JP3387717B2 - 高吸水性樹脂の製造法 - Google Patents
高吸水性樹脂の製造法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高吸水性樹脂の製造法
に関し、更に詳しくは粒度分布性に優れた高吸水性樹脂
の製造法に関する。 【０００２】 【従来の技術】多量の水を吸収する樹脂として、澱粉−
アクリロニトリルグラフト重合体の部分加水分解物、ポ
リアクリル酸部分中和塩、ポリエチレンオキサイド系、
ポリアクリロニトリル系、ポリビニルアルコール系、ま
たはこれらの架橋体系などの高吸水性樹脂が知られてい
る。これらの中でも、（メタ）アクリル酸と（メタ）ア
クリル酸水溶性塩とを炭化水素溶媒中で逆相懸濁重合し
たポリアクリル酸部分中和塩は特に有用である。 【０００３】これらの高吸水性樹脂は、生理用品や衛生
用品において体液を吸収し漏出を防止する体液吸収剤と
して有用であり、そのほか、土壌の保水剤、種子コーテ
ィング剤、止水剤、増粘剤、結露防止剤、汚泥凝固剤、
乾燥剤、調湿剤などの用途に使用されている。 【０００４】そして、これらの高吸水性樹脂に要求され
る性能としては、吸水能に優れることは勿論であるが、
該樹脂の粒度分布性（平均粒子径が比較的大きく、粒度
分布が狭い）に優れることも重要な性能で、平均粒子径
が小さい所謂微粉が多量含まれると該樹脂のハンドリン
グや該樹脂を用いた生理用品、衛生用品等の製造効率の
低下を招き、更には吸水能力にも多大な影響を与えるこ
とが予想され、高吸水性樹脂においては、粒度分布性も
大変重要である。 【０００５】かかる粒度分布性の改善を目的として、特
公平１−３７１７３号公報に記載されるが如き特定の撹
拌翼及び邪魔板を有する撹拌機を用いて高吸水性樹脂の
製造、すなわちα，β−不飽和カルボン酸及びこれらの
塩からなる水溶性モノマーを懸濁重合することが提案さ
れている。（特開平７−２５９１７号公報） 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
製造法においては、特定の撹拌機を用いることで得られ
る高吸水性樹脂の粒度分布性はかなり改善されたもの
の、粒度分布の幅は１００〜１０００（μｍ）とまだま
だ広く、特に吸収速度の遅い５００μｍの粒子を多量に
含んでいるという問題点が残されており、粒度分布がよ
りシャープな高吸水性樹脂を得ることのできる製造法が
望まれているのである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明者は、かかる事情
に鑑みて鋭意研究した結果、上記の撹拌機を用いて懸濁
重合を行って高吸水性樹脂の製造をするに当たり、更に
水溶性モノマーの供給方法を検討することにより上記の
課題を解決することを見いだした。すなわち、（メタ）
アクリル酸と（メタ）アクリル酸水溶性塩を主成分とす
る水溶性不飽和モノマーの水溶液を架橋剤の存在下また
は不存在下にラジカル重合開始剤を用いて炭化水素溶媒
中で撹拌下に逆相懸濁重合させて高吸水性樹脂を製造す
るに当たり、重合反応器内上部中心部に重合反応器外か
ら回転可能な撹拌軸を配設し、該軸に、重合反応器の底
壁面に下端部を摺接させて重合反応器底部に配置される
ボトムパドルを装着し、該撹拌軸のボトムパドルより上
位部分にアーム部分と該アーム部分と直角方向に延びる
ストリップから構成される格子翼を装着すると共に重合
反応器の側壁面に下部から上部まで軸方向に沿う複数本
の邪魔板を間隔をおいて配設し、かつ側壁面に上記の水
溶液の供給口を設けた重合反応器を用いて、該供給口よ
り該水溶液を重合反応器内の炭化水素溶媒中に連続的に
供給しながら逆相懸濁重合を行うことを特徴とするもの
である。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明においては、モノマーとして、（メタ）アクリル
酸と（メタ）アクリル酸水溶性塩を主成分とする水溶性
不飽和モノマーを用いる。このモノマーは、（メタ）ア
クリル酸を、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸
ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の水酸化
物、水酸化アンモニウム、アミン類等で部分中和するこ
とにより取得できる。 【０００９】（メタ）アクリル酸と（メタ）アクリル酸
水溶性塩との混合比は、重量比で３０：７０〜１０：９
