JP2767759B2 - 特性を改良した超吸収性アクリルポリマーと、その製造方法 - Google Patents
特性を改良した超吸収性アクリルポリマーと、その製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は大量の水または水性流体
を吸収可能なポリマー、特に逆懸濁重合法で得られるア
クリルポリマーに関するものである。
を吸収可能なポリマー、特に逆懸濁重合法で得られるア
クリルポリマーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】水吸収性アクリルポリマー材料は現在で
は工業的に広く使用されており、特に体液を吸収・保持
するための衛生用品に用いられている。超吸収性ポリア
クリレート粉末を逆懸濁法で製造する方法はフランス国
特許第2,367,083 号に記載されている。この方法では、
架橋剤の非存在下でＨＬＢが３〜６の乳化剤を用いて脂
肪族溶剤中に予め懸濁させた水溶液のアクリレートを重
合する。ポリマー粉末の性能はＨＬＢが８〜12の乳化剤
を用いると良くなる（欧州特許第36,463号）。これら２
つの方法で得られる製品の最も明らかな差は第１の方法
では球状のポリマー粉末が得られ、第２の方法では形状
が不規則な粒子状ポリマー粉末が得られる点にある。
は工業的に広く使用されており、特に体液を吸収・保持
するための衛生用品に用いられている。超吸収性ポリア
クリレート粉末を逆懸濁法で製造する方法はフランス国
特許第2,367,083 号に記載されている。この方法では、
架橋剤の非存在下でＨＬＢが３〜６の乳化剤を用いて脂
肪族溶剤中に予め懸濁させた水溶液のアクリレートを重
合する。ポリマー粉末の性能はＨＬＢが８〜12の乳化剤
を用いると良くなる（欧州特許第36,463号）。これら２
つの方法で得られる製品の最も明らかな差は第１の方法
では球状のポリマー粉末が得られ、第２の方法では形状
が不規則な粒子状ポリマー粉末が得られる点にある。
【０００３】欧州特許第 0,441,507号には２段階にした
改良方法が記載されている。この第１段階ではアクリル
モノマー原料の第１部分の溶液を逆懸濁重合でゲル化
し、次にこのゲルにモノマー材料の第２部分を吸収さ
せ、予め作ったゲル中で後者のモノマー原料部分を重合
させる。しかし、この方法で得られる吸収性ポリマーは
ゲル化時間（Ｔ．Ｐ．Ｇ．）が長過ぎるか、Ｔ．Ｐ．
Ｇ．に許容可能であるとしても、その他の物理特性また
は抽出物含有量が良くないため、工業的に重要な分野の
要求に応えることはできない。
改良方法が記載されている。この第１段階ではアクリル
モノマー原料の第１部分の溶液を逆懸濁重合でゲル化
し、次にこのゲルにモノマー材料の第２部分を吸収さ
せ、予め作ったゲル中で後者のモノマー原料部分を重合
させる。しかし、この方法で得られる吸収性ポリマーは
ゲル化時間（Ｔ．Ｐ．Ｇ．）が長過ぎるか、Ｔ．Ｐ．
Ｇ．に許容可能であるとしても、その他の物理特性また
は抽出物含有量が良くないため、工業的に重要な分野の
要求に応えることはできない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記欠
点を解決して、ゲル化時間が短く、毛細管吸収量が大き
く、ゲル化力が強く、しかも、抽出物含有量が少ない吸
収性ポリマー粉末の製造方法を提供することにある。
点を解決して、ゲル化時間が短く、毛細管吸収量が大き
く、ゲル化力が強く、しかも、抽出物含有量が少ない吸
収性ポリマー粉末の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、ＨＬＢが８〜
12の乳化剤の存在下でアクリルモノマー原料の第１部分
を有機溶剤中に水相で逆懸濁重合する第１段階と、第１
段階で得られたポリマーゲルにアクリルモノマー原料の
第２部分を予め吸収させ、次いで、この第２部分を重合
する第２段階とで構成されるポリアクリル酸ポリマーの
水性流体超吸収性粉末の製造方法において、 1) アクリルモノマー原料の第１部分の水溶液に架橋剤
を入れ、 2) アクリルモノマー原料の第２部分はアクリルモノマ
ー原料の第１部分に対す る重量比が１〜1.2 となる比率
