JPS5915338B2 - 吸水性プラスチツク複合材料の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、均一性の向上を目的とする吸水性プラスチ
ック複合材料の製造方法に関するものである。

従来、吸水性を付与したプラスチックとしては、微粉状
の吸水性高分子を、軟質樹脂またはゴム中に分散させた
もの（たとえは、特開昭５６−３３０３２号）が知られ
ている。

しかし、吸水性高分子は、もともと非常に親水性の強い
ものであるため、従来法のように、これをそのままプラ
スチック材料中に混入しても良質の複合材料としての吸
水性プラスチックを得ることが難しかつた。それは吸水
性高分子粉末が、たとえ微粉状であつても、プラスチッ
ク材料との混練中に凝集して、プラスチック複合材中に
いわゆるフッを生じて品質を低下させ、脱気が困難であ
つて混練中に不均一な発泡現象を起したり、または、得
られたプラ５ スチツク複合材料にピンホールを生じた
りするからである。さらには、従来法の混練時には、大
きい剪断エネルギーが必要であつて、その結果生ずる発
熱によつて混練物の分解を招くおそれも多分にある。１
０この発明はこのような従来法の欠点を除くためになさ
れたものであつて、多糖類またはその誘導体に、エチレ
ン系不飽和カルボン酸もしくはその誘導体をグラフト結
合した吸水性高分子に、可塑剤Ｌ分散剤Ｌポリマー成分
を溶解した溶剤溶液の１５うち少なくとも１種以上を混
入したものをプラスチック材料と混練することを特徴と
する吸水性プラスチック複合材料の製造方法を提供する
ものであり、以下にその詳細を述べる。

この発明に用いる吸水性高分子を構成する多糖ク０ 類
またはその誘導体としては、でんぷん、セルロースなど
のホモグリカンまたはその誘導体を例示することができ
、またエチレン系不飽和カルボン酸としては、マレイン
酸、アクリル酸、メタアクリル酸などが挙げられ、その
誘導体としては、アク５ クリルアミド、アクリル酸ナ
トリウム、アークリル酸カリウム、マレイン酸カリウム
等が例示できる。

特にこの発明の吸水性高分子としでは、上記多糖類にエ
チレン系不飽和カルボン酸誘導体をグラフト結合したも
の、たとえは、でんぷんにアクリル３０アミドとアクリ
ル酸ナトリウムをグラフト結合した高分子粉末などが有
効である。このような吸水性高分子に添加される可塑剤
としては、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート
などのフタール酸エステルやトリクレジルホ３５ スフ
エート、トリフェニルホスフェートなどの燐酸エステル
を、また、分散剤としては、鉱油や、流動パラフィン、
塩化パラフィンなどのパラフィン油、および、ヒマシ油
、アマニ油などの植物油、トリブチル−チタネートもし
くはジ（ジオクチルホスフエート）エチレンチタネート
のような有機チタン化合物など−を用いることができる
。

ポリマー成分を溶解した溶剤溶液としては、たとえばエ
チレン一酢酸ビニル共重物系のプラスチツクをマトリツ
クスとする−吸水性プラスチツク複合材料を得る場合に
は、エチレン一酢酸ビニル共重合物系プラスチツクを酢
酸エチルもしくはトルオールなどの溶剤に溶解させたも
の、または、前記分散剤の中で溶剤としても用い得る塩
化パラフインなどの塩素化炭化水素に溶解させた溶液な
どを用いることができる。吸水性プラスチツク複合材料
のマトリツクスとしてのプラスチツク材料は、熱硬化件
、熱可塑性のいずれでも、また、軟質、硬質もしくは発
泡体のものであつても、合成ゴムなどのエラストマーで
あつても何等の支障もないが、吸水によつて容易に容積
が膨張し得る程度の柔軟性を有するプラスチツクがより
望ましいので、硬質のものを使用しようとするときは、
適当な可塑剤を用いて柔軟性を付与するとよく、エチレ
ン一酢酸ビニル共重合物、もしくは、その鹸化物（たと
えば、エチレン−ビニルアルコール共重合物）、可塑剤
添加のポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合物、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリブータジエン、ポリイソプ
レン、ポリエチレンーアノリル酸塩共重合物、エチレン
−プロピレン共重合物、アクリロニトリル−ブタジエン
共重合物、スチレン−ブタジエン共重合物、ポリエステ
ノレ、ポリアミド樹脂、アクリル樹月臥スチレン樹脂な
どが使用できる。

