JP2993801B2

JP2993801B2 - 粒子状含水ゲル状重合体および吸水性樹脂の製造方法

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Publication number: JP2993801B2
Application number: JP4182137A
Authority: JP
Inventors: 好夫入江; 卓己初田; 耕一米村
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 1992-07-09
Filing date: 1992-07-09
Publication date: 1999-12-27
Anticipated expiration: 2014-12-27
Also published as: JPH05247225A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粒子状含水ゲル状重合
体および吸水性樹脂の製造方法に関する。詳しくは、特
定容器内で、特定温度の架橋構造を有する含水ゲル状重
合体に繰り返し剪断力をかけることを特徴とする粒子状
含水ゲル状重合体の製造方法に関する。さらにこの粒子
状含水ゲル状重合体を乾燥して吸水性樹脂を製造する方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】吸水性樹脂としては、架橋ポリアクリル
酸塩、アクリル酸エステル−酢酸ビニル共重合体のケン
化物、架橋ポリビニルアルコール変成物、架橋イソブチ
レン−無水マレイン酸共重合体、澱粉−アクリル酸グラ
フト重合物等が知られており、生理用ナプキン、紙おむ
つ等の衛生用吸収剤あるいは農園芸用分野、土木業分野
において保水剤、脱水剤等の広い用途に応用されてい
る。

【０００３】これらの吸水性樹脂の製法としては、逆相
懸濁重合法として、たとえば特開昭56-161,408号、同57
-94,011 号、同57-158,209号および同57-198,714号に記
載の方法が知られており、また、水溶液重合法として、
たとえば特開昭57-34,101 号、特公昭48-42,466 号、特
開昭58-49,714 号、特公昭59-37,003 号、USP 4,286,08
2 およびUSP 4,625,001 に記載されている方法が知られ
ている。

【０００４】しかし、逆相懸濁重合法は、有機溶媒を使
用するので、作業環境が悪くなるばかりでなく引火爆発
の危険性があり、そのための対策を講じなければなら
ず、有機溶媒の費用ならびにその除去費用と併せてコス
ト高となる。また、この有機溶媒が製品中に微量残存す
るので、これを完全に除去するにはさらにコスト高とな
る。さらに、逆相懸濁重合法で得られる吸水性樹脂は球
状でしかも粒径が小さいので、たとえば紙オムツ等に使
用した場合、パルプ等の繊維状の吸収コア成分に保持さ
れず脱落しやすい上に、取扱いも不便である。

【０００５】一方、水溶液重合法では前記のごとき問題
点はなく、特開昭57-34,101 号およびUSP 4,625,001 に
開示されている方法が知られている。特開昭57-34,101
号およびUSP 4,625,001 に記載されている方法は、水溶
液重合時に架橋構造を形成して含水ゲル状重合体となる
単量体の水溶液および重合開始剤を、攪拌翼を備えた容
器内で、重合の進行に伴なって生成する含水ゲル状重合
体を該攪拌軸の回転による攪拌翼の剪断力により細分化
しながらラジカル水溶液重合を行なうことよりなる架橋
重合体の製造方法である。これらの製造方法によれば、
作業性が極めて良好であるばかりでなく、分子中に架橋
構造を有する細分化された含水ゲル状重合体が生産性良
く製造できるという利点がある。しかしながら、このよ
うな方法においても、吸水倍率が高く、水可溶分が少な
い吸水性樹脂は、生産性が低くなる場合があった。

【０００６】架橋密度を下げることによって吸水倍率が
上がることは、当業者においてよく知られていることで
あり、また架橋密度を下げるという作業をして吸水性樹
脂を製造した場合に、水可溶分が増すということも知ら
れている。水可溶分は、吸水性樹脂が、水、尿、体液等
の被吸収液体と接触してヒドロゲル構造を形成した際
に、そこから浸出されてしまう。このように被吸収液体
によって抽出される水可溶分は、吸水性樹脂の吸水倍率
を低下させるばかりでなく、吸水性樹脂の劣化を促進す
る。また、そのヌルつきのために不快感を与えたり、被
吸収液体を汚染する等の好ましくない状況をつくり出す
のである。

【０００７】したがって、吸水倍率が高く、しかも水可
溶分の少ない吸水性樹脂の製造方法が望まれていた。

【０００８】USP 4,654,039 や特開平1-144,404 号で
は、遊離酸型あるいは特定の中和率の単量体を水溶液重
合して吸水倍率が高く、水可溶分の少ない吸水性樹脂の
製造方法を提案している。しかしながら、これらの製造
方法は後中和が必要であったり、操作が繁雑で生産性が
低かったり、また重合条件に制約があったりした。

【０００９】一方、重合により得られた含水ゲル状重合
体は、一般に、乾燥工程を経て粉砕した後、粉末状の製
品として市販される。従来このような含水ゲル状重合体
を効率的に乾燥するために、含水ゲル状重合体の表面積
をできるだけ大きくする工夫がなされてきた。例えば、
含水ゲル状重合体を多孔板より押し出し破砕する方法
（特公昭54-32,176 号、特開昭50-136,348号等）が知ら
れているが、従来公知の方法では、細かく解砕され押し
出された含水ゲル状重合体が再付着し、ひも状になった
りして粒子状の含水ゲル状重合体を得ることができなか
った。

【００１０】含水ゲル状重合体を多孔板より押し出し破
砕する際に、含水ゲル状重合体の再付着を防止する目的
で潤滑剤等の添加物を加える方法（特開昭59-30,826
号、特開昭59-119,172号）が知られているが、重合体に
残存する添加物が製品の性能に悪影響を及ぼすことがあ
った。

【００１１】また先に述べた特開昭57-34,101 号および
USP 4,625,001 に開示されている方法によると、比較的
小粒径の含水ゲル状重合体が得られるが、サイズが１０
ｍｍ以上の粗大ゲル粒子が数重量％から数十重量％生成
し、その粒度分布が広く、乾燥効率および乾燥の程度の
均一性が不十分であるという欠点を有していた。

【００１２】更にまた、従来の含水ゲル状重合体の粉砕
方法で、十分に平均粒子径の小さい粒子状含水ゲル状重
合体を得ることは困難であったり、生産性が著しく低か
ったりした。粒子状含水ゲル状重合体を乾燥し、所望の
粒度の製品を得ようとする際に、粒子状含水ゲル状重合
体の平均粒子径が大きいとその乾燥物を粉砕する必要が
あり、粉砕時に所望の粒度よりも小さい微粉末が発生す
る。この微粉末が、吸水性樹脂の性能面や取扱い性の点
で好ましくないことは当業者に周知のことである。

