JP4380873B2

JP4380873B2 - Water absorbent resin powder and use thereof

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Publication number: JP4380873B2
Application number: JP2000035941A
Authority: JP
Inventors: 卓己初田; 博之池内; 浩司三宅; 好夫入江; 邦彦石崎
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 1999-02-15
Filing date: 2000-02-14
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2020-02-14
Also published as: JP2000302876A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸水性樹脂粉末およびその用途に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、紙オムツや生理用ナプキン、いわゆる失禁パット等の衛生材料には、その構成材として、体液を吸収させることを目的とし吸水性樹脂（吸水剤）が幅広く使用されている。
上記の吸水性樹脂としては、例えば、ポリアクリル酸部分中和物架橋体、澱粉−アクリル酸グラフト重合体の加水分解物、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体ケン化物、アクリロニトリル共重合体若しくはアクリルアミド共重合体の加水分解物又はこれらの架橋体、及びカチオン性モノマーの架橋体等が知られている。
【０００３】
上記の吸水性樹脂が備えるべき特性として、従来より体液等の水性液体に接した際の優れた吸水量や吸水速度、ゲル強度、水性液体を含んだ基材から水を吸い上げる吸引力等が唱えられている。そして、従来よりこれらの特性を複数併せ持ち、紙オムツや生理用ナプキン等の衛生材料に用いられた場合に、優れた性能（吸収特性）を示す吸水性樹脂、または、該吸水性樹脂を用いた吸収体や吸収性物品が種々提案されている。
上記従来の吸水性樹脂、或いは吸水性樹脂を用いた吸収体や吸収性物品としては、例えば、特定のゲル容量や剪断弾性率、抽出性重合体含量を組み合わせた吸水性樹脂（米国特許第4,654,039号）、吸水量や吸水速度、ゲル強度を特定した吸水性樹脂、および、該吸水性樹脂を用いた紙オムツや生理用ナプキン（特開昭60-185550号公報、特開昭60-185551号公報、特開昭60-185804号公報、米国特許第4,666,975号）、特定の吸水量や吸水速度、ゲル安定性を有する吸水性樹脂を用いた紙オムツ（特開昭60-185805号公報）、吸水量や吸引力、水可溶成分量を特定した吸水性樹脂を用いた吸水性物品（特開昭63-21902号公報）、吸水量や加圧下吸水量、ゲル破壊強度を特定した吸水性樹脂を含有する吸水性衛生用品（特開昭63-99861号公報）、吸水量や加圧下吸水速度を特定した吸水性樹脂を含有する紙オムツ（特開平2-34167号公報）、加圧下吸水量（ＡＵＬ）や、その粒径を特定した吸水性樹脂を含有する吸水剤（欧州特許第339,461号）、吸水速度（ＦＳＲ）や５分間での加圧下吸水量を特定した吸水性樹脂を６０〜１００重量％含有する吸水剤（欧州特許第443,627号）、負荷時の変形（ＤＵＬ）や吸い上げ指数（ＷＩ）を特定した吸水性樹脂を少なくとも３０重量％以上含有する吸水性複合材料（欧州特許第532,002号）、圧力吸収指数（ＰＡＩ）と16時間抽出性レベルを規定した樹脂を３０〜１００重量％用いる吸収性物品（欧州特許第615,735号）、吸水倍率、吸水速度、加圧下通液性が特定の超吸収性材料からなる吸水性樹脂組成物（米国特許第5985944号）、拡散吸収倍率が特定の吸水剤（米国特許第5760080号）、拡散吸収指数が特定の吸水剤組成物（欧州特許第761241号）、加圧下吸収特性（ＰＵＰ）や生理食塩水流れ誘動性（ＳＦＣ）などに特徴あるヒドロゲルを用いた吸収体（米国特許第5562646号）等が知られている。また、吸収性樹脂粉末は、製造プロセスや製造後、（空気）輸送や、吸収性物品に組み込む際の、表面破壊により物性が低下する問題があるが、この物性低下の少ない耐衝撃性に優れた吸水性樹脂も知られている（欧州特許第812873号）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような種々の改良を吸水性樹脂に施すことにより、吸収体やそれを含む吸収性物品に該樹脂を用いたときの吸水性に係る特性（無加圧下吸水倍率、加圧下吸水倍率など）は、改良前に比較して確実に向上し、高吸水性の紙おむつ等への適用がなされてきている。しかしながら、実際に日常で使用する際に重要となる、樹脂が吸水した後のゲルの粒子間の通液性についてはまだまだ不十分なレベルであり、吸収性物品に含まれる吸水性樹脂全体を充分に活用しているとは言いがたい。さらに、高加圧下（例えば、幼児の荷重に対応する０．３ｐｓｉ（２．０７ｋＰａ））でのゲルの通液性を確保しようとすると、ゲルの架橋密度を増やし、吸水性能を犠牲にする必要があった。
【０００５】
従って、本発明の目的は、加圧下において高い通液性を有し、かつ、加圧下においても無加圧下においても吸水性の高い吸水性樹脂粉末と、それを用いた吸収体および吸収性物品を提供することにある。また、本発明の目的は、製造プロセスや製造後、（空気）輸送や、吸収性物品に組み込む際に物性低下の少ない耐衝撃性に優れた吸水性樹脂粉末を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った。その結果、吸水性樹脂の通液性が不十分である原因は、該樹脂粒子が不定形破砕状であり、表面に角ばった部分やヒダヒダの部分があるために、通常、数万から数十万粒以上の該樹脂粒子を含む吸収体や吸収性物品において粒子間の通液可能な空間が不均一となっていることであると考えた。また、粒子表面の角ばった部分やヒダヒダの部分が弱いために、耐衝撃性が低下していると考えた。
そして、上記原因を解消するための手段として、樹脂粒子の表面を研磨した後に表面架橋することを着想し、実際に研磨した後に樹脂粒子を表面架橋したところ、吸水性は従来のレベルを保持したまま、加圧下通液性が従来に比べて顕著に向上することを見いだした。また、表面を研磨した吸水性樹脂粉末は、製造プロセスや製造後、（空気）輸送や、吸収性物品に組み込む際に物性低下の少ない耐衝撃性に優れた吸水性樹脂粉末であることを見い出した。さらに、上記方法を用いると、高吸水性を有し、かつ、嵩比重が高い、新規な吸水性樹脂粉末が得られることも見つけた。また、不定形破砕状で嵩比重が高い吸水性樹脂粉末は、充填した際の空間が少ないことにもかかわらず、驚くべきことに、粒子間の加圧下の通液性がかえって向上することを見い出した。以上のようにして、本発明は完成された。
【０００７】
すなわち、本発明の不定形破砕状吸水性樹脂粉末は、アクリル酸および／またはその塩を主成分とする単量体を重合・架橋することにより得られる架橋重合体の表面近傍がさらに架橋されてなる吸水性樹脂粉末であって、
ふるい分級での重量平均粒径（Ｄ５０）が１５０〜６００μｍ、吸水性樹脂粉末中の１５０μｍ以下の微粉末が吸水性樹脂粉末全量に対して１０重量％以下であり、
嵩比重（ＪＩＳＫ３３６２に準じて測定）が０．７４（ｇ／ｍｌ）以上、かつ、
０．９重量％生理食塩水に対する０．７ｐｓｉ（４．８３ｋＰａ）加圧下の６０分間の吸水倍率が２３（ｇ／ｇ）以上である、
ことを特徴とする。
本発明の吸収体は、本発明の不定形破砕状吸水性樹脂粉末と繊維基材とを含んでなることを特徴とする。
本発明の吸収性物品は、本発明の吸収体からなる吸収層を含んでなることを特徴とする。
本発明の別の吸収性物品は、本発明の吸収体からなる吸収層を含んでなり、前記吸収体中の不定形破砕状吸水性樹脂粉末の割合が３０重量％以上である、オムツであることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
（吸水性樹脂粉末の製造方法）
本発明の吸水性樹脂粉末の製造工程の例を図１に示す。ただし、本発明の吸水性樹脂粉末の製造工程は、これにより限定されるものではない。
本発明の吸水性樹脂粉末を得るための製造方法（以下、「本発明の製造方法」、または、「本発明に係る製造方法」と言うことがある。）は、単量体水溶液の水溶液重合工程を経て吸水性の架橋重合体粒子を得る工程を含む吸水性樹脂粉末の製造方法において、さらに、前記架橋重合体を粉砕する工程と、必要に応じて前記粉砕工程の前および／または後で乾燥する工程と、前記架橋重合体粒子を嵩比重（ＪＩＳＫ３３６２に準じて測定）が０．７２（ｇ／ｍｌ）以上に増大するまで研磨する工程と、前記研磨工程の後で前記吸水性樹脂粉末の表面近傍を架橋する工程とを含み、前記吸水性樹脂粉末は、ふるい分級での重量平均粒径（Ｄ５０）（本明細書中、単に「平均粒径」と称することがある）が１５０〜６００μｍであり、かつ、吸水性樹脂粉末中の１５０μｍ以下の微粉末が吸水性樹脂粉末全量に対して１０重量％以下であることを特徴とする。
【００１０】
なお、本発明の吸水性樹脂粉末は、不定形破砕状である。不定形破砕状とは、水溶液重合を経て得られる架橋重合体のゲルまたは乾燥物（好ましくは乾燥物）を粉砕することによって得られる吸水性樹脂粉末であって、形状が一定でない破砕状の粒子（例えば、図２の（Ａ）、（Ｂ）で示されるような形状の粒子）である。なお、以下、本発明における不定形破砕状吸水性樹脂粉末を、単に、吸水性樹脂粉末と呼ぶ。
本発明の吸水性樹脂粉末の製造に際して使用される前記架橋重合体粒子とは、イオン交換水中において５０倍から１０００倍という多量の水を吸収し、アニオン性、ノニオン性、カチオン性のヒドロゲルを形成する従来公知の架橋重合体であるか、または、必要に応じて該重合体を乾燥し、乾燥の前および／または後で通常粉砕して得られたものである。このような架橋重合体としては、ポリアクリル酸部分中和物架橋体、デンプン−アクリロニトリルグラフト重合体の加水分解物、デンプン−アクリル酸グラフト重合体の加水分解物、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体のケン化物、アクリロニトリル共重合体もしくはアクリルアミド共重合体の加水分解物又はこれらの架橋体、カルボキシル基含有架橋ポリビニルアルコール変性物、架橋イソブチレンー無水マレイン酸共重合体等の１種または２種以上を挙げることができる。これらの架橋重合体は、１種または混合物でも用いられるが、中でもカルボキシル基を有するものの１種またはその混合物が好ましく、典型的にはアクリル酸及び／又はその塩（中和物）を主成分とする単量体を重合・架橋することにより得られる重合体が主成分とされる。また、上記架橋重合体としては、該架橋重合体中の未架橋の水可溶成分が、好ましくは２０重量％以下、より好ましくは１５重量％以下、さらに好ましくは１２重量％以下、特に好ましくは１０重量％以下のものが用いられる。
【００１１】
上記アクリル酸塩としては、アクリル酸のナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩及びアミン塩等を例示することができる。上記架橋重合体は、その構成単位としてアクリル酸０モル％〜５０モル％およびアクリル酸塩１００モル％〜５０モル％（但し、両者の合計量は１００モル％とする）の範囲にあるものが好ましく、アクリル酸１０モル％〜４０モル％およびアクリル酸塩９０モル％〜６０モル％（但し、両者の合計量は１００モル％とする）の範囲にあるものがより好ましい。上記塩を形成させるための架橋重合体の中和は重合前に単量体の状態で行っても良いし、あるいは重合途中や重合後に重合体の状態で行っても良いし、それらを併用してもよいが、重合体の状態で中和を行うと可溶分が少なくなるという利点も有するものの、中和にかなりの長時間を要するため、生産コストの点から重合前の単量体の状態で中和を行う方が好ましい。
【００１２】
本発明で用いる架橋重合体を得るための単量体は、必要に応じて上記アクリル酸（塩）以外の単量体を含有していてもよい。アクリル酸（塩）以外の単量体としては、特に限定されるものではないが、具体的には、例えば、メタクリル酸、マレイン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルエタンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルプロパンスルホン酸等のアニオン性不飽和単量体及びその塩；アクリルアミド、メタアクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−アクリロイルピペリジン、Ｎ−アクリロイルピロリジン、Ｎ−ビニルアセトアミド等のノニオン性の親水基含有不飽和単量体；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、及びこれらの四級塩等のカチオン性不飽和単量体等が挙げられる。これら単量体は、単独で用いてもよく、適宜２種類以上を混合して用いてもよい。
【００１３】
本発明において、アクリル酸（塩）以外の単量体を用いる場合には、該アクリル酸（塩）以外の単量体は、主成分として用いるアクリル酸及びその塩との合計量に対して、好ましくは３０モル％以下、より好ましくは１０モル％以下の割合である。上記アクリル酸（塩）以外の単量体を上記の割合で用いることにより、最終的に得られる吸水性樹脂粉末の吸収特性がより一層向上すると共に、吸水性樹脂粉末をより一層安価に得ることができる。
本発明に用いられる架橋重合体を得るために上述の単量体を重合するに際しては、バルク重合や沈殿重合を行うことが可能であるが、性能面や重合の制御の容易さ、さらに膨潤ゲルの通液性の観点から、上記単量体を水溶液とすることによる水溶液重合が好ましい。尚、上記単量体を水溶液とする場合の該水溶液（以下、単量体水溶液と称する）中の単量体の濃度は、特に限定されるものではないが、１０重量％〜７０重量％の範囲内が好ましく、２０重量％〜４０重量％の範囲内がさらに好ましい。また、上記水溶液重合を行う際には、水以外の溶媒を必要に応じて併用してもよく、併用して用いられる溶媒の種類は、特に限定されるものではない。
【００１４】
水溶液重合の方法としては、双腕型ニーダー中で単量体水溶液を、得られる含水ゲルを砕きながら重合したり、所定の容器中や駆動するベルト上に単量体水溶液を供給し、重合して得られたゲルをミートチョッパー等で粉砕する方法等が挙げられる。
