JP3434028B2 - Method for modifying water absorbent resin, water absorbent and water absorbent resin composition - Google Patents

Method for modifying water absorbent resin, water absorbent and water absorbent resin composition

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JP3434028B2
JP3434028B2 JP16792794A JP16792794A JP3434028B2 JP 3434028 B2 JP3434028 B2 JP 3434028B2 JP 16792794 A JP16792794 A JP 16792794A JP 16792794 A JP16792794 A JP 16792794A JP 3434028 B2 JP3434028 B2 JP 3434028B2
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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、吸水性樹脂の改質方
法、吸水剤および吸水性樹脂組成物に関するものであ
る。更に詳しくは、(1)安全性に優れ、(2)常圧の
吸水倍率を高く保ったまま、加圧下吸水倍率の大きな改
善効果を示し、(3)高湿下でも粉体の凝集を引き起こ
さない吸水性樹脂の改質方法、吸水剤および吸水性樹脂
組成物を得ることである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for modifying a water absorbent resin, a water absorbent and a water absorbent resin composition. More specifically, (1) it is excellent in safety, (2) it shows a great effect of improving the water absorption capacity under pressure while keeping the water absorption capacity at normal pressure high, and (3) it causes the aggregation of powder even under high humidity. A method for modifying a water absorbent resin, a water absorbent and a water absorbent resin composition.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、多量の水を吸ってゲル化する吸水
性樹脂が開発され、紙オムツ、生理用ナプキンなどの衛
材分野をはじめとして、農林業分野、土木分野などに幅
広く利用されている。
2. Description of the Related Art In recent years, a water-absorbent resin that absorbs a large amount of water and gelates has been developed and is widely used in the field of sanitary materials such as paper diapers and sanitary napkins, as well as in the fields of agriculture and forestry, the field of civil engineering, etc. There is.

【0003】そこで、現在まで吸水性樹脂として多くが
開発されており、例えば、澱粉−アクリロニトリルグラ
フト重合体の加水分解物(米国特許3661815
号)、澱粉−アクリル酸グラフト重合体(米国特許40
76663号)、ポリアクリル酸部分中和物架橋体(米
国特許4654039号,同4286082号)、酢酸
ビニル−アクリル酸エステル共重合体の鹸化物(米国特
許4124748号)、イソブチレン−無水マレイン酸
共重合体(米国特許4389513号)、アクリロニト
リル共重合体の加水分解物(米国特許3935099
号)、アクリルアミド重合体あるいは共重合体の加水分
解物(米国特許3959569号)、2−アクリルアミ
ド−2−メチルプロパンスルホン酸とアクリル酸との共
重合架橋体(欧州特許068189号)、カチオン性モ
ノマーの架橋(共)重合体(米国特許4906717
号,同5075399号,欧州特許0304143
号)、2−スルホメチルメタクリレートの架橋体のなど
の各種・重合系吸水性樹脂や、カルボキシメチルセルロ
ース塩架橋体(米国特許4650716号,同4689
408号,欧州特許0538904号)、カルボキシア
ルキルスターチ架橋体(米国特許5079354号)、
澱粉架橋体(英国特許1550614号,米国特許44
83950号)などの各種・天然物後架橋系吸水性樹脂
が知られているが、優れた諸物性などの面から重合系吸
水性樹脂が主流である。
Therefore, many water-absorbent resins have been developed up to now, for example, a hydrolyzate of a starch-acrylonitrile graft polymer (US Pat. No. 3,661,815).
No.), a starch-acrylic acid graft polymer (US Pat.
76663), polyacrylic acid partially neutralized crosslinked products (US Pat. Nos. 4,654,039 and 4,280,082), saponified products of vinyl acetate-acrylic acid ester copolymers (US Pat. No. 4,124,748), isobutylene-maleic anhydride copolymers. Combined (US Pat. No. 4,389,513), hydrolyzate of acrylonitrile copolymer (US Pat. No. 3935099)
No.), a hydrolyzate of an acrylamide polymer or a copolymer (US Pat. No. 3,959,569), a cross-linked copolymer of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and acrylic acid (European patent No. 068189), a cationic monomer. Crosslinked (co) polymers of US Pat. No. 4,906,717.
No. 5075399, European Patent No. 0304143
No.), cross-linked 2-sulfomethyl methacrylate, and other various polymerization-type water-absorbing resins, and cross-linked carboxymethyl cellulose salts (US Pat. Nos. 4,650,716 and 4,689).
408, European Patent 0538904), crosslinked carboxyalkyl starch (US Pat. No. 5,079,354),
Crosslinked starch (British Patent 1550614, US Patent 44
Various types of post-crosslinking water-absorbent resins of natural products such as No. 83950) are known, but polymerized water-absorbent resins are the mainstream because of their excellent physical properties.

【0004】これらの吸水性樹脂は、重合体内部に均一
な架橋構造を持つ水不溶性で水膨潤性の親水性樹脂であ
るが、今日では諸物性の向上のため、通常、架橋重合し
た後更に粒子の表面改質がなされている。
These water-absorbent resins are water-insoluble and water-swellable hydrophilic resins having a uniform crosslinked structure inside the polymer, but today, in order to improve various physical properties, they are usually further crosslinked and then polymerized. The surface of the particles has been modified.

【0005】かかる吸水性樹脂の表面改質は、吸水性樹
脂の吸水速度の向上,ママコの生成防止,ゲル強度の向
上,加圧下の吸水倍率改善,ゲルブロッキング防止,通
液性や液拡散性などの基本物性に大きな影響を与えるこ
とから、現在まで多くの方法が提案されている。そし
て、これら多くの方法を大別すると、吸水性樹脂粒子の
表面を、(a)不活性添加剤でコーティングする方法、
および(b)架橋剤で更に表面架橋する方法の2つに大
別される。
The surface modification of such a water-absorbent resin is to improve the water-absorption rate of the water-absorbent resin, prevent the formation of mamako, improve the gel strength, improve the water absorption ratio under pressure, prevent gel blocking, liquid permeability and liquid diffusibility. Many methods have been proposed so far because they have a great influence on basic physical properties such as. Then, roughly dividing these many methods, the surface of the water-absorbent resin particles is coated with (a) an inert additive,
And (b) the method of further surface-crosslinking with a crosslinking agent is roughly classified into two.

【0006】即ち、粒子の表面を(a)不活性添加剤で
コーティングする方法として、各種コーティング添加剤
が提案され、例えば、無機粉末(米国特許417936
7号,同4500670号)、水溶性高分子や水溶性界
面活性剤(特開昭56−54851号)、脂肪族炭化水
素やその誘導体(欧州特許0009977号)、ポリエ
ーテル(米国特許4190563号)、水溶性粉末(米
国再発行特許33839号)などが知られている。
That is, various coating additives have been proposed as a method for coating the surface of particles with (a) an inert additive. For example, inorganic powder (US Pat. No. 4,179,936) is proposed.
No. 7, 4,500,670), water-soluble polymers and water-soluble surfactants (JP-A-56-54851), aliphatic hydrocarbons and their derivatives (European patent 0009977), polyethers (US Pat. No. 4,190,563). , Water-soluble powder (US Reissue Patent No. 33839) and the like are known.

【0007】しかし、これら単なる添加剤による吸水性
樹脂のコーティングでは、吸水速度の向上やママコ防止
も不十分であり、特に、衛材分野などで重要視されてい
る加圧下吸水倍率(米国特許5147343号など)の
改善には、殆ど効果を示さないのが実状であった。ま
た、数μm〜数nmの微粒子状無機粉末の添加は、その
使用時や添加時に、粉塵発生による安全性の問題など見
られる場合もあった。
However, the coating of the water-absorbent resin with these simple additives is insufficient in improving the water-absorbing speed and preventing the mamako. In particular, the water-absorption capacity under pressure (US Pat. No. 5,147,343), which is important in the field of hygiene, etc. the improvement of No., etc.), was circumstances that most of no effect. Further, the addition of the finely divided inorganic powder having a particle size of several μm to several nm may cause a safety problem due to dust generation during use or during addition.

【0008】そこで、近年、吸水性樹脂の加圧下吸水倍
率の向上などを目的として、吸水性樹脂粒子を(b)表
面架橋する方法も多く提案されている。なお、これら吸
水性樹脂の表面架橋方法やその類似の技術は詳しくは、
米国特許4043952号,同4051086号,同4
340706号,同4497930号,同450743
8号,同4541871号,同4558091号,同4
587308号,同4666983号,同472709
7号,同4735987号,同4734478号,同4
755560号,同4771105号,同478351
0号,同4798861号,同4806578号,同4
973632号,同5026800号,同511501
1号,同5140076号,同5164459号,同5
244735号などの各種米国特許や、欧州特許031
7106号,同0514724号,同0536128
号,同0555692号や、日本国公開特許・特開昭6
0−147475号,同特開平2−153903号など
多くの文献に記載されている。
Therefore, in recent years, for the purpose of improving the absorbency against pressure of the water-absorbent resin, many methods have been proposed for surface-crosslinking the water-absorbent resin particles (b). For details of the surface cross-linking method for these water-absorbent resins and similar techniques,
U.S. Pat. Nos. 4043952, 4051086, and 4
No. 340706, No. 4497930, No. 450743
No. 8, No. 4541871, No. 4558091, No. 4
No. 587308, No. 4666983, No. 472709.
No. 7, No. 4735987, No. 4734478, No. 4
755560, 4771105, and 478351.
No. 0, No. 4798861, No. 4806578, No. 4
No. 973632, No. 5026800, No. 511501
No. 1, No. 5140076, No. 5164459, No. 5
US patents such as 244735 and European patent 031
No. 7106, No. 0514724, No. 0536128
No. 0555692, and Japanese Patent Publication No. Sho 6
It is described in many documents such as 0-147475 and JP-A-2-153903.

【0009】そこで、現在までに、これら表面架橋に用
いられる表面架橋剤として多くが提案され、例えば、多
価グリシジル化合物、ハロエポキシ化合物、多価イソシ
アネート化合物、多価アジリジン化合物(特開昭59−
189103号)、多価オキサゾリン化合物、多価アミ
ン化合物、多価アルコール(特開昭58−180233
号,特開昭61−16903号)、アルキレンカーボネ
ート(DE−4020780C)、グリオキサール(米
国特許4051086号,特開昭52−117393
号)、多価金属塩(特開昭51−136588号,特開
昭61−257235号,特開昭62−7745号)、
エピハロヒドリンとアンモニアまたはアミン類との反応
物(特開平2−248404号)、シランカップリング
剤(特開昭61−211305号,特開昭61−252
212号,特開昭61−264006号)、過酸化物ラ
ジカル開始剤(特開昭63−99211号)や、その
他、特定構造の特殊グリシジル化合物(特開昭62−5
0305号,特開昭61−213206号,特開昭63
−199205号,特開昭63−118308号,特開
平4−87638号,特開平1−201312号,特開
昭61−293228号)などが提案されている。
Therefore, many surface cross-linking agents used for these surface cross-links have been proposed so far, for example, polyvalent glycidyl compounds, haloepoxy compounds, polyvalent isocyanate compounds, polyvalent aziridine compounds (JP-A-59-59).
189103), polyhydric oxazoline compounds, polyhydric amine compounds, polyhydric alcohols (JP-A-58-180233).
No. 61, JP-A 61-16903), alkylene carbonate (DE-4020780C), glyoxal (US Pat. No. 4,510,865, JP-A 52-117393).
No.), polyvalent metal salts (JP-A-51-136588, JP-A-61-257235, JP-A-62-7745),
Reaction product of epihalohydrin with ammonia or amines (JP-A-2-248404), silane coupling agent (JP-A-61-211305, JP-A-61-252).
212, JP-A-61-264006), peroxide radical initiator (JP-A-63-99211), and other special glycidyl compounds having a specific structure (JP-A-62-5).
0305, JP-A-61-213206, JP-A-63
-199205, JP-A-63-118308, JP-A-4-87638, JP-A-1-201312, and JP-A-61-293228).

【0010】そして、これら表面架橋剤を大別すると、
(1)グリシジル化合物など開環反応性の架橋剤、
(2)イソシアネート化合物などの縮合反応性の架橋
剤、(3)多価金属などのイオン結合性の架橋剤、そし
て、(4)多価アルコールという脱水反応性のものに大
別される。
The surface cross-linking agents are roughly classified as follows.
(1) Ring-opening reactive crosslinking agent such as glycidyl compound,
(2) Condensation-reactive crosslinking agents such as isocyanate compounds, (3) Ion-bonding crosslinking agents such as polyvalent metals, and (4) Dehydration-reactive agents such as polyhydric alcohols.

【0011】上記4種の表面架橋剤のうち、(3)のイ
オン結合性の架橋剤では、吸水性樹脂官能基との結合力
が弱いため、加圧下吸水倍率などの改善効果が極めて低
い。更に、(1)〜(3)の架橋剤は反応性が高く、吸
水性樹脂に混合すると同時に反応し、吸水性樹脂の諸物
性の変化が起ってしまうために、混合後に時間をかけて
吸水性樹脂の表面近傍に均一に架橋剤を分布させること
が困難である。よって、上記した多くの表面架橋剤の添
加方法が提案されているにも拘らず、(1)〜(3)の
架橋剤では均一な架橋による良好な物性を達成すること
が困難である。また、グリシジル化合物などの特殊な架
橋剤は一般に高価であり、使い捨てを主分野とする吸水
性樹脂には、コスト問題が大きかった。
Among the above-mentioned four kinds of surface cross-linking agents, the ion-bonding cross-linking agent (3) has a weak binding force with the water-absorbent resin functional group, and therefore the effect of improving the water absorption capacity under pressure is extremely low. Further, the crosslinking agents (1) to (3) are highly reactive and react at the same time as they are mixed with the water-absorbent resin, resulting in changes in various physical properties of the water-absorbent resin. It is difficult to evenly distribute the crosslinking agent near the surface of the water absorbent resin. Therefore, it is difficult to achieve good physical properties by uniform cross-linking with the cross-linking agents (1) to (3), although many methods of adding the above-mentioned surface cross-linking agents have been proposed. Further, a special crosslinking agent such as a glycidyl compound is generally expensive, and a water-absorbent resin whose main field is disposable has a large cost problem.

