JP2008264672A - Granulation method of powder - Google Patents

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Taku Iwamura
卓 岩村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a granulation method of powder which is excellent in production efficiency and does not spoil an original performance of the powder. <P>SOLUTION: The granulation method of the powder has (1) a mixing step for obtaining a powder composition by mixing the powder, a radical polymeric compound and water of 10 mass parts or more for the powder of 100 mass parts, and (2) an irradiation step for irradiating an active energy ray to the powder composition. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、粉体の造粒方法に関する。   The present invention relates to a method for granulating powder.

重合反応により生成する粒子は、微粒子を発生しやすいことが知られ、かような製造過程における微粒子の発生は、種々の問題を引き起こす。例えば、取り扱い時に粉塵が発生しやすく、作業環境の悪化やロスが生じやすいといった問題、塵肺等、取扱者の健康上の問題、粉末の流動性が悪くなるので、ホッパーでのブリッジ形成、フラッシュ現象等が起こり易いといった問題点が挙げられる。また、発生した微粉末を廃棄することは、収率を大きく低下させることになると共に、廃棄コストの面からも不利となる。   Particles generated by the polymerization reaction are known to easily generate fine particles, and the generation of fine particles in such a production process causes various problems. For example, dust is likely to be generated during handling, and the work environment is likely to deteriorate or lose, health problems such as pneumoconiosis, the fluidity of the powder, and hopper bridging, flash phenomenon And the like are likely to occur. Moreover, discarding the generated fine powder greatly reduces the yield and is disadvantageous in terms of disposal cost.

粉体が吸水性樹脂の場合、微粉末の発生は特に顕著な問題となる。一般的に吸水性樹脂は150μm未満の微粒子の含有量が少ない程好ましいとされている。微粉末は、おむつなどの吸水性物品を用いた場合に、吸水性物品中で目詰まりによって通液性を低下させ、液洩の要因となるためである。   When the powder is a water-absorbing resin, the generation of fine powder becomes a particularly significant problem. In general, the water-absorbing resin is preferably as low as the content of fine particles of less than 150 μm. This is because, when a water-absorbing article such as a diaper is used, the fine powder reduces liquid permeability due to clogging in the water-absorbing article and causes liquid leakage.

そこで、これら吸水性樹脂等の各種粉体の製造工程で必然的に発生してしまう微粉末を液体バインダを用いて造粒することで上記の問題を解決しようとする試みが種々なされている。例えば、前記液体バインダとして水溶性高分子を用いる技術(例えば、特許文献1)、水ガラスを用いる技術(例えば、特許文献2)、水中油型の変性ワックスエマルジョンを用いる技術(例えば、特許文献3)がある。
特開昭63−154766号公報 特開平7−70328号公報 特開平6−263881号公報
Therefore, various attempts have been made to solve the above problems by granulating fine powder, which is inevitably generated in the production process of various powders such as these water-absorbent resins, using a liquid binder. For example, a technique using a water-soluble polymer as the liquid binder (for example, Patent Document 1), a technique using water glass (for example, Patent Document 2), a technique using an oil-in-water modified wax emulsion (for example, Patent Document 3). )
JP-A-63-154766 JP-A-7-70328 JP-A-6-263881

しかしながら、従来使用されていたバインダは、その添加により、例えば吸水性樹脂の場合、吸水速度などの吸水性能が損なわれるなど、粉体本来の性能が損なわれる場合があった。また、従来のバインダの添加による方法では、均一な粒度の造粒物を得ることが困難な場合があった。   However, in the case of a conventionally used binder, the original performance of the powder may be impaired due to the addition thereof, for example, in the case of a water absorbent resin, the water absorption performance such as the water absorption speed is impaired. In addition, in the conventional method by adding a binder, it may be difficult to obtain a granulated product having a uniform particle size.

また、特に粉体が吸水性樹脂である場合には、以下の問題点があった。吸水性樹脂は、高吸収倍率、優れた吸収速度、高いゲル強度、基材から水を吸い上げるための優れた吸引力等が必要とされる。しかし、吸水特性は架橋密度に影響を受けるため、架橋密度が大きくなるとゲル強度は増加するが吸水量が低下するなど、特性間の関係は必ずしも正の相関を示さない。特に、吸収倍率と、吸収速度、ゲル強度および吸引力等とは相反する関係にある。このため、吸収倍率が向上した吸水性樹脂では、粒子が液体に接した場合に、吸水が均一に行なわれず吸水性樹脂の塊になった部分を形成したり、吸水性樹脂粒子全体に水が拡散しないため吸収速度等を極端に低下させる場合がある。   In particular, when the powder is a water absorbent resin, there are the following problems. The water-absorbent resin is required to have a high absorption capacity, an excellent absorption rate, a high gel strength, an excellent suction force for sucking water from the substrate, and the like. However, since the water absorption property is affected by the crosslink density, the relationship between the properties does not necessarily show a positive correlation, for example, the gel strength increases but the water absorption amount decreases as the crosslink density increases. In particular, the absorption magnification and the absorption rate, gel strength, suction force, and the like are in a contradictory relationship. For this reason, in the water-absorbent resin having improved absorption capacity, when the particles come into contact with the liquid, water absorption is not performed uniformly, and a part of the water-absorbent resin is formed or water is absorbed in the entire water-absorbent resin particles. Since it does not diffuse, the absorption rate may be drastically reduced.

このような現象を緩和し、吸収倍率が高く、かつ吸収速度等も比較的良好な吸水性樹脂を得るために、吸水性樹脂の表面を架橋剤を用いて処理し、吸水性樹脂の表面の架橋密度を高める表面処理など、何らかの表面処理を行うことが頻繁に行われる。従来の吸水性樹脂の造粒方法では、かような操作がさらに必要となるため、生産効率の点から問題があった。   In order to alleviate this phenomenon and obtain a water-absorbent resin having a high absorption capacity and a relatively good absorption rate, the surface of the water-absorbent resin is treated with a crosslinking agent, Frequently, some surface treatment such as a surface treatment for increasing the crosslinking density is performed. The conventional method for granulating a water-absorbent resin has a problem in terms of production efficiency because such an operation is further required.

このような現状のもと、本発明は、生産効率に優れ、粉体の本来の性能を損なわない粉体の造粒方法、また、残存するモノマー(ラジカル重合性化合物)が低減された粉体造粒物を提供することを目的とする。   Under such circumstances, the present invention is a powder granulation method that is excellent in production efficiency and does not impair the original performance of the powder, and a powder in which the remaining monomer (radical polymerizable compound) is reduced. The purpose is to provide a granulated product.

本発明は、(1)粉体と、ラジカル重合性化合物と、前記粉体100質量部に対して10質量部以上の水と、を混合して含水した粉体組成物を得る混合工程と、(2)前記粉体組成物に活性エネルギー線を照射する照射工程と、を含むことを特徴とする、粉体の造粒方法である。   The present invention includes (1) a mixing step of obtaining a water-containing powder composition by mixing powder, a radical polymerizable compound, and 10 parts by mass or more of water with respect to 100 parts by mass of the powder; (2) An irradiation step of irradiating the powder composition with active energy rays.

本発明の粉体の造粒方法は、非常に簡便であり、種々の粉体に幅広く適用できる。また、吸水性樹脂に適用した場合には、吸水特性、特に加圧下吸水倍率に優れた吸水性樹脂を得ることができる。   The granulation method of the powder of the present invention is very simple and can be widely applied to various powders. Moreover, when applied to a water-absorbing resin, a water-absorbing resin excellent in water-absorbing characteristics, in particular, the water-absorbing capacity under pressure can be obtained.

本発明は、(1)粉体と、ラジカル重合性化合物と、前記粉体100質量部に対して10質量部以上の水と、を混合して含水した粉体組成物を得る混合工程と、(2)前記粉体組成物に活性エネルギー線を照射する照射工程と、を含む、粉体の造粒方法である。   The present invention includes (1) a mixing step of obtaining a water-containing powder composition by mixing powder, a radical polymerizable compound, and 10 parts by mass or more of water with respect to 100 parts by mass of the powder; (2) A powder granulation method comprising an irradiation step of irradiating the powder composition with active energy rays.

以下、各工程について詳述する。   Hereinafter, each process is explained in full detail.

(1)混合工程
本工程においては、粉体と、ラジカル重合性化合物と、粉体100質量部に対して10質量部以上の水とが混合される。後述するラジカル重合開始剤を本混合工程において混合してもよい。粉体、ラジカル重合性化合物、水および場合によっては重合開始剤を混合する際の混合順序には限定がない。したがって、それぞれ単独で粉体と混合してもよく、予めラジカル重合開始剤とラジカル重合性化合物とを含む水溶液を調製し、これを粉体に混合してもよい。しかしながら、ラジカル重合性化合物が粉体の表面に均一に分散されるためには、ラジカル重合性化合物と場合によってラジカル重合開始剤とを含む水溶液を予め調製し、これと粉体とを混合することが好ましい。なお、ラジカル重合開始剤とラジカル重合性化合物と粉体とを混合した後に、水と混合してもよい。ラジカル重合開始剤とラジカル重合性化合物とを溶解させる水溶液は、水のほかに、これらの溶解性を損なわない範囲で他の溶媒を含んでいてもよいが、好ましくは水のみを使用する。
(1) Mixing step In this step, the powder, the radical polymerizable compound, and 10 parts by mass or more of water are mixed with respect to 100 parts by mass of the powder. You may mix the radical polymerization initiator mentioned later in this mixing process. There is no limitation on the mixing order when mixing the powder, the radical polymerizable compound, water and, in some cases, the polymerization initiator. Therefore, each may be mixed with the powder alone, or an aqueous solution containing a radical polymerization initiator and a radical polymerizable compound may be prepared in advance and mixed with the powder. However, in order for the radically polymerizable compound to be uniformly dispersed on the surface of the powder, an aqueous solution containing the radically polymerizable compound and optionally a radical polymerization initiator is prepared in advance, and this is mixed with the powder. Is preferred. In addition, after mixing a radical polymerization initiator, a radically polymerizable compound, and powder, you may mix with water. The aqueous solution in which the radical polymerization initiator and the radical polymerizable compound are dissolved may contain other solvents in addition to water as long as the solubility thereof is not impaired, but preferably only water is used.

本工程において用いられる水の量は特に制限されないが、粉体100質量部(固形分100質量%に換算したもの)に対して、10質量部以上、10〜150質量部、10〜120質量部、15〜100質量部、15〜50質量部および30〜50質量部の順で好ましい。かような範囲であれば、造粒が効果的に行われ、また、活性エネルギー線を照射した後の乾燥工程で乾燥に多くのエネルギーを必要としない。   The amount of water used in this step is not particularly limited, but is 10 parts by mass or more, 10 to 150 parts by mass, 10 to 120 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the powder (converted to a solid content of 100% by mass). It is preferable in order of 15-100 mass parts, 15-50 mass parts, and 30-50 mass parts. If it is such a range, granulation is performed effectively, and much energy is not required for drying in the drying process after irradiating an active energy ray.

また、粉体組成物の混合性を向上させるため、粉体、ラジカル重合性化合物、水、またはそれらの混合物に対して混合助剤を添加することが好ましい。この際、混合助剤として、水は含まない。また、混合助剤の添加時期は特に制限されないが、混合助剤を、工程(1)と同時にまたは工程(1)の前に添加することが好ましい。   In order to improve the mixing property of the powder composition, it is preferable to add a mixing aid to the powder, the radical polymerizable compound, water, or a mixture thereof. At this time, water is not included as a mixing aid. Further, the timing of adding the mixing aid is not particularly limited, but it is preferable to add the mixing aid simultaneously with the step (1) or before the step (1).

これらの混合助剤は、単独で使用されてもあるいは2種以上の混合物の形態で使用されてもよい。また、混合助剤の添加量は、粉体の水による凝集を抑制し、水溶液と粉体との混合性を向上できるものであれば特に制限されないが、例えば、粉体100質量部に対して、0.01〜40質量部、より好ましくは0.1〜5質量部の量で添加されることが好ましい。または、本発明では、混合助剤は、水溶液全量に対して、好ましくは0〜40質量%、より好ましくは0.01〜30質量%、さらに好ましくは0.1〜10質量%の量で使用されてもよい。   These mixing aids may be used alone or in the form of a mixture of two or more. Further, the amount of the mixing aid is not particularly limited as long as it can suppress aggregation of the powder by water and can improve the mixing property of the aqueous solution and the powder, but for example, with respect to 100 parts by mass of the powder 0.01 to 40 parts by mass, more preferably 0.1 to 5 parts by mass. Alternatively, in the present invention, the mixing aid is used in an amount of preferably 0 to 40% by mass, more preferably 0.01 to 30% by mass, and still more preferably 0.1 to 10% by mass with respect to the total amount of the aqueous solution. May be.

工程(1)においては、粉体と、ラジカル重合性化合物と、粉体100質量部に対して10質量部以上の水とが均一に混合される条件であれば、混合条件は、特に制限されるものではないが、以下、好適な条件を例示する。   In the step (1), the mixing conditions are particularly limited as long as the powder, the radical polymerizable compound, and 10 parts by mass or more of water are uniformly mixed with respect to 100 parts by mass of the powder. Although not intended, preferred conditions will be exemplified below.

工程(1)前の粉体及び水の温度は、特に制限されないが、例えば、混合工程前の粉体の温度は、0〜150℃、10〜120℃、20〜100℃、50〜100℃の順で好ましい。この際、工程(1)前の粉体の温度が150℃を超えると、粉体が熱で劣化する可能性があり、逆に0℃未満であると、水が結露してしまい運転を安定して行なえない可能性がある。また、工程(1)前の水の温度は、好ましくは5〜80℃、より好ましくは10〜60℃、特に好ましくは20〜50℃である。かような温度範囲であれば、工程(1)前に水が過度に蒸発して、充分に造粒が行われない可能性が低く、また、水が結露してしまい運転を安定して行なえない可能性も低い。   The temperature of the powder and water before the step (1) is not particularly limited. For example, the temperature of the powder before the mixing step is 0 to 150 ° C, 10 to 120 ° C, 20 to 100 ° C, 50 to 100 ° C. It is preferable in this order. At this time, if the temperature of the powder before step (1) exceeds 150 ° C., the powder may be deteriorated by heat, and conversely, if it is less than 0 ° C., water is condensed and operation is stabilized. May not be possible. Moreover, the temperature of the water before a process (1) becomes like this. Preferably it is 5-80 degreeC, More preferably, it is 10-60 degreeC, Most preferably, it is 20-50 degreeC. In such a temperature range, it is unlikely that water will evaporate excessively before step (1) and sufficient granulation is not performed, and water will condense and operation can be performed stably. There is also a low possibility of not.

工程(1)における混合温度は、0〜150℃、10〜120℃、20〜100℃、30〜90℃、40〜70℃の順で好ましい。この際、混合温度が150℃を超えると、粉体が熱で劣化する可能性がある。逆に、混合温度が0℃未満であると、水が結露してしまい運転を安定して行なえない可能性がある。なお、混合工程を高温で行なうと、ラジカル重合開始剤を添加する場合、熱により、少ない活性エネルギー線照射量でラジカル重合性化合物の重合が行われるため、好ましい。   The mixing temperature in the step (1) is preferably in the order of 0 to 150 ° C, 10 to 120 ° C, 20 to 100 ° C, 30 to 90 ° C, and 40 to 70 ° C. At this time, if the mixing temperature exceeds 150 ° C., the powder may be deteriorated by heat. On the other hand, if the mixing temperature is less than 0 ° C., water may condense and the operation may not be performed stably. In addition, it is preferable to perform a mixing process at high temperature, when adding a radical polymerization initiator, since a radically polymerizable compound is superposed | polymerized with a small amount of active energy ray irradiation with a heat | fever.

