JPH06107846A

JPH06107846A - 吸水性樹脂組成物

Info

Publication number: JPH06107846A
Application number: JP28060692A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Oshima; 信幸大島; Ryoko Maeda; 良子前田; Kenji Takeuchi; 健二竹内; Yoji Oyama; 洋司大山
Original assignee: Arakawa Chemical Industries Ltd
Current assignee: Arakawa Chemical Industries Ltd
Priority date: 1992-09-25
Filing date: 1992-09-25
Publication date: 1994-04-19
Anticipated expiration: 2016-01-09
Also published as: JP3121934B2

Abstract

(57)【要約】【構成】吸水性樹脂およびポリ水酸化アルミニウムを
含有してなる吸水性樹脂組成物。【効果】吸水能、保水能を維持しながら、かつゲル強
度に優れており、またゲル安定性にも優れる。したがっ
て、架橋密度を調整することなく、適宜にポリ水酸化ア
ルミニウムを配合することで、衛生用及び農園芸用等の
様々な用途での要求性能を容易に実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は吸水性樹脂組成物に関す
る。さらに詳しくは、吸水能、保水能、ゲル強度および
ゲル安定性等の諸性能に優れた吸水性樹脂組成物に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】吸水性樹脂は、生理用品、おむつ、使い
捨て雑巾、保冷剤等の衛生用品や保水剤等の農園芸用品
として使用されているほか、汚泥の凝固剤、建材の結露
防止剤、油類の脱水剤等の用途にも用いられている。

【０００３】こうした吸水性樹脂としては、たとえば、
カルボキシメチルセルロース系架橋物、ポリオキシエチ
レン系架橋物、澱粉−アクリロニトリルグラフト系共重
合の加水分解物、澱粉−アクリル酸グラフト系共重合
体、アクリル酸塩系重合体架橋物、アクリル酸塩系共重
合体架橋物等の各種のものが知られている。これら吸水
性樹脂は、使用される用途によりその要求性能は若干異
なるものの、主に吸水能とゲル強度が重視される。特に
吸水性樹脂の用途の大部分を占める生理用品、おむつ等
では、その使用目的から大きな圧力下での高い吸水能が
要求される。すなわち、大きな圧力下でも高い吸水能を
示すためには、吸水能、保水能が高く、かつゲル強度が
大きくなければならない。

【０００４】しかしながら、吸水能とゲル強度は、吸水
性樹脂の架橋密度と密接に関係した相反する性能である
ため、架橋密度を調整することにより吸水能とゲル強度
を調整しようとしても、使用目的に見合った性能を有す
る吸水性樹脂を得ることは困難であった。すなわち、架
橋密度を増加すればゲル強度は向上するが、その反面で
吸水能が低下し、一方、架橋密度を減少させれば吸水能
は向上するが、その反面でゲル強度が低下し、また架橋
密度を減少させるとゲル安定性においてもゲルの劣化が
促進されるという問題があった。

【０００５】また、吸水性樹脂を硫酸アルミニウム等の
水溶性多価金属塩等により表面処理することにより、ブ
ロッキング現象を改良する方法が提案されている。しか
し、かかる手段によっても、吸水能を維持しながらゲル
強度を改良することは困難であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、優れた吸水
能、保水能を維持しながら、かつゲル強度、ゲル安定性
にも優れた吸水性樹脂組成物を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記従来
技術の課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、従来
公知の吸水性樹脂にポリ水酸化アルミニウムを配合した
場合には、吸水性樹脂の吸水能、保水能を低下させるこ
となく、かつゲル強度、ゲル安定性を向上させることが
できる、前記目的に合致した吸水性樹脂組成物が得られ
ることを見出だし、本発明を完成するに至った。

【０００８】すなわち、本発明は、吸水性樹脂およびポ
リ水酸化アルミニウムを含有してなる吸水性樹脂組成物
に関する。

【０００９】本発明における吸水性樹脂とは水を樹脂内
部に吸水し、膨潤する高分子化合物の総称をいう。たと
えば、カルボキシメチルセルロース系架橋物、ポリオキ
シエチレン系架橋物、澱粉−アクリロニトリル系グラフ
ト共重合体の加水分解物、澱粉−アクリル酸グラフト系
共重合体の中和物、アクリル酸エステル−酢酸ビニル系
共重合体のケン化物、アクリロニトリル系共重合体の加
水分解物、アクリルアミド系共重合体の加水分解物、自
己架橋型ポリアクリル酸系中和物、アクリル酸塩系重合
体架橋物、アクリル酸塩系共重合体架橋物、架橋イソブ
チレン−無水マレイン酸系共重合体の中和物等があげら
れる。これら吸水性樹脂を製造する方法としては特に制
限されず、各種公知の手段を採用できる。また、これら
吸水性樹脂は架橋密度が均一のものでもよく、また吸水
性樹脂の表面が架橋処理されたものでもよい。なお、表
面架橋処理を施す手段としては公知の手段を採用すれば
よく、たとえば、多価金属塩、ポリエポキシ化合物、ポ
リアジリジニル化合物、ポリイソシアナート化合物等の
吸水性樹脂のカルボキシル基と容易に反応する化合物
を、水溶液として吸水性樹脂に噴霧する方法等があげら
れる。