【００１３】以上のように簡便なプロセスで、しかも生
産性よく吸水倍率が高く、水可溶分の少ない粒子状含水
ゲル状重合体および吸水性樹脂を製造する方法は従来確
立されていなかった。また、潤滑剤等の添加物を含有せ
ず、しかも粒度分布の狭い、乾燥効率の良好な粒子状含
水ゲル状重合体を、生産性高く得る方法は従来確立され
ていなかった。また十分に小さい平均粒子径を有する粒
子状含水ゲル状重合体を効率よく製造する方法は従来確
立されていなかった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、吸水倍率が高く、水可溶分の少ない粒子状含水ゲル
状重合体および吸水性樹脂の製造方法を提供することに
ある。

【００１５】本発明の他の目的は、簡便なプロセスで、
しかも生産性よく吸水倍率が高く、水可溶分の少ない粒
子状含水ゲル状重合体および吸水性樹脂を製造する方法
を提供することにある。

【００１６】本発明の他の目的は、潤滑剤等の添加物を
含有せず、しかも粒度分布の狭い、乾燥効率の良好な粒
子状含水ゲル状重合体を、生産性高く得る製造方法を提
供することにある。

【００１７】本発明の更に他の目的は、十分に小さい平
均粒子径を有する粒子状含水ゲル状重合体を効率よく製
造する方法を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の事情に鑑みて、本
発明者らは粒子状含水ゲル状重合体および吸水性樹脂の
製造方法について鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成
するに至った。

【００１９】すなわち、本発明の目的は、容器内で、架
橋構造を有する含水ゲル状重合体に、剪断力をかけて粒
子状に細分化する粒子状含水ゲル状重合体の製造方法に
おいて、該容器が複数の回転攪拌軸を有するニーダーと
容器の全面に渡って設けられた部材とからなる容器であ
って、該部材を、該容器内の体積が回転攪拌軸の回転腕
の回転により形成される空間体積から回転攪拌軸および
回転腕の体積を差し引いた残りの空間体積（剪断有効体
積）Ｖ₁の１．０倍、かつ含水ゲル状重合体の体積Ｖ₀の
１．８倍をこえ、４．０倍以下になるような位置に設
け、４０〜１１０℃の温度に加温した含水ゲル状重合体
に繰り返し剪断力をかけることを特徴とする吸水性樹脂
の製造方法、ならびに該粒子状含水ゲル状重合体を乾燥
することを特徴とする吸水性樹脂の製造方法によって達
成される。

【００２０】

【作用】本発明の含水ゲル状重合体は、架橋構造を有し
かつ含水状態でゲル状を呈するヒドロゲルであれば特に
限定されないが、含水率が、通常４０〜９０重量％、よ
り好ましくは５０〜８０重量％の含水ゲル状重合体であ
る。なお、本発明において、含水ゲル状重合体の含水率
とは、含水ゲル状重合体の総重量に占める水の含量を重
量％で表わしたものである。また本発明において使用さ
れる含水ゲル状重合体は、架橋構造を有することが必須
である。架橋構造を有しない場合には本発明の目的を達
成することができない。

【００２１】本発明の含水ゲル状重合体は、例えば、型
枠の中に水溶液重合により架橋構造を形成し、含水ゲル
状重合体となる単量体成分を入れ、重合する方法（特開
昭55-133,413号）や、内部に生成した含水ゲル状重合体
を細分化できるような攪拌軸を持ったニーダー等の中で
該単量体成分を重合する方法（特開昭57-34,101 号）等
によって得られるものである。

【００２２】上記の重合方法において使用される単量体
成分のうち水溶性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、フマル酸、クロトン
酸、イタコン酸、２−（メタ）アクリロイルエタンスル
ホン酸、２−（メタ）アクリロイルプロパンスルホン
酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパン
スルホン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、
等のアニオン性単量体やその塩；（メタ）アクリルアミ
ド、Ｎ−置換（メタ）アクリルアミド、２−ヒドロキシ
エチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル
（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコー
ル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（メ
タ）アクリレート、等のノニオン性親水性基含有単量
体；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレー
ト、Ｎ，Ｎ−ジ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やそれらの４
級化物等を具体的に挙げることがでる。また、得られる
含水ゲル状重合体の親水性を極度に阻害しない程度の量
で、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メ
タ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート等のア
クリル酸エステル類や酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル
等の疎水性単量体を使用してもよい。単量体成分として
はこれらのうちから１種または２種以上を選択して用い
ることができるが、最終的に得られる吸水性樹脂の吸水
諸特性を考えると（メタ）アクリル酸（塩）、２−（メ
タ）アクリロイルエタンスルホン酸（塩）、２−（メ
タ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸
（塩）、（メタ）アクリルアミド、メトキシポリエチレ
ングリコール（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチル
アミノエチル（メタ）アクリレートまたはその４級化物
からなる群から選ばれる１種以上のものが好ましく、さ
らに（メタ）アクリル酸（塩）を必須成分として含むも
のがさらに好ましい。この場合（メタ）アクリル酸の３
０〜９０モル％が塩基性物質で中和されているものが最
も好ましい。

【００２３】本発明の含水ゲル状重合体は、架橋剤を使
用せずに得られる自己架橋型のものでも、重合性不飽和
基および／または反応性官能基を有する架橋剤を得られ
る吸水性樹脂の諸特性が所望の基準に達する範囲で用い
て得られるものでもよい。通常その使用量は単量体成分
に対して、０．００１〜１．０モル％、好ましくは０．
０１〜０．５モル％である。

【００２４】これらの架橋剤の例としては、例えば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（メタ）アクリレート、グリセリン
トリ（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、トリアリルアミン、トリアリ
ルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、グリシ
ジル（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、（ポリ）グリセリン、プロ
ピレングリコール、ジエタノールアミン、トリメチロー
ルプロパン、ペンタエリスリトール、（ポリ）エチレン
グリコールジグリシジルエーテル、（ポリ）グリセロー
ルポリグリシジルエーテル、エピクロルヒドリン、エチ
レンジアミン、ポリエチレンイミン、（ポリ）塩化アル
ミニウム、硫酸アルミニウム、塩化カルシウム、硫酸マ
グネシウム等を具体的に挙げることができ、これらのう
ち反応性を考慮して、１種または２種以上を用いること
ができる。

【００２５】また含水ゲル状重合体を得るにあたって
は、デンプン、セルロース、ポリビニルアルコール等の
親水性高分子の存在下で上記単量体成分を重合させるこ
とによって、重合と同時にグラフト結合やコンプレック
スを形成させてもよい。

【００２６】これらの単量体成分を重合させるにあた
り、重合開始剤として、過硫酸アンモニウム、過硫酸カ
リウム、過酸化水素、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイ
ド、２、２′−アゾビス−アミジノプロパン二塩酸塩等
の水溶性ラジカル重合開始剤を用いればよい。