上記の重合を開始させる際には、例えば過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化水素、２，２′−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩等のラジカル重合開始剤を用いることができる。
【００１５】
さらに、これら重合開始剤の分解を促進する還元剤を併用し、両者を組み合わせることによりレドックス系開始剤とすることもできる。上記の還元剤としては、例えば、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム等の（重）亜硫酸（塩）、Ｌ−アスコルビン酸（塩）、第一鉄塩等の還元性金属（塩）、アミン類等が挙げられるが、特に限定されるものではない。
これら重合開始剤の使用量は、通常０．００１モル％〜２モル％、好ましくは０．０１モル％〜０．１モル％である。これら重合開始剤の使用量が０．００１モル％未満の場合には、未反応の単量体が多くなり、従って、得られる重合体中の残存単量体量が増加するので好ましくない。一方、これら重合開始剤の使用量が２モル％を超える場合には、得られる重合体中の水可溶成分量が増加するので好ましくない場合がある。
【００１６】
また、反応系に放射線、電子線、紫外線等の活性エネルギー線を照射することにより重合反応の開始を行ってもよいし、さらに、上記重合開始剤を併用してもよい。尚、上記重合反応における反応温度は、特に限定されるものではないが、１５〜１１０℃の範囲が好ましく、２０〜９０℃の範囲内がより好ましい。また、反応時間も特に限定されるものではなく、単量体や重合開始剤の種類、反応温度等に応じて適宜設定すればよい。
本発明において用いられる架橋重合体としては、架橋剤を使用しない自己架橋型のものであってもよいが、一分子中に、２個以上の重合性不飽和基や、２個以上の反応性基を有する内部架橋剤を共重合又は反応させたものがさらに好ましい。
【００１７】
これら内部架橋剤の具体例としては、例えば、Ｎ，Ｎ−メチレンビス（メタ）アクリルアミド、（ポリ）エチレングリコールジ（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、トリメチルロールプロパントリ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、グリセリンアクリレートメタクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルホスフェート、トリアリルアミン、ポリ（メタ）アリロキシアルカン、（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、エチレンジアミン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ポリエチレンイミン、グリシジル（メタ）アクリレート等を挙げることができる。
【００１８】
これら内部架橋剤は、単独で用いてもよく、適宜２種類以上を混合して用いてもよい。また、これら内部架橋剤は、反応系に一括添加してもよく、分割添加してもよい。少なくとも１種または２種類以上の内部架橋剤を使用する場合には、最終的に得られる吸水性樹脂粉末の吸収特性等を考慮して、２個以上の重合性不飽和基を有する化合物を重合時に必須に用いることが好ましい。
これら内部架橋剤の使用量は、前記単量体に対して、０．００５モル％〜２モル％の範囲内であることが好ましく、０．０２モル％〜０．５モル％の範囲内とすることがより好ましく、０．０４モル％〜０．２モル％の範囲内とすることがさらに好ましい。上記内部架橋剤の使用量が０．００５モル％よりも少ない場合、並びに、２モル％よりも多い場合には、充分な吸収特性が得られないおそれがある。
【００１９】
上記内部架橋剤を用いて架橋構造を重合体内部に導入する場合には、上記内部架橋剤を、上記単量体の重合前あるいは重合途中、あるいは重合後、または中和後に反応系に添加するようにすればよい。
尚、上記重合に際しては、反応系に、炭酸（水素）塩、二酸化炭素、アゾ化合物、不活性有機溶媒等の各種発泡剤；澱粉・セルロース、澱粉・セルロースの誘導体、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸（塩）、ポリアクリル酸（塩）架橋体等の親水性高分子；各種界面活性剤；キレート剤；次亜燐酸（塩）等の連鎖移動剤を添加してもよい。
【００２０】
上記架橋重合体が水溶液重合で得られたものでゲル状である場合、すなわち含水ゲル状架橋重合体である場合、該架橋重合体は、必要に応じて乾燥し、乾燥の前および／または後で通常粉砕されて不定形破砕状架橋重合体とする。
本発明に用いることのできる架橋重合体の含水率は特に限定されないが、好ましくは含水率は０．１重量％以上４０重量％未満、より好ましくは０．２重量％以上２０重量％以下、さらに好ましくは０．５重量％以上１０重量％以下である。
また本発明の製造方法に用いることのできる架橋重合体の粒径は、通常平均粒径が１０μｍ〜１５００μｍ、好ましくは１０μｍ〜１０００μｍ、より好ましくは５０μｍ〜８００μｍ、さらにより好ましくは７５μｍを越えて７００μｍ以下、特に好ましくは１５０μｍを越えて６００μｍ以下のものである。
【００２１】
次に、本発明の吸水性樹脂粉末の製造方法における特徴である、前記架橋重合体粒子の研磨について説明する。
本発明の製造方法により得られる吸水性樹脂粉末の形状の例を、図２（Ｂ）に示す。
本発明における「研磨」の定義は、外力を加えて、重合体粒子を、破壊または摩擦によって、比表面積の減少を図る機械的単位操作をいう。したがって、同じ粒度分布において比較した場合、「研磨」は、比表面積の増大が起こる「粉砕」とは異なる概念である。
【００２２】
また、別の言い方をすれば、本発明における「粉砕」とは、水溶液重合によってできたゲルないし、好ましくはゲルを乾燥して得られた固体状物質を、割る力などの外力によって破壊し、粒径を小さくする機械的操作をいい、粉砕は主に粒子の全体あるいは内部で行われる。それに対して、本発明における「研磨」とは、粉砕によって得られる角張った部分や尖った部分を有する粒子から、その凸部を取り除くことによって、粒子表面を滑らかにする機械的操作をいい、したがって、研磨は主に粒子の表面で行われる。そして、本発明の吸水性樹脂粉末の製造方法においては、架橋重合体粒子を嵩比重が０．７２（ｇ／ｍｌ）以上に増大するまで（表面を）研磨する工程を含むことを特徴とする。なお、ここにいう嵩比重とは、研磨により発生した（削り取られた）微粉を除去した後の粒子の嵩比重をいう。また、除去した微粉は必要に応じ回収して再利用してもよい（吸水性樹脂の微粉回収方法は、例えば、米国特許第4,950,692号、米国特許第5,064,582号、米国特許第5,264,495号、米国特許第5,478,879号、欧州特許第812,873号、欧州特許第885,917号、欧州特許第844,270号などに記載されている）。
【００２３】
また、ここにいう微粉とは、例えば、１００μｍ以下、好ましくは１５０μｍ以下、より好ましくは２１２μｍ以下などの、一定の粒径以下の粒子である。また、微粉の除去方法はふるいを用いてふるい分けする方法や、気流によって除去する方法が挙げられる。なお、微粉を除去する際、微粉を完全に除去することは、分級効率などから困難であり、よって、通常、目的の微粉の５０ｗｔ％以上、好ましくは７０ｗｔ％以上、より好ましくは９０ｗｔ％以上、除去すればよい。
本発明においては、前記の方法によって得られた架橋重合体粒子に対して、研磨を行い、該研磨後には後述の表面処理を行うことが好ましい。前記の方法によって得られた架橋重合体の粒子形状は、不定形破砕状で、角ばった部分やヒダヒダの形状の部分が存在しており（図２（Ａ）、図９参照）、この研磨操作によって比較的丸みを帯びた形状となる（図２（Ｂ）、図８参照）。
【００２４】
本発明に係る研磨により、重合体粒子はより丸みを帯びて均一な形状となるので、研磨後の重合体の嵩比重は研磨前に比べて高くなり、研磨後の重合体の嵩比重は０．７２ｇ／ｍｌ以上であることが好ましく、より好ましくは０．７２〜０．９５ｇ／ｍｌ、さらに好ましくは０．７３〜０．９０ｇ／ｍｌ、さらに好ましくは０．７４〜０．９０ｇ／ｍｌ、さらに好ましくは０．７５〜０．９０ｇ／ｍｌ、さらにより好ましくは０．７６〜０．９０ｇ／ｍｌ、特に好ましくは０．７８〜０．９０ｇ／ｍｌ、最も好ましくは０．７９〜０．９０ｇ／ｍｌである。研磨後の嵩比重が０．７２ｇ／ｍｌよりも低いと、最終的に得られる吸収体や吸収性物品における通液性が充分に向上しないうえに、得られる吸水性樹脂粉末の耐衝撃性（プロセスダメージ）に弱いので、好ましくない。また、０．９５ｇ／ｍｌよりも高いと、膨潤時にゲル間の通液空間を確保することが困難になる場合が起こりうる。なお、本発明における嵩比重の値は、重合体の固形分（湿量基準）が９５重量％以上の状態で測定した。
【００２５】
なお、「嵩比重」（単位：ｇ／ｍｌ）は、粒子の集合体を一定容積の容器に充填した際の全体の重量を単位容積当たりの重量として表す値である。そして、容器に粒子を充填した場合、粒子間に隙間（空隙）が存在するため、嵩比重は、粒子の体積当たりの質量で表す値である「密度」や「真比重」（単位：ｇ／ｃｍ³）よりもほぼ空隙分低い値になる。
また、嵩比重は、粒子の充填方法（粗充填と密充填）によって影響を受ける値であり、さらに、測定装置（嵩比重計）の種類によっても多少の値のふれが生じる。
【００２６】
嵩比重を測定する装置としては、例えば、ＪＩＳＫ−３３６２で示される装置、ＪＩＳＫ−６７２１で示される装置、ＡＳＴＭＤ１８９５−６９で示される装置や、ｅｄａｎａＡＰＰＡＲＥＮＴＤＥＮＳＩＴＹ４６０，１−９９で示される装置などが挙げられるが、これらの装置での測定値は必ずしも同じ値を示すものではなく、一概に比較することはできない。例えば、上記ｅｄａｎａＡＰＰＡＲＥＮＴＤＥＮＳＩＴＹ４６０，１−９９で示される装置で測定した値は、本発明で用いた装置（ＪＩＳＫ−３３６２で示される装置）で測定した値に比べて多少高い値を示す傾向がある。また、測定条件によっても値が異なり、例えば、測定容器に吸水性樹脂粉末を充填する際に、振動を与えたり、測定装置を叩いたりすることによって、測定値が大きくなる。本発明においては、充填する際に振動を与えたり、測定容器を叩いたりすることなしに測定した。本発明における嵩比重の値は、後述する実施例において説明する測定装置、測定方法により得られた値を採用した。
【００２７】
本発明に係る研磨により、重合体粒子はより丸みを帯びて均一な形状となるので、研磨後の重合体の平均粒径（Ｄ５０）の研磨前からの減少は、粉砕の場合に比べて少なく、好ましくは４０％以下、さらに好ましくは３０％以下、より好ましくは２５％以下である。４０％を超えて研磨を行うと、吸水速度の低下、微粉発生量の増加などのため好ましくない。
本発明に係る研磨を行うために用いる装置としては特に限定されないが、粒子を機械的に攪拌することにより、粒子表面を研磨することができる装置が好ましく、効果的な研磨を達成できる点で、ホモジナイザーまたはピンミルが特に好ましく、より好ましくは高速ホモジナイザーを使用する。ホモジナイザーとは、通常、固体と液体または液体と液体の２相系を懸濁液または乳濁液とする混合装置であるが、本発明では、架橋重合体粒子の研磨に有効であることを見い出した。
【００２８】
例えば、本発明において、ホモジナイザーを用いて架橋重合体粒子を研磨する場合、回転数は１０００〜２００００ｒｐｍが好ましく、より好ましくは３０００〜１００００ｒｐｍであり、時間は、３０秒〜５時間が好ましく、より好ましくは１分〜３時間、さらに好ましくは３分〜２時間である。
本発明に係る研磨により、前述のように架橋重合体粒子は丸みを帯びて均一な形状となるので、該粒子が集まった吸収体や吸収性物品において、通液できる空間が樹脂中全体に均一に存在することができ、粒子間の空隙が減少するにもかかわらず、粒子間の（加圧下の）通液性が向上する。
【００２９】
また、本発明に係る研磨により、前述のように吸水性樹脂粉末の嵩比重（ｇ／ｍｌ）が高くなるので、得られる吸水性樹脂粉末を入れる容器（バッグ）がコンパクト化できたり、同じ容器に多量の吸水性樹脂粉末を充填できるなど、輸送面でのメリットも考えられる。
さらに、本発明に係る研磨により、重合体粒子の角ばった部分やヒダヒダの形状の部分が除去されるので、樹脂を製造する過程での樹脂粒子どうしの衝突や樹脂と装置との衝突などによる該樹脂のダメージ（いわゆるプロセスダメージ）が少なくなり、該ダメージによる樹脂の物性低下を抑制できる。また、プロセスダメージに対してのみならず、製造後の輸送時や、吸水性物品の製造時、紙おむつ等などの実使用の際においても樹脂のダメージが軽減でき、物性低下が抑制できる。また、研磨後の粒子（吸水性樹脂粉末）は、従来の粒子（吸水性樹脂粉末）と比較して表面架橋剤との混合性が向上し、混合時のダマ（凝集体）も少なく、表面架橋が均一に行えるため、得られた吸水性樹脂粉末の吸収特性や耐プロセスダメージが向上する。
【００３０】
本発明の吸水性樹脂粉末の製造方法では、上記の様にして得られた、研磨処理した架橋重合体粒子（吸水性樹脂粉末）にさらに表面架橋剤を混合し、表面架橋処理する工程を含むことが好ましい。表面架橋することによって、粒子間の凝集を低減させたり、加圧下の吸収特性を向上させることが可能であり、さらに、研磨処理した架橋重合体（吸水性樹脂粉末）に表面架橋処理を施すことによって、加圧下の吸収特性を損なうことなく、加圧下の通液性を向上させることができる。