で使用し、 3) アクリルモノマー原料の第２部分が第１段階で得ら
れたポリマーゲルに吸収された後で且つその重合開始前
に、ＨＬＢが２〜５の界面活性剤を反応媒体中に加える
ことを特徴とする方法を提供する。
12の乳化剤の存在下でアクリルモノマー原料の第１部分
を有機溶剤中に水相で逆懸濁重合する第１段階と、第１
段階で得られたポリマーゲルにアクリルモノマー原料の
第２部分を予め吸収させ、次いで、この第２部分を重合
する第２段階とで構成されるポリアクリル酸ポリマーの
水性流体超吸収性粉末の製造方法において、 1) アクリルモノマー原料の第１部分の水溶液に架橋剤
を入れ、 2) アクリルモノマー原料の第２部分はアクリルモノマ
ー原料の第１部分に対す る重量比が１〜1.2 となる比率
で使用し、 3) アクリルモノマー原料の第２部分が第１段階で得ら
れたポリマーゲルに吸収された後で且つその重合開始前
に、ＨＬＢが２〜５の界面活性剤を反応媒体中に加える
ことを特徴とする方法を提供する。
【０００６】
【作用】本発明方法は二重重合方法である。二重重合方
法とは、ＨＬＢの高い（ＨＬＢが８〜12）界面活性剤を
用いて有機溶剤中に逆懸濁した水溶液状のアクリルモノ
マー原料の第１部分（原料Ｉ）を重合させる第１段階
と、第１段階で得られたポリマーゲルにアクリルモノマ
ー原料の第２部分（原料II）を吸収させた後、ゲル中で
アクリルモノマー原料の第２部分を重合させる第２段階
とで構成される方法を意味する。
法とは、ＨＬＢの高い（ＨＬＢが８〜12）界面活性剤を
用いて有機溶剤中に逆懸濁した水溶液状のアクリルモノ
マー原料の第１部分（原料Ｉ）を重合させる第１段階
と、第１段階で得られたポリマーゲルにアクリルモノマ
ー原料の第２部分（原料II）を吸収させた後、ゲル中で
アクリルモノマー原料の第２部分を重合させる第２段階
とで構成される方法を意味する。
【０００７】本発明の特徴は下記要素の組み合わせにあ
る： 1) アクリルモノマー原料の第１部分中に架橋剤を存在
させる。 2) 第２段階でゲルに吸収させるアクリルモノマー原料
の量を大幅に増やす。 3) アクリルモノマー原料の第２部分がゲルが吸収され
た後で、しかも、その重合前に、反応媒体中にＨＬＢの
低い界面活性剤を導入する。
る： 1) アクリルモノマー原料の第１部分中に架橋剤を存在
させる。 2) 第２段階でゲルに吸収させるアクリルモノマー原料
の量を大幅に増やす。 3) アクリルモノマー原料の第２部分がゲルが吸収され
た後で、しかも、その重合前に、反応媒体中にＨＬＢの
低い界面活性剤を導入する。
【０００８】アクリルモノマー原料の第２部分が吸収さ
れた後で且つその重合前に用いる界面活性剤のＨＬＢは
約２〜５にする必要がある。この要求に合った界面活性
剤は脂肪酸、グリセロール、ソルビトールまたはサッカ
ロースのエステルである。サッカロースのジ／トリステ
アレートが好ましい。
れた後で且つその重合前に用いる界面活性剤のＨＬＢは
約２〜５にする必要がある。この要求に合った界面活性
剤は脂肪酸、グリセロール、ソルビトールまたはサッカ
ロースのエステルである。サッカロースのジ／トリステ
アレートが好ましい。
【０００９】従来の二重重合方法では、第１段階と第２
段階で用いるモノマー、正確にはアクリルモノマーの量
は、「原料II／原料Ｉ」の重量比で表した場合、約１／
２である。それ以上にすることは反応装置内で反応物が
塊になってしまうため不可能であった。
段階で用いるモノマー、正確にはアクリルモノマーの量
は、「原料II／原料Ｉ」の重量比で表した場合、約１／
２である。それ以上にすることは反応装置内で反応物が
塊になってしまうため不可能であった。
【００１０】本発明では「原料II／原料Ｉ」の重量比は
１〜1.2 になる。この比が使用できるようになった条件
は原料Ｉに架橋剤を加えたためである。この目的で使用
できる化合物はα，β−不飽和カルボン酸またはの誘導
体ポリマーを架橋可能な任意の化合物である。そのよう
な化合物は当業者に周知であり、例えば欧州特許出願公
開第 0,176,664号に記載のリストの中から容易に見つけ
ることができる。好ましい架橋剤はビスアクリルの誘導
体で、特にＮ，Ｎ−メチレンビスアクリルアミドとジグ
