好ましい。
マーの分解は、紙おむつ・生理用品の構成物であるプラ
スチック製カバーシート、不織布、セルロース粉末等の
非分解性物質が共存していても、それらに影響されず、
分解反応は100%進行する。すなわち、分解反応終了
後は、カバーシート、不織布、セルロース粉末のみが、
水溶液中に分散した状態となる。
れることはなく、農業・園芸分野での土壌中の吸水性ポ
リマー、食品分野での青果物の鮮度保持剤としての吸水
性ポリマー、土木・建築分野でのシーリング材に用いら
れる吸水性ポリマー等の分解にも応用性が高い。
解時間)としては、吸水性ポリマーの重量に対する水
(分解剤水溶液)の重量比(吸水倍率)、酸化剤である
過硫酸塩の濃度、アルカリ化合物濃度、温度等により適
宜選択することができ、特に限定されないが、通常、1
0分間〜50時間であるのが好ましく、15分間〜30
時間であるのがより好ましく、20分間〜24時間であ
るのがさらに好ましい。
説明する。もちろん、以下の例によって発明が限定され
ることはない。
ウム0.185g(過硫酸カリウムに対するモル比で2
倍量)を蒸留水10gに溶解し、この水溶液に、アルカ
リ酸塩架橋重合体(吸水性ポリマー/粒状:花王株式会
社製「メリーズ」に使用されているもの)0.064g
を添加(吸水倍率156倍)して混合し、80℃で吸水
性ポリマーの分解ならびに反応系の観察を行った。反応
開始後20分で、すべての吸水性ポリマーは分解し、均
一溶液となった。その後、長時間を経てもゲル化は全く
起こらず、均一溶液であった。なお、堀場製作所D−2
1 pHメータで液相のpHを測定したところ、反応開
始時はpH8.4、吸水性ポリマーが100%分解した
20分後はpH8.5であり、長時間後もpHの低下は
わずかであった。 (実施例2)過硫酸カリウム0.6gと炭酸水素ナトリ
ウム0.37g(過硫酸カリウムに対するモル比で2倍
量)を蒸留水20gに溶解し、この溶液に、前記実施例
1と同様の吸水性ポリマー0.2gを添加(吸水倍率1
00倍)、混合し、80℃で吸水性ポリマーの分解なら
びに反応系の観察を行った。反応開始後15分で、すべ
ての吸水性ポリマーは分解し、均一溶液となった。その
後、長時間を経てもゲル化は全く起こらず、均一溶液で
あった。なお、液相のpHを測定したところ、反応開始
時はpH7.7、吸水性ポリマーが100%分解した1
5分後はpH7.8であり、長時間後もpHの低下はわ
ずかであった。 (実施例3)過硫酸カリウム0.6gと水酸化ナトリウ
ム0.18g(過硫酸カリウムに対するモル比で2倍
量)を蒸留水20gに溶解し、この溶液に、前記実施例
1と同様の吸水性ポリマー0.2gを添加(吸水倍率1
00倍)、混合し、80℃で吸水性ポリマーの分解なら
びに反応系の観察を行った。反応開始後20分で、すべ
ての吸水性ポリマーは分解し、均一溶液となった。その
後、長時間を経てもゲル化は全く起こらず、均一溶液で
あった。なお、液相のpHを測定したところ、反応開始
時はpH13.5、吸水性ポリマーが100%分解した
20分後はpH12.7であり、その後、pHは徐々に
低下したが、長時間後のpHは8と一定であった。 (実施例4)過硫酸カリウム0.6gと炭酸水素ナトリ
ウム0.6g(過硫酸カリウムに対するモル比で3.2
