JP2022011517A - Method for producing water absorbent - Google Patents

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剛 従野
Takeshi Yorino
直樹 片倉
Naoki Katakura
敦裕 野田
Atsuhiro Noda
芳史 足立
Yoshiji Adachi
峻一 田島
Shunichi Tajima
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Nippon Shokubai Co Ltd
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Abstract

To provide means whereby: even if a water-absorbing resin is recovered, a resultant water absorbent does not show a decrease in water absorption ratios under/not under pressure.SOLUTION: A method for producing a water absorbent includes adding a water-absorbing resin solution, obtained from a water-absorbing resin and an alkali aqueous solution, to a water absorbent production process.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、吸水剤の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a water absorbing agent.

吸水性樹脂(SAP/SuperAbsorbentPolymer)は、水膨潤性水不溶性の高分子ゲル化剤であり、紙オムツや生理用ナプキン等の吸収性物品、農園芸用の保水剤、工業用の止水剤等、様々な分野で多用されている。 A water-absorbent resin (SAP / SuperAbsorbentPolymer) is a water-swellable water-insoluble polymer gelling agent, which is an absorbent article such as a disposable diaper or a sanitary napkin, a water-retaining agent for agriculture and horticulture, a water-stopping agent for industrial use, and the like. , Is widely used in various fields.

上記吸水性樹脂は、その原料として多くの単量体や親水性高分子が使用されているが、吸水性能の観点から、酸基含有不飽和単量体から構成される重合体を主成分とする吸水性樹脂が、工業的に最も多く生産されている。 Many monomers and hydrophilic polymers are used as raw materials for the water-absorbent resin, but from the viewpoint of water-absorbing performance, the main component is a polymer composed of an acid group-containing unsaturated monomer. Water-absorbent resin is the most industrially produced.

上記吸水性樹脂には、主用途である紙オムツの高性能化に伴い、様々な機能(高物性化)が求められている。特に、無加圧下吸水倍率や加圧下吸水倍率は基本物性として非常に重要である。 The water-absorbent resin is required to have various functions (higher physical properties) as the performance of paper diapers, which is the main use, is improved. In particular, the non-pressurized water absorption ratio and the pressurized water absorption ratio are very important as basic physical properties.

このような吸水性樹脂は、シート状、繊維状、フィルム状等、様々な形状とすることができるが、一般的には、粉末状又は粒子状の吸水剤として使用されることが多い。 Such a water-absorbent resin can have various shapes such as a sheet shape, a fibrous shape, and a film shape, but is generally used as a powder-like or particle-like water-absorbent agent.

粉末状又は粒子状の吸水剤の主な製造方法として、水溶液重合法や逆相懸濁重合法が挙げられる。特に、単量体水溶液を用いて重合を行う水溶液重合法では、通常、粒子状の吸水性樹脂を最終的に得るために、酸基含有不飽和単量体水溶液を重合する重合工程、重合で得られた含水ゲル状重合体を粉砕するゲル粉砕(細粒化)工程、粉砕ゲルを乾燥する乾燥工程、乾燥物を粉砕する粉砕工程、粉砕物を適正な粒度範囲に調整する分級工程、分級された吸水性樹脂粉末に表面架橋剤で処理する表面架橋工程といった多くの製造工程を必要としている。 Examples of a method for producing a powdery or particulate water-absorbing agent include an aqueous solution polymerization method and a reverse phase suspension polymerization method. In particular, in the aqueous solution polymerization method in which polymerization is carried out using a monomer aqueous solution, usually, in order to finally obtain a particulate water-absorbent resin, a polymerization step of polymerizing an acid group-containing unsaturated monomer aqueous solution is performed. Gel crushing (fine granulation) step to crush the obtained hydrogel polymer, drying step to dry the crushed gel, crushing step to crush the dried product, classification step to adjust the crushed product to an appropriate particle size range, classification. Many manufacturing steps such as a surface cross-linking step of treating the water-absorbent resin powder with a surface cross-linking agent are required.

このような製造工程においては、微粉や規格外品などの不要な吸水性樹脂が発生する。例えば、発生する微粉量は、生産量全体の10~数10質量%(例えば20~30質量%)に達する。不要な吸水性樹脂は製造プロセス中で除去されるが、除去された吸水性樹脂の廃棄はコスト的に不利であるため、分級工程以前の工程、特に乾燥工程以前の工程に除去された吸水性樹脂が回収・再利用される。これまでに吸水性樹脂の回収・再利用については多くの検討がなされている。 In such a manufacturing process, unnecessary water-absorbent resin such as fine powder and non-standard products is generated. For example, the amount of fine powder generated reaches 10 to several tens of mass% (for example, 20 to 30% by mass) of the total production amount. Unnecessary water-absorbent resin is removed during the manufacturing process, but the disposal of the removed water-absorbent resin is costly, so the water-absorbency removed in the process before the classification process, especially in the process before the drying process. The resin is collected and reused. So far, many studies have been made on the recovery and reuse of water-absorbent resins.

特許文献1では、アクリル酸に吸水性樹脂の微粉を分散させて分散液を得た後、当該分散液を単量体水溶液に添加することで、微粉の再利用を行っている。 In Patent Document 1, fine powder of a water-absorbent resin is dispersed in acrylic acid to obtain a dispersion liquid, and then the dispersion liquid is added to a monomer aqueous solution to reuse the fine powder.

また、特許文献2では、吸水性樹脂の微粉をアルカリ物質で処理した後、当該処理体を単量体水溶液に添加することで、微粉の再利用を行っている。特許文献2によれば、当該工程を行うことで、得られる吸水性樹脂は、荷重がかかっていない状態で液体を保持する吸収容量が改良されるとある。なお、特許文献2でいうアルカリ物質による処理は、「噴霧または滴下により、高吸収性ポリマーの微粉の上に均等に分布される」とあり、処理によっても微粉の形態が維持されている。 Further, in Patent Document 2, after treating the fine powder of the water-absorbent resin with an alkaline substance, the treated product is added to the monomer aqueous solution to reuse the fine powder. According to Patent Document 2, by performing the step, the water-absorbent resin obtained has an improved absorption capacity for holding a liquid in a state where no load is applied. The treatment with an alkaline substance referred to in Patent Document 2 states that "by spraying or dropping, the fine powder is evenly distributed on the fine powder of the highly absorbent polymer", and the form of the fine powder is maintained even by the treatment.

また、微粉の回収方法として、微粉を造粒して回収する方法がある。微粉を造粒する際に、微粉造粒物の強度が不足していると、例えば、乾燥工程、粉砕工程及び分級工程において再び微粉が発生することになり、その結果として、製造プロセス全体で発生する微粉量が増加する。これまで、微粉造粒物の強度を改善するための種々の提案がなされている。例えば、特許文献3では、例えば、多量の温水で微粉をゲル化させることにより、微粉同士を強固に結着させる方法が提案されている。 Further, as a method for recovering fine powder, there is a method of granulating and recovering fine powder. When the fine powder is granulated, if the strength of the fine powder granulated product is insufficient, for example, the fine powder is generated again in the drying step, the crushing step and the classification step, and as a result, it is generated in the entire manufacturing process. Increases the amount of fine powder. So far, various proposals have been made to improve the strength of the finely divided granulated product. For example, Patent Document 3 proposes, for example, a method of firmly binding fine powders to each other by gelling the fine powders with a large amount of warm water.

特表平5-508674号公報Special Table No. 5-508674 Gazette 特表2012-506462号公報Japanese Patent Publication No. 2012-506462 特開平11-106514号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-106514

特許文献2の記載によれば、当該プロセスによって、未処理の微粉を添加した場合よりも得られる吸水性樹脂の無加圧下吸水倍率(CRC;Centirfuge Retension Capacity)が改善されるとあるが、改良の余地が依然としてある。さらに、無加圧下吸水倍率と同様の基本物性である加圧下吸水倍率の低下の抑制も重要な課題である。 According to the description of Patent Document 2, the process improves the water absorption ratio (CRC) of the water-absorbent resin obtained under no pressure as compared with the case where the untreated fine powder is added, but it is improved. There is still room for. Furthermore, it is also an important issue to suppress a decrease in the water absorption ratio under pressure, which is the same basic physical property as the water absorption ratio under no pressure.

一方、吸水性樹脂を構成する重合体は、アクリル酸などの酸基含有不飽和単量体を重合開始剤などとともに添加し、加熱により重合させることにより製造される。この際、重合体製造後の重合体反応物には、原料として用いられた酸基含有不飽和単量体成分が少なからず残存するという問題がある(残存モノマーの問題)。これは、重合体の生産性や性能の観点から鑑みて好ましいものではない。また、特に人体へ接触する用途においては、残存モノマーによる毒性や刺激性を可能な限り低減することが求められる。しかしながら、造粒による微粉回収方法などのこれまでの微粉回収によって得られた吸水性樹脂を再利用する場合、得られる吸水性樹脂の残存モノマーが増加する傾向にあった。 On the other hand, the polymer constituting the water-absorbent resin is produced by adding an acid group-containing unsaturated monomer such as acrylic acid together with a polymerization initiator and the like and polymerizing by heating. At this time, there is a problem that not a little acid group-containing unsaturated monomer component used as a raw material remains in the polymer reaction product after the polymer is produced (problem of residual monomer). This is not preferable from the viewpoint of the productivity and performance of the polymer. Further, especially in applications in which it comes into contact with the human body, it is required to reduce the toxicity and irritation caused by the residual monomer as much as possible. However, when the water-absorbent resin obtained by the conventional fine powder recovery method such as the fine powder recovery method by granulation is reused, the residual monomer of the obtained water-absorbent resin tends to increase.

本発明の目的は、微粉などの吸水性樹脂を回収・再利用した場合であっても、得られる吸水剤の無加圧下吸水倍率や加圧下吸水倍率の低下を抑制する、吸水剤の製造方法を提供することである。 An object of the present invention is a method for producing a water-absorbing agent, which suppresses a decrease in the non-pressurized water-absorbing ratio and the pressurized water-absorbing ratio of the obtained water-absorbing agent even when the water-absorbing resin such as fine powder is recovered and reused. Is to provide.

本発明の他の目的は、製品中の残存モノマー量が低減する、吸水剤の製造方法を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a method for producing a water absorbing agent, which reduces the amount of residual monomers in the product.

本発明は、吸水性樹脂およびアルカリ剤により得られる吸水性樹脂溶解液を吸水剤の製造工程に添加する点に特徴を有する。 The present invention is characterized in that a water-absorbent resin solution obtained by a water-absorbent resin and an alkaline agent is added to the process of manufacturing the water-absorbent agent.

本発明の吸水剤の製造方法によれば、微粉などの吸水性樹脂を回収・再利用した場合であっても、得られる吸水剤の無加圧下吸水倍率の低下が抑制される。また、本発明の吸水剤の製造方法によれば、得られる吸水剤の残存モノマー量が低減される。 According to the method for producing a water-absorbent agent of the present invention, even when a water-absorbent resin such as fine powder is recovered and reused, a decrease in the water absorption ratio of the obtained water-absorbent agent under no pressure is suppressed. Further, according to the method for producing a water-absorbing agent of the present invention, the amount of residual monomers of the obtained water-absorbing agent is reduced.

以下、本発明について詳しく説明するが、本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下に例示する以外にも、本発明の趣旨を損なわない範囲内で適宜変更して、実施することが可能である。また、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。複数の実施形態についてそれぞれ開示された技術的手段を、適宜組み合わせて得られる他の実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。
〔1〕用語の定義
〔1-1〕「吸水性樹脂」
本発明における「吸水性樹脂」とは、水膨潤性水不溶性の高分子ゲル化剤を指し、下記の物性を満たすものをいう。即ち、水膨潤性としてNWSP 241.0.R2(15)(NWSPについては後述する)で規定されるCRC(遠心分離機保持容量)が5g/g以上であり、かつ、水不溶性としてNWSP 270.0.R2(15)で規定されるExt(水可溶分)が50質量%以下である高分子ゲル化剤を指す。
The present invention will be described in detail below. It is possible to do. Further, the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims. Other embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed for each of the plurality of embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
[1] Definition of terms [1-1] "Water-absorbent resin"
The "water-absorbent resin" in the present invention refers to a water-swellable water-insoluble polymer gelling agent, and refers to a resin that satisfies the following physical properties. That is, as water swelling property, NWSP 241.0. The CRC (centrifugal force holding capacity) defined by R2 (15) (NWSP will be described later) is 5 g / g or more, and NWSP 270.0. Refers to a polymer gelling agent having an Ext (water-soluble content) of 50% by mass or less as defined by R2 (15).

上記吸水性樹脂は、その用途・目的に応じた設計が可能であり、特に限定されないが、カルボキシル基を有する不飽和単量体を架橋重合させた親水性架橋重合体であることが好ましい。また、全量が架橋重合体である形態に限定されず、添加剤等を含んだ組成物であってもよい。 The water-absorbent resin can be designed according to its use and purpose, and is not particularly limited, but is preferably a hydrophilic crosslinked polymer obtained by cross-linking and polymerizing an unsaturated monomer having a carboxyl group. Further, the total amount is not limited to the form of a crosslinked polymer, and a composition containing an additive or the like may be used.

本発明における「吸水性樹脂」は表面架橋(別称;後架橋、2次架橋)されたものであってもよく、表面架橋されていないものであってもよい。なお、本発明では所定の表面架橋処理が完了した吸水性樹脂を、別途、表面架橋された吸水性樹脂と称することもある。 The "water-absorbent resin" in the present invention may be surface-crosslinked (also known as post-crosslinked; secondary crosslinked) or may not be surface-crosslinked. In the present invention, the water-absorbent resin for which the predetermined surface cross-linking treatment has been completed may be separately referred to as a surface-crosslinked water-absorbent resin.

〔1-2〕「ポリ(メタ)アクリル酸(塩)」
本発明における「ポリ(メタ)アクリル酸(塩)」とは、ポリ(メタ)アクリル酸及び/又はその塩を指し、主成分として(メタ)アクリル酸及び/又はその塩(以下、「(メタ)アクリル酸(塩)」とも称する)を繰り返し単位として含み、任意成分としてグラフト成分を含む架橋重合体を意味する。
[1-2] "Poly (meth) acrylic acid (salt)"
The "poly (meth) acrylic acid (salt)" in the present invention refers to poly (meth) acrylic acid and / or a salt thereof, and (meth) acrylic acid and / or a salt thereof as a main component (hereinafter, "(meth) acrylic acid (meth)". ) Acrylic acid (salt) ”) as a repeating unit, and means a crosslinked polymer containing a graft component as an optional component.

上記「主成分」とは、(メタ)アクリル酸(塩)の使用量(含有量)が、重合に用いられる単量体全体に対して、好ましくは50モル%~100モル%、より好ましくは70モル%~100モル%、更に好ましくは90モル%~100モル%、特に好ましくは実質100モル%であることを意味する。 The above-mentioned "main component" means that the amount (content) of (meth) acrylic acid (salt) used is preferably 50 mol% to 100 mol%, more preferably 50 mol% to 100 mol%, based on the total amount of the monomer used for the polymerization. It means that it is 70 mol% to 100 mol%, more preferably 90 mol% to 100 mol%, and particularly preferably substantially 100 mol%.

ここで、ポリ(メタ)アクリル酸(塩)は、未中和でもよいが、好ましくは部分中和または完全中和されたポリ(メタ)アクリル酸塩であり、より好ましくは一価の塩、さらに好ましくはアルカリ金属塩又はアンモニウム塩、よりさらに特に好ましくはアルカリ金属塩、特に好ましくはナトリウム塩である。 Here, the poly (meth) acrylic acid (salt) may be unneutralized, but is preferably a partially neutralized or completely neutralized poly (meth) acrylate, more preferably a monovalent salt. It is more preferably an alkali metal salt or an ammonium salt, still more preferably an alkali metal salt, and particularly preferably a sodium salt.

(1-3)「吸水剤」
本発明における「吸水剤」とは、吸水性樹脂を主成分として含む、水性液の吸収ゲル化剤を意味する。本発明に係る吸水剤は、水性液を吸収するための衛生材料として好適に使用される。本発明の吸水剤中に吸水性樹脂は好ましくは60~100質量%、70~100質量%、80~100質量%、90~100質量%含まれ、その他の成分として、後述する各種の添加剤を含んでいてもよい。即ち、これらの成分が一体化された吸水性樹脂組成物も本発明の吸水剤の範疇である。なお、本発明の吸水剤を吸水性樹脂、吸水性樹脂粉末、および吸水性樹脂粒子と称す場合がある。特に下記評価方法の定義において、吸水剤を評価する場合には、吸水性樹脂は吸水剤に置き換えて定義される。
(1-3) "Water absorbent"
The "water-absorbing agent" in the present invention means an absorbent gelling agent for an aqueous liquid containing a water-absorbent resin as a main component. The water-absorbing agent according to the present invention is suitably used as a sanitary material for absorbing an aqueous liquid. The water-absorbent resin of the present invention preferably contains 60 to 100% by mass, 70 to 100% by mass, 80 to 100% by mass, and 90 to 100% by mass, and various additives described later as other components. May include. That is, the water-absorbent resin composition in which these components are integrated is also in the category of the water-absorbent agent of the present invention. The water-absorbent agent of the present invention may be referred to as a water-absorbent resin, a water-absorbent resin powder, and water-absorbent resin particles. In particular, in the definition of the following evaluation method, when the water-absorbing agent is evaluated, the water-absorbent resin is defined by replacing it with the water-absorbing agent.

〔1-3〕評価方法の定義
「NWSP」は「Non-Woven Standard Procedures-Edition 2015」を表し、EDANA(European Disposables And Nonwovens Association、欧州不織布工業会)とINDA(Association of the Nonwoven Fabrics Industry、北米不織布工業会)が、不織布及びその製品の評価法を米国および欧州で統一して共同で発行したものであり、吸水性樹脂の標準的な測定法を示すものである。特に断りのない限り、本発明では「Non-Woven Standard Procedures-Edition 2015」に準拠して、吸水性樹脂の物性を測定する。NWSPに記載のない評価方法に関しては、実施例に記載された方法及び条件で測定する。
[1-3] Definition of evaluation method "NWSP" stands for "Non-Woven Standard Procedures-Edition 2015" and represents EDANA (European Disposables And Nonwovens Association, European Nonwoven Fabric Industry Association) and INDA (European Nonwoven Fabric Industry Association). The Nonwoven Fabric Industry Association) has jointly issued a unified evaluation method for non-woven fabrics and their products in the United States and Europe, and indicates a standard measurement method for water-absorbent resins. Unless otherwise specified, in the present invention, the physical properties of the water-absorbent resin are measured in accordance with "Non-Woven Standard Procedures-Edition 2015". For evaluation methods not described in NWSP, measurement is performed by the methods and conditions described in Examples.

〔1-3-1〕「CRC」(NWSP 241.0.R2(15))
「CRC」は、CentrifugeRetentionCapacity(遠心分離機保持容量)の略称であり、吸水性樹脂の無加圧下での吸水倍率(「吸水倍率」と称する場合もある)を意味する。具体的には、吸水性樹脂0.2gを不織布製の袋に入れた後、大過剰の0.9質量%塩化ナトリウム水溶液中に30分間浸漬して自由膨潤させ、その後、遠心分離機(250G)で3分間、水切りした後の吸水倍率(単位;g/g)のことをいう。なお、重合後及び/又はゲル粉砕後の含水ゲルについては、含水ゲル0.4gを使用し、測定時間を24時間に変更し、且つ固形分補正してCRCを求める。
[1-3-1] "CRC" (NWSP 241.0.R2 (15))
"CRC" is an abbreviation for Centrifuge Retention Capacity (centrifugator holding capacity), and means a water absorption ratio (sometimes referred to as a "water absorption ratio") of a water-absorbent resin under no pressure. Specifically, 0.2 g of a water-absorbent resin is placed in a bag made of a non-woven fabric, and then immersed in a large excess of 0.9 mass% sodium chloride aqueous solution for 30 minutes for free swelling, and then a centrifuge (250 G). ) For 3 minutes, the water absorption ratio (unit: g / g) after draining. For the hydrous gel after polymerization and / or gel pulverization, 0.4 g of hydrogel is used, the measurement time is changed to 24 hours, and the solid content is corrected to obtain CRC.

〔1-3-2〕「PSD」(NWSP 220.0.R2(15))
「PSD」は、ParticleSizeDistributionの略称であり、篩分級により測定される吸水性樹脂の粒度分布を意味する。なお、質量平均粒子径(D50)及び粒度分布の対数標準偏差(σζ)は、米国特許第7638570号のカラム27~28の(3)質量平均粒子径(D50)及び粒度分布の対数標準偏差に記載された方法と同様の方法で振動分級機(電源60Hz)にて測定される。
[1-3-2] "PSD" (NWSP 220.0.R2 (15))
"PSD" is an abbreviation for Particle Size Division, and means the particle size distribution of the water-absorbent resin measured by sieving classification. The mass average particle size (D50) and the logarithmic standard deviation (σζ) of the particle size distribution are the (3) mass average particle size (D50) and the logarithmic standard deviation of the particle size distribution of columns 27 to 28 of US Pat. No. 7,638,570. It is measured by a vibration classifier (power supply 60 Hz) in the same manner as described.

〔1-3-3〕「AAP」(NWSP 242.0.R2(15))
「AAP」は、AbsorptionAgainstPressureの略称であり、吸水性樹脂の加圧下における吸水倍率を意味する。具体的には、実施例に記載の条件で測定した吸水倍率(単位;g/g)のことをいう。
[1-3-3] "AAP" (NWSP 242.0.R2 (15))
"AAP" is an abbreviation for AbsorptionAgainstPressure, and means the water absorption ratio under pressure of the water-absorbent resin. Specifically, it refers to the water absorption ratio (unit: g / g) measured under the conditions described in the examples.

〔1-3-4〕「ResidualMonomers」(NWSP 210.0.R2(15))
「ResidualMonomers」は、吸水性樹脂中に残存する単量体(モノマー)質量(以下、「残存モノマー」と称する)の、吸水性樹脂の質量に対する割合(単位;ppm)を意味する。具体的には、吸水性樹脂1.0gを0.9質量%塩化ナトリウム水溶液200mlに添加し、1時間攪拌した後に溶出したモノマー量を、高速液体クロマトグラフィーを用いて測定する。尚、含水ゲルの残存モノマーは、必要により強制冷却等の重合停止操作を行った後、後述する方法にて測定して得られる残存モノマー質量の、含水ゲルの樹脂固形分の質量に対する割合(単位;質量%)とする。
[1-3-4] "ResidalMonomers" (NWSP 210.0.R2 (15))
"Residal Monomers" means the ratio (unit: ppm) of the mass of the monomer (monomer) remaining in the water-absorbent resin (hereinafter referred to as "residual monomer") to the mass of the water-absorbent resin. Specifically, 1.0 g of a water-absorbent resin is added to 200 ml of a 0.9 mass% sodium chloride aqueous solution, and the amount of the monomer eluted after stirring for 1 hour is measured by using high performance liquid chromatography. The residual monomer of the hydrous gel is the ratio (unit) of the mass of the residual monomer obtained by measuring by the method described later after performing a polymerization termination operation such as forced cooling to the mass of the resin solid content of the hydrogel. ; Mass%).

〔1-3-5〕「Vortex」
本発明における「Vortex」とは、吸水性樹脂の吸水速度を表す指標であり、2.0gの吸水性樹脂が50mlの0.9質量%の塩化ナトリウム水溶液を所定の状態まで吸水するのに要する時間(単位;秒)を意味する。
[1-3-5] "Vortex"
"Vortex" in the present invention is an index showing the water absorption rate of the water-absorbent resin, and is required for 2.0 g of the water-absorbent resin to absorb 50 ml of a 0.9% by mass sodium chloride aqueous solution to a predetermined state. It means time (unit; seconds).

〔1-4〕その他
本明細書において、範囲を示す「X~Y」は「X以上、Y以下」を意味する。また、特に注釈のない限り、質量の単位である「t(トン)」は「Metricton(メトリックトン)」を意味し、「ppm」は「質量ppm」又は「重量ppm」を意味する。更に、「質量」と「重量」、「質量部」と「重量部」、「質量%」と「重量%」はそれぞれ同義語として扱う。また、「~酸(塩)」は「~酸及び/又はその塩」、「(メタ)アクリル」は「アクリル及び/又はメタクリル」をそれぞれ意味する。
〔2〕吸水剤の製造方法
本発明に係る製造方法は、吸水性樹脂およびアルカリ剤により得られる吸水性樹脂溶解液を得、前記吸水性樹脂溶解液を吸水性樹の製造工程に添加する吸水剤の製造方法である。以下、アルカリ剤と混合される吸水性樹脂を吸水性樹脂Aとも称する。
[1-4] Others In the present specification, "XY" indicating a range means "X or more and Y or less". Unless otherwise specified, "t (ton)", which is a unit of mass, means "Metericton", and "ppm" means "mass ppm" or "weight ppm". Further, "mass" and "weight", "mass part" and "weight part", and "mass%" and "weight%" are treated as synonyms, respectively. Further, "-acid (salt)" means "-acid and / or a salt thereof", and "(meth) acrylic" means "acrylic and / or methacrylic".
[2] Method for producing a water-absorbent agent In the production method according to the present invention, a water-absorbent resin solution obtained by a water-absorbent resin and an alkaline agent is obtained, and the water-absorbent resin solution is added to the process for producing a water-absorbent tree. It is a method for manufacturing an agent. Hereinafter, the water-absorbent resin mixed with the alkaline agent is also referred to as water-absorbent resin A.

このような製造方法によって得られる吸水剤は、回収した吸水性樹脂を吸水剤の製造工程中へ再利用した場合であっても、CRCやAAPの基本物性の低下を抑制することができる。吸水性樹脂溶解液においては、吸水性樹脂Aは粉末状やゲル状ではなく、溶解した吸水性樹脂として存在する。吸水性樹脂が溶解した形態であることで、吸水性樹脂Aは、原料単量体及び/又は原料単量体由来の可溶性成分となり、当該溶解液を吸水剤の製造工程に使用することにより、工程内での加温などにより吸水性樹脂に組み込まれる(反応する)ことが可能となる。ゆえに、得られる吸水剤の物性の低下が抑制されるものと考えられる。 The water-absorbent agent obtained by such a production method can suppress deterioration of the basic physical properties of CRC and AAP even when the recovered water-absorbent resin is reused during the production process of the water-absorbent agent. In the water-absorbent resin solution, the water-absorbent resin A does not exist in the form of powder or gel, but exists as a dissolved water-absorbent resin. By the form in which the water-absorbent resin is dissolved, the water-absorbent resin A becomes a soluble component derived from the raw material monomer and / or the raw material monomer, and by using the dissolved solution in the manufacturing process of the water-absorbent agent, the water-absorbent resin A becomes a soluble component. It becomes possible to incorporate (react) into the water-absorbent resin by heating in the process. Therefore, it is considered that the deterioration of the physical properties of the obtained water-absorbing agent is suppressed.

また、回収した微粉を造粒して再利用する方法などの従来の微粉回収・再利用によって得られた吸水剤では残存モノマーが増加する傾向にあった。吸水性樹脂を従来の方法(微粉造粒など)によって吸水性樹脂のプロセス中に再利用すると、再利用した吸水性樹脂が周囲の単量体水溶液や含水ゲルから単量体を捕捉し、単量体の反応性を低下させるため、最終製品の残存モノマー量の増加につながるためであると考えられる。一方、本発明のように、吸水性樹脂Aおよびアルカリ剤により得られる吸水性樹脂溶解液を吸水性樹脂のプロセス中に再利用すると、周囲の単量体を捕捉しないだけでなく、吸水性樹脂Aが元々含有していた残存モノマーも工程内での加温などにより周囲の未反応部分(単量体、開始剤等)と反応が可能となるため、残存モノマー量低減に効果があると考えられる。後述の実施例で示されるように、吸水性樹脂Aを製造プロセス中に添加していない参考例よりも実施例において残存モノマー量が低減している。当該効果は、吸水性樹脂溶解液が、吸水剤の製造における添加剤として新たな機能を有することを示唆するものである。 In addition, the residual monomer tends to increase in the water-absorbing agent obtained by the conventional method of collecting and reusing the fine powder, such as a method of granulating and reusing the recovered fine powder. When the water-absorbent resin is reused during the process of the water-absorbent resin by a conventional method (fine powder granulation, etc.), the reused water-absorbent resin captures the monomer from the surrounding monomer aqueous solution or water-containing gel, and simply It is considered that this is because the reactivity of the weight is lowered, which leads to an increase in the amount of residual monomer in the final product. On the other hand, when the water-absorbent resin solution obtained by the water-absorbent resin A and the alkaline agent is reused in the process of the water-absorbent resin as in the present invention, not only does it not capture the surrounding monomers, but also the water-absorbent resin. The residual monomer originally contained in A can also react with the surrounding unreacted parts (monomer, initiator, etc.) by heating in the process, so it is considered to be effective in reducing the amount of residual monomer. Be done. As shown in Examples described later, the amount of residual monomers is reduced in Examples as compared with Reference Examples in which the water-absorbent resin A is not added during the production process. This effect suggests that the water-absorbent resin solution has a new function as an additive in the production of the water-absorbent agent.

また、上記製造方法によれば、吸水性樹脂溶解液中のアルカリ剤が酸基含有不飽和単量体または酸基含有不飽和単量体を重合してなる重合体中の酸基に対して中和剤として作用することができる。よって、製造プロセス中に吸水性樹脂溶解液を添加しても、吸水性樹脂の物性に与える影響が少ない。 Further, according to the above-mentioned production method, the alkaline agent in the water-absorbent resin solution polymerizes the acid group-containing unsaturated monomer or the acid group-containing unsaturated monomer to the acid group in the polymer. It can act as a neutralizer. Therefore, even if the water-absorbent resin solution is added during the manufacturing process, the effect on the physical properties of the water-absorbent resin is small.

なお、上記推定は本発明の技術的範囲を何ら制限するものではない。 The above estimation does not limit the technical scope of the present invention.

吸水性樹脂溶解液の添加は、吸水剤のいずれかの製造工程に添加される。言い換えると、当該吸水性樹脂溶解液は吸水剤の原料の一部として用いられる。 The addition of the water-absorbent resin solution is added to any of the manufacturing steps of the water-absorbent agent. In other words, the water-absorbent resin solution is used as a part of the raw material of the water-absorbing agent.

具体的には、吸水性樹脂溶解液は、下記(1)~(5)のいずれか1つ以上の製造工程に添加されることが好ましい。
(1)単量体水溶液の調製工程(形態1)、
(2)重合工程(形態2)、
(3)ゲル粉砕工程(形態3)
(4)微粉造粒工程(形態4)
(5)表面架橋工程(形態5)。
Specifically, the water-absorbent resin solution is preferably added to any one or more of the following production steps (1) to (5).
(1) Preparation step of monomeric aqueous solution (form 1),
(2) Polymerization step (form 2),
(3) Gel crushing step (form 3)
(4) Fine powder granulation process (form 4)
(5) Surface cross-linking step (form 5).

