JP3350193B2 - Crosslinking agent, water-absorbing resin using the crosslinking agent, and method for producing the same - Google Patents

Crosslinking agent, water-absorbing resin using the crosslinking agent, and method for producing the same

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JP3350193B2
JP3350193B2 JP33581093A JP33581093A JP3350193B2 JP 3350193 B2 JP3350193 B2 JP 3350193B2 JP 33581093 A JP33581093 A JP 33581093A JP 33581093 A JP33581093 A JP 33581093A JP 3350193 B2 JP3350193 B2 JP 3350193B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、吸水性樹脂およびその
製造方法、並びにこれに用いられる架橋剤に関するもの
である。さらに詳しくは、ゲルの耐久性が高く、水性液
体の拡散性および通液性に優れると共に、衛生材料に用
いた場合においても優れた性能を示す吸水性樹脂および
その製造方法、並びにこれに用いられる架橋剤に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water-absorbing resin, a method for producing the same, and a crosslinking agent used for the same. More specifically, the gel has high durability, is excellent in diffusibility and liquid permeability of an aqueous liquid, and exhibits excellent performance even when used as a sanitary material, a method for producing the same, and a method for producing the same. It relates to a crosslinking agent .

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、紙おむつや生理用ナプキン等の衛
生材料には、その構成材として、体液を吸収させること
を目的とする吸水性樹脂が幅広く利用されている。
2. Description of the Related Art In recent years, water-absorbing resins for absorbing body fluids have been widely used as sanitary materials such as disposable diapers and sanitary napkins.

【0003】上記の吸水性樹脂としては、例えば、ポリ
アクリル酸部分中和物架橋体(特開昭55-84304号公報、
特開昭55-108407 号公報、特開昭55-133413 号公報)、
澱粉−アクリロニトリルグラフト重合体の加水分解物
(特開昭46-43995号公報)、澱粉−アクリル酸グラフト
重合体の中和物(特開昭51-125468 号公報)、酢酸ビニ
ル−アクリル酸エステル共重合体のケン化物(特開昭52
-14689号公報)、アクリロニトリル共重合体若しくはア
クリルアミド共重合体の加水分解物(特開昭53-15959号
公報)またはこれらの架橋体、カチオン性モノマーの架
橋体(特開昭58-154709 号公報、特開昭58-154710 号公
報)等が知られている。現在は、上記架橋重合体のなか
でも、アクリル酸をはじめとするカルボキシル基を有す
る親水性不飽和単量体を架橋剤の存在下に共重合するこ
とにより得られる架橋重合体が、原料的にも安価で、吸
水特性に優れ、かつ腐敗の心配もないことから吸水性樹
脂の主流となっている。
Examples of the above water-absorbing resin include cross-linked polyacrylic acid partially neutralized products (JP-A-55-84304,
JP-A-55-108407, JP-A-55-133413),
Hydrolyzate of starch-acrylonitrile graft polymer (JP-A-46-43995), neutralized product of starch-acrylic acid graft polymer (JP-A-51-125468), vinyl acetate-acrylate Saponified polymer (JP-A-52
-14689), a hydrolyzate of an acrylonitrile copolymer or an acrylamide copolymer (JP-A-53-15959) or a crosslinked product thereof, or a cross-linked product of a cationic monomer (JP-A-58-154709) And JP-A-58-154710) are known. At present, among the above crosslinked polymers, a crosslinked polymer obtained by copolymerizing a hydrophilic unsaturated monomer having a carboxyl group such as acrylic acid in the presence of a crosslinking agent is a raw material. Is also the mainstream of water-absorbing resins because they are inexpensive, have excellent water-absorbing properties, and have no fear of spoilage.

【0004】上記の吸水性樹脂に望まれる特性として
は、水性液体に接した際の高い吸水倍率や優れた吸水速
度、膨潤ゲルの耐久性、水性液体の拡散性および通液
性、水性液体を含んだ基材から水を吸い上げる吸引力等
が挙げられる。
[0004] Desirable characteristics of the above-mentioned water-absorbent resin include a high water absorption ratio when contacted with an aqueous liquid, an excellent water absorption rate, the durability of a swollen gel, the diffusivity and liquid permeability of an aqueous liquid, and the properties of an aqueous liquid. For example, a suction force for sucking water from the contained base material may be used.

【0005】一方、近年、紙おむつや生理用ナプキン等
の衛生材料は、高機能化かつ薄型化が進み、吸水性樹脂
の使用量も増える傾向にあることから、これらに用いら
れる吸水性樹脂としては、上記特性のなかでもゲルの耐
久性、水性液体の拡散性および通液性等の物性がさらに
改良されたものが望まれるようになってきている。そし
て、このような吸水性樹脂の吸水特性に、その製造時に
使用される架橋剤が重要な影響を及ぼすことは周知の事
実である。
On the other hand, in recent years, hygienic materials such as disposable diapers and sanitary napkins have become more sophisticated and thinner, and the amount of water-absorbing resin used tends to increase. Among the above properties, gels having further improved physical properties such as gel durability, aqueous liquid diffusivity and liquid permeability have been desired. It is a well-known fact that the cross-linking agent used at the time of the production has an important effect on the water absorption properties of such a water-absorbent resin.

【0006】工業的に吸水性樹脂を製造する場合、使用
される架橋剤は、架橋剤自体が工業的に容易に入手で
き、安価でかつ親水性不飽和単量体との親和性および重
合性に優れ、安全性の高いものでなければならない。こ
のようなものとして、工業的には、カルボキシル基を有
する親水性不飽和単量体と共重合可能な、重合性不飽和
基を複数個有する多価アルコールの不飽和カルボン酸エ
ステル類、例えば、ポリオキシアルキレングリコールの
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、ペンタエリスリトールテトラ
(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ
(メタ)アクリレート等を例示することができる。
In the case of producing a water-absorbing resin industrially, the crosslinking agent used is easily available industrially, is inexpensive, has affinity with a hydrophilic unsaturated monomer, and has high polymerizability. It must be excellent and highly secure. As such, industrially, copolymerizable with a hydrophilic unsaturated monomer having a carboxyl group, unsaturated carboxylic acid esters of a polyhydric alcohol having a plurality of polymerizable unsaturated groups, for example, Examples include poly (oxyalkylene glycol) di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and the like. can do.

【0007】このような化合物を架橋剤として使用し
て、ゲルの耐久性が高く、水性液体の拡散性にも優れた
吸水性樹脂を製造する場合には、一般に、架橋剤の使用
量を増加させる必要がある。架橋剤の使用量とゲルの耐
久性との間には、ほぼ正の相関があるものの、前記した
架橋剤とカルボキシル基を有する親水性不飽和単量体と
の共重合性や親和性、溶解性等の関係上、或る使用量以
上では架橋剤の反応効率が低下する。即ち、或る使用量
以上では、架橋剤の増加量に見合う程のゲルの耐久性の
上昇効果が見られず、また、拡散性および通液性に影響
を及ぼす水可溶成分量の低減効果等が小さくなる現象が
見られる。従って、目的とするゲルの耐久性が高い吸水
性樹脂を得る場合には、架橋剤の使用量を過度に多くし
なければならないという問題点を有している。
In the case of using such a compound as a cross-linking agent to produce a water-absorbing resin having high gel durability and excellent diffusion of an aqueous liquid, the amount of the cross-linking agent used is generally increased. Need to be done. Although there is almost a positive correlation between the amount of the cross-linking agent used and the durability of the gel, the copolymerizability, affinity, and dissolution of the cross-linking agent and the hydrophilic unsaturated monomer having a carboxyl group described above. If the amount is more than a certain amount, the reaction efficiency of the crosslinking agent is reduced. That is, when the amount is more than a certain amount, the effect of increasing the durability of the gel is not seen in proportion to the amount of the crosslinking agent, and the effect of reducing the amount of the water-soluble component that affects the diffusivity and liquid permeability is not seen. And the like. Therefore, in order to obtain a water-absorbent resin having high durability of the target gel, there is a problem that the amount of the cross-linking agent must be excessively increased.

【0008】そして、このような架橋剤と親水性不飽和
単量体との共重合性や親和性、溶解性等を改善するため
に、重合時に界面活性剤を存在させる方法(特公昭61-3
6763号公報)、分散剤を存在させる方法(特開平1-1469
02号公報)等がこれまでに報告されている。ところがこ
れらの方法でも、得られる吸水性樹脂中に第三成分であ
る界面活性剤や分散剤が残存し、これら界面活性剤や分
散剤が吸水性樹脂の吸水能力を低下させる原因になるの
で、必ずしも好ましい方法とは言い難い。
In order to improve the copolymerizability, affinity, solubility, etc., of such a crosslinking agent and a hydrophilic unsaturated monomer, a method in which a surfactant is present at the time of polymerization (Japanese Patent Publication No. 61-1986). Three
No. 6763), a method in which a dispersant is present (Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-1469)
No. 02) has been reported so far. However, even in these methods, a surfactant and a dispersant as the third component remain in the obtained water-absorbent resin, and these surfactants and dispersants cause a reduction in the water-absorbing ability of the water-absorbent resin. It is not always a preferred method.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】また、工業的に容易か
つ安価に入手できる架橋剤は、一般に純度が低く、複数
成分の混合物となっているのが実情である。従って、架
橋剤の使用量を増加させると、吸水性樹脂の諸性能が低
下するという問題点を有している。従来、吸水性樹脂の
性能低下は、架橋剤に複数の多価アルコールの不飽和カ
ルボン酸エステル類が含有されているので、これら多価
アルコールの不飽和カルボン酸エステル類と親水性不飽
和単量体との共重合体が種々生成されるのが原因である
と考えられていた。ところが、本願発明者等が、吸水性
樹脂の性能低下の原因を突き止めるべく鋭意検討した結
果、架橋剤に、分子中に多価アルコール骨格を2個以上
有する高沸成分が或る一定量以上含有されると、吸水性
樹脂の性能が低下することが判明した。即ち、架橋剤に
おける上記高沸成分の含有量を制御することにより、前
述した問題点を解決可能であることを見い出した。
The cross-linking agent, which is industrially easily and inexpensively available, generally has a low purity and is a mixture of a plurality of components. Therefore, when the amount of the crosslinking agent used is increased, there is a problem that various properties of the water-absorbing resin are reduced. Conventionally, the performance deterioration of the water-absorbing resin is caused by the fact that the crosslinking agent contains a plurality of unsaturated carboxylic esters of polyhydric alcohols, so that the unsaturated carboxylic esters of these polyhydric alcohols and the hydrophilic unsaturated monomer It was thought to be due to the formation of various copolymers with the body. However, the inventors of the present application have conducted intensive studies to determine the cause of the deterioration in the performance of the water-absorbent resin. As a result, the crosslinking agent contains a high boiling component having two or more polyhydric alcohol skeletons in the molecule in a certain amount or more. Then, it was found that the performance of the water absorbent resin was reduced. That is, it has been found that the above-mentioned problems can be solved by controlling the content of the high boiling component in the crosslinking agent.