【００２７】本発明の含水ゲル状重合体は含水ゲル状を
呈するヒドロゲルであればよく、上記の単量体成分の重
合反応が進行中のもの、重合反応が終了したもののいず
れであってもよい。一般に、架橋構造を有する含水ゲル
状重合体は、重合率が数％程度で含水ゲル状を呈するの
で、荷重下の剪断力は重合率が数％以上の含水ゲル状重
合体に対して任意の時期にかければ良い。好ましくは重
合率が１０〜１００％、より好ましくは２０〜１００％
の含水ゲル状重合体である。むろん、含水ゲル状を呈す
る前の単量体成分には、通常の攪拌操作が加えられても
良い。但し、単量体成分の重合率が低い時点で剪断力を
かける際に、剪断力のかけ方が過剰であるばあいに基本
分子量の低下等の好ましくない現象が起こることが予想
されるので注意を要する。

【００２８】本発明の粒子状含水ゲル状重合体の製造方
法は、含水ゲル状重合体に対して前記条件下に剪断力を
かける事により達成されるが、この条件を満たす範囲内
であれば任意の実施形態を適宜採用できる。典型的な具
体的実施態様としては、例えば、１．重合反応終了後の含水ゲル状重合体に前記条件下に
剪断力をかける、２．重合反応途中の含水ゲル状重合体に前記条件下に剪
断力をかける、３．重合反応を進行させながら、生成した含水ゲル状重
合体に前記条件下に剪断力をかける、という態様を挙げ
ることができる。

【００２９】上記の実施態様のうち、２または３を実施
する際に好ましい装置として、図１に示した装置が一例
として挙げられる。図２は、図１のａ−ａ線に沿う概略
断面図である。図１および図２に示すように、本実施態
様の容器７において、含水ゲル状重合体に剪断力をかけ
るための回転腕１０、１１がそれぞれ回転攪拌軸１２、
１２′、および１３、１３′（図示せず）によって容器
７内の長手方向に沿って固定され、蓋５は、それが最下
端に下ろされた場合でも回転腕１０、１１の回転を妨げ
ないように回転腕の周動部に合わせた形状になってお
り、容器７の開口部に設置されている。図１の状態で、
すなわち加圧蓋５によって容器７の実質的な密閉状態が
保たれると共に、液供給口１およびガス供給口２は容器
７に対して開口状態にある状態で、上記の単量体成分の
水溶液および不活性ガスが容器７に供給される。この
時、単量体成分の水溶液の仕込み量は、通常、剪断有効
体積（回転攪拌軸の回転腕の回転により形成される空間
体積から回転攪拌軸および回転腕の体積を差し引いた残
りの空間体積）の２５〜５５％である。ガス供給口２か
ら供給された不活性ガスは、容器７内を通過してガス排
出口１′あるいはノズル２′から排出される。単量体成
分の重合を開始させ、含水ゲル状重合体を形成した任意
の時点で油圧あるいは空気圧によりシリンダー８を動か
し、蓋５を降ろし、含水ゲル状重合体に、回転腕１０、
１１の回転による繰り返し剪断力がかけられる。この状
態の一例を図３に示す。この時、液供給口１およびガス
供給口２は蓋５によって封鎖されており、含水ゲル状重
合体が入り込むことがない。一方ガス供給口２から供給
される不活性ガスは容器７の壁と蓋５の壁の間隙から攪
拌空間１４に供給される。上述のように単量体成分の水
溶液の仕込みから、重合、含水ゲル状重合体に剪断力を
かけることを経て、粒子状含水ゲル状重合体の取りだし
までを不活性ガス雰囲気下で行うことができる。なお液
供給口１およびガス供給口２の位置は、蓋５を上昇させ
た際の含水ゲル状重合体面よりも高い位置に設けること
が好ましい。図１〜３には蓋５の外側にこれに対して相
対的に上下動自在にカバー４が装着されている。このカ
バー４は下端に開口部を有する箱形となっており、その
下端部には、容器７に設けられたフランジ部と対向し合
うフランジ部が設けられ、このフランジ部にはシール材
９が備えられている。蓋５を上昇させたときに、カバー
４は蓋５に当接して上昇される。一方、蓋５がシリンダ
ー８により下降移動すると、蓋５の下端部が容器７内に
嵌入し始める位置で、カバー４のフランジ部が容器７の
フランジ部にシール材９を介して当接し、自重によりカ
バー４内の空間は外部からシールされる。カバー４およ
び容器７双方のフランジ部がシール材９を介して接触し
た後には、シリンダー８によって蓋５のみが下降移動さ
れることになる。カバー４にはガス供給口３およびガス
排出口３′が設けられており図１の状態で、ガス供給口
３より不活性ガスを供給することでカバー４内部を不活
性ガス雰囲気に置換することができる。このカバー４は
必ずしも必要ではないが、容器７内部の不活性ガス雰囲
気をより完全なものとする場合に好ましい態様である。

【００３０】本発明において使用される容器を備えた装
置としては、具体的には、通常の回分式ニーダーの開口
部に部材（加圧蓋）を設けたもの、機械加圧ニーダー、
インターナルミキサー、バンバリーミキサー等が使用で
きる。これらのうち、機械加圧ニーダーが好適に使用す
ることができる。

【００３１】本発明において、上記回転腕は、２本以上
あることが必要であり、特に双腕型であることが好まし
い。また、本発明において用いられる回転腕の形状とし
ては、シグマ（δ）形、ゼット（Ｚ）形、スパイラル
（Ｓ）形、マスチケータ形、フィッシュテール形、およ
び断面が凸レンズ形状等が、具体的に使用できる。ま
た、上記回転腕が双腕型である場合、これらの回転腕の
形状の組み合わせとしては、例えば、シグマ形とスパイ
ラル形あるいはゼット形の組み合わさったものがあり、
これら２本の回転腕が互いに逆方向に等速あるいは不等
速で回転している。また、この組み合わせ方法として
は、オーバーラップ形およびタンゼンシャル形が挙げら
れ、これらは含水ゲル状重合体の粘性等の諸性状によっ
て適宜選択されるが、一般的に、含水ゲル状重合体が高
粘性物質である場合には、タンゼンシャル形の方が適し
ている。

【００３２】また、本発明において使用する回転腕の材
料としては、ステンレス鋼等が具体的に使用される。

【００３３】本発明において使用する回転腕の回転速度
は、含水ゲル状重合体の粘性等の諸性状によって左右さ
れるが、外周で０．０１〜１０ｍ／ｓ、好ましくは０．
１〜５ｍ／ｓである。

【００３４】上記実施態様においては、含水ゲル状重合
体を加熱あるいは冷却するためにジャケット６を設けた
が、含水ゲル状重合体が加熱あるいは冷却できれば、ジ
ャケットに限定されることはなく、例えば、蓋５や回転
腕に温度コントロール用の媒液が流せる構造であっても
よい。