より好適には、本発明の効果が一層奏されることから、溶解液が(1)、(2)および(3)のいずれかの1つ以上の製造工程に添加される。 More preferably, the solution is added to one or more of the manufacturing steps (1), (2) and (3) because the effects of the present invention are further exhibited.

さらに好適には、得られる吸水剤の吸水速度が向上することから吸水性樹脂溶解液が(1)の製造工程に添加される。 More preferably, the water-absorbent resin solution is added to the production step (1) because the water absorption rate of the obtained water-absorbent agent is improved.

以下、各工程について詳細に説明する。 Hereinafter, each step will be described in detail.

〔2-1〕吸水性樹脂溶解液準備工程
本工程は、吸水性樹脂とアルカリ剤と、必要により水と、を混合して、吸水性樹脂溶解液を得る工程である。アルカリ剤と混合される吸水性樹脂を吸水性樹脂Aとも称する。
[2-1] Water-absorbent resin solution preparation step This step is a step of mixing a water-absorbent resin, an alkaline agent, and if necessary, water to obtain a water-absorbent resin solution. The water-absorbent resin mixed with the alkaline agent is also referred to as water-absorbent resin A.

溶解液とは、吸水性樹脂がアルカリ剤の水溶液にほぼすべて溶解している状態を指し、溶解しているか否かは目視により判断することができる。すなわち、液を目視により確認した場合に、沈殿物または浮遊物が存在せず、均一な溶液となっている状態を指す。より具体的には、JIS Z 8801-1:2019に準拠した公称目開き850μmの篩を用いて濾別した際に篩上に残る不溶分量が、溶解液重量に対して10重量%以下である。 The dissolution liquid refers to a state in which almost all of the water-absorbent resin is dissolved in the aqueous solution of the alkaline agent, and it can be visually determined whether or not the water-absorbent resin is dissolved. That is, when the liquid is visually confirmed, it refers to a state in which no precipitate or suspended matter is present and the solution is uniform. More specifically, the amount of insoluble content remaining on the sieve when filtered using a sieve having a nominal opening of 850 μm according to JIS Z 8801-1: 2019 is 10% by weight or less based on the weight of the solution. ..

吸水性樹脂溶解液を得る方法としては特に制限されず、吸水性樹脂の含水率が高い場合(例えば、含水ゲル)は後述するアルカリ剤を直接吸水性樹脂と混合してもよい。好ましい形態としては、吸水性樹脂およびアルカリ剤の水溶液(以下、アルカリ水溶液と称する)を混合して吸水性樹脂溶解液を得ることができる。 The method for obtaining the water-absorbent resin solution is not particularly limited, and when the water-absorbent resin has a high water content (for example, a water-containing gel), an alkaline agent described later may be directly mixed with the water-absorbent resin. As a preferred embodiment, a water-absorbent resin solution and an aqueous solution of an alkaline agent (hereinafter referred to as an alkaline aqueous solution) can be mixed to obtain a water-absorbent resin solution.

アルカリ水溶液に吸水性樹脂を混合する方法としては特に限定されず、アルカリ水溶液を攪拌しながら吸水性樹脂を徐々に添加する方法;吸水性樹脂を攪拌しながらアルカリ水溶液を徐々に添加する方法;などいずれの方法であってもよい。また、アルカリ水溶液に添加する前に、吸水性樹脂を一定量の水又はアルカリ水溶液で膨潤させた形態であってもよい。 The method of mixing the water-absorbent resin with the alkaline aqueous solution is not particularly limited, and a method of gradually adding the water-absorbent resin while stirring the alkaline aqueous solution; a method of gradually adding the alkaline aqueous solution while stirring the water-absorbent resin; etc. Either method may be used. Further, the water-absorbent resin may be swollen with a certain amount of water or an alkaline aqueous solution before being added to the alkaline aqueous solution.

アルカリ水溶液に対する吸水性樹脂Aの添加量(固形分)は、特に制限されるものではないが、アルカリ水溶液に対する吸水性樹脂Aの溶解性および吸水性樹脂Aの回収効率を考慮すると、アルカリ水溶液100質量部に対して0.1~10質量部であることが好ましく、0.5~5質量部であることがより好ましく、1~3質量部であることがさらにより好ましい。 The amount (solid content) of the water-absorbent resin A added to the alkaline aqueous solution is not particularly limited, but the alkaline aqueous solution 100 is considered in consideration of the solubility of the water-absorbent resin A in the alkaline aqueous solution and the recovery efficiency of the water-absorbent resin A. It is preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.5 to 5 parts by mass, and even more preferably 1 to 3 parts by mass with respect to parts by mass.

吸水性樹脂Aを添加する際のアルカリ水溶液の液温は特に限定されず、5~100℃程度である。温度が高いほうが吸水性樹脂の溶解性が向上するため、アルカリ水溶液の温度は15℃以上が好ましく、20℃以上であることがより好ましい。また、中和熱を考慮すれば、上限は、100℃以下であることが好ましく、80℃以下であることがより好ましい。上記温度に制御するために、適宜アルカリ水溶液を冷却、加熱してもよい。 The liquid temperature of the alkaline aqueous solution when the water-absorbent resin A is added is not particularly limited, and is about 5 to 100 ° C. The higher the temperature, the better the solubility of the water-absorbent resin. Therefore, the temperature of the alkaline aqueous solution is preferably 15 ° C. or higher, more preferably 20 ° C. or higher. Further, considering the heat of neutralization, the upper limit is preferably 100 ° C. or lower, more preferably 80 ° C. or lower. In order to control the temperature to the above temperature, the alkaline aqueous solution may be appropriately cooled and heated.

さらに、吸水性樹脂Aをアルカリ水溶液と混合する際に、UV光照射や超音波を当てることで吸水性樹脂の溶解が促進される。また、過酸化水素水などの酸化剤を併用することでも吸水性樹脂の溶解が促進される。 Further, when the water-absorbent resin A is mixed with the alkaline aqueous solution, the dissolution of the water-absorbent resin is promoted by irradiating with UV light or ultrasonic waves. Further, the dissolution of the water-absorbent resin is promoted by using an oxidizing agent such as hydrogen peroxide solution in combination.

アルカリ剤としては、水溶性を示し、水溶液にしたときにアルカリ性を示す化合物であればよく、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属の水酸化物、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属の水酸化物のような無機アルカリ剤;モノメチルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、DBU(1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]-7-ウンデセン)、DBN(1,5-ジアザビシクロ[4,3,0]-5-ノネン)、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルブチルアンモニウムヒドロキシド等の有機アルカリ剤が好適に挙げられる。吸水性樹脂Aを十分に溶解させる観点からは、水溶液としたときに強アルカリ性を示すアルカリ剤が好ましく、無機のアルカリ剤が好ましい。具体的には、アルカリ水溶液でpHが10以上になるアルカリ剤が好ましい。この中でも、アルカリ金属の水酸化物であることが好ましく、水酸化ナトリウムおよび/または水酸化カリウムであることがより好ましく、水酸化ナトリウムであることがさらにより好ましい。上記のアルカリ金属の水酸化物をアルカリ剤として使用することにより、吸水性樹脂の主原料である酸基含有不飽和単量体(塩)を得る中和剤として好適に使用できる。これらのアルカリ剤は単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。また、得られる吸水性樹脂の性能の面から、アルカリ剤は、後述する酸基含有不飽和単量体及び/又は当該単量体を重合して得られる重合体の中和剤として使用される塩基性物質と同一であることが好ましい。 The alkaline agent may be a compound that is water-soluble and shows alkalinity when made into an aqueous solution, and is, for example, a hydroxide of an alkali metal such as sodium hydroxide, ammonium hydroxide, potassium hydroxide, or lithium hydroxide. Inorganic alkaline agents such as hydroxides of alkaline earth metals such as calcium hydroxide and magnesium hydroxide; monomethylamine, diethanolamine, triethanolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine, DBU (1,8-diazabicyclo [5] , 4,0] -7-Undecene), DBN (1,5-diazabicyclo [4,3,0] -5-nonen), Tetramethylammonium Hydroxide, Tetraethylammonium Hydroxide, Tetrapropylammonium Hydroxide, Tetrabutyl Preferable examples include organic alkaline agents such as ammonium hydroxide and triethylbutylammonium hydroxide. From the viewpoint of sufficiently dissolving the water-absorbent resin A, an alkaline agent that exhibits strong alkalinity when made into an aqueous solution is preferable, and an inorganic alkaline agent is preferable. Specifically, an alkaline agent having a pH of 10 or more with an alkaline aqueous solution is preferable. Among these, an alkali metal hydroxide is preferable, sodium hydroxide and / or potassium hydroxide is more preferable, and sodium hydroxide is even more preferable. By using the above-mentioned alkali metal hydroxide as an alkaline agent, it can be suitably used as a neutralizing agent for obtaining an acid group-containing unsaturated monomer (salt) which is a main raw material of a water-absorbent resin. These alkaline agents can be used alone or in combination of two or more. Further, from the viewpoint of the performance of the obtained water-absorbent resin, the alkaline agent is used as a neutralizing agent for an acid group-containing unsaturated monomer and / or a polymer obtained by polymerizing the monomer, which will be described later. It is preferably the same as the basic substance.

アルカリ水溶液中のアルカリ剤濃度は、酸基含有不飽和単量体/当該単量体から重合されてなる重合体の中和を十分に進行させる観点で、1質量%以上であることが好ましく、5質量%以上であることがより好ましく、吸水性樹脂Aの溶解性を考慮すると、50質量%以下であることが好ましく、30質量%以下であることが好ましい。アルカリ水溶液中のアルカリ剤濃度は、1~50質量%であることが好ましく、5~30質量%であることがより好ましい。また、アルカリ水溶液のpHとしては、10以上であることが好ましく、より好ましくは12以上である。 The concentration of the alkaline agent in the aqueous alkaline solution is preferably 1% by mass or more from the viewpoint of sufficiently advancing the neutralization of the acid group-containing unsaturated monomer / the polymer polymerized from the monomer. It is more preferably 5% by mass or more, and considering the solubility of the water-absorbent resin A, it is preferably 50% by mass or less, and preferably 30% by mass or less. The concentration of the alkaline agent in the alkaline aqueous solution is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 5 to 30% by mass. The pH of the alkaline aqueous solution is preferably 10 or more, more preferably 12 or more.

アルカリ水溶液に用いられる水としては、例えば、脱イオン水(イオン交換水)、純水、超純水、蒸留水などを用いることができるが、脱イオン水(イオン交換水)が好ましい。 As the water used for the alkaline aqueous solution, for example, deionized water (ion exchanged water), pure water, ultrapure water, distilled water and the like can be used, but deionized water (ion exchanged water) is preferable.

アルカリ水溶液には、少量の親水性溶媒を含有させてもよい。親水性溶媒としては、メチルアルコール、エチルアルコール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-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が例示される。併用して用いられる溶媒は、水に対して例えば0~10質量%で使用される。吸水性樹脂Aの回収効率の面からは、吸水性樹脂Aをアルカリ水溶液に溶解させたのちに、水及び/又は親水性溶媒を留去してもよい。 The alkaline aqueous solution may contain a small amount of a hydrophilic solvent. Examples of the hydrophilic solvent include alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol and t-butyl alcohol. The solvent used in combination is used in an amount of, for example, 0 to 10% by mass with respect to water. From the viewpoint of recovery efficiency of the water-absorbent resin A, water and / or a hydrophilic solvent may be distilled off after the water-absorbent resin A is dissolved in an alkaline aqueous solution.

吸水性樹脂Aを得る方法は特に限定されない。吸水性樹脂Aは、本発明の吸水剤の製造工程において得られたものでもよく、本発明とは異なる吸水性樹脂、吸水剤の別製造プロセス中で得られたものでもよい。また、市販品や在庫品の吸水性樹脂を吸水性樹脂Aとしてもよい。既知の製造方法(例えば、後述の吸水剤の製造方法)及び製造条件に従って、後述する物性及び/または粒度となるように吸水性樹脂Aを製造してもよい。例えば、吸水性樹脂Aは、水溶液重合で得られても、逆相懸濁重合で得られてもよい。吸水性樹脂Aは、例えば、製造工程中で形成される微粉、最終製品、市販オムツより取り出される吸収性樹脂などが挙げられる。吸水性樹脂Aの形状は特に限定されず、不定形破砕状、球状、ソーセージ形状およびこれらの造粒形状、ブロッコリー形状などが挙げられる。また、吸水性樹脂Aは吸水してゲル状になっていてもよく、既知の吸水性樹脂の製造工程で得られる中間生産物を含み、[1-1]の吸水性樹脂の定義に限定されない。例えば、吸水剤の製造工程で使用される、吸水性樹脂が付着した装置を水などで洗浄する際、ゲル状になった吸水性樹脂Aを得ることができる。また、後述する連続ベルト重合時のベルトに付着した含水ゲルを水洗浄する際、ゲル状になった吸水性樹脂Aを得ることができる。また、使用済オムツからゲル状になった吸水性樹脂Aを得ることができる。 The method for obtaining the water-absorbent resin A is not particularly limited. The water-absorbent resin A may be obtained in the manufacturing process of the water-absorbing agent of the present invention, or may be obtained in another manufacturing process of the water-absorbing resin and the water-absorbing agent different from the present invention. Further, the water-absorbent resin of a commercially available product or an in-stock product may be used as the water-absorbent resin A. The water-absorbent resin A may be produced so as to have the physical properties and / or the particle size described later according to a known production method (for example, a method for producing a water-absorbing agent described later) and production conditions. For example, the water-absorbent resin A may be obtained by aqueous solution polymerization or reverse phase suspension polymerization. Examples of the water-absorbent resin A include fine powder formed in the manufacturing process, a final product, and an absorbent resin taken out from a commercially available diaper. The shape of the water-absorbent resin A is not particularly limited, and examples thereof include an amorphous crushed shape, a spherical shape, a sausage shape, a granulated shape thereof, and a broccoli shape. Further, the water-absorbent resin A may be in the form of a gel by absorbing water, and contains an intermediate product obtained in a known manufacturing process of the water-absorbent resin, and is not limited to the definition of the water-absorbent resin in [1-1]. .. For example, when the device to which the water-absorbent resin is attached, which is used in the manufacturing process of the water-absorbent agent, is washed with water or the like, the gel-like water-absorbent resin A can be obtained. Further, when the water-containing gel adhering to the belt during continuous belt polymerization, which will be described later, is washed with water, a gel-like water-absorbent resin A can be obtained. In addition, a gelled water-absorbent resin A can be obtained from used diapers.

吸水性樹脂Aを構成する重合体に用いられる単量体組成は、好ましくは、本発明で製造する吸水性樹脂に含有される重合体を構成する単量体組成と同様であることが好ましい。ゆえに、吸水性樹脂Aは、酸基含有不飽和単量体(塩)を重合してなる重合体(好ましくは、(メタ)アクリル酸(塩)を重合してなる重合体)を主成分とする吸水性樹脂であることが好ましい。ここで、主成分とは、吸水性樹脂中、50モル%以上であることを指し(上限100モル%)、好ましくは70モル%~100モル%、更に好ましくは90モル%~100モル%である。酸基含有不飽和単量体中の酸基は、特に限定されず、例示および好適な形態は、後述する単量体水溶液準備工程の欄に記載した酸基含有不飽和単量体と同様である。 The monomer composition used for the polymer constituting the water-absorbent resin A is preferably the same as the monomer composition constituting the polymer contained in the water-absorbent resin produced in the present invention. Therefore, the water-absorbent resin A is mainly composed of a polymer obtained by polymerizing an acid group-containing unsaturated monomer (salt) (preferably a polymer obtained by polymerizing (meth) acrylic acid (salt)). It is preferably a water-absorbent resin. Here, the main component means that it is 50 mol% or more in the water-absorbent resin (upper limit 100 mol%), preferably 70 mol% to 100 mol%, and more preferably 90 mol% to 100 mol%. be. The acid group in the acid group-containing unsaturated monomer is not particularly limited, and examples and suitable forms are the same as those of the acid group-containing unsaturated monomer described in the column of the monomer aqueous solution preparation step described later. be.

酸基含有不飽和単量体(塩)を重合してなる重合体は、未中和でもよく、中和されたものであってもよい。好ましくは部分中和または完全中和されたポリ(メタ)アクリル酸(塩)系重合体である。より好ましくはアルカリ金属塩又はアンモニウム塩、さらに特に好ましくはアルカリ金属塩、特に好ましくはナトリウム塩で中和されたポリ(メタ)アクリル酸(塩)系重合体である。ここで、ポリ(メタ)アクリル酸(塩)系重合体とは、重合の際に用いられる単量体混合物の主成分が(メタ)アクリル酸であるものを指す。ここで、主成分とは、重合の際に用いられる単量体混合物中、50モル%以上であることを指し(上限100モル%)、好ましくは70モル%~100モル%、更に好ましくは90モル%~100モル%である。 The polymer obtained by polymerizing the acid group-containing unsaturated monomer (salt) may be unneutralized or neutralized. It is preferably a partially or completely neutralized poly (meth) acrylic acid (salt) -based polymer. A poly (meth) acrylic acid (salt) -based polymer neutralized with an alkali metal salt or an ammonium salt, more preferably an alkali metal salt, and particularly preferably a sodium salt. Here, the poly (meth) acrylic acid (salt) -based polymer refers to a polymer in which the main component of the monomer mixture used in the polymerization is (meth) acrylic acid. Here, the main component means that the content is 50 mol% or more (upper limit 100 mol%) in the monomer mixture used in the polymerization, preferably 70 mol% to 100 mol%, and more preferably 90. It is from mol% to 100 mol%.

酸基含有不飽和単量体(塩)を重合してなる重合体の中和率は、既知の方法により適宜調整されるが、好ましくは40モル%以上、より好ましくは40モル%~80モル%、更に好ましくは45モル%~78モル%、特に好ましくは50モル%~75モル%である。 The neutralization rate of the polymer obtained by polymerizing the acid group-containing unsaturated monomer (salt) is appropriately adjusted by a known method, but is preferably 40 mol% or more, more preferably 40 mol% to 80 mol. %, More preferably 45 mol% to 78 mol%, particularly preferably 50 mol% to 75 mol%.

酸基含有不飽和単量体(塩)を重合してなる重合体は、下記吸水剤製造方法の欄に記載するように、内部架橋剤によって架橋された架橋重合体であることが好ましい。すなわち、好ましくは、吸水性樹脂Aが酸基含有不飽和単量体(塩)を重合してなる架橋重合体を含む。下記のように、吸水性樹脂の物性を向上させるために、酸基含有不飽和単量体を重合させる際に内部架橋剤を用いて架橋重合体を形成させることが多い。内部架橋された架橋重合体を含む吸水樹脂の製造の際に発生した微粉などを回収することがあるが、このように、内部架橋された架橋重合体を含む吸水樹脂を回収する際に本発明のようにアルカリ剤で均一に処理することで、得られる吸水性樹脂の吸水速度が向上する。内部架橋された重合体をアルカリ水溶液と混合することにより、架橋鎖が切断される。このように重合体が鎖状となることで、特に単量体水溶液中に含まれる場合に、下記のとおり、単量体水溶液の増粘効果が発揮され、得られる吸水剤の吸水速度が一層向上すると考えられる。上記の観点から、内部架橋剤としては、その分子内にエステル結合を有するか、または、架橋重合反応によりエステル結合を形成する化合物が好ましい。より好ましくは、内部架橋剤は、分子内にエステル結合を有する化合物であり、さらに好ましくは(メタ)アクリレート化合物である。架橋重合体を製造する際に用いられる内部架橋剤の種類、使用量等、およびこれらの好適な形態については、以下の吸水性樹脂の単量体水溶液の調製工程の欄に記載したものと同様である。 The polymer obtained by polymerizing the acid group-containing unsaturated monomer (salt) is preferably a crosslinked polymer crosslinked by an internal crosslinking agent as described in the column of the method for producing a water absorbing agent below. That is, preferably, the water-absorbent resin A contains a crosslinked polymer obtained by polymerizing an acid group-containing unsaturated monomer (salt). As described below, in order to improve the physical properties of the water-absorbent resin, an internal cross-linking agent is often used to form a cross-linked polymer when the acid group-containing unsaturated monomer is polymerized. Fine powder or the like generated during the production of the water-absorbent resin containing the internally crosslinked crosslinked polymer may be recovered. In this way, the present invention is used when recovering the water-absorbent resin containing the internally crosslinked crosslinked polymer. By uniformly treating with an alkaline agent as in the above, the water absorption rate of the obtained water-absorbent resin is improved. The crosslinked chain is cleaved by mixing the internally crosslinked polymer with an alkaline aqueous solution. By forming the polymer in a chain form in this way, especially when it is contained in the monomer aqueous solution, the thickening effect of the monomer aqueous solution is exhibited as described below, and the water absorption rate of the obtained water absorbing agent is further increased. It is thought to improve. From the above viewpoint, the internal cross-linking agent is preferably a compound having an ester bond in the molecule or forming an ester bond by a cross-linking polymerization reaction. More preferably, the internal cross-linking agent is a compound having an ester bond in the molecule, and more preferably a (meth) acrylate compound. The type, amount, etc. of the internal cross-linking agent used in producing the cross-linked polymer, and suitable forms thereof are the same as those described in the column of the preparation step of the monomer aqueous solution of the water-absorbent resin below. Is.

また、酸基含有不飽和単量体(塩)を重合してなる重合体は、下記吸水性樹脂の表面架橋工程の欄に記載した表面架橋を行ってもよいし、行わなくともよい。例えば、乾燥工程前の含水ゲル状吸水性樹脂を回収したり、乾燥工程後、表面架橋前の分級工程の際に除去された吸水性樹脂粉末(このような吸水性樹脂粉末をベースポリマーと称される場合もある)を回収するのであれば、表面架橋は行われていないし、表面架橋後の分級工程の際に除去された吸水性樹脂粉末を回収するのであれば、表面架橋が施された表面架橋吸水性樹脂粉末となる。表面架橋剤の種類、表面架橋剤の使用量、表面架橋の方法およびこれらの好適な形態については、下記吸水性樹脂の表面架橋工程の欄に記載したものと同様である。残存モノマー低減の観点から、酸基含有不飽和単量体(塩)の表面架橋を行わない、いわゆるベースポリマーを吸水性樹脂Aとして用いてもよい。また、当該ベースポリマーは、分級または整粒工程前のベースポリマーであっても、分級または整粒工程後のベースポリマーであってもよい。 Further, the polymer obtained by polymerizing the acid group-containing unsaturated monomer (salt) may or may not be subjected to the surface crosslinking described in the column of the surface crosslinking step of the water-absorbent resin below. For example, the water-absorbent resin powder (such water-absorbent resin powder) removed during the recovery of the water-containing gel-like water-absorbent resin before the drying step or during the classification step after the drying step and before the surface cross-linking is referred to as a base polymer. If the water-absorbent resin powder removed during the classification step after the surface cross-linking is recovered, the surface cross-linking is performed. Surface crosslinked water-absorbent resin powder. The types of the surface cross-linking agent, the amount of the surface cross-linking agent used, the method of the surface cross-linking, and the suitable forms thereof are the same as those described in the column of the surface cross-linking step of the water-absorbent resin below. From the viewpoint of reducing the residual monomer, a so-called base polymer that does not undergo surface cross-linking of the acid group-containing unsaturated monomer (salt) may be used as the water-absorbent resin A. Further, the base polymer may be a base polymer before the classification or sizing step, or may be a base polymer after the classification or sizing step.

流動性及び混合性の観点から、吸水性樹脂Aが粉末である場合の固形分率は、好ましくは75質量%以上、より好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは85質量%以上である。上限は特に限定されるものではないが、固形分率は、通常99.9質量%以下、好ましくは99.5質量%以下である。なお、吸水性樹脂の固形分率の測定方法は、実施例において後述する。 From the viewpoint of fluidity and mixability, the solid content of the water-absorbent resin A as a powder is preferably 75% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, still more preferably 85% by mass or more. The upper limit is not particularly limited, but the solid content ratio is usually 99.9% by mass or less, preferably 99.5% by mass or less. The method for measuring the solid content of the water-absorbent resin will be described later in Examples.

吸水性樹脂AのCRC(遠心分離機保持容量)は、固形分換算で、好ましくは5g/g以上であることが好ましく、より好ましくは10g/g以上、さらに好ましくは15g/g以上、特に好ましくは18g/g以上である。CRCが上記範囲内にあることで、溶解速度が向上し、プロセス効率を上げることができる。また、吸水性樹脂AのCRCの上限は特に限定されるものではないが、例えば、80g/g以下である。 The CRC (centrifugal force holding capacity) of the water-absorbent resin A is preferably 5 g / g or more, more preferably 10 g / g or more, still more preferably 15 g / g or more, particularly preferably 15 g / g or more in terms of solid content. Is 18 g / g or more. When the CRC is within the above range, the dissolution rate can be improved and the process efficiency can be improved. The upper limit of the CRC of the water-absorbent resin A is not particularly limited, but is, for example, 80 g / g or less.

吸水性樹脂Aは、水や後述する吸水性樹脂のその他の添加剤の添加工程に記載の添加剤を含んでもよい。すなわち、吸水性樹脂Aは、100%が重合体である形態に限らず、吸水性樹脂Aは水や吸水性樹脂粉末の副原料であるその他微量成分(例;無機微粒子など)を含んでもよい。 The water-absorbent resin A may contain the additives described in the step of adding water or other additives of the water-absorbent resin described later. That is, the water-absorbent resin A is not limited to the form in which 100% is a polymer, and the water-absorbent resin A may contain water or other trace components (eg, inorganic fine particles) which are auxiliary raw materials of the water-absorbent resin powder. ..

好ましくは、吸水性樹脂Aは、既知の吸水性樹脂の製造工程において実施される分級工程や整粒工程(乾燥工程、破砕工程後の分級工程、表面架橋工程後(任意の添加剤添加工程後)の分級工程、整粒工程など)において分級された不要な吸水性樹脂粉末(例えば、粗大粒子(質量平均粒子径が850μm以上)及びその破砕物、質量平均粒子径が150μm以下の微粉や、所望の物性を外れて除去された吸水性樹脂粉末(例えば、規格外の吸水性樹脂粉末)であり、より好ましくは微粉である。すなわち、分級工程において除去された微粉が採取されて、回収される吸水性樹脂粉末として本工程に供されることが好ましい。 Preferably, the water-absorbent resin A is a classification step or a granulation step (drying step, a classification step after a crushing step, a surface cross-linking step) (after an optional additive addition step) carried out in a known water-absorbent resin manufacturing step. ), Unnecessary water-absorbent resin powder (for example, coarse particles (mass average particle diameter of 850 μm or more) and its crushed material, fine powder having a mass average particle diameter of 150 μm or less, etc. It is a water-absorbent resin powder (for example, non-standard water-absorbent resin powder) removed out of the desired physical properties, and more preferably fine powder. That is, the fine powder removed in the classification step is collected and recovered. It is preferable that the water-absorbent resin powder is used in this step.

上記微粉は、粒子状又は粉末状の吸水性樹脂である。粉末状又は粒子状の吸水性樹脂では、その粒子径や粒度分布等によって吸水性能や取扱性、使用感が変動することが知られている。そのため、粒子径や粒度分布が適正に制御された粉末状又は粒子状の吸水性樹脂が求められている。特に、紙オムツ等衛生用品の用途では、加圧下吸水倍率や通液性などの観点から、微粉の含有量が少ない吸水性樹脂粉末(例えば粒度分布が850~150μm)が好ましいとされている。このため、微粉は分級などの操作により除去されることがある。このように除去された微粉を廃棄することはコストの観点から好ましくないため、微粉は工程中にリサイクルすることが好ましく、その際、本発明の方法が適用できる。 The fine powder is a particulate or powdery water-absorbent resin. It is known that in powdery or particulate water-absorbent resins, the water-absorbing performance, handleability, and usability vary depending on the particle size, particle size distribution, and the like. Therefore, there is a demand for a powdery or particulate water-absorbent resin in which the particle size and particle size distribution are appropriately controlled. In particular, in the use of sanitary products such as disposable diapers, a water-absorbent resin powder having a low content of fine powder (for example, a particle size distribution of 850 to 150 μm) is preferable from the viewpoint of water absorption ratio under pressure and liquid permeability. Therefore, the fine powder may be removed by an operation such as classification. Since it is not preferable to dispose of the fine powder thus removed from the viewpoint of cost, it is preferable to recycle the fine powder during the process, and the method of the present invention can be applied at that time.

本発明の吸水性樹脂Aとして適用できる微粉としては、篩分級による質量平均粒子径(D50)は、好ましくは150μm未満であり、より好ましくは10~150μm、さらに好ましくは20~140μmである。この微粉に含まれる粒子径150μm未満の粒子の割合(JIS標準篩 目開き150μmの篩透過率)は、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上であり、理想的には100質量%である。 As the fine powder applicable as the water-absorbent resin A of the present invention, the mass average particle size (D50) by sieving is preferably less than 150 μm, more preferably 10 to 150 μm, and further preferably 20 to 140 μm. The proportion of particles having a particle diameter of less than 150 μm (JIS standard sieve mesh permeability of 150 μm) contained in the fine powder is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and further preferably 90% by mass or more. Yes, ideally 100% by mass.

〔2-2〕酸基含有不飽和単量体を用いた、架橋重合体の製造工程
架橋重合体の製造工程において、〔2-1〕で得られた吸水性樹脂溶解液(以下、単に溶解液とも称する)を添加してもよく、当該実施態様が好適である。
[2-2] Production step of crosslinked polymer using acid group-containing unsaturated monomer In the production process of crosslinked polymer, the water-absorbent resin solution obtained in [2-1] (hereinafter, simply dissolved) A liquid) may be added, and the embodiment is suitable.

本架橋重合体の製造工程において溶解液を添加する場合、単量体水溶液の調製工程(形態1)、重合工程(形態2)のいずれかの工程または双方の工程で行うことができる。 When the solution is added in the step of producing the crosslinked polymer, it can be carried out in any one of the steps of preparing the aqueous monomer solution (form 1) and the polymerization step (form 2), or both steps.

形態1および2では、溶解液の添加時期が異なる。いずれの形態であっても、溶解液中のアルカリ剤が、酸基含有不飽和単量体または酸基含有不飽和単量体を重合してなる重合体中の酸基の中和剤としても作用する。すなわち、吸水性樹脂溶解液を吸水剤の原料の一部として用いる。また、溶解液の添加は、重合反応の開始前、重合反応の期間中、重合反応終了後のいずれかで添加される。また、多段階中和の場合の中和剤として用いられる場合、どのタイミングで用いてもよいが、1回目の中和の際の中和剤として用いることが好ましい。 In the first and second forms, the timing of adding the solution is different. In any form, the alkaline agent in the solution may be used as an acid group-containing unsaturated monomer or an acid group-containing unsaturated monomer polymerized as an acid group neutralizing agent in a polymer. It works. That is, the water-absorbent resin solution is used as a part of the raw material of the water-absorbing agent. Further, the solution is added either before the start of the polymerization reaction, during the polymerization reaction, or after the completion of the polymerization reaction. When it is used as a neutralizing agent in the case of multi-step neutralization, it may be used at any timing, but it is preferably used as a neutralizing agent in the first neutralization.