０であることが好ましい。つまり（メタ）アクリル酸の
部分中和の程度は、全（メタ）アクリル酸の７０〜９０
モル％であることが好ましい。部分中和の程度が小さす
ぎるときは、吸水倍率や吸水速度が低下する上、製品が
酸性を呈する難があり、部分中和の程度が大きすぎると
きは、やはり吸水倍率や吸水速度が低下する難がある。 【００１０】架橋剤は存在させても存在させなくてもよ
い。架橋剤を用いるときの架橋剤としては、エチレング
リコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコー
ルジ（メタ）アクリレート、ト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（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ジ（メタ）ア
クリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリ
レート、Ｎ，Ｎ′−メチレンビス（メタ）アクリルアミ
ド、トリアリルイソシアヌレート、（ポリ）エチレング
リコールジグリシジルエーテル、グリセリンポリグリシ
ジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、
ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル等が挙げ
られる。架橋剤の使用量は、モノマー成分に対し０．０
００１〜０．５重量％程度とすることが多い。 【００１１】ラジカル重合開始剤としては、アゾビスイ
ソブチロニトリル、ｔ−ブチルパーオキサイド、クメン
ハイドロパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイ
ド、アセチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイ
ド、ステアロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキ
サイド、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチル
パーオキシイソブチレート、ｔ−ブチルパーオキシピバ
レート、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘ
キサノンパーオキサイド、過酸化水素、過硫酸アンモニ
ウム、過硫酸カリウム、セリウム塩等が例示され、特に
水溶性であるものが好ましい。ラジカル重合開始剤の使
用量は、モノマー成分に対して０．０１〜１重量％程度
とすることが多い。 【００１２】炭化水素溶媒としては、シクロヘキサン、
シクロペンタン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化
水素、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ
−オリタン、リグロイン等の脂肪族炭化水素、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭
化水素、クロルベンゼン、四塩化炭素等のハロゲン化炭
化水素が例示され、溶媒の沸点、融点、コスト、工業的
入手の容易性などを総合考慮すると、ｎ−ヘプタン及び
シクロヘキサンが特に重要である。 【００１３】（メタ）アクリル酸と（メタ）アクリル酸
水溶性塩とを主成分とする水溶性不飽和モノマーを架橋
剤の存在下または不存在下にラジカル重合開始剤を用い
て炭化水素溶媒中で逆相懸濁重合させる。重合温度は５
０〜９０℃、重合時間は０．５〜５時間程度が適当であ
る。 【００１４】そして、本発明においては、上記逆相懸濁
重合を特公平１−３７１７３号公報や特開平７−２５９
１７号公報に記載の如き重合反応器内上部中心部に重合
反応器外から回転可能な撹拌軸を配設し、該軸に、重合
反応器の底壁面に下端部を摺接させて重合反応器底部に
配置されるボトムパドルを装着し、該撹拌軸のボトムパ
ドルより上位部分にアーム部分と該アーム部分と直角方
向に延びるストリップから構成される格子翼を装着する
と共に重合反応器の側壁面に下部から上部まで軸方向に
沿う複数本の邪魔板を間隔をおいて配設した重合反応器
に、更にその重合反応器の側壁面に不飽和モノマー水溶
液の供給口を設けた図１及び２に示されるような重合反
応器を用いて、その供給口より該モノマー水溶液を重合