【0010】従って、本発明の目的は、前述した問題点
を解決し、ゲルの耐久性が高く、水可溶成分量が少なく
水性液体の拡散性および通液性に優れると共に、衛生材
料に用いた場合においても優れた性能を示す吸水性樹脂
を提供することにある。また、界面活性剤や分散剤等の
第三成分を存在させることなく、かつ、架橋剤を過度に
使用することなく吸水性樹脂を製造することができる吸
水性樹脂の製造方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, to provide a gel with high durability, a small amount of water-soluble components, excellent diffusion and permeability of an aqueous liquid, and use as a sanitary material. An object of the present invention is to provide a water-absorbent resin which exhibits excellent performance even when the resin is used. Further, to provide a method for producing a water-absorbent resin capable of producing a water-absorbent resin without using a third component such as a surfactant or a dispersant, and without excessively using a crosslinking agent. is there.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本願発明者等は、上記目
的を達成すべく、カルボキシル基を有する親水性不飽和
単量体を、重合性不飽和結合を2個以上有する架橋剤の
存在下に重合させる吸水性樹脂の製造方法、およびこの
製造方法に用いる架橋剤について鋭意検討した結果、用
いられる架橋剤が3価以上のアルコールと不飽和カルボ
ン酸とのエステル化物である場合には、上記エステル化
物のうち、該3価以上のアルコールの全ての水酸基が該
不飽和カルボン酸とエステル結合を形成した場合の化合
物の分子量に対して、その分子量の比が特定範囲にある
エステル化物(架橋剤主成分)の使用量を特定範囲にて
制御することで、架橋剤とカルボキシル基を有する親水
性不飽和単量体との共重合性や親和性、溶解性等が改善
され、ゲルの耐久性が高く、水可溶成分量が少なく水性
液体の拡散性および通液性に優れると共に、衛生材料に
用いた場合においても優れた性能を示す吸水性樹脂を、
界面活性剤や分散剤等の第三成分を存在させることな
く、かつ、架橋剤を過度に使用することなく容易に製造
できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the inventors of the present invention have prepared a method of preparing a hydrophilic unsaturated monomer having a carboxyl group in the presence of a crosslinking agent having two or more polymerizable unsaturated bonds. the method of producing water-absorbent resin is polymerized in, and the
As a result of intensive studies on the cross-linking agent used in the production method, when the cross-linking agent used is an esterified product of a trivalent or higher alcohol and an unsaturated carboxylic acid, of the above esterified products, Controlling the amount of esterified product (main component of cross-linking agent) in which the ratio of the molecular weight is in a specific range to the molecular weight of the compound when all the hydroxyl groups form an ester bond with the unsaturated carboxylic acid are controlled in a specific range. By doing so, the copolymerizability, affinity, solubility, etc. of the crosslinking agent and the hydrophilic unsaturated monomer having a carboxyl group are improved, the durability of the gel is high, the amount of the water-soluble component is small, and the aqueous liquid is small. A water-absorbent resin that has excellent diffusibility and liquid permeability, and also shows excellent performance when used for sanitary materials,
The present inventors have found that it can be easily produced without the presence of a third component such as a surfactant or a dispersant and without excessively using a crosslinking agent, and have completed the present invention.

【0012】即ち、本発明は、カルボキシル基を有する
親水性不飽和単量体を、重合性不飽和結合を2個以上有
する架橋剤の存在下に重合させる吸水性樹脂の製造方法
であって、上記架橋剤として、炭素数が6以下でかつ3
価以上のアルコールと不飽和カルボン酸とのエステル化
物からなり、かつ、該3価以上のアルコールの全ての水
酸基が該不飽和カルボン酸とエステル結合を形成した場
合の化合物の分子量を1として、この化合物の分子量に
対する分子量の比が 0.7以上、 1.3未満の範囲にある架
橋剤主成分を90重量%以上含有し、かつ、分子中に上記
アルコール骨格を2個以上有する高沸成分を、0を越
え、10重量%未満の範囲で含有している架橋剤を用いる
ことを特徴としている。
That is, the present invention provides a method for producing a water-absorbent resin, which comprises polymerizing a hydrophilic unsaturated monomer having a carboxyl group in the presence of a crosslinking agent having two or more polymerizable unsaturated bonds, As the crosslinking agent, the number of carbon atoms is 6 or less and 3
When the molecular weight of a compound consisting of an esterified product of an alcohol having a valency of 3 or more and an unsaturated carboxylic acid, and all the hydroxyl groups of the alcohol having a valency of 3 or more form an ester bond with the unsaturated carboxylic acid, 1 A compound having a ratio of the molecular weight to the molecular weight of the compound of at least 0.7 and less than 1.3 contains 90% by weight or more of the main component of the crosslinking agent , and
High boiling components having two or more alcohol skeletons
In addition, a cross-linking agent contained in a range of less than 10% by weight is used.

【0013】[0013]

【0014】さらに、架橋剤の粘度が10 cps (0.01Pa・
s)以上、60 cps (0.06Pa・s)以下(25℃) の範囲にある
ことを特徴としている。
Furthermore, the viscosity of the crosslinking agent is 10 cps ( 0.01 Pa ·
s) to 60 cps (0.06 Pa · s) or less (25 ° C).

【0015】また、炭素数が6以下でかつ3価以上のア
ルコールがトリメチロールプロパンであり、かつ、不飽
和カルボン酸がアクリル酸であることを特徴としてい
る。さらに、架橋剤主成分の使用量が、上記親水性不飽
和単量体に対し0.01モル%以上、5モル%以下であるこ
とを特徴としている。
Further, it is characterized in that the alcohol having 6 or less carbon atoms and a valency of 3 or more is trimethylolpropane, and the unsaturated carboxylic acid is acrylic acid. Furthermore, the amount of the main component of the crosslinking agent is 0.01 mol% or more and 5 mol% or less based on the hydrophilic unsaturated monomer.

【0016】また、本発明は、上記何れかの製造方法に
よって得られる吸水性樹脂である。さらに、本発明は、
上記何れかの製造方法に用いることのできる架橋剤であ
る。
Further, the present invention is a water-absorbing resin obtained by any one of the above-mentioned production methods. Further, the present invention provides
A cross-linking agent that can be used in any of the above-mentioned production methods.
You.

【0017】以下に本発明を詳しく説明する。本発明に
おいて原料として用いられるカルボキシル基を有する親
水性不飽和単量体としては、特に限定されるものではな
いが、具体的に例示すると、例えば、アクリル酸、メタ
クリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマール酸、
クロトン酸、イタコン酸、ソルビン酸、ケイ皮酸、およ
び、これらの中和物が挙げられる。これら親水性不飽和
単量体は、単独で使用してもよく、また、二種類以上を
混合して使用してもよい。このうち、アクリル酸、メタ
クリル酸、および、これらの中和物が好ましい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. The hydrophilic unsaturated monomer having a carboxyl group used as a raw material in the present invention is not particularly limited, but specific examples include, for example, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, and maleic anhydride. , Fumaric acid,
Crotonic acid, itaconic acid, sorbic acid, cinnamic acid, and neutralized products thereof. These hydrophilic unsaturated monomers may be used alone or as a mixture of two or more. Of these, acrylic acid, methacrylic acid, and their neutralized products are preferred.

【0018】また、一般に、上記親水性不飽和単量体と
架橋剤との親和性や溶解性は、親水性不飽和単量体のカ
ルボキシル基が中和されている場合に低くなる傾向にあ
るが、本発明においては、親水性不飽和単量体が中和さ
れている場合に、その傾向がより顕著になる。従って、
上記アクリル酸およびメタクリル酸のうち、全カルボキ
シル基の30モル%〜90モル%が中和されているものが好
ましく、50モル%〜80モル%が中和されているものがさ
らに好ましく、60モル%〜75モル%が中和されているも
のが特に好ましい。
In general, the affinity and solubility between the hydrophilic unsaturated monomer and the crosslinking agent tend to decrease when the carboxyl group of the hydrophilic unsaturated monomer is neutralized. However, in the present invention, when the hydrophilic unsaturated monomer is neutralized, the tendency becomes more remarkable. Therefore,
Of the acrylic acid and methacrylic acid, those in which 30 mol% to 90 mol% of all carboxyl groups are neutralized are preferable, those in which 50 mol% to 80 mol% are neutralized are more preferable, and those in which 60 mol % To 75 mol% are particularly preferred.