【0012】しかも、通常、如何なる表面架橋剤を用い
ても、少なくとも一部は未反応で表面に残存する危険性
があるため、グリシジル化合物などのように高い反応性
を有する表面架橋剤が吸水性樹脂の表面に残存すること
は、当然、安全上で好ましくない。そこで、この残存す
る表面架橋剤を低減させる方法(特開平3−19570
5号)も提案されているが、複雑な工程を必要とする
上、実際の低減は極めて困難であった。
Moreover, in general, even if any surface cross-linking agent is used, at least a part thereof may remain unreacted and remain on the surface. Therefore, a surface cross-linking agent having high reactivity such as a glycidyl compound is water-absorbing. Remaining on the surface of the resin is naturally unfavorable for safety. Therefore, a method of reducing the remaining surface crosslinking agent (Japanese Patent Laid-Open No. 19570/1993)
No. 5) has been proposed, but it requires complicated steps and the actual reduction is extremely difficult.

【0013】それに対して、(4)多価アルコールとい
う脱水反応性の架橋剤は、物性面や安全性の面では優
れ、具体的には、食品添加物として用いられる様に安全
性が高い上、他の架橋剤の様に混合と同時に反応してし
まうような不都合はないため、混合後や加熱処理中であ
っても、吸水性樹脂の表面に徐々に均一分布させ均一な
表面処理を行うことが容易である。しかし、一般に多価
アルコールなどの架橋剤は、親水性や吸湿性が極めて高
いため、その混合条件や反応条件によっては吸水性樹脂
の内部まで浸透し、その効果を低下させてしまうことも
あった。
On the other hand, (4) the polyhydric alcohol, which is a dehydration-reactive crosslinking agent, is excellent in physical properties and safety, and specifically, it has high safety such that it is used as a food additive. Since there is no inconvenience that it reacts simultaneously with mixing like other cross-linking agents, even after mixing or during heat treatment, a uniform surface treatment is performed by gradually and uniformly distributing it on the surface of the water-absorbent resin. It is easy to do. However, in general, a cross-linking agent such as a polyhydric alcohol has extremely high hydrophilicity and hygroscopicity, so that it may penetrate into the inside of the water-absorbent resin depending on its mixing condition and reaction condition and may reduce its effect. .

【0014】また、物性面や安全面以外にも、近年注目
された吸水性樹脂の大きな問題として、梅雨時などの特
に湿度の高い時期の工場で実使用する際などに、吸水性
樹脂がブロッキングして凝集するという現象、即ち、吸
湿流動性の低下が時折発生することがあった。そこで、
かかる原因を鋭意追求した本発明者は、吸水性樹脂表面
に残存する表面架橋剤に由来する吸湿流動性の低下を見
いだしたのである。
In addition to physical properties and safety, water-absorbent resin is a major problem of water-absorbent resin, which has been attracting attention in recent years. When the water-absorbent resin is actually used in a factory at a particularly humid time such as rainy season, the water-absorbent resin is blocked. Then, a phenomenon of agglomeration, that is, a decrease in hygroscopic fluidity sometimes occurred. Therefore,
The present inventor, who has earnestly pursued such a cause, has found that the hygroscopic fluidity is lowered due to the surface crosslinking agent remaining on the surface of the water absorbent resin.

【0015】なお、吸水性樹脂のブロッキングを防止し
吸湿流動性を改善するために、数μm〜数nm程度の無
機微粉末を吸水性樹脂に添加する方法(特開昭59−8
0459号,特開平2−238035号や米国特許50
87656号)は提案されている。しかし、かかる無機
微粉末は吸水に関与しないために加圧下吸水倍率の改善
は見られず、高価で十分な吸湿流動性を得るには、少な
くとも0.1重量%以上、通常0.5重量%以上は必要
であり、コスト面や物性面で不利である。また、安全面
でも、かかる微粒子の添加は作業性が悪く、混合時に粉
塵として好ましくないものであった。
Incidentally, in order to prevent blocking of the water-absorbent resin and improve the hygroscopic fluidity, a method of adding an inorganic fine powder of about several μm to several nm to the water-absorbent resin (JP-A-59-8).
0459, Japanese Patent Laid-Open No. 2-238035 and US Pat.
87656) has been proposed. However, since such an inorganic fine powder does not participate in water absorption, no improvement in water absorption capacity under pressure is observed. To obtain expensive and sufficient hygroscopic fluidity, at least 0.1 wt% or more, usually 0.5 wt% The above is necessary and is disadvantageous in terms of cost and physical properties. Also, in terms of safety, the addition of such fine particles has poor workability and is not preferable as dust during mixing.

【0016】また、加圧下吸水倍率の向上のため、上記
した表面架橋がよく行われているが、通常十分な加圧下
吸水倍率の向上には強い架橋を必要(米国特許5164
459号)とし、これまで知られている如何なる表面架
橋剤を用いても、必然的に常圧での吸水倍率の大きな低
下を伴うものであった。よって、かかる表面架橋では、
常圧の吸水倍率を高く保ったまま、加圧下吸水倍率の大
きな改善効果を示すことは困難であった。
Further, the above-mentioned surface cross-linking is often carried out in order to improve the water absorption capacity under pressure, but strong crosslinking is usually required for sufficiently improving the water absorption capacity under pressure (US Pat. No. 5,164,164).
No. 459), no matter which surface cross-linking agent known so far was used, the water absorption capacity at atmospheric pressure was inevitably accompanied by a large decrease. Therefore, in such surface cross-linking,
It was difficult to exhibit a large effect of improving the water absorption capacity under pressure while keeping the water absorption capacity at normal pressure high.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記現状に鑑
みなされたものである。従って、本発明の目的は、吸水
性樹脂の表面を不活性添加剤でコーティングする方法や
架橋剤で更に表面架橋する方法において、(1)安全性
に優れ、(2)常圧の吸水倍率を高く保ったまま、加圧
下吸水倍率の大きな改善効果を示し、(3)高湿下でも
粉体の凝集を引き起こさない吸水性樹脂の改質方法、吸
水剤および吸水性樹脂組成物を得ることである。
The present invention has been made in view of the above situation. Therefore, an object of the present invention is to provide (1) excellent safety in a method of coating the surface of a water-absorbent resin with an inert additive or a method of further surface-crosslinking with a crosslinking agent, and (2) to obtain a water absorption capacity at normal pressure. (3) A method for modifying a water-absorbent resin that does not cause agglomeration of powder even under high humidity, a water-absorbent agent, and a water-absorbent resin composition, while maintaining a high value and showing a large effect of improving the water absorption capacity under pressure. is there.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは、
上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明者は、
特定の吸水性樹脂に対して、多価アルコールのケタール
化物,アセタール化物,不活性エーテル化物から選ばれ
た少なくとも1種の多価アルコール誘導体を添加して加
熱処理することで、上記問題がことごとく解決できるこ
とを見い出し、本発明を完成するに至った。
Means and Actions for Solving the Problems The present inventors have
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor found that
All of the above problems are solved by adding at least one polyhydric alcohol derivative selected from a ketalized product, an acetalized product, and an inactive etherified product of a polyhydric alcohol to a specific water-absorbing resin, and performing heat treatment. They have found what they can do and have completed the present invention.

【0019】即ち、本発明は、「中和率20〜98モル
%の酸基含有不飽和単量体および重合性架橋剤0.03
〜1モル%(対全単量体)を単量体濃度30〜45重量
%で含む単量体水溶液の重合によって得られた、粒度1
50〜1000μmの粒子が90重量%以上である吸水
性樹脂100重量部に、多価アルコールのケタール化
物、多価アルコールのアセタール化物、多価アルコール
のアルキルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも
1種の多価アルコール誘導体0.01〜9重量部を混合
した後、該混合物を160〜300℃の温度範囲で加熱
処理することを特徴とする吸水性樹脂の改質方法。」、
「中和率20〜98モル%の酸基含有不飽和単量体およ
び重合性架橋剤0.03〜1モル%(対全単量体)との
重合によって得られた、粒度150〜1000μmの粒
子が90重量%以上である吸水性樹脂を改質して得られ
る吸水剤であって、粒度が10〜1000μmの範囲、
20g/cm2での加圧下吸水倍率が27(ml/g)
以上、且つ、下記方法で測定される吸湿流動性の評価が
○であることを特徴とする吸水剤。吸湿流動性 JIS−Z8801標準篩1000μm通過物の吸水剤
の粉末2.0gを直径52mmのアルミカップの一面に
均一散布することで94mg/cm 2 の散布状態とした
後、温度25℃で湿度50%の恒温恒湿器中で30分間
吸湿させる。次いで、吸湿後のアルミカップを角度45
°の台に乗せ、アルミカップ上の吸水剤の流動性を吸湿
前の粉末と比較して調べる。なお、比較基準である吸湿
前の粉末は、角度45°のアルミカップ面を粉末状で流
れ落ちる。 結果は、以下の3段階で評価する。 ○:吸湿前と同様に流動性良好で、粉末が流れる △:粉末の一部がブロック化ないしアルミカップに付着 ×:粉末がブロック化またはフィルム化して殆ど流動性
なし 」、並びに「多価アルコールのケタール化物および
アセタール化物から選ばれる少なくとも1種の多価アル
コール誘導体と吸水性樹脂からなる吸水性樹脂組成
物。」に関するものである。
That is, the present invention provides "an acid group-containing unsaturated monomer having a neutralization ratio of 20 to 98 mol% and a polymerizable cross-linking agent of 0.03".
Particle size 1 obtained by polymerization of an aqueous monomer solution containing ˜1 mol% (relative to total monomers) at a monomer concentration of 30-45 wt%.
100 to 100 parts by weight of a water-absorbent resin in which particles of 50 to 1000 μm are 90% by weight or more, at least one selected from the group consisting of ketalized polyhydric alcohols, acetalized polyhydric alcohols and alkyl ethers of polyhydric alcohols A method for modifying a water absorbent resin, which comprises mixing 0.01 to 9 parts by weight of a polyhydric alcohol derivative and then heat-treating the mixture in a temperature range of 160 to 300 ° C. ",
"Acid group-containing unsaturated monomer having a neutralization rate of 20 to 98 mol% and a polymerizable cross-linking agent of 0.03 to 1 mol% (vs. all monomers), having a particle size of 150 to 1000 µm. A water-absorbing agent obtained by modifying a water-absorbent resin having particles of 90% by weight or more, having a particle size in the range of 10 to 1000 μm,
Water absorption capacity under pressure at 20 g / cm 2 is 27 (ml / g)
Above, and the evaluation of the hygroscopic fluidity measured by the following method
A water absorbing agent characterized by being . Moisture absorption and fluidity JIS-Z8801 standard sieve 1000 μm water absorbent
2.0g powder of powder on one side of aluminum cup of diameter 52mm
By applying evenly, 94 mg / cm 2 was applied.
After that, in a thermo-hygrostat at a temperature of 25 ° C and a humidity of 50% for 30 minutes
Absorb moisture. Then, place the aluminum cup after absorbing moisture at an angle of 45.
Place it on a ° table to absorb the fluidity of the water absorbent on the aluminum cup.
Check in comparison with the previous powder. Moisture absorption, which is a comparison standard
The previous powder flowed in powder form on the aluminum cup surface at an angle of 45 °.
Fall down. The results are evaluated in the following three stages. ◯: The fluidity is as good as before moisture absorption, and the powder flows. Δ: Part of the powder is blocked or adheres to the aluminum cup. ×: The powder is blocked or formed into a film and is almost fluid.
None "and" a water-absorbent resin composition comprising a water-absorbent resin and at least one polyhydric alcohol derivative selected from ketalized and acetalized polyhydric alcohols. "

【0020】以下、本発明を更に詳しく説明する。The present invention will be described in more detail below.

【0021】本発明において表面処理の対象となる吸水
性樹脂とは、水中において多量の水、好ましくは自重の
10〜1000倍、更に好ましくは20〜500倍の水
を吸水して膨潤し不溶性ヒドロゲルを生成する吸水性樹
脂であり、例えば、ポリアクリル酸塩架橋体、澱粉−ア
クリロニトリルグラフト重合体の加水分解物、澱粉−ア
クリル酸(塩)グラフト重合体、酢酸ビニル−アクリル
酸エステル共重合体の鹸化物、2−アクリルアミド−2
−メチルプロパンスルホン酸(塩)重合体、ポリアクリ
ルアミド架橋体の加水分解物、イソブチレン無水マレイ
ン酸共重合体中和物などを挙げることが出来るが、これ
らの中で、本発明ではその効果の面から、酸基含有単量
体および重合性架橋剤を用いて得られた高架橋の吸水性
樹脂が必須に用いられる。
In the present invention, the water-absorbent resin to be surface-treated means a large amount of water in water, preferably 10 to 1000 times its own weight, more preferably 20 to 500 times as much water as it absorbs water and swells to form an insoluble hydrogel. Which is a water-absorbent resin, for example, polyacrylic acid salt cross-linked product, hydrolyzate of starch-acrylonitrile graft polymer, starch-acrylic acid (salt) graft polymer, vinyl acetate-acrylic acid ester copolymer Saponification product, 2-acrylamide-2
-Methylpropanesulfonic acid (salt) polymer, hydrolyzate of polyacrylamide cross-linked product, neutralized product of isobutylene maleic anhydride copolymer, and the like can be mentioned. Therefore, the highly crosslinked water-absorbent resin obtained by using the acid group-containing monomer and the polymerizable crosslinking agent is essential.

【0022】先ず、本発明の改質の対象となる吸水性樹
脂を説明する。
First, the water absorbent resin to be modified according to the present invention will be described.

【0023】即ち、本発明の吸水性樹脂は、本発明の目
的を達成するため、必須に酸基含有不飽和単量体を単量
体として得られ、通常、その使用量は全単量体中で50
〜100モル%、好ましくは70〜100モル%、より
好ましくは90〜100モル%の範囲である。
That is, in order to achieve the object of the present invention, the water-absorbent resin of the present invention is essentially obtained by using an acid group-containing unsaturated monomer as a monomer. 50 in
To 100 mol%, preferably 70 to 100 mol%, more preferably 90 to 100 mol%.