【００３５】本発明において使用される蓋の形状として
は、図１に示したような回転腕の周動部に合わせた形の
ほかに、図４（ａ）および（ｂ）に示されるように、平
板状（図４（ａ））や容器壁面側のみ周動部に合わせた
形状（図４（ｂ））であってもよい。これらのうち、含
水ゲル状重合体全体を攪拌し、含水ゲル状重合体全体に
剪断力が均等にかかることが好ましい。このため、含水
ゲル状重合体が容器内に滞留しにくい点を考慮すると、
図１に示した形状の蓋が好ましい。なお、上記均等と
は、特定の含水ゲル状重合体が容器内で特定の位置に連
続して滞留することがなく、一部の含水ゲル状重合体に
のみ剪断力が加え続けられることがないことを意味す
る。

【００３６】本発明において使用される容器の上方に実
質的に全面に渡って設けられる部材は、例えば上述の蓋
であり、特定の条件下に含水ゲル状重合体に繰り返し剪
断力をかけるために使用される。

【００３７】本発明において使用される容器の上方に実
質的に全面に渡って設けられる部材は、上記容器の内部
の容積が剪断有効体積Ｖ₁の実質的に１．０倍になり、
かつ含水ゲル状重合体の体積Ｖ₀の１．８倍をこえ、
４．０倍以下になるような位置に設けることが必要であ
る。上記容器の内部の容積が含水ゲル状重合体の体積Ｖ
₀の１．８倍以上であると、含水ゲル状重合体に剪断力
をかけるために必要な動力が大きくなる上、含水ゲル状
重合体が混練される状態になることがある。一方、上記
容器の内部の容積が含水ゲル状重合体の体積Ｖ₀の４．
０倍を越えると、含水ゲル状重合体に有効に剪断力がか
からず、本発明の目的とする粒子状含水ゲル状重合体を
得ることが困難であったり、得るために長持間を要した
りして好ましくない。

【００３８】本発明の含水ゲル状重合体は、本発明を実
施するための容器に投入できる大きさであれば特に制限
されない。また、例えば、特開昭57-34,101 号に記載さ
れている方法等によって得られる細分化された含水ゲル
状重合体に対しても、これらの含水ゲル状重合体に本発
明の方法を実施することにより本発明の目的を達成する
ことができる。

【００３９】本発明において、含水ゲル状重合体の温度
は、４０〜１１０℃、好ましくは４０〜１００℃、更に
好ましくは５０〜９５℃の温度に加温されることが、必
須の要件である。上記含水ゲル状重合体の加温温度が４
０℃未満であると、剪断面と含水ゲル状重合体との間、
あるいは含水ゲル状重合体同士の摩擦が大きくなり、含
水ゲル状重合体の物性が低下する傾向がある。一方、含
水ゲル状重合体の加温温度が１１０℃を越えると、含水
ゲル状重合体からの水の蒸発が激しくなり含水ゲル状重
合体が発泡する等のため含水ゲル状重合体に剪断力が十
分に加わらず、そのために十分に小さい粒子径を有する
粒子状含水ゲル状重合体が得られない恐れがあるととも
に、含水ゲル状重合体の劣化による可溶分の増加が起こ
る場合があり好ましくない。

【００４０】本発明において、剪断力をかける時間は特
に制限されない。剪断力をかける時間は、一般的に回転
攪拌軸の回転速度を上げるほど短時間でよい。但し、本
発明の特許請求の範囲に述べた繰り返し剪断力をかける
とは、特定の含水ゲル状重合体に繰り返し剪断力をかけ
ることであって、例えば、含水ゲル状重合体をスクリュ
ウ型押し出し機をもちいて多孔板より押し出す場合のよ
うな一過性の剪断力のかけかたとは異なるものである。
一過性の剪断力では、各種物性、特に吸水速度が充分満
足できる粒子状含水ゲル状重合体は得られない。

【００４１】図５は、本発明において含水ゲル状重合体
に剪断力をかけるために使用する容器の他の実施態様を
概略的に示す断面図である。

【００４２】図５に示す容器７は、蓋５の底部１６がメ
ッシュ状になっており、かつ蓋５の上部１７に容器内の
雰囲気を減圧するためのチューブ１８がついている以外
は、図１と同様の構造を有するものである。このような
構造を有する容器は、メッシュを通して容器内の雰囲気
を減圧することによって、重合の際に発生する熱による
容器内の温度の上昇を抑えながら重合を進行させること
が可能となる。上記単量体成分を重合させ含水ゲル状重
合体を生成させながら該含水ゲル状重合体に剪断力をか
けた際に発生する重合熱の除去が不十分な場合には、系
の温度が高くなったり、著しいときには突沸を生じたり
し、得られる重合体の品質が低下し好ましくない場合が
ある。除熱効果を上げるためにジャケットに加え蓋内部
および／または回転腕に冷却水等を流して除熱のための
熱伝面を増やすことが可能であるが、それでも除熱が不
十分のときに減圧する方法が有効に利用される。

【００４３】図５に示す容器を使用する際の容器内の減
圧度は、１〜５００ｍｍＨｇ、より好ましくは１〜４０
０ｍｍＨｇ程度であることが好ましい。

【００４４】本発明の製造方法において、含水ゲル状重
合体の粒子径の調整を容易にする、あるいは得られる粒
子状含水ゲル状重合体の取扱い性を向上させることを目
的として、含水ゲル状重合体に剪断力をかける工程の前
後を含めた任意の時点で、界面活性剤等の添加物を投入
してもよい。また得られる粒子状含水ゲル状重合体およ
び吸水性樹脂に新たな機能を付与するために、水溶性高
分子、消臭剤、香料、植物育成助剤、殺菌剤、防黴剤、
発泡剤、顔料、染料、活性炭、親水性短繊維等と含水ゲ
ル状重合体の共存下に剪断力をかけることも可能であ
る。

【００４５】本発明の吸水性樹脂の製造方法は、上記本
発明の製造方法によって得られる粒子状含水ゲル状重合
体を乾燥することを特徴とするものである。

【００４６】本発明において、乾燥は、従来公知の方法
を採用することができる。例えば、箱型乾燥機、通気箱
型乾燥機、通気バンド乾燥機、通気竪型乾燥機あるいは
回転乾燥機等が挙げられる。

【００４７】含水ゲル状重合体を乾燥する際の乾燥温度
は、従来公知の温度でよいが、８０〜２５０℃、好まし
くは１００〜２００℃の範囲である。２５０℃を越える
温度では重合体の劣化、分解がおこることがある。乾燥
に要する時間は、上記のいずれの方法を採用した場合で
も、本発明の方法によって得られる粒子状含水ゲル状重
合体は、従来の含水ゲル状重合体に比べ、著しく短くな
る。

【００４８】本発明の方法の特に有利な実施形態は、特
開昭64-26,604 号に記載の乾燥方法を実施することであ
る。この方法は、残存単量体の低い重合体を得るのに好
適な方法であるが、低いレベルの残存単量体量を達成す
る際に、その乾燥効率（生産性）が低くなるという欠点
があった。本発明の製造方法によって得られる粒子状含
水ゲル状重合体を用いることで、著しくその乾燥効率が
向上し、本発明の目的の吸水倍率が高く、水可溶分が少
ないということを満足した上に、著しく残存単量体の少
ない吸水性樹脂を生産性よく得ることができる。