以下、好適な実施形態について、詳細を述べる。 Hereinafter, preferred embodiments will be described in detail.

〔2-2-1:単量体水溶液の調製工程〕
酸基含有不飽和単量体を主成分として含む水溶液(以下、「単量体水溶液」と称する)を調製する工程である。なお、得られる吸水剤の吸水性能が低下しない範囲で、単量体のスラリー液(単量体の飽和濃度を超えた分散液)を使用することもできるが、本項では便宜上、このようなスラリー液も単量体水溶液に含まれる。
[2-2-1: Preparation step of monomeric aqueous solution]
This is a step of preparing an aqueous solution containing an acid group-containing unsaturated monomer as a main component (hereinafter referred to as “monomer aqueous solution”). A monomer slurry liquid (dispersion liquid exceeding the saturation concentration of the monomer) may be used as long as the water absorption performance of the obtained water-absorbing agent does not deteriorate, but in this section, such a liquid cannot be used for convenience. The slurry liquid is also included in the monomer aqueous solution.

また、上記「主成分」とは、酸基含有不飽和単量体の使用量(含有量)が、吸水性樹脂の重合反応に供される単量体(内部架橋剤は除く)全体に対して、通常50モル%以上、好ましくは70モル%以上、より好ましくは90モル%以上(上限は100モル%)であることをいう。 Further, the above-mentioned "main component" means that the amount (content) of the acid group-containing unsaturated monomer used is the entire monomer (excluding the internal cross-linking agent) subjected to the polymerization reaction of the water-absorbent resin. It means that it is usually 50 mol% or more, preferably 70 mol% or more, more preferably 90 mol% or more (upper limit is 100 mol%).

酸基含有不飽和単量体中の酸基は、特に限定されないが、カルボキシル基、スルホン基、リン酸基等が例示される。この酸基含有不飽和単量体の例としては、(メタ)アクリル酸、(無水)マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、ビニルスルホン酸、アリルトルエンスルホン酸、ビニルトルエンスルホン酸、スチレンスルホン酸、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、2-(メタ)アクリロイルオキシエタンスルホン酸、2-(メタ)アクリロイルオキシプロパンスルホン酸、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリロイルフォスフェート等が挙げられる。吸水性能の観点から、好ましくは(メタ)アクリル酸、(無水)マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸であり、より好ましくは(メタ)アクリル酸である。 The acid group in the acid group-containing unsaturated monomer is not particularly limited, and examples thereof include a carboxyl group, a sulfone group, and a phosphoric acid group. Examples of this acid group-containing unsaturated monomer include (meth) acrylic acid, (anhydrous) maleic acid, itaconic acid, silicic acid, vinyl sulfonic acid, allyltoluene sulfonic acid, vinyl toluene sulfonic acid, and styrene sulfonic acid. , 2- (meth) acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, 2- (meth) acryloyloxyethanesulfonic acid, 2- (meth) acryloyloxypropanesulfonic acid, 2-hydroxyethyl (meth) acryloyl phosphate and the like. Be done. From the viewpoint of water absorption performance, (meth) acrylic acid, (maleic anhydride) maleic acid, itaconic acid, and cinnamic acid are preferable, and (meth) acrylic acid is more preferable.

単量体水溶液に含まれる酸基含有不飽和単量体に含まれる酸基の一部又は全部が中和されることが好ましい。酸基含有不飽和単量体の塩としては、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩等の無機カチオンとの塩及び、アミノ基やイミノ基を有するアミン系有機化合物等の塩基性物質との塩から適宜選択されて用いられる。中でも一価のカチオンとの塩であることがより好ましく、アルカリ金属塩、アンモニウム塩及びアミン塩から選ばれる少なくとも1種であることがより好ましく、アルカリ金属塩であることが更に好ましい。アルカリ金属塩の中でも、ナトリウム塩、リチウム塩、及びカリウム塩から選ばれる少なくとも1種であることがよりさらに好ましく、ナトリウム塩が特に好ましい。 It is preferable that a part or all of the acid groups contained in the acid group-containing unsaturated monomer contained in the aqueous monomer solution are neutralized. Examples of the salt of the acid group-containing unsaturated monomer include salts with inorganic cations such as alkali metal salts, alkaline earth metal salts, and ammonium salts, and basic substances such as amine-based organic compounds having amino groups and imino groups. It is appropriately selected from the salts of and used. Among them, a salt with a monovalent cation is more preferable, at least one selected from an alkali metal salt, an ammonium salt and an amine salt is more preferable, and an alkali metal salt is further preferable. Among the alkali metal salts, at least one selected from sodium salt, lithium salt, and potassium salt is more preferable, and sodium salt is particularly preferable.

上記酸基含有不飽和単量体を中和するために使用される中和剤としては、特に限定されないが、上記の酸基含有不溶和単量体の塩を構成するカチオンを含む塩であればよく、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム等の無機塩や、アミノ基やイミノ基を有するアミン系有機化合物等の塩基性物質が適宜選択されて用いられる。中和剤として、2種以上の塩基性物質が併用されてもよい。なお、本発明における単量体は、特に断りのない限り、中和塩を含む概念である。 The neutralizing agent used to neutralize the acid group-containing unsaturated monomer is not particularly limited, but may be a salt containing a cation constituting the salt of the acid group-containing insoluble monomer. Generally, an inorganic salt such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, ammonium carbonate, or a basic substance such as an amine-based organic compound having an amino group or an imino group is appropriately selected and used. Two or more basic substances may be used in combination as a neutralizing agent. The monomer in the present invention is a concept containing a neutralizing salt unless otherwise specified.

形態1においては、吸水性樹脂溶解液を単量体水溶液に混合することで、当該溶解液が酸基含有不飽和単量体の中和剤としての役割も果たす。 In the first form, by mixing the water-absorbent resin solution with the aqueous monomer solution, the solution also serves as a neutralizing agent for the acid group-containing unsaturated monomer.

なお、吸水性能の観点から、酸基含有不飽和単量体とその中和塩の合計モル数に対する中和塩のモル数(以下、「中和率」と称する)は、最終的に、好ましくは40モル%以上、より好ましくは40モル%~80モル%、更に好ましくは45モル%~78モル%、特に好ましくは50モル%~75モル%となるように調整される。なお、当該中和率の好適な範囲は、後中和(含水ゲル状重合体における中和)の場合も同様である。 From the viewpoint of water absorption performance, the number of moles of the neutralizing salt (hereinafter referred to as "neutralization rate") with respect to the total number of moles of the acid group-containing unsaturated monomer and its neutralizing salt is finally preferable. Is adjusted to be 40 mol% or more, more preferably 40 mol% to 80 mol%, still more preferably 45 mol% to 78 mol%, and particularly preferably 50 mol% to 75 mol%. The preferred range of the neutralization rate is the same for post-neutralization (neutralization in a hydrogel polymer).

上記中和率を調整する方法としては、酸基含有不飽和単量体および吸水性樹脂溶解液を混合して得た酸基含有不飽和単量体の中和塩と、酸基含有不溶和単量体と、を混合する方法;酸基含有不飽和単量体に、吸水性樹脂溶解液および/または公知の中和剤を添加する方法;酸基含有不飽和単量体に、吸水性樹脂溶解液を添加した後、公知の中和剤を添加する方法;中和剤の全部もしくは一部として吸水性樹脂溶解液を用いて予め所定の中和率に調整された酸基含有不飽和単量体の部分中和塩(即ち、酸基含有不飽和単量体とその中和塩との混合物)を用いる方法;等が挙げられる。また、これらの方法を組み合わせてもよい。 As a method for adjusting the neutralization rate, a neutralizing salt of the acid group-containing unsaturated monomer obtained by mixing an acid group-containing unsaturated monomer and a water-absorbent resin solution and an acid group-containing insoluble mixture are used. Method of mixing the monomer and the acid group; a method of adding a water-absorbent resin solution and / or a known neutralizing agent to the acid group-containing unsaturated monomer; water absorption to the acid group-containing unsaturated monomer. A method of adding a known neutralizing agent after adding a resin dissolving solution; an acid group-containing unsaturated substance adjusted to a predetermined neutralization rate in advance using a water-absorbent resin dissolving solution as all or part of the neutralizing agent. A method using a partially neutralized salt of the monomer (that is, a mixture of an acid group-containing unsaturated monomer and the neutralized salt thereof); and the like can be mentioned. Moreover, you may combine these methods.

上記中和率の調整は、酸基含有不飽和単量体の重合反応開始前に行ってもよい(形態1の態様)し、酸基含有不飽和単量体の重合反応中で行ってもよい(形態2の態様)し、酸基含有不飽和単量体の重合反応終了後に得られる含水ゲル状架橋重合体に対して行ってもよい(後中和、形態2の態様)。また、重合反応開始前、重合反応中又は重合反応終了後のいずれか一つの段階を選択して中和率を調整してもよいし、複数の段階で中和率を調整してもよい。すなわち、中和剤の添加は、1回で行ってもよく、多段階(例えば、2段階中和)で行ってもよい。2段階中和は中和剤を2段階にわたって投入するものである。いずれの態様においても、酸基含有不飽和単量体またはその重合体の中和剤の全部または一部として吸水性樹脂溶解液を用いていれば、本発明の範疇に含まれる。 The neutralization rate may be adjusted before the start of the polymerization reaction of the acid group-containing unsaturated monomer (the embodiment of Form 1), or may be performed during the polymerization reaction of the acid group-containing unsaturated monomer. This may be performed on the hydrogel-like crosslinked polymer obtained after the completion of the polymerization reaction of the acid group-containing unsaturated monomer (post-neutralization, embodiment 2). Further, the neutralization rate may be adjusted by selecting one of the steps before the start of the polymerization reaction, during the polymerization reaction, or after the completion of the polymerization reaction, or the neutralization rate may be adjusted in a plurality of steps. That is, the neutralizing agent may be added once or in multiple steps (for example, two-step neutralization). Two-step neutralization involves adding a neutralizing agent over two steps. In any of the embodiments, if the water-absorbent resin solution is used as all or part of the neutralizing agent of the acid group-containing unsaturated monomer or its polymer, it is included in the scope of the present invention.

単量体水溶液には、酸基含有不飽和単量体以外の単量体が含まれていてもよい。 The monomer aqueous solution may contain a monomer other than the acid group-containing unsaturated monomer.

酸基含有不飽和単量体以外の単量体としては、重合して吸水性樹脂となり得る化合物であればよい。例えば、(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド等のアミド基含有不飽和単量体;N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメ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;メルカプト基含有不飽和単量体;フェノール性水酸基含有不飽和単量体;N-ビニルピロリドン等のラクタム基含有不飽和単量体等が挙げられる。 The monomer other than the acid group-containing unsaturated monomer may be a compound that can be polymerized to become a water-absorbent resin. For example, amide group-containing unsaturated monomers such as (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide; N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N. -Amino group-containing unsaturated monomer such as dimethylaminopropyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide; mercapto group-containing unsaturated monomer; phenolic hydroxyl group-containing unsaturated monomer; Examples thereof include lactam group-containing unsaturated monomers such as N-vinylpyrrolidone.

単量体水溶液中の単量体濃度(=総単量体量/(総単量体量+総重合溶媒量(通常は水)、ここで、単量体は酸基含有不飽和単量体以外の単量体も含む)は、吸水性樹脂の物性及び生産性の観点から、好ましくは10質量%~90質量%、より好ましくは20質量%~80質量%、更に好ましくは30質量%~70質量%、特に好ましくは40質量%~60質量%である。以下、単量体濃度を「モノマー濃度」と称する場合がある。 Monomer concentration in the monomer aqueous solution (= total monomer amount / (total monomer amount + total polymerization solvent amount (usually water)), where the monomer is an acid group-containing unsaturated monomer (Including monomers other than) is preferably 10% by mass to 90% by mass, more preferably 20% by mass to 80% by mass, still more preferably 30% by mass or more, from the viewpoint of physical properties and productivity of the water-absorbent resin. It is 70% by mass, particularly preferably 40% by mass to 60% by mass. Hereinafter, the monomer concentration may be referred to as “monomer concentration”.

本工程において調製される単量体水溶液には、重合禁止剤、内部架橋剤などが添加されていてもよい。なお、上述のように、内部架橋剤が含まれる形態は好適である。 A polymerization inhibitor, an internal cross-linking agent, or the like may be added to the monomer aqueous solution prepared in this step. As described above, a form containing an internal cross-linking agent is suitable.

・重合禁止剤
重合に使用される単量体は、重合の安定性から、好ましくは少量の重合禁止剤を含む。好ましい重合禁止剤はp-メトキシフェノールである。単量体(特にアクリル酸及びその塩)中に含まれる重合禁止剤の量は、通常1ppm~250ppm、好ましくは10ppm~160ppm、より好ましくは20ppm~80ppmである。
-Polymerization inhibitor The monomer used for polymerization preferably contains a small amount of a polymerization inhibitor from the viewpoint of polymerization stability. A preferred polymerization inhibitor is p-methoxyphenol. The amount of the polymerization inhibitor contained in the monomer (particularly acrylic acid and its salt) is usually 1 ppm to 250 ppm, preferably 10 ppm to 160 ppm, and more preferably 20 ppm to 80 ppm.

・内部架橋剤
内部架橋剤によって、得られる吸水性樹脂の吸水性能や吸水時のゲル強度等が調整される。
-Internal cross-linking agent The internal cross-linking agent adjusts the water absorption performance of the obtained water-absorbent resin, the gel strength at the time of water absorption, and the like.

上記内部架橋剤としては、1分子内に合計2以上の不飽和結合又は反応性官能基を有していればよい。例えば、分子内に(単量体と共重合しうる)重合性不飽和基を複数有する内部架橋剤として、N,N-メチレンビス(メタ)アクリルアミド、(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、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グリセリン(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、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、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、トリメチロールプロパンジ(メタ)アリルエーテル、炭素数2~10のポリオールのポリ(メタ)アリルエーテル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、テトラアリロキシエタンなどが挙げられる。分子内に(単量体の官能基(例;カルボキシ基)と反応しうる)反応性官能基を複数有する内部架橋剤として、トリアリルアミン、ポリアリロキシアルカン、(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、1,4-ブタンジオール、ペンタエリスリトール、エチレンジアミン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ポリエチレンイミンなどが挙げられる(なお、ここで、エチレンカーボネートなどの環状カーボネートはカルボキシル基との反応によってさらに官能基OHを生成する架橋剤である)。また、分子内に重合性不飽和基及び反応性官能基を有する内部架橋剤として、グリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらのうち、2種以上を併用してもよい。 The internal cross-linking agent may have a total of two or more unsaturated bonds or reactive functional groups in one molecule. For example, as an internal cross-linking agent having a plurality of polymerizable unsaturated groups (which can be copolymerized with a monomer) in the molecule, N, N-methylenebis (meth) acrylamide, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, ( Poly) Propylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, glycerin (meth) acrylate, glycerin acrylate methacrylate, ethylene oxide-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol hexa (meth) acrylate, tri. Allyl cyanurate, triallyl isocyanurate, triallyl phosphate, trimethylolpropane di (meth) allyl ether, poly (meth) allyl ether of polyols having 2 to 10 carbon atoms, pentaerythritol triallyl ether, tetraallyloxyetane, etc. Can be mentioned. Triallylamine, polyaryloxyalkane, (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, as an internal cross-linking agent having a plurality of reactive functional groups (which can react with a monomer functional group (eg, carboxy group)) in the molecule, Examples thereof include glycerol diglycidyl ether, ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, glycerin, 1,4-butanediol, pentaerythritol, ethylenediamine, ethylene carbonate, propylene carbonate, polyethyleneimine and the like (here, ethylene carbonate and the like). Cyclic carbonate is a cross-linking agent that further produces functional group OH by reaction with a carboxyl group). Further, examples of the internal cross-linking agent having a polymerizable unsaturated group and a reactive functional group in the molecule include glycidyl (meth) acrylate and the like. Of these, two or more may be used in combination.

これら内部架橋剤の中でも、本発明の効果の面から、好ましくは、分子内に重合不飽和基を複数有する化合物であり、より好ましくは、分子内に(ポリ)アルキレン構造単位を有する化合物であり、さらに好ましくはポリエチレングリコール構造単位を有する化合物であり、特に好ましくは、ポリエチレングリコール構造単位を有するアクリレート化合物である。これらの内部架橋剤を用いて得られる含水ゲルでは、乾燥により吸水倍率が向上しやすいという効果が得られる。 Among these internal cross-linking agents, from the viewpoint of the effect of the present invention, a compound having a plurality of polymerization unsaturated groups in the molecule is preferable, and a compound having a (poly) alkylene structural unit in the molecule is more preferable. , More preferably a compound having a polyethylene glycol structural unit, and particularly preferably an acrylate compound having a polyethylene glycol structural unit. In the water-containing gel obtained by using these internal cross-linking agents, the effect that the water absorption ratio can be easily improved by drying can be obtained.

上記内部架橋剤の使用量は、単量体及び内部架橋剤の種類等に応じて適宜設定される。得られる吸水性樹脂のゲル強度の観点から、単量体に対して、好ましくは0.001モル%以上、より好ましくは0.005モル%以上、更に好ましくは0.01モル%以上である。また、吸水性樹脂の吸水性能向上の観点から、好ましくは5モル%以下、より好ましくは2モル%以下である。なお、単量体の自己架橋反応が有効な重合条件においては、上記内部架橋剤を使用しなくともよい。 The amount of the internal cross-linking agent used is appropriately set according to the type of the monomer and the internal cross-linking agent and the like. From the viewpoint of the gel strength of the obtained water-absorbent resin, it is preferably 0.001 mol% or more, more preferably 0.005 mol% or more, still more preferably 0.01 mol% or more with respect to the monomer. Further, from the viewpoint of improving the water absorption performance of the water-absorbent resin, it is preferably 5 mol% or less, more preferably 2 mol% or less. It is not necessary to use the internal cross-linking agent under the polymerization conditions in which the self-cross-linking reaction of the monomer is effective.

内部架橋剤を添加する場合、内部架橋剤の酸基含有単量体への添加時期は特に限定されず、重合開始前であれば、どの時期に添加してもよい。例えば、重合形態1の場合、溶解液添加前であっても、添加後であってもよい。 When the internal cross-linking agent is added, the time for adding the internal cross-linking agent to the acid group-containing monomer is not particularly limited, and the internal cross-linking agent may be added at any time as long as it is before the start of polymerization. For example, in the case of the polymerization form 1, it may be before or after the addition of the solution.

・その他の物質
本発明の目的が達成される範囲内で、以下に例示する物質(以下、「その他の物質」と称する)を単量体水溶液に添加することもできる。
-Other substances To the extent that the object of the present invention is achieved, the substances exemplified below (hereinafter referred to as "other substances") can be added to the aqueous monomer solution.

その他の物質の具体例として、チオール類、チオール酸類、2級アルコール類、アミン類、次亜リン酸塩類等の連鎖移動剤;炭酸塩、重炭酸塩、アゾ化合物、気泡等の発泡剤;エチレンジアミンテトラ(メチレンホスフィン酸)やその金属塩、エチレンジアミン4酢酸やその金属塩、ジエチレントリアミン5酢酸やその金属塩等のキレート剤;ポリアクリル酸(塩)及びこれらの架橋体(例えば吸水性樹脂からなる微粉)、澱粉、セルロース、澱粉-セルロース誘導体、ポリビニルアルコール等の親水性高分子等が挙げられる。その他の物質は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。 Specific examples of other substances include chain transfer agents such as thiols, thiolic acids, secondary alcohols, amines and hypophosphites; foaming agents such as carbonates, bicarbonates, azo compounds and bubbles; ethylenediamine. Chelating agents such as tetra (methylenephosphinic acid) and its metal salt, ethylenediamine 4acetic acid and its metal salt, diethylenetriamine-5acetic acid and its metal salt; polyacrylic acid (salt) and crosslinked products thereof (for example, fine powder consisting of water-absorbent resin) ), Distillates, celluloses, starch-cellulose derivatives, hydrophilic polymers such as polyvinyl alcohol, and the like. Other substances may be used alone or in combination of two or more.

その他の物質の使用量は、特に限定されないが、その他の物質の全濃度としては、好ましくは単量体に対して10質量%以下、より好ましくは0.001質量%~5質量%、特に好ましくは0.01質量%~1質量%である。 The amount of the other substance used is not particularly limited, but the total concentration of the other substance is preferably 10% by mass or less, more preferably 0.001% by mass to 5% by mass, particularly preferably the monomer. Is 0.01% by mass to 1% by mass.

(溶存酸素量)
重合前の単量体水溶液中の溶存酸素を、昇温又は不活性ガスとの置換により低減させることも好ましい。例えば、溶存酸素は、好ましくは5ppm以下、より好ましくは3ppm以下、特に好ましくは1ppm以下に低減される。
(Dissolved oxygen amount)
It is also preferable to reduce the dissolved oxygen in the aqueous monomer solution before polymerization by raising the temperature or replacing it with an inert gas. For example, the dissolved oxygen is preferably reduced to 5 ppm or less, more preferably 3 ppm or less, and particularly preferably 1 ppm or less.

また、単量体水溶液に気泡(特に上記不活性ガス等)を分散させることもできる。この場合には、重合反応において発泡重合となる。 In addition, bubbles (particularly the above-mentioned inert gas) can be dispersed in the monomer aqueous solution. In this case, foam polymerization occurs in the polymerization reaction.

(形態1)
形態1では、単量体水溶液の調製工程において吸水性樹脂Aの添加を行う。すなわち、吸水性樹脂溶解液と酸基含有不飽和単量体とを含有する単量体水溶液を得て、当該単量体水溶液を用いて次工程の酸基含有不飽和単量体の重合を行う。
(Form 1)
In the first form, the water-absorbent resin A is added in the step of preparing the monomer aqueous solution. That is, a monomer aqueous solution containing a water-absorbent resin solution and an acid group-containing unsaturated monomer is obtained, and the acid group-containing unsaturated monomer is polymerized in the next step using the monomer aqueous solution. conduct.

形態1においては、吸水性樹脂溶解液を単量体水溶液に添加することで、当該溶解液中に含まれる吸水性樹脂A由来の重合体成分によって水溶液の粘度が上昇する。このような粘度上昇により、重合時に発生する気泡が抜けにくくなり、得られる吸水性樹脂の表面積が増加する。ゆえに、吸水性樹脂の吸水速度が一層向上する。 In the first embodiment, by adding the water-absorbent resin solution to the monomer aqueous solution, the viscosity of the aqueous solution is increased by the polymer component derived from the water-absorbent resin A contained in the solution. Due to such an increase in viscosity, it becomes difficult for bubbles generated during polymerization to escape, and the surface area of the obtained water-absorbent resin increases. Therefore, the water absorption rate of the water-absorbent resin is further improved.

形態1では、溶解液と酸基含有不飽和単量体とを混合して単量体水溶液が形成される。ここで、混合形態としては、酸基含有不飽和単量体および溶解液を一括添加して混合する形態;酸基含有不飽和単量体水溶液を形成した後、当該酸基含有不飽和単量体水溶液に溶解液を添加する形態;などが挙げられる。酸基含有不飽和単量体水溶液を形成した後、当該酸基含有不飽和単量体水溶液に溶解液を添加する形態の場合、酸基含有不飽和単量体水溶液に溶解液を全量添加した後に、重合を開始してもよいし、酸基含有不飽和単量体水溶液と溶解液とを別々に連続的に供給しながら、重合を行ってもよい。好ましくは、酸基含有不飽和単量体水溶液と溶解液とを別々に連続的に供給しながら、例えばラインミキシングにより十分に混合した後に、重合する形態である。また、酸基含有不飽和単量体にあらかじめ中和剤水溶液を添加して、酸基含有不飽和単量体水溶液を形成した後、当該酸基含有不飽和単量体水溶液に溶解液を添加してもよい。 In the first form, the solution and the acid group-containing unsaturated monomer are mixed to form an aqueous monomer solution. Here, the mixed form is a form in which an acid group-containing unsaturated monomer and a solution are collectively added and mixed; after forming an acid group-containing unsaturated monomer aqueous solution, the acid group-containing unsaturated single amount is used. A form in which a solution is added to an aqueous solution of a body; and the like can be mentioned. In the case of adding the solution to the acid group-containing unsaturated monomer aqueous solution after forming the acid group-containing unsaturated monomer aqueous solution, the entire amount of the solution was added to the acid group-containing unsaturated monomer aqueous solution. Later, the polymerization may be started, or the polymerization may be carried out while continuously supplying the acid group-containing unsaturated monomer aqueous solution and the solution separately. It is preferable that the aqueous solution of the unsaturated monomer containing an acid group and the solution are continuously supplied separately and sufficiently mixed by, for example, line mixing, and then polymerized. Further, an aqueous neutralizing agent solution is added to the acid group-containing unsaturated monomer solution in advance to form an acid group-containing unsaturated monomer aqueous solution, and then a solution is added to the acid group-containing unsaturated monomer aqueous solution. You may.

溶解液の酸基含有単量体に対する添加量は、中和の程度、得られる吸水性樹脂への物性の影響、回収効率などを考慮して適宜設定されるが、例えば、アクリル酸100質量部に対して、1~400質量部である。 The amount of the solution to be added to the acid group-containing monomer is appropriately set in consideration of the degree of neutralization, the influence of physical properties on the obtained water-absorbent resin, recovery efficiency, etc., and is, for example, 100 parts by mass of acrylic acid. On the other hand, it is 1 to 400 parts by mass.

当該単量体水溶液に溶解液を添加する際のアルカリ水溶液の液温は5~100℃が好ましく、10~60℃がより好ましく、15~40℃がさらにより好ましい。 The liquid temperature of the alkaline aqueous solution when the solution is added to the monomer aqueous solution is preferably 5 to 100 ° C, more preferably 10 to 60 ° C, and even more preferably 15 to 40 ° C.

〔2-2-2:重合工程〕
本工程は、前記単量体水溶液を重合して、その後、場合により中和して含水ゲル状重合体(以下、「含水ゲル」と称する場合がある)を得る工程である。
[2-2-2: Polymerization step]
This step is a step of polymerizing the monomer aqueous solution and then neutralizing it in some cases to obtain a hydrogel-like polymer (hereinafter, may be referred to as “hydrogen gel”).

重合は、重合開始剤を添加することで重合反応を行うことができる。重合開始剤は、単量体水溶液には重合開始剤が含まれていてもよい。重合開始剤は、重合形態等によって適宜選択されるため、特に限定されないが、例えば、熱分解型重合開始剤、光分解型重合開始剤、若しくはこれらの併用、又は重合開始剤の分解を促進する還元剤を併用したレドックス系重合開始剤等が挙げられる。具体的には、米国特許第7265190号に開示された重合開始剤のうち、1種又は2種以上が用いられる。なお、重合開始剤の取扱性や吸水性樹脂の物性の観点から、好ましくは過酸化物又はアゾ化合物、より好ましくは過酸化物、更に好ましくは過硫酸塩が使用される。 The polymerization can be carried out by adding a polymerization initiator. As the polymerization initiator, the monomer aqueous solution may contain a polymerization initiator. The polymerization initiator is appropriately selected depending on the polymerization form and the like, and is not particularly limited. Examples thereof include a redox-based polymerization initiator using a reducing agent in combination. Specifically, one or more of the polymerization initiators disclosed in US Pat. No. 7,265,190 are used. From the viewpoint of the handleability of the polymerization initiator and the physical properties of the water-absorbent resin, a peroxide or an azo compound is preferably used, more preferably a peroxide, and still more preferably a persulfate.

該重合開始剤の使用量は、単量体に対して、好ましくは0.001モル%~1モル%、より好ましくは0.001モル%~0.5モル%である。また、必要によりレドックス重合を行う場合、酸化剤と併用される該還元剤の使用量は、単量体に対して、好ましくは0.0001モル%~0.02モル%である。 The amount of the polymerization initiator used is preferably 0.001 mol% to 1 mol%, more preferably 0.001 mol% to 0.5 mol%, based on the monomer. When redox polymerization is performed, if necessary, the amount of the reducing agent used in combination with the oxidizing agent is preferably 0.0001 mol% to 0.02 mol% with respect to the monomer.

なお、上記重合開始剤を添加することで重合反応を行う方法以外に、放射線、電子線、紫外線等の活性エネルギー線を照射する方法がある。また、重合開始剤を添加したうえで、活性エネルギー線の照射を併用してもよい。 In addition to the method of carrying out the polymerization reaction by adding the above-mentioned polymerization initiator, there is a method of irradiating with active energy rays such as radiation, electron beam, and ultraviolet rays. Further, after adding the polymerization initiator, irradiation with active energy rays may be used in combination.

重合形態としては、特に限定されない。吸水性能や重合制御の容易性等の観点から、好ましくは気相中の液滴重合、水溶液重合、逆相懸濁重合(ここで疎水性有機溶媒中の液滴重合も逆相懸濁の一例に含む)、より好ましくは水溶液重合、逆相懸濁重合、更に好ましくは水溶液重合が挙げられる。なお、逆相懸濁重合についての詳細は、特許第4969778号の[0016]~[0033]、具体的には実施例1を参考とすることができる。中でも、連続水溶液重合が特に好ましく、その例として、連続ベルト重合、連続ニーダー重合が挙げられる。連続水溶液重合を採用することで、吸水性樹脂の生産効率が向上する。 The polymerization form is not particularly limited. From the viewpoint of water absorption performance and ease of polymerization control, it is preferable to use droplet polymerization in a gas phase, aqueous solution polymerization, or reverse phase suspension polymerization (here, droplet polymerization in a hydrophobic organic solvent is also an example of reverse phase suspension. ), More preferably, aqueous solution polymerization, reverse phase suspension polymerization, and even more preferably aqueous solution polymerization. For details of the reverse phase suspension polymerization, reference can be made to Japanese Patent No. 4969778 [0016] to [0033], specifically, Example 1. Among them, continuous aqueous solution polymerization is particularly preferable, and examples thereof include continuous belt polymerization and continuous kneader polymerization. By adopting continuous aqueous solution polymerization, the production efficiency of the water-absorbent resin is improved.