【0019】本発明において原料として用いられる上記
カルボキシル基を有する親水性不飽和単量体は、必要に
応じて他の親水性不飽和単量体を含有していてもよい。
上記他の親水性不飽和単量体としては、特に限定される
ものではないが、具体的に例示すると、例えば、ビニル
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等のアニオン性不飽和単量
体およびその塩;アクリルアミド、メタアクリルアミ
ド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−n−プロ
ピル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メ
タ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリ
ルアミド、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モノ(メタ)アクリレート、ビ
ニルピリジン、N−ビニルピロリドン、N−アクリロイ
ルピペリジン、N−アクリロイルピロリジン等のノニオ
ン性の親水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−ジエチルアミ
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)アクリレート、および、これらの
4級塩等のカチオン性不飽和単量体等が挙げられる。こ
れら他の親水性不飽和単量体を用いる場合は、前記カル
ボキシル基を有する親水性不飽和単量体との合計量に対
して、50重量%未満で用いることが好ましい。
The hydrophilic unsaturated monomer having a carboxyl group used as a raw material in the present invention may contain another hydrophilic unsaturated monomer, if necessary.
The other hydrophilic unsaturated monomer is not particularly limited, but specific examples thereof include vinyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, and 2- (meth) acrylamide-2-methylpropane sulfone. Anionic unsaturated monomers such as acid, 2- (meth) acryloylethanesulfonic acid, 2- (meth) acryloylpropanesulfonic acid and salts thereof; acrylamide, methacrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, Nn -Propyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate ,
Nonionic hydrophilic group-containing unsaturated monomers such as polyethylene glycol mono (meth) acrylate, vinylpyridine, N-vinylpyrrolidone, N-acryloylpiperidine, N-acryloylpyrrolidine; N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate , N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, and cationically unsaturated monofunctional compounds such as quaternary salts thereof. And the like. When these other hydrophilic unsaturated monomers are used, they are preferably used in an amount of less than 50% by weight based on the total amount of the hydrophilic unsaturated monomers having a carboxyl group.

【0020】本発明において重合時に用いられる架橋剤
は、炭素数が6以下でかつ3価以上のアルコールと不飽
和カルボン酸とのエステル化反応、或いは、炭素数が6
以下でかつ3価以上のアルコールと不飽和カルボン酸エ
ステルとのエステル交換反応により得られる。そして、
上記の架橋剤は、該炭素数が6以下でかつ3価以上のア
ルコールの全ての水酸基が該不飽和カルボン酸とエステ
ル結合を形成した場合の化合物の分子量を1として、こ
の化合物の分子量に対する分子量の比が 0.7以上、 1.3
未満の範囲、好ましくは、得られる吸水性樹脂の耐久性
および水可溶分量の観点から、 0.9以上、 1.0以下の範
囲にある架橋剤主成分を、90重量%以上、好ましくは95
重量%以上含有している。分子量の比が上記の範囲を逸
脱している場合、或いは、架橋剤主成分が90重量%未満
の場合には、本発明の効果が十分に得られないので好ま
しくない。
In the present invention, the crosslinking agent used in the polymerization is an esterification reaction between an alcohol having 6 or less carbon atoms and a trivalent or higher alcohol and an unsaturated carboxylic acid, or a crosslinking agent having 6 carbon atoms or less.
The following is obtained by a transesterification reaction between a trivalent or higher-valent alcohol and an unsaturated carboxylic acid ester. And
The cross-linking agent has a molecular weight relative to the molecular weight of the compound, where the molecular weight of the compound is 1 when all the hydroxyl groups of the alcohol having 6 or less carbon atoms and 3 or more carbon atoms form an ester bond with the unsaturated carboxylic acid. Ratio of 0.7 or more, 1.3
In a range of 0.9 or less, preferably 90% by weight or more, preferably 95% or more, from the viewpoint of durability and water-soluble content of the resulting water-absorbent resin.
% By weight or more. If the molecular weight ratio is out of the above range, or if the main component of the crosslinking agent is less than 90% by weight, the effect of the present invention cannot be sufficiently obtained, which is not preferable.

【0021】また、上記の架橋剤は、分子中に該3価以
上のアルコール骨格を2個以上有する高沸成分を、0を
越え、10重量%未満の範囲で含有しているか、若しく
は、分子中に該3価以上のアルコール骨格を2個以上有
しない成分のみからなる。そして、架橋剤が上記の高沸
成分を含有すると、その粘度が上昇するが、本発明にお
いて用いられる架橋剤の粘度は、10 cps (0.01Pa・s)
上、60 cps (0.06Pa・s)以下(25℃) の範囲にあること
が望ましい。高沸成分の量が上記の範囲を逸脱している
場合、或いは、架橋剤の粘度が60 cps (0.06Pa・s)を越
える場合には、本発明の効果が十分に得られないので好
ましくない。尚、粘度の測定方法については後述する。
The crosslinking agent contains a high-boiling component having two or more trivalent or higher alcohol skeletons in the molecule in a range of more than 0 and less than 10% by weight, or It consists only of components that do not have at least two trivalent or higher alcohol skeletons. When the cross-linking agent contains the high boiling component, the viscosity increases, but the viscosity of the cross-linking agent used in the present invention is 10 cps (0.01 Pas ) or more, and 60 cps (0.06 Pas). It is desirable to be within the following range (25 ° C). If the amount of the high-boiling component is outside the above range, or if the viscosity of the crosslinking agent exceeds 60 cps (0.06 Pas) , the effect of the present invention cannot be sufficiently obtained, which is not preferable. . The method for measuring the viscosity will be described later.

【0022】即ち、上記の架橋剤は、架橋剤主成分の含
有量が90重量%以上と高いので、得られる吸水性樹脂の
ゲルの耐久性、水可溶成分量等の性能を改善可能となっ
ている。このように性能が改善される原因は定かではな
いが、架橋剤中の架橋剤主成分の含有量が高くなると、
カルボキシル基を有する親水性不飽和単量体への親和
性、溶解性が飛躍的に高まるので、これにより均一な架
橋構造が形成されるためではないかと推測される。架橋
剤主成分の含有量が90重量%未満になると、吸水性樹脂
のゲルの耐久性、水可溶成分量等の性能が不良となる
が、これは、均一な架橋構造が形成され難くなるためで
はないかと推測される。
That is, since the above-mentioned cross-linking agent has a high content of the main component of the cross-linking agent of 90% by weight or more, it is possible to improve the performance of the resulting water-absorbent resin such as the durability and the amount of water-soluble components of the gel. Has become. It is not clear why the performance is improved in this way, but when the content of the crosslinking agent main component in the crosslinking agent increases,
It is presumed that the affinity and solubility for the hydrophilic unsaturated monomer having a carboxyl group are drastically increased, thereby forming a uniform crosslinked structure. When the content of the main component of the cross-linking agent is less than 90% by weight, the performance of the gel of the water-absorbent resin, such as the durability and the amount of the water-soluble component, becomes poor, but this makes it difficult to form a uniform cross-linked structure. It is presumed that it is because.

【0023】一般に、工業的に入手可能な、複数の官能
基を有する(以下、多官能と称する)アクリレートをは
じめとする不飽和カルボン酸エステル類は、通常、多価
アルコールと不飽和カルボン酸とのエステル化反応、或
いは、多価アルコールと不飽和カルボン酸エステルとの
エステル交換反応によって製造されている。ところが、
これら不飽和カルボン酸エステル類は、多官能であるた
めに、目的とする生成物、即ち、多価アルコールの水酸
基の全てがエステル化した生成物を高い選択率で製造す
ることが困難である場合が多く、従って、多官能不飽和
カルボン酸エステルとして市販されている化合物は、一
般に純度が低く、複数成分の混合物となっている。
Generally, industrially available unsaturated carboxylic esters such as acrylates having a plurality of functional groups (hereinafter, referred to as polyfunctional) are usually prepared from polyhydric alcohols and unsaturated carboxylic acids. Or an ester exchange reaction between a polyhydric alcohol and an unsaturated carboxylic acid ester. However,
Since these unsaturated carboxylic esters are polyfunctional, it is difficult to produce at high selectivity the desired product, that is, a product in which all of the hydroxyl groups of the polyhydric alcohol are esterified. Therefore, compounds commercially available as polyfunctional unsaturated carboxylic acid esters generally have low purity and are a mixture of a plurality of components.

【0024】例えば、市販されている数種類のトリメチ
ロールプロパントリアクリレートについて本願発明者等
がその組成を分析したところ、何れにおいても中間体或
いは副生物と思われる化合物を20%〜25%含有してお
り、目的物であるトリメチロールプロパントリアクリレ
ートは、高々80%しか含有されていなかった。従って、
このような工業的に入手可能な純度の低い不飽和カルボ
ン酸エステル類を架橋剤として使用しても、本発明で得
られる効果を期待することはできない。
For example, the inventors of the present invention have analyzed the composition of several commercially available trimethylolpropane triacrylates, and found that any of them contains 20% to 25% of a compound which is considered to be an intermediate or a by-product. Thus, the target product, trimethylolpropane triacrylate, contained at most 80%. Therefore,
Even if such an industrially available unsaturated carboxylic acid ester having a low purity is used as a crosslinking agent, the effects obtained in the present invention cannot be expected.

【0025】本発明において使用される架橋剤は、工業
的に入手可能な多官能不飽和カルボン酸エステル類を、
例えばカラムクロマトグラフィーによる分離精製方法、
シリカゲル、ゼオライト、活性炭等の吸着剤を用いた分
離精製方法、或いは、有機溶剤による抽出等の簡単な分
離精製方法等により架橋剤主成分の含有量を高めること
によって得られるものである。
The crosslinking agent used in the present invention is a commercially available polyfunctional unsaturated carboxylic acid ester.
For example, a separation and purification method by column chromatography,
It is obtained by increasing the content of the main component of the crosslinking agent by a separation and purification method using an adsorbent such as silica gel, zeolite, activated carbon or the like, or a simple separation and purification method such as extraction with an organic solvent.

【0026】本発明の架橋剤を調製する場合において用
いることができる炭素数が6以下でかつ3価以上のアル
コールとしては、特に限定されるものではないが、グリ
セリン、トリメチロールエタン、テトラメチロールエタ
ン、トリメチロールプロパン、テトラヒドロキシエタ
ン、ペンタエリスリトール等が望ましい。このうち、ト
リメチロールプロパンが特に好ましい。また、架橋剤を
調製する場合において用いることができる不飽和カルボ
ン酸としては、前述のカルボキシル基を有する親水性不
飽和単量体が挙げられるが、とりわけ、アクリル酸が好
ましい。
The alcohols having 6 or less carbon atoms and having 3 or more carbon atoms that can be used in preparing the crosslinking agent of the present invention are not particularly limited, but include glycerin, trimethylolethane, and tetramethylolethane. , Trimethylolpropane, tetrahydroxyethane, pentaerythritol and the like are desirable. Of these, trimethylolpropane is particularly preferred. Examples of the unsaturated carboxylic acid that can be used when preparing the crosslinking agent include the above-mentioned hydrophilic unsaturated monomer having a carboxyl group, and acrylic acid is particularly preferable.