また、工程(1)における混合時間は、各成分が均一に混合できる時間であれば特に制限されない。具体的には、混合時間は、好ましくは0.1秒〜60分、より好ましくは1秒〜30分、更により好ましくは2秒〜20分、最も好ましくは5秒〜10分である。この際、混合時間が下限を下回ると、各成分が均一に混合しない可能性があり、逆に、混合時間が上限を超えて必要以上に長くなると、吸水性樹脂内部に過剰な水が浸透していくため、活性エネルギー線の照射による造粒が進行しにくくなる可能性がある。   In addition, the mixing time in step (1) is not particularly limited as long as each component can be mixed uniformly. Specifically, the mixing time is preferably 0.1 second to 60 minutes, more preferably 1 second to 30 minutes, even more preferably 2 seconds to 20 minutes, and most preferably 5 seconds to 10 minutes. At this time, if the mixing time is less than the lower limit, the respective components may not be mixed uniformly, and conversely, if the mixing time exceeds the upper limit and becomes longer than necessary, excess water penetrates into the water absorbent resin. Therefore, granulation by irradiation with active energy rays may not easily proceed.

造粒効果を向上させるためには、混合/照射系を密閉などすることにより水蒸気の過剰な漏れを抑えることが好ましい。   In order to improve the granulation effect, it is preferable to suppress excessive leakage of water vapor by sealing the mixing / irradiation system.

混合工程に使用される機器は、特に限定されず、通常の混合機、例えば、V型混合機、リボン型混合機、スクリュー型混合機、回転円板型混合機、パドル型混合機、気流型混合機、バッチ式ニーダー、連続式ニーダー、高速流動式混合機、浮上流動式混合機等を用いる方法がある。   The equipment used for the mixing process is not particularly limited, and is an ordinary mixer such as a V-type mixer, a ribbon-type mixer, a screw-type mixer, a rotating disk-type mixer, a paddle-type mixer, and an airflow type. There are methods using a mixer, a batch kneader, a continuous kneader, a high-speed fluid mixer, a floating fluid mixer, and the like.

(2)照射工程
本工程においては、上述した工程(1)で得られた粉体組成物に活性エネルギー線を同時または別途照射する。
(2) Irradiation step In this step, the powder composition obtained in the step (1) described above is irradiated with active energy rays simultaneously or separately.

活性エネルギー線は重合開始剤として用いられるものであり、該活性エネルギー線の照射によって、粉体間に存在するラジカル重合性化合物が重合する。この重合により、粉体同士の接着性が増加し、粉体が造粒される。前記混合工程においても、水がバインダとなり、ある程度造粒が進行するが、活性エネルギー線の照射により造粒が効率的にかつ均一に行われる。本発明では、粉体間の接着性に寄与する水とラジカル重合性化合物の量を制御し、好ましくは、ラジカル重合開始剤を添加し、その量を造粒性と粉体物性のバランスがとれるように最適化することで、残存するラジカル重合性化合物を短時間で低減できる有用な造粒技術を見出すことができた。   Active energy rays are used as a polymerization initiator, and radically polymerizable compounds existing between powders are polymerized by irradiation with the active energy rays. By this polymerization, the adhesion between the powders increases and the powders are granulated. Also in the mixing step, water becomes a binder and granulation proceeds to some extent, but granulation is performed efficiently and uniformly by irradiation with active energy rays. In the present invention, the amount of water and the radical polymerizable compound that contributes to the adhesion between the powders is controlled, and preferably a radical polymerization initiator is added to balance the granulation properties and powder physical properties. By optimizing in this way, it was possible to find a useful granulation technique capable of reducing the remaining radical polymerizable compound in a short time.

活性エネルギー線の照射は、粉体、水、およびラジカル重合性化合物の混合中に行ってもよく、これらの2つ以上を混合した後に照射してもよい。すなわち、工程(1)と工程(2)は同時に行ってもよく、また工程(1)の後に、工程(2)を行ってもよい。しかしながら、造粒が均一的に形成しうる点で、好ましくは、工程(1)の後に、工程(2)を行う。   The active energy ray may be irradiated during the mixing of the powder, water, and the radical polymerizable compound, or may be irradiated after mixing two or more of these. That is, step (1) and step (2) may be performed simultaneously, and step (2) may be performed after step (1). However, the step (2) is preferably performed after the step (1) in that granulation can be uniformly formed.

活性エネルギー線としては、紫外線、電子線、ガンマー線の1種または2種以上が挙げられる。好ましくは、紫外線、電子線である。活性エネルギー線の人体への影響を考慮すると、紫外線がより好ましい。重合開始剤を用いない場合、好ましくは波長300nm以下、より好ましくは波長200nm以下、特に好ましくは波長100〜200nmの紫外線を用いる。また、重合開始剤を用いる場合は、好ましくは波長300nm以下、より好ましくは180〜290nmの紫外線を用いる。照射条件は、紫外線を用いる場合には、好ましくは、照射強度が3〜1000mW/cm、照射量が100〜10000mJ/cmである。 Examples of active energy rays include one or more of ultraviolet rays, electron beams, and gamma rays. Of these, ultraviolet rays and electron beams are preferable. Considering the influence of active energy rays on the human body, ultraviolet rays are more preferable. When a polymerization initiator is not used, an ultraviolet ray having a wavelength of preferably 300 nm or less, more preferably a wavelength of 200 nm or less, particularly preferably a wavelength of 100 to 200 nm is used. Moreover, when using a polymerization initiator, Preferably it uses the wavelength of 300 nm or less, More preferably, the ultraviolet ray of 180-290 nm is used. Irradiation conditions, when ultraviolet rays are used, preferably, irradiation intensity 3~1000mW / cm 2, irradiation amount is 100~10000mJ / cm 2.

紫外線を照射する装置としては、高圧水銀灯、低圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ等を例示することができる。紫外線が照射される限り、好ましくは波長300nm以下の紫外線が照射される限り、他の放射線や波長を含んでもよく、その手法は特に限定されるものではない。なお、電子線を用いる場合には、好ましくは加速電圧を50〜800kV、吸収線量を0.1〜100Mradとする。   Examples of the apparatus for irradiating ultraviolet rays include a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, and a halogen lamp. As long as ultraviolet rays are irradiated, preferably, other ultraviolet rays and wavelengths may be included as long as ultraviolet rays having a wavelength of 300 nm or less are irradiated, and the method is not particularly limited. In the case of using an electron beam, preferably the acceleration voltage is 50 to 800 kV and the absorbed dose is 0.1 to 100 Mrad.

一般に、活性エネルギー線を照射する時間は、好ましくは0.1分以上60分未満でよく、より好ましくは0.2分以上30分未満、さらに好ましくは1分以上15分未満である。   In general, the irradiation time of active energy rays may be preferably 0.1 minutes or more and less than 60 minutes, more preferably 0.2 minutes or more and less than 30 minutes, and further preferably 1 minute or more and less than 15 minutes.

本発明では、活性エネルギー線を照射して造粒する際には、加温する必要はない。ただし、該活性エネルギー線の照射を、加熱下で行なうこともできる。粉体が吸水性樹脂である場合には、これによって、吸水特性に優れる吸水性樹脂が得られる。活性エネルギー線照射時の温度は、好ましくは0〜150℃、より好ましくは10〜120℃、さらに好ましくは20〜100℃、特に好ましくは50〜100℃の範囲である。なお、活性エネルギー線を照射すると輻射熱が発生する場合がある。この場合には、活性エネルギー線の照射が加熱下に行なわれている。   In the present invention, when granulating by irradiating active energy rays, it is not necessary to heat. However, the irradiation with the active energy ray can also be performed under heating. When the powder is a water-absorbing resin, a water-absorbing resin excellent in water-absorbing characteristics can be obtained. The temperature during irradiation with active energy rays is preferably in the range of 0 to 150 ° C, more preferably 10 to 120 ° C, still more preferably 20 to 100 ° C, and particularly preferably 50 to 100 ° C. In addition, radiant heat may be generated when active energy rays are irradiated. In this case, irradiation with active energy rays is performed under heating.

なお、後述するラジカル重合開始剤は、加熱により活性化されるが、本発明では、活性エネルギー線の照射によりラジカル重合開始剤が活性化されるため、加熱は補助的なものである。なお、加熱する方法としては、活性エネルギー線照射装置内に加熱された気体を導入する方法、活性エネルギー線照射装置の周りをジャケット等で加熱する方法、活性エネルギー照射線を照射する際の輻射熱により加熱する方法、予め加熱された粉体に活性エネルギー照射線を照射する方法が挙げられる。   In addition, although the radical polymerization initiator mentioned later is activated by heating, in this invention, since a radical polymerization initiator is activated by irradiation of an active energy ray, heating is auxiliary. In addition, as a heating method, a method of introducing a heated gas into the active energy ray irradiation device, a method of heating around the active energy ray irradiation device with a jacket or the like, or radiant heat when irradiating the active energy ray is used. Examples thereof include a method of heating, and a method of irradiating a preheated powder with an active energy irradiation beam.

活性エネルギー線照射の際には、攪拌等により、粉体を流動させてもよいし、粉体を静置してもよい。本発明の造粒方法において、好適な一実施形態は、上記工程(1)と、該粉体組成物を静置して、活性エネルギー線を照射する工程(2)とを含む、造粒方法である。静置して照射することにより、塊状の粗大な造粒物が得られるという効果がある。   At the time of irradiation with active energy rays, the powder may be fluidized by stirring or the like, or the powder may be allowed to stand still. In the granulation method of the present invention, a preferred embodiment includes the above-described step (1) and the step (2) of leaving the powder composition and irradiating active energy rays. It is. By standing and irradiating, there is an effect that a massive coarse granulated product can be obtained.

工程(2)の具体的方法は、粉体組成物に均一に活性エネルギー線を照射できれば、特に限定されないが、例えば、流動状態で行うことが好ましい。流動状態とは、ゆるやかな攪拌による部分的流動も含む概念である。粉体組成物を流動させることによってラジカル重合開始剤と粉体との混合物に、活性エネルギー線を均一に照射することができ、得られる造粒物の粒子径制御がしやすく、造粒の効果がより一層顕著となる。活性エネルギー線の照射の際に粉体を撹拌できる装置としては、特に限定されず、振動型混合機、振動フィダー、リボン型混合機、円錐型リボン型混合機、スクリュー型混合押出機、気流型混合機、バッチ式ニーダー、連続式ニーダー、パドル型混合機、高速流動式混合機、浮上流動式混合機、円筒縦型混合機、高速攪拌型混合機、V字型混合機、リボン型混合機、双腕型ニーダー、粉砕型ニーダー、回転式混合機、タービュライザー、バッチ式レディゲミキサー、連続式レディゲミキサー等が挙げられる。また、筒状または箱状などの形状を有する装置中で吸水性樹脂組成物を流動させ、当該装置の周囲から活性エネルギー線を照射してもよい。この際、混合物を流動させるためには、粉体の空気輸送に用いられるように空気などの気体の圧力を利用してもよい。空気を利用する場合には、粉体の乾燥を防ぐために空気を加湿することが好ましい。活性エネルギー線の照射は、多方向から行うと短時間で均一に表面処理することができる。なお、上記装置を構成する材料は、吸水性樹脂組成物への活性エネルギー線の照射を大きく阻害しない材料であれば特に制限されないが、例えば、石英ガラスなどが例示される。   Although the specific method of a process (2) will not be specifically limited if an active energy ray can be uniformly irradiated to a powder composition, For example, performing in a fluid state is preferable. The flow state is a concept including partial flow by gentle stirring. By flowing the powder composition, the active energy ray can be uniformly irradiated to the mixture of the radical polymerization initiator and the powder, the particle diameter of the resulting granulated product can be easily controlled, and the effect of granulation Becomes even more prominent. The apparatus capable of stirring the powder during irradiation with active energy rays is not particularly limited, and is a vibration type mixer, a vibration feeder, a ribbon type mixer, a conical ribbon type mixer, a screw type mixing extruder, and an air flow type. Mixers, batch kneaders, continuous kneaders, paddle type mixers, high-speed fluid mixers, floating fluid mixers, cylindrical vertical mixers, high-speed agitator mixers, V-shaped mixers, ribbon mixers And double-arm kneaders, pulverizing kneaders, rotary mixers, turbulizers, batch-type Redige mixers, continuous-type Redige mixers, and the like. Alternatively, the water-absorbent resin composition may be flowed in a device having a cylindrical shape or a box shape, and active energy rays may be irradiated from the periphery of the device. At this time, in order to cause the mixture to flow, the pressure of a gas such as air may be used as used for pneumatic transportation of the powder. When air is used, it is preferable to humidify the air to prevent the powder from drying. Irradiation of active energy rays can be uniformly surface-treated in a short time when performed from multiple directions. In addition, the material which comprises the said apparatus will not be restrict | limited especially if it is a material which does not largely inhibit irradiation of the active energy ray to a water absorbing resin composition, For example, quartz glass etc. are illustrated.

一般に、ラジカルを活性種とする反応は、酸素によって阻害されることが知られているが、本発明の製造方法においては、活性エネルギー線の照射の際には、雰囲気を不活性雰囲気にする必要はない。   In general, it is known that a reaction using radical as an active species is inhibited by oxygen. However, in the production method of the present invention, it is necessary to make the atmosphere inert when irradiating with active energy rays. There is no.

活性エネルギー線の照射後には、乾燥などのために、必要に応じて、粉体を50〜250℃の温度で加熱処理してもよい。   After irradiation with active energy rays, the powder may be heat-treated at a temperature of 50 to 250 ° C. as necessary for drying and the like.

生産効率の観点からは、上記工程(1)と工程(2)とで用いられる製造機器は、同一のものであることが好ましく、また、撹拌混合造粒機構による攪拌造粒機が好ましい。攪拌造粒機とは、回転する撹拌子(攪拌翼、攪拌羽根)を有し、この攪拌子を撹拌することにより混合・造粒できる装置をいう。攪拌造粒機には、パグミル、ヘンシェル、アイリッヒなどがある(改訂五版 化学工学便覧 表18・12(昭和63年3月18日発行))。好適な攪拌造粒装置は、原料が投入される混合槽内(例えばセパラブルフラスコ)に、回転可能に配設された撹拌羽根(水平軸形、垂直軸形)を備えた撹拌造粒機であり、末端に羽根がついている攪拌棒は、混合槽底面に対して垂直方向に設置されている(垂直軸形)ことが好ましい。選択される攪拌羽根の形状は、特に限定されるものではないが、レーディゲミキサーのようなシャベル;パドル;タービン;湾曲翼等が挙げられる。造粒の効果がより顕著となることから、攪拌羽根の形状は、パドル、傾斜パドル、湾曲羽根ファンタービン、矢羽根タービン、プロペラ、ファウドラー型、ブルマージン型が好ましい。また、パドル、傾斜パドル、ファウドラー型、プロペラの攪拌羽根を有する攪拌造粒機において、適切な回転速度(通常300〜600rpm、好ましくは400〜500rpm)で回転させることにより、混合槽内に粉体組成物の層流が少なくとも一部生じているように、好ましくは乱流が発生しないように行うことが、造粒の効果を向上させる観点から、好ましい。また、攪拌棒は、混合槽底面に対して垂直方向に設置され、重力と攪拌羽根の回転で粉体が加圧されることが、さらに好ましい。   From the viewpoint of production efficiency, the production equipment used in the step (1) and the step (2) is preferably the same, and a stirring granulator using a stirring and mixing granulation mechanism is preferable. The stirring granulator is an apparatus having a rotating stirring bar (stirring blade, stirring blade) and capable of mixing and granulating by stirring the stirring bar. Examples of the agitation granulator include Pagmill, Henschel, and Eirich (Revised 5th edition, Chemical Engineering Handbook 18/12 (issued March 18, 1988)). A suitable agitation granulator is an agitation granulator provided with a stirring blade (horizontal axis type, vertical axis type) rotatably arranged in a mixing tank (for example, a separable flask) into which raw materials are charged. The stirring rod having a blade at the end is preferably installed in a direction perpendicular to the bottom surface of the mixing tank (vertical shaft shape). The shape of the selected stirring blade is not particularly limited, and examples thereof include a shovel such as a Roedige mixer, a paddle, a turbine, and a curved blade. Since the effect of granulation becomes more prominent, the shape of the stirring blade is preferably a paddle, an inclined paddle, a curved blade fan turbine, an arrow blade turbine, a propeller, a fiddler type, or a bull margin type. Further, in a stirring granulator having a paddle, an inclined paddle, a fouler type, and a propeller stirring blade, the powder is put into the mixing tank by rotating at an appropriate rotation speed (usually 300 to 600 rpm, preferably 400 to 500 rpm). From the viewpoint of improving the granulation effect, it is preferable to carry out the turbulent flow so that at least part of the laminar flow of the composition is generated. More preferably, the stirring bar is installed in a direction perpendicular to the bottom surface of the mixing tank, and the powder is pressurized by gravity and rotation of the stirring blade.