リシジルエーテル型の化合物、特にエチレングリコール
ジグリシジルエーテルである。また、この架橋剤を原料
IIへ加えることも好ましい。
１〜1.2 になる。この比が使用できるようになった条件
は原料Ｉに架橋剤を加えたためである。この目的で使用
できる化合物はα，β−不飽和カルボン酸またはの誘導
体ポリマーを架橋可能な任意の化合物である。そのよう
な化合物は当業者に周知であり、例えば欧州特許出願公
開第 0,176,664号に記載のリストの中から容易に見つけ
ることができる。好ましい架橋剤はビスアクリルの誘導
体で、特にＮ，Ｎ−メチレンビスアクリルアミドとジグ
リシジルエーテル型の化合物、特にエチレングリコール
ジグリシジルエーテルである。また、この架橋剤を原料
IIへ加えることも好ましい。
【００１１】従来の２段階逆懸濁重合方法では原料IIの
吸収を低温で行う必要があった。そうでないと、第１段
階でアクリル水溶液を逆懸濁させるのに用いた界面活性
剤が活性を維持し、原料IIの逆懸濁が起こり易くなっ
て、予め作ったゲルへの吸収が悪くなる。これは工業的
に実施する際の大きな制約になる。
吸収を低温で行う必要があった。そうでないと、第１段
階でアクリル水溶液を逆懸濁させるのに用いた界面活性
剤が活性を維持し、原料IIの逆懸濁が起こり易くなっ
て、予め作ったゲルへの吸収が悪くなる。これは工業的
に実施する際の大きな制約になる。
【００１２】本発明方法ではこの点はそれほど厳格では
なく、周囲温度に近い温度で実施でき、第１段階の界面
活性剤を正しく選択すれば実施温度を40℃に上げること
もできる。第１段階の重合後の反応装置内の反応物の温
度を通常約40℃なので、この冷却にはかなりの時間を必
要とする。従って冷却時間が不用になることは工業的に
は大きな利点であり、製造サイクルが大幅に短くなる。
結果的には、従来法の20℃から40℃にするだけで生産性
が大幅に向上する。
なく、周囲温度に近い温度で実施でき、第１段階の界面
活性剤を正しく選択すれば実施温度を40℃に上げること
もできる。第１段階の重合後の反応装置内の反応物の温
度を通常約40℃なので、この冷却にはかなりの時間を必
要とする。従って冷却時間が不用になることは工業的に
は大きな利点であり、製造サイクルが大幅に短くなる。
結果的には、従来法の20℃から40℃にするだけで生産性
が大幅に向上する。
【００１３】本発明ではアクリル材料のゲル含有量が大
きくなる、すなわち、第１段階での有機相に対する水相
の比が大きくなるという利点もある。従来方法では、第
１段階の逆懸濁の水相／有機相の比が 0.4〜0.6 になる
と不安定性になるため、この比を大きくすることはでき
ない。本発明方法では、架橋剤を使用することによって
重合を制御できるので、水相／有機相の比を 0.7〜1.1
に上げることもできる。
きくなる、すなわち、第１段階での有機相に対する水相
の比が大きくなるという利点もある。従来方法では、第
１段階の逆懸濁の水相／有機相の比が 0.4〜0.6 になる
と不安定性になるため、この比を大きくすることはでき
ない。本発明方法では、架橋剤を使用することによって
重合を制御できるので、水相／有機相の比を 0.7〜1.1
に上げることもできる。
【００１４】上記の新規な方法を用いることによって、
下記特性を有する超吸収性ポリマー粉末が得られる： ゲル化時間 ： 15〜40秒 ゲル化力 ： 2800パスカル以上 ２ｋPaでの毛細管吸収： 30ml／ｇ以上 ５ｋPaでの毛細管吸収： 20ml／ｇ以上 吸収能 ： 50ｇ／ｇ以上 抽出物量 ： 10％以下 微粉含有量 ： 10％以下 保持力 ： 28ｇ／ｇ以上 本発明の他の対象はこの新規生成物にある。この生成物
は女性の生理用品および成人の尿失禁用用品としてその
まま使うことができる。
下記特性を有する超吸収性ポリマー粉末が得られる： ゲル化時間 ： 15〜40秒 ゲル化力 ： 2800パスカル以上 ２ｋPaでの毛細管吸収： 30ml／ｇ以上 ５ｋPaでの毛細管吸収： 20ml／ｇ以上 吸収能 ： 50ｇ／ｇ以上 抽出物量 ： 10％以下 微粉含有量 ： 10％以下 保持力 ： 28ｇ／ｇ以上 本発明の他の対象はこの新規生成物にある。この生成物
は女性の生理用品および成人の尿失禁用用品としてその
