[发明专利]耐光性优良的保水剂和吸水凝胶组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐光性优良的保水剂和吸水凝胶组合物。

背景技术

由吸水性树脂组成的保水剂已在卫生材料领域、农场园艺领域、食品流通领域、土木建筑领域、化妆品和化妆用具领域、医疗领域、电力电子领域、涂料粘合领域等各种领域中得到应用，成为了生活必需品。

作为这样的吸水性树脂，例如已知有淀粉-丙烯腈接枝聚合物的中和产物、淀粉-丙烯酸接枝聚合物的皂化物、醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚物的皂化物、聚丙烯酸的部分中和产物交联体等。

像上述这样由以往的吸水性树脂组成的保水剂，其吸水凝胶对阳光和紫外线的稳定性不佳。即：如果将保水材料吸水后得到的吸水凝胶暴露于阳光和紫外线中，那么只需数小时内就发生劣化而流动化，多数情况下会变得不能保持其凝胶状物的形态。

因此，在将这样的吸水性树脂作为保水剂(吸水凝胶)来使用时，特别是在园艺用保水剂、观赏用保水剂、土壤用保水剂、芳香剂用胶凝剂、除臭剂用胶凝剂和人工雪等对耐光性有要求的领域中应用时，凝胶的耐光性不足成为实际应用方面的很大障碍。

作为改善保水剂(吸水凝胶)耐光性的方法，已知有一种由含有炭黑(carbon black)、活性炭的吸水性树脂组成的保水剂(专利文献1)，以及一种将不溶于水的氧化铁或氧化钛微粉末分散于水分散介质中形成的分散液施加到吸水性树脂中并使水分散介质得到吸收的吸水凝胶(专利文献2)。

专利文献1：特开昭59-38271号公报

专利文献2：特开平2-135263号公报

发明内容

但是，对前一方法而言，在使保水剂吸水膨胀时，炭黑和活性炭难以均匀地分散于吸水膨胀的吸水凝胶中。对于后一方法而言，则难以使不溶于水的氧化铁或氧化钛微粉末在水性介质中均匀分散。因此，这些方法中，为了获得保水剂或吸水凝胶满意的耐光性，就有必要在保水剂或吸水凝胶中大量添加炭黑、活性炭、氧化铁和氧化钛等，其结果会产生保水剂的吸水力下降、经吸水得到的吸水凝胶中保水能力低的问题。

本发明人等通过精心研究，发现了改善上述问题的如下结果：含有在水中具有自分散性能的炭黑的吸水性树脂，在吸水状态下对光也是非常稳定的；进而，将具备水中分散性能的炭黑分散于水中形成分散液，再使所述分散液在吸水性树脂中得以吸收而形成的吸水凝胶组合物对光是非常稳定的。

即，本发明是含有在水中具有自分散性能的炭黑(A)和吸水性树脂(B)而形成的保水剂，以及含有在水中具有自分散性能的炭黑(A)、吸水性树脂(B)和水而形成的吸水凝胶组合物。

本发明的保水剂和吸水凝胶组合物具有下述效果。

(1)本发明的保水剂和吸水凝胶组合物具有良好的耐光性，因此，即使暴露在阳光中，也不会使吸水凝胶劣化成糊状或者发生液化。因此，可以有效地应用于园艺用保水剂、观赏用保水剂、土壤用保水剂、芳香剂用胶凝剂、除臭剂用胶凝剂和人工雪等对凝胶的耐久性有要求的各领域中。

(2)本发明的保水剂和吸水凝胶组合物，因在水中具有自分散性能的炭黑具有优良的水分散性，相对于吸水性树脂以少量的添加量即可发挥耐光性，因此，保水剂可以兼备高吸水力和保水能力以及高耐光性，吸水凝胶组合物可以兼备高保水能力和高耐光性。

具体实施方式

对于在水中具有自分散性能的炭黑(A)而言，通过以下的水分散性试验对其具备自分散性能进行判断。

水分散性试验

配制炭黑的固体成分为20重量％的水分散液，使用均相混合机(homomixer)进行5分钟的均匀搅拌(2000rpm)。然后，放入密闭容器内，在70℃放置1周。1周后，冷却到25℃，将容器倾斜到45°时，当内容物发生凝胶化而不流动的情况下或炭黑处于沉淀状态的情况下，认为不具备自分散性能。如果没有发生凝胶化而进行流动、并且没有沉淀物的情况下，认为具备自分散性能。

对于在水中具有自分散性能的炭黑(A)，从炭黑的水中分散性的观点出发，所述炭黑的固体成分为20重量％的水分散液在70℃放置1周后，在25℃的粘度优选为2～50mPa·s，更优选为3～30mPa·s，进一步优选为4～10mPa·s，特别优选为4～7mPa·s。粘度用下述方法进行检测。

粘度(在70℃放置1周后)的检测方法