反応器内の炭化水素溶媒中に連続的に供給しながら行う
ことを最大の特徴とするものであり、かかる撹拌機の形
状としては、上記の如く撹拌軸の下部に（ボトム）パド
ルが設けられ、該パドルからなる格子翼を装着したもの
であれば特に限定はされないが、好適には格子部分が複
数本のストリップ及び１本または２本以上のアームを備
え、パドル部分の縦方向の長さが翼全体の長さの１５〜
４０％を占めるものが用いられる。また、邪魔板は重合
反応器の側壁に設けられるもので、その枚数は通常４枚
で、邪魔板と該格子状のパドルとのクリアランスは通常
重合反応器の直径の１０〜３０％（特に１０〜２０％）
である。 【００１５】また、重合反応器の側面より水溶性不飽和
モノマーを重合反応器内に供給する方法としては、該反
応器の側面に供給（仕込み）口を設けてそこから反応器
内に水溶性不飽和モノマーを供給することができる。か
かる供給（仕込み）口の設置位置は重合反応器の側面で
あれば特に限定されないが、実際には炭化水素溶媒液中
に直接水溶性不飽和モノマーを供給することができるよ
うに、炭化水素溶媒液面（撹拌時の最高液面も含む）下
となる位置に設置されることが好ましく、該供給（仕込
み）口の形状や大きさは水溶性不飽和モノマー供給量や
撹拌条件により任意に選定することができる。また、か
かる供給（仕込み）口は２カ所以上設けて同時に２カ所
以上から水溶性不飽和モノマーを供給することもでき、
更には各々の供給（仕込み）口から順番に連続的途切れ
ることなく水溶性不飽和モノマーを供給することも可能
である。かかる水溶性不飽和モノマーの供給速度は、撹
拌条件などにより一概に言えないが、供給（仕込み）口
の断面積に対して０．１〜１００ｍ3／分／ｍ2（更には
１〜５０ｍ3／分／ｍ2）が好ましい。 【００１６】上記の重合終了後は、常法に従って、生成
粒子を濾別し、洗浄、乾燥すれば、目的とする高吸水性
樹脂が得られる。 【００１７】本発明の方法により得られる高吸水性樹脂
は、生理用品や衛生用品において体液や排泄物を吸収し
漏出を防止する体液吸収剤として特に有用である。その
ほか、土壌の保水剤、種子コーティング剤、止水剤、増
粘剤、結露防止剤、脱水剤、乾燥剤、調湿剤、汚泥・液
状廃棄物の凝固剤、重金属吸着材、薬剤・芳香剤の徐放
剤、パップ剤などの用途にも使用できる。 【００１８】 【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。以下「％」とあるのは重量％である。 実施例１ 図１に示される如き撹拌翼、還流冷却器、窒素ガス導入
口及びその側面にモノマーの供給口（形状；直径２５．
４ｍｍの円形）を設けた２００ｌの重合反応器に、シク
ロヘキサン１０５ｌ、重合分散剤としてソルビタンモノ
ステアレート３７０ｇを仕込み、窒素バブリングを３０
分間行って、溶存空気を追い出し７０℃まで昇温した。
別の１５０ｌの反応器に８０％アクリル酸水溶液３４．
１ｋｇを仕込み、冷却しながら２８％水酸化ナトリウム
水溶液４０．８ｋｇを加えて中和した。この水溶液に架
橋剤として１０％エチレングリコールジグリシジルエー
テル水溶液７４ｇ及び重合開始剤として過硫酸アンモニ
ウム５８３ｇを添加後、窒素バブリングを行い、溶存空
気を追い出しモノマー水溶液を得た。 【００１９】得られたモノマー水溶液を上記の重合反応
器側面のモノマー供給口より６００ｍｌ／分（供給口の
断面積に対して約１．１８ｍ3／分／ｍ2となる）の割合
で連続的に重合反応器内の撹拌中（撹拌速度は６０ｒｐ
ｍ）のシクロヘキサン液中に約１．５時間かけて供給し
てシクロヘキサン還流下で重合を行った。（モノマーの
供給口の中心は撹拌中のシクロヘキサン液面下約２０ｃ
ｍとなる） 次に共沸脱水によって３０．６ｋｇの水を抜き出した
後、ポリマーを取り出し、更に１０５℃で３時間乾燥し
て高吸水性樹脂を得た。得られた高吸水性樹脂の平均粒
子径は１２０μｍで、粒子度分布は３５０μｍ以上が０
％、３５０〜７４μｍが８３．９％、７４〜４５μｍが
１１．４％、４５μｍ未満が４．７％であった。 【００２０】実施例２ 実施例１においてモノマー水溶液の供給速度を９００ｍ
ｌ／分（供給口の断面積に対して約１．７７ｍ3／分／
ｍ2となる）として重合時間を１時間とした以外は同様
に行って高吸水性樹脂を得た。得られた高吸水性樹脂の
平均粒子径は１００μｍで、粒子度分布は３５０μｍ以
上が０％、３５０〜７４μｍが７４．３％、７４〜４５
μｍが２０．６％、４５μｍ未満が５．１％であった。 【００２１】実施例３ 実施例１において撹拌速度を７０ｒｐｍとした以外は同
