JPH06322180A

JPH06322180A - 耐塩性吸収剤組成物

Info

Publication number: JPH06322180A
Application number: JP13653093A
Authority: JP
Inventors: Shingo Mukoda; 慎吾向田; Masashi Date; 雅志伊達; Kazuhiko Iguchi; 和彦井口; Kenji Tanaka; 健治田中
Original assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Current assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date: 1993-05-14
Filing date: 1993-05-14
Publication date: 1994-11-22

Abstract

(57)【要約】【構成】吸水性樹脂（Ａ）とリン酸基を有するアニオ
ン性界面活性剤（Ｂ）とからなり、（Ａ）１００重量部
に対して（Ｂ）が１〜３００重量部である吸収剤組成物
である。【効果】得られる吸収剤は、塩水溶液に対して優れた
吸収能力を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は塩水溶液に対して優れた
吸水性能を有する耐塩性吸収剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、水性液体に対して吸収能を有する
吸水剤としては、吸水性樹脂と呼ばれる親水性架橋ポリ
マーが知られている。これらの吸水性樹脂の例として
は、デンプン−アクリル酸塩共重合体、架橋ポリアクリ
ル酸塩、アクリル酸およびその塩とその他の単量体との
共重合体架橋物、イソブチレン−無水マレイン酸共重合
体架橋物、ポリビニルアルコール−（メタ）アクリル酸
共重合体、変性セルロース誘導体、変性ポリエチレンオ
キシド、変性ポリビニルアルコール等各種の樹脂が知ら
れており、主として紙おむつ、生理用品などの衛生材料
に使用されてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
吸水性樹脂は水に対しては高い吸水性能を示すが、無機
塩などの電解質の存在下においては吸収能力が著しく低
下する。これらを改良するため提案がなされている。例
えば、構成単位としてウロン酸またはその塩を含む多糖
類を加熱により架橋により加熱不溶化させる方法（特開
昭56-5137号公報）、多糖類に水溶性単量体と架橋剤と
をグラフト重合し、必要により更に加熱処理する方法
（特公平3-68889号公報、特開昭56-5138号公報）、吸水
性樹脂にイオン封止剤を混合する方法（特開昭56-89838
号公報）などの提案がある。しかしいずれの場合も改良
が十分でないことから、実用化に至っていないのが実状
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を鑑みて、塩水溶液に対し優れた吸収性能を有する耐
塩性吸収剤について鋭意検討した結果、本発明に到達し
た。

【０００５】すなわち本発明は、吸水性樹脂（Ａ）と、
リン酸基を有するアニオン性界面活性剤（Ｂ）とからな
り、（Ａ）１００重量部に対して（Ｂ）が１〜３００重
量部である吸収剤組成物である。

【０００６】本発明において吸水性樹脂（Ａ）として
は、通常水に対して自重の約100倍〜1000倍程度、生理
食塩水に対して約20〜60倍程度の吸収能力を有する親水
性架橋高分子であり、その構成単位にカルボン酸（塩）
基［カルボン酸および／またはカルボン酸塩基を言う。
以下同様の記載を用いる。］、スルホン酸（塩）基、リ
ン酸（塩）基、第三級アミノ基、第四級アンモニウム塩
基、水酸基、ポリオキシエチレン基などの少なくとも１
つの親水性基を有する吸水性樹脂であれば、樹脂の種類
および製造方法は特に限定しない。この吸水性樹脂の例
としては、特公昭53-46199号、特公昭53-46200号公報な
どに記載のデンプン−アクリル酸（塩）共重合体、特公
昭54-30710号、特開昭56-26909号公報などに記載の逆相
懸濁重合法による架橋あるいは自己架橋されたポリアク
リル酸塩、特開昭55-133413号公報などに記載の水溶液
重合により得られる架橋ポリアクリル酸（塩）、特開昭
52-14689号、特開昭52-27455号公報などに記載のビニル
エステルと不飽和カルボン酸またはその誘導体との共重
合体ケン化物、特開昭58-2312号、特開昭61-36309号公
報などに記載のスルホン酸（塩）基含有吸水性樹脂、イ
ソブチレン−無水マレイン酸共重合体架橋物、デンプン
−アクリロニトリル共重合体の加水分解物、架橋カルボ
キシメチル誘導体、架橋ポリエチレンオキシド誘導体、
架橋ポリビニルアルコール誘導体、ポリアクリルアミド
の部分加水分解物などが挙げられる。好ましくは、カル
ボン酸（塩）基を有するデンプン−アクリル酸（塩）、
架橋ポリアクリル酸（塩）、ビニルエステルと不飽和カ
ルボン酸またはその誘導体との共重合体ケン化物、イソ
ブチレン−無水マレイン酸共重合体架橋物、デンプン−
アクリロニトリル共重合体の加水分解物、架橋カルボキ
シメチル誘導体、ポリアクリルアミドである。また、上
記吸水性樹脂を更に表面架橋せしめた吸水性樹脂も使用
できる。上記吸水性樹脂は２種以上併用してもよい。