【0027】架橋剤主成分としては、前記炭素数が6以
下でかつ3価以上のアルコールをアルコール成分とし、
前記不飽和カルボン酸を酸成分とする多官能不飽和カル
ボン酸エステル類が挙げられるが、その他に、例えば、
グリセリントリ(メタ)アクリレートとグリセリンジ
(メタ)アクリレートの混合物、トリメチロールエタン
トリ(メタ)アクリレートとトリメチロールエタンジ
(メタ)アクリレートの混合物、テトラメチロールエタ
ンテトラ(メタ)アクリレートとテトラメチロールエタ
ントリ(メタ)アクリレートの混合物、トリメチロール
プロパントリ(メタ)アクリレートとトリメチロールプ
ロパンジ(メタ)アクリレートの混合物、テトラヒドロ
キシエタンテトラ(メタ)アクリレートとテトラヒドロ
キシエタントリ(メタ)アクリレートの混合物等が挙げ
られる。
As a main component of the crosslinking agent, the alcohol having 6 or less carbon atoms and a trivalent or higher alcohol is used as an alcohol component.
Examples of the polyfunctional unsaturated carboxylic acid esters having the unsaturated carboxylic acid as an acid component include, in addition, for example,
A mixture of glycerin tri (meth) acrylate and glycerin di (meth) acrylate, a mixture of trimethylolethane tri (meth) acrylate and trimethylolethanedi (meth) acrylate, a mixture of tetramethylolethanetetra (meth) acrylate and tetramethylolethane ( A mixture of (meth) acrylate, a mixture of trimethylolpropane tri (meth) acrylate and trimethylolpropane di (meth) acrylate, a mixture of tetrahydroxyethanetetra (meth) acrylate and tetrahydroxyethanetri (meth) acrylate, and the like can be given.

【0028】架橋剤主成分として、(特に中和された形
での)カルボキシル基を有する親水性不飽和単量体との
親和性、溶解性が低いものを用いた場合に、本発明の効
果は顕著に現われ易い。また、架橋剤主成分としては、
重合性不飽和結合を3個以上有するものが、得られる吸
水性樹脂のゲルの耐久性や水可溶成分量等の性能改善の
面から特に好ましい。
The effect of the present invention can be obtained by using, as a main component of the crosslinking agent, one having low affinity and solubility with a hydrophilic unsaturated monomer having a carboxyl group (particularly in a neutralized form). Are remarkably easy to appear. Further, as a main component of the crosslinking agent,
Those having three or more polymerizable unsaturated bonds are particularly preferable from the viewpoint of improving the durability of the gel of the resulting water-absorbent resin and the performance such as the amount of water-soluble components.

【0029】本発明における架橋剤主成分は、炭素数が
6以下でかつ3価以上の多価アルコールと不飽和カルボ
ン酸とのエステル化物である。架橋剤主成分がエステル
化反応によって製造される場合においては、エステル化
中間物、例えば、モノエステル或いはジエステル等が生
成しても、架橋剤主成分に該当する生成物として上記に
て規定した範囲となる限り、単一のエステル化反応工程
によって得られた反応生成物をそのまま本発明における
架橋剤として用いることができる。その際、架橋剤主成
分に該当しない副生物、例えば高沸成分が生成しても、
その生成量が本発明の目的を逸脱しない範囲であれば、
架橋剤としてこのような副生物が混在した状態で用いて
も、一向に差し支えない。
The main component of the crosslinking agent in the present invention is an esterified product of a polyhydric alcohol having 6 or less carbon atoms and 3 or more carbon atoms and an unsaturated carboxylic acid. When the main component of the cross-linking agent is produced by an esterification reaction, even if an esterification intermediate such as a monoester or a diester is formed, the range defined above as a product corresponding to the main component of the cross-linking agent is obtained. The reaction product obtained by a single esterification reaction step can be used as it is as a cross-linking agent in the present invention. At that time, even if by-products not corresponding to the cross-linking agent main component, for example, high boiling components are generated,
As long as the production amount does not deviate from the object of the present invention,
Even if such a by-product is used as a cross-linking agent, it can be used without any problem.

【0030】架橋剤の使用量は、カルボキシル基を有す
る親水性不飽和単量体に対して0.01モル%以上、5モル
%以下であることが望ましく、とりわけ、0.05モル%以
上、1モル%以下であることが好ましい。また、本発明
の効果を妨げない程度で、重合時に上記架橋剤以外の第
二の架橋剤を少量併用してもよい。第二の架橋剤として
は、例えば、メチレンビスアクリルアミド、(ポリ)エ
チレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)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、
ペンタエリスリトール、エチレンカーボネイト、プロピ
レンカーボネイト、エチレンジアミン、ポリエチレンイ
ミン、グリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられ
る。
The amount of the crosslinking agent used is preferably from 0.01 mol% to 5 mol%, more preferably from 0.05 mol% to 1 mol%, based on the amount of the hydrophilic unsaturated monomer having a carboxyl group. It is preferred that In addition, a small amount of a second crosslinking agent other than the above crosslinking agent may be used at the time of polymerization to the extent that the effects of the present invention are not impaired. Examples of the second crosslinking agent include methylene bisacrylamide, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, glycerol diglycidyl ether, ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, glycerin,
Examples include pentaerythritol, ethylene carbonate, propylene carbonate, ethylene diamine, polyethylene imine, glycidyl (meth) acrylate, and the like.

【0031】また、グラフト共重合体を得る目的で、澱
粉、セルロース、およびこれらの誘導体や、ポリアクリ
ル酸、ポリビニルアルコール等の水溶性高分子を上記親
水性不飽和単量体の水溶液中に存在させてもよい。
For the purpose of obtaining a graft copolymer, starch, cellulose, their derivatives, and water-soluble polymers such as polyacrylic acid and polyvinyl alcohol are present in an aqueous solution of the above-mentioned hydrophilic unsaturated monomer. May be.

【0032】本発明において架橋剤の存在下、上記のカ
ルボキシル基を有する親水性不飽和単量体を重合するに
際しては、バルク重合や沈澱重合を行うことも可能であ
るが、性能面や重合の制御の容易さ等から、親水性不飽
和単量体を水溶液にして行なう水溶液重合、逆相懸濁重
合が好ましく、なかでも有機溶剤を使用しない水溶液重
合を行うことがより好ましい。その場合、水溶液中の親
水性不飽和単量体の濃度としては、20重量%〜飽和濃
度、本発明の効果を達成する上でより好ましくは、25重
量%〜40重量%程度である。
In the present invention, when the above-mentioned hydrophilic unsaturated monomer having a carboxyl group is polymerized in the presence of a crosslinking agent, bulk polymerization or precipitation polymerization can be carried out. From the viewpoint of ease of control and the like, aqueous solution polymerization and reverse phase suspension polymerization in which a hydrophilic unsaturated monomer is made into an aqueous solution are preferable, and among them, aqueous solution polymerization without using an organic solvent is more preferable. In this case, the concentration of the hydrophilic unsaturated monomer in the aqueous solution is from 20% by weight to a saturated concentration, and more preferably about 25% by weight to 40% by weight in order to achieve the effects of the present invention.

【0033】また、重合開始時には、過硫酸カリウム、
過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、t−ブチルハ
イドロパーオキサイド、過酸化水素、2,2'−アゾビス
(2−アミジノプロパン)二塩酸塩等のラジカル重合開
始剤、紫外線や電子線等の活性エネルギー線等を用いる
ことができる。また、酸化性ラジカル重合開始剤を用い
る場合には、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウ
ム、硫酸第一鉄、L−アスコルビン酸等の還元剤を併用
してレドックス重合としてもよい。
At the start of the polymerization, potassium persulfate,
Radical polymerization initiators such as ammonium persulfate, sodium persulfate, t-butyl hydroperoxide, hydrogen peroxide, 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, and active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams Can be used. When an oxidative radical polymerization initiator is used, redox polymerization may be performed by using a reducing agent such as sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite, ferrous sulfate, or L-ascorbic acid in combination.

【0034】また、得られる吸水性樹脂を粒子状粉体と
して取り扱うことが可能なように、吸水性樹脂の含水率
は、 0.1%〜50%、好ましくは1%〜20%、さらに好ま
しくは1%〜10%とすればよく、そのために、上記重合
工程に続いて、通常、乾燥工程が設けられる。
The water content of the water-absorbent resin is 0.1% to 50%, preferably 1% to 20%, more preferably 1% so that the obtained water-absorbent resin can be handled as a particulate powder. % To 10%, and for this purpose, a drying step is usually provided following the polymerization step.

【0035】本発明では、以上の製造工程において、重
合により得られる重合体を80℃〜 250℃で加熱処理する
ことが好ましい。さらに好ましくは 150℃〜 220℃で加
熱処理する。加熱処理温度が 250℃を越える場合には、
吸水性樹脂の劣化を伴うおそれがあり、80℃未満の温度
ではゲルの強度が目的とする値に対して不十分となるお
それがあるので好ましくない。上記の加熱処理は、通常
の乾燥機または加熱炉を用いて行うことができ、熱風伝
導型乾燥機、溝型混合乾燥機、ロータリー乾燥機、ディ
スク乾燥機、流動層乾燥機、気流型乾燥機、および、赤
外線乾燥機等が例示できる。
In the present invention, in the above production process, it is preferable to heat-treat the polymer obtained by polymerization at 80 to 250 ° C. More preferably, heat treatment is performed at 150 ° C to 220 ° C. If the heat treatment temperature exceeds 250 ℃,
There is a possibility that the water-absorbing resin may be deteriorated, and if the temperature is lower than 80 ° C., the strength of the gel may be insufficient with respect to a target value. The above-mentioned heat treatment can be performed using a usual dryer or a heating furnace, and includes a hot air conduction type dryer, a groove type mixing dryer, a rotary dryer, a disk dryer, a fluidized bed dryer, and a gas stream type dryer. , And an infrared dryer.