また、水溶液重合の好ましい形態として、「高温開始重合」や「高濃度重合」が挙げられる。「高温開始重合」とは、単量体水溶液の温度を好ましくは30℃以上、より好ましくは35℃以上、更に好ましくは40℃以上、特に好ましくは50℃以上(上限は沸点)の温度で重合を開始する形態をいい、「高濃度重合」とは、単量体濃度を好ましくは30質量%以上、より好ましくは35質量%以上、更に好ましくは40質量%以上、特に好ましくは45質量%以上(上限は飽和濃度)で重合を行う形態をいう。これらの重合形態を併用することもできる。 Moreover, "high temperature start polymerization" and "high concentration polymerization" are mentioned as a preferable form of aqueous solution polymerization. The "high temperature start polymerization" means that the temperature of the aqueous monomer solution is preferably 30 ° C. or higher, more preferably 35 ° C. or higher, further preferably 40 ° C. or higher, and particularly preferably 50 ° C. or higher (upper limit is the boiling point). The term "high-concentration polymerization" means that the monomer concentration is preferably 30% by mass or more, more preferably 35% by mass or more, still more preferably 40% by mass or more, and particularly preferably 45% by mass or more. It refers to a form in which polymerization is carried out at (the upper limit is the saturation concentration). These polymerization forms can also be used in combination.

なお、気相中の液滴重合においては、空気雰囲気下で重合を行うこともできるが、得られる吸水性樹脂の色調の観点から、窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気下で重合を行うことが好ましい。この場合、例えば、気相中の酸素濃度を1容積%以下に制御することが好ましい。 In the droplet polymerization in the gas phase, the polymerization can be carried out in an air atmosphere, but from the viewpoint of the color tone of the obtained water-absorbent resin, the polymerization should be carried out in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. Is preferable. In this case, for example, it is preferable to control the oxygen concentration in the gas phase to 1 volume% or less.

酸基含有不飽和単量体の重合により、含水ゲル状の重合体(以下、単に含水ゲルとも称する)が得られる。 By polymerizing the acid group-containing unsaturated monomer, a hydrogel-like polymer (hereinafter, also simply referred to as a hydrogel) can be obtained.

(形態2)
形態2では、重合工程において溶解液が添加される。ここで、当該溶解液の添加時期については、特に限定されないが、含水ゲル(すなわち、乾燥処理工程前)に吸水性樹脂溶解液を添加することが好ましい。具体的には、酸基含有不飽和単量体を含有する単量体水溶液の重合中に吸水性樹脂溶解液を添加する形態(具体的には、例えば、連続ニーダー重合のように重合とゲル粉砕を同時に行う場合など、重合工程中のゲル粉砕工程において吸水性樹脂溶解液を添加する形態);酸基含有不飽和単量体を含有する単量体水溶液を重合させて得られる重合体に吸水性樹脂溶解液を添加する形態;などが挙げられる。吸水性樹脂溶解液の含水ゲル状重合体に対する添加量は、中和の程度、得られる吸水性樹脂への物性の影響、回収効率などを考慮して適宜設定されるが、例えば、含水ゲル状重合体100質量部に対して、1~100質量部である。
(Form 2)
In form 2, the solution is added in the polymerization step. Here, the timing of adding the solution is not particularly limited, but it is preferable to add the water-absorbent resin solution to the hydrogel (that is, before the drying treatment step). Specifically, a form in which a water-absorbent resin solution is added during the polymerization of a monomer aqueous solution containing an acid group-containing unsaturated monomer (specifically, polymerization and gel such as continuous kneader polymerization). A form in which a water-absorbent resin solution is added in the gel crushing step during the polymerization step, such as when crushing is performed at the same time); A form in which a water-absorbent resin solution is added; and the like. The amount of the water-absorbent resin solution added to the water-containing gel polymer is appropriately set in consideration of the degree of neutralization, the influence of physical properties on the obtained water-absorbent resin, the recovery efficiency, and the like. It is 1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer.

〔2-3〕ゲル粉砕工程
本工程は、上記重合工程で得られた含水ゲル状重合体を、重合と同時及び/又は重合後に粉砕して粒子状含水ゲル状架橋重合体(以下、「粒子状含水ゲル」)を得る工程である。所定の粒子径の粒子状含水ゲルを得るために、本工程を2回以上実施してもよい。また、逆相懸濁重合又は気相重合のように、重合工程で目的とする粒度の粒子状含水ゲルが得られる場合には、本工程を実施しなくてもよい。また、必要な場合には、重合工程後ゲル粉砕工程前に、ローラーカッター、ギロチンカッター等を用いて、含水ゲル状架橋重合体を、ゲル粉砕装置に投入可能な大きさに切断又は粗砕する細断工程を実施してもよい。特に、重合工程がベルト重合であり、シート状又はブロック状の含水ゲルが得られる場合に、細断工程を実施することが好ましい。
[2-3] Gel crushing step In this step, the hydrogel-like polymer obtained in the above polymerization step is pulverized at the same time as and / or after the polymerization to form a particulate hydrogel-like crosslinked polymer (hereinafter, “particles”). It is a step of obtaining a state-hydrated gel ”). This step may be carried out twice or more in order to obtain a particulate hydrogel having a predetermined particle size. Further, when a particulate hydrogel having a desired particle size can be obtained in the polymerization step, such as reverse phase suspension polymerization or vapor phase polymerization, this step may not be carried out. If necessary, after the polymerization step and before the gel crushing step, the hydrogel-like crosslinked polymer is cut or coarsely crushed to a size that can be put into the gel crushing apparatus by using a roller cutter, a guillotine cutter, or the like. A shredding step may be carried out. In particular, when the polymerization step is belt polymerization and a sheet-shaped or block-shaped hydrogel is obtained, it is preferable to carry out the shredding step.

(形態3)
本発明の吸水性樹脂溶解液の添加を、本ゲル粉砕工程と同時に行ってもよい(形態3)。ゲル粉砕工程前に後述するゲル粉砕装置に投入可能な大きさに切断又は粗砕する細断工程で吸水性樹脂溶解液を添加してもよい。ゲル粉砕工程で添加を行う場合には、ゲル粉砕工程前及び/又はゲル粉砕工程中に吸水性樹脂溶解液を添加し、ゲル粉砕時に十分混合されることが好ましい。吸水性樹脂溶解液の含水ゲル状重合体に対する添加量は、中和の程度、得られる吸水性樹脂への物性の影響、回収効率などを考慮して適宜設定されるが、例えば、含水ゲル状重合体100質量部に対して、1~100質量部である。また、(2-2-1)の単量体水溶液調製工程で酸基含有不飽和単量体の一部のみを中和又は中和を行わず(2-2-2)の重合を行った場合は、本ゲル破砕工程において中和を行うことができる。好ましくは、中和剤として本発明の吸水性樹脂溶解液を一部又は全部使用することができる。また、後述する整粒工程で除去される粗大粒子や微粉造粒工程で得られる微粉に水性液(溶媒)を添加した混合物及び/又は造粒物を、ゲル粉砕工程に加えてもよい。
(Form 3)
The water-absorbent resin solution of the present invention may be added at the same time as the gel crushing step (form 3). Before the gel crushing step, the water-absorbent resin solution may be added in the shredding step of cutting or coarsely crushing the gel into a size that can be put into the gel crushing apparatus described later. When the addition is carried out in the gel crushing step, it is preferable to add the water-absorbent resin solution before the gel crushing step and / or during the gel crushing step and sufficiently mix the mixture at the time of gel crushing. The amount of the water-absorbent resin solution added to the water-containing gel polymer is appropriately set in consideration of the degree of neutralization, the influence of physical properties on the obtained water-absorbent resin, the recovery efficiency, and the like. It is 1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer. Further, in the monomer aqueous solution preparation step of (2-2-1), only a part of the acid group-containing unsaturated monomer was neutralized or neutralized, and the polymerization of (2--2-2) was carried out. In this case, neutralization can be performed in the present gel crushing step. Preferably, a part or all of the water-absorbent resin solution of the present invention can be used as a neutralizing agent. Further, a mixture and / or a granulated product obtained by adding an aqueous liquid (solvent) to the coarse particles removed in the granulation step described later or the fine powder obtained in the fine powder granulation step may be added to the gel pulverization step.

本発明の製造方法において、吸水性能を損なうことなく、所定の粒度の粒子状含水ゲルが得られる限り、ゲル粉砕装置の種類は特に限定されない。例えばバッチ式又は連続式の双腕型ニーダー等、複数の回転撹拌翼を備えたゲル粉砕機、1軸押出機、2軸押出機、ミートチョッパー等が挙げられる。 In the production method of the present invention, the type of gel crushing apparatus is not particularly limited as long as a particulate hydrogel having a predetermined particle size can be obtained without impairing the water absorption performance. For example, a gel crusher equipped with a plurality of rotary stirring blades such as a batch type or continuous type double-armed kneader, a single-screw extruder, a twin-screw extruder, a meat chopper and the like can be mentioned.

ゲル粉砕工程前及び/又はゲル粉砕工程中に、ゲル流動化剤を添加してもよい。ゲル流動化剤の添加により、後述する乾燥工程における含水ゲル粒子同士の付着が抑制され、得られる吸水性樹脂の吸水速度が向上する。また、後述する乾燥後の粉砕工程における負荷が低減され、微粉発生量が減少する。なお、ゲル粉砕工程を要しない実施形態においても、乾燥工程前に粒子状含水ゲルにゲル流動化剤を添加することにより、上記効果が得られる。 A gel fluidizing agent may be added before and / or during the gel crushing step. By adding the gel fluidizing agent, adhesion between the water-containing gel particles in the drying step described later is suppressed, and the water absorption rate of the obtained water-absorbent resin is improved. In addition, the load in the pulverization step after drying, which will be described later, is reduced, and the amount of fine powder generated is reduced. Even in the embodiment that does not require the gel crushing step, the above effect can be obtained by adding the gel fluidizing agent to the particulate hydrogel before the drying step.

このゲル流動化剤の例として、アニオン性、カチオン性、ノニオン性及び両性の界面活性剤、これらの低分子型及び高分子型界面活性剤、並びに高分子滑剤が挙げられる。高分子滑剤は、特定のノニオン性界面活性剤の別称であり、その例としては、ポリアルキレンオキサイド及びその無水マレイン酸変性物等が例示される。界面活性剤(特に非高分子界面活性剤)と高分子滑剤とを併用してもよい。 Examples of this gel fluidizing agent include anionic, cationic, nonionic and amphoteric surfactants, these low molecular weight and high molecular weight surfactants, and high molecular weight lubricants. The polymer lubricant is another name for a specific nonionic surfactant, and examples thereof include polyalkylene oxides and maleic anhydride modified products thereof. A surfactant (particularly a non-polymeric surfactant) and a polymer lubricant may be used in combination.

ゲル流動化剤の種類と添加量とは、ゲル粉砕工程及び乾燥工程における粒子状含水ゲルの流動性等を考慮して適宜調整される。また、形態3として、本工程で含水ゲルに吸水性樹脂溶解液を添加する場合は、上記のゲル流動化剤と混合して添加してもよいし、別々に含水ゲルに添加してもよい。上述したように、重合と同時に含水ゲルを破砕してもよく、その場合は形態2及び3を並行して行う形態となる。 The type and amount of the gel fluidizing agent are appropriately adjusted in consideration of the fluidity of the particulate hydrogel in the gel crushing step and the drying step. Further, as the third form, when the water-absorbent resin solution is added to the water-containing gel in this step, it may be mixed with the above-mentioned gel fluidizing agent and added separately, or may be added separately to the water-containing gel. .. As described above, the hydrogel may be crushed at the same time as the polymerization, in which case the forms 2 and 3 are performed in parallel.

粒子状含水ゲルの重合率は、粒子状含水ゲル状架橋重合体の乾燥中の凝集抑制や、得られる吸水性樹脂中の残存モノマー低減の観点から、好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上、更に好ましくは98質量%以上である。多量の未反応モノマーを含む、重合率の低い含水ゲルを用いて乾燥工程を実施すると、乾燥中に重合反応が進行して、粒子径の小さいゲル粒子から大粒子径のゲル粒子が再生又は副生される場合がある。大粒子径のゲル粒子によって、得られる吸水性樹脂の吸水速度の低下、乾燥物の大粒子化、目的とする製品粒度への再粉砕による微粉発生等の問題が発生する。この問題を回避するために、含水ゲルの重合率を上記範囲とすることが好ましい。 The polymerization rate of the particulate hydrogel is preferably 90% by mass or more, more preferably 95, from the viewpoint of suppressing aggregation of the particulate hydrogel crosslinked polymer during drying and reducing residual monomers in the obtained water-absorbent resin. By mass or more, more preferably 98% by mass or more. When the drying step is carried out using a hydrogel having a low polymerization rate and containing a large amount of unreacted monomers, the polymerization reaction proceeds during drying, and gel particles having a small particle size are regenerated or secondary to a gel particle having a large particle size. May be born. The large particle size gel particles cause problems such as a decrease in the water absorption rate of the obtained water-absorbent resin, an increase in the size of the dried product, and the generation of fine particles due to re-grinding to the target product particle size. In order to avoid this problem, it is preferable to set the polymerization rate of the hydrogel to the above range.

粒子状含水ゲルの重合率の上限は特に限定されず、100質量%が理想的であるが、高い重合率には長い重合時間や厳しい重合条件が必要であり、生産性や物性面の低下を招くこともあり、上限は99.95質量%、さらに99.9質量%、通常99.8質量%程度で十分である。代表的には98~99.99質量%である。 The upper limit of the polymerization rate of the particulate hydrogel is not particularly limited, and 100% by mass is ideal. However, a high polymerization rate requires a long polymerization time and strict polymerization conditions, resulting in a decrease in productivity and physical properties. The upper limit is 99.9% by mass, further 99.9% by mass, and usually about 99.8% by mass is sufficient. Typically, it is 98 to 99.99% by mass.

粒子状含水ゲルの重合体のCRC(遠心分離機保持容量)は、固形分換算で、好ましくは5g/g~80g/g、より好ましくは10g/g~50g/g、さらに好ましくは15g/g~45g/g、特に好ましくは20g/g~40g/gである。なお、固形分換算とは、含水ゲルでCRCなどの諸物性を測定後、含水ゲル中の吸水性樹脂固形分あたりの物性に換算した物性(例えば、含水率50%(固形分50%)の含水ゲルなら、含水ゲルでの物性測定値×2倍に換算)のことである。 The CRC (centrifugator holding capacity) of the polymer of the particulate hydrogel is preferably 5 g / g to 80 g / g, more preferably 10 g / g to 50 g / g, and further preferably 15 g / g in terms of solid content. It is ~ 45 g / g, particularly preferably 20 g / g ~ 40 g / g. The solid content conversion means that after measuring various physical properties such as CRC with a water-containing gel, the physical properties converted into the physical properties per water-absorbent resin solid content in the water-containing gel (for example, the water content is 50% (solid content 50%)). In the case of a water-containing gel, it is converted to the measured value of physical properties of the water-containing gel x 2 times).

粒子状含水ゲルの固形分率(以下、ゲル固形分率)は、25質量%以上が好ましい。ゲル粉砕後の含水ゲル粒子同士の凝集抑制、粉砕に要するエネルギー、乾燥効率及び吸収性能の観点から、ゲル固形分率は25質量%~75質量%がより好ましく、30質量%~70質量%がさらに好ましく、35質量%~65質量%がよりさらに好ましく、40質量%~60質量%が特に特に好ましい。ゲル固形分率は、後述する実施例に記載の方法にて測定される。 The solid content of the particulate hydrogel (hereinafter referred to as gel solid content) is preferably 25% by mass or more. The gel solid content is more preferably 25% by mass to 75% by mass, more preferably 30% by mass to 70% by mass, from the viewpoints of suppressing aggregation of hydrogel particles after gel crushing, energy required for crushing, drying efficiency and absorption performance. Even more preferably, 35% by mass to 65% by mass is even more preferable, and 40% by mass to 60% by mass is particularly preferable. The gel solid content is measured by the method described in Examples described later.

〔2-4〕乾燥工程
本工程は、上記重合工程および/またはゲル粉砕工程で得られた粒子状含水ゲルを所望する樹脂固形分まで乾燥させて乾燥重合体を得る工程である。該樹脂固形分は、乾燥減量(吸水性樹脂1gを180℃で3時間加熱した際の質量変化)から求められ、好ましくは80質量%以上、より好ましくは85~99質量%、更に好ましくは90~98質量%、特に好ましくは92~97質量%である。
[2-4] Drying Step This step is a step of drying the particulate water-containing gel obtained in the above-mentioned polymerization step and / or gel crushing step to a desired resin solid content to obtain a dry polymer. The resin solid content is determined by drying weight loss (mass change when 1 g of water-absorbent resin is heated at 180 ° C. for 3 hours), and is preferably 80% by mass or more, more preferably 85 to 99% by mass, and further preferably 90. It is ~ 98% by mass, particularly preferably 92 ~ 97% by mass.

上記粒子状含水ゲルの乾燥方法としては、特に限定されないが、例えば、加熱乾燥、熱風乾燥、減圧乾燥、流動層乾燥、赤外線乾燥、マイクロ波乾燥、ドラムドライヤー乾燥、疎水性有機溶媒との共沸脱水による乾燥、高温の水蒸気を利用した高湿乾燥等が挙げられる。中でも乾燥効率の観点から、熱風乾燥が好ましい。 The method for drying the particulate hydrogel is not particularly limited, but is, for example, heat drying, hot air drying, vacuum drying, fluidized layer drying, infrared drying, microwave drying, drum dryer drying, and co-boiling with a hydrophobic organic solvent. Examples include drying by dehydration and high-humidity drying using high-temperature steam. Of these, hot air drying is preferable from the viewpoint of drying efficiency.

熱風乾燥方法としては、静置状態で乾燥を行う方法、攪拌状態で乾燥を行う方法、振動状態で乾燥を行う方法、流動状態で乾燥を行う方法、気流で乾燥を行う方法等がある。これらの中でも、効率面から、静置乾燥が好ましく、通気バンド乾燥がより好ましく、更には連続静置乾燥(連続通気バンド乾燥)を用いた熱風乾燥が特に好ましく使用される。 Examples of the hot air drying method include a method of drying in a stationary state, a method of drying in a stirred state, a method of drying in a vibrating state, a method of drying in a flowing state, and a method of drying in an air flow. Among these, from the viewpoint of efficiency, static drying is preferable, ventilation band drying is more preferable, and hot air drying using continuous static drying (continuous ventilation band drying) is particularly preferably used.

上記熱風乾燥における乾燥温度(熱風の温度)としては、吸水性樹脂の色調や乾燥効率の観点から、好ましくは120~250℃、より好ましくは150~200℃である。なお、熱風の風速や乾燥時間等、上記乾燥温度以外の乾燥条件については、乾燥に供する粒子状含水ゲルの含水率や総重量および目的とする樹脂固形分に応じて、適宜設定すればよく、バンド乾燥を行う際には、国際公開第2006/100300号、同第2011/025012号、同第2011/025013号、同第2011/111657号等に記載される諸条件が適宜適用される。 The drying temperature (temperature of the hot air) in the hot air drying is preferably 120 to 250 ° C., more preferably 150 to 200 ° C. from the viewpoint of the color tone of the water-absorbent resin and the drying efficiency. Drying conditions other than the above-mentioned drying temperature, such as the wind speed and drying time of hot air, may be appropriately set according to the water content and total weight of the particulate hydrogel to be dried and the target resin solid content. When the band is dried, the conditions described in International Publication No. 2006/100300, No. 2011/025012, No. 2011/025013, No. 2011/11657, etc. are appropriately applied.

〔2-5〕粉砕工程、分級工程
本工程は、上記乾燥工程で得られた乾燥重合体を粉砕(粉砕工程)し、所定範囲の粒度に調整(分級工程)して、吸水性樹脂粉末(表面架橋を施す前の、粉末状の吸水性樹脂を便宜上「吸水性樹脂粉末」と称する)を得る工程である。
[2-5] Crushing Step, Classification Step In this step, the dry polymer obtained in the above drying step is crushed (grinding step), adjusted to a predetermined particle size (classification step), and the water-absorbent resin powder (classification step). This is a step of obtaining a powdery water-absorbent resin (referred to as "water-absorbent resin powder" for convenience) before surface cross-linking.

本発明の粉砕工程で使用される機器としては、例えば、ロールミル、ハンマーミル、スクリューミル、ピンミル等の高速回転式粉砕機、振動ミル、ナックルタイプ粉砕機、円筒型ミキサー等が挙げられ、必要により併用される。 Examples of the equipment used in the crushing process of the present invention include high-speed rotary crushers such as roll mills, hammer mills, screw mills, and pin mills, vibration mills, knuckle type crushers, cylindrical mixers, and the like, if necessary. Used together.

また、本発明の分級工程での粒度調整方法としては、特に限定されないが、例えば、JIS標準篩(JIS Z8801-1(2000))を用いた篩分級や気流分級等が挙げられる。なお、吸水性樹脂の粒度調整は、上記粉砕工程、分級工程に限定されず、重合工程(特に逆相懸濁重合や噴霧液滴重合)、その他の工程で適宜実施できる。また、当該分級工程で分級された規格外品(例えば、微粉)を除去することも可能であり、当該除去された吸水性樹脂粉末を回収される吸水性樹脂粉末として用いてもよい。 The particle size adjusting method in the classification step of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include sieve classification using a JIS standard sieve (JIS Z8801-1 (2000)) and air flow classification. The particle size adjustment of the water-absorbent resin is not limited to the above-mentioned pulverization step and classification step, and can be appropriately carried out in a polymerization step (particularly reverse phase suspension polymerization and spray droplet polymerization) and other steps. It is also possible to remove non-standard products (for example, fine powder) classified in the classification step, and the removed water-absorbent resin powder may be used as the recovered water-absorbent resin powder.

上記工程で得られる吸水性樹脂粉末(表面架橋工程前の吸水性樹脂粉末、いわゆるベースポリマー)は、質量平均粒子径(D50)として、好ましくは200~600μm、より好ましくは200~550μm、更に好ましくは250~500μmである。また、粒子径150μm未満の粒子の割合は、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下、更に好ましくは1質量%以下であり、粒子径850μm以上の粒子の割合は、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下、更に好ましくは1質量%以下である。なお、これらの粒子の割合の下限値としては、何れの場合も少ないほど好ましく、0質量%が望まれるが、0.1質量%程度でもよい。更に、粒度分布の対数標準偏差(σζ)は、好ましくは0.20~0.50、より好ましくは0.25~0.40、更に好ましくは0.27~0.35である。なお、これらの粒度は、米国特許第7638570号やNWSP 220.0.R2(15)に開示されている測定方法に準じて、標準篩を用いて測定される。 The water-absorbent resin powder (water-absorbent resin powder before the surface cross-linking step, so-called base polymer) obtained in the above step has a mass average particle diameter (D50) of preferably 200 to 600 μm, more preferably 200 to 550 μm, and even more preferably. Is 250 to 500 μm. The proportion of particles having a particle diameter of less than 150 μm is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, still more preferably 1% by mass or less, and the proportion of particles having a particle diameter of 850 μm or more is preferably 5. It is mass% or less, more preferably 3% by mass or less, still more preferably 1% by mass or less. In any case, the lower limit of the ratio of these particles is preferably 0% by mass, but may be about 0.1% by mass. Further, the logarithmic standard deviation (σζ) of the particle size distribution is preferably 0.20 to 0.50, more preferably 0.25 to 0.40, and even more preferably 0.27 to 0.35. These particle sizes are described in US Pat. No. 7,638,570 and NWSP 220.0. It is measured using a standard sieve according to the measuring method disclosed in R2 (15).

上述した粒度は、表面架橋後の吸水性樹脂(以下、便宜上「吸水性樹脂粒子」と称する場合がある)のみならず、最終製品としての吸水剤についても適用される。そのため、吸水性樹脂粒子において、上記範囲の粒度を維持するように、表面架橋処理(表面架橋工程)されることが好ましく、表面架橋工程以降に整粒工程(粉砕、分級工程)を設けて粒度調整してもよい。 The above-mentioned particle size is applied not only to the water-absorbent resin after surface cross-linking (hereinafter, may be referred to as “water-absorbent resin particles” for convenience), but also to the water-absorbent agent as a final product. Therefore, it is preferable that the water-absorbent resin particles are subjected to a surface cross-linking treatment (surface cross-linking step) so as to maintain the particle size in the above range. You may adjust.

〔2-6〕微粉造粒工程
本工程では2-5で分級された微粉や後述する2-8表面架橋工程後の整粒工程で得られた微粉を造粒する工程である。本工程で得られた造粒物は、好適には製造工程中にリサイクルされる。
[2-6] Fine powder granulation step This step is a step of granulating the fine powder classified in 2-5 and the fine powder obtained in the granulation step after the 2-8 surface cross-linking step described later. The granulated product obtained in this step is preferably recycled during the manufacturing process.

造粒とは、粒子同士を物理的、化学的な手法により付着させることにより元の粒子より大きな粒子を形成させることである。 Granulation is to form particles larger than the original particles by adhering the particles to each other by a physical or chemical method.

造粒は、水や親水性溶媒などの溶媒により造粒されてなることが好ましい。溶媒としては、水;メチルアルコール、エチルアルコール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-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;およびこれらの組み合わせが例示される。溶媒は、水であることが好ましい。造粒の際、使用される溶媒は、微粉に噴霧または滴下する方法が好ましく、噴霧する方法がより好ましい。溶媒の量は、使用する微粉の含水率にもよるが、吸水性樹脂の固形分100質量部に対し、通常は25~250質量部、好ましくは25~200質量部の範囲である。 The granulation is preferably performed by granulating with a solvent such as water or a hydrophilic solvent. Examples of the solvent include water; alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, and t-butyl alcohol; and combinations thereof. The solvent is preferably water. At the time of granulation, the solvent used is preferably a method of spraying or dropping onto fine powder, and a method of spraying is more preferable. The amount of the solvent depends on the water content of the fine powder used, but is usually in the range of 25 to 250 parts by mass, preferably 25 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the water-absorbent resin.

溶媒と微粉を混合する際も用いる装置は特に限定されない。例えば容器固定型混合機であれば、機械攪拌型混合機が好ましい。具体的にはタービューライザー(ホソカワミクロン社製)、レーディゲミキサー(レーディゲ社製)、およびモルタルミキサー(西日本試験機社製)などが例示される。また混合にはバッチ式混合機および連続式混合機のいずれでもよい。 The apparatus used for mixing the solvent and the fine powder is not particularly limited. For example, in the case of a container-fixed mixer, a mechanical stirring type mixer is preferable. Specific examples thereof include a tarview riser (manufactured by Hosokawa Micron), a radige mixer (manufactured by radige), and a mortar mixer (manufactured by West Japan Testing Machine Co., Ltd.). Further, either a batch type mixer or a continuous type mixer may be used for mixing.

上記混合時の混合装置内、好ましくは混合装置の内壁面、および/または攪拌手段の加熱温度は好ましくは60℃以上、より好ましくは65℃以上、更に好ましくは70℃以上であって、好ましくは120℃以下、より好ましくは100℃以下、更に好ましくは90℃以下である。混合機装置(好ましくは内壁面、攪拌手段の何れか、より好ましくは両方)を加熱することで微粉を短時間で均一に造粒でき、生産性が向上する。混合装置内の温度は、例えば加熱した気体を供給したり、伝導電熱などによって適宜調整できる。 The heating temperature in the mixing device at the time of mixing, preferably the inner wall surface of the mixing device, and / or the stirring means is preferably 60 ° C. or higher, more preferably 65 ° C. or higher, still more preferably 70 ° C. or higher, and preferably 70 ° C. or higher. It is 120 ° C. or lower, more preferably 100 ° C. or lower, still more preferably 90 ° C. or lower. By heating the mixer device (preferably either the inner wall surface or the stirring means, more preferably both), fine powder can be uniformly granulated in a short time, and productivity is improved. The temperature in the mixing device can be appropriately adjusted by, for example, supplying a heated gas or by conducting electric heating.

本工程で、吸水性樹脂溶解液を添加することができる(形態4)。この際には、造粒物の造粒強度と物性が調整できる点で、上記溶媒と吸水性樹脂溶解液を併用することが好ましい。併用の際には、上記溶媒と吸水性樹脂溶解液を混合してもよいし、もしくは溶媒とは別ラインで滴下または噴霧してもよい。 In this step, a water-absorbent resin solution can be added (form 4). In this case, it is preferable to use the above solvent and the water-absorbent resin solution in combination because the granulation strength and physical properties of the granulated product can be adjusted. In the case of combined use, the above solvent and the water-absorbent resin solution may be mixed, or may be dropped or sprayed on a line separate from the solvent.

溶媒および吸水性樹脂溶解液と微粉とを混合して造粒する場合、予め加熱した溶媒、吸水性樹脂溶解液を使用することが好ましい。加熱した溶媒、吸水性樹脂溶解液を使用することで微粉を短時間で均一に造粒でき、生産性が向上する。溶媒および/または吸水性樹脂溶解液の温度は、好ましくは40℃以上、より好ましくは50℃以上、更に好ましくは60℃以上、特に好ましくは70℃以上であって、好ましくは溶媒の沸点以下、より好ましくは100℃以下である。なお、沸点は塩類や溶媒の添加、圧力(減圧・加圧)などによって調整することができる。 When the solvent and the water-absorbent resin solution and the fine powder are mixed and granulated, it is preferable to use a preheated solvent and a water-absorbent resin solution. By using a heated solvent and a water-absorbent resin solution, fine powder can be uniformly granulated in a short time, and productivity is improved. The temperature of the solvent and / or the water-absorbent resin solution is preferably 40 ° C. or higher, more preferably 50 ° C. or higher, still more preferably 60 ° C. or higher, particularly preferably 70 ° C. or higher, and preferably the boiling point or lower of the solvent. More preferably, it is 100 ° C. or lower. The boiling point can be adjusted by adding salts or solvents, pressure (decompression / pressurization), or the like.

吸水性樹脂溶解液の微粉に対する添加量は、得られる吸水性樹脂への物性の影響、回収効率などを考慮して適宜設定されるが、例えば、微粉100質量部に対して、0.1~100質量部である。 The amount of the water-absorbent resin solution added to the fine powder is appropriately set in consideration of the influence of physical properties on the obtained water-absorbent resin, recovery efficiency, etc., and is, for example, 0.1 to 100 parts by mass of the fine powder. It is 100 parts by mass.

〔2-7〕表面架橋工程
本工程は、上述した工程を経て得られる吸水性樹脂粉末の表面層(吸水性樹脂粉末の表面から数10μmの部分)に、更に架橋密度の高い部分を設ける工程であり、混合工程、加熱処理工程および冷却工程(任意)から構成される。
[2-7] Surface Crosslinking Step This step is a step of providing a portion having a higher crosslinking density on the surface layer of the water-absorbent resin powder (a portion several tens of μm from the surface of the water-absorbent resin powder) obtained through the above-mentioned step. It is composed of a mixing step, a heat treatment step and a cooling step (optional).

該表面架橋工程において、吸水性樹脂粉末表面でのラジカル架橋や表面重合、表面架橋剤との架橋反応等により表面架橋された吸水性樹脂(吸水性樹脂粒子)が得られる。 In the surface cross-linking step, a water-absorbent resin (water-absorbent resin particles) surface-crosslinked by radical cross-linking or surface polymerization on the surface of the water-absorbent resin powder, a cross-linking reaction with a surface cross-linking agent, or the like can be obtained.