【0024】本発明で必須に用いられる酸基含有不飽和
単量体としては、例えば、アクリル酸(塩)、メタクリ
ル酸(塩)、マレイン酸(塩)、無水マレイン酸
(塩)、β−アクリロイルオキシプロピオン酸(塩)、
フマール酸(塩)、クロトン酸(塩)、イタコン酸
(塩)、ビニルスルホン酸(塩)、スチレンスルホン酸
(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)、2−(メタ)アクリロイルエタ
ンスルホン酸(塩)、2−(メタ)アクリロイルプロパ
ンスルホン酸(塩)、スルホエトキシポリエチレングリ
コールモノ(メタ)アクリレートなどが例示されるが、
主成分としてこれらの中で、アクリル酸(塩)、メタク
リル酸(塩)、β−アクリロイルオキシプロピオン酸
(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)からなる群から選ばれた1種また
は2種以上が好ましく、アクリル酸(塩)がより好まし
い。
[0024] As the acid group-containing unsaturated monomer used in essential in the present invention, if example embodiment, the acrylic acid (salt), methacrylic acid (salt), maleic acid (salt), maleic anhydride (salt), beta -Acryloyloxypropionic acid (salt),
Fumaric acid (salt), crotonic acid (salt), itaconic acid (salt), vinylsulfonic acid (salt), styrenesulfonic acid (salt), 2- (meth) acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (salt), 2 - (meth) acryloyl ethanesulfonic acid (salt), 2- (meth) acryloyl propane sulfonic acid (salt), sulfoethoxy polyethylene glycol mono (meth) are shown acrylate such Dogarei,
Among these as the main component, acrylic acid (salt), methacrylic acid (salt), β-acryloyloxypropionic acid (salt), 2- (meth) acryloylethanesulfonic acid (salt), 2- (meth) acrylamide- One or more selected from the group consisting of 2-methylpropanesulfonic acid (salt) is preferable, and acrylic acid (salt) is more preferable.

【0025】上記本発明の酸基含有不飽和単量体は改質
効果の面から、通常、好ましくは部分中和で用いられ、
好ましくは20〜98モル%中和、より好ましくは30
〜95モル%中和、更に好ましくは50〜90モル%中
和である。本発明において、中和率がこの範囲をはずれ
た吸水性樹脂に対して、本発明の特定の多価アルコール
誘導体で表面改質しても、一般に表面改質効果が低くな
り易く、特に、初期の加圧下倍率や速度が低い。この差
は特に多価アルコールのアルキルエーテルを用いる場合
に顕著であり、よって特に、本発明で多価アルコールの
アルキルエーテルを用いる場合、必須に部分中和の酸基
含有単量体、最も好ましくは50〜90モル%中和の酸
基含有単量体より得られた吸水性樹脂が用いられる。な
お、これら酸基含有単量体の中和に用いられる塩基性物
質としては、炭酸(水素)塩、アルカリ金属の水酸化
物、アンモニア、有機アミンなどが挙げられる。
The above-mentioned acid group-containing unsaturated monomer of the present invention is usually and preferably partially neutralized from the viewpoint of modifying effect.
Preferably 20 to 98 mol% neutralization, more preferably 30
.About.95 mol% neutralization, more preferably 50 to 90 mol% neutralization. In the present invention, the water-absorbent resin having a neutralization ratio out of this range, even if surface-modified with the specific polyhydric alcohol derivative of the present invention, generally tends to have a low surface-modifying effect. Magnification and speed under pressure are low. This difference is particularly remarkable when an alkyl ether of a polyhydric alcohol is used, and thus, particularly when an alkyl ether of a polyhydric alcohol is used in the present invention, an acid group-containing monomer that is essentially partially neutralized, most preferably A water-absorbent resin obtained from a 50 to 90 mol% neutralized acid group-containing monomer is used. The basic substance used for neutralizing these acid group-containing monomers includes carbonic acid (hydrogen) salts, alkali metal hydroxides, ammonia, organic amines and the like.

【0026】また、上記酸基含有単量体に加え、その
他、ノニオン性不飽和単量体やカチオン性不飽和単量
体、疎水性不飽和単量体と併用してもよく、その使用量
は全単量体に対して通常0〜50モル%、好ましくは0
〜30モル%、より好ましくは0〜10モル%である。
In addition to the acid group-containing monomer, it may be used in combination with a nonionic unsaturated monomer, a cationic unsaturated monomer, or a hydrophobic unsaturated monomer. Is usually 0 to 50 mol%, preferably 0 based on all monomers.
-30 mol%, more preferably 0-10 mol%.

【0027】本発明で併用されるノニオン性不飽和単量
体として、例えば、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などが挙げ
られる。また、併用されるカチオン性不飽和単量体とし
て、例えば、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)アクリルアミドおよびその四級塩などが挙げられ
る。更に、併用できる疎水性不飽和単量体として、例え
ば、スチレン、塩化ビニル、ブタジエン、イソブテン、
エチレン、プロピレン、ステアリル(メタ)アクリレー
ト、ラウリル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
なお、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)ア
クリレート、酢酸ビニルなどの様に重合体後の官能基の
加水分解によって、親水性樹脂を形成する単量体を用い
てもよい。そして、これら併用できる単量体の中では、
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
トおよびその四級塩、アクリルアミドからなる1種また
は2種以上の親水性単量体が好ましい。
Examples of the nonionic unsaturated monomer used in the present invention include 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,
Examples thereof include polyethylene glycol mono (meth) acrylate, vinylpyridine, N-vinylpyrrolidone, N-acryloylpiperidine, N-acryloylpyrrolidine and the like. Examples of the cationic unsaturated monomer used in combination include N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth).
Examples thereof include acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide and quaternary salts thereof. Further, as the hydrophobic unsaturated monomer that can be used in combination, for example, styrene, vinyl chloride, butadiene, isobutene,
Examples thereof include ethylene, propylene, stearyl (meth) acrylate, and lauryl (meth) acrylate.
In addition, you may use the monomer which forms a hydrophilic resin by hydrolysis of the functional group after a polymer like methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, vinyl acetate. And among these monomers that can be used in combination,
One or more hydrophilic monomers composed of methoxy polyethylene glycol (meth) acrylate, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate and a quaternary salt thereof, and acrylamide are preferable.

【0028】吸水性樹脂を得るために、上記不飽和単量
体は重合性架橋剤と共に共重合され、重合体中に架橋構
造が導入される。重合性架橋剤の使用量は必須に、全単
量体に対して0.02〜5モル%の範囲である。ラジカ
ル自己架橋,放射線架橋,反応性架橋剤による架橋剤な
ど、重合性架橋剤を共重合しない架橋方法や、重合性架
橋剤の使用量が0.02モル%未満の低架橋では、常圧
の吸水倍率が高くなる場合があるが、一般に本発明の表
面改質の効果は低く、特に多価アルコールアルキルエー
テルを用いる改質方法の場合、加圧下吸水倍率向上など
の面で本発明の目的が達成されない。なお、重合性架橋
剤の使用量が5モル%を越えると、常圧の吸水倍率が低
下し過ぎて好ましくない。本発明の目的を達成する為
に、より好適な重合性架橋剤の使用量は0.03〜1モ
ル%、更には0.04〜0.5モル%の範囲である。
In order to obtain the water absorbent resin, the above unsaturated monomer is copolymerized with a polymerizable crosslinking agent to introduce a crosslinked structure into the polymer. The amount of the polymerizable cross-linking agent used is essentially in the range of 0.02 to 5 mol% based on all the monomers. Free-radical self-crosslinking, radiation cross-linking, cross-linking methods that do not copolymerize polymerizable cross-linking agents such as cross-linking agents with reactive cross-linking agents, and low cross-linking in which the amount of polymerizable cross-linking agents used is less than 0.02 mol% Although the water absorption capacity may be high, the effect of the surface modification of the present invention is generally low, and particularly in the case of a modification method using a polyhydric alcohol alkyl ether, the object of the present invention is to improve the water absorption capacity under pressure. Not achieved. When the amount of the polymerizable cross-linking agent used exceeds 5 mol%, the water absorption capacity at normal pressure is excessively reduced, which is not preferable. In order to achieve the object of the present invention, the more preferable amount of the polymerizable cross-linking agent used is in the range of 0.03 to 1 mol%, and further 0.04 to 0.5 mol%.

【0029】本発明で用いられる重合性架橋剤として
は、例えば、N,N´−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)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、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、
トリメチロールプロパントリ(β−アクリロイルオキシ
プロピオネート)、ポリエチレングリコールジ(β−ア
クリロイルオキシプロピオネート)、(メタ)アリロキ
シアルカン、グリセリンアクリレートメタクリレートな
どの1種または2種以上が例示されるが、より好ましく
は、多官能性アクリレートである。
The polymerizable cross-linking agent used in the present invention is, for example, N, N'-methylenebisacrylamide,
(Poly) ethylene glycol di (meth) acrylate,
(Poly) propylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate,
One or more of trimethylolpropane tri (β-acryloyloxypropionate), polyethylene glycol di (β-acryloyloxypropionate), (meth) allyloxyalkane, glycerin acrylate methacrylate, etc. are exemplified. , And more preferably a polyfunctional acrylate.

【0030】なお、上記重合性架橋剤に加えて、必要に
応じて重合前や重合中の単量体に対して、(ポリ)エチ
レングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)エチレ
ングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、エ
チレンジアミン、ポリエチレンイミン、アルキレンカー
ボネート(米国特許4813945号)、塩化アルミニ
ウムなどの反応性の架橋剤を0.001〜5モル%程度
併用してもよい。
In addition to the above-mentioned polymerizable cross-linking agent, (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, (poly) ethylene glycol, glycerin, pentaerythritol may be added to the monomer before or during the polymerization, if necessary. , Ethylenediamine, polyethyleneimine, alkylene carbonate (US Pat. No. 4,813,945), aluminum chloride and the like may be used in combination with about 0.001 to 5 mol% of a reactive crosslinking agent.

【0031】本発明で上記した単量体の重合はバルク重
合や沈澱重合でも可能であるが、通常、単量体を水や水
性液の溶液とすることが好ましい。単量体の濃度として
は飽和濃度を越えることも特に制限ないが、通常、20
重量%〜飽和濃度の範囲、好ましくは30〜45重量%
の範囲である。
The polymerization of the above-mentioned monomer in the present invention can be carried out by bulk polymerization or precipitation polymerization, but it is usually preferable to use the solution of water or an aqueous liquid as the monomer. The concentration of the monomer is not particularly limited to exceed the saturation concentration, but it is usually 20
% -Saturated concentration range, preferably 30-45% by weight
Is the range.

【0032】なお、重合に際して、各種親水性高分子や
界面活性剤、連鎖移動剤などを、重合前や重合中の単量
体に添加してもよい。これらの添加物は、米国特許40
76663号,同4286082号,同4320040
号,同4833222号,同5149750号,同52
64495号や、欧州特許03729831号,同04
96594号などに記載されている。
During the polymerization, various hydrophilic polymers, surfactants, chain transfer agents, etc. may be added to the monomers before or during the polymerization. These additives are described in US Pat.
76663, 42882, 432040
No. 4833222, No. 5149750, No. 52
64495 and European Patents 03729831, 04.
No. 96594 and the like.

【0033】本発明において、上記単量体を重合する方
法としては、例えば、ラジカル重合開始剤による重合、
放射線重合、電子線重合、光増感剤による紫外線重合な
ど公知の重合方法が特に制限なく用いられが、性能の優
れた吸水性樹脂を得るためには、ラジカル重合開始剤に
よる重合が好ましい。かかるラジカル重合法としては、
各種水溶液重合、逆相懸濁重合、逆相乳化重合などの公
知の重合方法が広く用いられるが、逆相懸濁重合または
水溶液重合が特に好ましい。尚、重合の際、連続重合,
半回分式重合,回分式重合の区別や、減圧,加圧,常圧
の区別は特に問わないし、更に、重合時に繊維や繊維状
基材などを共存させてもよい。
In the present invention, as a method for polymerizing the above-mentioned monomer, for example, polymerization by a radical polymerization initiator,
Known polymerization methods such as radiation polymerization, electron beam polymerization, and ultraviolet polymerization with a photosensitizer are used without particular limitation, but polymerization with a radical polymerization initiator is preferable in order to obtain a water-absorbent resin having excellent performance. As such a radical polymerization method,
Well-known polymerization methods such as various aqueous solution polymerization, reverse phase suspension polymerization and reverse phase emulsion polymerization are widely used, but reverse phase suspension polymerization or aqueous solution polymerization is particularly preferable. During the polymerization, continuous polymerization,
The distinction between the semi-batch polymerization and the batch polymerization and the distinction between depressurization, pressurization and normal pressure are not particularly limited, and a fiber, a fibrous base material and the like may coexist during the polymerization.

【0034】なお、かかる吸水性樹脂の重合方法は、米
国特許4625001号,同4769427号,同48
73299号,同4093776号,同4367323
号,同4446261号,同4552938号,同46
83274号,同4690996号,同4721647
号,同4738867号,同4748076号,同48
80886号,同4957984号,同4985514
号,同4985518号,同5026800号,同50
98775号,同5124416号,同5247225
号などに例示されている。
The method of polymerizing the water-absorbent resin is described in US Pat. Nos. 4,625,001, 4,769,427 and 48.
73299, 4093776, and 4376323.
Nos. 4,446,261, 4,552,938, 46
83274, 4690996, and 4721647.
Nos. 4,387,867, 4748076, 48
80886, 4957984, 4985514
No. 4,985,518, 5026800, 50
98775, 5124416, 5247225.
No., etc.