倍量)を蒸留水20gに溶解し、この溶液に、前記実施
例1と同様の吸水性ポリマー0.2gを添加(吸水倍率
100倍)、混合し、80℃で吸水性ポリマーの分解な
らびに反応系の観察を行った。反応開始後45分で、す
べての吸水性ポリマーは分解し、均一溶液となった。そ
の後、長時間を経てもゲル化は全く起こらず、均一溶液
であった。なお、液相のpHを測定したところ、反応開
始時はpH8.4、吸水性ポリマーが100%分解した
45分後はpH8.5であり、長時間後もpHはほとん
ど変化がなかった。 (実施例5)過硫酸カリウム0.6gと水酸化ナトリウ
ム0.29g(過硫酸カリウムに対するモル比で3.3
倍量)を蒸留水20gに溶解し、この溶液に、前記実施
例1と同様の吸水性ポリマー0.2gを添加(吸水倍率
100倍)、混合し、80℃で吸水性ポリマーの分解な
らびに反応系の観察を行った。反応開始後15分で、す
べての吸水性ポリマーは分解し、均一溶液となった。そ
の後、長時間を経てもゲル化は全く起こらず、均一溶液
であった。なお、液相のpHを測定したところ、反応開
始時はpH13.9、吸水性ポリマーが100%分解し
た15分後はpH12.8であり、長時間後もpHはほ
とんど変化がなかった。 (実施例6)過硫酸カリウム0.6gと水酸化ナトリウ
ム0.06g(過硫酸カリウムに対するモル比で0.6
8倍量)を蒸留水20gに溶解し、この溶液に、前記実
施例1と同様の吸水性ポリマー0.2gを添加(吸水倍
率100倍)、混合し、80℃で吸水性ポリマーの分解
ならびに反応系の観察を行った。反応開始後15分で、
すべての吸水性ポリマーは分解し、均一溶液となった。
その後、長時間を経てもゲル化は全く起こらず、均一溶
液であった。なお、液相のpHを測定したところ、反応
開始時はpH12.4、吸水性ポリマーが100%分解
した15分後はpH12.2であり、その後、pHは徐
々に低下し、長時間後のpHは約5であった。 (実施例7)過硫酸カリウム0.3gと炭酸水素ナトリ
ウム0.185g(過硫酸カリウムに対するモル比で2
倍量)を蒸留水10gに溶解し、この溶液に、前記実施
例1と同様の吸水性ポリマー0.67gを添加(吸水倍
率15倍)し、80℃で吸水性ポリマーの分解ならびに
反応系の観察を行った。反応開始後90分で、すべての
吸水性ポリマーは分解し、均一溶液となった。その後、
長時間を経てもゲル化は全く起こらず、均一溶液であっ
た。なお、分解反応により、反応開始後15分で液相の
pHの測定が可能となった。この時のpHは7.6で、
吸水性ポリマーが100%分解した90分後はpH7.
6であり、長時間後もpHの低下はわずかであった。 (実施例8)過硫酸カリウム0.3gと水酸化ナトリウ
ム0.06g(過硫酸カリウムに対するモル比で1.3
倍量)を蒸留水10gに溶解し、この溶液に、前記実施
例1と同様の吸水性ポリマー0.67gを添加(吸水倍
率15倍)し、80℃で吸水性ポリマーの分解ならびに
反応系の観察を行った。反応開始後720分で、すべて
の吸水性ポリマーは分解し、均一溶液となった。その
後、長時間を経てもゲル化は全く起こらず、均一溶液で
あった。なお、反応開始後30分で、分解により液相が
出現し、この液相のpHを測定したところ、pH7.