本発明に用いることのできる表面架橋剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、ポリプロピレングリコール、グリセリン、ポリグリセリン、グリセロリン酸、２−ブテン−１，４−ジオール、１，3−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，２−シクロヘキサンジメタノール、１，２−シクロヘキサノール、トリメチロールプロパン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ポリオキシプロピレン、オキシエチレン−オキシプロピレンブロック共重合体、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の多価アルコール化合物；エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリシドール等のエポキシ化合物；エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ポリエチレンイミン等の多価アミン化合物や、それらの無機塩ないし有機塩（例えば、アジチニウム塩等）；２，４−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の多価イソシアネート化合物；１，２−エチレンビスオキサゾリン、ポリイソプロペニルオキサゾリンやその共重合体等の多価オキサゾリン化合物；１，３−ジオキソラン−２−オン、４−メチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４，５−ジメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４，４−ジメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−エチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、１，３−ジオキサン−２−オン、４−メチル−１，３−ジオキサン−２−オン、４，６−ジメチル−１，３−ジオキサン−２−オン、１，３−ジオキソパン−２−オン等のアルキレンカーボネート化合物；エピクロロヒドリン、エピブロムヒドリン、α−メチルエピクロロヒドリン等のハロエポキシ化合物、および、その多価アミン付加物（例えばハーキュレス製カイメン；登録商標）；γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γーアミノプロピルトリエトキシシラン等のシランカップリング剤；亜鉛、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、鉄、ジルコニウム等の水酸化物又は塩化物等の多価金属化合物等が挙げられる。これらの中で未反応の表面架橋剤が残存した場合の安全性を考慮すると、多価アルコールおよびアルキレンカーボネート化合物が好ましい。特に、表面架橋剤としては多価アルコールを含むものが好ましい。
【００３１】
これら表面架橋剤は、単独で用いてもよく、また、２種類以上を併用してもよい。２種類以上の表面架橋剤を併用する場合には、溶解度パラメータ（ＳＰ値）が互いに異なる第１表面架橋剤および第２表面架橋剤を組み合わせることにより、吸収特性がさらに一層優れた吸水性樹脂を得ることができる。なお、上記の溶解度パラメータとは、化合物の極性を表すファクターとして一般に用いられる値である。
上記の第１表面架橋剤は、架橋重合体（吸水性樹脂粉末）が有するカルボキシル基と反応可能な、溶解度パラメータが１２．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2（２５．６（Ｊ／ｍ³）^1/2）以上の化合物であり、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等が該当する。上記の第２表面架橋剤は、架橋重合体（吸水性樹脂粉末）が有するカルボキシル基と反応可能な、溶解度パラメータが１２．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2（２５．６（Ｊ／ｍ³）^1/2）未満の化合物であり、例えばグリセロールポリグリシジルエーテル、（ポリ）グリセロールポリグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、１，３−ブタンジオール、トリメチロールプロパン、１，３−プロパンジオール、１，６−ヘキサンジオール、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、１，４−ブタンジオール等が該当する。
【００３２】
本発明における研磨処理後の架橋重合体（吸水性樹脂粉末）に対して必要により用いる表面架橋剤の使用量は、架橋重合体（吸水性樹脂粉末）および表面架橋剤の組み合わせ等にもよるが、乾燥状態の該架橋重合体（吸水性樹脂粉末）１００重量部に対して０．００５〜１０重量部の範囲内、より好ましくは０．０５〜５重量部の範囲内とすればよい。上記の第１表面架橋剤と第２表面架橋剤を併用する場合、第１表面架橋剤の使用量は、好ましくは０．０１〜８重量部、より好ましくは０．１〜５重量部であり、第２表面架橋剤の使用量は、好ましくは０．００１〜１重量部、より好ましくは０．００５〜０．５重量部の範囲内とすればよい。上記の範囲内で表面架橋剤を用いることにより、尿や汗、経血等の体液（水性液体）に対する吸収特性をさらに一層向上させることができる。表面架橋剤の使用量が０．００５重量部未満では、架橋重合体（吸水性樹脂粉末）の表面近傍の架橋密度をほとんど高めることができず、吸収特性が向上しない場合がある。また、表面架橋剤の使用量が１０重量部より多い場合には、該表面架橋剤が過剰となり、不経済であるとともに、架橋密度を適正な値に制御することが困難となり吸水倍率が向上しない恐れがある。
【００３３】
本発明において、研磨処理後の架橋重合体（吸水性樹脂粉末）と表面架橋剤とを混合する場合には、水を用いることが好ましい。この際、使用される水の量は、架橋重合体の種類や粒度や含水率に応じて異なるが、架橋重合体（吸水性樹脂粉末）の固形分１００重量部に対し、０．５〜１０重量部、好ましくは０．５〜３重量部の範囲である。水の使用量が１０重量％を越えると吸水倍率が低下してしまうことがある。０．５重量％よりも少ないと、加圧下吸水倍率を向上させることができなくなるおそれがある。
また、本発明において架橋重合体（吸水性樹脂粉末）と表面架橋剤とを混合する場合、親水性有機溶媒を用いてもよい。用いられる親水性有機溶媒としては、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール、プロピレングリコール等のアルコール；アセトン等のケトン類；ジオキサン、アルコキシ（ポリ）エチレングリコール、テトラヒドロフラン等のエーテル類；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；ジメチルスルホキサイド等のスルホキサイド類が挙げられる。使用される有機溶媒の量は、架橋重合体（吸水性樹脂粉末）の種類や粒度によって異なるが、通常、架橋重合体（吸水性樹脂粉末）１００重量部に対し０〜１０重量部、好ましくは０〜５重量部、より好ましくは０．１〜５重量部の範囲である。
【００３４】
本発明において、架橋重合体（吸水性樹脂粉末）と表面架橋剤の混合はシクロヘキサン、ペンタン等の有機溶媒中に該架橋重合体（吸水性樹脂粉末）を分散させた状態で行ってもよいが、その方法としては、例えば、必要により水及び／または親水性有機溶媒と表面架橋剤とを予め混合した後、次いで、該混合物を架橋重合体に噴霧あるいは滴下混合する方法が挙げられ、好ましくは噴霧する方法であり、噴霧される液滴の大きさは、３００μｍ以下が好ましく、２００μｍ以下がより好ましい。混合に水を用いる場合、水不溶性微粒子粉体や界面活性剤を共存させてもよい。
【００３５】
前記混合に用いられる好適な混合装置は、均一な混合を確実にするため大きな混合力を生み出せることが必要である。本発明に用いることのできる混合装置としては、例えば、円筒型混合機、二重壁円錐型混合機、高速攪拌型混合機、Ｖ字型混合機、リボン型混合機、スクリュー型混合機、流動型炉ロータリーディスク型混合機、気流型混合機、双腕型ニーダー、内部混合機、粉砕型ニーダー、回転式混合機、スクリュー型押出機等が好適である。
本発明の吸水性樹脂粉末の製造方法では、研磨処理した架橋重合体（吸水性樹脂粉末）に、好ましくは表面架橋剤とを混合した後、吸水性樹脂粉末の表面近傍を架橋させる際に、必要により、加熱処理を行う。
【００３６】
本発明で加熱処理を行う場合、処理時間は、１分〜１８０分が好ましく、３分〜１２０分がより好ましく、５分〜１００分がさらに好ましい。処理温度は８０〜２５０℃の範囲が好ましく、１００〜２１０℃の範囲がより好ましく、１２０〜２００℃の範囲がさらに好ましい。加熱温度が８０℃未満では、加熱処理に時間がかかり生産性の低下を引き起こすのみならず、均一な架橋が達成されず、優れた吸水性樹脂粉末が得られなくなる恐れがある。また処理温度が２５０℃を越えると、得られる吸水性樹脂粉末がダメージを受け、吸水倍率に優れたものが得られにくいとことがある。
【００３７】
加熱処理は通常の乾燥機または加熱炉を用いて行うことができ、溝型混合乾燥機、ロータリー乾燥機、ディスク乾燥機、流動層乾燥機、気流型乾燥機、および赤外線乾燥機が例示される。
上記表面架橋を行うことにより、好ましくは、０．９重量％生理食塩水に対する０．７ｐｓｉ（４．８３ｋＰａ）加圧下の６０分間の吸水倍率が２３（ｇ／ｇ）以上、より好ましくは２５（ｇ／ｇ）以上、さらに好ましくは２７（ｇ／ｇ）以上、特に好ましくは２８（ｇ／ｇ）以上の吸水性樹脂粉末とされる。なお、前記物性は、後述の機械的ダメージ試験を受ける前の物性であるが、本発明の吸水性樹脂粉末は、従来と異なり、機械的ダメージを受けた後も前記物性が維持される、あるいは、ほとんど低下しない、優れた吸水性樹脂粉末である。
【００３８】
上記の本発明に係る吸水性樹脂粉末の製造方法においては、さらに、必要に応じて、消臭剤、抗菌剤、香料、二酸化珪素や酸化チタン等の無機粉末、発泡剤、顔料、染料、親水性短繊維、可塑剤、粘着剤、界面活性剤、肥料、酸化剤、還元剤、水、塩類、キレート剤、殺菌剤、ポリエチレングリコールやポリエチレンイミンなどの親水性高分子、パラフィンなどの疎水性高分子、ポリエチレンやポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂、ポリエステル樹脂やユリア樹脂などの熱硬化性樹脂等を添加する等、吸水性樹脂粉末に種々の機能を付与する工程を含んでいてもよい。
（吸水性樹脂粉末）
本発明に係る不定形破砕状吸水性樹脂粉末は、アクリル酸および／またはその塩を主成分とする単量体を重合・架橋することにより得られる架橋重合体の表面近傍がさらに架橋されてなる吸水性樹脂粉末であって、
ふるい分級での重量平均粒径（Ｄ５０）が１５０〜６００μｍ、吸水性樹脂粉末中の１５０μｍ以下の微粉末が吸水性樹脂粉末全量に対して１０重量％以下であり、
嵩比重（ＪＩＳＫ３３６２に準じて測定）が０．７４（ｇ／ｍｌ）以上、かつ、
０．９重量％生理食塩水に対する０．７ｐｓｉ（４．８３ｋＰａ）加圧下の６０分間の吸水倍率が２３（ｇ／ｇ）以上である、
ことを特徴とし、例えば、前述の本発明に係る製造方法によって得ることができるものであるが、前記製造方法により限定されるものではない。
【００３９】
従来の不定形破砕状吸水性樹脂粉末において、０．９重量％生理食塩水に対する０．７ｐｓｉ（４．８３ｋＰａ）加圧下の６０分間の吸水倍率が２０（ｇ／ｇ）以上である場合、嵩比重は０．７４（ｇ／ｍｌ）未満のもののみしか開示されておらず、前記の本発明に係る不定形破砕状吸水性樹脂粉末は新規な樹脂である。嵩比重が０．７４（ｇ／ｍｌ）以上であると、通液できる空間が樹脂全体に均一に分布するため、通液性が向上する。一方、逆相懸濁重合により得られた、粒子径が比較的小さいあるいは球形の吸水性樹脂は、パルプに固定化することが困難で、吸水性物品に不適当なうえ、最密充填となりやすく、通液できる粒子間の空間部分が少なくなりすぎて、（加圧下の）通液性が低下する。したがって、前記の本発明に係る吸水性樹脂粉末は、吸水性と（加圧下の）通液性の両方の性能向上が両立できた樹脂である。従来は、高加圧下のゲルの通液性を確保するためには、ゲルの架橋密度を増やしたり、添加剤を加えることによって、吸収特性を犠牲にする必要があり、一方、高い吸収特性（吸水倍率）を確保するためには、通液性が犠牲になっていたため、吸水性と（加圧下の）通液性の両立は困難であったが、本発明の吸水性樹脂粉末はそれを可能にしたものである。
【００４０】
また、嵩比重が０．７４（ｇ／ｍｌ）以上であると、得られる吸水性樹脂粉末を入れる容器（バック）がコンパクト化できるなど、輸送面でのメリットもある。さらに、樹脂粒子に余分な凹凸が少ないので、吸水性樹脂粉末の製造工程で該樹脂を移送したり、おむつを製造する時の、プロセスダメージや実使用での樹脂粒子の受けるダメージが少ないという利点も有する。なお、嵩比重を０．７４（ｇ／ｍｌ）以上にすることで、本発明では、吸水性樹脂粉末の水可溶分も減少するという予想外の利点も見い出された。
本発明に係る不定形破砕状吸水性樹脂粉末においては、加圧下の通液性が良くなる点とプロセスダメージが少なくなる点で、嵩比重は、好ましくは０．７５（ｇ／ｍｌ）以上、より好ましくは０．７６（ｇ／ｍｌ）以上、さらに好ましくは０．７８（ｇ／ｍｌ）以上、特に好ましくは０．７９（ｇ／ｍｌ）以上である。また、嵩比重の上限は、好ましくは０．９５（ｇ／ｍｌ）以下、より好ましくは０．９０（ｇ／ｍｌ）以下である。上限が０．９５（ｇ／ｍｌ）を超えてしまうと、粒子が密に充填されすぎてしまうので、かえって（加圧下の）通液性が低下する場合があり、好ましくない。
【００４１】
本発明における０．３ｐｓｉ（２．０７ｋＰａ）加圧下の通液性は、オムツなどの吸収性物品において、幼児の体重を考慮した際の吸水性樹脂粉末の粒子間の通液性である。ところが、かかる０．３ｐｓｉ（２．０７ｋＰａ）加圧下の通液性は、０．３ｐｓｉ（２．０７ｋＰａ）加圧下の吸水倍率が高いだけの吸水性樹脂粉末では達成されないことが見い出された。
なお、従来、０．３ｐｓｉ（２．０７ｋＰａ）加圧下の吸水倍率が２０（ｇ／ｇ）以上の吸水性樹脂粉末や、嵩比重が約０．４〜最大数０．７（ｇ／ｍｌ）程度の粉砕工程を経た吸水性樹脂粉末が知られていた（例えば、特開昭６１−２００１０２号公報の実施例では、嵩比重０．４０〜０．４６（ｇ／ｍｌ）の吸水性樹脂粉末が開示されている）。しかし、一般に、加圧下の吸水倍率は荷重が増すに従って低下することにより、０．３ｐｓｉ（２．０７ｋＰａ）加圧下の吸水倍率が高い吸水性樹脂粉末であっても、０．７ｐｓｉ（４．８３ｋＰａ）加圧下の吸水倍率が必ずしも高いとは限らない。同じ０．３ｐｓｉの加圧下吸水倍率を示す吸水性樹脂粉末であっても、その製法や高分子構造などによって、０．７ｐｓｉの値はそれぞれ異なる値を示すものである。
【００４２】
そこで、本発明者は、０．３ｐｓｉ（２．０７ｋＰａ）加圧下の通液性を改善するために、吸水性樹脂粉末の０．７ｐｓｉ（４．８３ｋＰａ）加圧下の吸水倍率を高め、さらに、嵩比重を高めることによって、かかる課題を達成した。すなわち、本発明では、前記方法により、架橋重合体（表面）を研磨することによって、吸水性樹脂粉末の嵩比重を従来より高め、かつ、０．７ｐｓｉ（４．８３ｋＰａ）加圧下の吸水倍率を従来より高めることによって、０．３ｐｓｉ（２．０７ｋＰａ）加圧下の通液性の改善を達成し、さらに吸水性樹脂粉末のプロセスダメージを低減することができたのである。
【００４３】