【0035】本発明で重合に用いられるラジカル重合開
始剤としては、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)二塩酸塩などの公知の重合開始剤
が広く用いられ、また、これら重合開始剤と亜硫酸(水
素)塩やL−アスコルビン酸などの還元剤の併用や、重
合時の紫外線,放射線などの併用も制限はない。尚、こ
れらラジカル重合開始剤は重合系に一括添加してもよい
し、逐次添加してもよいが、その使用量は全単量体に対
して、通常0.001〜2モル%、好ましくは0.01
〜1モル%の範囲である。
As the radical polymerization initiator used in the polymerization in the present invention, sodium persulfate, t-butyl hydroperoxide, hydrogen peroxide, 2,2'-azobis (2
-Amidino propane) dihydrochloride and the like known polymerization initiators are widely used. Further, these polymerization initiators are used in combination with a reducing agent such as a sulfite (hydrogen) salt or L-ascorbic acid, ultraviolet rays or radiation during polymerization. There is no limit to the combined use such as. These radical polymerization initiators may be added to the polymerization system all at once or may be added one after another, but the amount thereof is usually 0.001 to 2 mol% with respect to all the monomers, preferably 0.01
Is in the range of to 1 mol%.

【0036】本発明の吸水性樹脂の製造方法では、表面
改質効果をより高めるため、重合により得られたゲル状
重合体に好ましくは加熱乾燥が行われる。本発明で用い
られる加熱乾燥方法としては、熱風乾燥、特定水蒸気に
よる乾燥(米国特許4920202号)、赤外線乾燥、
マイクロ波乾燥(米国特許5075344号)、減圧乾
燥、ドラムドライヤー乾燥、疎水性有機溶剤中での共沸
脱水などの吸水性樹脂の製造に用いられる公知の乾燥方
法が制限なく適用可能である。なお、乾燥に先だって、
欧州特許497623号などの方法で重合ゲルを予め粉
砕してもよいし、米国特許5229487号などの方法
で乾燥器への供給をコントールしてもよい。
In the method for producing a water absorbent resin of the present invention, the gel polymer obtained by polymerization is preferably dried by heating in order to further enhance the surface modification effect. The heating and drying method used in the present invention includes hot air drying, drying with specific steam (US Pat. No. 4,920,202), infrared drying,
Known drying methods used for producing a water-absorbent resin such as microwave drying (US Pat. No. 5,075,344), reduced pressure drying, drum dryer drying, azeotropic dehydration in a hydrophobic organic solvent and the like can be applied without limitation. In addition, prior to drying,
The polymer gel may be pre-milled by a method such as European Patent 497623, or the supply to the dryer may be controlled by a method such as US Pat. No. 5,229,487.

【0037】本発明ではこれらの乾燥方法によって、重
合後のゲル状重合体を固形分80%以上、更には90%
以上まで加熱乾燥することが好ましい。また、本発明に
おける乾燥温度は好ましくは130〜250℃、より好
ましくは150〜220℃の範囲である。かかる乾燥温
度や固形分を外れると、本発明の表面改質を行っても、
十分な効果が得られない場合や、また、残存モノマーの
増加が見られる場合がある。
In the present invention, the gel-like polymer after the polymerization is solidified by 80% or more, further 90% by the drying method.
It is preferable to heat and dry up to the above. The drying temperature in the present invention is preferably 130 to 250 ° C, more preferably 150 to 220 ° C. If the drying temperature or the solid content is removed, the surface modification of the present invention is performed,
In some cases, a sufficient effect cannot be obtained, and in some cases, the amount of residual monomer increases.

【0038】以上の様にして得られた吸水性樹脂は粉末
状が好ましく、その形状は不定型,球状,棒状など特に
問わないが、好ましくは球状または不定型、より好まし
くは、他の基材との複合化や成形が容易な不定型であ
る。また、かかる吸水性樹脂に対して、更に粉砕や造
粒、分級などを行ってその粒度を調整してもよい。そし
て、本発明の目的をより達成するのには、表面改質前の
吸水性樹脂の粒度は、その粒子の90重量%以上が粒度
100〜2000μm、更に好ましくは125〜140
0μm、最も好ましくは150〜1000μmの範囲に
調製される。
The water-absorbent resin obtained as described above is preferably in the form of powder, and its shape is not particularly limited, such as amorphous, spherical, rod-like, but preferably spherical or amorphous, more preferably other base materials. It is an amorphous type that can be easily compounded and molded with. Further, the particle size of the water absorbent resin may be adjusted by further pulverizing, granulating, classifying or the like. In order to further achieve the object of the present invention, the particle size of the water absorbent resin before surface modification is such that 90% by weight or more of the particles have a particle size of 100 to 2000 μm, more preferably 125 to 140.
The thickness is adjusted to 0 μm, most preferably 150 to 1000 μm.

【0039】以上の様にして得られた特定の吸水性樹脂
に対して、本発明では、多価アルコールのケタール化
、多価アルコールのアセタール化物、多価アルコール
のアルキルエーテルから選ばれた少なくとも1種の多価
アルコール誘導体を添加して加熱処理され表面改質がな
される。
[0039] for a particular water-absorbing resin obtained in the above manner, in the present invention, ketals products of polyhydric alcohols, polyhydric alcohols A acetal compound, a polyhydric alcohol
At least one polyhydric alcohol derivative is heated with the addition of surface modification selected from A Ruki ethers of is made.

【0040】本発明の表面改質に必須に用いられる多価
アルコールのケタール化物(以下、単に多価アルコール
ケタールと呼ぶ。),多価アルコールのアセタール化物
(以下、単に多価アルコールアセタールと呼ぶ。),お
よび多価アルコールのアルキルエーテルから選ばれる多
価アルコール誘導体は以下に例示される。
A ketalized product of a polyhydric alcohol (hereinafter simply referred to as a polyhydric alcohol ketal) and an acetalized product of a polyhydric alcohol (hereinafter simply referred to as a polyhydric alcohol acetal), which are indispensable for the surface modification of the present invention. ), And polyhydric alcohol derivatives selected from alkyl ethers of polyhydric alcohols are exemplified below.

【0041】本発明の表面処理で必須に用いられる多価
アルコール誘導体の構造は特に制限ないが、好ましく
は、特に多価アルコールアルキルエーテルの場合は必須
に、複数の水酸基を有しない多価アルコール誘導体であ
り、その1分子中の水酸基はゼロまたは1である。ま
た、この多価アルコール誘導体は、フリーのカルボキシ
ル基、燐酸基、スルホン酸基、或いはそれらの無機塩の
形の官能基を有していることができる。
The structure of the polyhydric alcohol derivative used in the surface treatment of the present invention is not particularly limited, but it is preferable that the polyhydric alcohol derivative does not have a plurality of hydroxyl groups, especially in the case of a polyhydric alcohol alkyl ether. And the number of hydroxyl groups in one molecule is zero or one. Further, this polyhydric alcohol derivative can have a free carboxyl group, phosphoric acid group, sulfonic acid group, or a functional group in the form of an inorganic salt thereof.

【0042】これら多価アルコール誘導体は、通常、多
価アルコールやその前駆体であるエチレンオキサイドな
どの環状エーテル、メタリルアルコールなどの不飽和ア
ルコールなどど、アルコール,ケトン,アルデヒドなど
との反応によって得られる。
These polyhydric alcohol derivatives are usually obtained by reacting polyhydric alcohols and their precursors such as cyclic ethers such as ethylene oxide and unsaturated alcohols such as methallyl alcohol with alcohols, ketones, aldehydes and the like. To be

【0043】本発明の多価アルコール誘導体として、具
体的には、ジオールの誘導体(例えば、エチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、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、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレ
ングリコール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジ
オール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジ
オール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオ
ール、2−ブテン−1,4−ジオール、2−ブチン−
1,4−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、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,2−
シクロヘキサンジオール、1,3−シクロヘキサンジオ
ール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,7−ヘプ
タンジオール、1,8−オクタンジオール、2−エチル
−1,3−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオー
ル、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジ
オール、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジ
エタノールアミン、N−ブチルジエタノールアミン、グ
リセロ燐酸などの誘導体)、トリオールの誘導体(例え
ば、グリセロール、2−エチル−2−ヒドロキシメチル
−1,3−プロパンジオール、トリメチロールプロパン
などの誘導体)、テトロールの誘導体(例えば、ペンタ
エリスリトールなどの誘導体)、ヘキサノールの誘導体
(例えば、ジペンタエリスリトール、ソルビトールなど
の誘導体)、オクタノールの誘導体(例えば、トリペン
タエリスリトールなどの誘導体)、その他、ポリグリセ
リンの誘導体などが例示される。
Specific examples of the polyhydric alcohol derivative of the present invention include diol derivatives (eg, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-). Propylene glycol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2-butene-1 , 4-diol, 2-butyne-
1,4-diol, 1,5-pentanediol, 1,6
-Hexanediol, 1,2-cyclohexanedimethanol, 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,2-
Cyclohexanediol, 1,3-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 1,9-nonanediol, 1 , 10-decanediol, 1,12-dodecanediol, N-methyldiethanolamine, N-ethyldiethanolamine, N-butyldiethanolamine, derivatives of glycerophosphoric acid, etc., derivatives of triol (eg, glycerol, 2-ethyl-2-hydroxy) Methyl-1,3-propanediol, derivatives such as trimethylolpropane), tetrol derivatives (eg, pentaerythritol, etc.), hexanol derivatives (eg, dipentaerythritol, sorbitol, etc.), octa Lumpur derivatives (e.g., derivatives such as tripentaerythritol), other, etc. derivatives of polyglycerol are exemplified.

【0044】そして、これらの多価アルコール誘導体の
中では、エチレングリコール、ジエチレングリコール、
トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジ
エタノールアミン、トリエタノールアミン、グリセリ
ン、トリメチロールプロパン、1,3−プロパンジオー
ル、2,3−プロパンジオール、ペンタエリスリトー
ル、ソルビトール、ポリグリセリン、グリセロ燐酸の誘
導体から選ばれた多価アルコール誘導体がより好まし
い。
Among these polyhydric alcohol derivatives, ethylene glycol, diethylene glycol,
Polyethylene glycol, polyethylene glycol, diethanolamine, triethanolamine, glycerin, trimethylolpropane, 1,3-propanediol, 2,3-propanediol, pentaerythritol, sorbitol, polyglycerin, glycerophosphoric acid derivatives A polyhydric alcohol derivative is more preferable.

【0045】本発明で用いられる多価アルコール誘導体
の内、多価アルコールケタールや多価アルコールアセタ
ールは、先に示した多価アルコールと、脂肪族または芳
香族のケトンやアルデヒドと多価アルコールとのエーテ
ル化によって通常得られ、その構造は特に制限ないが、
好ましくは、(パラ)ホルムアルデヒド,アセトアルデ
ヒド,ベンズアルデヒドより選ばれる化合物より得られ
る多価アルコールケタールや多価アルコールアセタール
であり、より好ましくは、アセトンより得られるイソプ
ロピリデン構造のケタールである。そして、効果の面か
ら、これら本発明で用いられるケタールやアセタールの
沸点は常圧で好ましくは70℃以上、より好ましくは1
00℃以上、更に好ましくは120℃以上のものが用い
られる。
Among the polyhydric alcohol derivatives used in the present invention, polyhydric alcohol ketals and polyhydric alcohol acetals include polyhydric alcohols described above and aliphatic or aromatic ketones or aldehydes and polyhydric alcohols. Usually obtained by etherification, the structure is not particularly limited,
A polyhydric alcohol ketal or a polyhydric alcohol acetal obtained from a compound selected from (para) formaldehyde, acetaldehyde and benzaldehyde is preferable, and a ketal having an isopropylidene structure obtained from acetone is more preferable. From the viewpoint of the effect, the boiling point of the ketal or acetal used in the present invention is preferably 70 ° C. or higher, and more preferably 1 at normal pressure.
One having a temperature of 00 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher is used.

【0046】よって、これら本発明に用いられる多価ア
ルコールケタールまたは多価アルコールアセタールをよ
り具体的に例示すると、アセトンエチレンケタール、シ
クロヘキサノンエチレンケタール、ベンゾフェノンエチ
レンケタール、2−ベンジル−1,3−ジオキソランな
どのグリコール誘導体、1,2−メチレングリセリン、
1,3−メチレングリセリン、1,2−エチリデングリ
セリン、1,3−エチリデングリセリン、1,2−イソ
プロピリデングリセリン、1,3−イソプロピリデング
リセリン、ベンジリデングリセリンなどのグリセリンケ
タールやアセタールなどの3価アルコールのケタールや
アセタール、ジイソプロピリデンペンタエリトリット、
ジベンジリデンペンタエリトリットなどの4価アルコー
ルのケタールやアセタール、1,4−3,5−ジベンジ
リデンキシリット、2,4−3,5−イソプロピリデン
キシリットなどの5価アルコールのケタールやアセター
ルなどが例示される。これら各種多価アルコールケター
ルやアセタールの内、本発明の表面改質法では、好まし
くはグリセリンまたはエチレングリコールのケタールや
アセタール、より好ましくはグリセリンのケタールまた
はアセタール、更により好ましくは2,2−ジメチル−
1,3−ジオキソラン−4−メタノールが用いられる。
Therefore, more specific examples of the polyhydric alcohol ketal or polyhydric alcohol acetal used in the present invention include acetone ethylene ketal, cyclohexanone ethylene ketal, benzophenone ethylene ketal, 2-benzyl-1,3-dioxolane and the like. A glycol derivative of 1,2-methyleneglycerin,
Trihydric alcohols such as 1,3-methyleneglycerin, 1,2-ethylideneglycerin, 1,3-ethylideneglycerin, 1,2-isopropylideneglycerin, 1,3-isopropylideneglycerin, benzylideneglycerin and other glycerine ketals and acetals. Ketal, acetal, diisopropylidene pentaerythritol,
Ketals and acetals of tetrahydric alcohols such as dibenzylidene pentaerythritol, ketals and acetals of pentahydric alcohols such as 1,4-3,5-dibenzylidene xylit and 2,4-3,5-isopropylidene xylit Is exemplified. Among these various polyhydric alcohol ketals and acetals, in the surface modification method of the present invention, preferably ketals and acetals of glycerin or ethylene glycol, more preferably ketals or acetals of glycerin, and even more preferably 2,2-dimethyl-
1,3-dioxolane-4-methanol is used.