【００４９】本発明の吸水性樹脂の製造方法は、上記本
発明の製造方法によって得られる粒子状含水ゲル状重合
体を乾燥し、粉砕および／または解砕することを特徴と
するものである。本発明において、粉粒状の吸水性樹脂
を得るにあたり、従来公知の粉砕方法を採用することが
できる。例えば、高速回転式粉砕機（ピンミル、ハンマ
ミル等）、スクリューミル（コーヒーミル）、ロールミ
ル等が挙げられる。なかでも、本発明の製造方法によっ
て得られる粒子状含水ゲル状重合体の乾燥物は均一な乾
燥物であるため、未乾燥部分の除去等の工程を経ること
なく、ロールミルで粉砕（解砕）することによって、微
粉末の含有量の小さい吸水性樹脂を得ることができる。

【００５０】このようにして得られた吸水性樹脂は、従
来公知の表面処理方法を施すことで表面の特性が改質さ
れた吸水剤にすることができる。例えば、吸水性樹脂と
該吸水性樹脂の有する官能基と反応し得る少なくとも２
個以上の官能基を一分子中に有する有する架橋剤とを混
合、反応し吸水性樹脂の表面近傍の架橋密度を高くする
という改質方法や、吸水性樹脂と疎水性物質とを混合、
必要により反応させ疎水化処理を行うという改質方法が
挙げられる。

【００５１】また、本発明の方法を実施して得られる吸
水性樹脂あるいは上記の表面処理を施した吸水剤に従来
公知の造粒方法を施してもよい。

【００５２】本発明の方法にしたがって得られた吸水性
樹脂あるいは吸水剤と水溶性高分子、消臭剤、香料、薬
剤、植物成育助剤、殺菌剤、防黴剤、発泡剤、顔料、染
料、カーボンブラック、活性炭、単繊維等とを混合し、
得られた吸水性樹脂に新たな機能を付与することもでき
る。

【００５３】

【実施例】以下実施例および比較例を挙げて本発明を更
に詳述するが、本発明の範囲がこれらの例により限定さ
れるものではない。

【００５４】また、これらの例に記載の粒子状含水ゲル
状重合体の乾燥換算時の粒度分布、乾燥粉砕物の粒度分
布、乾燥粉砕物の吸水性樹脂としての吸水倍率、水可溶
分および吸水速度は下記の試験方法によって測定した数
値を示す。

【００５５】Ａ：粒子状含水ゲル状重合体の乾燥換算時の粒度分布サンプリングした粒子状含水ゲル状重合体（固形分α重
量％）２５ｇを、２０重量％塩化ナトリウム水溶液１２
００ｇ中に投入し、スターラーチップを３００ｒｐｍで
回転させ、６０分間攪拌した。攪拌終了後、フルイ（目
開き９．５ｍｍ、２．０ｍｍ、０．８５ｍｍ、０．６０
ｍｍ、０．３０ｍｍ、０．０７５ｍｍ）に上記分散液を
投入し、上から６０００ｇの２０重量％塩化ナトリウム
水溶液をゆっくり注ぎ、粒子状含水ゲル状重合体を分級
した。分級されたそれぞれのフルイ上の粒子状含水ゲル
状重合体を充分に水切り後、秤量した。フルイの目開き
は、下記の数式１に従い粒子状含水ゲル状重合体の固形
分１００重量％相当のフルイの目開きＲ（１００）に換
算した。対数確率紙に固形分１００重量％相当の、すな
わち乾燥換算時の粒子状含水ゲル状重合体の粒度分布を
プロットした。

【００５６】

【数１】

【００５７】（式中、Ｒ（１００）：固形分１００重量
％の粒子状含水ゲル状重合体に換算した時のフルイの目
開き（ｍｍ）、ｗ：分級、水切り後の含水ゲル状重合体の総重量
（ｇ）、 γ：２０％塩化ナトリウム水溶液中で膨潤した含水ゲル
状重合体が分級されたフルイの目開き（ｍｍ）であ
る。）Ｂ：乾燥粉砕物の粒度分布ＪＩＳ標準フルイの網目が１６メッシュ、３０メッシ
ュ、５０メッシュ、１００メッシュおよび受け皿の分級
皿を重ね、その上に含水ゲル状重合体の乾燥粉砕物を３
０ｇ入れ、フルイ振盪機で１０分間振盪させた後、それ
ぞれのフルイの上の分級物を秤量して重量％で表示し
た。

【００５８】Ｃ：乾燥粉砕物の吸水倍率ＪＩＳ標準フルイの網目１６メッシュから１００メッシ
ュに分級した含水ゲル状重合体の乾燥粉砕物約０．２ｇ
を精秤し、不織布製のティーバッグ式袋（４０ｍｍ×１
５０ｍｍ）に均一に入れ、０．９％食塩水に浸漬し６０
分後の重量を測定し下記の数式２に従って吸水倍率を求
めた。

【００５９】

【数２】

【００６０】Ｄ：乾燥粉砕物の水可溶分ＪＩＳ標準フルイの網目１６メッシュから１００メッシ
ュに分級した含水ゲル状重合体の乾燥粉砕物０．５ｇを
１０００ｍｌの脱イオン水中に分散し、１６時間攪拌
後、ろ紙（ＴＯＹＯ＃６）でろ過し、少なくとも１００
ｇのろ液を得た。正確に１００ｇのろ液を回転蒸発器で
２〜３ｍｌ程度まで濃縮し、脱イオン水を追加して、シ
ャーレ（Ｗ０ｇ）に移した。これを１２０℃で乾固し
た（Ｗ１ｇ）。下記の数式３に従って水可溶分を求め
た。

【００６１】

【数３】

【００６２】Ｅ：乾燥粉砕物の吸水速度１００ｍｌビーカーに０．９％食塩水５０ｍｌ（３０
℃）とスターラーチップを入れ、６００ｒｐｍで攪拌し
た。ＪＩＳ標準フルイの網目１６メッシュから１００メ
ッシュに分級した含水ゲル状重合体の乾燥粉砕物２．０
ｇをビーカー内へ瞬時に投入し、ストップウォッチをス
タートさせた。食塩水の流れの中心部で露出しているス
ターラーチップが膨潤した含水ゲル状重合体で隠れた時
点でストップウォッチを止め、得られた時間を吸水速度
とした。