【0036】また、得られる吸水性樹脂の形状は不定形
破砕状、球状、繊維状、棒状、略球状等、種々のものが
挙げられるが、水性液体の拡散性、パルプ等からの移動
・脱落のし難さ等、衛生材料への応用を考えると、水溶
液重合により得られた不定形破砕状で、かつ、その平均
粒子径が 100μm〜1000μm、なかでも 300μm〜 600
μmのものが最も好ましい。
The shape of the resulting water-absorbent resin may be various, such as irregularly crushed, spherical, fibrous, rod-like, substantially spherical, and the like. Considering the application to sanitary materials such as difficulty in work, it is an amorphous crushed shape obtained by aqueous solution polymerization, and its average particle size is 100 μm to 1000 μm, especially 300 μm to 600 μm.
μm is most preferred.

【0037】本発明においては、このようにして得られ
た吸水性樹脂を、カルボキシル基と反応し得る第三の架
橋剤と混合し、その表面近傍をさらに架橋させてもよ
い。用いることができる第三の架橋剤としては、通常、
該用途に用いられている公知の架橋剤が挙げられる。具
体的には、例えば、エチレングリコール、ジエチレング
リコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコ
ール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコ
ール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオー
ル、ジプロピレングリコール、2,2,4−トリメチル
−1,3−ペンタジオール、ポリプロピレングリコー
ル、グリセリン、ポリグリセリン、2−ブテン−1,4
−ジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタ
ンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,2−シク
ロヘキサンジメタノール、1,2−シクロヘキサノー
ル、トリメチロールプロパン、ジエタノールアミン、ト
リエタノールアミン、ポリオキシプロピレン、オキシエ
チレンオキシプロピレンブロック共重合体、ペンタエリ
スリトール、ソルビトール等の多価アルコール化合物;
エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレ
ンジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジル
エーテル、ジグリセロールポリ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、プロピレング
リコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコ
ールジグリシジルエーテル等の多価エポキシ化合物;エ
チレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレン
テトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレ
ンヘキサミン、ポリエチレンイミン等の多価アミン化合
物;2,4−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート等の多価イソシアネート化合物;
1,2−エチレンビスオキサゾリン等の多価オキサゾリ
ン化合物;1,3−ジオキソラン−2−オン、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;亜鉛、カルシウム、マグネシウム、アルミ
ニウム、鉄、ジルコニウム等の水酸化物および塩化物等
の多価金属化合物等が挙げられる。
In the present invention, the water-absorbing resin thus obtained may be mixed with a third cross-linking agent capable of reacting with a carboxyl group to further cross-link the vicinity of the surface. As the third crosslinking agent that can be used, usually,
Known cross-linking agents used for this purpose are exemplified. Specifically, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, dipropylene glycol, 2,2,4-trimethyl-1, 3-pentadiol, polypropylene glycol, glycerin, polyglycerin, 2-butene-1,4
-Diol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,2-cyclohexanedimethanol, 1,2-cyclohexanol, trimethylolpropane, diethanolamine, triethanolamine, poly Polyhydric alcohol compounds such as oxypropylene, oxyethyleneoxypropylene block copolymer, pentaerythritol and sorbitol;
Polyhydric epoxy compounds such as ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene diglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, and polypropylene glycol diglycidyl ether; ethylenediamine, diethylenetriamine, Polyvalent amine compounds such as triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine and polyethyleneimine; polyvalent isocyanate compounds such as 2,4-tolylenediisocyanate and hexamethylene diisocyanate;
Polyvalent oxazoline compounds such as 1,2-ethylenebisoxazoline; 1,3-dioxolan-2-one, 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-dioxan-2-one, 4-methyl-1,3-dioxane-2
-One, 4,6-dimethyl-1,3-dioxane-2-
Alkylene carbonate compounds such as on, 1,3-dioxopan-2-one; haloepoxy compounds such as epichlorohydrin, epibromohydrin, α-methylepichlorohydrin; zinc, calcium, magnesium, aluminum, iron, zirconium And polyvalent metal compounds such as chlorides.

【0038】表面近傍を架橋するための第三の架橋剤を
混合する際には、水を同時にまたは別途に添加すること
が好ましい。また、上記第三の架橋剤を混合する際に、
いわゆる水不溶性微粒子状粉体や界面活性剤、親水性有
機溶媒等を用いてもよい。
When mixing the third crosslinking agent for crosslinking near the surface, it is preferable to add water simultaneously or separately. When mixing the third crosslinking agent,
So-called water-insoluble fine powder, a surfactant, a hydrophilic organic solvent, or the like may be used.

【0039】本発明で得られる吸水性樹脂にさらに消臭
剤、香料、無機粉末、発泡剤、顔料、染料、親水性短繊
維、合成繊維、肥料、酸化剤、還元剤、水、塩類等を添
加してもよい。これらを添加することにより、吸水性樹
脂に種々の機能を付与することができるので、上述した
紙おむつや生理用ナプキン等の衛生材料の他、種々の分
野に応用することができる。
The water-absorbent resin obtained by the present invention further comprises a deodorant, a fragrance, an inorganic powder, a foaming agent, a pigment, a dye, a hydrophilic short fiber, a synthetic fiber, a fertilizer, an oxidizing agent, a reducing agent, water, salts and the like. It may be added. By adding these, various functions can be imparted to the water-absorbing resin, so that it can be applied to various fields in addition to the above-mentioned sanitary materials such as disposable diapers and sanitary napkins.

【0040】[0040]

【作用】上記の方法によれば、界面活性剤や分散剤等の
第三成分を存在させることなく、かつ、架橋剤を過度に
使用することなく吸水性樹脂を製造することが可能とな
る。また、上記の方法により得られる吸水性樹脂は、ゲ
ルの耐久性が高く、水可溶成分量が少なく水性液体の拡
散性および通液性に優れると共に、衛生材料に用いた場
合においても優れた性能を示すことができる。上記の吸
水性樹脂は、その使用量を増やしても、紙おむつや生理
用ナプキン等の衛生材料に特に好適に用いることができ
る。
According to the above method, it is possible to produce a water-absorbing resin without the presence of a third component such as a surfactant or a dispersant and without excessively using a crosslinking agent. In addition, the water-absorbent resin obtained by the above method has high gel durability, a small amount of a water-soluble component, excellent diffusion and liquid permeability of an aqueous liquid, and is excellent even when used as a sanitary material. Can show performance. The above water-absorbing resin can be particularly suitably used for sanitary materials such as disposable diapers and sanitary napkins even when the amount of the water-absorbing resin is increased.

【0041】[0041]

【実施例】以下、実施例および比較例により、本発明を
さらに具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら
限定されるものではない。尚、吸水性樹脂の諸性能は、
以下の方法で測定した。
The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto. The various properties of the water-absorbent resin are as follows:
It was measured by the following method.

【0042】(a)吸水倍率 吸水性樹脂 0.2gを不織布製のティーバッグ式袋(40mm
×150 mm)に均一に入れ、 0.9重量%塩化ナトリウム水
溶液(生理食塩水)中に浸漬した。30分後にティーバッ
グ式袋を引き上げ、一定時間水切りを行った後、ティー
バッグ式袋の重量W1 を測定した。また、同様の操作を
吸水性樹脂を用いないで行い、そのときの重量W0 を測
定した。これら重量W1 ・W0 から、次式に従って吸水
倍率(g/g)を算出した。
(A) Water absorption capacity A non-woven tea bag type bag (40 mm
× 150 mm) and immersed in a 0.9% by weight aqueous sodium chloride solution (physiological saline). Thirty minutes later, the tea bag-type bag was pulled out and drained for a certain time, and then the weight W 1 of the tea bag-type bag was measured. Also conducted without using the water-absorbent resin The same operation was weighed W 0 at that time. From these weights W 1 · W 0 , the water absorption capacity (g / g) was calculated according to the following equation.

【0043】[0043]

【数1】 (Equation 1)

【0044】(b)ゲルの耐久性 蓋付きの 100mlポリプロピレン製容器(直径50mm)に吸
水性樹脂 2.0gを入れ、この吸水性樹脂に成人5人より
集めた尿50mlを加えて膨潤させ、蓋をして40℃、24時間
放置した後、容器を横に倒し、1分間に膨潤ゲルが流動
して移動する距離(mm)を測定した。尚、この移動距離
が少ないほうが、膨潤ゲルが尿に対して安定で耐久性が
あることを示す。
(B) Gel Durability 2.0 g of a water-absorbent resin was placed in a 100-ml polypropylene container (diameter: 50 mm) with a lid, and 50 ml of urine collected from five adults was added to the water-absorbent resin to swell. After standing at 40 ° C. for 24 hours, the container was turned sideways, and the distance (mm) over which the swollen gel flowed and moved per minute was measured. The shorter the moving distance, the more stable the swollen gel is against urine and the more durable it is.

【0045】(c)水可溶成分量 吸水性樹脂 0.500gを1000mlの脱イオン水中に分散さ
せ、16時間攪拌した後、濾紙で濾過し、コロイド滴定に
より水可溶成分量(%)を求めた。
(C) Amount of Water-Soluble Component 0.500 g of the water-absorbent resin was dispersed in 1000 ml of deionized water, stirred for 16 hours, then filtered with a filter paper, and the amount (%) of the water-soluble component was determined by colloid titration. Was.

【0046】また、架橋剤の粘度を以下の方法で測定し
た。即ち、恒温槽の温水を循環させることにより、25℃
に保持された試料用容器に、1mlの架橋剤を入れ、粘度
測定装置(東京計器株式会社製:VISCONIC E
MD型)にセットし、1分間後、設定条件での粘度を測
定した。尚、架橋剤は以下の方法により調製した。
The viscosity of the crosslinking agent was measured by the following method. That is, by circulating hot water in a thermostat, 25 ° C
1 ml of a cross-linking agent is put into a sample container held in a sample, and a viscosity measuring device (manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd .: VISCONIC E)
(MD type), and after one minute, the viscosity under the set conditions was measured. The crosslinking agent was prepared by the following method.