本工程で吸水性樹脂溶解液を添加することができる(形態5)。この場合、下記表面架橋剤溶液と溶解液とを混合後、吸水性樹脂粉末に混合して添加してもよいし、下記表面架橋剤溶液と吸水性樹脂溶解液とを別ラインにて混合してもよい。 A water-absorbent resin solution can be added in this step (form 5). In this case, the following surface cross-linking agent solution and the solution may be mixed and then added by mixing with the water-absorbent resin powder, or the following surface-cross-linking agent solution and the water-absorbent resin solution may be mixed in a separate line. You may.

吸水性樹脂溶解液の吸水性樹脂に対する添加量は、得られる吸水性樹脂への物性の影響、回収効率などを考慮して適宜設定されるが、例えば、吸水性樹脂100質量部に対して、0.1~100質量部である。 The amount of the water-absorbent resin solution added to the water-absorbent resin is appropriately set in consideration of the influence of physical properties on the obtained water-absorbent resin, recovery efficiency, and the like. It is 0.1 to 100 parts by mass.

〔2-7-1:混合工程〕
本工程は、吸水性樹脂粉末と表面架橋剤を混合する工程である。該表面架橋剤の混合方法については、特に限定されないが、予め表面架橋剤溶液を作製しておき、該液を吸水性樹脂粉末に対して、好ましくは噴霧または滴下して、より好ましくは噴霧して混合する方法が挙げられる。
[2-7-1: Mixing process]
This step is a step of mixing the water-absorbent resin powder and the surface cross-linking agent. The method for mixing the surface cross-linking agent is not particularly limited, but a surface cross-linking agent solution is prepared in advance, and the solution is preferably sprayed or dropped onto the water-absorbent resin powder, and more preferably sprayed. And a method of mixing.

該混合を行う装置としては、特に限定されないが、好ましくは高速撹拌型混合機、より好ましくは高速撹拌型連続混合機が挙げられる。 The apparatus for performing the mixing is not particularly limited, but preferably a high-speed stirring type mixer, and more preferably a high-speed stirring type continuous mixer.

本発明で使用される表面架橋剤としては、特に限定されないが、有機または無機の表面架橋剤が挙げられる。中でも、吸水性樹脂の物性や表面架橋剤の取扱性の観点から、カルボキシル基と反応する有機表面架橋剤が好ましい。例えば、米国特許7183456号に開示される1種または2種以上の表面架橋剤が挙げられる。より具体的には、多価アルコール化合物、エポキシ化合物、ハロエポキシ化合物、多価アミン化合物またはそのハロエポキシ化合物との縮合物、オキサゾリン化合物、オキサゾリジノン化合物、多価金属塩、アルキレンカーボネート化合物、環状尿素化合物等が挙げられる。 The surface cross-linking agent used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include organic or inorganic surface cross-linking agents. Of these, an organic surface cross-linking agent that reacts with a carboxyl group is preferable from the viewpoint of the physical properties of the water-absorbent resin and the handleability of the surface cross-linking agent. For example, one or more surface cross-linking agents disclosed in US Pat. No. 7,183,456. More specifically, a polyhydric alcohol compound, an epoxy compound, a haloepoxy compound, a polyvalent amine compound or a condensate with the haloepoxy compound thereof, an oxazoline compound, an oxazolidinone compound, a polyvalent metal salt, an alkylene carbonate compound, a cyclic urea compound and the like. Can be mentioned.

有機表面架橋剤の具体例として、(ジ、トリ、テトラ、ポリ)エチレングリコール、(ジ、ポリ)プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、2,2,4-トリメチルー1,3-ペンタンジオール、(ポリ)グリセリン、2―ブテンー1,4-ジオール、1,4-ブタンジオール、1,3-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、トリメチロールプロパン、ジまたはトリエタノールアミン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等のポリアルコール化合物;(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ジ、ポリ)グリセロールポリグリシジルエーテル、グリシドール等のエポキシ化合物;2-オキサゾリドン、N-ヒドロキシエチル-2-オキサゾリドン、1,2-エチレンビスオキサゾリン等のオキサゾリン化合物;1,3-ジオキソラン-2-オン(エチレンカーボネート)、4-メチル-1,3-ジオキソラン-2-オン、4,5-ジメチル-1,3-ジオキソラン-2-オン、4,4-ジメチル-1,3-ジオキソラン-2-オン、4-エチル-1,3-ジオキソラン-2-オン、4-ヒドロキシメチル-1,3-ジオキソラン-2-オン、1,3-ジオキサン-2-オン、4-メチル-1,3-ジオキサン-2-オン、4,6-ジメチル-1,3-ジオキサン-2-オン、1,3-ジオキソパン-2-オン等のアルキレンカーボネート化合物;エピクロロヒドリン、エピブロムヒドリン、α-メチルエピクロロヒドリン等のハロエポキシ化合物、および、その多価アミン付加物(例えばハーキュレス製カイメン;登録商標);γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γーアミノプロピルトリエトキシシラン等のシランカップリング剤;3-メチル-3-オキセタンメタノール、3-エチル-3-オキセタンメタノール、3-ブチル3-オキセタンメタノール、3-メチル-3-オキセタンエタノール、3-エチル-3-オキセタンエタノール、3-ブチル3-オキセタンエタノール、3-クロロメチル-3-メチルオキセタン、3-クロロメチル-3-エチルオキセタン、多価オキセタン化合物などのオキセタン化合物、2-イミダゾリジノン等の環状尿素化合物等が挙げられる。 Specific examples of the organic surface cross-linking agent include (di, tri, tetra, poly) ethylene glycol, (di, poly) propylene glycol, 1,3-propanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, and (Poly) Glycerin, 2-butane-1,4-diol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, trimethylolpropane, di or triethanol Polyalcohol compounds such as amine, pentaerythritol, sorbitol; epoxy compounds such as (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, (di, poly) glycerol polyglycidyl ether, glycidole; 2-oxazolidone, N-hydroxyethyl-2-oxazolidone, Oxetane compounds such as 1,2-ethylenebisoxazoline; 1,3-dioxolan-2-one (ethylene carbonate), 4-methyl-1,3-dioxolan-2-one, 4,5-dimethyl-1,3- Dioxolan-2-one, 4,4-dimethyl-1,3-dioxolan-2-one, 4-ethyl-1,3-dioxolan-2-one, 4-hydroxymethyl-1,3-dioxolan-2-one , 1,3-dioxetane-2-one, 4-methyl-1,3-dioxetane-2-one, 4,6-dimethyl-1,3-dioxetane-2-one, 1,3-dioxopan-2-one Oxetane compounds such as; haloepoxy compounds such as epichlorohydrin, epibromhydrin, α-methylepichlorohydrin, and their polyvalent amine adducts (eg, Hercules Kaimen; registered trademark); γ-glycid. Silane coupling agents such as xipropyltrimethoxysilane and γ-aminopropyltriethoxysilane; 3-methyl-3-oxetane methanol, 3-ethyl-3-oxetane methanol, 3-butyl 3-oxetane methanol, 3-methyl- Oxetane compounds such as 3-oxetane ethanol, 3-ethyl-3-oxetane ethanol, 3-butyl 3-oxetane ethanol, 3-chloromethyl-3-methyloxetane, 3-chloromethyl-3-ethyloxetane, and polyvalent oxetane compounds. , 2-Cyclic urea compounds such as imidazolidinone, and the like.

前記多価アルコールとしては、炭素数が2~8の多価アルコールが好ましく、炭素数3~6の多価アルコールがより好ましく、炭素数3ないし4の多価アルコールが更に好ましい。更に、ジオールが好ましく、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオールが例示され、プロピレングリコール(1,2-プロパンジオール)、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオールから選ばれる多価アルコールが好ましい。 As the polyhydric alcohol, a polyhydric alcohol having 2 to 8 carbon atoms is preferable, a polyhydric alcohol having 3 to 6 carbon atoms is more preferable, and a polyhydric alcohol having 3 to 4 carbon atoms is further preferable. Further, diols are preferable, and ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol and 1,4-butanediol are exemplified, and propylene glycol (1,2-propanediol), 1,3-propanediol and 1,4 are exemplified. -A polyhydric alcohol selected from butanediol is preferred.

また、エポキシ化合物としてはポリグリシジル化合物が好ましく、エチレングリコールジグリシジルエーテルが好適に使用される。 Further, as the epoxy compound, a polyglycidyl compound is preferable, and ethylene glycol diglycidyl ether is preferably used.

上記有機表面架橋剤に加えて、イオン結合性表面架橋剤としてポリアミンポリマーなどの多価カチオン性ポリマーや水溶性多価金属カチオン含有化合物を併用してもよい。水溶性多価金属カチオン含有化合物としては、水溶性多価金属カチオン含有化合物としては、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、塩化酸化ジルコニウム、炭酸ジルコニウムアンモニウム、炭酸ジルコニウムカリウム、炭酸ジルコニウムカリウム、硫酸ジルコニウム、酢酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウムなどの多価金属の無機塩、酢酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、ヒドロキシ塩化ジルコニウム、チタントリエタノールアミネート、チタンラクテートなどの多価金属の有機塩等の多価金属化合物等が挙げられる。中でも、多価金属カチオンとしてアルミニウムイオンを含有する化合物であることが好ましい。 In addition to the above-mentioned organic surface cross-linking agent, a polyamine-cationic polymer such as a polyamine polymer or a water-soluble polyvalent metal cation-containing compound may be used in combination as the ion-binding surface cross-linking agent. As the water-soluble polyvalent metal cation-containing compound, as the water-soluble polyvalent metal cation-containing compound, aluminum sulfate, aluminum chloride, zirconium chloride, ammonium zirconium carbonate, zirconium carbonate, potassium zirconium carbonate, zirconium sulfate, zirconium acetate, Examples thereof include inorganic salts of polyvalent metals such as zirconium nitrate, polyvalent metal compounds such as organic salts of polyvalent metals such as aluminum acetate, aluminum lactate, zirconium hydroxychloride, titanium triethanolaminate, and titanium lactate. Above all, a compound containing aluminum ions as a polyvalent metal cation is preferable.

該表面架橋剤の使用量(複数使用の場合は合計使用量)は、吸水性樹脂粉末100質量部に対して、好ましくは0.01~10質量部、より好ましくは0.01~5質量部である。また、該表面架橋剤は水溶液として添加することが好ましく、この場合、水の使用量は、吸水性樹脂粉末100質量部に対して、好ましくは0.1~20質量部、より好ましくは0.5~10質量部である。更に必要に応じて、親水性有機溶媒を使用する場合、その使用量は、吸水性樹脂粉末100質量部に対して、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下である。 The amount of the surface cross-linking agent used (total amount used in the case of a plurality of uses) is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.01 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water-absorbent resin powder. Is. Further, the surface cross-linking agent is preferably added as an aqueous solution, and in this case, the amount of water used is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0, with respect to 100 parts by mass of the water-absorbent resin powder. It is 5 to 10 parts by mass. Further, when a hydrophilic organic solvent is used, the amount used is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the water-absorbent resin powder.

また、上述したように当該表面架橋工程において、水溶性多価金属カチオン含有化合物を添加してもよい。 Further, as described above, the water-soluble polyvalent metal cation-containing compound may be added in the surface cross-linking step.

〔2-7-2:加熱処理工程〕
本工程は、上記混合工程から排出された混合物に熱を加えて、吸水性樹脂粉末の表面上で架橋反応を起させる工程である。
[2-7-2: Heat treatment process]
This step is a step of applying heat to the mixture discharged from the mixing step to cause a crosslinking reaction on the surface of the water-absorbent resin powder.

該架橋反応を行う装置としては、特に限定されないが、好ましくはパドルドライヤーが挙げられる。該架橋反応での反応温度は、使用される表面架橋剤の種類に応じて適宜設定されるが、好ましくは50~300℃、より好ましくは100~200℃である。 The apparatus for carrying out the crosslinking reaction is not particularly limited, but a paddle dryer is preferable. The reaction temperature in the crosslinking reaction is appropriately set according to the type of the surface crosslinking agent used, but is preferably 50 to 300 ° C, more preferably 100 to 200 ° C.

〔2-7-3:冷却工程〕
本工程は、上記加熱処理工程後に必要に応じて設置される任意の工程である。
[2-7-3: Cooling process]
This step is an arbitrary step installed as needed after the heat treatment step.

該冷却を行う装置としては、特に限定されないが、好ましくは加熱処理工程で使用される装置と同一仕様の装置であり、より好ましくはパドルドライヤーである。熱媒を冷媒に変更することで、冷却装置として使用できるためである。なお、上記加熱処理工程で得られた吸水性樹脂粒子は、該冷却工程において、好ましくは40~80℃、より好ましくは50~70℃に、必要に応じて強制冷却される。 The device for cooling is not particularly limited, but is preferably a device having the same specifications as the device used in the heat treatment step, and more preferably a paddle dryer. This is because it can be used as a cooling device by changing the heat medium to a refrigerant. The water-absorbent resin particles obtained in the heat treatment step are forcibly cooled to 40 to 80 ° C, more preferably 50 to 70 ° C, if necessary, in the cooling step.

〔2-8〕整粒工程
本工程は、乾燥重合体又は表面架橋された(粒子状)乾燥重合体の粒度を調整する工程である。表面架橋工程後に整粒工程をおこなうことにより、粒子径又は粒度分布が高レベルで制御された吸水性樹脂粉末が得られる。
[2-8] Granulation Step This step is a step of adjusting the particle size of the dry polymer or the surface-crosslinked (particulate) dry polymer. By performing the granulation step after the surface cross-linking step, a water-absorbent resin powder having a controlled particle size or particle size distribution at a high level can be obtained.

好ましくは、整粒工程は、粉砕ステップ及び/又は分級ステップを含む。 Preferably, the sizing step comprises a grinding step and / or a classification step.

粉砕ステップは、例えば、乾燥工程又は熱処理工程で静置乾燥を行う場合に得られる塊状の乾燥重合体又は強く凝集した粒子状乾燥重合体を粉砕機で粉砕して粒子径を整えるステップである。なお、この粉砕ステップは、粉砕対象である乾燥重合体が乾燥工程を経ている点で、前述のゲル粉砕工程とは異なる。 The pulverization step is, for example, a step of pulverizing a lumpy dry polymer or a strongly aggregated particulate dry polymer obtained in the case of static drying in a drying step or a heat treatment step with a pulverizer to adjust the particle size. This pulverization step is different from the above-mentioned gel pulverization step in that the dry polymer to be pulverized has undergone a drying step.

粉砕ステップで用いる粉砕機として、ロールミル、ハンマーミル、スクリューミル、ピンミル等の高速回転式粉砕機、振動ミル、ナックルタイプ粉砕機、円筒型ミキサー等が例示される。なかでも、粒度分布の制御がしやすいとの観点から、好ましい粉砕機はロールミルである。 Examples of the crusher used in the crushing step include a high-speed rotary crusher such as a roll mill, a hammer mill, a screw mill, and a pin mill, a vibration mill, a knuckle type crusher, and a cylindrical mixer. Among them, a roll mill is a preferable crusher from the viewpoint that the particle size distribution can be easily controlled.

分級ステップは、分級機を用いて、(粒子状)乾燥重合体、表面架橋された(粒子状)乾燥重合体、又はそれらの粉砕物或いは解砕物から、粗大粒子及び微粉を除去する工程である。分級ステップに用いる分級機としては、篩網を用いた振動式または揺動式の篩分級機が用いられる。当該分級ステップにおいて除去される粗大粒子及び微粉を、本発明の吸水性樹脂Aとして使用してもよい。粗大粒子はその破砕物を吸水性樹脂Aとして使用することができる。 The classification step is a step of removing coarse particles and fine particles from a (particulate) dry polymer, a surface-crosslinked (particulate) dry polymer, or a pulverized or crushed product thereof using a classifier. .. As the classifier used in the classification step, a vibration type or swing type sieve classifier using a sieve net is used. The coarse particles and fine particles removed in the classification step may be used as the water-absorbent resin A of the present invention. The coarse particles can use the crushed material as the water-absorbent resin A.

吸水性能の観点から、整粒工程を経て得られる吸水性樹脂粉末の質量平均粒子径(D50)は、好ましくは200μm以上であり、より好ましくは200~600μm、さらに好ましくは250~550μm、特に好ましくは300~500μmである。 From the viewpoint of water absorption performance, the mass average particle size (D50) of the water-absorbent resin powder obtained through the granulation step is preferably 200 μm or more, more preferably 200 to 600 μm, still more preferably 250 to 550 μm, and particularly preferably. Is 300 to 500 μm.

〔2-9〕その他添加剤の添加工程
本工程は、吸水性樹脂に様々な付加機能を付与し、また吸水性能を向上させることを目的として実施される任意の工程であり、いずれかの工程において、添加剤を添加する工程である。添加効果の観点から、下記添加剤は吸水性樹脂粉末の各粒子表面に存在させることが好ましい。従って、本工程は、好ましくは、表面架橋工程と同時又は別途実施され、より好ましくは表面架橋工程後に実施される。
[2-9] Addition Step of Other Additives This step is an arbitrary step carried out for the purpose of imparting various additional functions to the water-absorbent resin and improving the water-absorbing performance, and is any step. In the step of adding an additive. From the viewpoint of the addition effect, it is preferable that the following additives are present on the surface of each particle of the water-absorbent resin powder. Therefore, this step is preferably carried out simultaneously with or separately from the surface cross-linking step, and more preferably after the surface cross-linking step.

その他添加剤としては、キレート剤、有機還元剤、無機還元剤、酸化剤、ヒドロキシカルボン酸化合物、界面活性剤、リン原子を有する化合物、金属石鹸等の有機粉末、消臭剤、抗菌剤、パルプ、熱可塑性繊維等が例示される。なお、吸水性樹脂に付与する吸水性能の一例として通液性が挙げられるが、当該通液性を向上させる添加剤として、以下の多価金属塩、カチオン性ポリマー、無機微粒子が例示され、これらのうち、少なくとも1種以上の使用が好ましい。 Other additives include chelating agents, organic reducing agents, inorganic reducing agents, oxidizing agents, hydroxycarboxylic acid compounds, surfactants, compounds having phosphorus atoms, organic powders such as metal soaps, deodorants, antibacterial agents, and pulps. , Thermoplastic fibers and the like are exemplified. Liquid permeability can be mentioned as an example of the water absorption performance imparted to the water-absorbent resin, and the following polyvalent metal salts, cationic polymers, and inorganic fine particles are exemplified as additives for improving the liquid permeability. Of these, it is preferable to use at least one of them.

・多価金属塩
多価金属塩の多価金属として、好ましくはアルミニウム、ジルコニウム等が挙げられる。また、使用できる多価金属塩として、好ましくは乳酸アルミニウム及び硫酸アルミニウムであり、より好ましくは硫酸アルミニウムである。
-Multivalent metal salt As the polyvalent metal of the polyvalent metal salt, aluminum, zirconium and the like are preferable. The polyvalent metal salt that can be used is preferably aluminum lactate and aluminum sulfate, and more preferably aluminum sulfate.

この多価金属塩の添加量としては、吸水性樹脂粉末1gに対して、金属カチオンが好ましくは3.6×10-5モル未満、より好ましくは2.8×10-5モル未満、さらに好ましくは2.0×10-5モル未満である。 As for the amount of the polyvalent metal salt added, the metal cation is preferably less than 3.6 × 10-5 mol, more preferably less than 2.8 × 10-5 mol, more preferably less than 1 g of the water-absorbent resin powder. Is less than 2.0 × 10-5 mol.

・カチオン性ポリマー
カチオン性ポリマーとして、好ましくは米国特許第7098284号に例示される化合物が挙げられる。なかでもビニルアミンポリマーが好ましい。このカチオン性ポリマーの添加量としては、吸水性樹脂粉末100質量部に対して、好ましくは2.5質量部未満、より好ましくは2.0質量部未満、さらに好ましくは1.0質量部未満である。
Cationic Polymers Cationic polymers preferably include compounds exemplified by US Pat. No. 7,098284. Of these, vinylamine polymers are preferable. The amount of the cationic polymer added is preferably less than 2.5 parts by mass, more preferably less than 2.0 parts by mass, still more preferably less than 1.0 part by mass with respect to 100 parts by mass of the water-absorbent resin powder. be.

・無機微粒子
無機微粒子として、具体的には、タルク、カオリン、フラー土、ハイドロタルサイト、ベントナイト、活性白土、重晶石、天然アスファルタム、ストロンチウム鉱石、イルメナイト、パーライト等の鉱産物;硫酸アルミニウム14~18水塩(又はその無水物)、硫酸カリウムアルミニウム12水塩、硫酸ナトリウムアルミニウム12水塩、硫酸アンモニウムアルミニウム12水塩、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、酸化アルミニウム等のアルミニウム化合物類;リン酸カルシウム等のその他の多価金属塩、多価金属酸化物及び多価金属水酸化物;親水性のアモルファスシリカ類;酸化ケイ素・酸化アルミニウム・酸化マグネシウム複合体、酸化ケイ素・酸化アルミニウム複合体、酸化ケイ素・酸化マグネシウム複合体等の酸化物複合体類;等が挙げられる。これらのうち、2種以上を併用してもよい。この無機微粒子の添加量としては、吸水性樹脂粉末100質量部に対して、好ましくは2.0質量部未満、より好ましくは1.5質量部未満、さらに好ましくは1.0質量部未満である。
-Inorganic fine particles Specific examples of inorganic fine particles include mineral products such as talc, kaolin, fuller soil, hydrotalcite, bentonite, active white clay, heavy crystal stone, natural asphaltum, strontium ore, ilmenite, and pearlite; aluminum sulfate 14. ~ 18 water salt (or its anhydride), potassium aluminum sulfate 12 water salt, sodium aluminum sulfate 12 water salt, ammonium aluminum sulfate 12 water salt, aluminum chloride, polyaluminum chloride, aluminum oxide and other aluminum compounds; other such as calcium phosphate Polyvalent metal salts, polyvalent metal oxides and polyvalent metal hydroxides; hydrophilic amorphous silicas; silicon oxide / aluminum oxide / magnesium oxide complex, silicon oxide / aluminum oxide complex, silicon oxide / magnesium oxide Oxide complexes such as complexes; and the like. Of these, two or more may be used in combination. The amount of the inorganic fine particles added is preferably less than 2.0 parts by mass, more preferably less than 1.5 parts by mass, and further preferably less than 1.0 part by mass with respect to 100 parts by mass of the water-absorbent resin powder. ..

〔2-10〕その他の工程
本発明に係る製造方法は、上述した各工程以外に、必要に応じて、冷却工程、再湿潤工程、粉砕工程、分級工程、輸送工程、貯蔵工程、梱包工程、保管工程等を更に含んでもよい。また、従来の吸水性樹脂粉末の回収・再利用(例えば、微粉の造粒を用いた回収・再利用)と、本実施形態の吸水剤の製造方法と、を併用してもよい。
[2-10] Other Steps In addition to the above-mentioned steps, the manufacturing method according to the present invention includes, if necessary, a cooling step, a rewetting step, a crushing step, a classification step, a transportation step, a storage step, a packing step, and the like. It may further include a storage step and the like. Further, the conventional recovery / reuse of the water-absorbent resin powder (for example, recovery / reuse using granulation of fine powder) and the method for producing the water-absorbent agent of the present embodiment may be used in combination.

〔3.得られる吸水剤の物性〕
本発明は、上記実施形態の製造方法により得られた吸水剤をも提供する。当該吸水剤の物性は好適には以下のとおりである。なお、吸水性樹脂の物性に関する好適な範囲についても、下記吸水剤の各物性(CRC等)の好適な範囲と同様である。
[3. Physical characteristics of the obtained water absorbent]
The present invention also provides a water absorbing agent obtained by the production method of the above embodiment. The physical characteristics of the water-absorbing agent are preferably as follows. The suitable range for the physical properties of the water-absorbent resin is the same as the suitable range for each physical property (CRC, etc.) of the following water-absorbing agent.

〔3-1〕CRC(遠心分離機保持容量)
吸水剤のCRC(遠心分離機保持容量)は、通常5g/g以上であり、好ましくは15g/g以上、より好ましくは25g/g以上である。上限値については特に限定されず、より高いCRCが好ましいが、他の物性とのバランスの観点から、好ましくは70g/g以下、より好ましくは50g/g以下、更に好ましくは40g/g以下である。
[3-1] CRC (centrifugal force holding capacity)
The CRC (centrifugal force holding capacity) of the water absorbent is usually 5 g / g or more, preferably 15 g / g or more, and more preferably 25 g / g or more. The upper limit is not particularly limited, and a higher CRC is preferable, but from the viewpoint of balance with other physical properties, it is preferably 70 g / g or less, more preferably 50 g / g or less, still more preferably 40 g / g or less. ..

上記CRCが5g/g未満の場合、吸収量が少なく、紙オムツ等の吸収性物品の吸収体としては適さない。また、上記CRCが70g/gを超える場合、尿や血液等の体液等を吸収する速度が低下するため、高吸水速度タイプの紙オムツ等への使用に適さない。なお、CRCは、内部架橋剤や表面架橋剤等の種類や量を変更することで制御することができる。 When the CRC is less than 5 g / g, the amount of absorption is small and it is not suitable as an absorber for absorbent articles such as disposable diapers. Further, when the CRC exceeds 70 g / g, the rate of absorbing body fluids such as urine and blood decreases, so that it is not suitable for use in high water absorption rate type disposable diapers and the like. The CRC can be controlled by changing the type and amount of the internal cross-linking agent, the surface cross-linking agent, and the like.

〔3-2〕粒度
吸水剤が粉末である場合、吸水性樹脂の質量平均粒子径d3(D50)は、好ましくは200μm以上、より好ましくは200~600μm、さらに好ましくは250~550μm、特に好ましくは300~500μmである。また、粒子径150μm未満の粒子の割合は、通常15質量%以下、好ましくは10質量%以下、より好ましくは8質量%以下、さらに好ましくは6質量%以下である。また、粒子径850μm超の粒子の割合は、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下、さらに好ましくは1質量%以下である。吸水性樹脂は、粒子径150~850μmの粒子を、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97質量%以上、特に好ましくは99質量%以上含む。理想的には100質量%である。粒度分布の対数標準偏差(σζ)は、好ましくは0.20~0.50、より好ましくは0.25~0.40、更に好ましくは0.27~0.35である。
[3-2] Particle size When the water-absorbing agent is a powder, the mass average particle size d3 (D50) of the water-absorbent resin is preferably 200 μm or more, more preferably 200 to 600 μm, still more preferably 250 to 550 μm, and particularly preferably. It is 300 to 500 μm. The proportion of particles having a particle diameter of less than 150 μm is usually 15% by mass or less, preferably 10% by mass or less, more preferably 8% by mass or less, and further preferably 6% by mass or less. The proportion of particles having a particle diameter of more than 850 μm is preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and further preferably 1% by mass or less. The water-absorbent resin contains particles having a particle diameter of 150 to 850 μm, preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, still more preferably 97% by mass or more, and particularly preferably 99% by mass or more. Ideally, it is 100% by mass. The logarithmic standard deviation (σζ) of the particle size distribution is preferably 0.20 to 0.50, more preferably 0.25 to 0.40, and even more preferably 0.27 to 0.35.

〔3-3〕AAP(加圧下吸水倍率)
吸水剤のAAP(加圧下吸水倍率)は、好ましくは15g/g以上、より好ましくは20g/g以上、更に好ましくは23g/g以上、特に好ましくは24g/g以上、最も好ましくは25g/g以上である。上限値については特に限定されないが、好ましくは40g/g以下である。
[3-3] AAP (water absorption ratio under pressure)
The AAP (water absorption ratio under pressure) of the water absorbing agent is preferably 15 g / g or more, more preferably 20 g / g or more, further preferably 23 g / g or more, particularly preferably 24 g / g or more, and most preferably 25 g / g or more. Is. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 40 g / g or less.

AAPが15g/g未満の場合、吸収体に圧力が加わった際の液の戻り量(「Re-Wet(リウェット)」と称する場合がある)が多くなるので、紙オムツ等の吸収性物品の吸収体としては適さない。なお、AAPは、粒度の調整や表面架橋剤の変更等により制御することができる。 When the AAP is less than 15 g / g, the amount of liquid returned when pressure is applied to the absorber (sometimes referred to as "Re-Wet") increases, so that absorbent articles such as disposable diapers Not suitable as an absorber. The AAP can be controlled by adjusting the particle size, changing the surface cross-linking agent, and the like.

〔3-4〕Vortex(吸水速度)
吸水剤のVortex(吸水速度)は、好ましくは60秒以下、より好ましくは50秒以下、更に好ましくは40秒以下、特に好ましくは30秒以下である。下限値については特に限定されないが、好ましくは5秒以上、より好ましくは10秒以上である。
[3-4] Voltex (water absorption rate)
The Voltex (water absorption rate) of the water-absorbing agent is preferably 60 seconds or less, more preferably 50 seconds or less, still more preferably 40 seconds or less, and particularly preferably 30 seconds or less. The lower limit value is not particularly limited, but is preferably 5 seconds or longer, more preferably 10 seconds or longer.

Vortexを上記範囲とすることで、短時間で所定量の液を吸収することができるようになる。紙オムツ等の吸収性物品の吸収体に使用した際に、使用者が肌の濡れを感じる時間が少なくなり、不快感を与えにくくなるとともに、漏れ量も減少することができる。 By setting Vortex in the above range, it becomes possible to absorb a predetermined amount of liquid in a short time. When used as an absorber for absorbent articles such as disposable diapers, the time for the user to feel the skin wet is reduced, discomfort is less likely to occur, and the amount of leakage can be reduced.

〔3-5〕残存モノマー量
吸水剤の残存モノマー量は、好ましくは、500ppm以下、より好ましくは450ppm以下、さらにより好ましくは400ppm以下である。残存モノマー量は安全性の観点から、少なければ少ないほど好ましい。
[3-5] Amount of residual monomer The amount of residual monomer of the water absorbent is preferably 500 ppm or less, more preferably 450 ppm or less, and even more preferably 400 ppm or less. From the viewpoint of safety, the smaller the amount of residual monomer is, the more preferable.

〔4〕吸水剤の用途
吸水剤の用途は、特に限定されないが、好ましくは紙オムツ、生理用ナプキン、失禁パッド等の吸収性物品の吸収体用途が挙げられる。特に、高濃度紙オムツの吸収体として使用することができる。
[4] Uses of water-absorbing agent The use of the water-absorbing agent is not particularly limited, but preferably includes absorbents of absorbent articles such as disposable diapers, sanitary napkins, and incontinence pads. In particular, it can be used as an absorber for high-concentration disposable diapers.