また、本発明に係る不定形破砕状吸水性樹脂粉末における、０．９重量％生理食塩水に対する０．７ｐｓｉ（４．８３ｋＰａ）加圧下の６０分間の吸水倍率は、２３（ｇ／ｇ）以上、好ましくは２５（ｇ／ｇ）以上、より好ましくは２７（ｇ／ｇ）以上、特に好ましくは２８（ｇ／ｇ）以上である。なお、前記物性は、後述の機械的ダメージ試験を受ける前の物性であるが、本発明の吸水性樹脂粉末は、従来と異なり、機械的ダメージを受けた後も、前記物性が維持される、あるいは、ほとんど低下しない、優れた吸水性樹脂粉末である。
本発明に係る不定形破砕状吸水性樹脂粉末は、先の製造方法の説明において述べたものと同様の理由により、前記樹脂粉末の表面近傍が架橋されたものであることが好ましく、さらにその架橋が多価アルコールを含む表面架橋剤を用いてなされたものであることが好ましい。表面架橋剤の種類や表面架橋の方法等は、前述と同様である。
【００４４】
本発明で得られた吸水性樹脂粉末の平均粒径は、１５０〜６００μｍであり、好ましくは３００〜６００μｍである。また、吸水性樹脂粉末中の１５０μｍ以下の微粉末は、吸水性樹脂粉末全量に対して１０重量％以下であり、好ましくは５重量％以下である。
本発明に係る不定形破砕状吸水性樹脂粉末は、分光式色差計等を用いて測定した明度（明度指数）Ｌ値が、好ましくは８５以上であり、色度（クロマチックネス指数）を示すａ値、ｂ値が、好ましくは、ａ値が±２の範囲、ｂ値が０〜９の範囲である。これらＬ値、ａ値、ｂ値の値が上記範囲を外れると、吸水性樹脂粉末の表面に褐色の着色が見られる傾向があり、特に、吸収体中の吸水性樹脂濃度（重量％）が高い場合には吸収体中で吸水性樹脂の粒子が黄ばんだ斑点状に見えることがあるため、消費者に好まれない。かかる明度や色度は、原料（モノマー、開始剤など）およびその純度や、製造条件（加熱温度や時間）などで決定されるが、通常前記した本発明の条件を適宜行えばよい。
【００４５】
本発明に係る不定形破砕状吸水性樹脂粉末、あるいは、本発明の製造方法により得られた吸水性樹脂粉末は、プロセスダメージ（機械的ダメージ）による物性の低下が少なく、機械的ダメージ試験（後述実施例において説明）後の０．９重量％生理食塩水に対する無加圧下の６０分間の吸水倍率が、好ましくは２５（ｇ／ｇ）以上、より好ましくは３０（ｇ／ｇ）以上、さらに好ましくは３５（ｇ／ｇ）以上である。また、水可溶成分は前述した範囲と同様であり、好ましくは２０重量％以下、より好ましくは１５重量％以下、さらに好ましくは１２重量％以下、さらにより好ましくは１０重量％以下である。
（吸収体）
本発明に係る吸収体は、前記の本発明に係る不定形破砕状吸水性樹脂粉末と、親水性繊維等の繊維基材とを含んでなることを特徴としている。そして、吸収体が例えば吸水性樹脂粉末と親水性繊維とからなる場合には、吸収体の構成としては、例えば、吸水性樹脂粉末と親水性繊維とを均一に混合したものを含む構成が本発明の効果を十分発揮させる上で好ましい。この場合、吸水性樹脂粉末と親水性繊維との重量比率は、通常、２０：８０〜９０：１０の範囲であり、好ましくは、３０：７０〜９０：１０の範囲、より好ましくは、４０：６０〜８０：２０の範囲であり、さらに好ましくは、５０：５０〜８０：２０の範囲である。本発明の吸水性樹脂粉末は、その表面が研磨され、通液性に優れたものであるため、その特徴を最大限に発揮するには、吸水性樹脂粉末の比率が３０重量％以上であることが好ましく、４０重量％以上であることがより好ましい。このようなものとしては例えば吸水性樹脂粉末と親水性繊維とを均一に混合した構成；吸水性樹脂粉末と親水性繊維とを均一に混合して層状に形成し、この上に層状に形成した親水性繊維を積層した構成；吸水性樹脂粉末と親水性繊維とを均一に混合して層状に形成し、これと層状に形成した親水性繊維との間に吸水性樹脂粉末を挟持した構成等を例示することができる。またこの他にも層状に形成した親水性繊維間に吸水性樹脂粉末を挟持した構成等でもよい。さらに、吸収体は、吸水性樹脂粉末に対して特定量の水を配合することによって該吸水性樹脂粉末をシート状に形成してなる構成であってもよい。尚、吸収体の構成は、上記例示の構成に限定されるものではない。
【００４６】
上記の繊維基材の例としては、例えば、木材から得られるメカニカルパルプやケミカルパルプ、セミケミカルパルプ、溶解パルプ等のセルロース繊維、レーヨン、アセテート等の人工セルロース繊維等の親水性繊維が挙げられる。上記例示の繊維のうち、セルロース繊維が好ましい。また、親水性繊維は、ポリアミドやポリエステル、ポリオレフィン等の合成繊維、を含有していてもよい。尚、繊維基材は、上記例示の繊維に限定されるものではない。
また、吸収体における親水性繊維等の繊維基材の割合が比較的少ない場合には、接着性バインダーを用いて吸収体、つまり、親水性繊維同士を接着させてもよい。親水性繊維同士を接着させることにより、吸収体の使用前や使用中における該吸収体の強度や保形性を高めることができる。
【００４７】
上記の接着性バインダーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、１−ブテン−エチレン共重合体等のポリオレフィン繊維等の熱融着繊維や接着性を有するエマルション等が例示できる。これら接着性バインダーは、単独で用いてもよく、また、２種類以上を混合して用いてもよい。親水性繊維と接着性バインダーとの重量比は、５０／５０〜９９／１の範囲内が好ましく、７０／３０〜９５／５の範囲内がより好ましく、８０／２０〜９５／５の範囲内がさらに好ましい。
本発明に係る吸収体は、前述の本発明に係るプロセスダメージに強い吸水性樹脂粉末を用いて製造されるので、吸収体製造時にも物性低下が少なく、よって、高吸収性と高通液性の両立等、本発明の吸水性樹脂粉末の有する効果を吸収体中でも発現できる。
（吸収性物品）
本発明に係る吸収性物品は、前記の本発明に係る吸収体からなる吸収層を含んでなることを特徴とする。
【００４８】
本発明に係る吸収性物品は、好ましくは、このような吸収体からなる吸収層を、透液性を有する表面シート、不透液性を有する背面シートの間に挟持するが、この吸収層の上面あるいは表面シートの裏面、表面シートの上面に液拡散を助ける、不織布、セルロース、架橋セルロース等よりなる拡散層を配置することもできる。
本発明に係る吸収性物品は、上記構成の吸収体からなる吸収層を有してなるので、上述したよう優れた吸収特性と優れた通液性とを両立して備えている。吸収性物品としては、具体的には、例えば、紙オムツや生理用ナプキン、いわゆる失禁パット等の衛生材料等が挙げられるが、特に限定されるものではない。吸収性物品は優れた吸収特性と通液性を備えているので、例えば該吸収性物品が紙オムツである場合には、尿の漏れを防止することができると共に、いわゆるドライ感を付与することができる。特に本発明の吸収性物品がオムツである場合には、本発明の吸収体からなる吸収層を含んでなり、前記吸収体中の不定形破砕状吸水性樹脂粉末の割合が３０重量％以上であることが、通液性に優れたオムツとしての性能を十分に発揮できる点で好ましく、より好ましくは４０重量％以上、さらに好ましくは５０重量％以上、特に好ましくは６０重量％以上である。
【００４９】
上記の透液性を有するシート（以下、液透過性シートと称する）は、水性液体を透過する性質を備えた材料からなっている。液透過性シートの材料としては、例えば、不織布、織布；ポリエチレンやポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド等からなる多孔質の合成樹脂フィルム等が挙げられる。上記の不透液性を有するシート（以下、液不透過性シートと称する）は、水性液体を透過しない性質を備えた材料からなっている。液不透過性シートの材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンビニルアセテート、ポリ塩化ビニル等からなる合成樹脂フィルム；これら合成樹脂と不織布との複合材からなるフィルム；上記合成樹脂と織布との複合材からなるフィルム等が挙げられる。尚、液不透過性シートは、蒸気を透過する性質を備えていてもよい。
【００５０】
吸収層の構成は、特に限定されるものではなく、上記の吸収体を有していればよい。また、吸収層の製造方法は、特に限定されるものではない。さらに、液透過性シートと液不透過性シートとで吸収層を挟持する方法、即ち、吸収性物品の製造方法は、特に限定されるものではない。
尚、上記の吸収体にさらに消臭剤、香料、各種の無機粉末、発泡剤、顔料、染料、親水性短繊維、肥料、酸化剤、還元剤、キレート剤、水、塩類等を添加し、これにより、吸収体または吸収性物品に種々の機能を付与させてもよい。
本発明に係る吸収性物品は、前述の本発明に係る吸水性樹脂粉末を用いて製造された吸収体からなるので、高吸収性と高通液性の両立等、本発明の吸水性樹脂粉末の有する効果を発現できる。
【００５１】
【実施例】
以下、実施例および比較例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、重合体、吸水性樹脂粉末の諸性能は、以下の方法で測定した。
また、吸水性樹脂粉末の物性を測定した際の値は、流通や保存、または、吸収性物品との複合化などで該吸水性樹脂粉末が吸湿してしまっている場合、必要により、含水率補正することが好ましい。例えば、該吸水性樹脂粉末の含水率（湿量基準）が５重量％未満の場合、測定値は含水率補正せずにそのまま用いてもよいが、吸湿などによって含水率（湿量基準）が５重量％以上の場合は、以下の実測値を含水率補正（例えば、５重量％）した値を用いるか、あるいは、測定に際して吸湿した吸水性樹脂粉末を予め乾燥（例えば、６０℃の無風乾燥器中で減圧乾燥）しておくことが好ましい。
（無加圧下吸水倍率）
吸水性樹脂粉末０．２ｇを不織布製の袋（６０ｍｍ×６０ｍｍ）に均一に入れ、０．９重量％生理食塩水中に浸漬した。６０分後に袋を引き上げ、遠心分離機を用いて２５０Ｇで３分間水切りを行った後、袋の重量Ｗ１（ｇ）を測定した。また、同様の操作を吸水性樹脂粉末を用いずに行い、その時の重量Ｗ０（ｇ）を測定した。そして、これらＷ１、Ｗ０から、次式に従って無加圧下吸水倍率（ｇ／ｇ）を算出した。
【００５２】
無加圧下吸水倍率（ｇ／ｇ）＝（Ｗ１（ｇ）−Ｗ０（ｇ））／吸水性樹脂粉末の重量（ｇ）
（加圧下吸水倍率）
まず、加圧下吸水倍率の測定に用いる測定装置について図３に基づいて説明する。
図３に示すように、測定装置は、天秤１１と、この天秤１１上に載置された所定容量の容器１２と、外気吸入パイプ１３と、導管１４と、ガラスフィルタ１６と、このガラスフィルタ１６上に載置された測定部１５とからなっている。
【００５３】
上記の容器１２は、その頂部に開口部１２ａを、その側面部に開口部１２ｂをそれぞれ有している。容器１２の開口部１２ａには外気吸入パイプ１３が嵌入される一方、開口部１２ｂには導管１４が取り付けられている。
また、容器１２には、所定量の生理食塩水２２が入っている。外気吸入パイプ１３の下端部は、生理食塩水２２中に没している。外気吸入パイプ１３は、容器１２内の圧力をほぼ大気圧に保つために設けられている。上記のガラスフィルタ１６は、直径５５ｍｍに形成されている。そして、容器１２およびガラスフィルタ１６は、シリコーン樹脂からなる導管１４によって互いに連通している。また、ガラスフィルタ１６は、容器１２に対する位置及び高さが固定されている。
【００５４】
上記の測定部１５は、濾紙１７と、支持円筒１８と、この支持円筒１８の底部に貼着された金網１９と、おもり２０とを有している。そして、測定部１５は、ガラスフィルタ１６上に濾紙１７、底部に金網１９を有する支持円筒１８がこの順に載置されると共に、支持円筒１８内部、つまり金網１９上におもり２０が載置されてなっている。金網１９は、ステンレスからなり、４００メッシュ（目開き３８μｍ）に形成されている。また、金網１９の上面、つまり金網１９と吸水性樹脂粉末２１との接触面の高さは、外気吸入パイプ１３の下端面１３ａの高さと等しくなるように設定されている。そして、金網１９上に、所定量および所定粒径の吸水性樹脂粉末が均一に散布されるようになっている。おもり２０は、金網１９上の吸水性樹脂粉末２１に対して、０．７ｐｓｉ（４．８３ｋＰａ）の荷重を均一に加えることができるように、その重量が調整されている。
【００５５】
上記構成の測定装置を用いて、吸水性樹脂粉末２１の加圧下での吸水倍率を測定した。測定方法について以下に説明する。
まず、容器１２に所定量の０．９重量％生理食塩水２２を入れ、外気吸入パイプ１３を嵌入する等の所定の準備動作を行った。次に、ガラスフィルタ１６上に濾紙１７を載置すると共に、この載置動作に平行して、支持円筒１８内部、つまり金網１９上に、吸水性樹脂粉末０．９ｇを均一に散布し、この吸水性樹脂粉末２１上におもり２０を載置した。
次いで、濾紙１７上に、吸水性樹脂粉末２１およびおもり２０を載置した上記支持円筒１８の金網１９を、その中心部がガラスフィルタ１６の中心部に一致するように載置した。
【００５６】
そして、濾紙１７上に支持円筒１８を載置した時点から、６０分にわたって経時的に、該吸水性樹脂粉末２１が吸水した生理食塩水２２の重量（ｇ）を天秤１１の測定値から求めた。
また、同様の操作を吸水性樹脂粉末２１を用いないで行い、ブランク重量、すなわち、吸水性樹脂粉末２１以外の例えば濾紙１７等が吸収した生理食塩水２２の重量（ｇ）を、天秤１１の測定値から求め、ブランク値とした。次いで、ブランク値を差し引く補正を行って、吸水性樹脂粉末２１が実際に吸水した生理食塩水２２の重量（ｇ）を、吸水性樹脂粉末２１の重量（０．９ｇ）で除して、加圧下での吸水倍率（ｇ／ｇ）を算出した。
（加圧下通液量）
図４に示す装置を用い、容器４０に均一に入れた吸水性樹脂粉末（０．９００ｇ）を人工尿（１）中で０．３ｐｓｉ（２．０７ｋＰａ）の加圧下、６０分間膨潤させ、次に、０．３ｐｓｉ（２．０７ｋＰａ）の加圧下、１０分間の間に、膨潤したゲル４４（の主に粒子間）を通過した０．６９重量％塩化ナトリウム水溶液３３の量（ｇ）を測定した。
【００５７】
図４に示す装置としては、タンク３１には、ガラス管３２が挿入されており、ガラス管３２の下端は、０．６９重量％塩化ナトリウム水溶液３３をセル４１中の膨潤ゲル４４の底部から、５ｃｍ上の高さに維持できるように配置した。タンク３１中の０．６９重量％塩化ナトリウム水溶液３３は、コック付きＬ字管３４を通じてセル４１へ供給された。セル４１の下には、通過した液を補集する容器４８が配置されており、補集容器４８は上皿天秤４９の上に設置されていた。セル４１の内径は６ｃｍであり、下部の底面にはＮｏ．４００ステンレス製金網（目開き３８μｍ）４２が設置されていた。ピストン４６の下部には液が通過するのに十分な穴４７があり、底部には吸水性樹脂粉末あるいはその膨潤ゲルが、穴４７へ入り込まないように透過性の良いガラスフィルター４５が取り付けてあった。セル４１は、セルを乗せるための台の上に置かれ、セルと接する台の面は、液の透過を妨げないステンレス製の金網４３の上に設置した。