以下、工程(1)、工程(2)で用いられる各成分について詳述する。   Hereinafter, each component used at a process (1) and a process (2) is explained in full detail.

(a)粉体
本発明に用いられる粉体としては、特に限定されず、具体的には、例えば、小麦製粉等の穀類、セラミックス、粘土、プラスチックス、カーボンブラック、洗剤、および、水溶性樹脂や吸水性樹脂等の親水性樹脂等が挙げられる。その粒子径もまた特に限定されるものではないが、質量平均粒子径が、300μm以下の粉体が好ましい。上記粉体は、例えば、微粉末(例えば、粒子径150μm未満の粉体)のみでもよいし、微粉末と該微粉末よりも大きな粒子との混合物でもよいし、微粉末を除いた粉体でもよい。上記吸水性樹脂は、表面架橋が施されていてもよいが、好ましくは表面架橋されていない吸水性樹脂を用いる。
(A) Powder The powder used in the present invention is not particularly limited, and specifically, for example, grains such as wheat flour, ceramics, clay, plastics, carbon black, detergent, and water-soluble resin And hydrophilic resins such as water-absorbing resins. The particle diameter is not particularly limited, but a powder having a mass average particle diameter of 300 μm or less is preferable. The powder may be, for example, only fine powder (for example, powder having a particle diameter of less than 150 μm), a mixture of fine powder and particles larger than the fine powder, or a powder excluding the fine powder. Good. The water-absorbing resin may be subjected to surface cross-linking, but preferably uses a water-absorbing resin that is not surface cross-linked.

本発明で好適に用いられる粉体は吸水性樹脂である。該吸水性樹脂としては、エチレン性不飽和単量体を必須に含む単量体成分を用いて、従来公知の方法などを用いて重合により得られるものが好ましい。   The powder suitably used in the present invention is a water absorbent resin. As the water-absorbent resin, those obtained by polymerization using a conventionally known method using a monomer component essentially containing an ethylenically unsaturated monomer are preferable.

エチレン性不飽和単量体としては、特に限定されず、好ましくは末端に不飽和二重結合を有する単量体、例えば、(メタ)アクリル酸、2−(メタ)アクリロイルエタンスルホン酸、2−(メタ)アクリロイルプロパンスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸等のアニオン性単量体やその塩;(メタ)アクリルアミド、N−置換(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、等のノニオン性親水基含有単量体;N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、等のアミノ基含有不飽和単量体やそれらの4級化物;等を挙げることができ、これらの中から選ばれる1種又は2種以上を用いることができる。好ましくは、(メタ)アクリル酸、2−(メタ)アクリロイルエタンスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、これらの塩、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートの4級化物、(メタ)アクリルアミドであり、特に好ましくは、アクリル酸および/またはその塩である。   The ethylenically unsaturated monomer is not particularly limited and is preferably a monomer having an unsaturated double bond at the terminal, such as (meth) acrylic acid, 2- (meth) acryloylethanesulfonic acid, 2- Anionic monomers such as (meth) acryloylpropane sulfonic acid, 2- (meth) acrylamide-2-methylpropane sulfonic acid, vinyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid and salts thereof; (meth) acrylamide, N-substituted (meta ) Nonionic hydrophilic group-containing monomers such as acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate; N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (Meth) acrylate, N, N-diethylaminopropyl (meth) acrylate, N, N- Methylamino propyl (meth) acrylamide, amino group-containing unsaturated monomers and their quaternized products and the like; or the like can be cited, and may be used alone or two or more selected from these. Preferably, (meth) acrylic acid, 2- (meth) acryloylethanesulfonic acid, 2- (meth) acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, salts thereof, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N , N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate quaternized product, (meth) acrylamide, particularly preferably acrylic acid and / or a salt thereof.

単量体としてアクリル酸塩を用いる場合には、吸水性樹脂の吸水性能の観点からアクリル酸のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩から選ばれるアクリル酸の1価塩が好ましい。より好ましくはアクリル酸アルカリ金属塩であり、特に好ましくは、ナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩から選ばれる金属塩である。   When acrylate is used as the monomer, a monovalent salt of acrylic acid selected from alkali metal salts, ammonium salts, and amine salts of acrylic acid is preferable from the viewpoint of water absorption performance of the water absorbent resin. More preferred are alkali metal acrylates, and particularly preferred are metal salts selected from sodium salts, lithium salts and potassium salts.

吸水性樹脂を製造する際には、本発明の効果を損なわない範囲で、上記単量体以外の他の単量体成分を用いることができる。例えば、炭素数8〜30の芳香族エチレン性不飽和単量体、炭素数2〜20の脂肪族エチレン性不飽和単量体、炭素数5〜15の脂環式エチレン性不飽和単量体、アルキル基の炭素数4〜50の(メタ)アクリル酸アルキルエステルなどの疎水性単量体を例示することができる。これら疎水性単量体の割合は、一般に、上記エチレン性不飽和単量体100質量部に対し、0〜20質量部の範囲である。疎水性単量体が20質量部を超えると、得られる吸水性樹脂の吸水性能が低下する場合がある。   When producing the water-absorbent resin, other monomer components other than the above-mentioned monomers can be used within a range not impairing the effects of the present invention. For example, an aromatic ethylenically unsaturated monomer having 8 to 30 carbon atoms, an aliphatic ethylenically unsaturated monomer having 2 to 20 carbon atoms, and an alicyclic ethylenically unsaturated monomer having 5 to 15 carbon atoms And hydrophobic monomers such as alkyl group (meth) acrylic acid alkyl ester having 4 to 50 carbon atoms. Generally the ratio of these hydrophobic monomers is the range of 0-20 mass parts with respect to 100 mass parts of said ethylenically unsaturated monomers. If the hydrophobic monomer exceeds 20 parts by mass, the water absorption performance of the resulting water absorbent resin may be reduced.

本発明で使用する吸水性樹脂は、内部架橋の形成によって不溶性となる。このような内部架橋は、架橋剤を使用しない自己架橋型でもよいが、一分子内に2個以上の重合性不飽和基及び/又は2個以上の反応性官能基を有する内部架橋剤を使用して形成することができる。   The water absorbent resin used in the present invention becomes insoluble due to the formation of internal crosslinks. Such internal crosslinking may be a self-crosslinking type that does not use a crosslinking agent, but uses an internal crosslinking agent having two or more polymerizable unsaturated groups and / or two or more reactive functional groups in one molecule. Can be formed.

このような内部架橋剤としては、特に限定されず、例えば、N,N’−メチレンビス(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、グリセリンアクリレートメタクリレート、(メタ)アクリル酸多価金属塩、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリアリルアミン、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルホスフェート、エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセロールグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル等を挙げることができる。これらの内部架橋剤は2種以上を併用してもよい。   Such an internal cross-linking agent is not particularly limited. For example, N, N′-methylenebis (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, glycidyl (meth) acrylate, (poly) ethylene glycol di (meth) Acrylate, (poly) propylene glycol di (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, glycerol acrylate methacrylate, (meth) acrylic acid polyvalent metal salt, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, triallylamine, triallyl cyanurate , Triallyl isocyanurate, triallyl phosphate, ethylene glycol diglycidyl ether, (poly) glycerol glycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, and the like. Two or more of these internal cross-linking agents may be used in combination.

内部架橋剤の使用量は、吸水性樹脂を製造する際に用いる単量体成分の全量に対して、好ましくは0.0001〜1モル%、より好ましくは0.001〜0.5モル%、さらに好ましくは0.005〜0.2モル%である。0.0001モル%を下回ると、内部架橋が樹脂中に導入されず、一方、1モル%を超えると、吸水性樹脂のゲル強度が高くなりすぎ、吸水倍率が低下する場合がある。上記内部架橋剤を用いて架橋構造を重合体内部に導入する場合には、上記内部架橋剤を、上記単量体の重合前あるいは重合途中、あるいは重合後、または中和後に反応系に添加するようにすればよい。   The amount of the internal crosslinking agent used is preferably 0.0001 to 1 mol%, more preferably 0.001 to 0.5 mol%, based on the total amount of monomer components used in producing the water absorbent resin. More preferably, it is 0.005-0.2 mol%. When the amount is less than 0.0001 mol%, internal crosslinking is not introduced into the resin. On the other hand, when the amount exceeds 1 mol%, the gel strength of the water-absorbent resin becomes too high, and the water absorption ratio may be lowered. When a crosslinked structure is introduced into the polymer using the internal cross-linking agent, the internal cross-linking agent is added to the reaction system before, during or after the polymerization of the monomer, or after the polymerization or neutralization. What should I do?

吸水性樹脂を得るには、上記単量体および内部架橋剤を含む単量体成分を水溶液中で重合すればよい。この際、使用できる重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウムなどの過硫酸塩;過酢酸カリウム、過酢酸ナトリウム、過炭酸カリウム、過炭酸ナトリウム、t−ブチルハイドロパーオキサイド;過酸化水素;2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩等のアゾ化合物、等の水溶性ラジカル重合開始剤や、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン等の光重合開始剤がある。また、例えば、上記ラジカル重合開始剤に、亜硫酸塩やL−アスコルビン酸、第2鉄塩等の還元剤を組み合わせてレドックス系開始剤として用いてもよい。   In order to obtain a water-absorbing resin, the monomer component including the monomer and the internal crosslinking agent may be polymerized in an aqueous solution. In this case, usable polymerization initiators include persulfates such as potassium persulfate, ammonium persulfate and sodium persulfate; potassium peracetate, sodium peracetate, potassium percarbonate, sodium percarbonate, t-butyl hydroperoxide; Hydrogen peroxide; azo compounds such as 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, water-soluble radical polymerization initiators such as 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane-1- There are photopolymerization initiators such as ON. Further, for example, a reducing agent such as sulfite, L-ascorbic acid or ferric salt may be combined with the radical polymerization initiator and used as a redox initiator.

重合開始剤の使用量は、吸水性樹脂100質量部に対し、0.01〜20質量部の範囲が好ましく、より好ましくは0.1〜15質量部の範囲、特に好ましくは1〜10質量部の範囲である。重合開始剤の混合量が0.01質量部よりも少ないと、活性エネルギー線を照射しても吸水性樹脂を充分に造粒することができなくなる場合がある。一方、重合開始剤の混合量が20質量部よりも多いと、造粒された吸水性樹脂の吸水性能が低下することがある。   The amount of the polymerization initiator used is preferably in the range of 0.01 to 20 parts by mass, more preferably in the range of 0.1 to 15 parts by mass, particularly preferably 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water absorbent resin. Range. When the mixing amount of the polymerization initiator is less than 0.01 parts by mass, the water-absorbent resin may not be sufficiently granulated even when irradiated with active energy rays. On the other hand, when the mixing amount of the polymerization initiator is more than 20 parts by mass, the water absorption performance of the granulated water absorbent resin may be lowered.

上記単量体水溶液中の単量体の濃度に特に制限はないが、好ましくは15〜90質量%、より好ましくは35〜80質量%である。15質量%を下回ると、得られたヒドロゲルの水分量が多いため、乾燥のための熱量や時間を必要とし、不利である。   Although there is no restriction | limiting in particular in the density | concentration of the monomer in the said monomer aqueous solution, Preferably it is 15-90 mass%, More preferably, it is 35-80 mass%. If it is less than 15% by mass, the obtained hydrogel has a large amount of water, which requires a heat amount and time for drying, which is disadvantageous.

重合方法としては特に限定されず、周知の方法、例えば、水溶液重合、逆相懸濁重合、沈殿重合、塊状重合等を採用することができる。これらの方法の中でも、重合反応の制御の容易さや、得られる吸水性樹脂の性能面から、単量体を水溶液に溶解して重合させる水溶液重合や、逆相懸濁重合が好ましい。   The polymerization method is not particularly limited, and well-known methods such as aqueous solution polymerization, reverse phase suspension polymerization, precipitation polymerization, bulk polymerization and the like can be employed. Among these methods, aqueous solution polymerization in which a monomer is dissolved in an aqueous solution for polymerization and reverse phase suspension polymerization are preferable from the viewpoint of ease of control of the polymerization reaction and performance of the obtained water-absorbent resin.

上記の重合を開始させる際には、上記重合開始剤を使用して開始させる。また、上記重合開始剤の他にも紫外線や電子線、γ線などの活性エネルギー線を単独あるいは重合開始剤と併用してもよい。重合開始時の温度は、使用する重合開始剤の種類にもよるが、15〜130℃の範囲が好ましく、20〜120℃の範囲がより好ましい。重合開始時の温度が上記の範囲を外れると、得られる吸水性樹脂の残存単量体の増加や、過度の自己架橋反応が進行して吸水性樹脂の吸水性能が低下するおそれがある。   When starting the above polymerization, the above polymerization initiator is used. In addition to the polymerization initiator, active energy rays such as ultraviolet rays, electron beams, and γ rays may be used alone or in combination with the polymerization initiator. The temperature at the start of polymerization depends on the type of polymerization initiator used, but is preferably in the range of 15 to 130 ° C, more preferably in the range of 20 to 120 ° C. If the temperature at the start of polymerization is out of the above range, there may be an increase in the residual monomer of the resulting water-absorbent resin or an excessive self-crosslinking reaction to deteriorate the water-absorbing performance of the water-absorbent resin.

なお、逆相懸濁重合とは、単量体水溶液を疎水性有機溶媒に懸濁させる重合法であり、例えば、米国特許第4093776号、同4367323号、同4446261号、同4683274号、同5244735号などの米国特許に記載されている。水溶液重合は分散溶媒を用いずに単量体水溶液を重合する方法であり、例えば、米国特許第4625001号、同4873299号、同4286082号、同4973632号、同4985518号、同5124416号、同5250640号、同5264495号、同5145906号、同5380808号などの米国特許や、欧州特許第0811636号、同0955086号,同0922717号などの欧州特許に記載されている。これら重合法に例示の単量体や開始剤なども本発明では適用できる。   The reverse phase suspension polymerization is a polymerization method in which an aqueous monomer solution is suspended in a hydrophobic organic solvent. For example, U.S. Pat. Nos. 4,093,764, 4,367,323, 4,446,261, 4,683,274, and 5,244,735. In US patents such as The aqueous solution polymerization is a method of polymerizing an aqueous monomer solution without using a dispersion solvent. For example, U.S. Pat. Nos. 4,462,001, 4,873,299, 4,286,682, 4,973,632, 4,985,518, 5,124,416, 5,250,640 are used. No. 5,264,495, US Pat. No. 5,145,906, US Pat. No. 5,380,808, and European patents such as European Patent Nos. 081636, 09555086, and 0922717. Monomers and initiators exemplified in these polymerization methods can also be applied in the present invention.