【０００７】吸水性樹脂の形状については粉粒状であれ
ば特に限定はなく、粒状、顆粒状、造粒状、リン片状、
塊状、パール状、微粉末状などのいずれの形状であって
もよい。好ましくは90重量％以上が1mm以下の粒度分布
を有する粉粒状であり、特に好ましくは90重量％以上が
0.1〜0.9mmの粒度分布を有する吸水性樹脂である。

【０００８】本発明において界面活性剤（Ｂ）は、リン
酸基を有するアニオン性界面活性剤である。好ましくは
アルキルリン酸エステル塩およびアルキルポリオキシエ
チレンリン酸エステル塩であり、更に好ましくは炭素数
Ｃ₁₂〜Ｃ₂₄のアルキルリン酸エステル塩および炭素数Ｃ
₁₂〜Ｃ₂₄のアルコールのアルキレンオキサイド付加物の
オキシエチレンリン酸エステル塩である。炭素数が１２
未満の場合は効果がなく、２４を越える場合はリン酸エ
ステル塩の製造が困難であり効果も少ない。（Ｂ）の例
としては、Ｃ₁₂，Ｃ₁₄、Ｃ₁₆、Ｃ₁₈、Ｃ₂₀，Ｃ₂₂、Ｃ₂₄
のアルキルリン酸モノエステルカリウム塩、およびナト
リウム塩；Ｃ₁₂，Ｃ₁₄、Ｃ₁₆、Ｃ₁₈、Ｃ₂₀，Ｃ₂₂、Ｃ₂₄
のアルキルリン酸ジエステルカリウム塩、およびナトリ
ウム塩；Ｃ₁₂，Ｃ₁₄、Ｃ₁₆、Ｃ₁₈、Ｃ₂₀，Ｃ₂₂、Ｃ₂₄の
アルコールのエチレンオキサイド２モル付加物のリン酸
モノエステルカリウム塩、およびナトリウム塩；Ｃ₁₂，
Ｃ₁₄、Ｃ₁₆、Ｃ₁₈、Ｃ₂₀，Ｃ₂₂、Ｃ₂₄のアルコールのエ
チレンオキサイド２モル付加物のリン酸ジエステルカリ
ウム塩、およびナトリウム塩；およびこれらの２種以上
の混合物が挙げられる。

【０００９】界面活性剤（Ｂ）のリン酸エステル塩の、
塩の種類としては、アルカリ金属塩（ナトリウム塩、カ
リウム塩、リチウム塩など）、アンモニウム塩、アミン
塩（トリエタノールアミン塩、トリメチルアミン塩な
ど）などである。好ましくは、アルカリ金属塩であり、
更に好ましくは、ナトリウム塩およびカリウム塩であ
る。

【００１０】（Ａ）と（Ｂ）との比は、（Ａ）１００重
量部に対して（Ｂ）の量が通常１〜３００重量部、好ま
しくは５〜１５０重量部である。（Ｂ）の量が３００重
量部を越えても添加量に見合った効果が得られないこと
から非経済的である。一方、１重量部未満では耐塩性の
向上効果が得られない。

【００１１】従来、吸水性樹脂と界面活性剤を組み合わ
せるものとしては、例えば吸水性樹脂にＣ₁₂〜Ｃ₂₄のア
ルキル基を１個以上有するカチオン界面活性剤で処理
し、ママコの改良と粉体流動性の改良を行ったもの（特
開昭61-69854号公報）、吸水性樹脂に対し、有機リン酸
化合物または塩を付与し、高温多湿下での経時着色を防
止したもの（特開平5-86251号公報）などの提案がある
が、その耐塩吸水性については言及していないことか
ら、吸収剤の耐塩性（塩溶液に対する吸収性向上）を積
極的に改善した本発明とは本質的に異なる物である。更
に好適に使用できる界面活性剤あるいはリン酸化合物の
種類も本発明の界面活性剤（Ｂ）とは異なる。

【００１２】本発明の吸収剤組成物の製造方法として
は、（Ａ）に（Ｂ）を混合する方法、（Ｂ）の水溶
液を（Ａ）に吸収させる方法、（Ａ）の製造工程中で
（Ｂ）を添加する方法［例えば（Ａ）の重合時に（Ｂ）
を添加する、あるいは（Ａ）の重合ゲルに（Ｂ）を添加
するなど］いずれも可能である。好ましい方法はまた
はである。