【0047】また、本発明で用いられる多価アルコール
誘導体の内、多価アルコールアルキルエーテルは通常、
上記した多価アルコールと脂肪族アルコールとのエーテ
ル化によって得られ、具体的には、メタノール,エタノ
ール,n−プロパノール,iso−プロパノール,n−
ブタノール,iso−ブタノール,t−ブタノール,n
−ペンタノール,iso−ペンタノール,neo−ペン
タノール,n−ヘキサノール,シクロヘキサノールなど
の各種脂肪族アルコールやフェノールなどの各種芳香族
アルコールによる多価アルコールエーテルが例示される
が、より好ましくは、炭素数4以下の脂肪族モノアルコ
ールによって得られる多価アルコールアルキルエーテル
であり、その沸点は常圧で100℃以上、好ましくは1
20℃以上の多価アルコールアルキルエーテルである。
Of the polyhydric alcohol derivatives used in the present invention, the polyhydric alcohol alkyl ether is usually
Obtained by etherification of the above-mentioned polyhydric alcohol and aliphatic alcohol, and specifically, methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-
Butanol, iso-butanol, t-butanol, n
Examples of the polyhydric alcohol ether include various aliphatic alcohols such as -pentanol, iso-pentanol, neo-pentanol, n-hexanol, and cyclohexanol and various aromatic alcohols such as phenol, but more preferably carbon. It is a polyhydric alcohol alkyl ether obtained from an aliphatic monoalcohol having a number of 4 or less, and its boiling point is 100 ° C. or higher at atmospheric pressure, preferably 1
It is a polyhydric alcohol alkyl ether having a temperature of 20 ° C. or higher.

【0048】よって、これら本発明に用いられる多価ア
ルコールアルキルエーテルをより具体的に例示すると、
エチレングリコールモノメチルエーテル,エチレングリ
コールモノエチルエーテル,エチレングリコールモノn
−プロピルエーテル,エチレングリコールモノiso−
プロピルエーテル,エチレングリコールモノn−ブチル
エーテルなどの各種エチレングリコールモノアルキルエ
ーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル,ジ
エチレングリコールモノエチルエーテル,ジエチレング
リコールモノn−プロピルエーテル,ジエチレングリコ
ールモノiso−プロピルエーテル,ジエチレングリコ
ールモノn−ブチルエーテルなどの各種ジエチレングリ
コールモノアルキルエーテル、トリエチレングリコール
モノメチルエーテル,トリエチレングリコールモノエチ
ルエーテル,トリエチレングリコールモノn−プロピル
エーテル,トリエチレングリコールモノiso−プロピ
ルエーテル,トリエチレングリコールモノn−ブチルエ
ーテルなどの各種トリエチレングリコールモノアルキル
エーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル,
プロピレングリコールモノエチルエーテル,プロピレン
グリコールモノn−プロピルエーテル,プロピレングリ
コールモノiso−プロピルエーテル,プロピレングリ
コールモノn−ブチルエーテルなどの各種プロピレグリ
コールモノアルキルエーテル、ジプロピレングリコール
モノn−プロピルエーテル,ジプロピレングリコールモ
ノiso−プロピルエーテル,ジプロピレングリコール
モノn−ブチルエーテルなどの各種ジプロピレグリコー
ルモノアルキルエーテル、などの分子内に1つの水酸基
を有する多価アルコールエーテルに加え、更に、エチレ
ングリコールジn−ブチルエーテル,ジエチレングリコ
ールジエチルエーテル,トリエチレングリコールジメチ
ルエーテル,テトラエチレンジメチルエーテル,テトラ
エチレングリコールメチルエチルエーテルなど、分子内
に水酸基を有さない多価アルコールエーテルが例示され
る。本発明では、これら多価アルコールエーテルの内、
好ましくは(ポリ)エチレングリコールモノアルキルエ
ーテルが用いられ、そのn数は1〜10、より好ましく
は1〜4、更に好ましくは1である。
Therefore, when the polyhydric alcohol alkyl ether used in the present invention is specifically exemplified,
Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monon
-Propyl ether, ethylene glycol monoiso-
Various ethylene glycol monoalkyl ethers such as propyl ether, ethylene glycol mono n-butyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono n-propyl ether, diethylene glycol mono iso-propyl ether, diethylene glycol mono n-butyl ether, etc. Various triethylene glycol monoalkyl such as monoalkyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol mono n-propyl ether, triethylene glycol mono iso-propyl ether, triethylene glycol mono n-butyl ether Ether, propi Glycol monomethyl ether,
Various propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono n-propyl ether, propylene glycol mono iso-propyl ether, propylene glycol mono n-butyl ether, dipropylene glycol mono n-propyl ether, dipropylene glycol In addition to polyhydric alcohol ethers having one hydroxyl group in the molecule, such as various isopropyglycol monoalkyl ethers such as mono-iso-propyl ether and dipropylene glycol mono-n-butyl ether, ethylene glycol di-n-butyl ether and diethylene glycol are further added. Diethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene dimethyl ether, tetraethylene glycol Such as methyl ethyl ether, polyhydric alcohol ethers having no hydroxyl group in the molecule are exemplified. In the present invention, among these polyhydric alcohol ethers,
Preferably, (poly) ethylene glycol monoalkyl ether is used, and the n number thereof is 1 to 10, more preferably 1 to 4, and further preferably 1.

【0049】上記した多価アルコールのケタール化物
多価アルコールのアセタール化物、多価アルコールのア
ルキルエーテルから選ばれた少なくとも1種の多価アル
コール誘導体の本発明における使用量は広く用いられる
が、本発明の目的をより達成するために、吸水性樹脂の
固形分100重量部に対して、好ましくは0.001〜
30重量部、より好ましくは0.005〜10重量部、
更により好ましくは0.01〜9重量部、最も好ましく
は0.5〜8重量部の割合であり、特に、アルキルエー
テルの場合、10重量部以上では過剰になり易く、よっ
て、9重量部以下である。
A ketalized product of the above polyhydric alcohol ,
Polyhydric alcohols A acetal compound, the amount used in the present invention of at least one polyhydric alcohol derivative selected from A <br/> Ruki ethers of polyhydric alcohols are widely used, but more achieve the object of the present invention In order to do so, preferably 0.001 to 100 parts by weight of the solid content of the water absorbent resin.
30 parts by weight, more preferably 0.005 to 10 parts by weight,
The proportion is more preferably 0.01 to 9 parts by weight, and most preferably 0.5 to 8 parts by weight. Particularly, in the case of alkyl ether, if it is 10 parts by weight or more, it tends to be excessive, and therefore 9 parts by weight or less Is.

【0050】吸水性樹脂に対して、本発明の多価アルコ
ールのケタール化物、多価アルコールのアセタール化
物、多価アルコールのアルキルエーテルから選ばれる少
なくとも1種の多価アルコール誘導体を添加する方法は
公知の方法が用いられ、吸水性樹脂に直接多価アルコー
ル誘導体やその溶液・分散液を添加する方法や、溶媒に
分散させた吸水性樹脂に多価アルコール誘導体を添加す
る方法などが挙げられる。前者の方法を用いる場合、よ
り均一な多価アルコール誘導体の添加のために、酸化珪
素微粉末などの無機化合物や界面活性剤を極少量用いて
もよい。
A method for adding at least one polyhydric alcohol derivative selected from the ketalized product of the polyhydric alcohol, the acetalized product of the polyhydric alcohol, and the alkyl ether of the polyhydric alcohol to the water-absorbent resin is known. The method described above is used, and examples thereof include a method of directly adding a polyhydric alcohol derivative or a solution / dispersion thereof to a water absorbent resin, and a method of adding a polyhydric alcohol derivative to a water absorbent resin dispersed in a solvent. In the case of using the former method, a very small amount of an inorganic compound such as silicon oxide fine powder or a surfactant may be used in order to more uniformly add the polyhydric alcohol derivative.

【0051】また、多価アルコール誘導体を吸水性樹脂
に添加する際、溶液または乳化分散液として添加しても
よい。用いられる溶媒としては、メチルアルコール、エ
チルアルコール、n−プロピルアルコール、iso−プ
ロピルアルコール、アセトン、テトラヒドロフランなど
の沸点100℃未満の親水性有機溶剤や水が好ましい。
その使用量は、吸水性樹脂の固形分100重量部に対し
て、通常20重量部以下、より好ましくは、8重量部以
下の割合である。
When the polyhydric alcohol derivative is added to the water absorbent resin, it may be added as a solution or an emulsion dispersion. As the solvent used, hydrophilic organic solvents having a boiling point of less than 100 ° C. such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, iso-propyl alcohol, acetone and tetrahydrofuran, and water are preferable.
The amount used is usually 20 parts by weight or less, and more preferably 8 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the solid content of the water absorbent resin.

【0052】本発明において、吸水性樹脂と多価アルコ
ール誘導体とを混合した後に加熱処理を行う際、表面処
理効果などから、水が存在していることが好ましい。よ
って、乾燥した吸水性樹脂を用いる場合、多価アルコー
ル誘導体と同時または別途に水も添加することが好まし
く、その量は吸水性樹脂の固形分100重量部当り、2
0重量部以下、好ましくは0.5〜10重量部の範囲で
ある。
In the present invention, when heat treatment is performed after mixing the water-absorbent resin and the polyhydric alcohol derivative, it is preferable that water be present in view of the effect of surface treatment. Therefore, when using the dried water-absorbent resin, it is preferable to add water at the same time as or separately from the polyhydric alcohol derivative, and the amount thereof is 2 per 100 parts by weight of the solid content of the water-absorbent resin.
The amount is 0 parts by weight or less, preferably 0.5 to 10 parts by weight.

【0053】上記手法に従って、吸水性樹脂と多価アル
コール誘導体とを混合した後、本発明では加熱処理が必
須に行われる。混合後に加熱処理が行われない場合、加
圧下吸水倍率の向上は見られない。
After the water-absorbent resin and the polyhydric alcohol derivative are mixed according to the above-mentioned method, the heat treatment is essential in the present invention. If heat treatment is not performed after mixing, no improvement in water absorption capacity under pressure is observed.

【0054】加熱処理温度は必須に160〜300℃、
好ましくは170〜250℃、より好ましくは190〜
240℃の範囲である。160℃未満では、加熱処理に
時間がかかり生産性の低下を起こすのみならず、均一で
強固な表面処理が達成されにくく、300℃を越える高
温では吸水性樹脂に熱劣化が起こる場合があるので注意
が必要である。また、加熱処理を促進させるため、乳
酸,クエン酸,酒石酸,コハク酸,燐酸などの各種有機
酸や無機酸を0〜10重量部程度共存させてもよい。
The heat treatment temperature is essentially 160 to 300 ° C.,
Preferably 170 to 250 ° C, more preferably 190 to 250 ° C.
It is in the range of 240 ° C. If the temperature is lower than 160 ° C, not only the heat treatment will take a long time to cause a decrease in productivity, but also a uniform and strong surface treatment is difficult to be achieved, and if the temperature exceeds 300 ° C, the water absorbent resin may be thermally deteriorated. Caution must be taken. Further, in order to accelerate the heat treatment, various organic acids such as lactic acid, citric acid, tartaric acid, succinic acid, phosphoric acid and inorganic acids may be coexistent in an amount of 0 to 10 parts by weight.

【0055】なお、加熱時間は目的とする表面処理効果
や加熱温度などによって適宜決定されるが通常1分から
10時間、好ましくは5分から3時間の範囲である。な
お、上記温度範囲であれば好適な物性が得られるが、後
述する吸水性樹脂の加圧下吸水倍率が25(ml/g)
以上、好ましくは27(ml/g)以上を示すまで該温
度範囲で加熱処理することがより好ましい。
The heating time is appropriately determined depending on the desired surface treatment effect, heating temperature, etc., but is usually in the range of 1 minute to 10 hours, preferably 5 minutes to 3 hours. In the above temperature range, suitable physical properties can be obtained, but the water absorption capacity of the water absorbent resin described below is 25 (ml / g).
It is more preferable to perform heat treatment within the above temperature range, preferably up to 27 (ml / g) or more.

【0056】加熱処理を行う方法としては公知の手段が
用いられ、(1)吸水性樹脂に直接多価アルコール誘導
体を添加した後そのまま加熱処理する方法や、(2)溶
媒に分散させた吸水性樹脂に多価アルコール誘導体を添
加した後分散させたまま加熱処理する方法や、(3)分
散媒から濾過して加熱処理する方法などが挙げられる。
これら方法の中では、多量の溶媒を用いない(1)また
は(3)の方法、特に(1)の方法が好ましい。なお、
加熱処理装置については特に制限はなく、熱風乾燥機、
流動層乾燥機、ナウター式乾燥機などの公知の装置が用
いられる。
As a method for carrying out the heat treatment, known means are used. (1) a method of directly adding a polyhydric alcohol derivative to a water-absorbent resin and then heat-treating as it is, or (2) a water-absorbing agent dispersed in a solvent. Examples thereof include a method in which a polyhydric alcohol derivative is added to a resin and then heat-treated while being dispersed, and (3) a method in which heat treatment is performed by filtering from a dispersion medium.
Among these methods, the method (1) or (3) which does not use a large amount of solvent, and the method (1) is particularly preferable. In addition,
There is no particular limitation on the heat treatment device, a hot air dryer,
Known devices such as a fluidized bed dryer and a Nauta type dryer are used.