まま使うことができる。
【００１５】
【実施例】下記の実施例は以下の段階に分けられる： a) 溶剤相の調製 b) モノマー水相（原料Ｉ）の調製 c) このモノマーの懸濁と重合Ｉ d) モノマー水相（原料II) の調製 e) 原料IIの吸収と重合II f) ポリマーの分離。
【００１６】本発明で得られた超吸収性粉末の特性は当
業者に周知の方法によってを評価した。以下、それらを
簡単に説明する塩水の吸収能 200 ｇの 0.9％塩化ナトリウム水溶液に超吸収性粉末１
ｇを分散し、２時間攪拌する。わずかに傾斜（15°）さ
せた75μｍメッシュの篩で濾過し、30分後に秤量する。
濾紙上に保持された膨張後の粉末の重量をｐとすると、
吸収能はｐ−１で表される。
業者に周知の方法によってを評価した。以下、それらを
簡単に説明する塩水の吸収能 200 ｇの 0.9％塩化ナトリウム水溶液に超吸収性粉末１
ｇを分散し、２時間攪拌する。わずかに傾斜（15°）さ
せた75μｍメッシュの篩で濾過し、30分後に秤量する。
濾紙上に保持された膨張後の粉末の重量をｐとすると、
吸収能はｐ−１で表される。
【００１７】ゲル化時間（T.P.G.) 600 回／分で回転するマグネチック攪拌器を備えた容量
200mlのビーカ（内径＝55mm）中に温度20℃で 0.9％塩
化ナトリウム水溶液 100mlを入れ、次に、超吸収性粉末
３ｇを直ちに入れる。攪拌作用下で液体に形成された渦
が消えるのに必要な時間を測定する。秒で表されるこの
時間がＴ．Ｐ．Ｇ．である。
200mlのビーカ（内径＝55mm）中に温度20℃で 0.9％塩
化ナトリウム水溶液 100mlを入れ、次に、超吸収性粉末
３ｇを直ちに入れる。攪拌作用下で液体に形成された渦
が消えるのに必要な時間を測定する。秒で表されるこの
時間がＴ．Ｐ．Ｇ．である。
【００１８】ゲル化力 マグネチック攪拌器を備えたビーカ中に 0.9％塩化ナト
リウム水溶液58ｇを入れ、それに超吸収性粉末２ｇを添
加し、攪拌作用で初期に形成されたビーカの表面の渦が
内容物のレオロジー変化によって消えて平らになるまで
攪拌を続ける。次に、日本電気株式会社(Electric Corp
oration of Japan) から市販の「ネオ−クルド−メータ
(neo-crud-meter)」Ｍ−302 を用いてゲルの弾性率（こ
こではＮ／ｍ2 で表される）を測定する。
リウム水溶液58ｇを入れ、それに超吸収性粉末２ｇを添
加し、攪拌作用で初期に形成されたビーカの表面の渦が
内容物のレオロジー変化によって消えて平らになるまで
攪拌を続ける。次に、日本電気株式会社(Electric Corp
oration of Japan) から市販の「ネオ−クルド−メータ
(neo-crud-meter)」Ｍ−302 を用いてゲルの弾性率（こ
こではＮ／ｍ2 で表される）を測定する。
【００１９】圧力下での毛細管吸収 ２枚の不織布のシートの間に超吸収性粉末を配置し、不
織布を介して２ｋPaまたは５ｋPaの圧力を加えた状態で
塩水の毛細管現象による吸収を調べる原理。実験装置と
操作方法はフランス国特許第 2,602,775号に記載のもの
を用いた。
織布を介して２ｋPaまたは５ｋPaの圧力を加えた状態で
塩水の毛細管現象による吸収を調べる原理。実験装置と
操作方法はフランス国特許第 2,602,775号に記載のもの
を用いた。
【００２０】抽出物量 トリトン(Triton)（ローム＆ハース(Rohm ＆ Haas)社の
登録商標、オキシエチレンを10％含むオクチルフェノー
ルオキシエチレン) Ｘ100 の１％溶液15ｇと、二水和塩
化カルシウム 1.8ｇと、六水和塩化マグネシウム 3.6ｇ
と、6,000 mlの蒸留水とからなる水溶液で代用した合成
尿で抽出可能なポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリ
ウムおよび各種モノマーの含有量を絶対最終ポイント式
電位差計で定量する。 1.2ｇの超吸収性粉末を225 mlの
合成尿中に入れ、室温で 500ｒｐｍの機械的攪拌を加え
ながら16時間放置した後に、50μｍのメッシュの篩で濾
過し、得られた溶液で定量する。
登録商標、オキシエチレンを10％含むオクチルフェノー