【００１０】本発明で使用するポリ水酸化アルミニウム
としては、各種公知のものが、そのまま採用できる。た
とえば、一般式（１）：［Ａｌ（ＯＨ）₃ ］_n ・ＡｌＣ
ｌ₃（式中、ｎは１０〜２１である）で表される化合物
があげられる。これらポリ水酸化アルミニウムの中でも
前記一般式において特にｎが１９〜２１程度のものが好
適である。かかるポリ水酸化アルミニウムの市販例とし
ては（商品名Ｐａｈｏ＃２，浅田化学工業株式会社
製）、（商品名Ｐａｈｏ＃３，浅田化学工業株式会社
製）等があげられる。

【００１１】本発明において、ポリ水酸化アルミニウム
が吸水性樹脂にどのように作用しているかは定かではな
いが、硫酸アルミニウム等の多価金属塩等のように単に
吸水性樹脂を金属架橋しているのではなく、多くのヒド
ロキシ基を含む水酸化アルミニウムの多量体の特異な構
造が、吸水性樹脂と水素結合等のゆるやかな結合を形成
することにより、吸水能、保水能を低下させることな
く、ゲル強度、ゲル安定性を向上させることができたの
ではないかと考えられる。なお、ポリ水酸化アルミニウ
ムと類似した構造のポリ塩化アルミニウムでは、分子中
のヒドロキシ基の絶対数（通常３程度）がポリ水酸化ア
ルミニウムに比べて少ないため、吸水能、保水能を低下
させることなく、ゲル強度、ゲル安定性を十分に向上さ
せることができない。

【００１２】また、本発明におけるポリ水酸化アルミニ
ウムの配合方法については、特に限定はされず、ポリ水
酸化アルミニウムを水溶液の状態でいつでも配合するこ
とができる。たとえば、吸水性樹脂の製造時（モノマー
を重合する際に、同時に配合してもよい）に配合してお
く方法、吸水性樹脂製造後の表面架橋処理時もしくは表
面架橋処理後に水溶液として添加もしくは噴霧する方
法、または吸水性樹脂を水に膨潤させる際に配合する方
法等のいずれの方法も採用できる。これら方法のなかで
も、ポリ水酸化アルミニウムが吸水性樹脂に特に有効に
作用すること、さらにはポリ水酸化アルミニウムを配合
し易いことから、前記方法のなかでも吸水性樹脂製造後
の表面架橋処理時もしくは表面架橋処理後にポリ水酸化
アルミニウムを配合するのがよい。なお、吸水性樹脂の
製造時（重合時）においてはポリ水酸化アルミニウムが
モノマーに不溶となる場合があるので、界面活性剤を用
いてエマルジョンの状態にしてから添加することが望ま
しい。

【００１３】ポリ水酸化アルミニウムの配合量は、吸水
性樹脂１００重量部に対して固形分で通常０．１〜２
０．０重量部程度、好ましくは１．０〜１０．０重量部
である。０．１重量部以下ではゲル強度、ゲル安定性の
改善が見られず、また２０．０重量部以上では吸水能が
低下するため好ましくない。

【００１４】なお、本発明の吸水性樹脂組成物は、ポリ
水酸化アルミニウム水溶液を含む含水ゲル状物をそのま
ま使用できる他、含水ゲルを乾燥して吸水性樹脂組成物
の粉末として使用することもできる。

【００１５】更に、本発明の吸水性樹脂組成物には、本
発明の効果を妨げない範囲内で、酸化剤、酸化防止剤、
還元剤、紫外線吸収剤、殺菌剤、防カビ剤、肥料、香
料、消臭剤等を水溶液に混合して使用してもよい。

【００１６】

【発明の効果】

（１）本発明によれば、吸水能、保水能を高く維持した
ままで、ゲル強度、ゲル安定性が改良されてなる吸水性
樹脂組成物が提供される。

【００１７】（２）したがって、本発明の吸水性樹脂組
成物によれば、架橋密度を調整することなく、適宜にポ
リ水酸化アルミニウムの使用量を調整して配合すること
で衛生用及び農園芸用等の各種用途での要求性能に応じ
た吸水能、保水能、ゲル強度、ゲル安定性を容易に実現
できる。