なお、水溶液重合を行なう場合には、アクリル酸等の部分中和物を重合したり、アクリル酸等の酸基含有単量体を重合した後に水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウム等のアルカリ化合物により重合物を中和することもできる。したがって、本発明で使用される吸水性樹脂は、酸基を含有しかつ所定の中和率(全酸基中の中和された酸基のモル%)を有するものであることが好ましい。この際、得られる吸水性樹脂の中和率(全酸基中の中和された酸基のモル%)は、25〜100モル%の範囲であり、好ましくは50〜90モル%の範囲、さらに好ましくは50〜75モル%、最も好ましくは60〜70モル%の範囲である。   When aqueous solution polymerization is performed, a partially neutralized product such as acrylic acid is polymerized, or an acid group-containing monomer such as acrylic acid is polymerized and then polymerized with an alkali compound such as sodium hydroxide or sodium carbonate. Can also be neutralized. Therefore, the water-absorbing resin used in the present invention preferably contains an acid group and has a predetermined neutralization rate (mol% of neutralized acid groups in all acid groups). Under the present circumstances, the neutralization rate (mol% of the neutralized acid group in all the acid groups) of the water absorbing resin obtained is the range of 25-100 mol%, Preferably it is the range of 50-90 mol%, More preferably, it is 50-75 mol%, Most preferably, it is the range of 60-70 mol%.

重合後、通常は含水ゲル状架橋重合体である。本発明では、この含水ゲル状架橋重合体をそのまま吸水性樹脂として使用することもできるが、好ましくは乾燥され、後述の含水率(%)(100−固形分(%))とされる。   After polymerization, it is usually a hydrogel crosslinked polymer. In the present invention, the water-containing gel-like crosslinked polymer can be used as it is as a water-absorbing resin, but is preferably dried to have a water content (%) (100-solid content (%)) described later.

一方、本発明で用いられる吸水性樹脂としては、好ましくは特にアクリル酸(塩)を主成分とするモノマーを重合して得られる粉末状の吸水性樹脂である。重合によって得られた含水ゲル状物は、好ましくは乾燥の後に粉砕されて吸水性樹脂とする。前記乾燥は、例えば、熱風乾燥機などの乾燥機を用い、好ましくは100〜220℃、より好ましくは120〜200℃で乾燥させればよい。   On the other hand, the water-absorbent resin used in the present invention is preferably a powdery water-absorbent resin obtained by polymerizing a monomer mainly composed of acrylic acid (salt). The water-containing gel-like product obtained by polymerization is preferably pulverized after drying to obtain a water-absorbing resin. The drying may be performed, for example, using a dryer such as a hot air dryer, preferably at 100 to 220 ° C, more preferably at 120 to 200 ° C.

このような粉砕に用いることができる粉砕機としては、例えば、粉体工学便覧(粉体工学会編、初版)の表1.10で分類されている粉砕機種名のうちでも、剪断粗砕機、衝撃破砕機、高速回転式粉砕機に分類されて、切断、剪断、衝撃、摩擦といった粉砕機構の1つ以上の機構を有するものが好ましく使用でき、それら機種に該当する粉砕機の中でも切断、剪断機構が主機構である粉砕機が特に好ましく使用できる。例えば、ロールミル(ロール回転形)粉砕機が好ましく挙げられる。   As a pulverizer that can be used for such pulverization, for example, among the pulverization model names classified in Table 1.10 of the Powder Engineering Handbook (Edition of the Powder Engineering Society, first edition), a shear pulverizer, It is classified into an impact crusher and a high-speed rotary crusher, and those having one or more crushing mechanisms such as cutting, shearing, impact, and friction can be preferably used. Among crushers corresponding to these models, cutting and shearing A crusher whose mechanism is the main mechanism can be used particularly preferably. For example, a roll mill (roll rotary type) pulverizer is preferable.

上記に加えてあるいは上記に代えて、本発明で用いられる吸水性樹脂は、低位の中和率の吸水性樹脂前駆体を得、該吸水性樹脂前駆体に塩基を加えることによって得られることが好ましい。従来では、表面処理(表面架橋)に多官能表面処理剤を使用していた。この多官能表面処理剤は、吸水性樹脂中のカルボキシル基(−COOH)とは反応するがその塩(例えば、−COONa)とは反応しないという性質を有する。このため、予め−COOH/−COONaの存在割合が適当な範囲になるように調節したエチレン性不飽和単量体混合物(例えば、アクリル酸とアクリル酸ナトリウムとの混合物)を重合することにより、−COOHと−COONaが均一に分布した吸水性樹脂を製造して、これを多官能表面処理剤による表面架橋に使用する場合には、均一な架橋が得られる。一方で、アクリル酸等の酸型のエチレン性不飽和単量体を主成分として重合した後、当該重合体を水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウム等のアルカリ化合物で中和することにより得られる吸水性樹脂は、可溶分が少なく、ゲル強度が高いが、多官能表面処理剤で表面架橋する場合には、−COOHと−COONaが均一に分布していないため、吸水特性が低下してしまう。このため、後者のような方法で得られた吸水性樹脂に、従来のような多官能表面処理剤による表面架橋を施すことは望ましくなかった。本発明の方法によれば、一旦、アクリル酸等の酸型のエチレン性不飽和単量体を主成分とする単量体/単量体混合物を重合して、低位の中和率の吸水性樹脂前駆体を得た後、この吸水性樹脂前駆体を水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウム等のアルカリ化合物で中和することによって得られる吸水性樹脂を改質することが可能になり、当該方法によって得られた改質された吸水性樹脂は、高いゲル強度及び優れた吸水特性を発揮できる。   In addition to or instead of the above, the water-absorbent resin used in the present invention can be obtained by obtaining a water-absorbent resin precursor having a low neutralization rate and adding a base to the water-absorbent resin precursor. preferable. Conventionally, polyfunctional surface treatment agents have been used for surface treatment (surface crosslinking). This polyfunctional surface treating agent has a property of reacting with a carboxyl group (—COOH) in a water absorbent resin but not reacting with a salt thereof (for example, —COONa). For this reason, by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer mixture (for example, a mixture of acrylic acid and sodium acrylate) that has been adjusted so that the abundance ratio of -COOH / -COONa is in an appropriate range, When a water-absorbing resin in which COOH and -COONa are uniformly distributed is produced and used for surface crosslinking with a polyfunctional surface treating agent, uniform crosslinking is obtained. On the other hand, a water-absorbent resin obtained by polymerizing an acid-type ethylenically unsaturated monomer such as acrylic acid as a main component and then neutralizing the polymer with an alkali compound such as sodium hydroxide or sodium carbonate Has a low soluble content and high gel strength. However, when the surface is crosslinked with a polyfunctional surface treatment agent, -COOH and -COONa are not uniformly distributed, so that the water absorption property is deteriorated. For this reason, it is not desirable to subject the water-absorbent resin obtained by the latter method to surface cross-linking with a conventional polyfunctional surface treating agent. According to the method of the present invention, once a monomer / monomer mixture mainly composed of an acid-type ethylenically unsaturated monomer such as acrylic acid is polymerized, water absorption with a low neutralization rate is achieved. After obtaining the resin precursor, it becomes possible to modify the water-absorbent resin obtained by neutralizing the water-absorbent resin precursor with an alkali compound such as sodium hydroxide or sodium carbonate. The modified water-absorbing resin thus obtained can exhibit high gel strength and excellent water absorption characteristics.

上記したように、吸水性樹脂を、酸型のエチレン性不飽和単量体を主成分とする単量体/単量体混合物を重合して、低位の中和率の吸水性樹脂前駆体を得た後、この吸水性樹脂前駆体に塩基を加えることによって得る場合において、塩基は、固体または液体のいずれの形態で添加されてもよい。好ましくは、塩基は、液体、特に水溶液の形態で添加することが好ましい。このように塩基を水溶液の形態で添加すると、得られた吸水性樹脂が含水状態にあるため、吸水性樹脂前駆体へ塩基を添加する工程と吸水性樹脂組成物を得る工程とを同時に行なうことができる。上記実施形態において使用できる塩基は、低位の中和率の吸水性樹脂前駆体を所望の中和率にまで中和できるものであれば特に制限されず、従来公知の無機または有機の塩または酸を使用することができる。具体的には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素アンモニウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸アンモニウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、ホウ酸アンモニウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸アンモニウム、乳酸ナトリウム、乳酸カリウム、乳酸アンモニウム、プロピオン酸ナトリウム、プロピオン酸カリウム、プロピオン酸アンモニウム等が挙げられる。これら塩基は、一種類のみを単独で使用してもあるいは二種類以上を適宜混合して用いてもよい。上記塩基のうち、アクリル酸等の酸型のエチレン性不飽和単量体を主成分とする単量体/単量体混合物を重合して得られる低位の中和率の吸水性樹脂前駆体を中和する場合には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化アンモニウム等の一価陽イオンの水酸化物;炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素アンモニウム等の一価陽イオンの炭酸塩が、工業的に入手が容易で、しかも、高物性であり、また、効率的に所望の中和率に調節することができることため、好ましい。なお、上記実施形態における塩基の添加量は、特に制限されず、混合工程(1)で使用される吸水性樹脂が上記したような好ましい範囲の所望の中和率に適宜選択される。   As described above, the water-absorbing resin is polymerized with a monomer / monomer mixture containing an acid-type ethylenically unsaturated monomer as a main component to form a water-absorbing resin precursor having a low neutralization rate. In the case where the base is obtained by adding a base to the water absorbent resin precursor after being obtained, the base may be added in any form of a solid or a liquid. Preferably, the base is added in the form of a liquid, in particular an aqueous solution. When the base is added in the form of an aqueous solution in this manner, the obtained water-absorbing resin is in a water-containing state, and therefore the step of adding the base to the water-absorbing resin precursor and the step of obtaining the water-absorbing resin composition are performed simultaneously. Can do. The base that can be used in the above embodiment is not particularly limited as long as it can neutralize the water-absorbing resin precursor having a low neutralization rate to a desired neutralization rate, and is a conventionally known inorganic or organic salt or acid. Can be used. Specifically, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, ammonium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, ammonium carbonate, sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, ammonium bicarbonate, sodium phosphate, potassium phosphate, Examples thereof include ammonium phosphate, sodium borate, potassium borate, ammonium borate, sodium acetate, potassium acetate, ammonium acetate, sodium lactate, potassium lactate, ammonium lactate, sodium propionate, potassium propionate, and ammonium propionate. These bases may be used alone or in a suitable mixture of two or more. Among the above bases, a low neutralization water-absorbing resin precursor obtained by polymerizing a monomer / monomer mixture mainly composed of an acid-type ethylenically unsaturated monomer such as acrylic acid When neutralizing, monovalent cation hydroxide such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, ammonium hydroxide; sodium carbonate, potassium carbonate, ammonium carbonate, sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, Monovalent cation carbonates such as ammonium hydrogen carbonate are preferred because they are easily available industrially, have high physical properties, and can be efficiently adjusted to a desired neutralization rate. In addition, the addition amount of the base in the said embodiment is not restrict | limited in particular, The water absorbing resin used by the mixing process (1) is suitably selected for the desired neutralization rate of the above preferable ranges.

本発明において、「低位の中和率の吸水性樹脂前駆体」とは、中和率(全酸基中の中和された酸基のモル%)が低いまたは酸基が中和されてない(中和率が0である)吸水性樹脂前駆体をいい、具体的には、中和率(全酸基中の中和された酸基のモル%)が0〜50モル%、より好ましくは0〜20モル%程度のものをいう。このような低位の中和率の吸水性樹脂前駆体は、上記方法において、好ましくは上記中和率になるように、アクリル酸などの酸基を有する単量体を主成分とした単量体混合物を使用することによって上記と同様の方法によって得られるため、詳細な説明はここでは省略する。   In the present invention, the “low neutralization rate water-absorbing resin precursor” means that the neutralization rate (mol% of neutralized acid groups in all acid groups) is low or the acid groups are not neutralized. It refers to a water-absorbing resin precursor (neutralization rate is 0). Specifically, the neutralization rate (mol% of neutralized acid groups in all acid groups) is preferably 0 to 50 mol%, more preferably Means about 0 to 20 mol%. Such a low neutralization rate water-absorbing resin precursor is a monomer mainly composed of a monomer having an acid group such as acrylic acid so as to achieve the neutralization rate in the above method. Since it is obtained by the same method as described above by using the mixture, the detailed description is omitted here.

(b)ラジカル重合性化合物
本発明に用いられるラジカル重合性化合物は、後述する紫外線照射により重合し、粉体間の接着性を増加させることによって、粉体の造粒に寄与する。また、粉体造粒物に含まれる残存ラジカル重合性化合物は、粉体に対して、好ましくは300ppm以下、より好ましくは100ppm以下に本発明の製造方法により制御できる。
(B) Radical polymerizable compound The radical polymerizable compound used in the present invention contributes to the granulation of powder by polymerizing by ultraviolet irradiation described later and increasing the adhesion between the powders. Moreover, the residual radically polymerizable compound contained in the powder granulated product can be controlled to 300 ppm or less, more preferably 100 ppm or less with respect to the powder by the production method of the present invention.

本発明で粉体と混合するラジカル重合性化合物としては、好ましくは前述したエチレン性不飽和単量体と架橋性不飽和単量体とがある。本明細書中、「エチレン性不飽和単量体」とは、1分子内に1つのビニル基を有する単量体であり、「架橋性不飽和単量体」とは、1分子内に2以上のビニル基を有する単量体である。エチレン性不飽和単量体と架橋性不飽和単量体とは、それぞれ単独で使用してもよく、両者を併用してもよい。好ましくは、吸水性樹脂を製造するに用いたエチレン性不飽和単量体と架橋性不飽和単量体との併用である。なお、造粒される粉体が、吸水性樹脂の場合、モル組成比はベースポリマーとしての吸水性樹脂と同一でも異なってもよいが、好ましくはベースポリマーとしての吸水性樹脂の組成と比較して、エチレン不飽和単量体に対して相対的に多くの架橋性単量体を含むようにする。特に、エチレン性不飽和単量体としてアクリル酸(塩)を主成分とし、これに架橋性不飽和単量体を併用すると、吸水特性に優れる点で好ましい。なお、上記のベースポリマーとは、造粒処理前の吸水性樹脂を指す。   The radically polymerizable compound to be mixed with the powder in the present invention is preferably the above-mentioned ethylenically unsaturated monomer and crosslinkable unsaturated monomer. In the present specification, “ethylenically unsaturated monomer” is a monomer having one vinyl group in one molecule, and “crosslinkable unsaturated monomer” is 2 in one molecule. It is a monomer having the above vinyl group. The ethylenically unsaturated monomer and the crosslinkable unsaturated monomer may be used alone or in combination. Preferably, the ethylenically unsaturated monomer and the crosslinkable unsaturated monomer used for producing the water-absorbent resin are used in combination. When the granulated powder is a water absorbent resin, the molar composition ratio may be the same as or different from that of the water absorbent resin as the base polymer, but preferably compared with the composition of the water absorbent resin as the base polymer. Thus, a relatively large amount of crosslinkable monomer is included with respect to the ethylenically unsaturated monomer. In particular, it is preferable to use acrylic acid (salt) as a main component as an ethylenically unsaturated monomer and to use a crosslinkable unsaturated monomer in combination with this in view of excellent water absorption characteristics. In addition, said base polymer refers to the water absorbing resin before a granulation process.