様に行って高吸水性樹脂を得た。得られた高吸水性樹脂
の平均粒子径は１０５μｍで、粒子度分布は３５０μｍ
以上が０％、３５０〜７４μｍが７２．３％、７４〜４
５μｍが１９．９％、４５μｍ未満が７．８％であっ
た。 【００２２】比較例１ 実施例１においてモノマー水溶液の供給口を重合反応器
の上面に設けて、モノマー液を上方より連続的に滴下し
た以外は同様に行って高吸水性樹脂を得た。得られた高
吸水性樹脂の平均粒子径は１００μｍで、粒子度分布は
３５０μｍ以上が０％、３５０〜７４μｍが６８．０
％、７４〜４５μｍが１０．５％、４５μｍ未満が２
１．５％であった。 【００２３】比較例２ 実施例１においてモノマー水溶液の供給を一括供給とし
た以外は同様に行って高吸水性樹脂を得た。得られた高
吸水性樹脂の平均粒子径は７０μｍで、粒子度分布は３
５０μｍ以上が０％、３５０〜７４μｍが４９．７％、
７４〜４５μｍが３５．０％、４５μｍ未満が１５．３
％であった。 【００２４】比較例３ 実施例１において図３及び４に示される如きパドル形状
の撹拌翼を有する重合反応器を用いた以外は同様に行っ
て高吸水性樹脂を得た。得られた高吸水性樹脂の平均粒
子径は１００μｍで、粒子度分布は３５０μｍ以上が０
％、３５０〜７４μｍが６６．８％、７４〜４５μｍが
２０．５％、４５μｍ未満が１２．７％であった。 【００２５】 【発明の効果】本発明においては、特定の撹拌翼を有
し、かつ側面にモノマーの供給口を設けた重合反応器を
用いてその供給口よりモノマーを連続的に供給しながら
重合反応を行っているため、粒度分布がよりシャープな
高吸水性樹脂を得ることができる。
に関し、更に詳しくは粒度分布性に優れた高吸水性樹脂
の製造法に関する。 【０００２】 【従来の技術】多量の水を吸収する樹脂として、澱粉−
アクリロニトリルグラフト重合体の部分加水分解物、ポ
リアクリル酸部分中和塩、ポリエチレンオキサイド系、
ポリアクリロニトリル系、ポリビニルアルコール系、ま
たはこれらの架橋体系などの高吸水性樹脂が知られてい
る。これらの中でも、（メタ）アクリル酸と（メタ）ア
クリル酸水溶性塩とを炭化水素溶媒中で逆相懸濁重合し
たポリアクリル酸部分中和塩は特に有用である。 【０００３】これらの高吸水性樹脂は、生理用品や衛生
用品において体液を吸収し漏出を防止する体液吸収剤と
して有用であり、そのほか、土壌の保水剤、種子コーテ
ィング剤、止水剤、増粘剤、結露防止剤、汚泥凝固剤、
乾燥剤、調湿剤などの用途に使用されている。 【０００４】そして、これらの高吸水性樹脂に要求され
る性能としては、吸水能に優れることは勿論であるが、
該樹脂の粒度分布性（平均粒子径が比較的大きく、粒度
分布が狭い）に優れることも重要な性能で、平均粒子径
が小さい所謂微粉が多量含まれると該樹脂のハンドリン
グや該樹脂を用いた生理用品、衛生用品等の製造効率の
低下を招き、更には吸水能力にも多大な影響を与えるこ
とが予想され、高吸水性樹脂においては、粒度分布性も
大変重要である。 【０００５】かかる粒度分布性の改善を目的として、特
公平１−３７１７３号公報に記載されるが如き特定の撹
拌翼及び邪魔板を有する撹拌機を用いて高吸水性樹脂の
製造、すなわちα，β−不飽和カルボン酸及びこれらの
塩からなる水溶性モノマーを懸濁重合することが提案さ
れている。（特開平７−２５９１７号公報） 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
製造法においては、特定の撹拌機を用いることで得られ
る高吸水性樹脂の粒度分布性はかなり改善されたもの
の、粒度分布の幅は１００〜１０００（μｍ）とまだま
だ広く、特に吸収速度の遅い５００μｍの粒子を多量に
含んでいるという問題点が残されており、粒度分布がよ
りシャープな高吸水性樹脂を得ることのできる製造法が
望まれているのである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明者は、かかる事情
に鑑みて鋭意研究した結果、上記の撹拌機を用いて懸濁
重合を行って高吸水性樹脂の製造をするに当たり、更に
水溶性モノマーの供給方法を検討することにより上記の
課題を解決することを見いだした。すなわち、（メタ）
アクリル酸と（メタ）アクリル酸水溶性塩を主成分とす
る水溶性不飽和モノマーの水溶液を架橋剤の存在下また
は不存在下にラジカル重合開始剤を用いて炭化水素溶媒
中で撹拌下に逆相懸濁重合させて高吸水性樹脂を製造す