【0047】〔調製法1〕攪拌機、冷却管付き水分離
管、温度計、および空気吹き込み管を取り付けた1L4
つ口フラスコに、トリメチロールプロパン 134g、アク
リル酸 238g、トルエン 170g、p−トルエンスルホン
酸24gおよびハイドロキノン 0.6gを加え、空気を吹き
込みながら上記フラスコを 130℃で加熱した。
[Preparation Method 1] 1 L4 equipped with a stirrer, a water separation tube with a cooling tube, a thermometer, and an air blowing tube
134 g of trimethylolpropane, 238 g of acrylic acid, 170 g of toluene, 24 g of p-toluenesulfonic acid and 0.6 g of hydroquinone were added to a one-necked flask, and the flask was heated at 130 ° C. while blowing air.

【0048】反応生成水をトルエンとの共沸脱水により
系外へ留去しつつ、反応をゲルパーミネーションクロマ
トグラフィー(GPC)およびガスクロマトグラフィー
(GC)で追跡し、トリメチロールプロパントリアクリ
レートおよびトリメチロールプロパンジアクリレート含
有量が合計で81重量%となった時点で、上記反応を停止
した。
The reaction product was traced by gel permeation chromatography (GPC) and gas chromatography (GC) while distilling off the reaction product water by azeotropic dehydration with toluene, and trimethylolpropane triacrylate and trimethylolpropane were used. When the total content of methylolpropane diacrylate reached 81% by weight, the reaction was stopped.

【0049】次に、反応液を分液ロートに移し、10%N
aOH水 500g、5%NaOH水 300gで未反応アクリ
ル酸を中和、分層し、次いで各 500gの水で洗液が中性
になるまで数回洗浄した。その後、有機層にヒドロキノ
ンモノメチルエーテル0.06gを添加し、減圧下でトルエ
ンを留去することにより、反応生成物を得た。
Next, the reaction solution was transferred to a separating funnel, and 10% N
Unreacted acrylic acid was neutralized and separated with 500 g of aOH water and 300 g of 5% NaOH water, and then washed several times with 500 g of water until the washing became neutral. Thereafter, 0.06 g of hydroquinone monomethyl ether was added to the organic layer, and toluene was distilled off under reduced pressure to obtain a reaction product.

【0050】この反応生成物をGPCおよびGCを用い
て分析した結果、架橋剤主成分に相当するトリメチロー
ルプロパントリアクリレートおよびトリメチロールプロ
パンジアクリレート含有量は、合計で85重量%であっ
た。
As a result of analyzing the reaction product using GPC and GC, the content of trimethylolpropane triacrylate and trimethylolpropane diacrylate corresponding to the main component of the crosslinking agent was 85% by weight in total.

【0051】続いて、シリカゲル(Merk製:No.
7734) 600gを充填した内径80mm、長さ 500mmのガラス
製カラムを使用し、ヘキサン/酢酸エチル=10/1( v
ol/vol )を展開溶媒としてカラムクロマトグラフィー
を行い、上記の反応生成物20gを各成分に分離した。そ
の結果、トリメチロールプロパントリアクリレート(ト
リメチロールプロパンの全ての水酸基がアクリル酸とエ
ステル結合した化合物。分子量 296。本発明の分子量比
1.0)15.5 g(純度99%)を得た。
Subsequently, silica gel (manufactured by Merk: No.
7734) Using a glass column filled with 600 g and having an inner diameter of 80 mm and a length of 500 mm, hexane / ethyl acetate = 10/1 (v
ol / vol) was used as a developing solvent for column chromatography, and 20 g of the above reaction product was separated into each component. As a result, trimethylolpropane triacrylate (a compound in which all hydroxyl groups of trimethylolpropane are ester-bonded to acrylic acid. Molecular weight 296. Molecular weight ratio of the present invention)
1.0) 15.5 g (purity 99%) were obtained.

【0052】尚、クロロホルム/メタノール=25/1
( vol/vol )を展開溶媒として上記シリカゲルに吸着
した成分を溶出させ、溶出分から溶媒を留去したとこ
ろ、有機物4gが得られた。この有機物をGPCを用い
て分析した結果、分子量 400〜1000の化合物と推定され
た。この分子量範囲から、これらは、トリメチロールプ
ロパントリアクリレートやトリメチロールプロパンジア
クリレート、或いはトリメチロールプロパンモノアクリ
レート等の多量体(分子量比1.35〜3.88、縮合物)と推
定された。即ち、上記有機物が高沸成分である。
Incidentally, chloroform / methanol = 25/1
Using (vol / vol) as a developing solvent, the component adsorbed on the silica gel was eluted, and the solvent was distilled off from the eluted portion, whereby 4 g of an organic substance was obtained. As a result of analyzing the organic matter using GPC, it was estimated that the compound had a molecular weight of 400 to 1,000. From these molecular weight ranges, these were presumed to be multimers (molecular weight ratio: 1.35 to 3.88, condensate) such as trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane diacrylate, or trimethylolpropane monoacrylate. That is, the organic substance is a high boiling component.

【0053】〔調製法2〕展開溶媒としてヘキサン/酢
酸エチル=3/2( vol/vol )を使用して調製法1と
同様にカラムクロマトグラフィーを行い、調製法1で得
られた反応生成物30gからトリメチロールプロパンジア
クリレート(分子量比0.82) 1.5g(純度99%)を得
た。
[Preparation method 2] Column chromatography was carried out in the same manner as in Preparation method 1 using hexane / ethyl acetate = 3/2 (vol / vol) as a developing solvent, and the reaction product obtained in Preparation method 1 was obtained. From 30 g, 1.5 g (purity: 99%) of trimethylolpropane diacrylate (molecular weight ratio: 0.82) was obtained.

【0054】次に、上記の調製法1・2にて得られた架
橋剤を用いてカルボキシル基を有する親水性不飽和単量
体を重合した。
Next, a hydrophilic unsaturated monomer having a carboxyl group was polymerized using the crosslinking agent obtained by the above Preparation Methods 1 and 2.

【0055】〔実施例1〕親水性不飽和単量体としての
アクリル酸 425gに、架橋剤としての調製法1で得られ
たトリメチロールプロパントリアクリレート(純度99
%)4.88gを溶解させ、アクリル酸ナトリウムの37重量
%水溶液4500gおよびイオン交換水 540gを加えて反応
液とした。次に、シグマ型羽根を2本有する内容積10L
のジャケット付きステンレス製双腕型ニーダーに蓋を付
けて形成した反応器に、上記反応液を供給し、反応液を
22℃に保ちながら系を窒素ガス置換した。続いて、反応
液を22℃に保持したまま攪拌し、過硫酸ナトリウム2.83
gおよびL−アスコルビン酸0.12gを添加して重合を開
始した。そして、重合を開始して40分後に含水ゲル状重
合体を取り出した。
Example 1 To 425 g of acrylic acid as a hydrophilic unsaturated monomer was added trimethylolpropane triacrylate (purity 99) obtained in Preparation Method 1 as a crosslinking agent.
%) Of 4.88 g was dissolved, and 4,500 g of a 37% by weight aqueous solution of sodium acrylate and 540 g of ion-exchanged water were added to prepare a reaction solution. Next, an internal volume of 10 L having two sigma type blades
The above reaction solution is supplied to a reactor formed by attaching a lid to a jacketed stainless steel double-arm kneader of
While maintaining the temperature at 22 ° C., the system was replaced with nitrogen gas. Subsequently, the reaction solution was stirred while being maintained at 22 ° C., and sodium persulfate 2.83
g and L-ascorbic acid 0.12 g were added to initiate polymerization. Then, 40 minutes after the start of the polymerization, the hydrogel polymer was taken out.

【0056】得られた含水ゲル状重合体を細分すること
により細分化物とし、この細分化物を50メッシュの金網
上に広げ、 150℃で90分間熱風乾燥した。次いで、乾燥
物を振動ミルを用いて粉砕し、さらに20メッシュの金網
で分級することにより、含水率8%、平均粒子径が 370
μmの不定形破砕状の吸水性樹脂を得た。架橋剤の量お
よび粘度、架橋剤主成分および高沸成分の含有量、並び
に、得られた吸水性樹脂の吸水倍率、ゲルの耐久性、水
可溶成分量(以下、単に結果と記す)を表1に合わせて
記載した。
The obtained hydrogel polymer was subdivided into finely divided products. The finely divided products were spread on a 50-mesh wire net and dried with hot air at 150 ° C. for 90 minutes. Next, the dried product was pulverized by using a vibration mill, and further classified by a 20-mesh wire net to obtain a water content of 8% and an average particle size of 370.
A μm amorphous crushed water-absorbent resin was obtained. The amount and viscosity of the cross-linking agent, the contents of the main component of the cross-linking agent and the high boiling components, the water absorption capacity of the obtained water-absorbent resin, the durability of the gel, and the amount of the water-soluble component (hereinafter simply referred to as the result) It is described according to Table 1.

【0057】この結果から明らかなように、ゲルの耐久
性が高く、水可溶成分量が少なく水性液体の拡散性およ
び通液性に優れた性能を示す吸水性樹脂が得られた。
As is apparent from the results, a water-absorbent resin having high gel durability, a small amount of water-soluble components, and excellent performance in diffusing and permeating an aqueous liquid was obtained.

【0058】〔実施例2〕架橋剤として、調製法1で得
られたトリメチロールプロパントリアクリレート(純度
99%)4.64gと、上記有機物0.24gとの混合物(架橋剤
主成分含有量95%)を使用した以外は、実施例1と同様
の操作を行い、吸水性樹脂を得た。得られた結果を表1
に合わせて記載した。
Example 2 As a cross-linking agent, the trimethylolpropane triacrylate obtained in Preparation Method 1 (purity
A water-absorbent resin was obtained in the same manner as in Example 1, except that a mixture of 4.64 g (99%) and 0.24 g of the above-mentioned organic substance (crosslinking agent main component content: 95%) was used. Table 1 shows the obtained results.
It is described in accordance with.