また、粉体と混合するラジカル重合性化合物を適宜選択することにより、粉体表面に親水性、疎水性、接着性、生体親和性などの様々な性質を付与することができる。粉体表面に親水性を付与するエチレン性不飽和単量体としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートなどの水酸基含有単量体、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールメチルエーテル(メタ)アクリレートなどのポリエチレングリコール含有単量体が例として挙げられる。粉体表面に疎水性を付与するエチレン性不飽和単量体としては、メチルメタクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートなどのアルキル(メタ)アクリレートや、スチレンなどの芳香族基含有単量体、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレートなどのフッ素含有単量体が例として挙げられる。吸水性樹脂粒子表面に接着性を付与するエチレン性不飽和単量体としては、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレートなどのガラス転移温度が25℃以下のポリマーを形成する単量体、ビニルアミン、アリルアミン、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライドなどのカチオン性単量体、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランなどのシラン基を含む単量体が例として挙げられる。中でも、シラン基を含む単量体が、粒子間の接着性だけでなく、粒子の金属、ガラス、パルプなどの基材への接着性が向上できるため、好ましく使用される。さらに、粉体が吸水性樹脂である場合、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランを部分的に中和されたアクリル酸と過硫酸塩を含む水溶液に加えると、加えない場合に比べて通液性が優れた吸水性樹脂を得ることができる。粉体表面に生体親和性を付与するエチレン性不飽和単量体としては、2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンなどのリン脂質様の構造を有する単量体が例として挙げられる。   Moreover, various properties such as hydrophilicity, hydrophobicity, adhesiveness, and biocompatibility can be imparted to the powder surface by appropriately selecting a radical polymerizable compound to be mixed with the powder. Examples of the ethylenically unsaturated monomer that imparts hydrophilicity to the powder surface include hydroxyl group-containing monomers such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, and polyethylene glycol (meth) acrylate. Examples include polyethylene glycol-containing monomers such as polyethylene glycol methyl ether (meth) acrylate. Examples of ethylenically unsaturated monomers that impart hydrophobicity to the powder surface include alkyl (meth) acrylates such as methyl methacrylate and stearyl (meth) acrylate, aromatic group-containing monomers such as styrene, and 2,2. Examples include fluorine-containing monomers such as 2-trifluoroethyl methacrylate. Examples of the ethylenically unsaturated monomer that imparts adhesiveness to the surface of the water-absorbent resin particles include monomers that form a polymer having a glass transition temperature of 25 ° C. or lower, such as butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate, vinylamine, allylamine, Examples include cationic monomers such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate and (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, and monomers containing a silane group such as 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane. Among them, a monomer containing a silane group is preferably used because it can improve not only the adhesion between particles but also the adhesion of particles to a substrate such as metal, glass and pulp. Furthermore, when the powder is a water-absorbing resin, the liquid permeability is greater when 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane is added to an aqueous solution containing partially neutralized acrylic acid and persulfate than when not added. Can obtain an excellent water-absorbing resin. Examples of the ethylenically unsaturated monomer that imparts biocompatibility to the powder surface include monomers having a phospholipid-like structure such as 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine.

粉体が吸水性樹脂の場合、吸水性樹脂粒子表面の性質を改変するという目的を達成するためには、ラジカル重合性化合物は、上記(a)で記載した吸水性樹脂を製造するのに使用されるエチレン性不飽和単量体及び内部架橋剤とは異なる化合物を含むことが望ましい。この際、上記(a)で記載した吸水性樹脂を製造するのに使用されるエチレン性不飽和単量体と中和率の異なるエチレン性不飽和単量体は、「上記(a)で記載した吸水性樹脂を製造するのに使用されるエチレン性不飽和単量体及び内部架橋剤とは異なるラジカル重合性化合物」に包含される。特に、ラジカル重合性化合物中に、窒素、硫黄、リン、ケイ素、及びホウ素からなる群より選択される少なくとも1つの酸素以外のヘテロ原子を含むエチレン性不飽和単量体が含まれることが好ましい。これにより、吸水性樹脂粒子の性質をより大きく改変できる。より好ましくは、ケイ素、特にシラン基(XSi(OR)4−n、但し、Rは、独立して、メチル、エチル、フェニルまたはアセトキシ基を表わし、nは、1〜3の整数である)、リンを含むエチレン性不飽和単量体が使用される。また、酸素以外のヘテロ原子を含むエチレン性不飽和単量体をラジカル重合性化合物として使用する場合の当該酸素以外のヘテロ原子を含むエチレン性不飽和単量体の量は、所望の性質によって適宜選択できるが、ラジカル重合性化合物の全量100質量部に対して、50質量部以下、より好ましくは0.01〜20質量部、最も好ましくは0.1〜10質量部であることが好ましい。 When the powder is a water absorbent resin, the radical polymerizable compound is used to produce the water absorbent resin described in (a) above in order to achieve the purpose of modifying the properties of the water absorbent resin particle surface. It is desirable to include a compound different from the ethylenically unsaturated monomer and the internal crosslinking agent. At this time, the ethylenically unsaturated monomer having a neutralization rate different from that of the ethylenically unsaturated monomer used to produce the water-absorbent resin described in (a) above is described in “(a) above”. And a radically polymerizable compound different from the ethylenically unsaturated monomer and the internal cross-linking agent used to produce the water absorbent resin. In particular, it is preferable that the radically polymerizable compound contains an ethylenically unsaturated monomer containing at least one hetero atom other than oxygen selected from the group consisting of nitrogen, sulfur, phosphorus, silicon, and boron. Thereby, the property of the water-absorbent resin particles can be greatly modified. More preferably, silicon, especially silane group (X n Si (OR) 4 -n, where, R represents, independently, represent methyl, ethyl, phenyl or acetoxy radical, n is an integer from 1 to 3 ), Ethylenically unsaturated monomers containing phosphorus are used. In addition, when an ethylenically unsaturated monomer containing a hetero atom other than oxygen is used as the radical polymerizable compound, the amount of the ethylenically unsaturated monomer containing a hetero atom other than oxygen is appropriately determined depending on the desired properties. Although it can select, it is preferable that it is 50 mass parts or less with respect to 100 mass parts of whole quantity of a radically polymerizable compound, More preferably, it is 0.01-20 mass parts, Most preferably, it is 0.1-10 mass parts.

上記したエチレン性不飽和単量体の中で水溶性の低い化合物は、必要に応じてラジカル重合開始剤及び他のラジカル重合性化合物を含む水溶液に分散するか、親水性有機溶媒に溶解して該水溶液に混合した後、吸水性樹脂に添加してもよい。または、必要に応じて有機溶媒に溶解して、該水溶液とは別に添加してもよい。この際、エチレン性不飽和単量体の添加順序は、特に制限されず、上記水溶液より前にあるいは後に添加してもいずれでもよい。   Among the above-mentioned ethylenically unsaturated monomers, the compound having low water solubility is dispersed in an aqueous solution containing a radical polymerization initiator and other radical polymerizable compound as necessary, or dissolved in a hydrophilic organic solvent. After mixing with the aqueous solution, it may be added to the water absorbent resin. Alternatively, if necessary, it may be dissolved in an organic solvent and added separately from the aqueous solution. At this time, the addition order of the ethylenically unsaturated monomer is not particularly limited, and may be added before or after the aqueous solution.

また、粉体の特性と経済的な観点からは、ラジカル重合性化合物は、アクリル酸および/またはアクリル酸のアルカリ金属塩を含むことが好ましい。この際、アクリル酸および/またはアクリル酸のアルカリ金属塩の量は、所望の性能などによって適宜選択でき、特に制限されるものではないが、ラジカル重合性化合物の全量100質量部に対して、アクリル酸(塩)が、50質量部以上、より好ましくは70〜95質量部の量で使用されることが好ましい。   In addition, from the viewpoint of powder characteristics and economical viewpoint, the radical polymerizable compound preferably contains acrylic acid and / or an alkali metal salt of acrylic acid. At this time, the amount of acrylic acid and / or alkali metal salt of acrylic acid can be appropriately selected depending on the desired performance, and is not particularly limited. The acid (salt) is preferably used in an amount of 50 parts by mass or more, more preferably 70 to 95 parts by mass.

また、本発明において使用できる架橋性不飽和単量体としては、特に制限されないが、例えば、吸水性樹脂の製造で使用される内部架橋剤として例示した単量体や2−ヒドロキシ−1−アクリロキシ−3−メタクリロキシプロパンなどが挙げられる。これらのうち、ポリエチレングリコールジアクリレートや2−ヒドロキシ−1−アクリロキシ−3−メタクリロキシプロパンが好ましく使用される。このような場合の架橋性不飽和単量体の量は、所望の性質によって適宜選択できるが、ラジカル重合性化合物の全量に対して、0.05〜20モル%、より好ましくは0.1〜10モル%、最も好ましくは0.3〜5モル%であることが好ましい。また、架橋性不飽和単量体は、エチレン性不飽和単量体100質量部に対し、50質量部以下、好ましくは0.01〜20質量部の範囲、より好ましくは0.1〜10質量部の範囲である。架橋性不飽和単量体を併用することにより加圧下吸収倍率をより向上せしめることができる。架橋性不飽和単量体を併用することで、加圧下吸収倍率が向上する理由は明確ではないが、該水溶性エチレン性不飽和単量体が重合時に架橋性不飽和単量体によって架橋構造を形成し、これが吸水性樹脂の表面に導入されるためと推察される。   In addition, the crosslinkable unsaturated monomer that can be used in the present invention is not particularly limited. For example, monomers exemplified as an internal crosslinking agent used in the production of a water-absorbent resin and 2-hydroxy-1-acryloxy -3-methacryloxypropane and the like. Of these, polyethylene glycol diacrylate and 2-hydroxy-1-acryloxy-3-methacryloxypropane are preferably used. The amount of the crosslinkable unsaturated monomer in such a case can be appropriately selected depending on the desired properties, but is 0.05 to 20 mol%, more preferably 0.1 to 0.1%, based on the total amount of the radical polymerizable compound. It is preferably 10 mol%, most preferably 0.3 to 5 mol%. The crosslinkable unsaturated monomer is 50 parts by mass or less, preferably 0.01 to 20 parts by mass, more preferably 0.1 to 10 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the ethylenically unsaturated monomer. Part range. By using a crosslinkable unsaturated monomer in combination, the absorption capacity under pressure can be further improved. The reason why the absorption capacity under pressure is improved by using a crosslinkable unsaturated monomer is not clear, but the water-soluble ethylenically unsaturated monomer is crosslinked by a crosslinkable unsaturated monomer during polymerization. This is presumably because this is introduced into the surface of the water-absorbent resin.

上記ラジカル重合性化合物は、単独で使用されてもあるいは2種以上の混合物で使用されてもよく、また、後者の場合の組合わせは、付与すべき性質などにより適宜に選択でき、特に限定されるものではない。   The radical polymerizable compound may be used alone or in a mixture of two or more, and the combination in the latter case can be appropriately selected depending on the properties to be imparted and is particularly limited. It is not something.

使用するラジカル重合性化合物の量は、好ましくは吸水性樹脂100質量部に対し1〜50質量部の範囲、より好ましくは1〜30質量部、さらに好ましくは1〜10質量部の範囲である。かような範囲であれば、粉体の造粒が良好に行われ、また粉体の特性が維持されうる。   The amount of the radical polymerizable compound to be used is preferably in the range of 1 to 50 parts by mass, more preferably 1 to 30 parts by mass, and further preferably 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water absorbent resin. Within such a range, the granulation of the powder can be performed satisfactorily and the characteristics of the powder can be maintained.

(d)ラジカル重合開始剤
ラジカル重合開始剤を同時または別途添加することによって、活性エネルギー線照射による重合性化合物の重合反応性がより向上する。本発明に用いられうるラジカル重合開始剤としては、ベンゾイン誘導体、ベンジル誘導体、アセトフェノン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、アゾ化合物等の光分解型重合開始剤が挙げられる。また、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩;過酸化水素、t−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイドなどのハイドロパーオキサイド;アゾニトリル化合物、アゾアミジン化合物、環状アゾアミジン化合物、アゾアミド化合物、アルキルアゾ化合物、2,2’−アゾビス−2−アミジノプロパン塩酸塩などのアゾ化合物;等の熱分解型重合開始剤を併用してもよい。さらに、これら重合開始剤に、亜硫酸塩、L−アスコルビン酸(塩)等の還元剤を組み合わせて用いてもよい。
(D) Radical polymerization initiator By simultaneously or separately adding radical polymerization initiators, the polymerization reactivity of the polymerizable compound by irradiation with active energy rays is further improved. Examples of the radical polymerization initiator that can be used in the present invention include photodegradable polymerization initiators such as benzoin derivatives, benzyl derivatives, acetophenone derivatives, benzophenone derivatives, and azo compounds. In addition, persulfates such as sodium persulfate, potassium persulfate, and ammonium persulfate; hydroperoxides such as hydrogen peroxide, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide; azonitrile compounds, azoamidine compounds, cyclic azoamidine compounds, azoamides Thermal decomposition polymerization initiators such as compounds, alkylazo compounds, azo compounds such as 2,2′-azobis-2-amidinopropane hydrochloride; Furthermore, these polymerization initiators may be used in combination with a reducing agent such as sulfite and L-ascorbic acid (salt).

粉体が吸水性樹脂の場合、親水性および吸水性に優れる吸水性樹脂の表面に均一に容易に分散でき、これにより吸水特性に優れる吸水性樹脂を製造することができるため、水溶性ラジカル重合開始剤であることが好ましい。具体的には、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩;過酸化水素;2,2’−アゾビス−2−アミジノプロパン二塩酸塩、2,2’−アゾビス[2−2(−イミダゾリン−2−イル)プロパン]2塩酸塩等の水溶性アゾ化合物等が挙げられる。これらの中でも、特に過硫酸塩を使用すると、表面処理後の吸水性樹脂の加圧下吸収倍率、通液性、自由膨潤倍率がいずれも優れる点で好ましい。なお、水溶性ラジカル重合開始剤とは、水(25℃)に1質量部以上溶解するものを指し、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上である。   When the powder is a water-absorbing resin, it can be easily and uniformly dispersed on the surface of the water-absorbing resin having excellent hydrophilicity and water-absorbing property. Preferably it is an initiator. Specifically, persulfates such as ammonium persulfate, sodium persulfate, and potassium persulfate; hydrogen peroxide; 2,2′-azobis-2-amidinopropane dihydrochloride, 2,2′-azobis [2-2 And water-soluble azo compounds such as (-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride. Among these, the use of persulfate is particularly preferable in that the absorption capacity under pressure, liquid permeability, and free swelling ratio of the water-absorbent resin after the surface treatment are all excellent. In addition, a water-soluble radical polymerization initiator refers to what melt | dissolves 1 mass part or more in water (25 degreeC), Preferably it is 5 mass parts or more, More preferably, it is 10 mass parts or more.

ラジカル重合開始剤の使用量に制限はないが、本発明では、粉体100質量部に対し、0.01〜20質量部の範囲が好ましく、より好ましくは0.1〜15質量部の範囲、特に好ましくは1〜10質量部の範囲である。かような範囲であれば、粉体の性能が維持され、また、造粒が効果的に行われるため、好ましい。   Although there is no restriction | limiting in the usage-amount of a radical polymerization initiator, In this invention, the range of 0.01-20 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of powder, More preferably, it is the range of 0.1-15 mass parts, Especially preferably, it is the range of 1-10 mass parts. If it is such a range, since the performance of a powder is maintained and granulation is performed effectively, it is preferable.