【００６３】実施例１図１および２に示す全容量７５リットル、剪断有効体積
２４．９リットルの双腕型Ｚ翼をもち、温度計１５を備
えたジャケット６付きステンレス製、ニーダー７の蓋５
およびカバー４を、図１に示した状態で、液供給口１お
よびノズル２′は閉じた状態で、ガス供給口２から５０
リットル／分で窒素を投入し、ガス排出口１′からガス
を排出させた。この時カバー４は、自重により加圧ニー
ダー７とシール材９を介して密着している。一方、ガス
供給口３から８０リットル／分で窒素を投入し、ガス排
出口３′からガスを排出させた。上記の操作を１０分間
続け、系内を窒素置換した後、ガス排出口３′を閉じ
た。別容器でアクリル酸ナトリウム７５ｍｏｌ％および
アクリル酸２５ｍｏｌ％からなる単量体成分の水溶液１
６ｋｇ（単量体成分３８重量％）と、架橋剤としてのト
リメチロールプロパントリアクリレート８．１ｇ（０．
０４ｍｏｌ％対単量体成分）との水溶液に窒素ガスを吹
き込み溶存酸素を追い出した。得られた単量体成分の水
溶液を窒素で押しながら液供給口１から投入した。次い
で、２本のニーダーの羽根を２５ｒｐｍで回転させ、ジ
ャケット６および蓋内部のジャケット５′に３５℃の温
水を通し、単量体成分を加熱した。次いで重合開始剤と
して過硫酸ナトリウム８．２ｇを含有する水溶液とＬ−
アスコルビン酸０．３４ｇを含有する水溶液を液供給口
１から添加した。添加終了後液供給口１を閉じた。重合
開始剤を添加して２分後に重合が開始し、１０分後に８
２℃の重合ピーク温度に到達した。さらに２５ｒｐｍで
攪拌を続け、重合開始後２０分で粒子状の含水ゲル状重
合体（Ａ）を得た。この時、含水ゲル状重合体（Ａ）の
うち、約９重量％が１０ｍｍ以上のサイズの含水ゲル状
重合体であった。なお、１０ｍｍ以上のサイズの含水ゲ
ル状重合体の量は、５００ｇの含水ゲル状重合体をサン
プリングし、目視で１０ｍｍ以上のサイズの含水ゲル状
重合体を選別し、これを重量％で表示した。ジャケット
の温水温度を７０℃に上げ、約６５℃に調整された含水
ゲル状重合体（Ａ）に、羽根を２５ｒｐｍで回転させな
がら、油圧装置によりシリンダー８を動かし、蓋５を図
３に示した状態まで下ろした。この時、蓋は完全密閉の
位置、すなわちゲル攪拌空間１４／剪断有効体積＝１で
あり、ゲル攪拌空間１４／仕込みゲル体積＝１．９であ
った。窒素雰囲気下で１０分間、含水ゲル状重合体
（Ａ）に剪断力を加え、粒子状に細分化された含水ゲル
状重合体（１）を得た。得られた含水ゲル状重合体
（１）は、油圧装置によりシリンダー８を動かし、蓋５
を上昇させ、加圧ニーダー７を傾胴させて取り出した。
得られた含水ゲル状重合体（Ａ）および含水ゲル状重合
体（１）のそれぞれ１ｋｇずつを２００ｍｍ×２８０ｍ
ｍ×８０ｍｍの金網に入れ、１６０℃で３０分間熱風乾
燥した。含水ゲル状重合体（Ａ）は乾燥状態が不均一
で、未乾燥部分があり、粉砕不可能であった。そこで含
水ゲル状重合体（Ａ）の乾燥をさらに３５分間追加し
た。得られた乾燥物をそれぞれロールミルで粉砕して１
６メッシュ（１０００ｍμ）パスの乾燥粉砕物（Ａ）お
よび乾燥粉砕物（１）を得た。得られた含水ゲル状重合
体の粒度分布および乾燥粉砕物の粒度分布、吸水性樹脂
としての吸水倍率、水可溶分および吸水速度を上記の試
験方法によって測定し、結果を表１に示した。

【００６４】比較例１実施例１において、蓋５を図３の状態まで下ろさず、図
１の状態で窒素雰囲気下で１０分間、含水ゲル状重合体
（Ａ）に剪断力を加えた以外は、実施例１と同様の操作
を行い、比較含水ゲル状重合体（１ａ）を得た。得られ
た比較含水ゲル状重合体（１ａ）を実施例１と同様にし
て１６０℃で３０分間熱風乾燥した。しかし乾燥状態が
不均一で、未乾燥部分があり、粉砕不可能であった。そ
こで、比較含水ゲル状重合体（１ａ）をさらに３０分間
乾燥し、得られた比較乾燥物を実施例１と同様に粉砕し
て比較乾燥粉砕物（１ａ）を得た。得られた比較含水ゲ
ル状重合体および比較乾燥粉砕物を実施例１と同様の試
験方法によって評価し、結果を表１に示した。

【００６５】実施例２実施例１において、重合開始直後から蓋５を、完全密閉
の位置に下ろした以外は、実施例１と同様の操作を行っ
た。重合開始剤を添加して３分後に重合が開始し、１２
分後に８０℃の重合ピーク温度に到達した。さらに２５
ｒｐｍで攪拌を続け、重合開始後３０分で６０℃の粒子
状の含水ゲル状重合体（２）を得た。得られた含水ゲル
状重合体（２）を実施例１と同様にして熱風乾燥、粉砕
し、乾燥粉砕物（２）を得た。得られた含水ゲル状重合
体および乾燥粉砕物を実施例１と同様の試験方法によっ
て評価し、結果を表１に示した。

【００６６】実施例３実施例１において、単量体成分の水溶液を８．５ｋｇ
（単量体成分４０重量％）、架橋剤としてのトリメチロ
ールプロパントリアクリレートを３．４ｇ（０．０３ｍ
ｏｌ％対単量体成分）、重合開始剤の過硫酸ナトリウム
を４．６ｇおよびＬ−アスコルビン酸を０．２ｇとし、
重合開始直後から蓋５を、完全密閉の位置に下ろした以
外は実施例１と同様の操作を行った。重合開始剤を添加
して１分後に重合が開始し、９分後に７８℃の重合ピー
ク温度に到達した。さらに２５ｒｐｍで攪拌を続け、重
合開始後２５分で７０℃の粒子状の含水ゲル状重合体
（３）を得た。ゲル攪拌空間１４／剪断有効体積＝１で
あり、ゲル攪拌空間１４／仕込みゲル体積＝３．６であ
った。得られた含水ゲル状重合体（３）を実施例１と同
様にして熱風乾燥、粉砕し、乾燥粉砕物（３）を得た。
得られた含水ゲル状重合体および乾燥粉砕物を実施例１
と同様の試験方法によって評価し、結果を表１に示し
た。

