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高吸水性樹脂等の機能化学品の開発
201５年12月１2日元 三洋化成工業株式会社
増田房義
SCE・Net「ケミカルズが産み出す日本の力」
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（撮影倍率：50倍）
無定形破砕状（水溶液重合）、真球状（逆相懸濁重合）、リン片状（薄膜乾燥）、繊維状（アクリル繊維の表層加水分解）などが市場に登場したが、現在の主流は無定形破砕状である。
吸水性樹脂の製品形状（SEM写真）
２.高吸水性樹脂の開発
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'01
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'07
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'11
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'15
年度
販売数量
（千ﾄﾝ
）
ＳＡＰ
計画実績
第一世代
第三世代
第二世代
ｸﾞﾛｰﾊﾞﾙ化
第四世代
IM－300
後架橋法PA－200
表面架橋法IM-900
SG－SAP
４.高吸水性樹脂の開発
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分子量を上げるためにアクリル酸を重合
重合濃度をｕｐするために無攪拌の重合を
吸収速度を高めるため、薄膜乾燥を
ゲルを解砕し、アルカリ中和する方法を
第一世代ＳＡＰの開発（1975-1989年） －１
重合触媒の安全性（セリウムをフェントン系に）
２.高吸水性樹脂の開発
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衛材（生理用品・紙おむつ）用途に集中（’75～’77年）
1.SAPを生理用品に使用した例がない
2.SAPの使用装置をユーザーと開発
３.厚生省の認可が必要
ユーザーは興味を示すものの、進展せず
第一世代ＳＡＰの開発（1975-1989年） －２
２.高吸水性樹脂の開発
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第一世代ＳＡＰの開発（1975-1989年） －３
「花王がSAP使用製品で生理用品市場に新規参入する」
（状況変化-1）
’77年春 「花王が生理用品市場に新規参入する」との情
報が流れ、既存の生理用品メーカーでＳＡＰ採用の動きが加速
（状況変化-2）
’79年Ｐ＆Ｇが日本で紙おむつを販売開始
→‘８２年ﾕﾆﾁｬｰﾑ及び花王がSAPを使って紙おむつ市場に参入
２.高吸水性樹脂の開発
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’81年年産1000 tプラント（第1SAP）稼動相次ぐ増設（’89年までに11次増設、千ｔから3万t）
技術輸出を経て新プラント（第2SAP）建設へ
3極体制確立
’84年 セラニーズ社（米）に技術輸出（バージニアに5万t/年）
’87年ヘキスト社（独）に技術輸出 （フランクフルトに2万t年）合計10万トン
世界シェア30％以上
第一世代ＳＡＰの開発（1975-1989年） －４
２.高吸水性樹脂の開発
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年度
販売数量
（千ﾄﾝ
）
ＳＡＰ
計画実績
第一世代
第三世代
第二世代
ｸﾞﾛｰﾊﾞﾙ化
第四世代
IM－300
後架橋法PA－200
表面架橋法IM-900
SG－SAP
４.高吸水性樹脂の開発
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第二世代ＳＡＰの開発（1990-1999年） －１
’90年代前半
内外の化学メーカー約２０社が参入日・米・欧でSAP工業会が作られる加圧吸収量（ＡＵＬ）の概念が世界標準となる
’93年 新プラント（第２ＳＡＰ）を３万ｔ/２７億円で建設
２.高吸水性樹脂の開発
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第二世代ＳＡＰの開発（1990-1999年） －２
ビッグユーザーを失う（‘95年）
・ヘキスト社がポリマー部門をＢＡＳＦ社に売却、医薬会社に変身
・同時に技術輸出契約が切れて、当社世界シェアが約２０%が５%にダウン
・’９９年に中南米の市場に独自で参入
①アクリル酸とSAP事業統合が必要②１０万t規模のプラントが必要（第2SAP増設‘97年）
世界規模での競争
グローバル化が進展するも出遅れ（’95～’98年）
２.高吸水性樹脂の開発
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第1世代SAP(1975～89 )
第2世代SAP(1990～99 )
第3世代SAP(2000～)
(2) 重合後も架橋 (3) 粒子表面を架橋
常圧吸収量
(1) 重合時に架橋
特徴
第ニ世代ＳＡＰの開発（1990-1999年） －３
ゲルの剪断安定性
加圧吸収量
２.高吸水性樹脂の開発