【0057】従来、架橋剤を用いた表面架橋による加圧
下吸水倍率の向上には、常圧の吸水倍率の大きな低下を
伴うものであった。しかし、従来の架橋剤に代えて、多
価アルコールのケタール化物、多価アルコールのアセタ
ール化物、多価アルコールアルキルエーテルから選ばれ
る少なくとも1種を化合物を使用する本発明の表面改質
方法では、常圧の吸水倍率を高く保ったまま、加圧下吸
水倍率の優れた向上効果を示す。また、発明で用いられ
る多価アルコール誘導体は通常不活性な化合物であり、
従来多用されていた多価グリシジル化合物の様に混合と
同時に物性が変化してしまう不都合もないため、吸水性
樹脂への均一な混合が容易であり、更に、多価アルコー
ル誘導体は多価アルコールなどと比べ疎水性で吸水性樹
脂の内部に浸透しにくいためとも推定されるが、混合が
容易で、しかも、処理剤が浸透し易い高含水率の吸水性
樹脂や重合後の含水ゲルの表面処理も容易に行え好まし
い。また、本発明の多価アルコール誘導体は、たとえ残
存しても吸湿流動性や安全性の問題もない。
Conventionally, improvement of the water absorption capacity under pressure by surface cross-linking using a crosslinking agent has been accompanied by a large decrease in the water absorption capacity under normal pressure. However, in place of the conventional cross-linking agent, a ketalized product of a polyhydric alcohol, an acetalized product of a polyhydric alcohol, a polyhydric alcohol alkyl ether, at least one selected from compounds is used in the surface modification method of the present invention. It exhibits an excellent effect of improving the water absorption capacity under pressure while maintaining a high water absorption capacity under pressure. The polyhydric alcohol derivative used in the invention is usually an inactive compound,
Since there is no inconvenience that the physical properties of the polyhydric glycidyl compound, which have been frequently used, are changed at the same time as mixing, it is easy to uniformly mix it with the water-absorbent resin. It is presumed that it is more hydrophobic and does not easily penetrate into the water-absorbent resin, but it is easy to mix and the treatment agent easily penetrates. Can be easily performed and is preferable. Further, the polyhydric alcohol derivative of the present invention has no problem of hygroscopic fluidity and safety even if it remains.

【0058】以上の様にして得られた本発明の吸水性樹
脂は粉末状で好適に用いられるが、更に造粒してもよい
し、必要により他の基材を併用することで、シート状,
繊維状,ゲル状,フィルム状,ブロック状,ペレット状
などに成形加工してもよい。なお、吸水性樹脂の造粒方
法は、米国特許4732968号,同4734478
号,同5002986号,同5112902号,同52
48709号や、欧州特許450922号,同4800
31号などに例示されている。
The water-absorbent resin of the present invention obtained as described above is preferably used in the form of powder, but it may be further granulated, and if necessary, it may be used in combination with another substrate to form a sheet. ,
It may be formed into a fiber, gel, film, block, or pellet. The method for granulating the water absorbent resin is described in US Pat. Nos. 4,732,968 and 4,734,478.
Issue No. 5002986, No. 5112902, No. 52
48709 and European Patents 450922 and 4800.
No. 31, etc. are illustrated.

【0059】更に、表面改質前の吸水性樹脂や改質後の
吸水性樹脂に対して、還元剤、不活性無機物、酸化剤、
酸化防止剤、界面活性剤、消臭剤などの各種添加剤を添
加して、その諸物性を改善してもよい。なお、かかる吸
水性樹脂への添加剤は、米国特許4179367号,同
4190563号,同4500670号,同46937
13号,同4812486号,同4929717号,同
4959060号,同4972019号,同50789
92号,同5087656号,同5229488号や、
欧州特許0009977号などに例示されている。
Further, for the water absorbent resin before surface modification and the water absorbent resin after modification, a reducing agent, an inert inorganic substance, an oxidizing agent,
Various physical properties may be improved by adding various additives such as an antioxidant, a surfactant and a deodorant. Additives to the water-absorbent resin are disclosed in U.S. Pat. Nos. 4,179,367, 4,190,563, 4,500,670, and 4,6937.
No. 13, No. 4812486, No. 4929717, No. 49959060, No. 4972019, No. 50789.
No. 92, No. 5087656, No. 5229488,
It is exemplified in European Patent No. 0009977.

【0060】また、発明の表面改質方法は新規な吸水
剤、即ち、中和率20〜98モル%の酸基含有不飽和単
量体および重合性架橋剤0.03〜1モル%(対全単量
体)の重合によって得られた、粒度150〜1000μ
mの粒子が90重量%以上である吸水性樹脂を改質して
得られる吸水剤であって、粒度が10〜1000μm、
好ましくは45〜1000μmの範囲、20g/cm 2
での加圧下吸水倍率が27(ml/g)以上、且つ、9
4mg/cm2の散布状態で温度25℃で湿度50%で
少なくとも30分間は、傾斜角45°で流動性を保つこ
とを特徴とする表面改質された吸水剤をも提供する。
Further, the surface modification method of the present invention is a novel water absorbing agent, that is , an acid group-containing unsaturated monovalent compound having a neutralization ratio of 20 to 98 mol%.
Polymer and polymerizable cross-linking agent 0.03 to 1 mol% (vs. total unit weight)
Particle size 150-1000μ obtained by the polymerization of
by modifying the water absorbent resin in which the particles of m are 90% by weight or more
A resultant water-absorbing agent, the particle size is 10 to 1000 [mu] m,
Preferably in the range of 45 to 1000 μm, 20 g / cm 2
Pressure under absorption water ratio in the 27 (ml / g) or more and 9
There is also provided a surface-modified water-absorbing agent characterized in that it retains fluidity at a tilt angle of 45 ° for at least 30 minutes at a temperature of 25 ° C and a humidity of 50% in a sprayed state of 4 mg / cm 2 .

【0061】従来、多価アルコールや多価グリシジルに
よる表面架橋によって加圧下吸水倍率が向上された吸水
性樹脂は知られていたが、しかし、本発明者によって、
かかる表面架橋が吸湿流動性の低下の原因となっている
ことが見いだされた。また、従来、吸湿流動性の改良
に、数μm〜数nm程度の無機微粉末を吸水性樹脂に添
加する方法は提案されているが、この場合には加圧下吸
水倍率が向上しないばかりか、かえって低下するという
問題点も有していた。更に、本発明の吸水剤において、
その形状が不定形粒子状であることにより上記効果を保
持したまま、パルプ等の他の素材との複合が容易になる
ことも見いだされた。
Heretofore, a water-absorbent resin whose water absorption capacity under pressure has been improved by surface cross-linking with a polyhydric alcohol or a polyhydric glycidyl has been known, but by the present inventor,
It has been found that such surface cross-linking causes a decrease in hygroscopic fluidity. Further, conventionally, in order to improve the hygroscopic fluidity, a method of adding an inorganic fine powder of about several μm to several nm to a water-absorbent resin has been proposed, but in this case, not only the water absorption capacity under pressure does not improve, On the contrary, it also had a problem of decreasing. Furthermore, in the water absorbing agent of the present invention,
It was also found that the irregular shape of the particles facilitates the compounding with other materials such as pulp while maintaining the above effect.

【0062】従って、本発明の吸水剤は、単に加圧下吸
水倍率が高いのみならず、温度25℃で湿度50%で少
なくとも30分は、傾斜角45°で流動性を保つという
新規な特徴を有しており、通常のオムツ工場などでの実
使用に梅雨時でも十分に耐える上に、10μm未満の粒
子も実質上含まれていないので、工場などでの実使用で
も粉塵発生が実質上観測されないという新規な吸水剤で
ある。
Therefore, the water-absorbing agent of the present invention not only has a high water-absorption capacity under pressure, but also has a novel characteristic that it maintains fluidity at an inclination angle of 45 ° at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 50% for at least 30 minutes. Since it has enough resistance to use in normal diaper factories even during the rainy season, and virtually no particles smaller than 10 μm are included, dust is virtually observed even in actual use in factories. It is a new water-absorbing agent that is not used.

【0063】また、本発明は、多価アルコールのケター
ル化物およびアセタール化物から選ばれる少なくとも1
種の多価アルコール誘導体と吸水性樹脂からなる新規な
吸水性樹脂組成物をも提供する。本発明の新規な吸水性
樹脂組成物は、加熱処理によって、加圧下吸水倍率の大
幅な向上や、温度25℃で湿度50%で少なくとも30
分は傾斜角45°で流動性を保つのみならず、その組成
物自身は可塑性や成形性に加え、予期せぬ事に耐尿性に
も優れた新規な吸水性樹脂組成物である。
The present invention also provides at least one ketalized or acetalized polyhydric alcohol.
There is also provided a novel water-absorbent resin composition comprising a polyhydric alcohol derivative and a water-absorbent resin. The novel water-absorbent resin composition of the present invention is heated to significantly improve the water absorption capacity under pressure, and at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 50%, at least 30%.
The component is a novel water-absorbent resin composition that not only maintains fluidity at an inclination angle of 45 °, but that the composition itself has unexpectedly excellent urine resistance in addition to plasticity and moldability.

【0064】なお、吸水性樹脂の耐尿性とは、尿で膨潤
した吸水性樹脂が経時的に劣化し崩壊してしまう現象を
防止することを言い、特定の添加剤を吸水性樹脂に加え
ることによる耐尿性の付与方法(米国特許497201
9号,米国特許4863989号,欧州特許03729
81号,特開昭63−127754号,特開昭63−1
18375号,特開昭63−153060号,特開昭6
3−272349号,特開昭64−33158号)など
が多く提案されているが、今回、偶然にも、多価アルコ
ールのケタール化物およびアセタール化物から選ばれる
少なくとも1種の多価アルコール誘導体と吸水性樹脂か
らなる吸水性樹脂組成物が高い耐尿性を有することが見
いだされた。
The urine resistance of the water-absorbent resin means to prevent the phenomenon that the water-absorbent resin swollen with urine deteriorates and collapses with time, and a specific additive is added to the water-absorbent resin. Method for imparting urinary resistance by the method (US Pat. No. 4,971,201)
9, US Pat. No. 4,863,989, European Patent 03729
81, JP-A-63-127754, JP-A-63-1.
18375, JP 63-153060, JP 6
No. 3-272349, JP-A-64-33158) and the like have been proposed, but, by chance, at least one polyhydric alcohol derivative selected from ketalized and acetalized polyhydric alcohols and water absorption. It was found that the water absorbent resin composition made of a water-soluble resin has high urine resistance.

【0065】よって、本発明の吸水剤や吸水性樹脂組
物は、安全で加圧下吸水倍率が高いのみならず、しか
も、吸湿流動性や耐尿性に優れるため、紙おむつ,生理
用ナプキン,タンポンなどの各種衛材分野、包帯,湿布
剤,医療廃液処理剤などの医療分野、鮮度保持シートな
どの食品分野、結露防止シート,油中水分除去剤などの
産業分野,その他、農園芸用保水剤などに広く使用でき
る。
[0065] Thus, water absorbent and water-absorbent resin sets composition as the present invention is not only highly safe and absorbency against pressure, moreover, is excellent in moisture absorption fluidity and urine resistance, disposable diapers, sanitary napkins, Various sanitary materials such as tampons, medical fields such as bandages, poultices, and medical waste liquid treatment agents, food fields such as freshness retention sheets, dew condensation prevention sheets, industrial fields such as water-in-oil removers, and other water retention for agriculture and horticulture. Can be widely used as an agent.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上、吸水性樹脂の表面を不活性添加剤
でコーティングする方法や架橋剤で更に表面架橋する従
来の方法に比べ、本発明の表面改質方法は、以下(1)
〜(3)などの優れた特徴を有する。
As described above, in comparison with the conventional method of coating the surface of the water absorbent resin with an inert additive and the conventional method of further surface crosslinking with a crosslinking agent, the surface modification method of the present invention has the following (1)
It has excellent characteristics such as (3).

【0067】(1)多価グリシジルなどの架橋剤を使用
する従来の方法や、無機微粉末を添加する従来の方法に
比べ、残存架橋剤や粉塵微粉末の問題もなく安全性に優
れている。
(1) Compared with the conventional method of using a crosslinking agent such as polyvalent glycidyl and the conventional method of adding an inorganic fine powder, there is no problem of residual crosslinking agent or fine dust powder, and safety is excellent. .

【0068】(2)従来の架橋剤を用いる場合に比べ、
常圧の吸水倍率を高く保ったまま、加圧下吸水倍率の大
きな改善効果を示す。
(2) Compared with the case of using a conventional crosslinking agent,
It shows a great effect of improving the water absorption capacity under pressure while keeping the water absorption capacity at normal pressure high.

【0069】(3)高湿下でも粉体の凝集を引き起こさ
ないし、多価アルコールのケタール化物やアセタール化
物との組成物とすることで耐尿性の向上も示す。
[0069] (3) It does not cause agglomeration of the powder even under high humidity, is also shown improvement in urine resistance in composition and be Rukoto of polyhydric alcohols ketal compound or an acetal compound.

【0070】[0070]

【実施例】以下、実施例によって本発明を説明するが、
本発明の範囲がこれらの実施例にのみ限定されるもので
はない。尚、実施例に記載の諸物性は下記の試験方法に
よって測定した値を示す。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples.
The scope of the invention is not limited to only these examples. The physical properties described in the examples are values measured by the following test methods.

【0071】(1)吸水倍率 定圧の吸水倍率はティーバッグ試験法によって求めた。
即ち、吸水剤0.2gを不織布製のティーバッグ式袋
(40*150mm)に均一に入れ、0.9重量%塩化
ナトリウム水溶液中に浸漬した。1時間後にティーバッ
グ式袋を引き上げ、一定時間水切りを行った後、ティー
バッグ式袋の重量を測定し、以下の式で吸水倍率を算出
した。
(1) Water absorption ratio The water absorption ratio at constant pressure was determined by the tea bag test method.
That is, 0.2 g of the water absorbing agent was uniformly put in a non-woven tea bag type bag (40 * 150 mm) and immersed in a 0.9 wt% sodium chloride aqueous solution. After one hour, the tea bag-type bag was pulled up and drained for a certain period of time, then the weight of the tea-bag-type bag was measured, and the water absorption capacity was calculated by the following formula.

【0072】[0072]

【数1】 [Equation 1]

【0073】(2)加圧下吸収倍率 加圧下吸水倍率は、説明断面図(第1図)に示した吸水
剤の加圧下吸収倍率の測定装置によって求めた。
(2) Absorption capacity under load The water absorption capacity under load was determined by the apparatus for measuring the absorption capacity under load of the water-absorbing agent shown in the explanatory sectional view (FIG. 1).