9、吸水性ポリマーが100%分解した720分後のp
Hは約5であった。 (実施例9)過硫酸カリウム0.3gと炭酸水素ナトリ
ウム0.185g(過硫酸カリウムに対するモル比で2
倍量)を蒸留水10gに溶解し、この溶液に、イソブチ
レン−マレイン酸塩架橋重合体(吸水性ポリマー/粒
状:株式会社クラレ製「KI−GEL 201K」)
0.064gを添加(吸水倍率15倍)、混合し、80
℃で吸水性ポリマーの分解ならびに反応系の観察を行っ
た。反応開始後30分で、すべての吸水性ポリマーは分
解し、均一溶液となった。その後、長時間を経てもゲル
化は全く起こらず、均一溶液であった。なお、液相のp
Hを測定したところ、反応開始時はpH9.2、吸水性
ポリマーが100%分解した30分後はpH9.0であ
り、長時間後もpHの低下はわずかであった。 (実施例10)過硫酸カリウム0.3gと炭酸水素ナト
リウム0.185g(過硫酸カリウムに対するモル比で
2倍量)を蒸留水10gに溶解し、この溶液に、前記実
施例9と同様の吸水性ポリマー0.67gを添加(吸水
倍率15倍)し、80℃で吸水性ポリマーの分解ならび
に反応系の観察を行った。反応開始後30分で、すべて
の吸水性ポリマーは分解し、均一溶液となった。その
後、長時間を経てもゲル化は全く起こらず、均一溶液で
あった。なお、分解反応により、反応開始後15分で液
相のpHの測定が可能となった。この時のpHは8.7
で、吸水性ポリマーが100%分解した30分後はpH
8.6であり、長時間後もpHの低下はわずかであっ
た。 (実施例11)過硫酸カリウム0.3gと水酸化ナトリ
ウム0.06g(過硫酸カリウムに対するモル比で1.
3倍量)を蒸留水10gに溶解し、この溶液に、前記実
施例9と同様の吸水性ポリマー0.67gを添加(吸水
倍率15倍)し、80℃で吸水性ポリマーの分解ならび
に反応系の観察を行った。反応開始後30分で、すべて
の吸水性ポリマーは分解し、均一溶液となった。その
後、長時間を経てもゲル化は全く起こらず、均一溶液で
あった。なお、反応開始後15分で、分解により液相が
出現し、この液相のpHを測定したところ、pH10.
0、吸水性ポリマーが100%分解した30分後のpH
は9.7であった。長時間後もpHの低下はわずかであ
った。 (比較例1)過硫酸カリウム0.3gを蒸留水10gに
溶解し、この溶液に、前記実施例1と同様の吸水性ポリ
マー0.064gを添加(吸水倍率156倍)、混合
し、80℃で吸水性ポリマーの分解ならびに反応系の観
察を行った。反応開始後15分で、一部の吸水性ポリマ
ーの分解により液相の粘性は低下したが、吸水性ポリマ
ー粒子は残存したままであった。60分後、吸水性ポリ
マー粒子のゲル化が起こった。なお、液相のpHを測定
したところ、反応開始時はpH6.3、ゲル化が起こっ
た60分後はpH5.7であった。 (比較例2)過硫酸カリウム0.6gを蒸留水20gに
溶解し、この溶液に、前記実施例1と同様の吸水性ポリ
マー0.2gを添加(吸水倍率100倍)、混合し、8
0℃で吸水性ポリマーの分解ならびに反応系の観察を行
った。反応開始後15分で、すべての吸水性ポリマーは
分解し、均一溶液となった。しかし、45分後、再ゲル
化が始まり、90分後には、ゲル相と液相が分離した。
その後、ゲルが消失することはなかった。なお、液相の
pHを測定したところ、反応開始時はpH6.1で、再
ゲル化が起こった45分後はpH5.6であった。 (比較例3)過硫酸カリウム0.3gを蒸留水10gに
溶解し、この溶液に、前記実施例1と同様の吸水性ポリ
マー0.67gを添加(吸水倍率15倍)し、80℃で
吸水性ポリマーの分解ならびに反応系の観察を行った。
初期は、上記水溶液で吸水性ポリマー全体が湿潤した状
態で、時間の経過とともに溶解することなく、15分後
に系がゲル化した。なお、液相が生成しなかったため、
pHを測定することはできなかった。 (比較例4)過硫酸カリウム0.3gを蒸留水10gに
溶解し、この溶液に、前記実施例9と同様の吸水性ポリ
マー0.064gを添加(吸水倍率156倍)、混合
し、80℃で吸水性ポリマーの分解ならびに反応系の観