【0059】〔実施例3〕架橋剤として、調製法1で得
られたトリメチロールプロパントリアクリレート(純度
99%)4.39gと、上記有機物0.49gとの混合物(架橋剤
主成分含有量90%)を使用した以外は、実施例1と同様
の操作を行い、吸水性樹脂を得た。得られた結果を表1
に合わせて記載した。
Example 3 As a cross-linking agent, trimethylolpropane triacrylate (purity) obtained in Preparation Method 1 was used.
A water-absorbent resin was obtained in the same manner as in Example 1, except that a mixture (99%) of 4.39 g and the above organic substance (0.49 g) was used (the main component content of the crosslinking agent was 90%). Table 1 shows the obtained results.
It is described in accordance with.

【0060】〔実施例4〕架橋剤として、調製法1で得
られたトリメチロールプロパントリアクリレート(純度
99%)6.98gを使用した以外は、実施例1と同様の操作
を行い、吸水性樹脂を得た。得られた結果を表1に合わ
せて記載した。
Example 4 As a cross-linking agent, trimethylolpropane triacrylate (purity) obtained in Preparation Method 1 was used.
(99%) The same operation as in Example 1 was carried out except that 6.98 g was used to obtain a water-absorbent resin. The obtained results are shown in Table 1.

【0061】〔実施例5〕架橋剤として、調製法1で得
られたトリメチロールプロパントリアクリレート(純度
99%)6.63gと、上記有機物0.35gとの混合物(架橋剤
主成分含有量95%)を使用した以外は、実施例1と同様
の操作を行い、吸水性樹脂を得た。得られた結果を表1
に合わせて記載した。
Example 5 As a crosslinking agent, trimethylolpropane triacrylate (purity) obtained in Preparation Method 1 was used.
A water-absorbent resin was obtained by performing the same operation as in Example 1 except that a mixture of 6.63 g (99%) and 0.35 g of the above-mentioned organic substance (crosslinking agent main component content: 95%) was used. Table 1 shows the obtained results.
It is described in accordance with.

【0062】〔実施例6〕架橋剤として、調製法1で得
られたトリメチロールプロパントリアクリレート(純度
99%)6.28gと、上記有機物 0.7gとの混合物(架橋剤
主成分含有量90%)を使用した以外は、実施例1と同様
の操作を行い、吸水性樹脂を得た。得られた結果を表1
に合わせて記載した。
Example 6 As a crosslinking agent, trimethylolpropane triacrylate (purity) obtained in Preparation Method 1 was used.
A water-absorbent resin was obtained in the same manner as in Example 1 except that a mixture (99%) of 6.28 g and the above-mentioned organic substance (0.7 g) was used (the content of the main component of the crosslinking agent was 90%). Table 1 shows the obtained results.
It is described in accordance with.

【0063】〔実施例7〕架橋剤として、調製法1で得
られたトリメチロールプロパントリアクリレート(純度
99%)3.49gを使用した以外は、実施例1と同様の操作
を行い、吸水性樹脂を得た。得られた結果を表1に合わ
せて記載した。
Example 7 As a cross-linking agent, trimethylolpropane triacrylate (purity) obtained in Preparation Method 1 was used.
Except that 3.49 g of 99%) was used, the same operation as in Example 1 was performed to obtain a water-absorbing resin. The obtained results are shown in Table 1.

【0064】〔実施例8〕架橋剤として、調製法1で得
られたトリメチロールプロパントリアクリレート(純度
99%)3.32gと、上記有機物0.17gとの混合物(架橋剤
主成分含有量95%)を使用した以外は、実施例1と同様
の操作を行い、吸水性樹脂を得た。得られた結果を表1
に合わせて記載した。
Example 8 As a cross-linking agent, the trimethylolpropane triacrylate obtained in Preparation Method 1 (purity
(99%) A water-absorbent resin was obtained in the same manner as in Example 1 except that a mixture of 3.32 g of the organic substance and 0.17 g of the above-mentioned organic substance (crosslinking agent main component content: 95%) was used. Table 1 shows the obtained results.
It is described in accordance with.

【0065】〔実施例9〕架橋剤として、調製法1で得
られたトリメチロールプロパントリアクリレート(純度
99%)3.14gと、上記有機物0.35gとの混合物(架橋剤
主成分含有量90%)を使用した以外は、実施例1と同様
の操作を行い、吸水性樹脂を得た。得られた結果を表1
に合わせて記載した。
Example 9 As a cross-linking agent, the trimethylolpropane triacrylate obtained in Preparation Method 1 (purity
A water-absorbent resin was obtained in the same manner as in Example 1, except that a mixture of 3.14 g (99%) and 0.35 g of the above organic substance (the main component content of the crosslinking agent was 90%) was used. Table 1 shows the obtained results.
It is described in accordance with.

【0066】〔実施例10〕架橋剤として、調製法1で
得られたトリメチロールプロパントリアクリレート(純
度99%)4.15gと、調製法2で得られたトリメチロール
プロパンジアクリレート(純度99%)0.73gとの混合物
(架橋剤主成分含有量99%)を使用した以外は、実施例
1と同様の操作を行い、吸水性樹脂を得た。得られた結
果を表1に合わせて記載した。
Example 10 As cross-linking agents, 4.15 g of trimethylolpropane triacrylate (purity 99%) obtained by Preparation Method 1, and trimethylolpropane diacrylate (purity 99%) obtained by Preparation Method 2 A water-absorbent resin was obtained by performing the same operation as in Example 1 except that a mixture with 0.73 g (99% of the main component of the crosslinking agent) was used. The obtained results are shown in Table 1.

【0067】〔実施例11〕架橋剤として、調製法1で
得られたトリメチロールプロパントリアクリレート(純
度99%)2.97gと、調製法2で得られたトリメチロール
プロパンジアクリレート(純度99%)0.52gとの混合物
(架橋剤主成分含有量99%)を使用した以外は、実施例
1と同様の操作を行い、吸水性樹脂を得た。得られた結
果を表1に合わせて記載した。
Example 11 As cross-linking agents, 2.97 g of trimethylolpropane triacrylate (purity 99%) obtained by Preparation Method 1, and trimethylolpropane diacrylate (purity 99%) obtained by Preparation Method 2 A water-absorbent resin was obtained by performing the same operation as in Example 1 except that a mixture with 0.52 g (99% of a crosslinking agent main component content) was used. The obtained results are shown in Table 1.

【0068】〔実施例12〕架橋剤として、調製法1で
得られたトリメチロールプロパントリアクリレート(純
度99%)5.93gと、調製法2で得られたトリメチロール
プロパンジアクリレート(純度99%)1.05gとの混合物
(架橋剤主成分含有量99%)を使用した以外は、実施例
1と同様の操作を行い、吸水性樹脂を得た。得られた結
果を表1に合わせて記載した。
Example 12 As cross-linking agents, 5.93 g of trimethylolpropane triacrylate (purity 99%) obtained by Preparation Method 1, and trimethylolpropane diacrylate (purity 99%) obtained by Preparation Method 2 A water-absorbent resin was obtained in the same manner as in Example 1, except that a mixture with 1.05 g (99% of the main component of the crosslinking agent) was used. The obtained results are shown in Table 1.

【0069】実施例2〜12の結果から明らかなよう
に、実施例1と同様に、ゲルの耐久性が高く、水可溶成
分量が少なく水性液体の拡散性および通液性に優れた性
能を示す吸水性樹脂が得られた。
As is evident from the results of Examples 2 to 12, as in Example 1, the gel has high durability, a small amount of water-soluble components, and excellent performance in diffusing and permeating aqueous liquids. Was obtained.

【0070】〔比較例1〕実施例1における本発明の架
橋剤に代えて、市販品であるトリメチロールプロパント
リアクリレート(ローヌプーラン製、架橋剤主成分の含
有量80%)4.88gを使用した以外は、実施例1と同様の
操作を行い、吸水性樹脂を得た。得られた結果を表1に
合わせて記載した。
Comparative Example 1 Instead of the crosslinking agent of the present invention in Example 1, 4.88 g of a commercially available product, trimethylolpropane triacrylate (manufactured by Rhone Poulin, content of the main component of the crosslinking agent: 80%) was used. Except for the above, the same operation as in Example 1 was performed to obtain a water absorbent resin. The obtained results are shown in Table 1.

【0071】〔比較例2〕実施例1における本発明の架
橋剤に代えて、調製法1で得られたトリメチロールプロ
パントリアクリレート(純度99%)2.69gと、上記有機
物0.80gとの混合物(架橋剤主成分含有量76%)を使用
した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂
を得た。得られた結果を表1に合わせて記載した。
Comparative Example 2 A mixture of 2.69 g of trimethylolpropane triacrylate (purity: 99%) obtained in Preparation Method 1 and 0.80 g of the above organic substance was used in place of the crosslinking agent of the present invention in Example 1. The same operation as in Example 1 was carried out except that the crosslinker main component content was 76%) to obtain a water absorbent resin. The obtained results are shown in Table 1.

【0072】〔比較例3〕実施例1における本発明の架
橋剤に代えて、調製法1で得られたトリメチロールプロ
パントリアクリレート(純度99%)4.23gと、上記有機
物2.75gとの混合物(架橋剤主成分含有量60%)を使用
した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂
を得た。得られた結果を表1に合わせて記載した。
[Comparative Example 3] A mixture of 4.23 g of trimethylolpropane triacrylate (purity 99%) obtained in Preparation Method 1 and 2.75 g of the above organic substance instead of the crosslinking agent of the present invention in Example 1 ( A water-absorbent resin was obtained by performing the same operation as in Example 1 except that the crosslinker main component content was 60%. The obtained results are shown in Table 1.

【0073】〔比較例4〕実施例7における本発明の架
橋剤に代えて、調製法1で得られた反応生成物(即ち、
トリメチロールプロパントリアクリレートおよびトリメ
チロールプロパンジアクリレート含有量が合計で85重量
%の反応生成物)3.49gを架橋剤として使用した以外
は、実施例7と同様の操作を行い、吸水性樹脂を得た。
得られた結果を表1に合わせて記載した。
Comparative Example 4 In place of the crosslinking agent of the present invention in Example 7, the reaction product obtained in Preparation Method 1 (ie,
The same operation as in Example 7 was carried out, except that 3.49 g of a reaction product having a total content of trimethylolpropane triacrylate and trimethylolpropane diacrylate of 85% by weight was used as a crosslinking agent, to obtain a water-absorbent resin. Was.
The obtained results are shown in Table 1.