【００１８】

【実施例】以下に実施例及び比較例をあげて本発明をさ
らに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定さ
れるものではない。

【００１９】実施例１５００ｍｌのコルベンに表面架橋処理前の粉末状の吸水
性樹脂（ポリアクリル酸塩系架橋物）２００ｇを仕込
み、次いで撹拌しながら、ポリ水酸化アルミニウム（浅
田化学工業（株）製Ｐａｈｏ＃３）０．６７ｇ（吸水
性樹脂に対して０．０５重量％）、水２８ｇ、および架
橋剤としてポリエチレングリコールジグリシジルエーテ
ル（共栄社油脂化学工業（株）製商品名エポライト４
０Ｅ）０．４ｇからなる水溶液混合物を噴霧し、９５℃
まで昇温して、吸水性樹脂の表面架橋処理を行うと同時
に、ポリ水酸化アルミニウムを配合した。その後、１３
０℃で３０分間乾燥して本発明の吸水性樹脂組成物を得
た。得られた吸水性樹脂組成物を以下の性能評価に供し
た。結果は表１に示す。

【００２０】（性能評価）（１）生理食塩水吸水量２５０メッシュナイロンネット製ティーバッグに吸水性
樹脂組成物１．００ｇを正確にはかりとり、生理食塩水
に１時間浸漬させ、１５分水切り後、重量（ａ）を測定
した。また、吸水性樹脂組成物を入れないティーバッグ
を用いて同様の測定を行い重量（ｂ）を測定し、次式に
より生理食塩水吸水量を算出した。吸水量（ｇ／ｇ）＝
（（ａ）−（ｂ））／１．００

【００２１】（２）保水量生理食塩水吸水量測定に、遠心脱水（１６７Ｇ）を１．
５分間行った後、重量（ｃ）を測定した。また、吸水性
樹脂組成物を入れないティーバッグを用いて同様の測定
を行い重量（ｄ）を測定し、次式により保水量を算出し
た。吸水量（ｇ／ｇ）＝（（ｃ）−（ｄ））／１．００

【００２２】（３）ゲル強度０．９％生理食塩水２５ｇ中に吸水性樹脂組成物１．０
０ｇを入れ２５倍ゲルを作成し、指触により以下の基準
で評価した。 ○−−−ゲルが強く、力を入れてもゲルがなかなか潰れ
ない。 △−−−ゲルは強いが、力を入れると、ゲルが潰れる。 ×−−−ゲルに弾性がなく、力を入れるとすぐに潰れ
る。

【００２３】（４）ゲル安定性脱イオン水５００ｇ中に、吸水性樹脂組成物２．００ｇ
を入れ、ゲルを作成し、ゲルが形状を維持できる期間を
計った。 ○−−−５〜７日 △−−−３〜５日 ×−−−１〜３日

【００２４】実施例２〜５実施例１においてポリ水酸化アルミニウムの使用量を表
１に示したように代えた他は実施例１と同様にして本発
明の吸水性樹脂組成物を得た。得られた吸水性樹脂組成
物を実施例１と同様の性能評価に供した。結果は表１に
示す。

【００２５】実施例６〜８実施例１においてポリ水酸化アルミニウムの使用量を表
１に示したように代え、架橋剤の使用量をポリエチレン
グリコールジグリシジルエーテル０．２５ｇに代えた他
は実施例１と同様にして本発明の吸水性樹脂組成物を得
た。得られた吸水性樹脂組成物を実施例１と同様の性能
評価に供した。結果は表１に示す。

【００２６】比較例１実施例１においてポリ水酸化アルミニウムを配合しない
こと以外は実施例１と同様にして吸水性樹脂の表面架橋
処理を行った。得られた吸水性樹脂を実施例１と同様の
性能評価に供した。結果は表１に示す。

【００２７】比較例２実施例１においてポリ水酸化アルミニウムの代わりに硫
酸アルミニウムを用いた他は実施例１と同様にして吸水
性樹脂組成物を得た。得られた吸水性樹脂を実施例１と
同様の性能評価に供した。結果は表１に示す。

【００２８】

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大山洋司大阪市鶴見区鶴見１丁目１番９号荒川化学工業株式会社研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸水性樹脂およびポリ水酸化アルミニウ
ムを含有してなる吸水性樹脂組成物。
【請求項２】吸水性樹脂１００重量部に対し、ポリ水
酸化アルミニウムを固形分で０．１〜２０重量部となる
ように配合してなる請求項１記載の吸水性樹脂組成物。
【請求項３】ポリ水酸化アルミニウムが一般式
（１）：［Ａｌ（ＯＨ）₃］_n ・ＡｌＣｌ₃ （式中、ｎ
は１０〜２１である）で表される請求項１記載の吸水性
樹脂組成物。