ルオキシエチレン) Ｘ100 の１％溶液15ｇと、二水和塩
化カルシウム 1.8ｇと、六水和塩化マグネシウム 3.6ｇ
と、6,000 mlの蒸留水とからなる水溶液で代用した合成
尿で抽出可能なポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリ
ウムおよび各種モノマーの含有量を絶対最終ポイント式
電位差計で定量する。 1.2ｇの超吸収性粉末を225 mlの
合成尿中に入れ、室温で 500ｒｐｍの機械的攪拌を加え
ながら16時間放置した後に、50μｍのメッシュの篩で濾
過し、得られた溶液で定量する。
【００２１】比較例１ （欧州特許第 0,441,507号記載の従来法） a)段階 固体または液体の反応物の供給装置と、攪拌器と、中性
ガスの掃気装置と、温度センサと、加熱／冷却装置とを
備えた容量１リットルの反応装置中で、80℃、800 ｒｐ
ｍの攪拌下、0.2 リットル／分の窒素流下に、日本油脂
株式会社からＬＰ20Ｒの名称で市販のモノラウリン酸ソ
ルビタン (ＨＬＢ＝8.6) 0.97 ｇをヘプタン385 ｇ中に
溶解する。混合物を30℃にする。 b)段階 アクリル酸の80重量％水溶液92ｇをソーダ石鹸の20.1％
の溶液 152.6ｇで中和する。過硫酸カリウムの５％水溶
液 2.2ｇを添加する。この作業は約15℃の温度で行う。
ガスの掃気装置と、温度センサと、加熱／冷却装置とを
備えた容量１リットルの反応装置中で、80℃、800 ｒｐ
ｍの攪拌下、0.2 リットル／分の窒素流下に、日本油脂
株式会社からＬＰ20Ｒの名称で市販のモノラウリン酸ソ
ルビタン (ＨＬＢ＝8.6) 0.97 ｇをヘプタン385 ｇ中に
溶解する。混合物を30℃にする。 b)段階 アクリル酸の80重量％水溶液92ｇをソーダ石鹸の20.1％
の溶液 152.6ｇで中和する。過硫酸カリウムの５％水溶
液 2.2ｇを添加する。この作業は約15℃の温度で行う。
【００２２】c)段階 0.2 リットル／分の窒素掃気下で上記反応装置に 800ｒ
ｐｍの攪拌下で予め調製した上記水相を少しずつ導入し
て、ヘプタン中で逆懸濁させる。温度を70℃にして重合
させる。30分間この温度に維持した後、温度を10℃にす
る。 d)段階 上記作業中に、別に、アクリル酸の80重量％水溶液46ｇ
をソーダ石鹸の20.1％水溶液76.3ｇで中和し、次に、５
％過硫酸カリウム水溶液 1.1ｇを添加する。モノマー原
料IIを構成するこの水相を約10℃の温度で調製する。
ｐｍの攪拌下で予め調製した上記水相を少しずつ導入し
て、ヘプタン中で逆懸濁させる。温度を70℃にして重合
させる。30分間この温度に維持した後、温度を10℃にす
る。 d)段階 上記作業中に、別に、アクリル酸の80重量％水溶液46ｇ
をソーダ石鹸の20.1％水溶液76.3ｇで中和し、次に、５
％過硫酸カリウム水溶液 1.1ｇを添加する。モノマー原
料IIを構成するこの水相を約10℃の温度で調製する。
【００２３】e)段階 反応装置の攪拌を 800ｒｐｍに維持し、窒素掃気を 0.2
リットル／分に維持したまま、約15分かけて原料IIを入
れ、さらに５分間攪拌を続ける。その後、温度を70℃に
して第２段階の重合を行う。重合は30分間行う。 f)段階 ヘプタンと水の大部分とを蒸留で除去する。次に、反応
装置中に 8.3ｇのエチレングリコールジグリシジルエー
テル（日本油脂株式会社) からＥ 100の名称で市販の化
合物) の２％水溶液を添加し、乾燥を続ける。最終的に
超吸収性粉末97.2ｇが得られる。その粒子の粒径は 800
μｍである。アクリル酸に対する収率は72％である。
リットル／分に維持したまま、約15分かけて原料IIを入
れ、さらに５分間攪拌を続ける。その後、温度を70℃に
して第２段階の重合を行う。重合は30分間行う。 f)段階 ヘプタンと水の大部分とを蒸留で除去する。次に、反応
装置中に 8.3ｇのエチレングリコールジグリシジルエー
テル（日本油脂株式会社) からＥ 100の名称で市販の化
合物) の２％水溶液を添加し、乾燥を続ける。最終的に
超吸収性粉末97.2ｇが得られる。その粒子の粒径は 800
μｍである。アクリル酸に対する収率は72％である。