【0074】即ち、人工尿(溶液中に尿素1.9重量
%、NaCl0.8重量%、CaCl20.1重量%、
MgSO40.1重量%有する脱イオン水)で満たされ
たビュレット1の上口2に栓3をし、測定台4と空気口
5を等高位にセットし、次いで、測定台4中の直径70
mmのガラスフィルター(NO.1)6上に濾紙7を載
せる。また、別途、直径55mmの支持円筒10の下端
部に不織布8を固定させ、不織布8上に吸水剤0.2g
を均一に散布し、更に20g/cm 2の荷重を載せる。
そして、この不織布−吸水剤−荷重を備えた支持円筒
を、ガラスフィルター6の上の濾紙7上に載せ、30分
間放置後、吸水剤が濾紙7を通じて吸収した人工尿の量
(Aml)をビュレットで読み取り、以下の式で加圧下
吸収倍率(ml/g)を求めた。
That is, artificial urine (1.9 wt% urea in the solution, 0.8 wt% NaCl, 0.1 wt% CaCl 2 ,
The top 2 of the burette 1 filled with 0.1% by weight of MgSO 4 ( deionized water) was capped with the stopper 3, and the measuring table 4 and the air port 5 were set at the same height, and then the diameter in the measuring table 4 was set. 70
The filter paper 7 is placed on the glass filter (NO. 1) 6 mm. Separately, the non-woven fabric 8 is fixed to the lower end of the support cylinder 10 having a diameter of 55 mm, and 0.2 g of the water absorbing agent is placed on the non-woven fabric 8.
Is evenly distributed, and a load of 20 g / cm 2 is further applied.
Then, this non-woven fabric-water absorbing agent-supporting cylinder provided with a load was placed on the filter paper 7 on the glass filter 6 and left for 30 minutes, and then the amount (Aml) of artificial urine absorbed by the water absorbing agent through the filter paper 7 was buretted. Then, the absorption capacity under pressure (ml / g) was determined by the following formula.

【0075】[0075]

【数2】 [Equation 2]

【0076】(3)吸湿流動性 JIS−Z8801標準篩1000μm通過物の吸水剤
の粉末2.0gを直径52mmのアルミカップの一面に
均一散布することで94mg/cm2の散布状態とした
後、温度25℃で湿度50%の湿器中で30分間
吸湿させた。次いで、吸湿後のアルミカップを角度45
°の台に乗せ、アルミカップ上の吸水剤の流動性を吸湿
前の粉末と比較して調べた。なお、比較基準である吸湿
前の粉末は、角度45°のアルミカップ面を粉末状で流
れ落ちる。
(3) Moisture absorption and flowability JIS-Z8801 standard sieve 1000 μm After passing 2.0 g of a powder of a water absorbent as a permeation product on one surface of an aluminum cup having a diameter of 52 mm, a dispersion state of 94 mg / cm 2 was obtained. was moisture 30 minutes at humidity of 50% constant temperature constant humidity vessel at a temperature 25 ° C.. Then, place the aluminum cup after absorbing moisture at an angle of 45.
The fluidity of the water absorbing agent on the aluminum cup was examined by placing it on a table at a temperature of 50 ° C and comparing it with the powder before moisture absorption. It should be noted that the powder before moisture absorption, which is a comparison reference, flows down in powder form on the aluminum cup surface at an angle of 45 °.

【0077】結果は、○(吸湿前と同様に流動性良好
で、粉末が流れる),△(粉末の一部がブロック化ない
しアルミカップに付着),×(粉末がブロック化または
フィルム化して殆ど流動性なし)の3段階で評価し、○
の状態を本発明では流動性を保つと定義する。
The results are as follows: ○ (flowability is good as before moisture absorption, powder flows), △ (part of powder is blocked or adheres to aluminum cup), × (powder is blocked or filmed) No liquidity) evaluated in 3 stages, ○
In the present invention, the state of is defined as maintaining fluidity.

【0078】(4)耐尿性 健康な成人男子10人より均等にサンプリングした人尿
を用いて、100ml蓋付ガラス瓶中で吸水性樹脂2g
を25倍に膨潤させ、温度37℃相対湿度90%の雰囲
気下に所定時間放置した。16時間後の膨潤ゲルの様子
を目視で観察すると共に、同時に膨潤ゲルの1時間水可
溶分を測定し、吸水性樹脂に溶解による水可溶分の大小
で吸水性樹脂の尿劣化を数値化した。
(4) Urine resistance Using human urine evenly sampled from 10 healthy adult males, 2 g of water-absorbent resin in a 100 ml glass bottle with a lid.
Was swelled 25 times and left in an atmosphere of a temperature of 37 ° C. and a relative humidity of 90% for a predetermined time. The appearance of the swollen gel after 16 hours was visually observed, and at the same time, the water-soluble content of the swollen gel was measured for 1 hour. Turned into

【0079】なお、水可溶分の測定は、固形分で吸水性
樹脂0.5gをイオン交換水1L中で攪拌し膨潤・分散
させ、1時間攪拌後に膨潤ゲルを濾紙で濾過し、濾液の
固形分を測定することで求めた。
The water-soluble component was measured by swelling and dispersing 0.5 g of the water-absorbent resin in 1 L of ion-exchanged water as a solid component, stirring the swelled gel for 1 hour, and then filtering the swollen gel with a filter paper. It was determined by measuring the solid content.

【0080】(製造例1)中和率75モル%で濃度37
%の部分中和アクリル酸アルカリ金属塩の水溶液550
0gに、重合性内部架橋剤としてトリメチロールプロパ
ントリアクリレート(対全単量体0.05モル%)を溶
解させた後、内容積10Lでシグマ型羽根を2本有する
ジャケット付きステンレス製双腕型ねつか機(ニーダ
ー)に蓋をつけた反応器中で窒素置換した。次いで、ニ
ーダーのブレードを攪拌しながら、該単量体に重合開始
剤として過硫酸ナトリウム0.2モル%とL−アスコル
ビン酸0.01モル%を添加した。1分後に重合が開始
し、16分後には含水ゲル重合体は約5mmの径に細分
化され、重合を開始して60分後に含水ゲル重合体を取
り出し、150℃の熱風で60分間乾燥した。乾燥物を
振動ミルを用いて粉砕し、JIS−Z8801標準篩8
50〜45μmを分級することで、150μm未満の粒
子を4重量%含む不定形で固形分96%の吸水性樹脂
(1)を得た。
(Production Example 1) Neutralization rate of 75 mol% and concentration of 37
% Partially Neutralized Acrylic Acid Alkali Metal Salt Aqueous Solution 550
Trimethylolpropane triacrylate (0.05 mol% of all monomers) as a polymerizable internal cross-linking agent was dissolved in 0 g, and the inner volume was 10 L and the jacketed stainless steel double-armed type having two sigma type blades Nitrogen was purged in a reactor equipped with a lid on a kneader. Next, while the blade of the kneader was being stirred, 0.2 mol% of sodium persulfate and 0.01 mol% of L-ascorbic acid were added as polymerization initiators to the monomer. Polymerization started after 1 minute, and after 16 minutes, the hydrogel polymer was subdivided into particles having a diameter of about 5 mm. 60 minutes after initiation of the polymerization, the hydrogel polymer was taken out and dried with hot air at 150 ° C. for 60 minutes. . The dried product is crushed using a vibration mill, and JIS-Z8801 standard sieve 8
By classifying 50 to 45 μm, a water-absorbent resin (1) having a solid content of 96% in an amorphous form containing 4% by weight of particles less than 150 μm was obtained.

【0081】(製造例2)製造例1において、重合性架
橋剤の使用量を0.1モル%(対全単量体)とする以外
は、製造例1と全く同様に重合や乾燥などを行い、15
0μm未満の粒子を4重量%含む不定形で固形分96%
の吸水性樹脂(2)を得た。
(Production Example 2) Polymerization and drying were conducted in the same manner as in Production Example 1 except that the amount of the polymerizable cross-linking agent used was 0.1 mol% (relative to all monomers). Done, 15
96% solid content in an amorphous form containing 4% by weight of particles less than 0 μm
Water absorbent resin (2) was obtained.

【0082】(製造例3)製造例1において、重合性架
橋剤の使用量を0.01モル%(対全単量体)とする以
外は、製造例1と全く同様に重合や乾燥などを行い、1
50μm未満の粒子を4重量%含む不定形で固形分96
%の吸水性樹脂(3)を得た。
(Production Example 3) Polymerization and drying were conducted in the same manner as in Production Example 1 except that the amount of the polymerizable cross-linking agent used was 0.01 mol% (relative to all monomers). Done 1
96% by weight of amorphous particles containing 4% by weight of particles less than 50 μm
% Water absorbent resin (3) was obtained.

【0083】(製造例4)製造例1において、単量体と
して、未中和で濃度37%のアクリル酸水溶液5500
gに、重合性内部架橋剤としてトリメチロールプロパン
トリアクリレート(対全単量体0.05モル%)を溶解
させる以外は実施例1と同様に重合を行った。重合開始
剤を添加して1分後に重合が開始し、16分後には含水
ゲル重合体は約5mmの径に細分化されていた。重合開
始後60分で、含水ゲル重合体を取り出し、48重量%
苛性ソーダ水溶液1765gでフェノールフタレインを
指示薬として、含水ゲル状重合体中の酸基の75モル%
を中和した。以下、実施例1と同様に乾燥した後、同様
に粉砕や分級を行い、150μm未満の粒子を4重量%
含む不定形で固形分96%の吸水性樹脂(3)を得た。
(Production Example 4) In Production Example 1, as the monomer, an unneutralized 37% aqueous solution of acrylic acid 5500 was used.
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that trimethylolpropane triacrylate (0.05 mol% of all monomers) as a polymerizable internal crosslinking agent was dissolved in g. Polymerization started 1 minute after the addition of the polymerization initiator, and 16 minutes later, the hydrogel polymer was finely divided into particles having a diameter of about 5 mm. 60 minutes after the initiation of polymerization, the hydrogel polymer was taken out, and 48% by weight
With 1765 g of a caustic soda aqueous solution, using phenolphthalein as an indicator, 75 mol% of acid groups in the hydrogel polymer
Neutralized. Thereafter, after being dried in the same manner as in Example 1, the same pulverization and classification are carried out to obtain 4% by weight of particles of less than 150 μm.
A water-absorbent resin (3) having an amorphous shape and a solid content of 96% was obtained.

【0084】(実施例1)製造例1で得られた吸水性樹
脂(1)100部に、エチレングリコールモノエチルエ
ーテル(沸点135℃)6部,水6部を混合した後、得
られた混合物を195℃で2時間加熱処理することで吸
水剤(a)を得た。
Example 1 100 parts of the water-absorbent resin (1) obtained in Production Example 1 was mixed with 6 parts of ethylene glycol monoethyl ether (boiling point 135 ° C.) and 6 parts of water, and then the resulting mixture was obtained. Was heated at 195 ° C. for 2 hours to obtain a water absorbing agent (a).

【0085】尚、以下、実施例および比較例の分析結果
は全て表1に示すが、得られた吸水剤の粒度は全て実質
850〜45μmの範囲であった。
The analysis results of Examples and Comparative Examples are all shown in Table 1 below, but the particle sizes of all the water absorbing agents obtained were substantially in the range of 850 to 45 μm.

【0086】(実施例2)実施例1において、混合物の
加熱処理を温度210℃で30分に変更する以外は実施
例1と同様に行い吸水剤(b)を得た。 (実施例3)実施例1において、混合物の加熱処理を温
度180℃で2時間に変更する以外は実施例1と同様に
行い吸水剤(c)を得た。
Example 2 A water absorbing agent (b) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the heat treatment of the mixture was changed to 210 ° C. for 30 minutes. (Example 3) A water absorbing agent (c) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the heat treatment of the mixture was changed to 180 ° C for 2 hours.

【0087】(実施例4)吸水性樹脂(1)100部
に、エチレングリコールモノメチルエーテル(沸点12
5℃)2部,水6部を混合した後、得られた混合物を1
95℃で90分間加熱処理することで吸水剤(d)を得
た。
Example 4 100 parts of the water absorbent resin (1) was mixed with ethylene glycol monomethyl ether (boiling point 12
(5 ° C) 2 parts and 6 parts of water were mixed, and the resulting mixture was mixed with 1 part.
A water absorbing agent (d) was obtained by heat treatment at 95 ° C for 90 minutes.

【0088】(実施例5)吸水性樹脂(1)100部
に、エチレングリコールモノブチルエーテル(沸点17
1℃)3部,水3部,イソプロパノール6部を混合した
後、得られた混合物を195℃で90分間加熱処理する
ことで吸水剤(e)を得た。
Example 5 100 parts of the water absorbent resin (1) was mixed with ethylene glycol monobutyl ether (boiling point: 17).
After mixing 3 parts of water (1 ° C.), 3 parts of water, and 6 parts of isopropanol, the resulting mixture was heated at 195 ° C. for 90 minutes to obtain a water absorbing agent (e).

【0089】(実施例6)吸水性樹脂(1)100部
に、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(沸点2
18℃)3部,水3部を混合した後、得られた混合物を
195℃で2時間加熱処理することで吸水剤(f)を得
た。
Example 6 To 100 parts of the water absorbent resin (1) was added diethylene glycol monoethyl ether (boiling point 2
(18 ° C.) and 3 parts of water were mixed, and the resulting mixture was heat-treated at 195 ° C. for 2 hours to obtain a water absorbing agent (f).

【0090】(実施例7)吸水性樹脂(1)100部
に、ジエチレングリコールジエチルエーテル(沸点18
8℃)3部,水3部を混合した後、得られた混合物を1
95℃で2.5時間加熱処理することで吸水剤(g)を
得た。
Example 7 100 parts of the water absorbent resin (1) was mixed with diethylene glycol diethyl ether (boiling point 18).
(8 ° C.) 3 parts of water and 3 parts of water were mixed, and the resulting mixture was mixed with 1 part.
A water absorbing agent (g) was obtained by heat treatment at 95 ° C. for 2.5 hours.