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第二世代ＳＡＰの開発（1990-1999年） －２
・アクリル酸・架橋剤・デンプン
グラフト重合
中和乾燥粉砕
◇後架橋
◇改良点・ゲル弾性率のアップ
・生産性のアップ（新ＳＡＰプラントの建設）
架橋剤
２.高吸水性樹脂の開発
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年度
売上高
（億円
）
計画実績
第一世代
第三世代
第二世代
第四世代
IM－300
後架橋法PA－200
表面架橋法IM-900
ＳＡＰの開発例
技術輸出 第ニSAP SDP SDN
グローバル化
２.高吸水性樹脂の開発
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第1世代SAP(1975～89 )
第2世代SAP(1990～99 )
第3世代SAP(2000～)
(2) 重合後も架橋 (3) 粒子表面を架橋
常圧吸収量
(1) 重合時に架橋
特徴
第三世代ＳＡＰの開発（2000-2010年） －1
加圧吸収量ゲルの剪断安定性
２.高吸水性樹脂の開発
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第三世代ＳＡＰの開発（2000-2010年） －2
・アクリル酸・架橋剤・デンプン
グラフト重合
中和乾燥粉砕
◇表面架橋
乾燥した粉末に少量の架橋剤
水溶液で表面架橋
架橋剤-1
紙おむつの更なる性能アップ⇒ ＳＡＰの吸収量アップ （38g/g ⇒ 45g/g）
製品
架橋剤-2
グローバル化に向けて性能アップと生産能力の大幅増強を！
２.高吸水性樹脂の開発
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原料アクリル酸の確保
中国に生産拠点
2005年 3万t （合計15万トン）
2007年 ７万t （中国１０万トン、合計2２万トン）
2015年 8万t （中国1８万トン、合計３０万トン）
三菱化学とJV（2001年） サンダイヤポリマー㈱
徹底した生産プロセスの革新
’97年6万tのプラントを改造のみで’02年には10万t（合計12万トン）
第三世代ＳＡＰの開発（2000-2010年） －３
さらに安価、大量生産を目指す！
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年度
売上高
（億円
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計画実績
第一世代
第三世代
第二世代
第四世代
IM－300
後架橋法PA－200
表面架橋法IM-900
ＳＡＰの開発例
技術輸出 第ニSAP SDP SDN
グローバル化
２.高吸水性樹脂の開発
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世界にさらなる生産規模の拡大が必要
性能、品質にブレークスルー技術が必要
世界では年４～５万tの需要増が当面続く
組成、プロセスともに環境対応が必要
そのためには更なる新技術が必要
第四世代ＳＡＰの開発（2011年～） －１
２.高吸水性樹脂の開発
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第四世代ＳＡＰの開発（2011年～） －２
⇒現行より２０%少なくても同じ紙おむつ性能を
⇒徹底してエネルギー効率をあげたプラントを！
⇒徹底したコスト競争力を！
（CO2排出量をトン当たり０.６t を０.４t に）
（プラント建設費を1万トン当たり10億円を 6億円に）
新技術
２.高吸水性樹脂の開発
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サンウェットＳＧシリーズ（第４世代ＳＡＰ）
吸水性樹脂が水を吸水する際、初めその速度は遅く、後で速くなる、S字型の吸収速度を示すSAP
吸収速度が速いSAP 吸収速度が遅いSAP
モレ
吸収速度が遅いことによる漏れ
カブレ
吸収速度が速すぎることによる局部的な水溜りからの逆戻り（リウェット）
S字型の吸収速度カーブにすることで「モレ」「カブレ」の相反項目を解決
○紙おむつの吸収体において○吸収速度
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時間（分）
吸収
量（g/
g）
従来SAP
SG-SAP
２.高吸水性樹脂の開発
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第４世代ＳＡＰビデオ-1２.高吸水性樹脂の開発
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第４世代ＳＡＰビデオ-２２.高吸水性樹脂の開発
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保水量 &拡散性
通液性
荷重下吸収量
ゲル強度
吸収倍率
1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
よりコンパクトにﾄﾞﾗｲ感ＵＰ
吸収量
ＵＰ 薄型化
吸収速度のコントロール技術
SAPの機能
おむつのニーズ
第１世代
第２世代
第３世代
第４世代
漏れ低減
表面架橋技術
後架橋技術
当社の技術開発トレンド
２.高吸水性樹脂の開発