【００６７】実施例４実施例１と同様の方法で重合を行い、実施例１で得られ
たものと同様の含水ゲル状重合体（Ａ）を得た。この含
水ゲル状重合体（Ａ）を約９５℃に調整し、羽根を２０
ｒｐｍで回転させながら、油圧装置により蓋５を下ろし
た。窒素雰囲気下で１５分間、含水ゲル状重合体（Ａ）
に剪断力を加え、粒子状に細分化された含水ゲル状重合
体（４）を得た。この時、ゲル攪拌空間１４／剪断有効
体積＝１であり、ゲル攪拌空間１４／仕込みゲル体積＝
１．９であった。得られた含水ゲル状重合体（４）を実
施例１と同様にして熱風乾燥、粉砕し、乾燥粉砕物
（４）を得た。得られた含水ゲル状重合体および乾燥粉
砕物を実施例１と同様の試験方法によって評価し、結果
を表２に示した。

【００６８】比較例２実施例１と同様の方法で重合を行い、実施例１で得られ
たものと同様の含水ゲル状重合体（Ａ）を得た。この含
水ゲル状重合体（Ａ）を３５℃に調整し、以後の操作は
実施例１と同様に行った。含水ゲル状重合体（Ａ）は、
混練状態となり粒子状の含水ゲル状重合体は得られなか
った。

【００６９】実施例５全容量１０リットル、剪断有効体積５．５リットルの双
腕型シグマ翼をもち、温度計を備え、蓋の底部がメッシ
ュ状になっており反応系内を減圧にすることのできる蓋
をもつ、ジャケット付きステンレス製ニーダーに、アク
リル酸ナトリウム７５ｍｏｌ％および２−アクリルアミ
ド−２−メチルプロパンスルホン酸２５ｍｏｌ％からな
る単量体成分の水溶液３．５ｋｇ（単量体成分３５重量
％）と、架橋剤としてのＮ，Ｎ′−メチレンビスアクリ
ルアミド０．９ｇ（０．０６ｍｏｌ％対単量体成分）と
を入れ、窒素ガスを吹き込み反応系内を窒素置換した。
次いで、２本のニーダーの羽根を３０ｒｐｍで回転さ
せ、ジャケットに３５℃の温水を通して加熱しながら、
重合開始剤として過硫酸ナトリウム１．２ｇとＬ−アス
コルビン酸０．０５ｇを添加した。重合開始直後から蓋
を、完全密閉の位置に下ろした。この時、反応系内の気
圧を１００ｍｍＨｇまで減圧した。重合開始剤を添加し
て２分後に重合が開始し、１０分後に６６℃の重合ピー
ク温度に到達した。さらに、得られた含水ゲル状重合体
の温度が約７０℃に保持されるようにジャケットの温水
温度を７５℃に上げ、減圧下攪拌を続けた。この時、ゲ
ル攪拌空間／剪断有効体積＝１であり、ゲル攪拌空間／
仕込みゲル体積＝１．９であった。重合開始後２０分後
に反応系内を常圧（７６０ｍｍＨｇ）にもどし、さらに
２０ｒｐｍで攪拌を続け、重合開始後５０分後で、粒子
状に細分化された含水ゲル状重合体（５）を得た。得ら
れた含水ゲル状重合体（５）を実施例１と同様にして熱
風乾燥、粉砕し、乾燥粉砕物（５）を得た。得られた含
水ゲル状重合体および乾燥粉砕物を実施例１と同様の試
験方法によって評価し、結果を表２に示した。

【００７０】比較例３実施例５において、蓋を下ろさず、含水ゲル状重合体に
剪断力を加えた以外は、実施例５と同様の操作を行い、
比較含水ゲル状重合体（３ａ）を得た。得られた比較含
水ゲル状重合体（３ａ）を実施例５と同様にして１６０
℃で３０分間熱風乾燥した。しかし乾燥状態が不均一
で、未乾燥部分があり、粉砕不可能であった。そこで、
比較含水ゲル状重合体（３ａ）をさらに３０分間乾燥
し、得られた乾燥物を実施例７と同様に粉砕して比較乾
燥粉砕物（３ａ）を得た。得られた比較含水ゲル状重合
体および比較乾燥粉砕物を実施例５と同様の試験方法に
よって評価し、結果を表２に示した。

【００７１】実施例６実施例１において、重合開始剤として過硫酸ナトリウム
を２０．６ｇ用いる以外は実施例１と同様の操作を行
い、含水ゲル状重合体（６）を得た。得られた含水ゲル
状重合体（６）を、熱風乾燥機（通気式乾燥機、図６参
照）中に厚さ３５ｍｍに展開した。ついで、フレッシュ
空気導入管および水蒸気導入管からの気体を熱交換器に
導入し、熱媒導入管から導入される伝熱媒体により加熱
して温度１０５℃、露点８５℃の水蒸気−空気混合気体
からなる熱風を０．８ｍ／ｓｅｃ．の風速で吹き付けた
ところ、５０分で含水率８％程度まで乾燥した乾燥物を
得た。該混合気体の一部を排出管より排気し、ブロワに
より熱交換器に循環した。得られた乾燥物を実施例１と
同様に粉砕して乾燥粉砕物（６）を得た。得られた含水
ゲル状重合体および乾燥粉砕物を実施例１と同様の試験
方法によって評価し、結果を表３に示した。また以下の
方法で乾燥粉砕物の残存単量体量を定量したところ、２
５ｐｐｍであった。

【００７２】残存単量体量の定量方法乾燥粉砕物０．５０ｇを１０００ｍｌの脱イオン水中に
分散し、２時間攪拌後、ワットマンろ紙ＧＦ／Ｆ（粒子
保持能０．７ミクロン）でろ過し、液体クロマトグラフ
で測定した。

【００７３】比較例４比較例１において、重合開始剤として過硫酸ナトリウム
を２０．６ｇ用いる以外は比較例１と同様の操作を行
い、比較含水ゲル状重合体（４ａ）を得た。得られた比
較含水ゲル状重合体（４ａ）を実施例６と同様にして乾
燥した。しかし乾燥状態が不均一で、未乾燥部分があ
り、粉砕不可能であった。そこで、比較含水ゲル状重合
体（４ａ）をさらに７０分間乾燥し、得られた乾燥物を
実施例６と同様に粉砕して比較乾燥粉砕物（４ａ）を得
た。得られた比較含水ゲル状重合体および比較乾燥粉砕
物を実施例６と同様の試験方法によって評価し、結果を
表１〜表４に示した。また乾燥粉砕物の残存単量体量を
実施例６と同様の試験方法によって定量したところ、３
０ｐｐｍであった。

【００７４】実施例７実施例１において得られた乾燥粉砕物（１）１００重量
部を、グリセリン１重量部、水２重量部およびイソプロ
パノール４重量部からなる水性混合物と混合した。得ら
れた混合物を、オイルバス（１９５℃）に漬けられたボ
ウルに投入し、攪拌下で４５分間熱処理し、吸水剤７を
得た。得られた吸水剤を実施例１と同様の試験方法によ
って評価し、結果を表３に示した。また以下の方法で加
圧下吸水性能を評価した。５分および３０分の加圧下吸
水倍率はそれぞれ１６ｍｌ／ｇおよび２５ｍｌ／ｇであ
った。