(e)混合助剤
混合助剤は、エチレン性不飽和単量体または水溶性ラジカル重合開始剤以外の水溶性または水分散性の化合物であり、粉体の水による凝集を抑制し、水溶液と粉体との混合性を向上させる。この際、混合助剤として、水は含まない。混合助剤としては、特に制限されないが、水溶性または水分散性の化合物であることが好ましい。このような水溶性または水分散性の化合物としては、具体的には、界面活性剤、水溶性高分子、親水性有機溶媒、水溶性無機化合物、無機酸、無機酸塩、有機酸及び有機酸塩が使用できる。なお、本明細書において、水溶性の化合物とは、室温で水100gに対する溶解度が1g以上のものをいい、好ましくは10g以上である。水以外の混合助剤を添加することによって、粉体の水による凝集を抑制して、水溶液と粉体とが均一に混合できるため、次工程で活性エネルギー線を照射する際に、活性エネルギー線を粉体に均等にかつまんべんなく照射することができ、粉体全体を均一に造粒することが可能になる。この際使用できる混合助剤としては、粉体の水による凝集を抑制し、水溶液と吸水性樹脂との混合性を向上できるものであれば特に制限されない。具体的には、界面活性剤、水溶性高分子、親水性有機溶媒、水溶性無機化合物、無機酸、無機酸塩、有機酸及び有機酸塩が使用できる。
(E) Mixing aid The mixing aid is a water-soluble or water-dispersible compound other than the ethylenically unsaturated monomer or the water-soluble radical polymerization initiator, suppresses aggregation of the powder by water, Improves mixing with powder. At this time, water is not included as a mixing aid. The mixing aid is not particularly limited, but is preferably a water-soluble or water-dispersible compound. Specific examples of such water-soluble or water-dispersible compounds include surfactants, water-soluble polymers, hydrophilic organic solvents, water-soluble inorganic compounds, inorganic acids, inorganic acid salts, organic acids, and organic acids. Salt can be used. In the present specification, the water-soluble compound means a compound having a solubility in 100 g of water of 1 g or more at room temperature, preferably 10 g or more. By adding a mixing aid other than water, agglomeration of the powder with water can be suppressed and the aqueous solution and the powder can be mixed uniformly. Therefore, when the active energy ray is irradiated in the next step, the active energy ray Can be evenly and evenly applied to the powder, and the entire powder can be uniformly granulated. The mixing aid that can be used in this case is not particularly limited as long as it can suppress aggregation of the powder by water and can improve the mixing property of the aqueous solution and the water absorbent resin. Specifically, surfactants, water-soluble polymers, hydrophilic organic solvents, water-soluble inorganic compounds, inorganic acids, inorganic acid salts, organic acids and organic acid salts can be used.

混合助剤を使用する場合の、混合助剤の使用形態は特に制限されず、粉末の形態で使用されてもあるいは溶液中に溶解、分散若しくは懸濁させて使用してもよいが、好ましくは水溶液の形態で使用される。   In the case of using a mixing aid, the usage form of the mixing aid is not particularly limited, and it may be used in the form of a powder or may be used by dissolving, dispersing or suspending in a solution. Used in the form of an aqueous solution.

また、混合助剤を使用する場合の、混合助剤の添加順序もまた特に制限されず、粉体に予め混合助剤を加えた後、これに水溶液を添加して混合する方法、および混合助剤を水溶液に溶解して粉体と同時に混合する方法などのような方法も使用できる。   In addition, the order of addition of the mixing aid when using the mixing aid is not particularly limited, and a method of adding an aqueous solution to the powder in advance and then adding an aqueous solution thereto and mixing, and mixing aid A method such as a method in which an agent is dissolved in an aqueous solution and mixed with the powder can also be used.

このような界面活性剤としては、HLBが7以上の非イオン性界面活性剤またはアニオン系界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の界面活性剤を用いることができる。例えば、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンアシルエステル、ショ糖脂肪酸エステル、高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルポリオキシエチレンサルフェート塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、等が例示できる。中でも、ポリオキシエチレンアルキルエーテルが好ましい。ポリオキシエチレンアルキルエーテルの数平均分子量は、200〜100,000が好ましく、500〜10,000がさらに好ましい。数平均分子量が大き過ぎると、水への溶解度が低下して、添加量を増やせない上、溶液の粘度も増加するので、粉体との混合性がよくない。一方、数平均分子量が小さ過ぎると、混合助剤として効果が劣る。   As such a surfactant, at least one surfactant selected from the group consisting of a nonionic surfactant having an HLB of 7 or more or an anionic surfactant can be used. For example, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkylphenol ether, polyoxyethylene acyl ester, sucrose fatty acid ester, higher alcohol sulfate ester salt, alkylnaphthalene sulfone Examples thereof include acid salts, alkyl polyoxyethylene sulfate salts, and dialkyl sulfosuccinates. Among these, polyoxyethylene alkyl ether is preferable. The number average molecular weight of the polyoxyethylene alkyl ether is preferably 200 to 100,000, and more preferably 500 to 10,000. If the number average molecular weight is too large, the solubility in water decreases, the amount added cannot be increased, and the viscosity of the solution also increases, so the mixing with the powder is not good. On the other hand, when the number average molecular weight is too small, the effect as a mixing aid is inferior.

水溶性高分子としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレンイミン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、デキストリン、アルギン酸ナトリウム、デンプン等を挙げることができる。中でも、ポリエチレングリコールが好ましい。ポリオキシエチレンアルキルエーテルと同じく、数平均分子量は200〜100,000が好ましく、500〜10,000がさらに好ましい。   Examples of the water-soluble polymer include polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyacrylamide, polyacrylic acid, sodium polyacrylate, polyethyleneimine, methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, dextrin, Examples include sodium alginate and starch. Among these, polyethylene glycol is preferable. Similar to polyoxyethylene alkyl ether, the number average molecular weight is preferably 200 to 100,000, more preferably 500 to 10,000.

親水性有機溶媒としては、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、イソブチルアルコール、t−ブチルアルコール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;ジオキサン、アルコキシ(ポリ)エチレングリコール、テトラヒドロフラン等のエーテル類;ε−カプロラクタム、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド類;ジメチルスルホキサイド等のスルホキサイド類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、グリセリン、2−ブテン−1,4−ジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,2−シクロヘキサノール、トリメチロールプロパン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ポリオキシプロピレン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の多価アルコール類;などが挙げられ、これらの1種または2種以上を用いることができる。   Examples of hydrophilic organic solvents include alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, isobutyl alcohol and t-butyl alcohol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; dioxane and alkoxy (poly) ethylene glycol , Ethers such as tetrahydrofuran; amides such as ε-caprolactam and N, N-dimethylformamide; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, 1,3 -Propanediol, dipropylene glycol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, glycerin, 2-butene-1,4-dioe 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,2-cyclohexanedimethanol, 1,2-cyclohexanol, trimethylolpropane, diethanolamine, And polyhydric alcohols such as triethanolamine, polyoxypropylene, pentaerythritol, and sorbitol; and one or more of these can be used.

水溶性無機化合物としては、重合開始剤以外の塩化ナトリウム、硫酸水素ナトリウム、硫酸ナトリウムなどのアルカリ金属塩、塩化アンモニウム、硫酸水素アンモニウム、硫酸アンモニウム等のアンモニウム塩、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物や、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、カリウムミョウバン、塩化カルシウム、アルコキシチタン、炭酸ジルコニウムアンモニウム、酢酸ジルコニウムなどの多価金属塩、および炭酸水素塩、リン酸二水素塩、リン酸水素塩などの非還元性アルカリ金属塩pH緩衝剤が例示される。   Examples of water-soluble inorganic compounds include alkali metal salts such as sodium chloride, sodium hydrogen sulfate, and sodium sulfate other than the polymerization initiator, ammonium salts such as ammonium chloride, ammonium hydrogen sulfate, and ammonium sulfate, and alkalis such as sodium hydroxide and potassium hydroxide. Metal hydroxides, polyvalent metal salts such as aluminum chloride, polyaluminum chloride, aluminum sulfate, potassium alum, calcium chloride, alkoxy titanium, ammonium zirconium carbonate, zirconium acetate, and bicarbonates, dihydrogen phosphates, phosphorus Non-reducing alkali metal salt pH buffering agents such as oxyhydrogen salts are exemplified.

また、無機酸(塩)としては、塩酸、硫酸、リン酸、炭酸、ホウ酸、およびそれらの塩、例えば、アルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩が、また、有機酸(塩)としては、酢酸、プロピオン酸、乳酸、クエン酸、コハク酸、リンゴ酸、酒石酸およびそれらの塩、例えば、アルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩が代表的なものとして例示される。   Examples of inorganic acids (salts) include hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, carbonic acid, boric acid, and salts thereof, such as alkali metal salts and alkaline earth metal salts, and examples of organic acids (salts) include Representative examples include acetic acid, propionic acid, lactic acid, citric acid, succinic acid, malic acid, tartaric acid and salts thereof, for example, alkali metal salts and alkaline earth metal salts.

上記例示のうち、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリエチレングリコール、水溶性多価金属塩、塩化ナトリウム、硫酸水素アンモニウム、硫酸アンモニウム、硫酸、及び塩酸が混合助剤として好ましく使用される。   Of the above examples, polyoxyethylene alkyl ether, polyethylene glycol, water-soluble polyvalent metal salt, sodium chloride, ammonium hydrogen sulfate, ammonium sulfate, sulfuric acid, and hydrochloric acid are preferably used as mixing aids.

本発明の第一は、造粒方法に係るものであるため、本発明は所望とする粒子径未満の粒子を造粒して、適切な粒子径とする方法として用いることができる。本発明の造粒方法により微粉末のように、従来廃棄ロスとなっていたものを無駄なく使用することができる。例えば、所望とする粒子径未満の粒子(微粒)と、所望とする粒子径の粒子(目的粒)と、分級により所望とする粒子径より大きい粒子(粗粒)に分級した後、微粒を本発明の造粒方法により、造粒することにより、微粒をリサイクルすることができる。なお、目的粒の粒子径は、用いられる粉体の用途等に応じて適宜設定される。   Since the first of the present invention relates to a granulation method, the present invention can be used as a method of granulating particles having a particle diameter less than a desired particle diameter to obtain an appropriate particle diameter. According to the granulation method of the present invention, what has conventionally been a waste loss such as fine powder can be used without waste. For example, after classification into particles (fine particles) having a desired particle size (target particles), particles having a desired particle size (target particles), and particles (coarse particles) having a larger particle size than desired by classification, By granulating by the granulation method of the invention, the fine particles can be recycled. The particle size of the target particle is appropriately set according to the use of the powder used.

また、上記のように微粒のみを造粒するのではなく、粉体全体を本発明の第一の方法によって、造粒してもよい。かような形態であっても、発生する微粒を造粒することができ、含まれる微粒の量が低減する。具体的には、本発明の第一の造粒方法によって得られた粉体100質量部に対して、粒子径500μm未満の粉体が20%以下であることが好ましく、10%以下であることがより好ましい。造粒後の粉体の粒度分布は、造粒前の粉体の粒度分布と比較して高粒度側にシフトする。シフトする割合は、ラジカル重合剤の種類や量、水の比率、活性エネルギー線の照射条件、照射時の流動のさせ方等を適切に設定することにより変化する。粉体が吸水性樹脂である場合、最終的に得られる粉体は、500μm未満(ふるい分級で規定)の範囲の粒子径の粒子が、粉体100質量部に対して、好ましくは20質量部以下、より好ましくは10質量部以下、さらに好ましくは5質量部以下である。また、150μm未満の範囲の粒子径の粒子が粉体100質量部に対して、好ましくは3質量部以下、より好ましくは1質量部以下である。   Moreover, instead of granulating only the fine particles as described above, the entire powder may be granulated by the first method of the present invention. Even in such a form, the generated fine particles can be granulated, and the amount of fine particles contained is reduced. Specifically, the powder having a particle diameter of less than 500 μm is preferably 20% or less, preferably 10% or less, with respect to 100 parts by mass of the powder obtained by the first granulation method of the present invention. Is more preferable. The particle size distribution of the powder after granulation shifts to a higher particle size side as compared with the particle size distribution of the powder before granulation. The ratio of the shift is changed by appropriately setting the type and amount of the radical polymerization agent, the ratio of water, the irradiation condition of the active energy ray, the flow method during irradiation, and the like. When the powder is a water-absorbent resin, the final powder is preferably 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the powder having a particle size in the range of less than 500 μm (specified by sieve classification). Hereinafter, it is more preferably 10 parts by mass or less, and still more preferably 5 parts by mass or less. Further, the particles having a particle diameter in the range of less than 150 μm are preferably 3 parts by mass or less, more preferably 1 part by mass or less with respect to 100 parts by mass of the powder.

粉体が吸水性樹脂の場合、求められる特性から、最終的な粒子径が、好ましくは150μm以上が全粉体に対して好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上、さらに好ましくは98質量%以上、特に好ましくは100質量%である。粒子径が150μm以上の吸水性樹脂は、使用時に目詰まりを生じたり、吸水性能を低下させたりする虞が少ない。150μm以上の粒子径に整粒するために、吸水性樹脂を製造した後、150μm未満の吸水性樹脂(1)と150μm以上の吸水性樹脂(2)とを分級し、吸水性樹脂(1)を本発明の第一の造粒方法により造粒した後、再び分級し、得られた150μm以上の吸水性樹脂(3)を吸水性樹脂(2)に戻すことによって、所望の粒子径(150μm以上)の粒子が多く得られる。このように整粒された吸水性樹脂をさらに工程(1)および工程(2)を行ってもよいし、また、他の表面架橋工程を行ってもよい。なお、上記粒子径の数値としては、以下の実施例で記載された粒度分布の測定方法で測定された値を採用するものとする。   When the powder is a water-absorbent resin, the final particle size is preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, more preferably 150 μm or more based on the required properties. It is 98 mass% or more, Most preferably, it is 100 mass%. A water-absorbent resin having a particle diameter of 150 μm or more is less likely to cause clogging during use or to reduce water absorption performance. In order to adjust the particle size to 150 μm or more, after manufacturing the water absorbent resin, the water absorbent resin (1) of less than 150 μm and the water absorbent resin (2) of 150 μm or more are classified to obtain the water absorbent resin (1). After the granulation by the first granulation method of the present invention, classification is performed again, and the obtained water-absorbing resin (3) having a size of 150 μm or more is returned to the water-absorbing resin (2), thereby obtaining a desired particle diameter (150 μm Many particles of the above are obtained. The step (1) and the step (2) may be further performed on the water-absorbent resin thus sized, or another surface cross-linking step may be performed. In addition, as a numerical value of the said particle diameter, the value measured with the measuring method of the particle size distribution described in the following Examples shall be employ | adopted.

本発明の第二は、上記第一の発明で得られた粉体に対して分級または粉砕の少なくとも一方を行う、粉体の整粒方法である。   A second aspect of the present invention is a powder sizing method in which at least one of classification and pulverization is performed on the powder obtained in the first aspect.

第一の造粒方法によって得られた粉体中には、所望の粒子径の粒子(目的粒)以外に、粒子が複数個凝集した凝集物(粗粒)が含まれる場合がある。また、造粒前に比べて少ないものの微粒が含まれる場合もある。分級および/または粉砕(解砕)を行うことによって、粒度分布の狭い粉体が得られる。   The powder obtained by the first granulation method may contain aggregates (coarse particles) in which a plurality of particles are aggregated, in addition to particles (target particles) having a desired particle size. In addition, there may be a case where the amount of fine particles is smaller than that before granulation. By performing classification and / or pulverization (pulverization), a powder having a narrow particle size distribution can be obtained.