【００２４】比較例２ a)段階：比較例１と同じ。 b)段階：比較例１と同じ。 c)段階：比較例１と同じ。 d)段階 上記作業中に、別に、アクリル酸の80重量％水溶液92ｇ
をソーダ石鹸の20.1％溶液 139.4ｇで中和する。次に、
過硫酸カリウムの１％水溶液 5.5ｇを加える。上記実施
例と同様に、モノマー原料IIを構成するこの水相を約10
℃の温度で調製する。
をソーダ石鹸の20.1％溶液 139.4ｇで中和する。次に、
過硫酸カリウムの１％水溶液 5.5ｇを加える。上記実施
例と同様に、モノマー原料IIを構成するこの水相を約10
℃の温度で調製する。
【００２５】e)段階 反応装置の攪拌を 800ｒｐｍに維持し、窒素掃気を 0.2
リットル／分に維持したまま、約15分かけて原料IIを入
れ、さらに５分間攪拌を続ける。その後、三菱化学食品
工業株式会社(Mitsubishi Chemical Food Ind. Co.) か
らＳ370 の名称で市販の製品であるジ／トリステアリン
酸サッカロースの10％水溶液7.36ｇを入れ、上記実施例
と同様に、温度を70℃にして第２段階の重合を行う。重
合は30分間行う。
リットル／分に維持したまま、約15分かけて原料IIを入
れ、さらに５分間攪拌を続ける。その後、三菱化学食品
工業株式会社(Mitsubishi Chemical Food Ind. Co.) か
らＳ370 の名称で市販の製品であるジ／トリステアリン
酸サッカロースの10％水溶液7.36ｇを入れ、上記実施例
と同様に、温度を70℃にして第２段階の重合を行う。重
合は30分間行う。
【００２６】f)段階：比較例１と同じ。 最終的に超吸収性粉末 129ｇが得られる。アクリル酸に
対する収率は71.3％である。以上の試験結果は〔表１〕
で比較することができる。
対する収率は71.3％である。以上の試験結果は〔表１〕
で比較することができる。
【００２７】
【表１】 ┌───────────┬─────────┬─────────┐ │ 試 験 │ 比較例１ │ 比較例２ │ ├───────────┼─────────┼─────────┤ │吸収能 （ｇ／ｇ） │ 57 │ 56 │ ├───────────┼─────────┼─────────┤ │保持力30（ｇ／ｇ） │ 27 │ 26 │ ├───────────┼─────────┼─────────┤ │Ｔ．Ｐ．Ｇ．（秒） │ 5 │ 6 │ ├───────────┼─────────┼─────────┤ │ゲル化力（Pa） │ 2700 │ 2500 │ ├───────────┼─────────┼─────────┤ │抽出物量（％） │ 15 │ 17 │ ├───────────┼─────────┼─────────┤ │２ｋPaでの吸収(ml/ｇ) │ 22 │ 21 │ ├───────────┼─────────┼─────────┤ │５ｋPaでの吸収(ml/ｇ) │ 17 │ 17 │ ├───────────┼─────────┼─────────┤ │平均粒径（μｍ） │ 237 │ 240 │ ├───────────┼─────────┼─────────┤ │＜ 100μｍ（％） │ 18.7 │ 16 │ └───────────┴─────────┴─────────┘
【００２８】実施例１および２ 原料Ｉを逆懸濁した有機溶剤の量を大幅に減らして比較
例２の結果を向上させる。これは原料Ｉに架橋剤を加え
ることによって実現できる。実施段階は下記の通り： a)段階比較例 ２と同様であるが、攪拌器の回転速度は 500ｒｐ
ｍにし、ｎ−ヘプタンの量を 264ｇとし、モノラウリン
酸ソルビタン量は 0.5ｇにした。 b)段階比較例 ２と同様であるが、エチレングリコールジグリシ
ジルエーテル (Ｅ100)の２％溶液0.92ｇをさらに添加し
た。アクリルモノマー原料の第２部分／アクリルモノマ
ー原料の第１部分の比 (重量比) は 1.03 である。
例２の結果を向上させる。これは原料Ｉに架橋剤を加え
ることによって実現できる。実施段階は下記の通り： a)段階比較例 ２と同様であるが、攪拌器の回転速度は 500ｒｐ
ｍにし、ｎ−ヘプタンの量を 264ｇとし、モノラウリン