るに当たり、重合反応器内上部中心部に重合反応器外か
ら回転可能な撹拌軸を配設し、該軸に、重合反応器の底
壁面に下端部を摺接させて重合反応器底部に配置される
ボトムパドルを装着し、該撹拌軸のボトムパドルより上
位部分にアーム部分と該アーム部分と直角方向に延びる
ストリップから構成される格子翼を装着すると共に重合
反応器の側壁面に下部から上部まで軸方向に沿う複数本
の邪魔板を間隔をおいて配設し、かつ側壁面に上記の水
溶液の供給口を設けた重合反応器を用いて、該供給口よ
り該水溶液を重合反応器内の炭化水素溶媒中に連続的に
供給しながら逆相懸濁重合を行うことを特徴とするもの
である。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明においては、モノマーとして、（メタ）アクリル
酸と（メタ）アクリル酸水溶性塩を主成分とする水溶性
不飽和モノマーを用いる。このモノマーは、（メタ）ア
クリル酸を、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸
ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の水酸化
物、水酸化アンモニウム、アミン類等で部分中和するこ
とにより取得できる。 【０００９】（メタ）アクリル酸と（メタ）アクリル酸
水溶性塩との混合比は、重量比で３０：７０〜１０：９
０であることが好ましい。つまり（メタ）アクリル酸の
部分中和の程度は、全（メタ）アクリル酸の７０〜９０
モル％であることが好ましい。部分中和の程度が小さす
ぎるときは、吸水倍率や吸水速度が低下する上、製品が
酸性を呈する難があり、部分中和の程度が大きすぎると
きは、やはり吸水倍率や吸水速度が低下する難がある。 【００１０】架橋剤は存在させても存在させなくてもよ
い。架橋剤を用いるときの架橋剤としては、エチレング
リコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコー
ルジ（メタ）アクリレート、ト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（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ジ（メタ）ア
クリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリ
レート、Ｎ，Ｎ′−メチレンビス（メタ）アクリルアミ
ド、トリアリルイソシアヌレート、（ポリ）エチレング
リコールジグリシジルエーテル、グリセリンポリグリシ
ジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、
ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル等が挙げ
られる。架橋剤の使用量は、モノマー成分に対し０．０
００１〜０．５重量％程度とすることが多い。 【００１１】ラジカル重合開始剤としては、アゾビスイ
ソブチロニトリル、ｔ−ブチルパーオキサイド、クメン
ハイドロパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイ
ド、アセチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイ
ド、ステアロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキ
サイド、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチル
パーオキシイソブチレート、ｔ−ブチルパーオキシピバ
レート、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘ
キサノンパーオキサイド、過酸化水素、過硫酸アンモニ
ウム、過硫酸カリウム、セリウム塩等が例示され、特に
水溶性であるものが好ましい。ラジカル重合開始剤の使
用量は、モノマー成分に対して０．０１〜１重量％程度
とすることが多い。 【００１２】炭化水素溶媒としては、シクロヘキサン、
シクロペンタン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化
水素、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ
−オリタン、リグロイン等の脂肪族炭化水素、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭
化水素、クロルベンゼン、四塩化炭素等のハロゲン化炭
化水素が例示され、溶媒の沸点、融点、コスト、工業的
入手の容易性などを総合考慮すると、ｎ−ヘプタン及び
シクロヘキサンが特に重要である。 【００１３】（メタ）アクリル酸と（メタ）アクリル酸
水溶性塩とを主成分とする水溶性不飽和モノマーを架橋
剤の存在下または不存在下にラジカル重合開始剤を用い
て炭化水素溶媒中で逆相懸濁重合させる。重合温度は５
０〜９０℃、重合時間は０．５〜５時間程度が適当であ
る。 【００１４】そして、本発明においては、上記逆相懸濁
重合を特公平１−３７１７３号公報や特開平７−２５９
１７号公報に記載の如き重合反応器内上部中心部に重合
反応器外から回転可能な撹拌軸を配設し、該軸に、重合
反応器の底壁面に下端部を摺接させて重合反応器底部に
配置されるボトムパドルを装着し、該撹拌軸のボトムパ
ドルより上位部分にアーム部分と該アーム部分と直角方
向に延びるストリップから構成される格子翼を装着する
と共に重合反応器の側壁面に下部から上部まで軸方向に
沿う複数本の邪魔板を間隔をおいて配設した重合反応器
に、更にその重合反応器の側壁面に不飽和モノマー水溶
液の供給口を設けた図１及び２に示されるような重合反
応器を用いて、その供給口より該モノマー水溶液を重合
反応器内の炭化水素溶媒中に連続的に供給しながら行う
ことを最大の特徴とするものであり、かかる撹拌機の形
状としては、上記の如く撹拌軸の下部に（ボトム）パド
ルが設けられ、該パドルからなる格子翼を装着したもの
であれば特に限定はされないが、好適には格子部分が複
数本のストリップ及び１本または２本以上のアームを備
え、パドル部分の縦方向の長さが翼全体の長さの１５〜
４０％を占めるものが用いられる。また、邪魔板は重合
反応器の側壁に設けられるもので、その枚数は通常４枚
で、邪魔板と該格子状のパドルとのクリアランスは通常
重合反応器の直径の１０〜３０％（特に１０〜２０％）
である。 【００１５】また、重合反応器の側面より水溶性不飽和
モノマーを重合反応器内に供給する方法としては、該反
応器の側面に供給（仕込み）口を設けてそこから反応器
内に水溶性不飽和モノマーを供給することができる。か
かる供給（仕込み）口の設置位置は重合反応器の側面で
あれば特に限定されないが、実際には炭化水素溶媒液中
に直接水溶性不飽和モノマーを供給することができるよ
うに、炭化水素溶媒液面（撹拌時の最高液面も含む）下
となる位置に設置されることが好ましく、該供給（仕込
み）口の形状や大きさは水溶性不飽和モノマー供給量や
撹拌条件により任意に選定することができる。また、か
かる供給（仕込み）口は２カ所以上設けて同時に２カ所
以上から水溶性不飽和モノマーを供給することもでき、
更には各々の供給（仕込み）口から順番に連続的途切れ
ることなく水溶性不飽和モノマーを供給することも可能
である。かかる水溶性不飽和モノマーの供給速度は、撹
拌条件などにより一概に言えないが、供給（仕込み）口
の断面積に対して０．１〜１００ｍ3／分／ｍ2（更には
１〜５０ｍ3／分／ｍ2）が好ましい。 【００１６】上記の重合終了後は、常法に従って、生成
粒子を濾別し、洗浄、乾燥すれば、目的とする高吸水性
樹脂が得られる。 【００１７】本発明の方法により得られる高吸水性樹脂
は、生理用品や衛生用品において体液や排泄物を吸収し
漏出を防止する体液吸収剤として特に有用である。その
ほか、土壌の保水剤、種子コーティング剤、止水剤、増
粘剤、結露防止剤、脱水剤、乾燥剤、調湿剤、汚泥・液
状廃棄物の凝固剤、重金属吸着材、薬剤・芳香剤の徐放
剤、パップ剤などの用途にも使用できる。 【００１８】 【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。以下「％」とあるのは重量％である。 実施例１ 図１に示される如き撹拌翼、還流冷却器、窒素ガス導入
口及びその側面にモノマーの供給口（形状；直径２５．
４ｍｍの円形）を設けた２００ｌの重合反応器に、シク
ロヘキサン１０５ｌ、重合分散剤としてソルビタンモノ
ステアレート３７０ｇを仕込み、窒素バブリングを３０
分間行って、溶存空気を追い出し７０℃まで昇温した。
別の１５０ｌの反応器に８０％アクリル酸水溶液３４．
１ｋｇを仕込み、冷却しながら２８％水酸化ナトリウム
水溶液４０．８ｋｇを加えて中和した。この水溶液に架