この発明は、まず、吸水性高分子（望ましくは粉末状）
を前記したような可塑斎Ｌ分散剤およびマトリツクスと
してのプラスチツクと同系統かまたは相溶性のあるポリ
マー成分を溶解した溶剤溶液とを混合して、液状ないし
はペースト状のものを得、これをプラスチツク材料（粉
末状、粒状、ペレツト状等）と混合した後、機械的に混
練する。混練は、ロール、ベント式押出機もしくは二軸
スクリユ一押出機等を用いる通常の方法または減圧加熱
混練方法を用いればよい。この発明においては、可塑８
１Ｌ分散剤Ｌポリマー成分を含む溶剤溶液のうち、少な
くとも１種臥上を吸水性高分子とともに予め混合するこ
とが必須の要件であるが、中でもポリマー成分を含む溶
剤溶液を用いることがより望ましく、これによつて、吸
水性高分子をプラスチックマトリックスの中に均一に分
散し、しかも両者の界面のなじみを良くするのに最も効
果的である。

ただし、溶剤としては、不揮発性のもので、可塑剤や分
散剤と同様に取扱えるものが最も好ましい。たとえば、
マトリツクスがエチレン一酢酸ビニル共重合物であると
きは、塩化パラフインが有用である。もし、トリオール
、酢酸エチルなどのような揮発性溶剤を使用したポリマ
ー成分の溶剤溶液と吸水性高分子とを混合するときは、
減圧加熱混練法によるか、または、これをプラスチツク
マトリツクス材料と混練するときに、ベント式押出機を
用い、ベント孔から溶剤を吸引排出させるとよい。また
、マトリツクスが硬質樹脂であるときは、可塑剤を混合
した吸水性高分子と混練してマトリツクスを軟化させ、
吸水効果をより大きくすることができ、マトリツクスと
なるプラスチツクに発泡剤を添加して発泡させると、吸
水効果の一層優れた発泡複合体が得られ、このときのプ
ラスチツクは、言うまでもなく、軟質、硬質のいずれで
もよい。この発明の方法によつて得られる製品は、コン
テナ等の結露防止壁材としてきわめて有用であり、また
吸水乾燥剤、漏水防止用材、または医療衛生材料などに
も活用でき、さらに、発泡させたものは、保水性がきわ
めて優れているので、農業用、園芸用の保水ベツドとし
ても大いに利用することができる。

以下に実施例を述べる。

〔実施例 １〕 でんぷん２．１ｋ９と、アクリロニトリル２ｋｇとを反
応させ、これを１．７１＜９の水酸化カリウムで鹸化し
て、でんぷん３部にアクリルアミド１．１部とアークリ
ル酸カリウム３．３部の割合にグラフト結合をした吸水
性高分子粉末を得た。