酸ソルビタン量は 0.5ｇにした。 b)段階比較例 ２と同様であるが、エチレングリコールジグリシ
ジルエーテル (Ｅ100)の２％溶液0.92ｇをさらに添加し
た。アクリルモノマー原料の第２部分／アクリルモノマ
ー原料の第１部分の比 (重量比) は 1.03 である。
【００２９】c)段階比較例 ２と同様であるが、作業の終りに、反応装置の温
度を実施例１では10℃に、実施例２では40℃にした。 d)段階比較例 ２と同様であるが、原料IIはエチレングリコール
ジグリシジルエーテル(Ｅ100)の２％溶液0.92ｇをさら
に含んでいる。中和後、温度を実施例１では10℃、実施
例２では40℃にした。 e)段階 ジ／トリステアリン酸サッカロース（ＨＬＢ２〜５）の
導入を含めて比較例２と同様にこの段階を実行する。 f)段階：比較例２と同じ
度を実施例１では10℃に、実施例２では40℃にした。 d)段階比較例 ２と同様であるが、原料IIはエチレングリコール
ジグリシジルエーテル(Ｅ100)の２％溶液0.92ｇをさら
に含んでいる。中和後、温度を実施例１では10℃、実施
例２では40℃にした。 e)段階 ジ／トリステアリン酸サッカロース（ＨＬＢ２〜５）の
導入を含めて比較例２と同様にこの段階を実行する。 f)段階：比較例２と同じ
【００３０】最終的に得られる超吸収性粉末は実施例１
では 155ｇ、実施例２では 164.4ｇである。アクリル酸
に対する収率は各々87％、90.1％に対応する。得られた
結果は、比較例１の結果と比較して、〔表２〕にまとめ
て示した。
では 155ｇ、実施例２では 164.4ｇである。アクリル酸
に対する収率は各々87％、90.1％に対応する。得られた
結果は、比較例１の結果と比較して、〔表２〕にまとめ
て示した。
【００３１】
【表２】 ┌───────────┬────┬────┬────┐ │ │比較例１│実施例１│実施例２│ ├───────────┼────┼────┼────┤ │温度II（℃） │ 10 │ 10 │ 40 │ ├───────────┼────┼────┼────┤ │ＳＡＰ（ｇ） │ │ │ │ │ 生成量 │ 97.2 │ 155 │ 164.4│ │ 理論量 │ 135.7 │ 180.9 │ 180.9│ ├───────────┼────┼────┼────┤ │吸収能 （ｇ／ｇ） │ 57 │ 56 │ 57 │ ├───────────┼────┼────┼────┤ │保持力30（ｇ／ｇ） │ 27 │ 30 │ 30 │ ├───────────┼────┼────┼────┤ │Ｔ．Ｐ．Ｇ．（秒） │ 5 │ 25 │ 21 │ ├───────────┼────┼────┼────┤ │ゲル化力（Pa） │ 2700 │2850 │ 3000 │ ├───────────┼────┼────┼────┤ │抽出物量（％） │ 15 │ 8 │ 6.4│ ├───────────┼────┼────┼────┤ │２ｋPaでの吸収(ml/ｇ) │ 22 │ 32 │ 37 │ ├───────────┼────┼────┼────┤ │５ｋPaでの吸収(ml/ｇ) │ 17 │ 21 │ 23 │ ├───────────┼────┼────┼────┤ │平均粒径（μｍ） │ 237 │ 255 │ 220 │ ├───────────┼────┼────┼────┤ │＜ 100μｍ（％） │ 18.7 │ 7.5 │ 8.4 │ └───────────┴────┴────┴────┘（注）ＳＡＰ＝超吸収ポリマー（superabsorbent polym
er)
er)
【００３２】比較例３ 実施例２の操作を繰り返したが、ｅ）段階でジ／トリス
テアリン酸サッカロースは導入しなかった。その結果、
温度が上昇して重合が開始すると反応装置が塊りになっ
て試験を中断しなければならなかった。
テアリン酸サッカロースは導入しなかった。その結果、
温度が上昇して重合が開始すると反応装置が塊りになっ
て試験を中断しなければならなかった。
【００３３】実施例３ 実施例２の操作を繰り返したが、ａ）段階で、回転速度
は 300ｒｐｍにし、モノラウリン酸ソルビタンの量は0.