【0091】(実施例8)吸水性樹脂(1)100部
に、エチレングリコールジブチルエーテル3部を混合し
た後、得られた混合物を195℃で1時間加熱処理する
ことで吸水剤(h)を得た。
Example 8 100 parts of the water absorbent resin (1) was mixed with 3 parts of ethylene glycol dibutyl ether, and the resulting mixture was heated at 195 ° C. for 1 hour to give the water absorbing agent (h). Obtained.

【0092】(実施例9)吸水性樹脂(1)100部
に、2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン−2−メ
タノール(別名;1,2−ジイソプロピリデングリセリ
ン)0.7部,水3部,イソプロパノール8部を混合し
た後、得られた混合物を195℃で75分間加熱処理す
ることで吸水性樹脂組成物(i)を得た。
Example 9 0.7 part of 2,2-dimethyl-1,3-dioxolane-2-methanol (also known as 1,2-diisopropylideneglycerin) was added to 100 parts of the water absorbent resin (1). After mixing 3 parts of water and 8 parts of isopropanol, the resulting mixture was heat-treated at 195 ° C. for 75 minutes to obtain a water absorbent resin composition (i).

【0093】(実施例10)製造例2で得られた吸水性
樹脂(2)100部に、2−ベンジル−1,3−ジオキ
ソランを2部,水3部,エタノール8部を混合した後、
得られた混合物を195℃で75分間加熱処理すること
で吸水性樹脂組成物(j)を得た。
Example 10 To 100 parts of the water absorbent resin (2) obtained in Production Example 2 were mixed 2 parts of 2-benzyl-1,3-dioxolane, 3 parts of water and 8 parts of ethanol.
The water-absorbent resin composition (j) was obtained by heat-treating the obtained mixture at 195 ° C. for 75 minutes.

【0094】(実施例11,12)実施例1で得られた
吸水性樹脂(1)100重量部に、1,2−ジイソプロ
ピリデングリセリンを10部および5部混合して、それ
ぞれ多価アルコールケタール化物を10部および5部含
む吸水性樹脂組成物(k),(l)を得た。吸水性樹脂
組成物(k),(j)および吸水性樹脂(1)の耐尿性
を測定した所、吸水性樹脂(1)は目視でもゲルが劣化
しており、その可溶分は25重量%と多量であったが、
吸水性樹脂組成物(k)および(j)のゲルはしっかり
しており、その可溶分は17%および19重量%と大幅
に少なく耐尿性を示した。
(Examples 11 and 12) 100 parts by weight of the water absorbent resin (1) obtained in Example 1 was mixed with 10 parts and 5 parts of 1,2-diisopropylideneglycerin to prepare polyhydric alcohols. Water absorbent resin compositions (k) and (l) containing 10 parts and 5 parts of the ketal compound were obtained. When the urine resistance of the water-absorbent resin compositions (k) and (j) and the water-absorbent resin (1) was measured, the water-absorbent resin (1) was visually deteriorated in gel and its soluble content was 25 Although it was a large amount of weight%,
The gels of the water-absorbent resin compositions (k) and (j) were firm, and the soluble contents thereof were significantly reduced to 17% and 19% by weight, showing urine resistance.

【0095】(比較例1)実施例1において、混合物の
加熱温度を150℃に変更する以外は実施例1と同様に
行い比較吸水剤(a)を得た。 (比較例2)実施例1において、吸水性樹脂(1)に代
えて、製造例3で重合性架橋剤0.01モル%より得ら
れた吸水性樹脂原末(3)を用いる以外は実施例1と同
様に、エチレングリコールモノエチルエーテルなどの混
合および加熱処理することで比較吸水剤(b)を得た。
Comparative Example 1 A comparative water absorbing agent (a) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the heating temperature of the mixture was changed to 150 ° C. (Comparative Example 2) Example 2 is repeated except that in place of the water absorbent resin (1) in Example 1, the water absorbent resin bulk powder (3) obtained from 0.01 mol% of the polymerizable crosslinking agent in Production Example 3 is used. Similar to Example 1, a comparative water absorbing agent (b) was obtained by mixing ethylene glycol monoethyl ether and the like and heating.

【0096】(比較例3)実施例1において、吸水性樹
脂(1)に代えて、製造例4で未中和のアクリル酸より
得られた吸水性樹脂(4)を用いる以外は実施例1と同
様に、エチレングリコールモノエチルエーテルなどの混
合および加熱処理することで比較吸水剤(c)を得た。
(Comparative Example 3) Example 1 except that the water absorbent resin (1) in Example 1 was replaced with the water absorbent resin (4) obtained from unneutralized acrylic acid in Production Example 4. Similarly to the above, a comparative water absorbing agent (c) was obtained by mixing ethylene glycol monoethyl ether and the like and performing heat treatment.

【0097】(比較例4)実施例6において、ジエチレ
ングリコールモノエチルエーテルに代えてエチレングリ
コールを同じく3部用いる以外は実施例6と同様に行
い、以下、同様に混合および加熱処理することで比較吸
水剤(d)を得た。
(Comparative Example 4) Comparative Example 4 was carried out in the same manner as in Example 6 except that 3 parts of ethylene glycol was used instead of diethylene glycol monoethyl ether in the same manner as in Example 6. The agent (d) was obtained.

【0098】(比較例5)実施例6において、ジエチレ
ングリコールモノエチルエーテルに代えてエチレングリ
コールジグリシジルエーテルを同じく3部用いる以外は
実施例6と同様に行い、以下、同様に混合および加熱処
理することで比較吸水剤(d)を得た。
(Comparative Example 5) The procedure of Example 6 was repeated, except that 3 parts of ethylene glycol diglycidyl ether was used instead of diethylene glycol monoethyl ether, and the same mixing and heat treatments were performed. A comparative water absorbing agent (d) was obtained.

【0099】(比較例6〜9)製造例1〜4で得られた
吸水性樹脂(1)〜(4)をそのまま、比較吸水剤
(f)〜(i)として用いた。
(Comparative Examples 6 to 9) The water absorbent resins (1) to (4) obtained in Production Examples 1 to 4 were used as they are as comparative water absorbing agents (f) to (i).

【0100】(比較例10)比較例1で得られた比較吸
水剤(a)100部に、アエロジル200(商標,日本
アエロジル株式会社製,平均粒子径0.012μmのシ
リカ微粒子)を0.02部添加することで比較吸水性樹
脂(j)を得た。この比較吸水性樹脂(j)の吸湿流動
性を評価したが不十分(△)であり、しかも、混合時に
微量の発塵が見られた。
Comparative Example 10 100 parts of the comparative water-absorbing agent (a) obtained in Comparative Example 1 was mixed with 0.02 of Aerosil 200 (trademark, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., silica fine particles having an average particle diameter of 0.012 μm). Comparative water-absorbent resin (j) was obtained by adding a part. The hygroscopic fluidity of this comparative water absorbent resin (j) was evaluated, but it was insufficient (Δ), and a slight amount of dust was observed during mixing.

【0101】以下、表1から明らかな様に、本発明では
(1)安全性に優れ、(2)常圧の吸水倍率を高く保っ
たまま、加圧下吸水倍率の大きな改善効果を示し、
(3)高湿下でも粉体の凝集を引き起こさない吸水性樹
脂の改質方法、吸水剤および吸水性樹脂組成物を与え
る。また、予期せぬことに、多価アルコールのケタール
化物やアセタール化物を含む本発明の吸水性樹脂組成物
は、実施例11,12など耐尿性をも示し、より好適な
性質を示した。
As is apparent from Table 1, the present invention (1) has excellent safety, and (2) shows a great effect of improving the water absorption capacity under pressure while keeping the water absorption capacity at normal pressure high.
(3) A method for modifying a water-absorbent resin, a water-absorbing agent and a water-absorbent resin composition which do not cause aggregation of powder even under high humidity are provided. Unexpectedly, the water-absorbent resin composition of the present invention containing a ketalized product or acetalized product of a polyhydric alcohol also exhibited urine resistance as in Examples 11 and 12, and exhibited more suitable properties.

【0102】[0102]

【表1】 [Table 1]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明において使用した加圧下吸水倍率測定
装置の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a water absorption magnification measuring device under pressure used in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・ビュレット 2・・・ビュレットの上端部 3・・・栓 4・・・測定台 5・・・空気取入れ口 6・・・ガラスフィルター 7・・・濾紙 8・・・不織布 9・・・荷重 10・・・支持円筒 11・・・吸水剤 1 ... Burette 2 ... Top of burette 3 ... stopper 4 ... Measuring stand 5: Air intake 6 ... Glass filter 7: Filter paper 8: Non-woven fabric 9 ... load 10 ... Supporting cylinder 11 ... Water absorbing agent

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−153903(JP,A) 特開 平4−214735(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 3/00 - 3/28 C08L 33/00 Continuation of front page (56) Reference JP-A-2-153903 (JP, A) JP-A-4-214735 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C08J 3 / 00-3/28 C08L 33/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】中和率20〜98モル%の酸基含有不飽和
単量体および重合性架橋剤0.03〜1モル%(対全単
量体)を単量体濃度30〜45重量%で含む単量体水溶
液の重合によって得られた、粒度150〜1000μm
の粒子が90重量%以上である吸水性樹脂100重量部
に、多価アルコールのケタール化物、多価アルコールの
アセタール化物、多価アルコールのアルキルエーテルか
らなる群より選ばれる少なくとも1種の多価アルコール
誘導体0.01〜9重量部を混合した後、該混合物を1
60〜300℃の温度範囲で加熱処理することを特徴と
する吸水性樹脂の改質方法。
1. An acid group-containing unsaturated monomer having a neutralization ratio of 20 to 98 mol% and a polymerizable cross-linking agent of 0.03 to 1 mol% (relative to all monomers) in a monomer concentration of 30 to 45% by weight. %, Obtained by polymerizing an aqueous monomer solution containing 100% by weight of 150 to 1000 μm
100 parts by weight of a water-absorbent resin having 90% by weight or more of particles, at least one polyhydric alcohol selected from the group consisting of polyhydric alcohol ketals, polyhydric alcohol acetals, and polyhydric alcohol alkyl ethers. After mixing 0.01 to 9 parts by weight of the derivative, 1 part of the mixture is added.
A method for modifying a water-absorbent resin, which comprises performing heat treatment in a temperature range of 60 to 300 ° C.
【請求項2】中和率20〜98モル%の酸基含有不飽和
単量体および重合性架橋剤0.03〜1モル%(対全単
量体)の重合によって得られた、粒度150〜1000
μmの粒子が90重量%以上である吸水性樹脂を改質し
て得られる吸水剤であって、粒度が10〜1000μm
の範囲、20g/cm2での加圧下吸水倍率が27(m
l/g)以上、且つ、下記方法で測定される吸湿流動性
の評価が○であることを特徴とする吸水剤。吸湿流動性 JIS−Z8801標準篩1000μm通過物の吸水剤
の粉末2.0gを直径52mmのアルミカップの一面に
均一散布することで94mg/cm 2 の散布状態とした
後、温度25℃で湿度50%の恒温恒湿器中で30分間
吸湿させる。次いで、吸湿後のアルミカップを角度45
°の台に乗せ、アルミカップ上の吸水剤の流動性を吸湿
前の粉末と比較して調べる。なお、比較基準である吸湿
前の粉末は、角度45°のアルミカップ面を粉末状で流
れ落ちる。 結果は、以下の3段階で評価する。 ○:吸湿前と同様に流動性良好で、粉末が流れる △:粉末の一部がブロック化ないしアルミカップに付着 ×:粉末がブロック化またはフィルム化して殆ど流動性
なし
2. A particle size of 150 obtained by polymerization of an acid group-containing unsaturated monomer having a neutralization rate of 20 to 98 mol% and a polymerizable cross-linking agent of 0.03 to 1 mol% (relative to all monomers). ~ 1000
A water absorbing agent obtained by modifying a water-absorbent resin having 90% by weight or more of particles having a particle size of 10 to 1000 μm.
Range, the water absorption capacity under pressure at 20 g / cm 2 is 27 (m
l / g) and above, and hygroscopic fluidity measured by the following method
The water-absorbing agent is characterized by a rating of . Moisture absorption and fluidity JIS-Z8801 standard sieve 1000 μm water absorbent
2.0g powder of powder on one side of aluminum cup of diameter 52mm
By applying evenly, 94 mg / cm 2 was applied.
After that, in a thermo-hygrostat at a temperature of 25 ° C and a humidity of 50% for 30 minutes
Absorb moisture. Then, place the aluminum cup after absorbing moisture at an angle of 45.
Place it on a ° table to absorb the fluidity of the water absorbent on the aluminum cup.
Check in comparison with the previous powder. Moisture absorption, which is a comparison standard
The previous powder flowed in powder form on the aluminum cup surface at an angle of 45 °.
Fall down. The results are evaluated in the following three stages. ◯: The fluidity is as good as before moisture absorption, and the powder flows. Δ: Part of the powder is blocked or adheres to the aluminum cup .
None
【請求項3】前記吸水性樹脂は、重合後に粉砕すること
により、その形状が不定形となっている、請求項2に記
載の吸水剤。
Wherein the water absorbent resin, grinding after the polymerization
The water-absorbing agent according to claim 2, which has an irregular shape .
【請求項4】多価アルコールのケタール化物およびアセ
タール化物から選ばれる少なくとも1種の多価アルコー
ル誘導体と吸水性樹脂からなる吸水性樹脂組成物。
4. A water absorbent resin composition comprising a water absorbent resin and at least one polyhydric alcohol derivative selected from a ketalized product and an acetalized product of a polyhydric alcohol.
【請求項5】請求項2または3に記載の吸水剤を用いた
衛生材料。
5. A sanitary material using the water absorbing agent according to claim 2 or 3.
【請求項6】請求項4に記載の吸水性樹脂組成物を用い
た衛生材料。
6. A sanitary material using the water absorbent resin composition according to claim 4.
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