橋剤として１０％エチレングリコールジグリシジルエー
テル水溶液７４ｇ及び重合開始剤として過硫酸アンモニ
ウム５８３ｇを添加後、窒素バブリングを行い、溶存空
気を追い出しモノマー水溶液を得た。 【００１９】得られたモノマー水溶液を上記の重合反応
器側面のモノマー供給口より６００ｍｌ／分（供給口の
断面積に対して約１．１８ｍ3／分／ｍ2となる）の割合
で連続的に重合反応器内の撹拌中（撹拌速度は６０ｒｐ
ｍ）のシクロヘキサン液中に約１．５時間かけて供給し
てシクロヘキサン還流下で重合を行った。（モノマーの
供給口の中心は撹拌中のシクロヘキサン液面下約２０ｃ
ｍとなる） 次に共沸脱水によって３０．６ｋｇの水を抜き出した
後、ポリマーを取り出し、更に１０５℃で３時間乾燥し
て高吸水性樹脂を得た。得られた高吸水性樹脂の平均粒
子径は１２０μｍで、粒子度分布は３５０μｍ以上が０
％、３５０〜７４μｍが８３．９％、７４〜４５μｍが
１１．４％、４５μｍ未満が４．７％であった。 【００２０】実施例２ 実施例１においてモノマー水溶液の供給速度を９００ｍ
ｌ／分（供給口の断面積に対して約１．７７ｍ3／分／
ｍ2となる）として重合時間を１時間とした以外は同様
に行って高吸水性樹脂を得た。得られた高吸水性樹脂の
平均粒子径は１００μｍで、粒子度分布は３５０μｍ以
上が０％、３５０〜７４μｍが７４．３％、７４〜４５
μｍが２０．６％、４５μｍ未満が５．１％であった。 【００２１】実施例３ 実施例１において撹拌速度を７０ｒｐｍとした以外は同
様に行って高吸水性樹脂を得た。得られた高吸水性樹脂
の平均粒子径は１０５μｍで、粒子度分布は３５０μｍ
以上が０％、３５０〜７４μｍが７２．３％、７４〜４
５μｍが１９．９％、４５μｍ未満が７．８％であっ
た。 【００２２】比較例１ 実施例１においてモノマー水溶液の供給口を重合反応器
の上面に設けて、モノマー液を上方より連続的に滴下し
た以外は同様に行って高吸水性樹脂を得た。得られた高
吸水性樹脂の平均粒子径は１００μｍで、粒子度分布は
３５０μｍ以上が０％、３５０〜７４μｍが６８．０
％、７４〜４５μｍが１０．５％、４５μｍ未満が２
１．５％であった。 【００２３】比較例２ 実施例１においてモノマー水溶液の供給を一括供給とし
た以外は同様に行って高吸水性樹脂を得た。得られた高
吸水性樹脂の平均粒子径は７０μｍで、粒子度分布は３
５０μｍ以上が０％、３５０〜７４μｍが４９．７％、
７４〜４５μｍが３５．０％、４５μｍ未満が１５．３
％であった。 【００２４】比較例３ 実施例１において図３及び４に示される如きパドル形状
の撹拌翼を有する重合反応器を用いた以外は同様に行っ
て高吸水性樹脂を得た。得られた高吸水性樹脂の平均粒
子径は１００μｍで、粒子度分布は３５０μｍ以上が０
％、３５０〜７４μｍが６６．８％、７４〜４５μｍが
２０．５％、４５μｍ未満が１２．７％であった。 【００２５】 【発明の効果】本発明においては、特定の撹拌翼を有
し、かつ側面にモノマーの供給口を設けた重合反応器を
用いてその供給口よりモノマーを連続的に供給しながら
重合反応を行っているため、粒度分布がよりシャープな
高吸水性樹脂を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の格子型撹拌翼及びモノマー供給口を有
する重合反応器の側面の断面図 【図２】本発明の格子型撹拌翼及びモノマー供給口を有
する重合反応器の平面の断面図 【図３】従来のパドル型撹拌翼を有する重合反応器の側
面の断面図 【図４】従来のパドル型撹拌翼を有する重合反応器の平
面の断面図 【符号の説明】 ・・・重合反応器 ・・・ボトムパドル ・・・アーム部分 ・・・ストリップ ・・・撹拌軸 ・・・邪魔板 ・・・モノマー供給（仕込み）口 ・・・モノマー供給（仕込み）パイプ ・・・炭化水素溶媒液面 (10)・・・ボトムパドルとアーム部分とストリップから
なる撹拌翼 (11)・・・傾斜パドル
する重合反応器の側面の断面図 【図２】本発明の格子型撹拌翼及びモノマー供給口を有
する重合反応器の平面の断面図 【図３】従来のパドル型撹拌翼を有する重合反応器の側
面の断面図 【図４】従来のパドル型撹拌翼を有する重合反応器の平
面の断面図 【符号の説明】 ・・・重合反応器 ・・・ボトムパドル ・・・アーム部分 ・・・ストリップ ・・・撹拌軸 ・・・邪魔板 ・・・モノマー供給（仕込み）口 ・・・モノマー供給（仕込み）パイプ ・・・炭化水素溶媒液面 (10)・・・ボトムパドルとアーム部分とストリップから