また、上記吸収体の原料として、上記吸水剤と共にパルプ繊維等の吸収性材料を使用することもできる。この場合、吸収体中の吸水性樹脂の含有量(コア濃度)としては、好ましくは30質量%~100質量%、より好ましくは40質量%~100質量%、更に好ましくは50質量%~100質量%、更により好ましくは60質量%~100質量%、特に好ましくは70質量%~100質量%、最も好ましくは75質量%~95質量%である。 Further, as a raw material for the absorber, an absorbent material such as pulp fiber can be used together with the water absorbent. In this case, the content (core concentration) of the water-absorbent resin in the absorber is preferably 30% by mass to 100% by mass, more preferably 40% by mass to 100% by mass, and further preferably 50% by mass to 100% by mass. %, More preferably 60% by mass to 100% by mass, particularly preferably 70% by mass to 100% by mass, and most preferably 75% by mass to 95% by mass.

上記コア濃度を上記範囲とすることで、該吸収体を吸収性物品の上層部に使用した場合に、この吸収性物品を清浄感のある白色状態に保つことができる。更に、該吸収体は尿や血液等の体液等の拡散性に優れるため、効率的な液分配がなされることにより、吸収量の向上が見込める。 By setting the core concentration in the above range, when the absorber is used in the upper layer of the absorbent article, the absorbent article can be kept in a clean white state. Further, since the absorber is excellent in diffusivity of body fluids such as urine and blood, efficient liquid distribution is expected to improve the absorption amount.

以下の実験例に従って本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの説明に限定解釈されるものではなく、各実験例に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実験例も、本発明の範囲に含まれるものとする。 The present invention will be described in more detail according to the following experimental examples, but the present invention is not limited to these explanations, and there are also experimental examples obtained by appropriately combining the technical means disclosed in each experimental example. , Shall be included in the scope of the present invention.

なお、以下に記載する「吸水性樹脂」は、乾燥工程を経た粒状乾燥物、表面架橋された粒状乾燥物又は吸水性樹脂粉末及び表面架橋された吸水性樹脂粉末を意味し、「含水ゲル」は、乾燥工程を経ていない含水ゲル状架橋重合体又は粒子状含水ゲル状架橋重合体を意味する。 The "water-absorbent resin" described below means a granular dried product that has undergone a drying step, a surface-crosslinked granular dried product or a water-absorbent resin powder, and a surface-crosslinked water-absorbent resin powder, and is a "water-containing gel". Means a hydrogel-like crosslinked polymer or a particulate hydrogel-like crosslinked polymer that has not undergone a drying step.

また、実験例で使用する電気機器(吸水性樹脂の物性測定用機器も含む)には、特に注釈のない限り、60Hzで200V又は100Vの電源を使用した。また、以下に記載する吸水性樹脂及び含水ゲルの諸物性は、特に注釈のない限り、室温(20℃~25℃)、相対湿度50%RH±10%の条件下で測定された。 Further, unless otherwise specified, a power supply of 200 V or 100 V at 60 Hz was used for the electric equipment used in the experimental example (including the equipment for measuring the physical properties of the water-absorbent resin). Unless otherwise specified, the physical characteristics of the water-absorbent resin and the water-containing gel described below were measured under the conditions of room temperature (20 ° C to 25 ° C) and a relative humidity of 50% RH ± 10%.

また、便宜上、「リットル」を「l」又は「L」、「質量%」又は「重量%」を「wt%」と表記することがある。微量成分の測定を行う場合、検出限界以下をN.D(Non Detected)と表記する場合がある。 Further, for convenience, "liter" may be expressed as "l" or "L", and "mass fraction" or "weight%" may be expressed as "wt%". When measuring trace components, N.I. It may be expressed as D (Non Directed).

[物性測定方法]
(a)吸水性樹脂、吸水剤、及び含水ゲルのCRC(遠心分離機保持容量)
吸水性樹脂のCRC(遠心分離機保持容量)を、NWSP 241.0.R2(15)に準拠して測定した。また、含水ゲルのCRC(遠心分離機保持容量)は、試料の質量を含水ゲルとして0.4gに、自由膨潤時間を24時間に、それぞれ変更した以外はNWSP 241.0.R2(15)と同様の操作を行った。更に、別途含水ゲルの固形分率αを下記(f)に従って測定し、下記(式1)に従って含水ゲルのCRC(以下、ゲルCRCとも称する)を算出した。
[Physical characteristic measurement method]
(A) CRC (centrifugal force holding capacity) of water-absorbent resin, water-absorbent agent, and water-containing gel
The CRC (centrifugal force holding capacity) of the water-absorbent resin was set to NWSP 241.0. Measured according to R2 (15). The CRC (centrifuge holding capacity) of the hydrogel was NWSP 241.0, except that the mass of the sample was 0.4 g as the hydrogel and the free swelling time was changed to 24 hours. The same operation as in R2 (15) was performed. Further, the solid content α of the hydrous gel was separately measured according to the following (f), and the CRC of the hydrogel (hereinafter, also referred to as gel CRC) was calculated according to the following (formula 1).

含水ゲルのCRC(g/g)={(mwi-mb)-msi×(α/100)}/{msi×(α/100)}・・・(式1)
ここで、msiは測定前の含水ゲルの質量(単位;g)、mbは自由膨潤し、脱水した後のBlank(不織布のみ)の質量(単位;g)、mwiは自由膨潤し、脱水した後の含水ゲル(不織布を含む)の質量(単位;g)、αは測定前の含水ゲルの固形分率(単位;質量%)である。
CRC (g / g) of hydrogel = {(mwi-mb) -msi × (α / 100)} / {msi × (α / 100)} ... (Equation 1)
Here, msi is the mass (unit; g) of the hydrogel before measurement, mb is the mass (unit: g) of Blank (non-woven fabric only) after free swelling and dehydration, and mwi is free swelling and after dehydration. The mass (unit: g) of the water-containing gel (including the non-woven fabric) and α are the solid content ratio (unit: mass%) of the water-containing gel before measurement.

(b)吸水性樹脂、吸水剤の含水率及び固形分率
吸水性樹脂の含水率を、NWSP 230.0.R2(15)に準拠して測定した。なお、測定に際し、試料の質量を1.0gに、乾燥温度を180℃にそれぞれ変更し、3時間乾燥した際の乾燥減量から、吸水性樹脂の含水率及び固形分率を算出した。
(B) Moisture content and solid content of water-absorbent resin and water-absorbent resin The water content of the water-absorbent resin is described in NWSP 230.0. Measured according to R2 (15). In the measurement, the mass of the sample was changed to 1.0 g and the drying temperature was changed to 180 ° C., and the water content and solid content of the water-absorbent resin were calculated from the weight loss after drying for 3 hours.

(c)吸水性樹脂、吸水剤の粒度
吸水性樹脂の粒度(粒度分布、質量平均粒子径(D50)及び粒度分布の対数標準偏差(σζ))を、米国特許第7638570号のカラム27及び28に記載された方法に準拠して測定した。
(C) Particle size of water-absorbent resin and water-absorbent agent The particle size of the water-absorbent resin (particle size distribution, mass average particle size (D50) and logarithmic standard deviation (σζ) of particle size distribution) can be determined by using columns 27 and 28 of US Pat. No. 7,638,570. Measured according to the method described in.

(d)150pass率:目開き150μm篩い通過率
前記の質量平均粒子径(D50)の測定方法と同様の分級操作を行い、目開き150μmの篩いを通過した粒子の割合(質量%)を150pass率(目開き150μm篩い通過率)とした。
(D) 150 pass rate: 150 μm mesh opening pass rate The same classification operation as the above-mentioned method for measuring the mass average particle size (D50) is performed, and the ratio (mass%) of the particles that have passed through the 150 μm open mesh sieve is the 150 pass rate. (Opening 150 μm sieve passing rate).

(e)含水ゲルの重合率及び残存モノマー量
含水ゲルをサンプリングした後、即座に室温のイオン交換水1000gに含水ゲル1.00gを投入し(この時点で重合反応は実質的に停止した)、300rpmで2時間攪拌した後に濾過することにより、不溶分を除去した。上記操作で得られた濾液中に抽出された単量体の量を、液体クロマトグラフを用いて測定した。該単量体の量を残存モノマー量m(g)としたときに、下記(式2)にしたがって、含水ゲルの重合率C(質量%)を求め、下記(式3)にしたがって、含水ゲルの残存モノマー量R(質量%)を求めた。尚、含水ゲルをサンプリング後、直ちに重合率を測定することが好ましいが、サンプリングから測定までに時間がかかる場合には、強制冷却(ドライアイス、液体窒素、氷水との接触等)によって、重合停止操作をおこなう必要がある。
(E) Polymerization rate of hydrogel and amount of residual monomer Immediately after sampling the hydrogel, 1.00 g of the hydrogel was added to 1000 g of ion-exchanged water at room temperature (at this point, the polymerization reaction was substantially stopped). The insoluble matter was removed by stirring at 300 rpm for 2 hours and then filtering. The amount of the monomer extracted in the filtrate obtained by the above operation was measured using a liquid chromatograph. When the amount of the monomer is the residual monomer amount m (g), the polymerization rate C (mass%) of the hydrous gel is determined according to the following (formula 2), and the hydrous gel is determined according to the following (formula 3). The amount of residual monomer R (% by mass) was determined. It is preferable to measure the polymerization rate immediately after sampling the hydrogel, but if it takes time from sampling to measurement, the polymerization is stopped by forced cooling (dry ice, liquid nitrogen, contact with ice water, etc.). You need to perform an operation.

C(質量%)=100×{1-m/(α×M/100)} ・・・ (式2)
R(質量%)=100-C ・・・ (式3)
ただし、(式2)中、Mは含水ゲルの質量(g)、αは含水ゲルの固形分率(質量%)を意味する。(式3)中、Cは含水ゲルの重合率(質量%)を意味する。なお、含水ゲルの固形分率αは下記(f)に従って測定される。
C (mass%) = 100 × {1-m / (α × M / 100)} ・ ・ ・ (Equation 2)
R (mass%) = 100-C ... (Equation 3)
However, in (Equation 2), M means the mass (g) of the hydrous gel, and α means the solid content ratio (mass%) of the hydrogel. In (Formula 3), C means the polymerization rate (mass%) of the hydrogel. The solid content α of the hydrogel is measured according to the following (f).

(f)含水ゲルの含水率及び固形分率
含水ゲルの含水率を、NWSP 230.0.R2(15)に準拠して測定した。なお、測定に際し、試料の質量を2.0gに、乾燥温度を180℃に、乾燥時間を24時間にそれぞれ変更した。具体的には、底面の直径が50mmのアルミカップに含水ゲル2.0gを投入した後、試料(含水ゲル及びアルミカップ)の総質量W1(g)を正確に秤量した。次に、上記試料を、雰囲気温度180℃に設定されたオーブン内に静置した。24時間経過後、該試料を上記オーブンから取り出し、総質量W2(g)を正確に秤量した。本測定に供された含水ゲルの質量をM(g)としたときに、下記(式4)にしたがって、含水ゲルの含水率(100-α)(質量%)を求めた。なお、αは含水ゲルの固形分率(質量%)である。
(F) Moisture content and solid content of the hydrogel The water content of the hydrogel is described in NWSP 230.0. Measured according to R2 (15). In the measurement, the mass of the sample was changed to 2.0 g, the drying temperature was changed to 180 ° C., and the drying time was changed to 24 hours. Specifically, 2.0 g of the water-containing gel was put into an aluminum cup having a bottom diameter of 50 mm, and then the total mass W1 (g) of the sample (water-containing gel and aluminum cup) was accurately weighed. Next, the sample was allowed to stand in an oven set to an atmospheric temperature of 180 ° C. After 24 hours, the sample was removed from the oven and the total mass W2 (g) was accurately weighed. When the mass of the hydrous gel used in this measurement was M (g), the water content (100-α) (mass%) of the hydrogel was determined according to the following (formula 4). In addition, α is a solid content ratio (mass%) of a hydrogel.

(100-α)(質量%)={(W1-W2)/M}×100 ・・・ (式4)
(g)吸水性樹脂、吸水剤のVortex(吸水時間)
吸水性樹脂のVortex(吸水時間)は、以下の手順にしたがって測定した。先ず、予め調製された生理食塩水(0.9質量%塩化ナトリウム水溶液)1000質量部に、食品添加物である食用青色1号(ブリリアントブルー)0.02質量部を添加した後、液温を30℃に調整した。
(100-α) (mass%) = {(W1-W2) / M} × 100 ... (Equation 4)
(G) Water-absorbing resin, water-absorbing agent Voltex (water absorption time)
The Voltex (water absorption time) of the water-absorbent resin was measured according to the following procedure. First, 0.02 part by mass of edible blue No. 1 (brilliant blue), which is a food additive, is added to 1000 parts by mass of a pre-prepared physiological saline solution (0.9 mass% sodium chloride aqueous solution), and then the liquid temperature is adjusted. The temperature was adjusted to 30 ° C.

続いて、容量100mlのビーカーに、上記生理食塩水50mlを量り取り、長さ40mm、直径8mmのスターラーチップを用いて600rpmで攪拌しながら、吸水性樹脂2.0gを投入した。吸水性樹脂の投入時を始点とし、その吸水性樹脂が生理食塩水を吸液してスターラーチップを覆うまでの時間をVortex(吸水時間)(単位;秒)として、測定した。 Subsequently, 50 ml of the above physiological saline solution was weighed into a beaker having a capacity of 100 ml, and 2.0 g of the water-absorbent resin was added while stirring at 600 rpm using a stirrer chip having a length of 40 mm and a diameter of 8 mm. Starting from the time when the water-absorbent resin was added, the time until the water-absorbent resin absorbed the physiological saline solution and covered the stirrer chip was measured as Voltex (water absorption time) (unit: seconds).

(h)吸水性樹脂、吸水剤の残存モノマー量
吸水性樹脂の残存モノマー量を、NWSP 210.0.R2(15)に準拠して測定した。具体的には、吸水性樹脂1.0gを0.9質量%塩化ナトリウム水溶液200mlに添加し、長さ35mmのスターラーチップを用いて500rpmで1時間攪拌後に濾過し、濾液に溶出したモノマー量を高速液体クロマトグラフィーにて測定した。尚、残存モノマー量は、吸水性樹脂に対する質量割合として表される(単位;ppm)。
(H) Amount of residual monomer of water-absorbent resin and water-absorbent agent The amount of residual monomer of water-absorbent resin is determined by NWSP 210.0. Measured according to R2 (15). Specifically, 1.0 g of a water-absorbent resin was added to 200 ml of a 0.9 mass% sodium chloride aqueous solution, and the mixture was stirred at 500 rpm for 1 hour using a stirrer chip having a length of 35 mm and then filtered to determine the amount of monomer eluted in the filtrate. It was measured by high performance liquid chromatography. The amount of residual monomer is expressed as a mass ratio to the water-absorbent resin (unit: ppm).

(i)吸水性樹脂、吸水剤のAAP(加圧下吸水倍率)
吸水性樹脂のAAP(加圧下吸水倍率)を、NWSP 242.0.R2(15)に準拠して測定した。即ち、吸水性樹脂0.900g(質量W3(g))を測定装置に投入し、測定装置一式の質量(W4(g))を測定した。次に、23±2℃に調温した0.90質量%塩化ナトリウム水溶液を2.06kPa(0.3psi,21g/cm)の荷重下で吸収させた。1時間経過後、測定装置一式の質量(W5(g))を測定し、得られたW3(g)、W4(g)、W5(g)から下記(式5)にしたがって、加圧下吸水倍率(AAP)を算出した。
(I) AAP of water-absorbent resin and water-absorbing agent (water absorption ratio under pressure)
The AAP (water absorption magnification under pressure) of the water-absorbent resin was set to NWSP 242.0. Measured according to R2 (15). That is, 0.900 g (mass W3 (g)) of the water-absorbent resin was put into the measuring device, and the mass (W4 (g)) of the set of the measuring device was measured. Next, a 0.90 mass% sodium chloride aqueous solution adjusted to 23 ± 2 ° C. was absorbed under a load of 2.06 kPa (0.3 psi, 21 g / cm 2 ). After 1 hour, the mass (W5 (g)) of the set of measuring devices was measured, and the obtained water absorption ratio under pressure was measured from W3 (g), W4 (g), and W5 (g) according to the following (formula 5). (AAP) was calculated.

AAP(g/g)=(W5-W4)/W3 ・・・ (式5)
[参考例1]
(重合工程)
アクリル酸422g、48.5質量%水酸化ナトリウム水溶液106g、ポリエチレングリコールジアクリレート(重量平均分子量523)0.92g、0.1質量%ジエチレントリアミン5酢酸3ナトリウム水溶液25.8g、脱イオン水374gからなる単量体溶液を作成した。次に、42.5℃に調温した該単量体溶液を攪拌しながら、48.5質量%水酸化ナトリウム水溶液246gを加えた。アクリル酸の中和率は73モル%であった。なお、以下、実施例、比較例について、最終的なアクリル酸の中和率は同じである。この時の中和熱によって92℃まで上昇した。単量体水溶液の温度が90℃となった時点で、4.5質量%過硫酸ナトリウム水溶液16.7gを加えたのち、雰囲気温度を60℃の中で、あらかじめ50℃に底面を加温しておいたテフロン(登録商標)シート(四方を1.5cmの高さを有する堰で囲われた30cm×30cmの反応容器)上に流し込み重合を行った。過硫酸ナトリウム水溶液を加えてから15秒後に、重合系は最高到達温度が105℃を示した。さらに3分経過後に得られた重合物を取り出し、含水ゲル状架橋重合体(G2)を得た。
AAP (g / g) = (W5-W4) / W3 ... (Equation 5)
[Reference Example 1]
(Polymerization process)
It consists of 422 g of acrylic acid, 106 g of 48.5 mass% sodium hydroxide aqueous solution, 0.92 g of polyethylene glycol diacrylate (weight average molecular weight 523), 25.8 g of 0.1 mass% diethylenetriamine 5 sodium acetate 3 sodium aqueous solution, and 374 g of deionized water. A monomeric solution was prepared. Next, 246 g of a 48.5 mass% sodium hydroxide aqueous solution was added while stirring the monomer solution whose temperature was adjusted to 42.5 ° C. The neutralization rate of acrylic acid was 73 mol%. In the following, the final neutralization rate of acrylic acid is the same for Examples and Comparative Examples. The heat of neutralization at this time increased the temperature to 92 ° C. When the temperature of the monomer aqueous solution reaches 90 ° C, 16.7 g of a 4.5 mass% sodium persulfate aqueous solution is added, and then the bottom surface is preheated to 50 ° C in an ambient temperature of 60 ° C. Polymerization was carried out by pouring it onto a Teflon (registered trademark) sheet (a 30 cm × 30 cm reaction vessel surrounded by a dam having a height of 1.5 cm on all sides). Fifteen seconds after the addition of the aqueous sodium persulfate solution, the polymerization system showed a maximum temperature of 105 ° C. After a further 3 minutes, the obtained polymer was taken out to obtain a hydrogel-like crosslinked polymer (G2).

(ゲル粉砕工程)
得られた含水ゲル状架橋重合体(G2)を60gごとに切り分けた。9.5mmのダイス口径プレートを設置したミートチョッパー(レマコム株式会社製、モデル:HL-G22SN)に、360g/minとなるように含水ゲル状架橋重合体(G2)を投入すると同時に、90℃に加温した温水22g/minを加え1回通すことで、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG2)を得た。含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG2)のゲル固形分は50.5質量%、ゲルCRCは37.0g/g、重合率は98.3%であった。
(Gel crushing process)
The obtained hydrogel-like crosslinked polymer (G2) was cut into pieces in increments of 60 g. A water-containing gel-like crosslinked polymer (G2) was charged at 360 g / min into a meat chopper (manufactured by Remakomu Co., Ltd., model: HL-G22SN) equipped with a 9.5 mm die diameter plate, and at the same time, the temperature was raised to 90 ° C. A hydrogel-like crosslinked polymer pulverized product (MG2) was obtained by adding 22 g / min of warmed water and passing it once. The gel solid content of the pulverized water-containing gel-like crosslinked polymer (MG2) was 50.5% by mass, the gel CRC was 37.0 g / g, and the polymerization rate was 98.3%.

(乾燥、粉砕、分級工程)
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG2)500gを、190℃、30分間熱風乾燥機(佐竹化学工業製、通気バンド式乾燥機)で乾燥し、乾燥物を得た。その後ロールミル(有限会社井ノ口技研社製)で粉砕し、吸水性樹脂粉末(F2-1)を得た。目開き850μm、600μm、500μm、300μm、150μmを有する篩で篩い分けた後、850μm篩を通過し、150篩を通過しなかった粒子を集め吸水性樹脂粉末(F2-2)を得た。なお、150μm篩を通過した粒子率(150pass率)は13.9質量%であった。吸水性樹脂粉末(F2-2)の物性値を表1に示した。
(Drying, crushing, classification process)
500 g of the obtained pulverized water-containing gel-like crosslinked polymer (MG2) was dried at 190 ° C. for 30 minutes in a hot air dryer (manufactured by Satake Chemical Industries, a ventilation band type dryer) to obtain a dried product. Then, it was pulverized with a roll mill (manufactured by Inoguchi Giken Co., Ltd.) to obtain a water-absorbent resin powder (F2-1). After sieving with a sieve having a mesh size of 850 μm, 600 μm, 500 μm, 300 μm, and 150 μm, the particles were passed through an 850 μm sieve, and particles that did not pass through the 150 sieve were collected to obtain a water-absorbent resin powder (F2-2). The particle ratio (150 pass ratio) that passed through the 150 μm sieve was 13.9% by mass. The physical characteristics of the water-absorbent resin powder (F2-2) are shown in Table 1.

吸水性樹脂粉末(F2-2)を目開き850μm、600μm、500μm、300μm、150μmを有する篩で篩い分けた後、850μmを通過し600μmを通過しない粒子が3質量%、600μmを通過し500μmを通過しない粒子が10質量%、500μmを通過し300μmを通過しない粒子が54質量%、300μmを通過し150μmを通過しない粒子が31質量%、150μmを通過し45μmを通過しない粒子が2質量%に調合することにより、吸水性樹脂粉末(F2-3)を得た。 After sieving the water-absorbent resin powder (F2-2) with a sieve having an opening of 850 μm, 600 μm, 500 μm, 300 μm, and 150 μm, particles that pass through 850 μm and do not pass through 600 μm pass through 3% by mass and 600 μm to 500 μm. Particles that do not pass through are 10% by mass, particles that pass through 500 μm and do not pass through 300 μm are 54% by mass, particles that pass through 300 μm and do not pass through 150 μm are 31% by mass, and particles that pass through 150 μm and do not pass through 45 μm are 2% by mass. By blending, a water-absorbent resin powder (F2-3) was obtained.

(表面架橋工程)
粒度調合された吸水性樹脂粉末(F2-3)100質量部に、エチレングリコールジグリシジルエーテル0.025質量部と、エチレンカーボネート0.3質量部と、プロピレングリコール0.5質量部と、脱イオン水2.0質量部とからなる表面架橋剤溶液を混合した。上記の混合物を200℃で35分間加熱処理することにより、表面架橋された吸水性樹脂粒子(R2)を得た。吸水性樹脂粒子(R2)の物性値を表2に示す。
(Surface cross-linking process)
In 100 parts by mass of the water-absorbent resin powder (F2-3) prepared by particle size, 0.025 parts by mass of ethylene glycol diglycidyl ether, 0.3 parts by mass of ethylene carbonate, 0.5 parts by mass of propylene glycol, and deionization A surface cross-linking agent solution consisting of 2.0 parts by mass of water was mixed. The above mixture was heat-treated at 200 ° C. for 35 minutes to obtain surface-crosslinked water-absorbent resin particles (R2). Table 2 shows the physical property values of the water-absorbent resin particles (R2).

[製造例1]
(吸水性樹脂A)
アクリル酸422質量部、48質量%水酸化ナトリウム水溶液173.9質量部、ポリエチレングリコールジアクリレート(重量平均分子量523)0.86質量部、0.1質量%ジエチレントリアミン5酢酸3ナトリウム水溶液25.8質量部、脱イオン水372質量部からなる単量体水溶液を作成した。次に、38℃に調温した上記単量体水溶液(T1-1)を定量ポンプで連続供給した後、更に48質量%水酸化ナトリウム水溶液178.7質量部を連続的にラインミキシングした。尚、この時、中和熱によって単量体水溶液(T1-2)の液温は82℃まで上昇した。
[Manufacturing Example 1]
(Water Absorbent Resin A)
422 parts by mass of acrylic acid, 173.9 parts by mass of 48% by mass sodium hydroxide aqueous solution, 0.86 parts by mass of polyethylene glycol diacrylate (weight average molecular weight 523), 25.8 parts by mass of 0.1% by mass diethylenetriamine 5 acetate 3 sodium aqueous solution A monomer aqueous solution consisting of 372 parts by mass of deionized water was prepared. Next, the monomer aqueous solution (T1-1) whose temperature was adjusted to 38 ° C. was continuously supplied by a metering pump, and then 178.7 parts by mass of a 48 mass% sodium hydroxide aqueous solution was continuously line-mixed. At this time, the liquid temperature of the monomer aqueous solution (T1-2) rose to 82 ° C. due to the heat of neutralization.

更に、4質量%過硫酸ナトリウム水溶液16.9質量部を連続的にラインミキシングした後、両端に堰を備えた平面状の重合ベルトを有する連続重合機に、厚みが10mmとなるように連続的に供給した。その後、重合(重合時間3分間)が連続的に行われ、帯状の含水ゲル状架橋重合体(G1-1)を得た。得られた帯状の含水ゲル(G1-1)を重合ベルトの進行方向に対して幅方向に、切断長が300mmとなるように等間隔に連続して切断することで、短冊状の含水ゲル状架橋重合体(G1-2)を得た。 Further, after continuously line-mixing 16.9 parts by mass of a 4% by mass sodium persulfate aqueous solution, the continuous polymerization machine having a flat polymerization belt provided with weirs at both ends was continuously subjected to a thickness of 10 mm. Supplied to. Then, polymerization (polymerization time of 3 minutes) was continuously carried out to obtain a band-shaped hydrogel-like crosslinked polymer (G1-1). By continuously cutting the obtained strip-shaped hydrogel (G1-1) in the width direction with respect to the traveling direction of the polymerization belt at equal intervals so that the cutting length is 300 mm, a strip-shaped hydrogel is formed. A crosslinked polymer (G1-2) was obtained.

スクリュー押出機に、得られた含水ゲル状架橋重合体(G1-2)と、3.1質量%ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン水溶液とを、同時に供給しながらゲル粉砕した。ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン水溶液の供給量は、含水ゲル状架橋重合体(G1-2)の固形分に対して0.15質量%であった。該スクリュー押出機としては、スクリュー軸の外径が86mmであり、先端部に直径100mm、孔径12.5mm、厚さ10mmの多孔板が備えられたミートチョッパーを使用し、含水ゲル状架橋重合体(G1-2)と同時に水及び水蒸気を供給しながらゲル粉砕を行った。得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG1)は、固形分率が44質量%(含水率が56質量%)、重合率は98.6%であった。 The obtained hydrogel-like crosslinked polymer (G1-2) and a 3.1 mass% lauryldimethylaminoacetate betaine aqueous solution were simultaneously supplied to a screw extruder for gel pulverization. The supply amount of the aqueous solution of lauryldimethylaminoacetate betaine was 0.15% by mass with respect to the solid content of the hydrogel crosslinked polymer (G1-2). As the screw extruder, a meat chopper having a screw shaft with an outer diameter of 86 mm and a perforated plate having a diameter of 100 mm, a pore diameter of 12.5 mm, and a thickness of 10 mm at the tip thereof is used, and a hydrogel-like crosslinked polymer is used. At the same time as (G1-2), gel crushing was performed while supplying water and water vapor. The obtained pulverized water-containing gel-like crosslinked polymer (MG1) had a solid content of 44% by mass (water content of 56% by mass) and a polymerization rate of 98.6%.

得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG1)を、連続通気バンド式乾燥機を用いて乾燥した。始めに、この乾燥機の通気板(パンチングメタル)に厚み約10cmになるように含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG1)を散布し、熱風185℃で35分間乾燥させた。乾燥機の出口で得られた乾燥物は、一枚板のブロック状(横幅はほぼ乾燥ベルトの幅に相当し、長さはエンドレス、厚みは数cm)に一体化して固まっていた。 The obtained pulverized water-containing gel-like crosslinked polymer (MG1) was dried using a continuous ventilation band type dryer. First, a hydrogel-like crosslinked polymer pulverized product (MG1) was sprayed on a ventilation plate (punching metal) of this dryer so as to have a thickness of about 10 cm, and dried with hot air at 185 ° C. for 35 minutes. The dried product obtained at the outlet of the dryer was integrated into a single plate block (the width is almost equivalent to the width of the drying belt, the length is endless, and the thickness is several cm) and solidified.

この一体化した乾燥物を空冷して、複数の羽を有する回転軸を備えた解砕機(第1粉砕機)で粗砕した後、3段のロールミル(第2粉砕機)に供給して更に粉砕して、吸水性樹脂粉末(A)を得た。得られた吸水性樹脂粉末は、質量平均粒子径(d1)348μm、粒子径150μm未満の粒子の割合が9.8質量%、固形分率は97.6質量%であった。 This integrated dried product is air-cooled, coarsely crushed by a crusher (first crusher) equipped with a rotating shaft having a plurality of wings, and then supplied to a three-stage roll mill (second crusher). The mixture was pulverized to obtain a water-absorbent resin powder (A). The obtained water-absorbent resin powder had a mass average particle diameter (d1) of 348 μm, a proportion of particles having a particle diameter of less than 150 μm was 9.8 mass%, and a solid content ratio was 97.6 mass%.

続いて、吸水性樹脂粉末(A)を目開き850μmおよび180μmのJIS標準篩を用いて、分級した。目開き180μmの篩により分級された通過物として、固形分率95.2質量%の吸水性樹脂Aである微粉(FP1)を得た。微粉(FP1)は、質量平均粒子径(d2)102μmであり、目開き150μmの篩い通過率93.9質量%であり、CRC37.2g/gであった。 Subsequently, the water-absorbent resin powder (A) was classified using a JIS standard sieve having an opening of 850 μm and 180 μm. Fine powder (FP1), which is a water-absorbent resin A having a solid content of 95.2% by mass, was obtained as a passing material classified by a sieve having a mesh size of 180 μm. The fine powder (FP1) had a mass average particle diameter (d2) of 102 μm, a sieve passage rate of 93.9 mass% with an opening of 150 μm, and a CRC of 37.2 g / g.

[実施例1]
(溶解液準備工程)
脱イオン水374gに48.5質量%水酸化ナトリウム水溶液106gを加え、10.7質量%の水酸化ナトリウム水溶液を調製し、攪拌しながら微粉(FP1)7.7gを継粉にならないように加えて、20分間攪拌し、無色透明な吸水性樹脂溶解液(A1)を得た。アルカリ水溶液に微粉(FP1)を添加した際のアルカリ水溶液の温度は30℃であった。
[Example 1]
(Dissolution preparation process)
Add 106 g of 48.5 mass% sodium hydroxide aqueous solution to 374 g of deionized water to prepare a 10.7 mass% sodium hydroxide aqueous solution, and add 7.7 g of fine powder (FP1) while stirring so as not to become a splicing powder. Then, the mixture was stirred for 20 minutes to obtain a colorless and transparent water-absorbent resin solution (A1). The temperature of the alkaline aqueous solution when the fine powder (FP1) was added to the alkaline aqueous solution was 30 ° C.