分級または粉砕による整粒の方法は、特に限定されるものではないが、以下の好適な2つの形態が挙げられる。   The method of sizing by classification or pulverization is not particularly limited, and examples thereof include the following two preferred forms.

(1)本発明の第一で得られた粉体を分級して、粗粒を除去して整粒粉体を得る工程と、前記粗粒を粉砕した後に分級して未粉砕の粗粒と微粒とを除去したものを、前記整粒粉体と合一する工程とを含む形態。   (1) A step of classifying the powder obtained in the first aspect of the present invention to remove coarse particles to obtain a sized powder; and after pulverizing the coarse particles, classify the uncrushed coarse particles; A form including a step of coalescing the finely sized powder with fine particles.

(2)本発明の第一で得られた粉体を粉砕した後に分級して整粒粉体を得る工程を含む形態。   (2) A mode including a step of pulverizing and classifying the powder obtained in the first aspect of the present invention to obtain a sized powder.

本発明の造粒方法によって、微粉末の量は低減するが、所望とする粒子径よりも大きい凝集物が生成する場合がある。かような凝集物は、粉砕により容易に適当な粒子径に整粒することができる。   Although the amount of fine powder is reduced by the granulation method of the present invention, agglomerates larger than the desired particle size may be produced. Such agglomerates can be easily sized to an appropriate particle size by pulverization.

このような粉砕に用いることができる粉砕機としては、例えば、粉体工学便覧(粉体工学会編、初版)の表1.10で分類されている粉砕機種名のうちでも、剪断粗砕機、衝撃破砕機、高速回転式粉砕機に分類されて、切断、剪断、衝撃、摩擦といった粉砕機構の1つ以上の機構を有するものが好ましく使用でき、それら機種に該当する粉砕機の中でも切断、剪断機構が主機構である粉砕機が特に好ましく使用できる。例えば、ロールミル(ロール回転形)粉砕機やナイフが回転して対象物を解砕する形式のナイフカッター式解砕機が好ましく挙げられる。   As a pulverizer that can be used for such pulverization, for example, among the pulverization model names classified in Table 1.10 of the Powder Engineering Handbook (Edition of the Powder Engineering Society, first edition), a shear pulverizer, It is classified into an impact crusher and a high-speed rotary crusher, and those having one or more crushing mechanisms such as cutting, shearing, impact, and friction can be preferably used. Among crushers corresponding to these models, cutting and shearing A crusher whose mechanism is the main mechanism can be used particularly preferably. For example, a roll cutter (roll rotary type) crusher or a knife cutter type crusher of a type in which a knife rotates to crush an object is preferable.

分級操作自体は従来公知の乾式分級機等を使用して行なうことができる。このような装置としては、ふるい網を用いて網目を通過する細粒と通過しない粗粒とに分けるふるい分け機、水平流型、上昇流型などによる沈降速度と上昇流速度との差によって粗粒と微粉末とを分級する重力分級機、遠心力場における粒子の沈降を利用する遠心分級機、粒子を含んだ気流の方向を急に変化させて慣性の大きい粒子を流線からはずして分級する慣性分級機などを使用することができる。   The classification operation itself can be performed using a conventionally known dry classifier or the like. Such devices include a sieving machine that uses a sieve screen to separate fine particles that pass through the mesh and coarse particles that do not pass through, a horizontal flow type, a rising flow type, etc. Gravity classifiers that classify particles and fine powders, centrifugal classifiers that use sedimentation of particles in a centrifugal field, and classify particles with large inertia by changing the direction of airflow containing particles suddenly. An inertia classifier or the like can be used.

さらに、分級によって除去される微粒をさらに第一の発明によって造粒する工程を加えてもよい。   Furthermore, you may add the process of granulating the fine particle removed by classification further by 1st invention.

本発明の第三は、粉体を製造する工程の少なくとも1つの工程で、本発明の第一の造粒方法で得られた粉体造粒物を、粉体を製造する工程の少なくとも1つの工程において添加する工程を含む、粉体の製造方法である。本発明の第一の造粒物は、粉体としての性能が維持、または向上しているので、リサイクルしても粉体の物性が維持される。   The third of the present invention is at least one of the steps of producing a powder, and at least one of the steps of producing a powder by using the powder granulated product obtained by the first granulation method of the present invention. It is a manufacturing method of powder including the process added in a process. Since the performance of the first granulated product of the present invention is maintained or improved as a powder, the physical properties of the powder are maintained even after recycling.

造粒物を添加する工程としては、粉体の製造工程中の1つ以上であれば、制限はない。粉体が吸水性樹脂である場合、例えば、単量体水溶液調製工程、重合工程、乾燥工程、粉砕・解砕・分級工程、表面処理工程、貯蔵工程等が挙げられる。各工程の輸送工程で添加することもできる。最終製品としての吸水性樹脂に対し、吸水性樹脂造粒物を添加することもできる。   The step of adding the granulated product is not limited as long as it is one or more in the powder production step. When the powder is a water-absorbing resin, for example, a monomer aqueous solution preparation step, a polymerization step, a drying step, a pulverization / disintegration / classification step, a surface treatment step, a storage step and the like can be mentioned. It can also be added in the transport step of each step. A water absorbent resin granulated product can also be added to the water absorbent resin as the final product.

具体的には、重合前の単量体水溶液に添加したり、重合途中あるいは重合後のゲルに添加したり、粉砕工程で添加したり、表面架橋剤の混合工程に添加したりすることができる。リサイクルする場合の吸水性樹脂造粒物は、必ずしも、乾燥、粉砕されている必要はなく、水性液体を混合した造粒物のままで添加することもできる。   Specifically, it can be added to the monomer aqueous solution before polymerization, added to the gel during polymerization or after polymerization, added in the pulverization step, or added to the mixing step of the surface cross-linking agent. . The water-absorbent resin granulated product for recycling does not necessarily need to be dried and pulverized, and can be added as a granulated product mixed with an aqueous liquid.

リサイクル方法としては、吸水性樹脂の微粉を、そのままの形で、単量体水溶液や重合途中もしくは重合後のゲルに添加して、リサイクルする方法が知られている。しかし、この方法は、微粉を単量体に混合しようとすると、微粉がママコを生成しやすいため、均一に混合することが容易でなかった。しかも、重合ゲルに添加する場合には、発生する水蒸気が配管や装置内面に付着してしまうという問題もあった。これに対し、吸水性樹脂の微粉を造粒物の形で単量体水溶液や重合ゲルに添加する場合は、そうしたママコの発生や、配管や装置内面への付着を防ぐことができて、吸水性樹脂の微粉のリサイクルを工業的に有利に行うことができる。   As a recycling method, there is known a method in which fine powder of a water-absorbing resin is added as it is to an aqueous monomer solution or a gel during or after polymerization for recycling. However, in this method, when the fine powder is mixed with the monomer, the fine powder tends to generate mamako, and thus it is not easy to mix uniformly. In addition, when added to the polymer gel, there is also a problem that the generated water vapor adheres to the piping and the inner surface of the apparatus. On the other hand, when adding water-absorbent resin fine powder in the form of a granulated product to the monomer aqueous solution or polymer gel, it is possible to prevent the occurrence of such mako and adhesion to the piping and the inner surface of the device. The fine powder of the conductive resin can be industrially advantageously recycled.

以下に、実施例および比較例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下では、便宜上、「質量部」を単に「部」と、「リットル」を単に「L」と記すことがある。実施例および比較例における、測定方法および評価方法を以下に示す。また、質量部、質量%は、各々重量部、重量%と同義とする。特に条件のない場合は、作業を室温(23±1℃)、湿度30RH%の条件下で行う。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these. Hereinafter, for convenience, “mass part” may be simply referred to as “part”, and “liter” may be simply referred to as “L”. Measurement methods and evaluation methods in Examples and Comparative Examples are shown below. Moreover, a mass part and mass% are synonymous with a weight part and weight%, respectively. Unless otherwise specified, work is performed at room temperature (23 ± 1 ° C.) and humidity of 30 RH%.

(1)粒度分布:質量平均粒子径(D50)および粒度分布の対数標準偏差(σζ)
吸水性樹脂または粒子状吸水剤10.0gを、室温(20〜25℃)、湿度50RH%の条件下で、目開き2000μm、1000μm、850μm、600μm、500μm、300μm、150μm、45μmの適宜選択したJIS標準ふるい(THE IIDA TESTING SIEVE:径8cm)に仕込み、振動分級器(IIDA SIEVE SHAKER、TYPE:ES−65型、SER.No.0501)により、5分間、分級を行ない、残留百分率Rを対数確率紙にプロットした。これにより、R=50質量%に相当する粒子径を質量平均粒子径(D50)として読み取った。
(1) Particle size distribution: mass average particle size (D50) and logarithmic standard deviation (σζ) of particle size distribution
A water-absorbing resin or a particulate water-absorbing agent 10.0 g was appropriately selected from room temperature (20 to 25 ° C.) and humidity 50 RH% with openings of 2000 μm, 1000 μm, 850 μm, 600 μm, 500 μm, 300 μm, 150 μm, and 45 μm. Charge into JIS standard sieve (THE IIDA TESTING SIVE: diameter 8 cm), perform classification for 5 minutes with vibration classifier (IIDA SIEVE SHAKER, TYPE: ES-65 type, SER. No. 0501), log residual percentage R logarithm Plotted on probability paper. Thereby, the particle diameter corresponding to R = 50 mass% was read as the mass average particle diameter (D50).

また、X1をR=84.1質量%、X2をR=15.9質量%の時のそれぞれの粒子径とすると、対数標準偏差(σζ)は下記の式で表される。すなわち、σζの値が小さいほど粒度分布が狭いことを意味する。   Further, when X1 is R = 84.1% by mass and X2 is each particle size when R = 15.9% by mass, the logarithmic standard deviation (σζ) is expressed by the following equation. That is, the smaller the value of σζ, the narrower the particle size distribution.

Figure 2008264672
Figure 2008264672

(2)遠心分離機保持容量(Centrifuge Retention Capacity;「CRC」とも称する)
CRCは、0.90質量%塩化ナトリウム水溶液(以下、単に「生理食塩水」とも称する)に対する無加圧下、30分間における吸収倍率を示す。
(2) Centrifugal Retention Capacity (also referred to as “CRC”)
CRC indicates the absorption capacity for 30 minutes with no pressure applied to a 0.90 mass% sodium chloride aqueous solution (hereinafter also simply referred to as “physiological saline”).

吸水性樹脂0.200gを不織布(南国パルプ工業株式会社製、商品名:ヒートロンペーパー、型式:GSP−22)製の袋(85mm×60mm)に均一に入れてヒートシールした後、室温にて大過剰(約500mL)の生理食塩水中に浸漬させた。30分後に袋を引き上げ、遠心分離機(株式会社コクサン製、型式:H−122)を用いてedena ABSORBENCY II 441.1−99に記載の遠心力(250G)で3分間水切りを行った後、袋の質量を測定した。この質量をW1(g)とした。また、同様の操作を吸水性樹脂を用いずに行い、その際の質量をW0(g)とした。そして、これらW1およびW0の値から、下記数式に従ってCRC(g/g)を算出した。   0.200 g of water-absorbent resin was uniformly put into a bag (85 mm × 60 mm) made of a nonwoven fabric (trade name: Heaton Paper, model: GSP-22, manufactured by Nankoku Pulp Industries Co., Ltd.) and heat sealed, and then at room temperature. It was immersed in a large excess (about 500 mL) of physiological saline. After 30 minutes, the bag was pulled up and drained for 3 minutes with a centrifugal force (250 G) described in edena ABSORBENCY II 441.1-99 using a centrifuge (manufactured by Kokusan Co., Ltd., model: H-122). The mass of the bag was measured. This mass was defined as W1 (g). Moreover, the same operation was performed without using a water absorbent resin, and the mass at that time was defined as W0 (g). And CRC (g / g) was computed from the value of these W1 and W0 according to the following numerical formula.

Figure 2008264672
Figure 2008264672

(3)加圧下吸収倍率(AAP)
内径60mmのプラスチックの支持円筒の底に、ステンレス製400メッシュの金網(目開きの大きさ38μm)を融着させ、室温(25±2℃)、湿度50RH%の条件下で、金網上に吸水性樹脂0.900gを均一に散布し、その上に、吸水性樹脂に対して4.83kPaの荷重を均一に加えることができるよう調整された、外径が60mmよりわずかに小さく支持円筒の内壁面との間に隙間が生じず、かつ上下の動きが妨げられないピストンと荷重とをこの順に載置して、この測定装置一式の質量Wa(g)を測定した。
(3) Absorption capacity under pressure (AAP)
A stainless steel 400 mesh wire mesh (aperture size 38 μm) is fused to the bottom of a plastic support cylinder with an inner diameter of 60 mm, and water is absorbed on the wire mesh at room temperature (25 ± 2 ° C.) and humidity 50 RH%. 0.900 g of the water-soluble resin was uniformly sprayed, and the outer diameter was adjusted to be able to uniformly apply a load of 4.83 kPa to the water-absorbent resin. A piston and a load in which no gap was formed between the wall surface and the vertical movement was not hindered were placed in this order, and the mass Wa (g) of this measuring device set was measured.

直径150mmのペトリ皿の内側に直径90mmのガラスフィルター(株式会社相互理化学硝子製作所社製、細孔直径:100〜120μm)を置き、0.9質量%塩化ナトリウム水溶液(生理食塩水)(23±1℃)をガラスフィルターの上面と同じレベルになるように加えた。その上に、直径90mmの濾紙1枚(ADVANTEC東洋株式会社製、品名:(JIS P 3801、No.2)、厚さ0.26mm、保留粒子径5μm)を載せ、表面が全て濡れるようにし、かつ過剰の液を除いた。   A glass filter with a diameter of 90 mm (manufactured by Mutual Riken Glass Co., Ltd., pore diameter: 100 to 120 μm) is placed inside a petri dish with a diameter of 150 mm, and a 0.9 mass% sodium chloride aqueous solution (physiological saline) (23 ± 1 ° C.) was added to the same level as the top surface of the glass filter. On top of that, a sheet of filter paper having a diameter of 90 mm (manufactured by ADVANTEC Toyo Co., Ltd., product name: (JIS P 3801, No. 2), thickness 0.26 mm, retained particle diameter 5 μm) was placed so that the entire surface was wetted. Excess liquid was removed.

測定装置一式を前記湿った濾紙上に載せ、液を荷重下で所定時間吸収させた。この吸収時間は、測定開始から算出して、1時間後とした。具体的には、1時間後、測定装置一式を持ち上げ、その質量W(g)を測定した。この質量測定はできるだけすばやく、かつ振動を与えないように行わなくてはならない。そして、W、Wから、次式によって加圧下吸収倍率(AAP)(g/g)を算出した。 A set of measuring devices was placed on the wet filter paper, and the liquid was absorbed under load for a predetermined time. This absorption time was calculated from the start of measurement and was 1 hour later. Specifically, after 1 hour, the measuring device set was lifted and its mass W b (g) was measured. This mass measurement must be performed as quickly as possible and without vibrations. Then, the absorption capacity under pressure (AAP) (g / g) was calculated from W a and W b by the following formula.