【００１３】本発明の様に、吸水性樹脂とリン酸基を有
するアニオン性界面活性剤が、塩水溶液に対する高い吸
収性能を示す理由、メカニズムについては明確ではない
が、吸水性樹脂の網状ポリマー鎖、特にカルボン酸基を
有するポリマー鎖と、リン酸基を有する界面活性剤とが
何らかの相互作用をし、この界面活性剤あるいはリン酸
基が吸水性樹脂の網状ポリマー内に塩類が浸入するのを
防御する働きをし、その結果塩溶液に対しても水の場合
に近い高い吸収性能を示すものと考えられる。

【００１４】本発明の吸収剤組成物に、増量剤、添加剤
として水、有機質粉体（例えばパルプ粉末、セルロース
誘導体、天然多糖類など）、無機質粉末（例えばゼオラ
イト、超微粉状シリカ、アルミナ、ベントナイト、活性
炭など）、酸化防止剤、防腐剤、殺菌剤、着色剤、香
料、その他の界面活性剤などを必要により配合すること
ができ、これらの量は該組成物の重量に対して通常10重
量％以下である。

【００１５】

【実施例】以下、実施例および比較例により本発明をさ
らに説明するが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。吸収剤組成物の膨潤ゲル容積率および吸収量（吸
収倍率）は下記の方法により測定した。以下添加量につ
いては有効成分の添加量とする。

【００１６】膨潤ゲル容積率：試験管（φ=14mm；高さ1
6.5cm）に、吸水剤組成物０．１ｇを、脱イオン水１５g
で膨潤させ、その中に所定量の塩（生理食塩水の場合は
塩化ナトリウムを0.135g）を加え、１時間放置後の膨潤
ゲル高さを(ａ)を測定する。一方、界面活性剤界面活性
剤が添加されていない吸水性樹脂０．１ｇを脱イオン水
１５ｇで膨潤させ、その中に同種、同量の塩を加え、１
時間放置後の膨潤ゲル高さを(ｂ)を測定し、下記式で膨
潤ゲル容積率を求める。膨潤容積率（％）＝（ａ／ｂ）×１００吸収量：膨潤ゲル容積率を測定したゲルを、250メッシ
ュのナイロンネット製ティーバッグに全量移し、15分間
水切りを行って増加重量（ｃ）を測定し下記式で吸水量
を求める。吸収量（ｇ／ｇ）＝ｃ×１０

【００１７】実施例１架橋アクリル酸ナトリウム系吸水性樹脂（三洋化成工業
（株）製「サンウェットＩＭ−５０００Ｄ」）０．１ｇ
とセチルホスフェートカリウム塩（三洋化成工業（株）
製「サンスタット２４９」；有効成分２０％）０．２ｇ
を添加混合することにより本発明の吸収剤組成物（イ）
を得た。この吸収剤組成物の生理食塩水に対する膨潤ゲ
ル容積率と吸収倍率を測定した結果を表１に示す。な
お、サンウェットＩＭ−５０００Ｄの生理食塩水に対す
る吸収量は４８ｇ／ｇであった。

【００１８】実施例２および３実施例１において、界面活性剤「サンスタット２４９」
の添加量を以下の様に代える以外は実施例１と同様にし
て吸収剤組成物（ロ）および（ハ）を得た。これらの膨
潤ゲル容積率と吸収量を測定した結果を表１に示す。吸収剤組成物（ロ）：サンスタット２４９の添加量
０．１ｇ吸収剤組成物（ハ）：サンスタット２４９の添加量
０．０１ｇ

【００１９】実施例４実施例１において、界面活性剤「サンスタット２４９」
をドデシルホスフェートカリウム塩（吉村油化学（株）
製「エマロックスＬＰＫ」；有効成分５０％）に代える
以外は実施例１と同様にして吸収剤組成物（ニ）を得
た。このものの膨潤ゲル容積率と吸収量を測定した結果
を表１に示す。

【００２０】実施例５実施例１において、界面活性剤「サンスタット２４９」
をミリスチルホスフェートオキシエチレンカリウム塩
（EOの２モル付加物）（三洋化成工業（株）製「ＭＹ−２
０ＰＫ」）；有効成分８７．５％）に代える以外は実施
例１と同様にして吸収剤組成物（ホ）を得た。このもの
の膨潤ゲル容積率と吸収量を測定した結果を表１に示
す。

【００２１】実施例６実施例１において膨潤ゲル容積率を測定する際の塩化ナ
トリウムの量を０．３ｇ代える以外は実施例１と同様に
して２％食塩水に対する膨潤ゲル容積率と吸収量を測定
した結果を表１に示す。尚、サンウェットＩＭ−５００
０Ｄの２％食塩水に対する吸収量は３９ｇ／ｇであっ
た。

【００２２】実施例７実施例１において膨潤ゲル容積率を測定する際の塩の種
と量を硫酸マグネシウム０．１５ｇに代える以外は実施
例１と同様にして１％硫酸マグネシウムに対する膨潤ゲ
ル容積率と吸収量を測定した結果を表１に示す。尚、サ
ンウェットＩＭ−５０００Ｄの１％硫酸マグネシウムに
対する吸収量は５ｇ／ｇであった。