【００７５】加圧下吸水性能の評価方法図７に示す装置を用いて、５分間および３０分間の加圧
下吸水量を測定し、加圧下吸水速度および加圧下吸水倍
率の評価をした。ビュレット３１の上口３２に栓３３を
し、測定台３４と空気口３５を等高位にセットする。測
定台３４中の直径７０ｍｍのガラスフィルター（Ｎｏ．
１）３６上にろ紙３７、吸水剤０．２ｇおよびろ紙３７
を載せ、さらに２０ｇ／ｃｍ²の重り３８を載せ、所定
時間に吸収した人工尿（組成：尿素１．９％、ＮａＣ
ｌ０．８％、ＣａＣｌ₂ ０．１％およびＭｇＳＯ₄
０．１％）の値を加圧下吸水倍率（ｍｌ／ｇ）とし
た。

【００７６】比較例５実施例７において、乾燥粉砕物（１）にかえて比較例１
において得られた比較乾燥粉砕物（１ａ）を用いること
以外は、実施例７と同様の操作を行い比較吸水剤（７
ａ）を得た。得られた吸水剤を実施例１と同様の試験方
法によって評価し、結果を表３に示した。また、実施例
７と同様の方法で加圧下吸水性能を評価したところ、５
分および３０分の加圧下吸水倍率はそれぞれ１０ｍｌ／
ｇおよび２４ｍｌ／ｇであった。

【００７７】

【表１】

【００７８】

【表２】

【００７９】

【表３】

【００８０】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明の方法を実
施することによって、吸水倍率が高く、水可溶分の少な
い粒子状含水ゲル状重合体および吸水性樹脂を生産性よ
く製造することが可能となる。また潤滑剤等の添加物を
含有せず、しかも粒度分布の狭い、乾燥効率の良好な粒
子状含水ゲル状重合体を、生産性高く得ることが可能と
なる。さらに、吸水速度が大きく、微粉末含有量の小さ
い吸水性樹脂を得ることが可能となる。また、加圧下吸
水速度の大きい吸水性樹脂を得ることが可能となる。さ
らにまた、残存単量体量が著しく小さい吸水性樹脂を高
い生産性で得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明において含水ゲル状重合体に剪
断力をかけるために使用する容器の一実施態様を概略的
に示す断面図である。

【図２】図２は、図１のａ−ａ線に沿う概略断面図であ
る。

【図３】図３は、本発明において含水ゲル状重合体に剪
断力をかけるために使用する容器の他の実施態様を概略
的に示す断面図である。

【図４】図４（ａ）および（ｂ）は、本発明において使
用される容器の他の実施態様を概略的に示す断面図であ
る。

【図５】図５は、本発明において含水ゲル状重合体に剪
断力をかけるために使用する容器の他の実施態様を概略
的に示す断面図である。

【図６】図６は、本発明により得られた粒子状含水ゲル
状重合体を乾燥するために使用する装置の概略図であ
る。

【図７】図７は、本発明により得られた粒子状含水ゲル
状重合体の加圧下吸水量を測定するために使用する装置
の概略図である。

【符号の説明】

１…液供給口２，３…ガス供給
口１′，３′…ガス排出口２′…ノズル４…カバー５…蓋５′，６…ジャケット７…容器（ニーダ
ー）８…シリンダー９…シール材１０，１１…回転腕１２，１２′，１３
…回転攪拌軸１４…ゲル撹拌空間１５…温度計１６…蓋の底部１７…蓋の上部１８…チューブ２１…含水ゲル状重合体２２…フレッシュ
空気導入管２３…水蒸気導入管２４…排気排出管２５…ブロワ２６…熱交換器２７…熱媒導入管３１…ビュレット３２…ビュレット
上口３３…栓３４…測定台３５…空気口３６…ガラスフィ
ルター３７…濾紙３８…重り

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０８Ｌ 101/00 Ｃ０８Ｌ 101/00 (56)参考文献特開昭60−202126（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−110511（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C08J 3/00 - 3/28 C08L 101/00 B29B 7/00 - 9/16 B01J 20/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】容器内で、架橋構造を有する含水ゲル状
重合体に、剪断力をかけて粒子状に細分化する粒子状含
水ゲル状重合体の製造方法において、該容器が複数の回
転攪拌軸を有するニーダーと容器の上方に全面に渡って
設けられる部材とからなる容器であって、該部材を、該
容器内の体積が回転攪拌軸の回転腕の回転により形成さ
れる空間体積から回転攪拌軸および回転腕の体積を差し
引いた残りの空間体積（剪断有効体積）Ｖ₁の１．０
倍、かつ含水ゲル状重合体の体積Ｖ₀の１．８倍をこ
え、４．０倍以下になるような位置に設け、４０〜１１
０℃の温度に加温した含水ゲル状重合体に繰り返し剪断
力をかけることを特徴とする粒子状含水ゲル状重合体の
製造方法。
【請求項２】該含水ゲル状重合体が、重合により含水
ゲル状となるエチレン性不飽和単量体と架橋剤を含んで
なる単量体成分の重合を進行させながら形成された含水
ゲル状重合体である請求項１記載の粒子状含水ゲル状重
合体の製造方法。
【請求項３】該含水ゲル状重合体が、単量体成分の重
合率が２０〜１００％の含水ゲル状重合体である請求項
２記載の粒子状含水ゲル状重合体の製造方法。
【請求項４】該単量体成分の重合が、減圧下で進行さ
せられる請求項２記載の粒子状含水ゲル状重合体の製造
方法。
【請求項５】減圧度が１〜５００ｍｍＨｇである請求
項４記載の粒子状含水ゲル状重合体の製造方法。
【請求項６】請求項１に記載の粒子状含水ゲル状重合
体を、乾燥することを特徴とする吸水性樹脂の製造方
法。
【請求項７】請求項１に記載の粒子状含水ゲル状重合
体を、乾燥し、粉砕および／または解砕することを特徴
とする吸水性樹脂の製造方法。
【請求項８】乾燥が、少なくとも水蒸気を含有しかつ
５０〜１００℃の露点を有する気体と、８０〜２５０℃
の温度で接触させることによって行われる請求項６ない
し７いずれかに記載の吸水性樹脂の製造方法。
【請求項９】粉砕および／または解砕が、ロールミル
（ロール回転形粉砕機）で行われる請求項７記載の吸水
性樹脂の製造方法。
【請求項１０】請求項６ないし７いずれかに記載の吸
水性樹脂を、該吸水性樹脂の有する官能基と反応し得る
少なくとも２個の官能基を有する架橋剤と混合、反応
し、吸水性樹脂の表面近傍の架橋密度を高くすることを
特徴とする吸水剤の製造方法。