【００５８】
測定値は、コック３５を開いてから１０分間に流れた液量（ｇ）を上皿天秤により読み取った。
人工尿（１）は、塩化カルシウムの２水和物０．２５ｇ、塩化カリウム２．０ｇ、塩化マグネシウムの６水和物０．５０ｇ、硫酸ナトリウム２．０ｇ、りん酸２水素アンモニウム０．８５ｇ、りん酸水素２アンモニウム０．１５ｇ、および、純水９９４．２５ｇを加えたものを用いた。
（機械的ダメージ試験）
図５に示すガラス製容器（山村硝子社製マヨネーズ瓶、商品名：Ａ−２９）に吸水性樹脂粉末３０ｇとガラスビーズ（玉径約６ｍｍの精密分留充填用ソーダ石灰ガラスビーズ）１０ｇを入れた。これを、図６に示す分散機（東洋精機製作所社製、Ｎｏ．４８８試験用分散機）に備えられたクランプ間に挟み固定し、１００Ｖ／６０Ｈｚで振動回転数７５０ｃｐｍの振動を３０分間与えた。これにより、上記分散機に固定された容器は、分散機における上記クランプの取り付け面に対して左右に各々１２．５°（合計２５°）傾斜運動すると同時に、前後に各々８ｍｍ（合計１６ｍｍ）振動することにより、容器内部の吸水性樹脂粉末に衝撃を与える。
【００５９】
上記衝撃は、吸水性樹脂粉末の製造工程中に吸水性樹脂粉末が受ける衝撃力を代表するものとして、経験的に定められた力であるが、製造後の輸送や吸収体製造時のダメージにも広く適用できるものである。
（嵩比重）
図７に示す嵩比重測定器（蔵持科学器機製作所社製）を用い、ＪＩＳＫ３３６２に準じて測定した。
粒度による偏りを無くすため十分に混合された試料（吸水性樹脂粒子）１２０ｇをダンパー６１を閉めた漏斗６２に入れた後、速やかにダンパー６１を開け、試料を受器６３に落とした。受器から盛り上がった試料は、ガラス棒ですり落とした後、試料の入った受器の重さを０．１ｇまで正確に量り、次の式によって嵩比重を算出した。なお、嵩比重測定時の吸水性樹脂粉末の固形分（湿量基準）は９５重量％以上で測定した。測定時の温度は２５±２°Ｃであり、相対湿度は３０〜５０％であった。また、吸水性樹脂粉末の固形分（湿量基準）が９５重量％未満の場合、好ましくは、６０℃の無風乾燥器中で減圧乾燥し、固形分（湿量基準）を９５重量％以上にした後に測定することが好ましい。
【００６０】
Ｓ＝（Ｃ−Ａ）／Ｂ
Ｓ：嵩比重（ｇ／ｍｌ）
Ａ：受器の重さ（ｇ）
Ｂ：受器の内容積（１００ｍｌ）
Ｃ：試料の入った受器の重さ（ｇ）
（比表面積）
吸水性樹脂粉末の比表面積は、「ＢＥＴ（Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ）一点法」により求めた。測定装置は、「検体全自動比表面積測定装置４−ソーブＵ−１」（湯浅アイオニクス社製）を使用した。まず、吸水性樹脂粉末（試料は、予め篩により８５０〜２１２あるいは８５０〜１５０μｍの範囲に分級した粒子）約５ｇを内容量約１３ｃｍ³のマイクロセル（ＴＹＰＥ：ＱＳ−４００）中に入れ、窒素ガス気流下に試料入りマイクロセルを１５０°Ｃに加熱し、試料の脱気および脱水を充分に行った。次いで、ヘリウムガスと０．１％のクリプトンガスからなる混合ガス気流下に試料入りマイクロセルを−２００°Ｃに冷却し、混合ガスを試料に平衡になるまで吸着させた。その後、試料入りマイクロセルの温度を室温まで戻し、混合ガスの試料から脱離を行い、クリプトン混合ガスの脱離量より吸水性樹脂粉末の比表面積を求めた。なお、試料入りマイクロセルの吸着−脱離工程は３回行い、その平均量より吸水性樹脂粉末の比表面積（ｍ²／ｇ）を求めた。
（重量平均粒径）
吸水性樹脂粉末を予め篩により、８５０〜２１２または８５０〜１５０μｍの範囲に分級した粒子の粒度分布（例えば、６００μｍ、５００μｍ、４２５μｍ、３００μｍ、２１２μｍ、１５０μｍ、１０６μｍなどのふるい）を対数確率紙にプロットした。これにより、重量平均粒子径（Ｄ５０）を読み取った。
（含水率）
吸水性樹脂粉末１．０００ｇを内径５２ｍｍのアルミカップに入れ、１０５℃の無風オーブン中で３時間加熱乾燥した。粉末の乾燥減量（ｇ）を水分として、含水率（重量％）を求めた。
（吸水性樹脂粉末の色の評価）
吸水性樹脂粉末の明度（明度指数）Ｌ値、色度（クロマチックネス指数）ａ値、ｂ値について、日本電色工業（株）製分光式色差計（ＳＺ−Σ８０ＣＯＬＯＲＭＥＡＳＵＲＩＮＧＳＹＳＴＥＭ）を用いて、設定条件（反射測定／付属の粉末・ペースト試料台（３０ｍｍφ）／標準として粉末・ペースト用・標準丸白板ＮＯ．２／３０Φ投光パイプ）にて、吸水性樹脂粉末の表面色を測定した。
（吸収体の吸収速度：コア・アクイジション）
吸水性樹脂粉末１１．４ｇと木材パルプ６．２ｇを、ミキサーを用いて乾式混合した。得られた混合物を２６０ｍｍ×１５０ｍｍの大きさのウェブに成形することにより、吸収体（吸収体中の吸水性樹脂粉末の割合が６５重量％）を作製した。
【００６１】
一方、尿素１．９重量％、ＮａＣｌ０．８重量％、ＣａＣｌ₂０．１重量％、および、ＭｇＳＯ₄０．１重量％の組成（残りは水）を有する人工尿（２）を調製した。
上記吸収体の全体に、１８ｇ／ｃｍ²の荷重を均一に加えると共に、その吸収体の中心部分に、直径３０ｍｍ、高さ１２０ｍｍの円筒を押し当て、その円筒を垂直に立てた。次いで、その円筒に２５℃の人工尿（２）５０ｇを素早く（一気に）注ぎ、人工尿（２）を注ぎ始めた時点から、円筒中の人工尿（２）が中心より吸収体全体にすべて吸収されるまでの時間を測定し、１回目の吸収速度（秒）とした。その後、上記測定に用いた吸収体を用いて、５０分間隔で同様の測定を２回繰り返し、２回目の吸収速度（秒）、および、３回目の吸収速度（秒）を測定した。
【００６２】
吸収体の液拡散性は、これら吸収速度が速い程、すなわち、秒数が短い程、高いと評価することができる。
（吸収性物品の性能評価：キューピー人形テスト）
吸水性樹脂粉末６５重量部と木材パルプ３５重量部を、ミキサーを用いて乾式混合した。得られた混合物を４００メッシュ（目の大きさ３８μｍ）に形成されたワイヤースクリーン上にバッチ型空気抄造装置を用いて空気抄造することにより、１２０ｍｍ×４００ｍｍの大きさのウェブに成形した。さらにこのウェブを圧力２ｋｇ／ｃｍ²で５秒間プレスすることにより、坪量が約０．０４７ｇ／ｃｍ²の吸収体（吸収体中の吸水性樹脂粉末の割合が６５重量％）を得た。
【００６３】
続いて、不透液性のポリプロピレンからなり、いわゆるレッグギャザーを有するバックシート（液不透過性シート）、上記吸収体、および、透液性のポリプロピレンからなるトップシート（液透過性シート）を両面テープを用いてこの順に互いに貼着すると共に、この貼着物に２つのいわゆるテープファスナーを取り付けることにより、吸収性物品（オムツ）を得た。
上記吸収性物品を、いわゆるキューピー人形（体長５５ｃｍ、重量５ｋｇ）に装着し、この人形をうつ伏せ状態にした後、吸収性物品と人形との間にチューブを差し込み、人体において排尿を行う位置に相当する位置に、１回当たり５０ｇの０．９重量％生理食塩水を、２０分間隔で順次注入した。そして、注入した生理食塩水が吸収性物品に吸収されなくなって外部に漏れ出した時点で、この注入動作を終了し、この時までに注入した生理食塩水の合計量（ｇ）を測定した。
【００６４】
上記の測定値を４回繰り返し、得られた４つの測定値の平均を求め、この値を吸収量（ｇ）とした。吸収量が多いほど、吸収性物品の性能が良好であると評価した。
（可溶分量）
吸水性樹脂粉末０．５ｇを１０００ｍｌの脱イオン交換水中に分散させ、１６時間攪拌した後、膨潤ゲルを濾紙で濾過した。そして、得られた濾液中の水溶性高分子、すなわち、吸水性樹脂粉末から溶出した可溶分量（重量％、対吸水性樹脂粉末）をコロイド滴定により測定した。
【００６５】
−参考例１−
シグマ型羽根を２本有する内容積１０リットルのジャケット付きステンレス型双腕型ニーダーに蓋を付けて形成した反応器中で、７５モル％の中和率を有するアクリル酸ナトリウムの水溶液５５００ｇ（単量体濃度３３重量％）にポリエチレングリコールジアクリレート２．５０ｇを溶解した反応液に、過硫酸アンモニウム２．４ｇおよびＬ−アスコルビン酸０．１２ｇを攪拌しながら添加したところ、およそ１分後に重合が開始した。そして、生成したゲルを粉砕しながら、３０〜８０°Ｃで重合を行い、重合が開始して６０分後に含水ゲル状架橋重合体（１）を取り出した。
【００６６】
得られた含水ゲル状架橋重合体（１）は、その径が約５ｍｍ以下に細分化されていた。この細分化された含水ゲル状架橋重合体（１）を５０メッシュ（目開き３００μｍ）の金網上に広げ、１５０°Ｃで９０分間熱風乾燥することによって架橋重合体である吸水性樹脂（Ａ）を得た。
−参考例２−
ステンレス製バットに温度計、蓋を備えた反応容器中で、６５モル％の中和率を有するアクリル酸ナトリウムの水溶液２０００ｇ（単量体濃度３５重量％）にポリエチレングリコールジアクリレート１．９７ｇを溶解した反応液に、５重量％過硫酸ナトリウム水溶液３．２４ｇおよび０．５重量％Ｌ−アスコルビン酸水溶液２．９２ｇ、５重量％２，２´−アゾビス（２−アミジノプロパン）２塩基酸塩（商品名：Ｖ−５０、和光純薬工業社製）水溶液３．２４ｇ、０．３５重量％過酸化水素水溶液３．３４ｇを攪拌しながら添加し、反応液を窒素脱気したところ、およそ１分後に重合が開始した。そして、反応容器の下面を１０°Ｃに冷却しながら重合を行い、重合が開始して１０分後に発熱のピーク温度（８２°Ｃ）に達した。その後、反応器の下面を６０°Ｃで２０分間加熱した後、含水ゲル状架橋重合体（２）を取り出した。
【００６７】
得られた含水ゲル状架橋重合体（２）をミートチョッパー（平賀製作所社製、２枚ブレード、ダイス径９．５ｍｍ）でゲルの径が約５ｍｍ以下になるように粉砕した。この粉砕された含水ゲル状架橋重合体（２）を５０メッシュ（目開き３００μｍ）の金網上に広げ、１７０°Ｃで４０分間熱風乾燥することによって架橋重合体である吸水性樹脂（Ｂ）を得た。
−参考例３−
ステンレス製バットに温度計、蓋を備えた反応容器中で、７０モル％の中和率を有するアクリル酸ナトリウムの水溶液２０００ｇ（単量体濃度３９重量％）にポリエチレングリコールジアクリレート４．３３ｇを溶解した反応液に、２０重量％過硫酸ナトリウム水溶液５．３３ｇおよび０．５重量％Ｌ−アスコルビン酸水溶液３．２０ｇを攪拌しながら添加し、反応液を窒素脱気したところ、およそ４分後に重合が開始した。そして、反応容器の下面を１５°Ｃに冷却しながら重合を行い、重合が開始して１６分後に発熱のピーク温度（９３°Ｃ）に達した。その後、反応器の下面を８０°Ｃで２０分間加熱した後、含水ゲル状架橋重合体（３）を取り出した。
【００６８】
得られた含水ゲル状架橋重合体（３）をミートチョッパー（平賀製作所社製、２枚ブレード、ダイス径１６ｍｍ）でゲルの径が約５ｍｍ以下になるように粉砕した。この粉砕された含水ゲル状架橋重合体（３）を５０メッシュ（目開き３００μｍ）の金網上に広げ、１７０°Ｃで４０分間熱風乾燥することによって架橋重合体である吸水性樹脂（Ｃ）を得た。
−実施例１−
参考例１で得られた架橋重合体である吸水性樹脂（Ａ）をハンマーミル（ロストル：穴の径３ｍｍ）で粉砕した後、吸水性樹脂１５０ｇをホモジナイザー（日本精機社製、高速ホモジナイザー、Ｍｏｄｅｌ：ＭＸ−７）に入れ、回転数６０００ｒｐｍで約１時間研磨した。得られた吸水性樹脂をＪＩＳ標準ふるい（目開き８５０，２１２μｍ）でふるい、８５０〜２１２μｍの粒度に分級した。得られた不定形破砕状の吸水性樹脂粉末（１）の無加圧下吸水倍率、可溶分量、嵩比重、平均粒径を測定した結果を表１に示した。また、得られた不定形破砕状の吸水性樹脂粉末（１）の粒子構造を示す電子顕微鏡写真を図８に示した。
【００６９】
−実施例２−
参考例１で得られた架橋重合体である吸水性樹脂（Ａ）をロールグラニュレーター（日本グラニュレーター（株）製、Ｍｏｄｅｌ：ＧＲＮ１０４１型）で粉砕した後、吸水性樹脂１５０ｇをホモジナイザー（日本精機社製、高速ホモジナイザー、Ｍｏｄｅｌ：ＭＸ−７）に入れ、回転数６０００ｒｐｍで２５分間研磨した。得られた吸水性樹脂をＪＩＳ標準ふるい（目開き８５０，２１２μｍ）でふるい、８５０〜２１２μｍの粒度に分級した。得られた不定形破砕状の吸水性樹脂粉末（２）の無加圧下吸水倍率、可溶分量、嵩比重、平均粒径を測定した結果を表１に示した。
【００７０】
−実施例３−
参考例２で得られた架橋重合体である吸水性樹脂（Ｂ）を手で解した後、吸水性樹脂１５０ｇをホモジナイザー（日本精機社製、高速ホモジナイザー、Ｍｏｄｅｌ：ＭＸ−７）に入れ、回転数６０００ｒｐｍで約１時間研磨した。得られた吸水性樹脂をＪＩＳ標準ふるい（目開き８５０，２１２μｍ）でふるい、８５０〜２１２μｍの粒度に分級した。得られた不定形破砕状の吸水性樹脂粉末（３）の無加圧下吸水倍率、可溶分量、嵩比重、平均粒径を測定した結果を表１に示した。
【００７１】
−実施例４−
参考例２で得られた架橋重合体である吸水性樹脂（Ｂ）を手で解した後、吸水性樹脂１５０ｇをホモジナイザー（日本精機社製、高速ホモジナイザー、Ｍｏｄｅｌ：ＭＸ−７）に入れ、回転数６０００ｒｐｍで約１５分間研磨した。得られた吸水性樹脂をＪＩＳ標準ふるい（目開き８５０，２１２μｍ）でふるい、８５０〜２１２μｍの粒度に分級した。得られた不定形破砕状の吸水性樹脂粉末（４）の無加圧下吸水倍率、可溶分量、嵩比重、平均粒径を測定した結果を表１に示した。
【００７２】
−実施例５−
参考例３で得られた架橋重合体である吸水性樹脂（Ｃ）をハンマーミル（ロストル：穴の径３ｍｍ）で粉砕した後、吸水性樹脂１８０ｇをホモジナイザー（日本精機社製、高速ホモジナイザー、Ｍｏｄｅｌ：ＭＸ−７）に入れ、回転数６０００ｒｐｍで約１．５時間研磨した。得られた吸水性樹脂をＪＩＳ標準ふるい（目開き８５０，２１２μｍ）でふるい、８５０〜２１２μｍの粒度に分級した。得られた不定形破砕状の吸水性樹脂粉末（５）の無加圧下吸水倍率、可溶分量、嵩比重、平均粒径を測定した結果を表１に示した。また、得られた不定形破砕状の吸水性樹脂粉末（５）の比表面積を測定したところ、０．０１１ｍ²／ｇであった。
【００７３】
−比較例１−
参考例１で得られた架橋重合体である吸水性樹脂（Ａ）をハンマーミル（ロストル：穴の径３ｍｍ）で粉砕した後、得られた吸水性樹脂をＪＩＳ標準ふるい（目開き８５０，２１２μｍ）でふるい、８５０〜２１２μｍの粒度に分級した。得られた不定形破砕状比較吸水性樹脂粉末（１）の無加圧下吸水倍率、可溶分量、嵩比重、平均粒径を測定した結果を表１に示した。また、得られた不定形破砕状比較吸水性樹脂粉末（１）の粒子構造を示す電子顕微鏡写真を図９に示した。
−比較例２−
参考例２で得られた架橋重合体である吸水性樹脂（Ｂ）をハンマーミル（ロストル：穴の径３ｍｍ）で粉砕した後、得られた吸水性樹脂をＪＩＳ標準ふるい（目開き８５０，２１２μｍ）でふるい、８５０〜２１２μｍの粒度に分級した。得られた不定形破砕状比較吸水性樹脂粉末（２）の無加圧下吸水倍率、可溶分量、嵩比重、平均粒径を測定した結果を表１に示した。