【００２３】実施例８架橋アクリル酸ナトリウム系吸水性樹脂製造時の重合ゲ
ルの固形分に対して、同量の「サンスタット２４９」を
加え、乾燥し吸収剤組成物（ヘ）を得た。このものの生
理食塩水に対する膨潤ゲル容積率と吸収量を測定した結
果を表１に示す。

【００２４】実施例９実施例１において架橋アクリル酸ナトリウム系吸水性樹
脂を、デンプン−アクリル酸塩グラフト共重合体架橋物
である「サンウェットＩＭ−３００」（三洋化成工業
（株）製）に代える以外は実施例１と同様にして吸収剤
組成物（ト）を得た。このものの生理食塩水に対する膨
潤ゲル容積率と吸収量を測定した結果を表１に示す。
尚、サンウェットＩＭ−３００の生理食塩水に対する吸
収量は５３ｇ／ｇであった。

【００２５】比較例１実施例１において、界面活性剤「サンスタット２４９」
の添加量を０．０００５ｇに代える以外は実施例１と同
様にして比較の組成物（チ）を得た。これらの生理食塩
水に対する膨潤ゲル容積率と吸収量を測定した結果を表
１に示す。

【００２６】比較例２実施例１において、界面活性剤「サンスタット２４９」
をペンチルフォスフェートカリウム塩（三洋化成工業
（株）製「サンスタットＥＳ−１１」；有効成分３０
％）に代える以外は実施例１と同様にして比較の組成物
（リ）を得た。このもののの生理食塩水に対する膨潤ゲ
ル容積率と吸収量を測定した結果を表１に示す。

【００２７】比較例３実施例１において、界面活性剤「サンスタット２４９」
をオクチルフォスフェートエーテルカリウム塩（EOの２
モル付加物）（三洋化成工業（株）製「サファノールＢ
Ｗ」；有効成分４０％）に代える以外は実施例１と同様
にして比較の組成物（ヌ）を得た。このもののの生理食
塩水に対する膨潤ゲル容積率と吸収量を測定した結果を
表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】本発明の耐塩性吸水性樹脂は、次のよう
な特徴および効果を有する。塩水に対して優れた吸収性能を示す。多価イオンの水溶液に対して優れた吸収性能を示す。簡単な操作で製造することができる。

【００３０】上記効果を奏することから、本発明の耐塩
性に優れた吸収剤組成物は、紙おむつ、生理用品、産褥
マット、医療用アンダーパッドなどの、電解質を多く含
んだ尿、血液等を吸収,ゲル化させる各種衛生材料用
途；産業廃水や海底ヘドロなど高濃度の電解質を含んだ
含水物の凝固剤の用途；海水や硬水に対しても高い膨潤
力を要求される土木用シーリング材、シールド工法の逸
泥防止剤や海底ケーブル用止水剤などの用途；コンクリ
ート打設後の養生材、コンクリート混和剤などの用途；
使い捨てカイロや塩化カルシウムを主剤とした乾燥剤な
どの高濃度塩溶液吸収剤用途など幅広い工業用途に利用
が可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中健治京都市東山区一橋野本町11番地の１三洋化成工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸水性樹脂（Ａ）と、リン酸基を有する
アニオン性界面活性剤（Ｂ）とからなり、（Ａ）１００
重量部に対して（Ｂ）が１〜３００重量部である吸収剤
組成物。
【請求項２】（Ｂ）がアルキルリン酸エステル塩およ
び／またはアルキルポリオキシエチレンリン酸エステル
塩である請求項１記載の吸収剤組成物。
【請求項３】（Ｂ）のアルキル基がＣ₁₂〜Ｃ₂₄である
請求項１または２いずれか記載の吸収剤組成物。
【請求項４】（Ａ）１００重量部に対して（Ｂ）が５
〜１５０重量部である請求項１〜３いずれか記載の吸収
剤組成物。
【請求項５】（Ａ）がデンプン−アクリル酸（塩）共
重合体、架橋ポリアクリル酸（塩）、ビニルエステルと
不飽和カルボン酸またはその誘導体との共重合ケン化
物、イソブチレン−無水マレイン酸共重合架橋物、デン
プン−アクリロニトリル共重合体の加水分解物、架橋カ
ルボキシメチルセルロース誘導体、ポリアクリルアミド
の部分加水分解物から成る群から選ばれる少なくとも１
種のカルボン酸基を含有する吸水性樹脂である請求項１
〜４のいずれか記載の吸収剤組成物。
【請求項６】生理食塩水に対する吸収倍率が、自重の
６０〜１５０倍である請求項１〜５のいずれか記載の吸
収剤組成物。