なる撹拌翼 (11)・・・傾斜パドル
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C08F 2/00 - 2/60
C08F 20/60
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 （メタ）アクリル酸と（メタ）アクリル
酸水溶性塩を主成分とする水溶性不飽和モノマーの水溶
液を架橋剤の存在下または不存在下にラジカル重合開始
剤を用いて炭化水素溶媒中で撹拌下に逆相懸濁重合させ
て高吸水性樹脂を製造するに当たり、重合反応器内上部
中心部に重合反応器外から回転可能な撹拌軸を配設し、
該軸に、重合反応器の底壁面に下端部を摺接させて重合
反応器底部に配置されるボトムパドルを装着し、該撹拌
軸のボトムパドルより上位部分にアーム部分と該アーム
部分と直角方向に延びるストリップから構成される格子
翼を装着すると共に重合反応器の側壁面に下部から上部
まで軸方向に沿う複数本の邪魔板を間隔をおいて配設
し、かつ側壁面に上記の水溶液の供給口を設けた重合反
応器を用いて、該供給口より該水溶液を重合反応器内の
炭化水素溶媒中に連続的に供給しながら逆相懸濁重合を
行うことを特徴とする高吸水性樹脂の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34532495A JP3387717B2 (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | 高吸水性樹脂の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34532495A JP3387717B2 (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | 高吸水性樹脂の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09157313A JPH09157313A (ja) | 1997-06-17 |
| JP3387717B2 true JP3387717B2 (ja) | 2003-03-17 |
Family
ID=18375826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34532495A Expired - Lifetime JP3387717B2 (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | 高吸水性樹脂の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3387717B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
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| DE502007005298D1 (de) * | 2006-12-06 | 2010-11-18 | Basf Se | Verfahren zur herstellung wasserabsorbierender polymerpartikel durch suspensionspolymerisation |
| WO2020067310A1 (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | 株式会社日本触媒 | 吸水性樹脂の製造方法 |
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| WO2020184392A1 (ja) * | 2019-03-08 | 2020-09-17 | 住友精化株式会社 | 吸水性樹脂粒子及びその製造方法 |
| WO2020218164A1 (ja) * | 2019-04-23 | 2020-10-29 | 住友精化株式会社 | 吸水性樹脂粒子、及び吸水シート |
-
1995
- 1995-12-06 JP JP34532495A patent/JP3387717B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09157313A (ja) | 1997-06-17 |
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