【００７４】
−比較例３−
参考例３で得られた架橋重合体である吸水性樹脂（Ｃ）をハンマーミル（ロストル：穴の径３ｍｍ）で粉砕した後、得られた吸水性樹脂をＪＩＳ標準ふるい（目開き８５０，２１２μｍ）でふるい、８５０〜２１２μｍの粒度に分級した。得られた不定形破砕状比較吸水性樹脂粉末（３）の無加圧下吸水倍率、可溶分量、嵩比重、平均粒径を測定した結果を表１に示した。また、得られた不定形破砕状比較吸水性樹脂粉末（３）の比表面積を測定したところ、０．０２３ｍ²／ｇであった。
【００７５】
【表１】

表１は、表面架橋前の物性比較を示している。吸水性樹脂（Ａ）を研磨する工程を含む実施例１（嵩比重０．８３（ｇ／ｍｌ））、実施例２（嵩比重０．７７（ｇ／ｍｌ））は、研磨しない比較例１（嵩比重０．６６（ｇ／ｍｌ））に比べて、可溶分量が減少している。なお、無加圧下吸水倍率は１時間浸漬した後の値であるが、飽和値は同等の４６（ｇ／ｇ）であった。
また、吸水性樹脂（Ｂ）を研磨する工程を含む実施例３（嵩比重０．８７（ｇ／ｍｌ））、実施例４（嵩比重０．７３（ｇ／ｍｌ））は、研磨しない比較例２（嵩比重０．６６（ｇ／ｍｌ））に比べて、可溶分量が減少している。なお、無加圧下吸水倍率は１時間浸漬した後の値であるが、飽和値は同等の５３（ｇ／ｇ）であった。
【００７６】
また、吸水性樹脂（Ｃ）を研磨する工程を含む実施例５（嵩比重０．８７（ｇ／ｍｌ））は、研磨しない比較例３（嵩比重０．６４（ｇ／ｍｌ））に比べて、比表面積が約半分（０．０２３（ｍ²／ｇ）が０．０１１（ｍ²／ｇ）に減少）となり、かつ、可溶分量も減少している。
−実施例６−
実施例１で得られた不定形破砕状吸水性樹脂粉末（１）１００重量部に、エチレングリコールジグリシジルエーテル０．０３重量部、プロピレングリコール１重量部、水３重量部、２−プロパノール１重量部からなる表面架橋剤を混合した。上記混合物を１８５°Ｃで３０分間加熱処理して、不定形破砕状吸水性樹脂粉末（６）を得た。得られた不定形破砕状吸水性樹脂粉末（６）の無加圧下吸水倍率、加圧下吸水倍率、加圧下通液量、固形分、嵩比重を測定した結果を表２に示した。
【００７７】
−実施例７−
実施例２で得られた不定形破砕状吸水性樹脂粉末（２）１００重量部に、エチレングリコールジグリシジルエーテル０．０３重量部、プロピレングリコール１重量部、水３重量部、２−プロパノール１重量部からなる表面架橋剤を混合した。上記混合物を１８５°Ｃで３０分間加熱処理して、不定形破砕状吸水性樹脂粉末（７）を得た。得られた不定形破砕状吸水性樹脂粉末（７）の無加圧下吸水倍率、加圧下吸水倍率、加圧下通液量、固形分、嵩比重を測定した結果を表２に示した。
【００７８】
−実施例８−
実施例３で得られた不定形破砕状吸水性樹脂粉末（３）１００重量部に、エチレングリコールジグリシジルエーテル０．０３重量部、プロピレングリコール１重量部、水３重量部、２−プロパノール１重量部からなる表面架橋剤を混合した。上記混合物を１８５°Ｃで３０分間加熱処理して、不定形破砕状吸水性樹脂粉末（８）を得た。得られた不定形破砕状吸水性樹脂粉末（８）の無加圧下吸水倍率、加圧下吸水倍率、加圧下通液量、固形分、嵩比重を測定した結果を表２に示した。
【００７９】
−実施例９−
実施例４で得られた不定形破砕状吸水性樹脂粉末（４）１００重量部に、エチレングリコールジグリシジルエーテル０．０３重量部、プロピレングリコール１重量部、水３重量部、２−プロパノール１重量部からなる表面架橋剤を混合した。上記混合物を１８５°Ｃで３０分間加熱処理して、不定形破砕状吸水性樹脂粉末（９）を得た。得られた不定形破砕状吸水性樹脂粉末（９）の無加圧下吸水倍率、加圧下吸水倍率、加圧下通液量、固形分、嵩比重を測定した結果を表２に示した。
【００８０】
−実施例１０−
実施例５で得られた不定形破砕状吸水性樹脂粉末（５）１００重量部に、１，４−ブタンジオール１重量部、水３重量部、２−プロパノール１重量部からなる表面架橋剤を混合した。上記混合物を１９５°Ｃで２５分間加熱処理して、不定形破砕状吸水性樹脂粉末（１０）を得た。得られた不定形破砕状吸水性樹脂粉末（１０）の無加圧下吸水倍率、加圧下吸水倍率、加圧下通液量、固形分、嵩比重を測定した結果を表２に示した。
−比較例４−
比較例１で得られた不定形破砕状比較吸水性樹脂粉末（１）１００重量部に、エチレングリコールジグリシジルエーテル０．０３重量部、プロピレングリコール１重量部、水３重量部、２−プロパノール１重量部からなる表面架橋剤を混合した。上記混合物を１８５°Ｃで３０分間加熱処理して、不定形破砕状比較吸水性樹脂粉末（４）を得た。得られた不定形破砕状比較吸水性樹脂粉末（４）の無加圧下吸水倍率、加圧下吸水倍率、加圧下通液量、固形分、嵩比重を測定した結果を表２に示した。
【００８１】
−比較例５−
比較例２で得られた不定形破砕状比較吸水性樹脂粉末（２）１００重量部に、エチレングリコールジグリシジルエーテル０．０３重量部、プロピレングリコール１重量部、水３重量部、２−プロパノール１重量部からなる表面架橋剤を混合した。上記混合物を１８５°Ｃで３０分間加熱処理して、不定形破砕状比較吸水性樹脂粉末（５）を得た。得られた不定形破砕状比較吸水性樹脂粉末（５）の無加圧下吸水倍率、加圧下吸水倍率、加圧下通液量、固形分、嵩比重を測定した結果を表２に示した。
【００８２】
−比較例６−
比較例３で得られた不定形破砕状比較吸水性樹脂粉末（３）１００重量部に、１，４−ブタンジオール１重量部、水３重量部、２−プロパノール１重量部からなる表面架橋剤を混合した。上記混合物を１９５°Ｃで２５分間加熱処理して、不定形破砕状比較吸水性樹脂粉末（６）を得た。得られた不定形破砕状比較吸水性樹脂粉末（６）の無加圧下吸水倍率、加圧下吸水倍率、加圧下通液量、固形分、嵩比重を測定した結果を表２に示した。
【００８３】
【表２】

表２は、表面架橋後の物性比較を示している。吸水性樹脂（Ａ）を研磨する工程を含む実施例６（嵩比重０．８３（ｇ／ｍｌ））、実施例７（嵩比重０．７７（ｇ／ｍｌ））は、研磨しない比較例４（嵩比重０．６８（ｇ／ｍｌ））に比べて、加圧下通液量が２倍以上に向上している。また、吸水性樹脂（Ｂ）を研磨する工程を含む実施例８（嵩比重０．８６（ｇ／ｍｌ））、実施例９（嵩比重０．７５（ｇ／ｍｌ））は、研磨しない比較例５（嵩比重０．６７（ｇ／ｍｌ））に比べて、加圧下通液量が約２倍に向上している。さらに、吸水性樹脂（Ｃ）を研磨する工程を含む実施例１０（嵩比重０．８５（ｇ／ｍｌ））は、研磨しない比較例６（嵩比重０．６４（ｇ／ｍｌ））に比べて、加圧下通液量が７２（ｇ）向上している。
【００８４】
−比較例７−
比較例１で得られた不定形破砕状比較吸水性樹脂粉末（１）１００重量部に、エチレングリコールジグリシジルエーテル０．０１５重量部、プロピレングリコール０．５重量部、水１．５重量部、２−プロパノール０．４５重量部からなる表面架橋剤を混合した。上記混合物を１８０°Ｃで１５分間加熱処理して、不定形破砕状比較吸水性樹脂粉末（７）を得た。得られた不定形破砕状比較吸水性樹脂粉末（７）の無加圧下吸水倍率、加圧下吸水倍率、加圧下通液量、固形分、嵩比重を測定した。特に、加圧下吸水倍率については、２種類の荷重（０．３ｐｓｉおよび０．７ｐｓｉ）を用いて測定した。なお、０．３ｐｓｉ（２．０７ｋＰａ）加圧下吸水倍率は、前記測定方法において、荷重を０．７ｐｓｉ（４．８３ｋＰａ）から０．３ｐｓｉ（２．０７ｋＰａ）に変更することによって求めた。結果を表３に示した。
【００８５】
【表３】

比較例７の不定形破砕状比較吸水性樹脂粉末（７）（嵩比重０．６７（ｇ／ｍｌ））は、０．３ｐｓｉ（２．０７ｋＰａ）加圧下の吸水倍率は３３（ｇ／ｇ）であるが、０．７ｐｓｉ（４．８３ｋＰａ）加圧下の吸水倍率が１２（ｇ／ｇ）と低くなっており、実施例６と比較すると加圧下通液性が大きく減少していること（実施例６：３７５（ｇ）、比較例７：４０（ｇ））がわかった。
−実施例１１〜１５、比較例８〜１０−
実施例６〜１０、比較例４〜６で得られた吸水性樹脂粉末それぞれについて、機械的ダメージ試験を行った。結果を表４に示した。
【００８６】
【表４】

表４は、表面架橋後に機械的ダメージ試験を行ったものであるが、衝撃前の表２と比較して、嵩比重が０．７４（ｇ／ｍｌ）以上である本発明の不定形破砕状吸水性樹脂粉末（６）〜（１０）は、機械的ダメージを与えても、ほとんど、あるいは、全く物性が低下しない。それに対して、嵩比重が０．７４（ｇ／ｍｌ）未満である本発明の不定形破砕状比較吸水性樹脂粉末（４）〜（６）は、機械的ダメージによって、加圧下吸水倍率や、加圧下通液量が大きく低下する。本発明の不定形破砕状吸水性樹脂粉末は、製造プロセスや、製造後の輸送や、吸収性物品の製造時に物性低下の少ない優れたものである。
【００８７】
−実施例１６、比較例１１−
実施例６および比較例４で得られた吸水性樹脂粉末それぞれについて、吸収体の吸収速度（コア・アクイジション）の測定、および、吸収性物品の性能評価（キューピー人形テスト）を行った。これら測定あるいは評価の方法は前述の通りである。結果を表５に示した。
【００８８】
【表５】

表５は、吸収体、および、吸収性物品（オムツ）の性能評価であるが、実施例６の不定形破砕状吸水性樹脂粉末（６）を用いた吸収体は、比較例４の不定形破砕状比較吸水性樹脂粉末（４）を用いた吸収体に比べて、特に２回目、３回目の液吸収に要する秒数が半分以下になっており、吸収体の吸収速度が大きく向上している。また、実施例６の不定形破砕状吸水性樹脂粉末（６）を用いた吸収性物品（オムツ）は、比較例４の不定形破砕状比較吸水性樹脂粉末（４）を用いた吸収性物品（オムツ）に比べて、吸収性物品の総吸収量（ｇ）も改善されている。
【００８９】
−実施例１７−
実施例６〜１０の不定形破砕状吸水性樹脂粉末（６）〜（１０）について、色の評価を行ったところ、いずれの吸水性樹脂粉末も、Ｌ値が８５以上（約８８）、ａ値が±２の範囲内（約−０．６）、ｂ値が０〜９の範囲内（約６）であった。
【００９０】
【発明の効果】
本発明の吸水性樹脂粉末の製造方法によれば、吸水性は従来の高いレベルを保持したまま、通液性が従来に比べて大きく向上し、かつ、機械的ダメージに強くなる。また、本発明の製造方法で得られる吸水性樹脂粉末は、高吸水性を有し、かつ、嵩比重が高い、新規な樹脂粉末である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の吸水性樹脂粉末の製造工程の代表例を表す工程図。
【図２】本発明における粉砕後（研磨前）（Ａ）および研磨後（Ｂ）の樹脂粉末の形状を表すイメージ図。
【図３】加圧下吸水倍率の測定に用いる測定装置の概略の断面図。
【図４】加圧下通液量の測定に用いる測定装置の概略の断面図。
【図５】機械的ダメージ試験に用いるガラス製容器の側面概略図（ａ）と平面概略図（ｂ）。
【図６】機械的ダメージ試験に用いる分散機の概略図。
【図７】嵩比重の測定装置の概略図。
【図８】実施例１で得られた樹脂粉末の粒子構造を示す電子顕微鏡写真。
【図９】比較例１で得られた樹脂粉末の粒子構造を示す電子顕微鏡写真。
【符号の説明】
１１天秤
１２容器
１２ａ頂部開口部
１２ｂ側面部開口部
１３外気吸入パイプ
１３ａ外気吸入パイプの下端面
１４導管
１５測定部
１６ガラスフィルタ
１７濾紙
１８支持円筒
１９金網
２０おもり
２１吸水性樹脂粉末
２２生理食塩水
３１タンク
３２ガラス管
３３０．６９重量％塩化ナトリウム水溶液
３４コック付きＬ字管
３５コック
４０容器
４１セル
４２ステンレス製金網
４３ステンレス製金網
４４膨潤ゲル
４５ガラスフィルター
４６ピストン
４７ピストン中の穴
４８補集容器
４９上皿天秤
５１ガラス容器
５２分散機
５３上側クランプ
５４下側クランプ
６１ダンパー
６２漏斗
６３受器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present inventionSuckAqueous resin powderEndAnd its use.
[0002]
[Prior art]
In recent years, water-absorbing resins (water-absorbing agents) have been widely used as sanitary materials such as paper diapers and sanitary napkins, so-called incontinence pads, for the purpose of absorbing body fluids.
Examples of the water-absorbing resin include a crosslinked polyacrylic acid partially neutralized product, a hydrolyzate of starch-acrylic acid graft polymer, a saponified vinyl acetate-acrylic ester copolymer, an acrylonitrile copolymer, or an acrylamide. A hydrolyzate of a copolymer or a crosslinked product thereof, and a crosslinked product of a cationic monomer are known.
[0003]
The characteristics that the above water-absorbent resin should have include the water absorption rate, water absorption speed, gel strength, suction force that sucks up water from a substrate containing aqueous liquid, etc. It has been. In addition, a water-absorbent resin having a combination of these characteristics and having excellent performance (absorption characteristics) when used in sanitary materials such as paper diapers and sanitary napkins, or the water-absorbent resin is used. Various absorbers and absorbent articles have been proposed.