Figure 2008264672
Figure 2008264672

(4)全体含水率
底面の直径が4cm、高さ2cmのアルミ製カップに、吸水性樹脂1.00gをアルミ袋カップ底面に均一に広げ、この吸水性樹脂入りアルミ製カップの重さ[W4(g)]を測定した。これを180℃に調温した熱風乾燥機中に3時間放置し、熱風乾燥機から取り出した直後(少なくとも1分以内)の吸水性樹脂入りアルミ製カップの重さ[W5(g)]を測定した。そして、これらW4、W5から、次式に従って全体含水率(質量%)を算出した。
(4) Total moisture content 1.00 g of water absorbent resin is uniformly spread on the bottom of the aluminum bag cup in an aluminum cup having a bottom diameter of 4 cm and a height of 2 cm, and the weight of the aluminum cup containing the water absorbent resin [W4 (G)] was measured. This was left in a hot air dryer adjusted to 180 ° C. for 3 hours, and the weight [W5 (g)] of the water-absorbent resin-containing aluminum cup immediately after removal from the hot air dryer (within at least 1 minute) was measured. did. And from these W4 and W5, the whole moisture content (mass%) was computed according to following Formula.

Figure 2008264672
Figure 2008264672

(製造例1)
シグマ型羽根を2本有する内容積10Lのジャケット付きステンレス製双腕型ニーダーに蓋を付けて形成した反応器中に、70モル%の中和率を有するアクリル酸ナトリウムの水溶液5433g(単量体濃度:39質量%)を仕込み、当該水溶液に内部架橋剤であるポリエチレングリコールジアクリレート(平均エチレンオキサイドユニット数:n=9)12.83gを溶解させて反応液とした。次いで、この反応液を窒素ガス雰囲気下において脱気した。続いて、重合開始剤である過硫酸ナトリウムの10質量%水溶液29.43gおよびL−アスコルビン酸の0.1質量%水溶液24.53gを撹拌しながら反応液に添加した。その結果、約1分後に重合が開始した。そして、生成したゲルを粉砕しながら、20〜95℃にて重合を行い、重合が開始して30分後に含水ゲル状架橋重合体を取り出した。得られた含水ゲル状架橋重合体の粒子径は5mm以下であった。この粉砕された含水ゲル状架橋重合体を50メッシュ(目開き300μm)の金網上に広げ、175℃にて50分間熱風乾燥した。このようにして、不定形で、容易に粉砕されうる粉末状凝集体を得た。
(Production Example 1)
5433 g of an aqueous solution of sodium acrylate having a neutralization rate of 70 mol% (monomer) in a reactor formed by attaching a lid to a stainless steel double arm type kneader with an internal volume of 10 L and having two sigma blades Concentration: 39% by mass) was charged, and 12.83 g of polyethylene glycol diacrylate (average number of ethylene oxide units: n = 9) as an internal crosslinking agent was dissolved in the aqueous solution to prepare a reaction solution. Subsequently, this reaction liquid was deaerated under a nitrogen gas atmosphere. Subsequently, 29.43 g of a 10% by mass aqueous solution of sodium persulfate as a polymerization initiator and 24.53 g of a 0.1% by mass aqueous solution of L-ascorbic acid were added to the reaction solution while stirring. As a result, polymerization started after about 1 minute. Then, polymerization was performed at 20 to 95 ° C. while pulverizing the generated gel, and a hydrous gel-like crosslinked polymer was taken out 30 minutes after the polymerization started. The obtained hydrogel crosslinked polymer had a particle size of 5 mm or less. The crushed water-containing gel-like crosslinked polymer was spread on a 50 mesh (mesh opening 300 μm) wire net and dried with hot air at 175 ° C. for 50 minutes. In this way, an agglomerated powdery aggregate that can be easily pulverized was obtained.

得られた粉末状凝集体をロールミルを用いて粉砕し、さらに目開き425μmのJIS標準ふるいを用いて分級した。次いで、前記の操作で目開き425μmのふるいを通過した粒子を目開き125μmのJIS標準ふるいを用いて分級し、目開き125μmのふるいを通過した粒子を除去した。このようにして、吸水性樹脂(A)を得た。   The obtained powdery aggregate was pulverized using a roll mill, and further classified using a JIS standard sieve having an opening of 425 μm. Next, the particles that passed through the sieve having an opening of 425 μm by the above operation were classified using a JIS standard sieve having an opening of 125 μm, and the particles that passed through the sieve having an opening of 125 μm were removed. In this way, a water absorbent resin (A) was obtained.

得られた吸水性樹脂(A)の粒度分布を下記表1に示す。なお、下記表1において、「2000μm on」は、分級操作後に目開き2000μmの篩の上に残存した吸水性樹脂の割合(質量%)を示す。「45(600、500、300)μm pass」は、分級操作後に目開き45(600、500、300)μmの篩を通過した吸水性樹脂の割合(質量%)を示す。「x〜yμm」は、分級操作後に目開きxμmの篩を通過し、目開きyμmの篩の上に残存した吸水性樹脂の割合(質量%)を示す。   The particle size distribution of the obtained water-absorbent resin (A) is shown in Table 1 below. In Table 1 below, “2000 μm on” indicates the ratio (mass%) of the water-absorbing resin remaining on the sieve having an opening of 2000 μm after the classification operation. “45 (600, 500, 300) μm pass” indicates the ratio (mass%) of the water-absorbent resin that passed through a sieve having an opening of 45 (600, 500, 300) μm after the classification operation. “X to y μm” indicates the ratio (mass%) of the water-absorbent resin that passed through the sieve having an opening of x μm and remained on the sieve having an opening of y μm after the classification operation.

Figure 2008264672
Figure 2008264672

(実施例1)
ベースポリマーとしての吸水性樹脂(A)10gを500mL石英製セパラブルフラスコに加え、さらにポリエチレングリコールジアクリレート(平均エチレンオキサイドユニット数:n=9)0.02g、アクリル酸ナトリウム0.2g、アクリル酸0.08g、水1.6g、過硫酸アンモニウム0.1gを予め混合した処理液を加え、攪拌羽根(図2および図3に示す傾斜型4枚パドル;図2は、セパラブルフラスコ底面に対して上方向から見たパドルの概略図、図3は、図2のIII方向から見たパドルの概略図)で500rpm撹拌して(室温(23±1℃)、10分)、吸水性樹脂組成物を得た。
Example 1
10 g of water-absorbing resin (A) as a base polymer is added to a 500 mL quartz separable flask, 0.02 g of polyethylene glycol diacrylate (average number of ethylene oxide units: n = 9), 0.2 g of sodium acrylate, acrylic acid A processing solution in which 0.08 g, 1.6 g of water, and 0.1 g of ammonium persulfate were mixed in advance was added, and a stirring blade (an inclined four-paddle shown in FIGS. 2 and 3; FIG. 2 shows the bottom of the separable flask). A schematic view of the paddle as viewed from above, FIG. 3 is a schematic view of the paddle as viewed from the direction of III in FIG. 2) and is stirred at 500 rpm (room temperature (23 ± 1 ° C.), 10 minutes) to form a water absorbent resin composition Got.

メタルハライドランプ(ウシオ電機製、UVL−1500M2−N1)を取り付けた紫外線照射装置(同、UV−152/1MNSC3−AA06)を用いて、照射強度60mW/cmで10分間、室温(23±1℃)で紫外線をセパラブルフラスコの側方から照射し(図1)、造粒処理された吸水性樹脂を得た。ランプの中心はセパラブルフラスコの側面(石英面)からの距離が14cmになるように設置し(図1)、照射中、輻射熱による系内の温度を70〜80℃に調整した。得られた吸水性樹脂の粒度分布を表1に、各種評価結果を表2に示す。なお、「全体含水率補正後のCRC」及び「全体含水率補正後のAAP」は、以下に示す計算式によって算出した。なお、下記式において、「全体含水率補正前のCRC」とは、上記(5)の全体含水率を測定する前の吸水性樹脂の遠心分離機保持容量(CRC)であり、また、「全体含水率補正前のAAP」とは、上記(5)の全体含水率を測定する前の吸水性樹脂の加圧下吸収倍率(AAP)である。 Using an ultraviolet irradiation apparatus (UV-152 / 1MNSC3-AA06) equipped with a metal halide lamp (USHIO, UVL-1500M2-N1), at an irradiation intensity of 60 mW / cm 2 for 10 minutes at room temperature (23 ± 1 ° C. ) Was irradiated from the side of the separable flask (FIG. 1) to obtain a granulated water-absorbing resin. The center of the lamp was installed so that the distance from the side surface (quartz surface) of the separable flask was 14 cm (FIG. 1), and the temperature in the system due to radiant heat was adjusted to 70 to 80 ° C. during irradiation. Table 1 shows the particle size distribution of the obtained water-absorbent resin, and Table 2 shows the results of various evaluations. In addition, “CRC after correction of total moisture content” and “AAP after correction of total moisture content” were calculated by the following formulas. In the following formula, “CRC before correction of total moisture content” is the centrifuge retention capacity (CRC) of the water-absorbent resin before measuring the total moisture content of (5) above. “AAP before moisture content correction” is the absorption capacity (AAP) under pressure of the water absorbent resin before measuring the total moisture content in (5) above.

Figure 2008264672
Figure 2008264672

Figure 2008264672
Figure 2008264672

(実施例2)
水1.6gを水3.2gに変更した以外は、上記実施例1と同様に吸水性樹脂組成物を得た。また、実施例1と同様に吸水性樹脂組成物に対して紫外線照射を行った。得られた吸水性樹脂の粒度分布を表1に、各種評価結果を表2に示す。
(Example 2)
A water absorbent resin composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that 1.6 g of water was changed to 3.2 g of water. Further, as in Example 1, the water-absorbent resin composition was irradiated with ultraviolet rays. Table 1 shows the particle size distribution of the obtained water-absorbent resin, and Table 2 shows the results of various evaluations.

(比較例1)
ベースポリマーとしての吸水性樹脂(A)10gを500mL石英製セパラブルフラスコに加え、さらにポリエチレングリコールジアクリレート(平均エチレンオキサイドユニット数:n=9)0.02g、アクリル酸ナトリウム0.2g、アクリル酸0.08g、水0.9g、過硫酸アンモニウム0.1g、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル(数平均分子量 約2,000)0.05gを予め混合した処理液を加え、攪拌羽根(図2および図3に示す傾斜型4枚パドル)で500rpm撹拌して(23±1℃、10分)、吸水性樹脂組成物を得た。また、実施例1と同様に得られた吸水性樹脂組成物に対して紫外線照射を行った。得られた吸水性樹脂の粒度分布を表1に、各種評価結果を表2に示す。
(Comparative Example 1)
10 g of water-absorbing resin (A) as a base polymer is added to a 500 mL quartz separable flask, 0.02 g of polyethylene glycol diacrylate (average number of ethylene oxide units: n = 9), 0.2 g of sodium acrylate, acrylic acid A processing solution in which 0.08 g, 0.9 g of water, 0.1 g of ammonium persulfate, and 0.05 g of polyethylene glycol monomethyl ether (number average molecular weight of about 2,000) were mixed in advance was added, and a stirring blade (shown in FIGS. 2 and 3) was added. The mixture was stirred at 500 rpm (23 ± 1 ° C., 10 minutes) with an inclined four-sheet paddle to obtain a water-absorbent resin composition. Further, the water absorbent resin composition obtained in the same manner as in Example 1 was irradiated with ultraviolet rays. Table 1 shows the particle size distribution of the obtained water-absorbent resin, and Table 2 shows the results of various evaluations.

Figure 2008264672
Figure 2008264672

以上の結果より、実施例1および実施例2の吸水性樹脂の粒度分布は高粒度側にシフトし、造粒効果が向上していることが示された。また、実施例の吸水性樹脂は、表2に示す通り、従来の造粒物に比べて、吸水特性、特に加圧下吸水倍率に優れているものであった。また、実施例の吸水性樹脂は、残存するモノマー(ラジカル重合性化合物)が少なかった。これらの造粒物は、適宜、分級または粉砕し、最終製品となる粉体に混合しても高い吸水特性を維持できる。   From the above results, it was shown that the particle size distribution of the water-absorbent resins of Example 1 and Example 2 was shifted to the higher particle size side, and the granulation effect was improved. In addition, as shown in Table 2, the water-absorbent resins of the examples were superior in water absorption characteristics, particularly in water absorption capacity under pressure, as compared with conventional granulated products. In addition, the water-absorbent resin of Examples had a small amount of remaining monomer (radical polymerizable compound). Even if these granulated materials are classified or pulverized as appropriate and mixed with the powder as the final product, high water absorption characteristics can be maintained.

実施例で用いられた紫外線照射装置および攪拌装置の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the ultraviolet irradiation apparatus and stirring apparatus which were used in the Example. 実施例で用いられた攪拌装置の、セパラブルフラスコ底面に対して上方向から見たパドルの概略図である。It is the schematic of the paddle seen from the upper direction with respect to the separable flask bottom face of the stirring apparatus used in the Example. 図2のIII方向から見たパドルの概略図である。It is the schematic of the paddle seen from the III direction of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 紫外線照射装置、
2 ランプ、
3 セパラブルフラスコ、
3a セパラブルフラスコ底面、
4 パドル。
1 UV irradiation equipment,
2 lamps,
3 Separable flask,
3a bottom of separable flask,
4 Paddles.

Claims (10)

(1)粉体と、ラジカル重合性化合物と、前記粉体100質量部に対して10質量部以上の水と、を混合して含水した粉体組成物を得る混合工程と、
(2)前記粉体組成物に活性エネルギー線を照射する照射工程と、
を含む、粉体の造粒方法。
(1) A mixing step of obtaining a powder composition containing water by mixing 10 parts by mass or more of water with respect to 100 parts by mass of the powder, radically polymerizable compound, and
(2) an irradiation step of irradiating the powder composition with active energy rays;
A method for granulating a powder.
前記ラジカル重合性化合物の混合量が、前記粉体100質量部に対して1〜50質量部である、請求項1に記載の造粒方法。   The granulation method according to claim 1, wherein a mixing amount of the radical polymerizable compound is 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the powder. 前記混合工程において、ラジカル重合開始剤を同時または別途混合して含水した粉体組成物を得る、請求項1または2に記載の造粒方法。   The granulation method according to claim 1 or 2, wherein, in the mixing step, a powder composition containing water by mixing radical polymerization initiators simultaneously or separately is obtained. 前記粉体は、吸水性樹脂である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の造粒方法。   The granulation method according to claim 1, wherein the powder is a water absorbent resin. 前記照射工程が、前記粉体組成物を流動させて前記活性エネルギー線を照射する工程を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の造粒方法。   The granulation method according to any one of claims 1 to 4, wherein the irradiation step includes a step of flowing the powder composition to irradiate the active energy ray. 少なくとも一部が層流状態で前記粉体組成物を流動させる、請求項5に記載の造粒方法。   The granulation method according to claim 5, wherein at least a part of the powder composition is fluidized in a laminar flow state. 前記活性エネルギー線が紫外線である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の造粒方法。   The granulation method according to any one of claims 1 to 6, wherein the active energy rays are ultraviolet rays. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の造粒方法で得られた粉体造粒物であって、前記粉体造粒物100質量部に対して、粒子径500μm未満の粉体が20質量部以下である粉体造粒物。   A powder granulated product obtained by the granulation method according to any one of claims 1 to 7, wherein a powder having a particle diameter of less than 500 µm is contained with respect to 100 parts by mass of the powder granulated product. Powder granulated product which is 20 parts by mass or less. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の造粒方法で得られた粉体造粒物に対して分級または粉砕の少なくとも一方を行う、粉体の整粒方法。   A powder sizing method in which at least one of classification and pulverization is performed on the powder granulated product obtained by the granulation method according to claim 1. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の造粒方法で得られた粉体造粒物を、粉体を製造する工程の少なくとも1つの工程において添加する工程を含む、粉体の製造方法。   A method for producing a powder, comprising the step of adding the powder granulated product obtained by the granulation method according to any one of claims 1 to 7 in at least one step of producing a powder. .
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