67ｇに維持した。結果は〔表３〕に示す。吸収性粉末量
および収率の数値は実施例２に似ている。
は 300ｒｐｍにし、モノラウリン酸ソルビタンの量は0.
67ｇに維持した。結果は〔表３〕に示す。吸収性粉末量
および収率の数値は実施例２に似ている。
【００３４】
【表３】 ┌───────────┬────────┬────────┐ │ │ 比較例３ │ 実施例３ │ ├───────────┼────────┼────────┤ │生成量 │ 164.4 │ 155.7 │ ├───────────┼────────┼────────┤ │収率（％） │ 91 │ 86 │ ├───────────┼────────┼────────┤ │吸収能 （ｇ／ｇ） │ 57 │ 55 │ ├───────────┼────────┼────────┤ │保持力30（ｇ／ｇ） │ 30 │ 28 │ ├───────────┼────────┼────────┤ │Ｔ．Ｐ．Ｇ．（秒） │ 21 │ 28 │ ├───────────┼────────┼────────┤ │ゲル化力（Pa） │ 3000 │ 3000 │ ├───────────┼────────┼────────┤ │抽出物量（％） │ 6.4 │ 5.7 │ ├───────────┼────────┼────────┤ │２ｋPaでの吸収(ml/ｇ) │ 37 │ 36 │ ├───────────┼────────┼────────┤ │５ｋPaでの吸収(ml/ｇ) │ 23 │ 28 │ ├───────────┼────────┼────────┤ │平均粒径（μｍ） │ 220 │ 240 │ ├───────────┼────────┼────────┤ │＜ 100μｍ（％） │ 8.4 │ 8.0 │ └───────────┴────────┴────────┘
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ティエリー ゲラン フランス国 93100 モントルュイユ リュ ウージェヌ ヴァルラン 14 (56)参考文献 特開 平３−227301（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−201354（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C08F 2/32
Claims (8)
- 【請求項１】 ＨＬＢが８〜12の乳化剤の存在下でアク
リル酸とそのＮａ塩との混合物からなるアクリルモノマ
ー原料の第１部分を有機溶剤中に水相で逆懸濁重合する
第１段階と、第１段階で得られたポリマーゲルに上記ア
クリルモノマー原料の第２部分を予め吸収させ、次い
で、この第２部分を重合する第２段階とで構成される、
ポリアクリル酸ポリマーの水性流体超吸収性粉末の製造
方法において、 1) 上記アクリルモノマー原料の第１部分の水溶液に架
橋剤を入れ、 2) 上記アクリルモノマー原料の第２部分は上記アクリ
ルモノマー原料の第１部分に対する重量比が１〜1.2 と
なる比率で使用し、 3) 上記アクリルモノマー原料の第２部分が第１段階で
得られたポリマーゲルに吸収された後で且つその重合開
始前に、ＨＬＢが２〜５の界面活性剤を反応媒体中に加
えることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 乳化剤がＨＬＢが２〜５のジ／トリステ
アリン酸サッカロースである請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 架橋剤がビスアクリル誘導体またはジグ
リシジルエーテルである請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 架橋剤がＮ，Ｎ−メチレンビスアクリル
アミドである請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】 架橋剤がエチレングリコールジグリシジ
ルエーテルである請求項３に記載の方法。 - 【請求項６】 アクリルモノマー原料の第１部分を有機
溶剤中で水相に逆懸濁させる第１段階おいて、有機相に
対する水相の重量比を 0.7〜1.1 にする請求項１〜５の
いずれか一項に記載の方法。 - 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか一項に記載の方
法で得られる超吸収性ポリマー。 - 【請求項８】 下記特性を有する請求項７に記載の超吸
収性ポリマー： ゲル化時間 ： 15〜40秒 ゲル化力 ： 2800パスカル以上 ２ｋPaでの毛細管吸収： 30ml／ｇ以上 ５ｋPaでの毛細管吸収： 20ml／ｇ以上 吸収能 ： 50ｇ／ｇ以上 抽出物量 ： 10％以下 微粉含有量 ： 10％以下 保持力 ： 28ｇ／ｇ以上
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| JP2767759B2 true JP2767759B2 (ja) | 1998-06-18 |
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