Examples of the conventional water-absorbent resin, or an absorbent or absorbent article using the water-absorbent resin include, for example, a water-absorbent resin (US Pat. No. 4,654,039) that combines a specific gel volume, shear modulus, and extractable polymer content. No.), water-absorbing resin with specified water absorption amount, water-absorbing speed and gel strength, and paper diapers and sanitary napkins using the water-absorbing resin (Japanese Patent Laid-Open Nos. 60-185550 and 60-185551) Gazette, JP-A-60-185804, U.S. Pat. No. 4,666,975), paper diapers using a water-absorbing resin having specific water absorption and absorption rate, gel stability (JP-A-60-185805), Water-absorbing article using water-absorbing resin with specified water absorption, suction power and water-soluble component (Japanese Patent Laid-Open No. 63-21902), water absorption with specified water absorption, water absorption under pressure and gel breaking strength Water-absorbing hygiene products containing resin (Japanese Patent Laid-Open No. 63-99861), characterized by water absorption and water absorption rate under pressure Paper diapers containing a specified water-absorbing resin (JP-A-2-34167), water absorption under pressure (AUL), water-absorbing agent containing a water-absorbing resin whose particle size is specified (European Patent No. 339,461) , A water absorbing agent (European Patent No. 443,627) containing 60 to 100% by weight of a water-absorbing resin that specifies the water absorption rate (FSR) and the amount of water absorbed under pressure for 5 minutes, European Patent No. 443,627, deformation under load (DUL) and absorption index ( WI) water-absorbing composite material (European Patent No. 532,002) containing at least 30% by weight or more of a water-absorbing resin specified, 30 to 100% by weight of resin that defines pressure absorption index (PAI) and 16-hour extractability level Absorbent article to be used (European Patent No. 615,735), water absorption capacity, water absorption speed, water-absorbing resin composition (US Pat. No. 5,594,944) made of superabsorbent material with specific liquid permeability under pressure, specific diffusion absorption capacity Water-absorbing agent (US Patent No. 5760080), expanded Absorbent using a hydrogel having a characteristic absorption index (European Patent No. 761241), absorption characteristics under pressure (PUP), saline flow sensitivity (SFC), etc. (US Pat. No. 5,562,646) No.) is known. Absorbent resin powder has a problem that its physical properties deteriorate due to surface destruction during (pneumatic) transportation and into absorbent articles after the manufacturing process and manufacturing, but it has excellent impact resistance with little deterioration in physical properties. Water-absorbing resins are also known (European Patent No. 812873).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By applying various improvements as described above to the water-absorbent resin, characteristics relating to water absorption when the resin is used in an absorbent body or an absorbent article containing the same (water absorption capacity under no pressure, water absorption capacity under pressure, etc. ) Has been reliably improved compared to before improvement, and has been applied to highly absorbent paper diapers and the like. However, the level of liquid permeability between the gel particles after the resin has absorbed water, which is important in actual daily use, is still insufficient, and the entire water-absorbent resin contained in the absorbent article is sufficient. It is hard to say that it is used for Furthermore, when attempting to ensure the liquid permeability of the gel under high pressure (for example, 0.3 psi (2.07 kPa) corresponding to the infant's load), it is necessary to increase the crosslink density of the gel and sacrifice the water absorption performance. was there.
[0005]
  Therefore, an object of the present invention is to have a high liquid permeability under pressure and to have a high water absorption property under both pressure and no pressure.SuckingAqueous resin powderWhenAnother object is to provide an absorbent body and an absorbent article using the same. Another object of the present invention is to provide a water-absorbent resin powder excellent in impact resistance with little deterioration in physical properties when it is incorporated into (air) transport or absorbent articles after the production process or production.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor has intensively studied to achieve the above object. As a result, the liquid permeability of the water-absorbent resin is insufficient because the resin particles are irregularly crushed and there are angular portions and fold portions on the surface. It was considered that the space in which the liquid can pass between the particles in the absorbent body or absorbent article containing 10,000 or more resin particles is non-uniform. In addition, it was thought that the impact resistance was lowered because the corners and creases on the particle surface were weak.
And as a means for eliminating the above cause, the surface of the resin particles was conceived after surface polishing, and the surface of the resin particles was actually cross-linked after polishing, and the water absorption maintained the conventional level. As it is, it was found that the liquid permeability under pressure is remarkably improved as compared with the prior art. In addition, the water-absorbent resin powder whose surface has been polished is found to be a water-absorbent resin powder that has excellent impact resistance with little deterioration in physical properties when transported or incorporated into absorbent articles after manufacturing process or manufacturing. It was. Furthermore, it has also been found that by using the above method, a novel water absorbent resin powder having high water absorption and high bulk specific gravity can be obtained. In addition, the water-absorbent resin powder having an irregularly crushed shape and high bulk specific gravity surprisingly improves the liquid permeability under pressure between the particles, despite the fact that the space when filled is small. I found it. As described above, the present invention has been completed.
[0007]
  That is, the irregular crushed water-absorbent resin powder of the present invention isA water-absorbent resin powder obtained by further crosslinking the vicinity of the surface of a crosslinked polymer obtained by polymerizing and crosslinking a monomer mainly composed of acrylic acid and / or a salt thereof,
The weight average particle diameter (D50) in the sieve classification is 150 to 600 μm, and the fine powder of 150 μm or less in the water absorbent resin powder is 10% by weight or less based on the total amount of the water absorbent resin powder,
Bulk specific gravity(Measured according to JIS K 3362)Is 0.74 (g / ml) or moreUp,And,
Under pressure of 0.7 psi (4.83 kPa) against 0.9 wt% saline60 minutesThe water absorption ratio is23(G / g) or more,
ThisAnd features.
  The absorbent body of the present invention comprises the irregularly crushed water-absorbent resin powder of the present invention and a fiber base material.
  The absorbent article of the present invention is characterized by comprising an absorbent layer comprising the absorbent body of the present invention.
  Another absorbent article of the present invention is a diaper comprising an absorbent layer comprising the absorbent body of the present invention, wherein the proportion of the amorphous crushed water absorbent resin powder in the absorbent body is 30% by weight or more. It is characterized by that.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, the present invention will be described in detail.
(Production method of water absorbent resin powder)
  An example of the production process of the water absorbent resin powder of the present invention is shown in FIG. However, the manufacturing process of the water absorbent resin powder of the present invention is not limited thereby.
  Water-absorbent resin powder of the present inventionTo getManufacturing method(Hereafter, it may be called "the manufacturing method of the present invention" or "the manufacturing method according to the present invention".)Is a method for producing a water-absorbent resin powder including a step of obtaining water-absorbing crosslinked polymer particles through an aqueous solution polymerization step of a monomer aqueous solution, and further, a step of pulverizing the crosslinked polymer, and if necessary, A step of drying before and / or after the pulverization step, a step of polishing the crosslinked polymer particles until the bulk specific gravity (measured according to JIS K 3362) increases to 0.72 (g / ml) or more, Cross-linking the vicinity of the surface of the water-absorbent resin powder after the polishing step, and the water-absorbent resin powder has a weight average particle size (D50) in sieve classification (in the present specification, simply referred to as “average particle size”). The diameter is sometimes 150 to 600 μm, and the fine powder of 150 μm or less in the water absorbent resin powder is 10% by weight or less based on the total amount of the water absorbent resin powder.
[0010]
In addition, the water absorbent resin powder of the present invention is irregularly crushed. Amorphous crushed form is a water-absorbent resin powder obtained by pulverizing a gel or dried product (preferably a dried product) of a crosslinked polymer obtained by aqueous solution polymerization, and is a crushed particle having a non-constant shape. (For example, particles having a shape as shown in FIGS. 2A and 2B). Hereinafter, the irregularly crushed water-absorbing resin powder in the present invention is simply referred to as a water-absorbing resin powder.
The crosslinked polymer particles used in the production of the water-absorbent resin powder of the present invention absorb a large amount of water of 50 to 1000 times in ion-exchanged water to form an anionic, nonionic, and cationic hydrogel. The polymer is a conventionally known crosslinked polymer, or obtained by drying the polymer as necessary and usually pulverizing it before and / or after drying. Such cross-linked polymers include polyacrylic acid partially neutralized cross-linked products, starch-acrylonitrile graft polymer hydrolysates, starch-acrylic acid graft polymer hydrolysates, vinyl acetate-acrylic acid ester copolymer 1 type or 2 types or more of a saponified product of a polymer, a hydrolyzate of an acrylonitrile copolymer or an acrylamide copolymer or a crosslinked product thereof, a carboxyl group-containing crosslinked polyvinyl alcohol modified product, a crosslinked isobutylene-maleic anhydride copolymer, etc. Can be mentioned. These cross-linked polymers may be used alone or as a mixture. Among them, one having a carboxyl group or a mixture thereof is preferable. Typically, acrylic acid and / or a salt thereof (neutralized product) is the main component. The main component is a polymer obtained by polymerizing / crosslinking the monomer to be polymerized. In addition, as the crosslinked polymer, an uncrosslinked water-soluble component in the crosslinked polymer is preferably 20% by weight or less, more preferably 15% by weight or less, still more preferably 12% by weight or less, particularly preferably. 10% by weight or less is used.
[0011]
Examples of the acrylate include alkali metal salts such as sodium, potassium and lithium of acrylic acid, ammonium salts and amine salts. The cross-linked polymer has a constitutional unit in the range of 0 mol% to 50 mol% acrylic acid and 100 mol% to 50 mol% acrylate (however, the total amount of both is 100 mol%). Preferably, those in the range of 10 mol% to 40 mol% acrylic acid and 90 mol% to 60 mol% acrylate (however, the total amount of both is 100 mol%) are more preferable. The neutralization of the crosslinked polymer for forming the salt may be performed in the monomer state before the polymerization, or may be performed in the polymer state during or after the polymerization, or a combination thereof. However, neutralization in the polymer state also has the advantage that the soluble component is reduced, but it takes a considerable amount of time for neutralization. It is preferable to neutralize in the state.
[0012]
The monomer for obtaining the crosslinked polymer used in the present invention may contain a monomer other than the acrylic acid (salt) as necessary. Although it does not specifically limit as monomers other than acrylic acid (salt), Specifically, for example, methacrylic acid, maleic acid, vinyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, 2- (meth) acrylamide- Anionic unsaturated monomers such as 2-methylpropanesulfonic acid, 2- (meth) acryloylethanesulfonic acid, 2- (meth) acryloylpropanesulfonic acid and their salts; 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, polyester Nonionic hydrophilic group-containing unsaturated monomers such as lenglycol mono (meth) acrylate, vinylpyridine, N-vinylpyrrolidone, N-acryloylpiperidine, N-acryloylpyrrolidine and N-vinylacetamide; N, N-dimethylamino Cations such as ethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, and quaternary salts thereof Unsaturated unsaturated monomers. These monomers may be used alone or in combination of two or more as appropriate.
[0013]
In the present invention, when a monomer other than acrylic acid (salt) is used, the monomer other than acrylic acid (salt) is based on the total amount of acrylic acid and its salt used as a main component. The ratio is preferably 30 mol% or less, more preferably 10 mol% or less. By using monomers other than the acrylic acid (salt) in the above proportion, the absorption characteristics of the finally obtained water absorbent resin powder can be further improved, and the water absorbent resin powder can be obtained at a lower cost. Can do.
When polymerizing the above-mentioned monomers to obtain the crosslinked polymer used in the present invention, bulk polymerization or precipitation polymerization can be performed. However, performance and ease of control of polymerization, and further swelling gel From the viewpoint of liquid permeability, aqueous polymerization by using the monomer as an aqueous solution is preferred. The concentration of the monomer in the aqueous solution (hereinafter referred to as the monomer aqueous solution) when the monomer is an aqueous solution is not particularly limited, but is 10 wt% to 70 wt%. Within the range, the range of 20% by weight to 40% by weight is more preferable. Moreover, when performing the said aqueous solution polymerization, you may use together solvents other than water as needed, and the kind of solvent used together is not specifically limited.
[0014]
As a method of aqueous solution polymerization, a monomer aqueous solution is polymerized in a double-arm kneader while crushing the resulting hydrogel, or a monomer aqueous solution is supplied in a predetermined container or on a driving belt for polymerization. And a method of pulverizing the obtained gel with a meat chopper or the like.
When starting the polymerization, for example, potassium persulfate, ammonium persulfate, sodium persulfate, t-butyl hydroperoxide, hydrogen peroxide, 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, etc. A radical polymerization initiator can be used.
[0015]
Further, a reducing agent that promotes the decomposition of the polymerization initiator can be used in combination, and a redox initiator can be obtained by combining the two. Examples of the reducing agent include (bi) sulfurous acid (salt) such as sodium sulfite and sodium bisulfite, L-ascorbic acid (salt), reducing metal (salt) such as ferrous salt, amines, and the like. Although it is mentioned, it is not particularly limited.
The amount of these polymerization initiators used is usually 0.001 mol% to 2 mol%, preferably 0.01 mol% to 0.1 mol%. When the amount of the polymerization initiator used is less than 0.001 mol%, the amount of unreacted monomers increases, and therefore the amount of residual monomers in the resulting polymer increases, which is not preferable. On the other hand, when the usage-amount of these polymerization initiators exceeds 2 mol%, since the amount of water-soluble components in the obtained polymer increases, it may be unpreferable.
[0016]
Further, the polymerization reaction may be initiated by irradiating the reaction system with active energy rays such as radiation, electron beam, and ultraviolet rays, and the above polymerization initiator may be used in combination. In addition, although the reaction temperature in the said polymerization reaction is not specifically limited, The range of 15-110 degreeC is preferable and the inside of the range of 20-90 degreeC is more preferable. Further, the reaction time is not particularly limited, and may be appropriately set according to the kind of the monomer or polymerization initiator, the reaction temperature, and the like.
The cross-linked polymer used in the present invention may be a self-cross-linking type that does not use a cross-linking agent, but two or more polymerizable unsaturated groups or two or more reactive groups in one molecule. Those obtained by copolymerizing or reacting an internal crosslinking agent having a group are more preferred.
[0017]
Specific examples of these internal cross-linking agents include, for example, N, N-methylenebis (meth) acrylamide, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meta) ) Acrylate, glycerin tri (meth) acrylate, glycerin acrylate methacrylate, ethylene oxide modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol hexa (meth) acrylate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, triallyl phosphate, triallylamine , Poly (meth) allyloxyalkane, (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, glycerol diglycidyl ether, ethylene glycol, polyethylene Glycol, propylene glycol, glycerol, pentaerythritol, ethylenediamine, ethylene carbonate, propylene carbonate, polyethylenimine, and glycidyl (meth) acrylate.
[0018]
These internal cross-linking agents may be used alone or in combination of two or more. These internal cross-linking agents may be added to the reaction system all at once or in divided portions. In the case of using at least one kind or two or more kinds of internal crosslinking agents, a compound having two or more polymerizable unsaturated groups is polymerized in consideration of the absorption characteristics of the finally obtained water absorbent resin powder. Sometimes it is essential to use it.
The amount of these internal crosslinking agents used is preferably in the range of 0.005 mol% to 2 mol%, preferably in the range of 0.02 mol% to 0.5 mol%, relative to the monomer. More preferably, it is more preferably in the range of 0.04 mol% to 0.2 mol%. When the amount of the internal cross-linking agent used is less than 0.005 mol% and more than 2 mol%, sufficient absorption characteristics may not be obtained.
[0019]
When a crosslinked structure is introduced into the polymer using the internal cross-linking agent, the internal cross-linking agent is added to the reaction system before, during or after the polymerization of the monomer, or after the polymerization or neutralization. What should I do?
In the above polymerization, various foaming agents such as carbonic acid (hydrogen) salt, carbon dioxide, azo compound, inert organic solvent, etc .; starch / cellulose, starch / cellulose derivatives, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid ( Salts), hydrophilic polymers such as polyacrylic acid (salt) crosslinked bodies; various surfactants; chelating agents; chain transfer agents such as hypophosphorous acid (salts) may be added.