この粉末１００ｇに、エチレン一酢酸ビニル共重合物（
三井ポリケミカル社製、登録商標エバフレツクス）３０
ｇを含有するトルエン３００？を加えて、充分に撹拌混
合し、得られたこのトルエン溶液３００ｇと前記工チレ
ン一酢酸ビニル共重合物（エバフレツクス）１３００ｇ
およびポリエチレン１５０ｇとを減圧加熱混合機を用い
て約２時間混合した後、ベント式押出機により１００℃
で混練して、ストランド状に押出し，、これを切断して
ペレツトを得た。このペレツトは、そのままでも吸水性
が大きく、乾燥剤とし，て使用し得るが、これをさらに
フイルム成形機によつて厚さ３０μのフイルムに成形し
、均一性の優れた良質の吸水性プラスチツク複合フイル
ムを得ることができた。〔実施例 ２〕 実施例１と全く同様にしてグラフト結合をし，た吸水性
高分子粉末１００ｇ６こ、エチレン一酢酸ビニル共重合
物（日本合成化学社製、登録商標ソアレツクス）３０ｇ
１塩化パラフイン（塩素４−０％含有）５０ｇおよび酢
酸エチル２００ｇとからなる溶剤溶液２８０ｇを加えて
充分に撹拌混合し、得られた混合溶液３８０ｇと、前記
エチレン一酢酸ビニル共重合物（ソアレツクス）１００
０ｇとを減圧加熱混合機によつて約１時間混合した後、
二軸スクリユ一押出機によつて１００℃で混練し、スト
ランド状に押出して切断し、ペレツト状に成形した。

これをさらにシート成形機によつて、厚さ約２ｍｍのシ
ートに成形し、コンテナ内張り用として最適の結露防止
材とすることができた。〔実施例 ３〕セルロースにア
クリロニトリルとマレインアミドスルフオン酸塩を反応
させ、これを水酸化ナトリウムで鹸化して得た、セルロ
ース５部にマレイン酸アミド２部とアクリル酸ナトリウ
ム５．５部の割合でグラフト結合した吸水性高分子粉末
１００ｇにジブチルフタレート１００ｇを加えて均一な
ペースト状にしたものを、ポリ塩化ビニル（電気化学社
製、登録商標ビニコン）粉末１００ｇとともに、ロール
混練機で加−熱しながら混練した後、厚さ５ｍｕのシー
トに成形し、均質な吸水性プラスチツク複合材料を得た
。

〔実施例 ４〕 小麦粉でんぷん１．１ｋｇとアクリロニトリル１ｋ９と
を反応させ、これを０．６ｋ９の水酸化ナトリウムで鹸
化して、でんぷん５部にアクリルアミド１．７部とアク
リル酸ナトリウム５．４部の割合でグラフト結合した吸
水性高分子粉末を得た。

この粉末１００ｇに鉱油１ｇとジ（ジオクチルホスフエ
ート）エチレンチタネート１ｇの混合物を加えて撹拌混
合し、これを低密度ポリエチレン（旭タウ社＼登録商標
タウポリ）のペレツト１０００ｇと混和し、これを二軸
スクリユ一押出機により、混練温度１５０℃で、押出し
てペレツトに成形した。これをさらに圧縮成形機または
射出成形機により、通常の樹脂と同様の成形加工を実施
したが、種々の形状に成形することができた。〔実施例
５〕 実施例４と同様にして得たでんぷん４部にアクリル酸ア
ミド１．５部とアクリル酸ナトリウム４．５部とをグラ
フト結合した吸水性高分子粉末１００ｇに、重炭酸カリ
ウム５ｇと流動パラフイン５ｇとを添加して混合し、こ
れをポリブタジエン（日本合成ゴム社製、登録商標ＪＳ
ＲＲＢ）１０００ｇとともに約１５０℃で混練加熱成形
して、吸水性プラスチツク複合材料からなる発泡成形体
を得た。

〔実施例 ６〕セルロースとアタリロニトリルとを反応
させて得た、セルロース５部にアクリル酸アミド１．７
部とアクリル酸ナトリウム５．５ｇとをグラフト結合し
た吸水性高分子粉末１００ｇに、１，４−ブタンジオー
ル１７ｇとトリメチロールプロパン５ｇとを添加混合し
、これをポリウレタンプレポリマ一（デユポン社製、登
録商標アジプレンＬ）５００ｇ（１：．混和して注型成
形した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 多糖類またはその誘導体に、エチレン系不飽和カル
   ボン酸もしくはその誘導体をグラフト結合した吸水性高
   分子に、可塑剤、分散剤、ポリマー成分を溶解した溶剤
   溶液のうち少なくとも１種以上を混入したものをプラス
   チック材料と混練することを特徴とする吸水性プラスチ
   ック複合材料の製造方法。