【0074】比較例1〜4の結果から明らかなように、
工業的に入手可能な純度の低い架橋剤を使用した場合に
は、本発明の架橋剤を使用して得られた実施例1〜12
の吸水性樹脂よりも、ゲルの耐久性や水可溶成分量、水
性液体の拡散性および通液性に劣った性能を示す吸水性
樹脂しか得られなかった。
As is clear from the results of Comparative Examples 1 to 4,
When an industrially available low-purity crosslinking agent was used, Examples 1 to 12 obtained using the crosslinking agent of the present invention were used.
Only a water-absorbent resin exhibiting poorer performance in gel durability, water-soluble component amount, aqueous liquid diffusivity, and liquid permeability than the water-absorbent resin described above was obtained.

【0075】[0075]

【表1】 [Table 1]

【0076】[0076]

【発明の効果】上記の方法によれば、界面活性剤や分散
剤等の第三成分を存在させることなく、かつ、架橋剤を
過度に使用することなく吸水性樹脂を製造することが可
能となる。従って、上記の方法は、吸水性樹脂の製造方
法として好適に使用されるという効果を奏する。
According to the above method, it is possible to produce a water-absorbent resin without the presence of a third component such as a surfactant or a dispersant and without excessively using a crosslinking agent. Become. Therefore, the above method has an effect that it is suitably used as a method for producing a water-absorbing resin.

【0077】また、上記の方法により得られる吸水性樹
脂は、ゲルの耐久性が高く、水可溶成分量が少なく水性
液体の拡散性および通液性に優れると共に、衛生材料に
用いた場合においても優れた性能を示すことができると
いう効果を奏する。上記の吸水性樹脂は、その使用量を
増やしても、紙おむつや生理用ナプキン等の衛生材料に
特に好適に用いることができる。
The water-absorbent resin obtained by the above-mentioned method has high gel durability, a small amount of water-soluble components, is excellent in diffusibility and liquid permeability of aqueous liquids, and has a low water-absorbing property when used as a sanitary material. Also has an effect that excellent performance can be exhibited. The above water-absorbing resin can be particularly suitably used for sanitary materials such as disposable diapers and sanitary napkins even when the amount of the water-absorbing resin is increased.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長野 英明 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地 の1 株式会社日本触媒内 (72)発明者 久保 秀幸 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地 の1 株式会社日本触媒内 (56)参考文献 特開 平3−179008(JP,A) 特開 平2−209906(JP,A) 特開 昭63−275608(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 220/06 C08F 220/20 CA(STN) REGISTRY(STN)────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Hideaki Nagano 992, Nishioki, Okihama-shi, Abashiri-ku, Himeji-shi, Hyogo Nippon Shokubai Co., Ltd. (72) Inventor Hideyuki Kubo 992, Nishioki, Okihama-ji, Abashiri-ku, Himeji-shi, Hyogo (56) References JP-A-3-179008 (JP, A) JP-A-2-209906 (JP, A) JP-A-63-275608 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7, DB name) C08F 220/06 C08F 220/20 CA (STN ) REGISTRY (STN)

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】カルボキシル基を有する親水性不飽和単量
体を、重合性不飽和結合を2個以上有する架橋剤の存在
下に重合させる吸水性樹脂の製造方法であって、 上記架橋剤として、炭素数が6以下でかつ3価以上のア
ルコールと不飽和カルボン酸とのエステル化物からな
り、かつ、該3価以上のアルコールの全ての水酸基が該
不飽和カルボン酸とエステル結合を形成した場合の化合
物の分子量を1として、この化合物の分子量に対する分
子量の比が 0.7以上、 1.3未満の範囲にある架橋剤主成
分を90重量%以上含有し、かつ、分子中に上記アルコー
ル骨格を2個以上有する高沸成分を、0を越え、10重量
%未満の範囲で含有している架橋剤を用いることを特徴
とする吸水性樹脂の製造方法。
1. A method for producing a water-absorbent resin, comprising polymerizing a hydrophilic unsaturated monomer having a carboxyl group in the presence of a crosslinking agent having two or more polymerizable unsaturated bonds, wherein the crosslinking agent is When it is composed of an ester of an alcohol having 6 or less carbon atoms and having a valency of 3 or more and an unsaturated carboxylic acid, and all the hydroxyl groups of the alcohol having a valency of 3 or more form an ester bond with the unsaturated carboxylic acid. Assuming that the compound of formula (1) has a molecular weight of 1, the compound contains 90% by weight or more of the main component of a crosslinking agent having a ratio of the molecular weight to the molecular weight of 0.7 or more and less than 1.3 , and has the alcohol in the molecule.
High boiling component having two or more skeletons
% Of a water-absorbent resin, comprising using a crosslinking agent contained in an amount of less than 10% .
【請求項2】架橋剤の粘度が10 cps(0.01Pa・s)以上、
60 cps(0.06Pa・s)以下(25℃) の範囲にあることを特
徴とする請求項1記載の吸水性樹脂の製造方法。
2. The crosslinking agent has a viscosity of 10 cps (0.01 Pa · s) or more,
2. The method for producing a water-absorbent resin according to claim 1, wherein the temperature is in the range of not more than 60 cps (0.06 Pa · s) (25 ° C.).
【請求項3】炭素数が6以下でかつ3価以上のアルコー
ルがトリメチロールプロパンであり、かつ、不飽和カル
ボン酸がアクリル酸であることを特徴とする請求項1
たは2記載の吸水性樹脂の製造方法。
3. and the number of carbon atoms is at most 6 trihydric or higher alcohol is trimethylol propane, and claim 1 or unsaturated carboxylic acid is characterized in that the acrylic acid
Or the method for producing a water-absorbent resin according to 2 .
【請求項4】架橋剤主成分の使用量が、上記親水性不飽
和単量体に対し0.01モル%以上、5モル%以下であるこ
とを特徴とする請求項1ないしの何れか1項に記載の
吸水性樹脂の製造方法。
The amount of wherein the crosslinking agent mainly composed, the hydrophilic unsaturated monomer to 0.01 mol% or more, 5 claims 1 to equal to or less than the molar% any one of 3 3. The method for producing a water-absorbent resin according to item 1.
【請求項5】得られる吸水性樹脂の平均粒径が 300μm
〜 600μmであることを特徴とする請求項1ないし
何れか1項に記載の吸水性樹脂の製造方法。
5. The obtained water-absorbent resin has an average particle size of 300 μm.
The method for producing a water-absorbent resin according to any one of claims 1 to 4 , wherein the thickness is from 600 to 600 µm.
【請求項6】得られた吸水性樹脂を、カルボキシル基と
反応し得る第三の架橋剤と混合し、その表面近傍をさら
に架橋させることを特徴とする請求項1ないしの何れ
か1項に記載の吸水性樹脂の製造方法。
6. A resulting water-absorbing resin is mixed with a third cross-linking agent capable of reacting with a carboxyl group, any one of claims 1 to 5, characterized in that to further crosslink the surface neighborhood 3. The method for producing a water-absorbent resin according to item 1.
【請求項7】請求項1ないしの何れかの製造方法によ
って得られる吸水性樹脂。
7. The method of claim 1 to water-absorbent resin obtained by any of the manufacturing methods 6.
【請求項8】請求項に記載の吸水性樹脂を含む衛生材
料。
8. A sanitary material containing the water absorbent resin according to claim 7 .
【請求項9】カルボキシル基を有する親水性不飽和単量
体を、重合性不飽和結合を2個以上有する架橋剤の存在
下に重合させる吸水性樹脂の製造に用いることのできる
架橋剤であって、該架橋剤が重合性不飽和結合を2個以
上有し、 炭素数が6以下でかつ3価以上のアルコールと不飽和カ
ルボン酸とのエステル化物からなり、かつ、該3価以上
のアルコールの全ての水酸基が該不飽和カルボン酸とエ
ステル結合を形成した場合の化合物の分子量を1とし
て、この化合物の分子量に対する分子量の比が0.7 以
上、 1.3未満の範囲にある架橋剤主成分を90重量%以上
含有し、かつ、分子中に上記アルコール骨格を2個以上
有する高沸成分を、0を超え、10重量%未満の範囲内で
含有していることを特徴とする架橋剤。
9. A hydrophilic unsaturated monomer having a carboxyl group
Of cross-linking agent having two or more polymerizable unsaturated bonds
Can be used in the production of water-absorbent resin to be polymerized under
A crosslinking agent, wherein the crosslinking agent has two or more polymerizable unsaturated bonds.
It comprises an ester of an alcohol having 6 or less carbon atoms and having a valency of 3 or more and an unsaturated carboxylic acid, and all hydroxyl groups of the alcohol having a valency of 3 or more form an ester bond with the unsaturated carboxylic acid Assuming that the molecular weight of the compound when formed is 1, the ratio of the molecular weight to the molecular weight of the compound is not less than 0.7 and less than 1.3, the cross-linking agent main component is not less than 90% by weight, and the alcohol skeleton is contained in the molecule. 2 or more
Having a high boiling component in a range of more than 0 and less than 10% by weight
Crosslinking agent characterized by containing.
【請求項10】粘度が10 cps(0.01Pa・s)以上、60 cps
(0.06Pa・s)以下(25℃)の範囲にあることを特徴とす
る請求項記載の架橋剤。
10. A viscosity of 10 cps (0.01 Pa · s) or more, 60 cps.
10. The crosslinking agent according to claim 9 , wherein the temperature is in the range of (0.06 Pa · s) or less (25 ° C.).
【請求項11】炭素数が6以下でかつ3価以上のアルコ
ールがトリメチロールプロパンであり、不飽和カルボン
酸がアクリル酸であることを特徴とする請求項9または
10記載の架橋剤。
11. and the number of carbon atoms is at most 6 trihydric or higher alcohol is trimethylolpropane, claim 9 or an unsaturated carboxylic acid is characterized in that the acrylic acid
10. The crosslinking agent according to 10 .
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