(単量体水溶液の調製工程)
アクリル酸422gと、ポリエチレングリコールジアクリレート(重量平均分子量523)0.92gと、0.1質量%ジエチレントリアミン5酢酸3ナトリウム水溶液25.8gと、の混合溶液を攪拌しながら、吸水性樹脂微粉溶解液(A1)全量を加え、水溶液を得た。
(Preparation process of monomeric aqueous solution)
Water-absorbent resin fine powder solution while stirring a mixed solution of 422 g of acrylic acid, 0.92 g of polyethylene glycol diacrylate (weight average molecular weight 523), and 25.8 g of 0.1 mass% diethylenetriamine 5 sodium acetate 3 sodium aqueous solution. (A1) The whole amount was added to obtain an aqueous solution.

(重合工程)
次に、42.5℃に調温した該水溶液を攪拌しながら、48.5質量%水酸化ナトリウム水溶液246gを加えて、単量体水溶液を得た。この時の中和熱によって92℃まで上昇した。単量体水溶液の温度が90℃となった時点で、4.5質量%過硫酸ナトリウム水溶液16.7gを加えたのち、雰囲気温度を60℃の中で、あらかじめ50℃に底面を加温しておいたテフロン(登録商標)シート(四方を1.5cmの高さを有する堰で囲われた30cm×30cmの反応容器)上に流し込み重合を行った。過硫酸ナトリウム水溶液を加えてから16秒後に、重合系は最高到達温度が106℃を示した。さらに3分経過後に得られた重合物を取り出し、含水ゲル状架橋重合体(G3)を得た。
(Polymerization process)
Next, 246 g of a 48.5 mass% sodium hydroxide aqueous solution was added while stirring the aqueous solution whose temperature was adjusted to 42.5 ° C. to obtain a monomer aqueous solution. The heat of neutralization at this time increased the temperature to 92 ° C. When the temperature of the monomer aqueous solution reaches 90 ° C, 16.7 g of a 4.5 mass% sodium persulfate aqueous solution is added, and then the bottom surface is preheated to 50 ° C in an ambient temperature of 60 ° C. Polymerization was carried out by pouring it onto a Teflon (registered trademark) sheet (a 30 cm × 30 cm reaction vessel surrounded by a dam having a height of 1.5 cm on all sides). 16 seconds after the addition of the aqueous sodium persulfate solution, the polymerization system showed a maximum temperature of 106 ° C. After a further 3 minutes, the obtained polymer was taken out to obtain a hydrogel-like crosslinked polymer (G3).

(ゲル粉砕工程)
参考例1のゲル粉砕工程と同様の操作を行って、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG3)を得た。
(Gel crushing process)
The same operation as in the gel pulverization step of Reference Example 1 was carried out to obtain a hydrogel-like crosslinked polymer pulverized product (MG3).

含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG3)のゲル固形分は50.8質量%、ゲルCRC36.1g/g、重合率は98.4%であった。 The gel solid content of the pulverized water-containing gel-like crosslinked polymer (MG3) was 50.8% by mass, the gel CRC was 36.1 g / g, and the polymerization rate was 98.4%.

(乾燥、粉砕、分級工程)
参考例1の乾燥、粉砕、分級工程と同様の操作を行って、吸水性樹脂粉末(F3-1)および(F3-2)を得た。(F3-1)の150μm篩を通過した粒子率(150pass率)は12.1質量%であった。吸水性樹脂粉末(F3-2)の物性値を表1に示す。
(Drying, crushing, classification process)
The same operations as in the drying, pulverizing, and classifying steps of Reference Example 1 were carried out to obtain water-absorbent resin powders (F3-1) and (F3-2). The particle ratio (150 pass ratio) that passed through the 150 μm sieve of (F3-1) was 12.1% by mass. Table 1 shows the physical property values of the water-absorbent resin powder (F3-2).

(表面架橋工程)
参考例1の表面架橋工程と同様の操作を行って、表面架橋された吸水性樹脂粒子(吸水剤)(R3)を得た。吸水剤(R3)の物性値を表2に示す。
(Surface cross-linking process)
The same operation as in the surface cross-linking step of Reference Example 1 was carried out to obtain surface-crosslinked water-absorbent resin particles (water-absorbing agent) (R3). Table 2 shows the physical characteristics of the water-absorbing agent (R3).

[比較例1]
(単量体水溶液調製、重合工程)
アクリル酸422g、48.5質量%水酸化ナトリウム水溶液106g、ポリエチレングリコールジアクリレート(重量平均分子量523)0.92g、0.1質量%ジエチレントリアミン5酢酸3ナトリウム水溶液25.8g、および脱イオン水374gからなる単量体溶液(T4-1)を作成した。次に、42.5℃に調温した該単量体溶液(T4-1)を攪拌しながら、48.5質量%水酸化ナトリウム水溶液246gを加えた。この時の中和熱によって92℃まで上昇した。ここに、微粉(FP1)7.7gを加え60秒間攪拌し、単量体水溶液(T4-2)を得た。単量体水溶液(T4-2)の温度が90℃となった時点で、単量体水溶液中に加えた微粉由来の浮遊物が確認できる状態のまま、4.5質量%過硫酸ナトリウム水溶液16.7gを加えたのち、雰囲気温度を60℃の中で、あらかじめ50℃に底面を加温しておいたテフロン(登録商標)シート(四方を1.5cmの高さを有する堰で囲われた30cm×30cmの反応容器)上に流し込み重合を行った。過硫酸ナトリウム水溶液を加えてから15秒後に、重合系は最高到達温度が105℃を示した。さらに3分経過後に得られた重合物を取り出し、含水ゲル状架橋重合体(G4)を得た。
[Comparative Example 1]
(Preparation of monomeric aqueous solution, polymerization process)
From 422 g of acrylic acid, 106 g of 48.5 mass% sodium hydroxide aqueous solution, 0.92 g of polyethylene glycol diacrylate (weight average molecular weight 523), 25.8 g of 0.1 mass% diethylenetriamine 5 sodium acetate 3 sodium aqueous solution, and 374 g of deionized water. A monomer solution (T4-1) was prepared. Next, 246 g of a 48.5 mass% sodium hydroxide aqueous solution was added while stirring the monomer solution (T4-1) whose temperature was adjusted to 42.5 ° C. The heat of neutralization at this time increased the temperature to 92 ° C. To this, 7.7 g of fine powder (FP1) was added and stirred for 60 seconds to obtain a monomer aqueous solution (T4-2). When the temperature of the monomer aqueous solution (T4-2) reaches 90 ° C., the 4.5 mass% sodium persulfate aqueous solution 16 remains in a state where suspended matter derived from fine powder added to the monomer aqueous solution can be confirmed. After adding 0.7 g, the bottom surface was preheated to 50 ° C in an atmospheric temperature of 60 ° C. Teflon® sheet (enclosed on all sides by a weir with a height of 1.5 cm). Polymerization was carried out by pouring it onto a 30 cm × 30 cm reaction vessel). Fifteen seconds after the addition of the aqueous sodium persulfate solution, the polymerization system showed a maximum temperature of 105 ° C. After a further 3 minutes, the obtained polymer was taken out to obtain a hydrogel-like crosslinked polymer (G4).

(ゲル粉砕工程)
参考例1のゲル粉砕工程と同様の操作を行って、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG4)を得た。含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG4)のゲル固形分は51.1質量%、ゲルCRC35.2g/g、重合率は98.3%であった。
(Gel crushing process)
The same operation as in the gel pulverization step of Reference Example 1 was carried out to obtain a hydrogel-like crosslinked polymer pulverized product (MG4). The gel solid content of the pulverized water-containing gel-like crosslinked polymer (MG4) was 51.1% by mass, the gel CRC was 35.2 g / g, and the polymerization rate was 98.3%.

(乾燥、粉砕、分級工程)
参考例1の乾燥、粉砕、分級工程と同様の操作を行って、吸水性樹脂粉末(F4-1)および(F4-2)を得た。(F4-1)の150μm篩を通過した粒子率(150pass率)は13.1質量%であり、実施例1で得た吸水性樹脂粉末(F3-1)の150μm篩を通過した粒子率(150pass率)12.1質量%に比べ多くなった。吸水性樹脂粉末(F4-2)の物性値を表1に示す。
(Drying, crushing, classification process)
The same operations as in the drying, pulverizing, and classifying steps of Reference Example 1 were carried out to obtain water-absorbent resin powders (F4-1) and (F4-2). The particle ratio (150 pass ratio) that passed through the 150 μm sieve of (F4-1) was 13.1% by mass, and the particle ratio (150 pass ratio) that passed through the 150 μm sieve of the water-absorbent resin powder (F3-1) obtained in Example 1 (F4-1). 150 pass rate) It was more than 12.1 mass%. Table 1 shows the physical property values of the water-absorbent resin powder (F4-2).

(表面架橋工程)
参考例1の表面架橋工程と同様の操作を行って、表面架橋された吸水性樹脂粒子(吸水剤)(R4)を得た。吸水剤(R4)の物性値を表2に示す。
(Surface cross-linking process)
The same operation as in the surface cross-linking step of Reference Example 1 was carried out to obtain surface-crosslinked water-absorbent resin particles (water-absorbing agent) (R4). Table 2 shows the physical characteristics of the water-absorbing agent (R4).

[製造例2]
(吸水性樹脂A)
製造例1で得られた吸水性樹脂粉末(A)を目開き850μm、600μm、500μm、300μm、150μmを有する篩で篩い分けた後、850μmを通過し600μmを通過しない粒子が3質量%、600μmを通過し500μmを通過しない粒子が10質量%、500μmを通過し300μmを通過しない粒子が54質量%、300μmを通過し150μmを通過しない粒子が31質量%、150μmを通過し45μmを通過しない粒子が2質量%に調合することにより、吸水性樹脂粉末(B)を得た。
[Manufacturing Example 2]
(Water Absorbent Resin A)
The water-absorbent resin powder (A) obtained in Production Example 1 was sieved with a sieve having an opening of 850 μm, 600 μm, 500 μm, 300 μm, and 150 μm, and then 3% by mass and 600 μm of particles passed through 850 μm and did not pass through 600 μm. Particles that pass through 500 μm but do not pass through 500 μm are 10% by mass, particles that pass through 500 μm and do not pass through 300 μm are 54% by mass, particles that pass through 300 μm and do not pass through 150 μm are 31% by mass, particles that pass through 150 μm and do not pass through 45 μm. Was mixed to 2% by mass to obtain a water-absorbent resin powder (B).

吸水性樹脂粉末(B)の質量平均粒子径(d3)は346μm、CRCは46.6g/gであった。 The mass average particle diameter (d3) of the water-absorbent resin powder (B) was 346 μm, and the CRC was 46.6 g / g.

粒度調合し得られた吸水性樹脂粉末(B)100質量部に、エチレングリコールジグリシジルエーテル0.025質量部と、エチレンカーボネート0.3質量部と、プロピレングリコール0.5質量部と、脱イオン水2.0質量部とからなる表面架橋剤溶液を混合した。上記の混合物を200℃で30分間加熱処理することにより、表面架橋された吸水性樹脂粒子(R1-1)を得た。 In 100 parts by mass of the water-absorbent resin powder (B) obtained by adjusting the particle size, 0.025 parts by mass of ethylene glycol diglycidyl ether, 0.3 parts by mass of ethylene carbonate, 0.5 parts by mass of propylene glycol, and deionization A surface cross-linking agent solution consisting of 2.0 parts by mass of water was mixed. The above mixture was heat-treated at 200 ° C. for 30 minutes to obtain surface-crosslinked water-absorbent resin particles (R1-1).

表面架橋された吸水性樹脂粒子(R1-1)100質量部に対して、脱イオン水8質量部を攪拌しながら添加し、1分間混合した。次いで60℃の熱風乾燥機中に30分間放置してから、目開き850μmの金網を通過させ、ハイドロタルサイト(DHT-6、協和化学工業株式会社)0.6質量部を混合した。ハイドロタルサイトの混合は、脱イオン水を加水した表面架橋された吸水性樹脂粒子(R1-2)30gを容量225mlのマヨネーズ瓶にハイドロタルサイトと共に入れ、ペイントシェーカーを用いて3分間振とうし、粒子状吸水剤(S1)を得た。 To 100 parts by mass of the surface-crosslinked water-absorbent resin particles (R1-1), 8 parts by mass of deionized water was added with stirring and mixed for 1 minute. Then, after leaving it in a hot air dryer at 60 ° C. for 30 minutes, it was passed through a wire mesh having an opening of 850 μm, and 0.6 parts by mass of hydrotalcite (DHT-6, Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) was mixed. To mix hydrotalcite, put 30 g of surface-crosslinked water-absorbent resin particles (R1-2) hydrated with deionized water into a 225 ml mayonnaise bottle together with hydrotalcite and shake for 3 minutes using a paint shaker. , A particulate water absorbing agent (S1) was obtained.

得られた吸水剤(S1)を目開き850μmおよび180μmのJIS標準篩を用いて、分級した。目開き180μmの篩により分級された通過物として、固形分率88.9質量%の吸水性樹脂Aである微粉(FP2)を得た。微粉(FP2)は、質量平均粒子径(d4)114μmであり、目開き150μmの篩い通過率87.2質量%であり、CRC24.9g/gであった。 The obtained water-absorbing agent (S1) was classified using a JIS standard sieve having an opening of 850 μm and 180 μm. Fine powder (FP2), which is a water-absorbent resin A having a solid content of 88.9% by mass, was obtained as a passing material classified by a sieve having a mesh size of 180 μm. The fine powder (FP2) had a mass average particle diameter (d4) of 114 μm, a sieve passage rate of 87.2 mass% with an opening of 150 μm, and a CRC of 24.9 g / g.

[実施例2]
(溶解液準備工程)
脱イオン水374gに48.5質量%水酸化ナトリウム水溶液106gを加え、10.7質量%の水酸化ナトリウム水溶液を調製し、攪拌しながら微粉(FP2)7.7gを継粉にならないように加えて、20分間攪拌し、無色透明な吸水性樹脂溶解液(A2)を得た。アルカリ水溶液に吸水性樹脂微粉を添加した際のアルカリ水溶液の温度は30℃であった。
[Example 2]
(Dissolution preparation process)
Add 106 g of 48.5 mass% sodium hydroxide aqueous solution to 374 g of deionized water to prepare a 10.7 mass% sodium hydroxide aqueous solution, and add 7.7 g of fine powder (FP2) while stirring so as not to become a splice. Then, the mixture was stirred for 20 minutes to obtain a colorless and transparent water-absorbent resin solution (A2). The temperature of the alkaline aqueous solution when the water-absorbent resin fine powder was added to the alkaline aqueous solution was 30 ° C.

(単量体水溶液調製、重合工程)
アクリル酸422gと、ポリエチレングリコールジアクリレート(重量平均分子量523)0.92gと、0.1質量%ジエチレントリアミン5酢酸3ナトリウム水溶液25.8gと、の混合溶液に、攪拌しながら吸水性樹脂溶解液(A2)全量を加え、水溶液を得た。次に、42.5℃に調温した該水溶液を攪拌しながら、48.5質量%水酸化ナトリウム水溶液246gを加えて、単量体水溶液を得た。この時の中和熱によって92℃まで上昇した。単量体水溶液の温度が90℃となった時点で、4.5質量%過硫酸ナトリウム水溶液16.7gを加えたのち、雰囲気温度を60℃の中で、あらかじめ50℃に底面を加温しておいたテフロン(登録商標)シート(四方を1.5cmの高さを有する堰で囲われた30cm×30cmの反応容器)上に流し込み重合を行った。過硫酸ナトリウム水溶液を加えてから14秒後に、重合系は最高到達温度が105℃を示した。さらに3分経過後に得られた重合物を取り出し、含水ゲル状架橋重合体(G5)を得た。
(Preparation of monomeric aqueous solution, polymerization process)
A water-absorbent resin solution (water-absorbent resin solution) in a mixed solution of 422 g of acrylic acid, 0.92 g of polyethylene glycol diacrylate (weight average molecular weight 523), and 25.8 g of a 0.1 mass% diethylenetriamine 5-sodium acetate aqueous solution (25.8 g). A2) The whole amount was added to obtain an aqueous solution. Next, 246 g of a 48.5 mass% sodium hydroxide aqueous solution was added while stirring the aqueous solution whose temperature was adjusted to 42.5 ° C. to obtain a monomer aqueous solution. The heat of neutralization at this time increased the temperature to 92 ° C. When the temperature of the monomer aqueous solution reaches 90 ° C, 16.7 g of a 4.5 mass% sodium persulfate aqueous solution is added, and then the bottom surface is preheated to 50 ° C in an ambient temperature of 60 ° C. Polymerization was carried out by pouring it onto a Teflon (registered trademark) sheet (a 30 cm × 30 cm reaction vessel surrounded by a dam having a height of 1.5 cm on all sides). 14 seconds after the addition of the aqueous sodium persulfate solution, the polymerization system showed a maximum temperature of 105 ° C. After a further 3 minutes, the obtained polymer was taken out to obtain a hydrogel-like crosslinked polymer (G5).

(ゲル粉砕工程)
参考例1と同様にして、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG5)を得た。
(Gel crushing process)
A hydrogel-like crosslinked polymer pulverized product (MG5) was obtained in the same manner as in Reference Example 1.

含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG5)のゲル固形分は51.0質量%、ゲルCRC35.5g/g、重合率は98.3%であった。 The gel solid content of the pulverized water-containing gel-like crosslinked polymer (MG5) was 51.0% by mass, the gel CRC was 35.5 g / g, and the polymerization rate was 98.3%.

(乾燥、粉砕、分級工程)
参考例1と同様にして、吸水性樹脂粉末(F5-1)および(F5-2)を得た。(F5-1)の150μm篩を通過した粒子率(150pass率)は14.3質量%であった。吸水性樹脂粉末(F5-2)の物性値を表1に示す。
(Drying, crushing, classification process)
Water-absorbent resin powders (F5-1) and (F5-2) were obtained in the same manner as in Reference Example 1. The particle ratio (150 pass ratio) that passed through the 150 μm sieve of (F5-1) was 14.3% by mass. Table 1 shows the physical characteristics of the water-absorbent resin powder (F5-2).

(表面架橋工程)
参考例1と同様にして、表面架橋された吸水性樹脂粒子(吸水剤)(R5)を得た。吸水剤(R5)の物性値を表2に示す。
(Surface cross-linking process)
In the same manner as in Reference Example 1, surface-crosslinked water-absorbent resin particles (water-absorbing agent) (R5) were obtained. Table 2 shows the physical characteristics of the water-absorbing agent (R5).

[比較例2]
(単量体水溶液調製、重合工程)
アクリル酸422g、48.5質量%水酸化ナトリウム水溶液106g、ポリエチレングリコールジアクリレート(重量平均分子量523)0.92g、0.1質量%ジエチレントリアミン5酢酸3ナトリウム水溶液25.8g、および脱イオン水374gからなる単量体溶液(T6-1)を作成する。次に、42.5℃に調温した該単量体溶液(T6-1)を攪拌しながら、48.5質量%水酸化ナトリウム水溶液246gを加えた。この時の中和熱によって92℃まで上昇した。ここに、微粉(FP2)7.7gを加え60秒間攪拌し、単量体水溶液(T6-2)の温度が90℃となった時点で、単量体水溶液中に加えた微粉由来の浮遊物が確認できる状態のまま、4.5質量%過硫酸ナトリウム水溶液16.7gを加えたのち、雰囲気温度を60℃の中で、あらかじめ50℃に底面を加温しておいたテフロン(登録商標)シート(四方を1.5cmの高さを有する堰で囲われた30cm×30cmの反応容器)上に流し込み重合を行った。過硫酸ナトリウム水溶液を加えてから15秒後に、重合系は最高到達温度が105℃を示した。さらに3分経過後に得られた重合物を取り出し、含水ゲル状架橋重合体(G6)を得た。
[Comparative Example 2]
(Preparation of monomeric aqueous solution, polymerization process)
From 422 g of acrylic acid, 106 g of 48.5 mass% sodium hydroxide aqueous solution, 0.92 g of polyethylene glycol diacrylate (weight average molecular weight 523), 25.8 g of 0.1 mass% diethylenetriamine 5 sodium acetate 3 sodium aqueous solution, and 374 g of deionized water. A monomer solution (T6-1) is prepared. Next, 246 g of a 48.5 mass% sodium hydroxide aqueous solution was added while stirring the monomer solution (T6-1) whose temperature was adjusted to 42.5 ° C. The heat of neutralization at this time increased the temperature to 92 ° C. To this, 7.7 g of fine powder (FP2) was added and stirred for 60 seconds. When the temperature of the monomer aqueous solution (T6-2) reached 90 ° C., the suspended matter derived from the fine powder added to the monomer aqueous solution. Teflon (registered trademark) whose bottom surface was preheated to 50 ° C in an ambient temperature of 60 ° C after adding 16.7 g of a 4.5 mass% sodium persulfate aqueous solution in a state where Polymerization was carried out by pouring it onto a sheet (a 30 cm × 30 cm reaction vessel surrounded by a dam having a height of 1.5 cm on all sides). Fifteen seconds after the addition of the aqueous sodium persulfate solution, the polymerization system showed a maximum temperature of 105 ° C. After a further 3 minutes, the obtained polymer was taken out to obtain a hydrogel-like crosslinked polymer (G6).

(ゲル粉砕工程)
参考例1と同様にして、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG6)を得た。
(Gel crushing process)
A hydrogel-like crosslinked polymer pulverized product (MG6) was obtained in the same manner as in Reference Example 1.

含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG6)のゲル固形分は51.5質量%、ゲルCRC34.6g/g、重合率は98.4%であった。 The gel solid content of the pulverized water-containing gel-like crosslinked polymer (MG6) was 51.5% by mass, the gel CRC was 34.6 g / g, and the polymerization rate was 98.4%.

(乾燥、粉砕、分級工程)
参考例1と同様にして、吸水性樹脂粉末(F6-1)および(F6-2)を得た。(F6-1)の150μm篩を通過した粒子率(150pass率)は14.3質量%であった。吸水性樹脂粉末(F6-2)の物性値を表1に示す。
(Drying, crushing, classification process)
Water-absorbent resin powders (F6-1) and (F6-2) were obtained in the same manner as in Reference Example 1. The particle ratio (150 pass ratio) that passed through the 150 μm sieve of (F6-1) was 14.3% by mass. Table 1 shows the physical property values of the water-absorbent resin powder (F6-2).

(表面架橋工程)
参考例1と同様にして、表面架橋された吸水性樹脂粒子(吸水剤)(R6)を得た。吸水剤(R6)の物性値を表2に示す。
(Surface cross-linking process)
In the same manner as in Reference Example 1, surface-crosslinked water-absorbent resin particles (water-absorbing agent) (R6) were obtained. Table 2 shows the physical characteristics of the water-absorbing agent (R6).

[実施例3]
(溶解液準備工程)
脱イオン水374gに48.5質量%水酸化ナトリウム水溶液172gを加え、15.3質量%の水酸化ナトリウム水溶液を調製し、攪拌しながら吸水性樹脂Aである微粉(FP1)4.0gを継粉にならないように加えて、20分間攪拌し、無色透明な吸水性樹脂溶解液(A3)を得た。アルカリ水溶液に吸水性樹脂Aである微粉(FP1)を添加した際のアルカリ水溶液の温度は30℃であった。
[Example 3]
(Dissolution preparation process)
172 g of a 48.5 mass% sodium hydroxide aqueous solution is added to 374 g of deionized water to prepare a 15.3 mass% sodium hydroxide aqueous solution, and 4.0 g of the water-absorbent resin A fine powder (FP1) is sprinkled with stirring. The mixture was added so as not to become powder, and the mixture was stirred for 20 minutes to obtain a colorless and transparent water-absorbent resin solution (A3). The temperature of the alkaline aqueous solution when the fine powder (FP1) which is the water-absorbent resin A was added to the alkaline aqueous solution was 30 ° C.

(単量体水溶液調製、重合工程)
容量1Lの反応容器に、アクリル酸200g、N,N’-メチレンビスアクリルアミド0.73g及び脱イオン水587gを投入し、内容物の温度を20℃に保持しながら、撹拌して単量体水溶液(T7)を作成した。続いて、単量体水溶液(T7)中の溶存酸素濃度が0.02%未満になるまで窒素ガスを導入した後、密閉下、1質量%過酸化水素水2.44g、0.2質量%アスコルビン酸水溶液2.92g及び2質量%2,2-アゾビスアミノジプロパンジヒドロクロライド水溶液6.82gを単量体水溶液(T7)に添加して、重合反応を開始させた。反応容器内の単量体水溶液(1)の温度が約85℃に達した後、引き続き60℃で3時間加熱して、含水ゲル状架橋重合体(G7)を得た。
(Preparation of monomeric aqueous solution, polymerization process)
200 g of acrylic acid, 0.73 g of N, N'-methylenebisacrylamide and 587 g of deionized water are put into a reaction vessel having a capacity of 1 L, and the monomer aqueous solution is stirred while maintaining the temperature of the contents at 20 ° C. (T7) was created. Subsequently, nitrogen gas was introduced until the dissolved oxygen concentration in the monomer aqueous solution (T7) became less than 0.02%, and then, in a sealed state, 2.44 g of 1% by mass hydrogen peroxide solution, 0.2% by mass. 2.92 g of an aqueous ascorbic acid solution and 6.82 g of a 2 mass% 2,2-azobisaminodipropanedihydrochloride aqueous solution were added to the monomer aqueous solution (T7) to initiate a polymerization reaction. After the temperature of the monomer aqueous solution (1) in the reaction vessel reached about 85 ° C., the mixture was continuously heated at 60 ° C. for 3 hours to obtain a hydrogel-like crosslinked polymer (G7).

(ゲル粉砕工程)
得られた含水ゲル状架橋重合体(G7)を3~5cm角のブロック状に細断した。次に、先端部に回転刃及び多孔板(直径70mm、孔径5mm、孔数50個、厚さ8mm、SUS製)を備え、長さ120mmのスクリュー軸を有するミートチョッパーの供給口に、ブロック状の含水ゲル状架橋重合体(G7)800g(固形分25.3質量%)と、吸水性樹脂溶解液(A3)553.7g(含水ゲル状架橋重合体(G7)中のカルボキシル基の75モル%を中和する量に相当)とを投入して、細断しながら混合することにより、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG7-1)を得た。含水ゲル状架橋重合体(G7)の投入から含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG7-1)の排出までの時間は、約30秒であった。
(Gel crushing process)
The obtained hydrogel-like crosslinked polymer (G7) was shredded into blocks of 3 to 5 cm square. Next, a block-shaped meat chopper supply port equipped with a rotary blade and a perforated plate (diameter 70 mm, hole diameter 5 mm, number of holes 50, thickness 8 mm, made of SUS) at the tip and having a screw shaft with a length of 120 mm. 800 g (solid content 25.3% by mass) of the water-containing gel-like crosslinked polymer (G7) and 553.7 g of the water-absorbent resin solution (A3) (75 mol of carboxyl groups in the water-containing gel-like crosslinked polymer (G7)). (Corresponding to the amount of neutralizing%) was added and mixed while shredding to obtain a pulverized water-containing gel-like crosslinked polymer (MG7-1). The time from the addition of the water-containing gel-like crosslinked polymer (G7) to the discharge of the water-containing gel-like crosslinked polymer pulverized product (MG7-1) was about 30 seconds.

続いて、得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG7-1)を、前述と同型のミートチョッパーに再度供給しゲル粉砕し、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG7-2)を得た。ミートチョッパーから排出された含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG7-2)の固形分率は18.9質量%であった。 Subsequently, the obtained pulverized water-containing gel-like crosslinked polymer (MG7-1) was supplied again to the meat chopper of the same type as described above and pulverized by gel to obtain a pulverized hydrogel-containing crosslinked polymer (MG7-2). rice field. The solid content of the hydrous gel-like crosslinked polymer pulverized product (MG7-2) discharged from the meat chopper was 18.9% by mass.

(乾燥、粉砕、分級工程)
次に、得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG7-2)の乾燥時間を35分間に長くしたこと以外は参考例1の乾燥、粉砕、分級工程と同様の操作を行って、吸水性樹脂粉末(F7-1)および(F7-2)を得た。(F7-1)の150μm篩を通過した粒子率(150pass率)は、13.2質量%であった。吸水性樹脂粉末(F7-2)の物性値を表1に示す。
(Drying, crushing, classification process)
Next, the same operations as in the drying, crushing, and classifying steps of Reference Example 1 were performed except that the drying time of the obtained pulverized water-containing gel-like crosslinked polymer (MG7-2) was lengthened to 35 minutes to absorb water. Sexual resin powders (F7-1) and (F7-2) were obtained. The particle ratio (150 pass ratio) that passed through the 150 μm sieve of (F7-1) was 13.2% by mass. Table 1 shows the physical characteristics of the water-absorbent resin powder (F7-2).

(表面架橋工程)
参考例1と同様にして、表面架橋された吸水性樹脂粒子(吸水剤)(R7)を得た。吸水剤(R7)の物性値を表2に示す。
(Surface cross-linking process)
In the same manner as in Reference Example 1, surface-crosslinked water-absorbent resin particles (water-absorbing agent) (R7) were obtained. Table 2 shows the physical characteristics of the water-absorbing agent (R7).

[比較例3]
(単量体水溶液調製、重合工程)
容量1Lの反応容器に、アクリル酸200g、N,N’-メチレンビスアクリルアミド0.73g及び脱イオン水587gを投入し、内容物の温度を20℃に保持しながら、撹拌して単量体水溶液(T8)を作成した。続いて、単量体水溶液(T8)中の溶存酸素濃度が0.02%未満になるまで窒素ガスを導入した後、密閉下、1質量%過酸化水素水2.44g、0.2質量%アスコルビン酸水溶液2.92g及び2質量%2,2-アゾビスアミノジプロパンジヒドロクロライド水溶液6.82gを単量体水溶液(T8)に添加して、重合反応を開始させた。反応容器内の単量体水溶液(1)の温度が約85℃に達した後、引き続き60℃で3時間加熱して、含水ゲル状架橋重合体(G8)を得た。
[Comparative Example 3]
(Preparation of monomeric aqueous solution, polymerization process)
200 g of acrylic acid, 0.73 g of N, N'-methylenebisacrylamide and 587 g of deionized water are put into a reaction vessel having a capacity of 1 L, and the monomer aqueous solution is stirred while maintaining the temperature of the contents at 20 ° C. (T8) was created. Subsequently, nitrogen gas was introduced until the dissolved oxygen concentration in the monomer aqueous solution (T8) became less than 0.02%, and then, in a sealed state, 2.44 g of 1% by mass hydrogen peroxide solution, 0.2% by mass. 2.92 g of an aqueous ascorbic acid solution and 6.82 g of a 2 mass% 2,2-azobisaminodipropanedihydrochloride aqueous solution were added to the monomer aqueous solution (T8) to initiate a polymerization reaction. After the temperature of the monomer aqueous solution (1) in the reaction vessel reached about 85 ° C., the mixture was continuously heated at 60 ° C. for 3 hours to obtain a hydrogel-like crosslinked polymer (G8).