察を行った。反応開始後30分で、すべての吸水性ポリ
マーは分解し、均一溶液となった。しかし、60分後、
再びゲル化が起り、120分後には、ゲル化物が沈殿
し、その後、ゲルは分解・消失することはなかった。な
お、液相のpHを測定したところ、反応開始時はpH
7.2、ゲル化が起こった60分後はpH3.3まで低
下した。 2.評 価 前記の実施例1〜11においては、所定時間の経過後、
未分解の吸水性ポリマーは、ろ紙によりろ過した後、水
洗し、80℃で24時間乾燥し、乾燥物の重量を測定
し、測定値に基づき吸水性ポリマーの分解率を求めた。
また、比較例1〜5においては、一旦分解し、溶解した
吸水性ポリマーであっても、所定時間の経過後には、再
ゲル化が起ったり、部分的に吸水性ポリマーが分解し、
他の吸水性ポリマー粒子が残存したままゲル化したこと
から、この出願の発明の目的は、吸水性ポリマーを完全
に分解し、安定な均一溶液とする分解剤と分解方法の開
発にあることを考慮し、実施例1〜11のような方法で
の分解率を求めることは行わなかった。
率の欄には、分解率の値の代わりに再ゲル化、あるいは
ゲル化と記載し、分解が100%進行しなかったことを
示した。
解剤は、いずれも吸水性ポリマーの分解能に優れるもの
であった。これに対して、比較例1〜5の各分解剤は、
いずれも吸水性ポリマーの分解能に劣るものであった。
例2と比較例5において、わずかな量の炭酸水素ナトリ
ウムを過硫酸カリウムに加えることにより、再ゲル化が
起こるまでの時間が長くなることがわかり、さらに、実
施例2のように、過硫酸カリウムに対する炭酸水素ナト
リウムのモル比が2では、再ゲル化反応が完全に抑制さ
れ、分解反応のみが起こることも明らかになった。
明によれば汎用性が高く、しかも分解能に優れる吸水性
ポリマーの分解剤とこれを用いた高効率での分解方法を
提供することができる。
合には、過硫酸塩の熱分解に伴って引き起こされる吸水
性ポリマーの分子鎖上の生成するラジカルの分子鎖間で
の架橋反応、すなわち、ゲル化反応をアルカリ化合物が
大きく抑制し、分解反応を優先的にするという相乗効果
が発現し、より一層優れた分解能を発揮し、容易かつ安
価に製造でき有利である。
分解能に優れるので、少量でより多くの吸水性ポリマー
を分解することができ、環境保全の面から有利である。
Claims (9)
- 【請求項1】 吸水性ポリマーを分解する分解剤であっ
て、アルカリ化合物の少なくとも1種と、酸化剤である
過硫酸塩化合物の少なくとも1種を含むことを特徴とす
る吸水性ポリマーの分解剤。 - 【請求項2】 前記アルカリ化合物が、水溶性であっ
て、その水溶液中で一価の陽イオンと一価の陰イオンに
解離してアルカリ性を示すことを特徴とする請求項1に
記載の分解剤。 - 【請求項3】 前記酸化剤の濃度が0.002〜10重
量%である水溶液であることを特徴とする請求項1に記
載の分解剤。 - 【請求項4】 前記アルカリ化合物が前記酸化剤に対し
て、モル比で、0.1〜10倍量含まれていることを特
徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の分解剤。 - 【請求項5】 吸水性ポリマーもしくはこれを含有する
吸水用材における吸水性ポリマーの分解方法であって、
前記吸水性ポリマーに対して、請求項1ないし4のいず
れかに記載の分解剤を加え、水の存在下に前記吸水性ポ
リマーを分解処理することを特徴とする吸水性ポリマー
の分解方法。 - 【請求項6】 分解剤の水溶液のpHを4〜14の範囲
とすることを特徴とする請求項5に記載の分解方法。 - 【請求項7】 処理温度を40℃〜100℃の範囲とす
ることを特徴とする請求項5または6に記載の分解方
法。 - 【請求項8】 吸水性ポリマーの少くとも一部を含水さ
せた状態で分解処理することを特徴とする請求項5ない
し7のいずれかに記載の分解方法。 - 【請求項9】 含水量は、吸水性ポリマーの重量に対し
ての重量比で、5〜1000倍であることを特徴とする
請求項8に記載の分解方法。
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