(ゲル破砕工程)
得られた含水ゲル状架橋重合体(G8)を3~5cm角のブロック状に細断した。次に、先端部に回転刃及び多孔板(直径70mm、孔径5mm、孔数50個、厚さ8mm、SUS製)を備え、長さ120mmのスクリュー軸を有するミートチョッパーの供給口に、ブロック状の含水ゲル状架橋重合体(G8)800gと吸水性樹脂Aである微粉(FP1)4.0gとをPE製の袋中で十分に混合した混合物804gと15.3質量%に調整した水酸化ナトリウム水溶液546g(含水ゲル状架橋重合体(G8)中のカルボキシル基の75モル%を中和する量に相当)とを投入して、細断しながら混合することにより、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG8-1)を得た。含水ゲル状架橋重合体(G8)の投入から含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG8-1)の排出までの時間は、約30秒であった。
(Gel crushing process)
The obtained hydrogel-like crosslinked polymer (G8) was shredded into blocks of 3 to 5 cm square. Next, a block-shaped meat chopper supply port equipped with a rotary blade and a perforated plate (diameter 70 mm, hole diameter 5 mm, number of holes 50, thickness 8 mm, made of SUS) at the tip and having a screw shaft with a length of 120 mm. 800 g of the water-containing gel-like crosslinked polymer (G8) and 4.0 g of the water-absorbent resin A fine powder (FP1) were sufficiently mixed in a PE bag to 804 g and hydroxylation adjusted to 15.3% by mass. A water-containing gel-like crosslinked polymer is added by adding 546 g of an aqueous sodium solution (corresponding to an amount that neutralizes 75 mol% of carboxyl groups in the water-containing gel-like crosslinked polymer (G8)) and mixing while shredding. A pulverized product (MG8-1) was obtained. The time from the addition of the water-containing gel-like crosslinked polymer (G8) to the discharge of the water-containing gel-like crosslinked polymer pulverized product (MG8-1) was about 30 seconds.

続いて、得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG8-1)を、前述と同型のミートチョッパーに再度供給しゲル粉砕し、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG8-2)を得た。ミートチョッパーから排出された含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG8-2)の固形分率は18.8質量%であった。 Subsequently, the obtained pulverized water-containing gel-like crosslinked polymer (MG8-1) was again supplied to a meat chopper of the same type as described above and pulverized by gel to obtain a pulverized hydrogel-containing crosslinked polymer (MG8-2). rice field. The solid content of the hydrous gel-like crosslinked polymer pulverized product (MG8-2) discharged from the meat chopper was 18.8% by mass.

(乾燥、粉砕、分級工程)
次に、得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG8-2)の乾燥時間を35分間に長くしたこと以外は参考例1の乾燥、粉砕、分級工程と同様の操作を行って、吸水性樹脂粉末(F8-1)および(F8-2)を得た。(F8-1)の150μm篩を通過した粒子率(150pass率)は、13.6質量%であった。吸水性樹脂粉末(F8-2)の物性値を表1に示す。
(Drying, crushing, classification process)
Next, the same operations as in the drying, pulverizing, and classifying steps of Reference Example 1 were performed except that the drying time of the obtained pulverized water-containing gel-like crosslinked polymer (MG8-2) was lengthened to 35 minutes to absorb water. Sexual resin powders (F8-1) and (F8-2) were obtained. The particle ratio (150 pass ratio) that passed through the 150 μm sieve of (F8-1) was 13.6% by mass. Table 1 shows the physical characteristics of the water-absorbent resin powder (F8-2).

(表面架橋工程)
参考例1と同様にして、表面架橋された吸水性樹脂粒子(吸水剤)(R8)を得た。吸水性樹脂粒子(吸水剤)(R8)の物性値を表2に示す。
(Surface cross-linking process)
In the same manner as in Reference Example 1, surface-crosslinked water-absorbent resin particles (water-absorbing agent) (R8) were obtained. Table 2 shows the physical property values of the water-absorbent resin particles (water-absorbing agent) (R8).

[実施例4]
(溶解液準備工程)
脱イオン水374gに48.5質量%水酸化ナトリウム水溶液106gを加え、10.7質量%の水酸化ナトリウム水溶液を調製し、攪拌しながら吸水性樹脂Aである参考例1で得られた吸水性樹脂粉末(F2-1)7.7gを継粉にならないように加えて、超音波洗浄器(共和医理科社製、KS-190N)につけた状態で10分間攪拌し、無色透明な吸水性樹脂溶解液(A4)を得た。水酸化ナトリウム水溶液に吸水性樹脂Aである吸水性樹脂粉末(F2-1)を添加した際のアルカリ水溶液の温度は30℃であった。
[Example 4]
(Dissolution preparation process)
106 g of 48.5 mass% sodium hydroxide aqueous solution is added to 374 g of deionized water to prepare a 10.7 mass% sodium hydroxide aqueous solution, and the water absorption obtained in Reference Example 1 which is the water-absorbent resin A is prepared while stirring. Add 7.7 g of resin powder (F2-1) so that it does not become a splicing powder, and stir for 10 minutes while soaking in an ultrasonic cleaner (KS-190N, manufactured by Kyowa Medical Science Co., Ltd.) to create a colorless and transparent water-absorbent resin. A lysate (A4) was obtained. The temperature of the alkaline aqueous solution when the water-absorbent resin powder (F2-1), which is the water-absorbent resin A, was added to the sodium hydroxide aqueous solution was 30 ° C.

(単量体水溶液調製工程、重合工程)
アクリル酸422gと、ポリエチレングリコールジアクリレート(重量平均分子量523)0.92gと、0.1質量%ジエチレントリアミン5酢酸3ナトリウム水溶液25.8gと、の混合溶液に、攪拌しながら吸水性樹脂溶解液であるアルカリ水溶液(A4)全量を加え、水溶液を得た。
(Monomer aqueous solution preparation step, polymerization step)
A mixed solution of 422 g of acrylic acid, 0.92 g of polyethylene glycol diacrylate (weight average molecular weight 523), and 25.8 g of 0.1 mass% diethylenetriamine 5 sodium acetic acid aqueous solution with a water-absorbent resin solution while stirring. The whole amount of a certain alkaline aqueous solution (A4) was added to obtain an aqueous solution.

次に、42.5℃に調温した該水溶液を攪拌しながら、48.5質量%水酸化ナトリウム水溶液246gを加えて、単量体水溶液を得た。この時の中和熱によって92℃まで上昇した。単量体水溶液の温度が90℃となった時点で、4.5質量%過硫酸ナトリウム水溶液16.7gを加えたのち、雰囲気温度を60℃の中で、あらかじめ50℃に底面を加温しておいたテフロン(登録商標)シート(四方を1.5cmの高さを有する堰で囲われた30cm×30cmの反応容器)上に流し込み重合を行った。過硫酸ナトリウム水溶液を加えてから13秒後に、重合系は最高到達温度が105℃を示した。さらに3分経過後に得られた重合物を取り出し、含水ゲル状架橋重合体(G9)を得た。 Next, 246 g of a 48.5 mass% sodium hydroxide aqueous solution was added while stirring the aqueous solution whose temperature was adjusted to 42.5 ° C. to obtain a monomer aqueous solution. The heat of neutralization at this time increased the temperature to 92 ° C. When the temperature of the monomer aqueous solution reaches 90 ° C, 16.7 g of a 4.5 mass% sodium persulfate aqueous solution is added, and then the bottom surface is preheated to 50 ° C in an ambient temperature of 60 ° C. Polymerization was carried out by pouring it onto a Teflon (registered trademark) sheet (a 30 cm × 30 cm reaction vessel surrounded by a dam having a height of 1.5 cm on all sides). Thirteen seconds after the addition of the aqueous sodium persulfate solution, the polymerization system showed a maximum temperature of 105 ° C. After a further 3 minutes, the obtained polymer was taken out to obtain a hydrogel-like crosslinked polymer (G9).

(ゲル粉砕工程)
参考例1と同様にして、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG9)を得た。
(Gel crushing process)
A hydrogel-like crosslinked polymer pulverized product (MG9) was obtained in the same manner as in Reference Example 1.

含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG9)のゲル固形分は51.7質量%、ゲルCRC35.1g/g、重合率は98.3%であった。 The gel solid content of the pulverized water-containing gel-like crosslinked polymer (MG9) was 51.7% by mass, the gel CRC was 35.1 g / g, and the polymerization rate was 98.3%.

(乾燥、粉砕、分級工程)
参考例1と同様にして、吸水性樹脂粉末(F9-1)および(F9-2)を得た。吸水性樹脂粉末(F9-2)の物性値を表1に示す。
(Drying, crushing, classification process)
Water-absorbent resin powders (F9-1) and (F9-2) were obtained in the same manner as in Reference Example 1. Table 1 shows the physical characteristics of the water-absorbent resin powder (F9-2).

(表面架橋工程)
参考例1と同様にして、表面架橋された吸水性樹脂粒子(吸水剤)(R9)を得た。吸水剤(R9)の物性値を表2に示す。
(Surface cross-linking process)
In the same manner as in Reference Example 1, surface-crosslinked water-absorbent resin particles (water-absorbing agent) (R9) were obtained. Table 2 shows the physical characteristics of the water-absorbing agent (R9).

[比較例4]
(単量体水溶液調製、重合工程)
アクリル酸422g、48.5質量%水酸化ナトリウム水溶液106g、ポリエチレングリコールジアクリレート(重量平均分子量523)0.92g、0.1質量%ジエチレントリアミン5酢酸3ナトリウム水溶液25.8g、および脱イオン水374gからなる単量体溶液(T10-1)を作成する。
[Comparative Example 4]
(Preparation of monomeric aqueous solution, polymerization process)
From 422 g of acrylic acid, 106 g of 48.5 mass% sodium hydroxide aqueous solution, 0.92 g of polyethylene glycol diacrylate (weight average molecular weight 523), 25.8 g of 0.1 mass% diethylenetriamine 5 sodium acetate 3 sodium aqueous solution, and 374 g of deionized water. A monomer solution (T10-1) is prepared.

次に、42.5℃に調温した該単量体溶液(T10-1)を攪拌しながら、48.5質量%水酸化ナトリウム水溶液246gを加えた。この時の中和熱によって92℃まで上昇した。ここに、吸水性樹脂Aである吸水性樹脂粉末(F2-1)7.7gを加え60秒間攪拌し、単量体水溶液(T10-2)の温度が90℃となった時点で、単量体水溶液中に加えた吸水性樹脂粉末(F2-1)由来の浮遊物が確認できる状態のまま、4.5質量%過硫酸ナトリウム水溶液16.7gを加えたのち、雰囲気温度を60℃の中で、あらかじめ50℃に底面を加温しておいたテフロン(登録商標)シート(四方を1.5cmの高さを有する堰で囲われた30cm×30cmの反応容器)上に流し込み重合を行った。過硫酸ナトリウム水溶液を加えてから15秒後に、重合系は最高到達温度が105℃を示した。さらに3分経過後に得られた重合物を取り出し、含水ゲル状架橋重合体(G10)を得た。 Next, 246 g of a 48.5 mass% sodium hydroxide aqueous solution was added while stirring the monomer solution (T10-1) whose temperature was adjusted to 42.5 ° C. The heat of neutralization at this time increased the temperature to 92 ° C. To this, 7.7 g of the water-absorbent resin powder (F2-1) which is the water-absorbent resin A was added and stirred for 60 seconds. When the temperature of the monomer aqueous solution (T10-2) reached 90 ° C., a single amount was obtained. After adding 16.7 g of a 4.5 mass% sodium persulfate aqueous solution while the suspended matter derived from the water-absorbent resin powder (F2-1) added to the body aqueous solution can be confirmed, the atmosphere temperature is set to 60 ° C. Then, polymerization was carried out by pouring it onto a Teflon (registered trademark) sheet (a 30 cm × 30 cm reaction vessel surrounded by a dam having a height of 1.5 cm on all sides) whose bottom surface had been preheated to 50 ° C. .. Fifteen seconds after the addition of the aqueous sodium persulfate solution, the polymerization system showed a maximum temperature of 105 ° C. After a further 3 minutes, the obtained polymer was taken out to obtain a hydrogel-like crosslinked polymer (G10).

(ゲル粉砕工程)
参考例1と同様にして、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG10)を得た。
(Gel crushing process)
A hydrogel-like crosslinked polymer pulverized product (MG10) was obtained in the same manner as in Reference Example 1.

含水ゲル状架橋重合体粉砕物(MG10)のゲル固形分は51.2質量%、ゲルCRC35.6g/g、重合率は98.2%であった。 The gel solid content of the pulverized water-containing gel-like crosslinked polymer (MG10) was 51.2% by mass, the gel CRC was 35.6 g / g, and the polymerization rate was 98.2%.

(乾燥、粉砕、分級工程)
参考例1と同様にして、吸水性樹脂粉末(F10-1)および(F10-2)を得た。吸水性樹脂粉末(F10-2)の物性値を表1に示す。
(Drying, crushing, classification process)
Water-absorbent resin powders (F10-1) and (F10-2) were obtained in the same manner as in Reference Example 1. Table 1 shows the physical characteristics of the water-absorbent resin powder (F10-2).

(表面架橋工程)
参考例1と同様にして、表面架橋された吸水性樹脂粒子(吸水剤)(R10)を得た。吸水性樹脂粒子(吸水剤)(R10)の物性値を表2に示す。
(Surface cross-linking process)
In the same manner as in Reference Example 1, surface-crosslinked water-absorbent resin particles (water-absorbing agent) (R10) were obtained. Table 2 shows the physical property values of the water-absorbent resin particles (water-absorbing agent) (R10).

[参考例2]
参考例2は、特許第4969778号 実施例1の手順に従い行った。
[Reference Example 2]
Reference Example 2 was carried out according to the procedure of Japanese Patent No. 4969778 Example 1.

撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計および窒素ガス導入管を備えた2000mLの五つ口円筒型丸底フラスコにn-ヘプタン340g、HLBが3.0のショ糖脂肪酸エステル(三菱化学株式会社の商品名:S-370)0.92gを加え、分散、昇温して溶解後、55℃まで冷却した。 A 2000 mL five-necked cylindrical round-bottom flask equipped with a stirrer, reflux condenser, dropping funnel, thermometer and nitrogen gas inlet tube with 340 g of n-heptane and 3.0 HLB sucrose fatty acid ester (Mitsubishi Chemical Corporation) Company trade name: S-370) 0.92 g was added, dispersed, heated, dissolved, and then cooled to 55 ° C.

これとは別に、1000mLパックエースに、アクリル酸73.6gを仕込み、これを外部から冷却しつつ、20質量%水酸化ナトリウム水溶液153.1gを滴下して、アクリル酸の75モル%を中和した。さらに、脱イオン水3.9g、水溶性アゾ系重合開始剤の2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)二塩酸塩0.11gおよび内部架橋剤のエチレングリコールジグリシジルエーテル8.3mgを添加し、1段目重合用の単量体水溶液を調製した。 Separately, 73.6 g of acrylic acid was charged into 1000 mL pack ace, and while cooling this from the outside, 153.1 g of a 20 mass% sodium hydroxide aqueous solution was added dropwise to neutralize 75 mol% of acrylic acid. did. Further, 3.9 g of deionized water, 0.11 g of 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride as a water-soluble azo polymerization initiator, and 8.3 mg of ethylene glycol diglycidyl ether as an internal cross-linking agent were added. Then, a monomer aqueous solution for the first-stage polymerization was prepared.

この1段目重合用の単量体水溶液を、前記の五つ口円筒型丸底フラスコに、撹拌下で全量加えて分散させ、系内を窒素で十分に置換した後に昇温し、浴温を70℃に保持して、重合反応を1時間行った後、重合スラリー液を室温まで冷却した。 The entire amount of this first-stage polymerization monomer aqueous solution is added to the above-mentioned five-necked cylindrical round-bottom flask under stirring to disperse it, the inside of the system is sufficiently replaced with nitrogen, and then the temperature is raised to a bath temperature. Was kept at 70 ° C., the polymerization reaction was carried out for 1 hour, and then the polymerized slurry liquid was cooled to room temperature.

別の1000mLパックエースに、アクリル酸95.3gを仕込み、これを冷却しつつ25質量%水酸化ナトリウム水溶液156.0gを滴下して、アクリル酸の75モル%を中和し、さらに水3.3g、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)二塩酸塩0.14gおよびエチレングリコールジグリシジルエーテル10.7mgを添加し、2段目重合用の単量体水溶液を調製し、氷水浴を用いて冷却した。 In another 1000 mL pack ace, 95.3 g of acrylic acid was charged, and while cooling this, 156.0 g of a 25 mass% sodium hydroxide aqueous solution was added dropwise to neutralize 75 mol% of acrylic acid, and further water 3. Add 3 g, 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride 0.14 g and ethylene glycol diglycidyl ether 10.7 mg to prepare a monomer aqueous solution for the second stage polymerization, and bathe in ice water. Used to cool.

この2段目重合用の単量体水溶液を、前記重合スラリー液に全量添加した後、再び系内を窒素で十分に置換した後に昇温し、浴温を70℃に保持して、2段目の重合反応を2時間行った。重合終了後、120℃の油浴で加熱し、共沸蒸留により水のみを系外に除去し、ゲル状物を得た。次いで、後架橋剤として2質量%エチレングリコールジグリシジルエーテル水溶液7.81gを添加、混合して後架橋反応を行い、さらに水分およびn-ヘプタンを蒸留により除去して乾燥し、質量平均粒子径(D50)が376μmの表面架橋された吸水性樹脂粒子(R11)を得た。 After adding the entire amount of the monomer aqueous solution for the second stage polymerization to the polymerization slurry liquid, the inside of the system is sufficiently replaced with nitrogen, the temperature is raised, and the bath temperature is maintained at 70 ° C. for the second stage. The polymerization reaction of the eyes was carried out for 2 hours. After completion of the polymerization, the mixture was heated in an oil bath at 120 ° C. and only water was removed from the system by azeotropic distillation to obtain a gel-like product. Next, 7.81 g of a 2% by mass ethylene glycol diglycidyl ether aqueous solution was added as a post-crosslinking agent, mixed, and a post-crosslinking reaction was carried out. Further, water and n-heptane were removed by distillation and dried, and the mass average particle size (mass average particle size ( Water-absorbent resin particles (R11) having D50) cross-linked on the surface of 376 μm were obtained.

[実施例5]
(溶解液準備工程)
20質量%水酸化ナトリウム水溶液153.1gに、攪拌しながら参考例2で得た吸水性樹脂Aである吸水性樹脂粒子(R11)4.7gを継粉にならないように加えて、超音波洗浄器(共和医理科社製、KS-190N)につけた状態で10分間攪拌し、無色透明な吸水性樹脂溶解液であるアルカリ水溶液(A5)を得た。アルカリ水溶液に吸水性樹脂Aである吸水性樹脂粒子(R11)を添加した際のアルカリ水溶液の温度は30℃であった。
[Example 5]
(Dissolution preparation process)
Add 4.7 g of the water-absorbent resin particles (R11), which is the water-absorbent resin A obtained in Reference Example 2, to 153.1 g of the 20 mass% sodium hydroxide aqueous solution while stirring so as not to form a splicing powder, and perform ultrasonic cleaning. The mixture was stirred for 10 minutes in a container (KS-190N, manufactured by Kyowa Medical Science Co., Ltd.) to obtain an alkaline aqueous solution (A5) which is a colorless and transparent water-absorbent resin solution. The temperature of the alkaline aqueous solution when the water-absorbent resin particles (R11), which is the water-absorbent resin A, was added to the alkaline aqueous solution was 30 ° C.

(単量体水溶液調製工程、重合工程)
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計および窒素ガス導入管を備えた2000mLの五つ口円筒型丸底フラスコにn-ヘプタン340g、HLBが3.0のショ糖脂肪酸エステル(三菱化学株式会社の商品名:S-370)0.92gを加え、分散、昇温して溶解後、55℃まで冷却した。
(Monomer aqueous solution preparation step, polymerization step)
A 2000 mL five-necked cylindrical round-bottom flask equipped with a stirrer, reflux condenser, dropping funnel, thermometer and nitrogen gas inlet tube with 340 g of n-heptane and 3.0 HLB sucrose fatty acid ester (Mitsubishi Chemical Corporation) Company trade name: S-370) 0.92 g was added, dispersed, heated, dissolved, and then cooled to 55 ° C.

これとは別に、1000mLパックエースに、アクリル酸73.6gを仕込み、これを外部から冷却しつつ、吸水性樹脂溶解液であるアルカリ水溶液(A5)全量157.8gを滴下して、アクリル酸の75モル%を中和した。さらに、脱イオン水3.9g、水溶性アゾ系重合開始剤の2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)二塩酸塩0.11gおよび内部架橋剤のエチレングリコールジグリシジルエーテル8.3mgを添加し、1段目重合用の単量体水溶液を調製した。 Separately, 73.6 g of acrylic acid was charged into 1000 mL pack ace, and while cooling this from the outside, 157.8 g of the alkaline aqueous solution (A5), which is a water-absorbent resin solution, was dropped to add acrylic acid. 75 mol% was neutralized. Further, 3.9 g of deionized water, 0.11 g of 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride as a water-soluble azo polymerization initiator, and 8.3 mg of ethylene glycol diglycidyl ether as an internal cross-linking agent were added. Then, a monomer aqueous solution for the first-stage polymerization was prepared.

この1段目重合用の単量体水溶液を、前記の五つ口円筒型丸底フラスコに、撹拌下で全量加えて分散させ、系内を窒素で十分に置換した後に昇温し、浴温を70℃に保持して、重合反応を1時間行った後、重合スラリー液を室温まで冷却した。 The entire amount of this first-stage polymerization monomer aqueous solution is added to the above-mentioned five-necked cylindrical round-bottom flask under stirring to disperse it, the inside of the system is sufficiently replaced with nitrogen, and then the temperature is raised to a bath temperature. Was kept at 70 ° C., the polymerization reaction was carried out for 1 hour, and then the polymerized slurry liquid was cooled to room temperature.

別の1000mLパックエースに、アクリル酸95.3gを仕込み、これを冷却しつつ25質量%水酸化ナトリウム水溶液156.0gを滴下して、アクリル酸の75モル%を中和し、さらに水3.3g、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)二塩酸塩0.14gおよびエチレングリコールジグリシジルエーテル10.7mgを添加し、2段目重合用の単量体水溶液を調製し、氷水浴を用いて冷却した。 In another 1000 mL pack ace, 95.3 g of acrylic acid was charged, and while cooling this, 156.0 g of a 25 mass% sodium hydroxide aqueous solution was added dropwise to neutralize 75 mol% of acrylic acid, and further water 3. Add 3 g, 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride 0.14 g and ethylene glycol diglycidyl ether 10.7 mg to prepare a monomer aqueous solution for the second stage polymerization, and bathe in ice water. Used to cool.

この2段目重合用の単量体水溶液を、前記重合スラリー液に全量添加した後、再び系内を窒素で十分に置換した後に昇温し、浴温を70℃に保持して、2段目の重合反応を2時間行った。重合終了後、120℃の油浴で加熱し、共沸蒸留により水のみを系外に除去し、ゲル状物を得た。次いで、後架橋剤として2質量%エチレングリコールジグリシジルエーテル水溶液7.81gを添加、混合して後架橋反応を行い、さらに水分およびn-ヘプタンを蒸留により除去して乾燥し、質量平均粒子径(D50)が435μmの表面架橋された吸水性樹脂粒子(吸水剤)(R12)を得た。吸水剤(R12)の物性値を表2に示す。 After adding the entire amount of the monomer aqueous solution for the second stage polymerization to the polymerization slurry liquid, the inside of the system is sufficiently replaced with nitrogen, the temperature is raised, and the bath temperature is maintained at 70 ° C. for the second stage. The polymerization reaction of the eyes was carried out for 2 hours. After completion of the polymerization, the mixture was heated in an oil bath at 120 ° C. and only water was removed from the system by azeotropic distillation to obtain a gel-like product. Next, 7.81 g of a 2% by mass ethylene glycol diglycidyl ether aqueous solution was added as a post-crosslinking agent, mixed, and a post-crosslinking reaction was carried out. Further, water and n-heptane were removed by distillation and dried, and the mass average particle size (mass average particle size ( Water-absorbent resin particles (water-absorbing agent) (R12) having D50) cross-linked on the surface of 435 μm were obtained. Table 2 shows the physical characteristics of the water-absorbing agent (R12).

[比較例5]
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計および窒素ガス導入管を備えた2000mLの五つ口円筒型丸底フラスコにn-ヘプタン340g、HLBが3.0のショ糖脂肪酸エステル(三菱化学株式会社の商品名:S-370)0.92gを加え、分散、昇温して溶解後、55℃まで冷却した。
[Comparative Example 5]
A 2000 mL five-necked cylindrical round-bottom flask equipped with a stirrer, reflux condenser, dropping funnel, thermometer and nitrogen gas inlet tube with 340 g of n-heptane and 3.0 HLB sucrose fatty acid ester (Mitsubishi Chemical Corporation) Company trade name: S-370) 0.92 g was added, dispersed, heated, dissolved, and then cooled to 55 ° C.

これとは別に、1000mLパックエースに、アクリル酸73.6gを仕込み、これを外部から冷却しつつ、20質量%水酸化ナトリウム水溶液153.1gを滴下して、アクリル酸の75モル%を中和した。さらに、吸水性樹脂Aである吸水性樹脂粒子(R11)4.7g、脱イオン水3.9g、水溶性アゾ系重合開始剤の2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)二塩酸塩0.11gおよび内部架橋剤のエチレングリコールジグリシジルエーテル8.3mgを添加し、1段目重合用の単量体水溶液を調製した。 Separately, 73.6 g of acrylic acid was charged into 1000 mL pack ace, and while cooling this from the outside, 153.1 g of a 20 mass% sodium hydroxide aqueous solution was added dropwise to neutralize 75 mol% of acrylic acid. did. Further, 4.7 g of the water-absorbent resin particles (R11) which is the water-absorbent resin A, 3.9 g of deionized water, and 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride of the water-soluble azo-based polymerization initiator 0. .11 g and 8.3 mg of ethylene glycol diglycidyl ether as an internal cross-linking agent were added to prepare a monomer aqueous solution for the first-stage polymerization.

この1段目重合用の単量体水溶液を、前記の五つ口円筒型丸底フラスコに、撹拌下で全量加えて分散させ、系内を窒素で十分に置換した後に昇温し、浴温を70℃に保持して、重合反応を1時間行った後、重合スラリー液を室温まで冷却したところ、実施例5とは異なり、フラスコ下部に粗大粒子の沈殿生成が認められたため、2段目重合反応を取りやめた。 The entire amount of this first-stage polymerization monomer aqueous solution is added to and dispersed in the five-necked cylindrical round-bottom flask under stirring, the inside of the system is sufficiently replaced with nitrogen, and then the temperature is raised to a bath temperature. Was kept at 70 ° C., the polymerization reaction was carried out for 1 hour, and then the polymerized slurry was cooled to room temperature. The polymerization reaction was canceled.

Figure 2022011517000001
Figure 2022011517000001

Figure 2022011517000002
Figure 2022011517000002

以上の結果より、本発明の製造方法により得られた吸水剤は、CRCおよびAAP(0.3psi)の基本物性の低下が抑制された。また、本発明の製造方法により得られた吸水剤は、対応する比較例よりも吸水速度が速く、また、残存モノマー量が低減されたものであった。なお、比較例5は、2段目重合を行うことができなかったため、物性を測定していない。 From the above results, the water-absorbing agent obtained by the production method of the present invention suppressed the deterioration of the basic physical properties of CRC and AAP (0.3 psi). In addition, the water-absorbing agent obtained by the production method of the present invention had a higher water-absorbing rate and a reduced amount of residual monomers as compared with the corresponding comparative example. In Comparative Example 5, the physical properties were not measured because the second-stage polymerization could not be performed.

Claims (7)

吸水性樹脂およびアルカリ剤により得られる吸水性樹脂溶解液を吸水剤の製造工程に添加する吸水剤の製造方法。 A method for producing a water-absorbent agent, in which a water-absorbent resin solution obtained by a water-absorbent resin and an alkaline agent is added to the process for producing the water-absorbent agent. 前記吸水性樹脂溶解液が下記(1)~(5)のいずれか1つ以上の製造工程に添加される、請求項1に記載の吸水剤の製造方法;
(1)単量体水溶液の調製工程
(2)重合工程
(3)ゲル粉砕工程
(4)微粉造粒工程
(5)表面架橋工程。
The method for producing a water-absorbing agent according to claim 1, wherein the water-absorbent resin solution is added to any one or more of the following production steps (1) to (5).
(1) Monomer aqueous solution preparation step (2) Polymerization step (3) Gel crushing step (4) Fine powder granulation step (5) Surface cross-linking step.
前記吸水性樹脂溶解液が前記(1)、(2)および(3)のいずれか1つ以上の製造工程に添加される、吸水剤の製造方法。 A method for producing a water-absorbing agent, wherein the water-absorbent resin solution is added to any one or more of the above-mentioned (1), (2) and (3) production steps. 前記吸水性樹脂溶解液が前記(1)の製造工程に添加される、請求項3に記載の吸水剤の製造方法。 The method for producing a water-absorbing agent according to claim 3, wherein the water-absorbent resin solution is added to the production step of (1). 前記アルカリ剤は、アルカリ金属の水酸化物である、請求項1~4のいずれか1項に記載の吸水剤の製造方法。 The method for producing a water-absorbing agent according to any one of claims 1 to 4, wherein the alkaline agent is a hydroxide of an alkali metal. 前記吸水性樹脂溶解液は、前記アルカリ剤の水溶液および前記吸水性樹脂を混合して得られる、請求項1~5のいずれか1項に記載の吸水剤の製造方法。 The method for producing a water-absorbent agent according to any one of claims 1 to 5, wherein the water-absorbent resin solution is obtained by mixing an aqueous solution of the alkaline agent and the water-absorbent resin. 前記吸水性樹脂溶解液に溶解する吸水性樹脂は、酸基含有不飽和単量体(塩)を重合してなる架橋重合体を含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の吸水剤の製造方法。 The water absorption according to any one of claims 1 to 6, wherein the water absorption resin dissolved in the water absorption resin solution contains a crosslinked polymer obtained by polymerizing an acid group-containing unsaturated monomer (salt). Method of manufacturing the agent.
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