[0020]
When the cross-linked polymer is obtained by aqueous solution polymerization and is in a gel form, that is, a hydrogel cross-linked polymer, the cross-linked polymer is dried as necessary, and before and / or after drying. To give an irregularly crushed crosslinked polymer.
The water content of the crosslinked polymer that can be used in the present invention is not particularly limited, but preferably the water content is 0.1 wt% or more and less than 40 wt%, more preferably 0.2 wt% or more and 20 wt% or less, Preferably they are 0.5 weight% or more and 10 weight% or less.
The particle size of the crosslinked polymer that can be used in the production method of the present invention is usually an average particle size of 10 μm to 1500 μm, preferably 10 μm to 1000 μm, more preferably 50 μm to 800 μm, and even more preferably more than 75 μm to 700 μm. Hereinafter, it is particularly preferably more than 150 μm and not more than 600 μm.
[0021]
Next, the polishing of the crosslinked polymer particles, which is a feature in the method for producing the water absorbent resin powder of the present invention, will be described.
An example of the shape of the water absorbent resin powder obtained by the production method of the present invention is shown in FIG.
The definition of “polishing” in the present invention refers to a mechanical unit operation in which an external force is applied to reduce the specific surface area of a polymer particle by breaking or friction. Therefore, when compared in the same particle size distribution, “polishing” is a different concept from “grinding” in which an increase in specific surface area occurs.
[0022]
In other words, “pulverization” in the present invention is a gel formed by aqueous solution polymerization, or preferably a solid substance obtained by drying the gel is broken by an external force such as a breaking force, This refers to a mechanical operation for reducing the particle size, and the pulverization is mainly carried out entirely or inside the particles. On the other hand, “polishing” in the present invention refers to a mechanical operation that smoothes the particle surface by removing the convex portions from the particles having angular portions and sharp portions obtained by pulverization. Polishing is mainly performed on the surface of the particles. The method for producing the water-absorbent resin powder of the present invention includes a step of polishing (surface) the crosslinked polymer particles until the bulk specific gravity increases to 0.72 (g / ml) or more. . In addition, the bulk specific gravity here means the bulk specific gravity of the particle | grains after removing the fine powder which generate | occur | produced by grinding | polishing (cut off). In addition, the removed fine powder may be collected and reused as necessary. (For example, US Pat. No. 4,950,692, US Pat. No. 5,064,582, US Pat. No. 5,264,495, US Pat. No. 5,478,879, European Patent No. 812,873, European Patent No. 885,917, European Patent No. 844,270, etc.).
[0023]
The fine powder referred to here is, for example, particles having a certain particle size or less, such as 100 μm or less, preferably 150 μm or less, and more preferably 212 μm or less. Moreover, the removal method of a fine powder includes the method of sieving using a sieve, and the method of removing by airflow. In addition, when removing the fine powder, it is difficult to completely remove the fine powder from the classification efficiency, etc. Therefore, usually, the target fine powder is 50 wt% or more, preferably 70 wt% or more, more preferably 90 wt% or more, Just remove it.
In the present invention, it is preferable to polish the crosslinked polymer particles obtained by the above-described method, and to perform a surface treatment described later after the polishing. The particle shape of the cross-linked polymer obtained by the above method is irregularly crushed, and there are angular portions and fold-shaped portions (see FIG. 2 (A) and FIG. 9). As a result, the shape becomes relatively round (see FIGS. 2B and 8).
[0024]
By polishing according to the present invention, the polymer particles are more rounded and have a uniform shape, so that the bulk specific gravity of the polymer after polishing is higher than that before polishing, and the bulk specific gravity of the polymer after polishing is 0. 0.72 g / ml or more, more preferably 0.72 to 0.95 g / ml, still more preferably 0.73 to 0.90 g / ml, still more preferably 0.74 to 0.90 g / ml, More preferably 0.75-0.90 g / ml, even more preferably 0.76-0.90 g / ml, particularly preferably 0.78-0.90 g / ml, most preferably 0.79-0.90 g. / Ml. When the bulk specific gravity after polishing is lower than 0.72 g / ml, the liquid permeability in the finally obtained absorber or absorbent article is not sufficiently improved, and the impact resistance ( It is not preferable because it is vulnerable to process damage. Moreover, when higher than 0.95 g / ml, it may become difficult to ensure the liquid passage space between gels at the time of swelling. In addition, the value of bulk specific gravity in this invention was measured in the state whose solid content (humidity reference | standard) of a polymer is 95 weight% or more.
[0025]
The “bulk specific gravity” (unit: g / ml) is a value representing the total weight as a weight per unit volume when an aggregate of particles is filled in a container of a constant volume. When the container is filled with particles, there are gaps (voids) between the particles. Therefore, the bulk specific gravity is “density” or “true specific gravity” (unit: g / g), which is a value expressed by the mass per particle volume. cm^Three) Is almost lower than the void content.
Further, the bulk specific gravity is a value affected by the particle filling method (rough filling and dense packing), and some fluctuation occurs depending on the type of the measuring device (bulk specific gravity meter).
[0026]
As an apparatus for measuring bulk specific gravity, for example, an apparatus shown by JIS K-3362, an apparatus shown by JIS K-6721, an apparatus shown by ASTM D 1895-69, and an edana APPENDENT DENITY 460, 1-99 are shown. However, the measured values of these devices do not necessarily indicate the same value, and cannot be compared in general. For example, the value measured with the apparatus shown by the above-mentioned edana APPENDENT DENITY 460, 1-99 tends to be slightly higher than the value measured with the apparatus used in the present invention (apparatus shown by JIS K-3362). There is. Also, the value varies depending on the measurement conditions. For example, when the water-absorbent resin powder is filled in the measurement container, the measurement value is increased by applying vibration or hitting the measurement device. In the present invention, the measurement was performed without applying vibration or hitting the measuring container when filling. As the value of bulk specific gravity in the present invention, values obtained by a measuring apparatus and a measuring method described in Examples described later are adopted.
[0027]
By the polishing according to the present invention, the polymer particles are more rounded and have a uniform shape. Therefore, the average particle size (D50) of the polymer after polishing is less than that before pulverization compared to the case of pulverization. , Preferably 40% or less, more preferably 30% or less, more preferably 25% or less. Polishing exceeding 40% is not preferable due to a decrease in water absorption rate and an increase in the amount of fine powder generated.
The apparatus used for polishing according to the present invention is not particularly limited, but an apparatus capable of polishing the particle surface by mechanically stirring the particles is preferable, and effective polishing can be achieved. A homogenizer or a pin mill is particularly preferable, and a high speed homogenizer is more preferably used. A homogenizer is usually a mixing device that uses a solid-liquid or liquid-liquid two-phase system as a suspension or emulsion. However, in the present invention, it is found that it is effective for polishing crosslinked polymer particles. It was.
[0028]
For example, in the present invention, when the crosslinked polymer particles are polished using a homogenizer, the rotational speed is preferably 1000 to 20000 rpm, more preferably 3000 to 10000 rpm, and the time is preferably 30 seconds to 5 hours, more preferably. Is 1 minute to 3 hours, more preferably 3 minutes to 2 hours.
By the polishing according to the present invention, as described above, the crosslinked polymer particles are rounded and have a uniform shape. Therefore, in the absorbent body or absorbent article in which the particles are collected, the space through which the liquid can pass is uniform throughout the resin. Despite the reduction in voids between the particles, the liquid permeability between the particles (under pressure) is improved.
[0029]
In addition, as described above, the bulk specific gravity (g / ml) of the water-absorbent resin powder is increased by polishing according to the present invention, so that the container (bag) into which the water-absorbent resin powder is obtained can be made compact or the same container. In addition, a large amount of water-absorbing resin powder can be filled, and there are also advantages in terms of transportation.
In addition, the polishing according to the present invention removes the angular portions of the polymer particles and the crease-shaped portions, so that the resin particles may collide with each other in the process of manufacturing the resin, or the resin may collide with the apparatus. Resin damage (so-called process damage) is reduced, and deterioration of physical properties of the resin due to the damage can be suppressed. In addition to the process damage, the damage of the resin can be reduced at the time of transportation after the manufacture, the manufacture of the water-absorbent article, the actual use such as a paper diaper, and the deterioration of physical properties can be suppressed. In addition, the polished particles (water-absorbent resin powder) have improved mixing with the surface cross-linking agent compared to conventional particles (water-absorbent resin powder), and there are fewer lumps (aggregates) during mixing. Since cross-linking can be performed uniformly, the absorption characteristics and process damage resistance of the obtained water-absorbent resin powder are improved.
[0030]
The method for producing a water-absorbing resin powder of the present invention includes a step of further mixing a surface cross-linking agent with the crosslinked polymer particles (water-absorbing resin powder) obtained as described above, and then subjecting to a surface cross-linking treatment. It is preferable. By surface crosslinking, it is possible to reduce agglomeration between particles and to improve the absorption characteristics under pressure. Furthermore, the surface-crosslinked polymer (water absorbent resin powder) is subjected to surface crosslinking treatment. Thus, the liquid permeability under pressure can be improved without impairing the absorption characteristics under pressure.
Examples of the surface crosslinking agent that can be used in the present invention include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, 1,3-propanediol, dipropylene glycol, 2,2,4. -Trimethyl-1,3-pentanediol, polypropylene glycol, glycerin, polyglycerin, glycerophosphoric acid, 2-butene-1,4-diol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentane Diol, 1,6-hexanediol, 1,2-cyclohexanedimethanol, 1,2-cyclohexanol, trimethylolpropane, diethanolamine, triethanolamine, polyoxypropylene, oxyethylene-oxyp Polyhydric alcohol compounds such as propylene block copolymer, pentaerythritol, sorbitol; ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl Epoxy compounds such as ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, glycidol; polyvalent amine compounds such as ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, polyethyleneimine, and inorganic or organic salts thereof (for example, , Aditinium salts, etc.); 2,4-tolylene diisocyanate, hexamethylene Polyvalent isocyanate compounds such as isocyanate; polyvalent oxazoline compounds such as 1,2-ethylenebisoxazoline, polyisopropenyloxazoline and copolymers thereof; 1,3-dioxolan-2-one, 4-methyl-1,3- Dioxolan-2-one, 4,5-dimethyl-1,3-dioxolan-2-one, 4,4-dimethyl-1,3-dioxolan-2-one, 4-ethyl-1,3-dioxolane-2- ON, 4-hydroxymethyl-1,3-dioxolan-2-one, 1,3-dioxan-2-one, 4-methyl-1,3-dioxan-2-one, 4,6-dimethyl-1,3 -Alkylene carbonate compounds such as dioxane-2-one and 1,3-dioxopan-2-one; epichlorohydrin, epibromhydrin, α-methylepichloro Haloepoxy compounds such as rhohydrin, and polyvalent amine adducts thereof (eg, Hercules Kaimen; registered trademark); silane coupling agents such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane; zinc, Examples thereof include hydroxides such as calcium, magnesium, aluminum, iron and zirconium, and polyvalent metal compounds such as chlorides. Of these, polyhydric alcohols and alkylene carbonate compounds are preferred in view of safety when an unreacted surface crosslinking agent remains. In particular, the surface crosslinking agent preferably contains a polyhydric alcohol.
[0031]
  These surface cross-linking agents may be used alone or in combination of two or more. When two or more kinds of surface cross-linking agents are used in combination, a water-absorbing resin having even more excellent absorption characteristics can be obtained by combining the first surface cross-linking agent and the second surface cross-linking agent having different solubility parameters (SP values). Obtainable. The above solubility parameter is a value generally used as a factor representing the polarity of a compound.
  The first surface crosslinking agent has a solubility parameter of 12.5 (cal / cm) that can react with the carboxyl group of the crosslinked polymer (water absorbent resin powder).^Three)^1/2(25.6(J / m^Three)^1/2) The above compounds, for example, ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, ethylene carbonate, propylene carbonate and the like. The second surface crosslinking agent has a solubility parameter of 12.5 (cal / cm) that can react with the carboxyl group of the crosslinked polymer (water absorbent resin powder).^Three)^1/2(25.6(J / m^Three)^1/2For example, glycerol polyglycidyl ether, (poly) glycerol polyglycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, 1,3-butanediol, trimethylolpropane, 1,3-propanediol, 1,6-hexane Examples include diol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, 1,4-butanediol, and the like.
[0032]
The amount of the surface crosslinking agent used as necessary for the crosslinked polymer (water absorbent resin powder) after polishing treatment in the present invention depends on the combination of the crosslinked polymer (water absorbent resin powder) and the surface crosslinking agent. The amount of the crosslinked polymer (water-absorbent resin powder) in a dry state may be within a range of 0.005 to 10 parts by weight, and more preferably within a range of 0.05 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the crosslinked polymer. When the first surface crosslinking agent and the second surface crosslinking agent are used in combination, the amount of the first surface crosslinking agent is preferably 0.01 to 8 parts by weight, more preferably 0.1 to 5 parts by weight. The amount of the second surface cross-linking agent used is preferably 0.001 to 1 part by weight, more preferably 0.005 to 0.5 part by weight. By using the surface cross-linking agent within the above range, the absorption characteristics for body fluids (aqueous liquids) such as urine, sweat and menstrual blood can be further improved. When the amount of the surface cross-linking agent used is less than 0.005 parts by weight, the cross-linking density in the vicinity of the surface of the cross-linked polymer (water absorbent resin powder) can hardly be increased, and the absorption characteristics may not be improved. In addition, when the amount of the surface cross-linking agent used is more than 10 parts by weight, the surface cross-linking agent becomes excessive, which is uneconomical and it is difficult to control the cross-linking density to an appropriate value, so that the water absorption capacity is not improved. There is a fear.
[0033]
In the present invention, water is preferably used when the crosslinked polymer (water absorbent resin powder) after the polishing treatment and the surface crosslinking agent are mixed. At this time, the amount of water used varies depending on the type, particle size and water content of the crosslinked polymer, but is 0.5 to 10 parts per 100 parts by weight of the solid content of the crosslinked polymer (water absorbent resin powder). Part by weight, preferably in the range of 0.5 to 3 parts by weight. If the amount of water used exceeds 10% by weight, the water absorption ratio may decrease. If it is less than 0.5% by weight, the water absorption capacity under pressure may not be improved.
In the present invention, when the crosslinked polymer (water absorbent resin powder) and the surface crosslinking agent are mixed, a hydrophilic organic solvent may be used. Examples of the hydrophilic organic solvent used include alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, isobutyl alcohol, t-butyl alcohol, propylene glycol; ketones such as acetone; dioxane, alkoxy (poly) And ethers such as ethylene glycol and tetrahydrofuran; amides such as N, N-dimethylformamide; and sulfoxides such as dimethyl sulfoxide. The amount of the organic solvent used varies depending on the type and particle size of the crosslinked polymer (water absorbent resin powder), but usually 0 to 10 parts by weight, preferably 100 parts by weight of the crosslinked polymer (water absorbent resin powder). It is 0-5 weight part, More preferably, it is the range of 0.1-5 weight part.
[0034]
In the present invention, the crosslinking polymer (water absorbent resin powder) and the surface crosslinking agent may be mixed in a state where the crosslinked polymer (water absorbent resin powder) is dispersed in an organic solvent such as cyclohexane or pentane. The method includes, for example, a method in which water and / or a hydrophilic organic solvent and a surface cross-linking agent are mixed in advance, if necessary, and then the mixture is sprayed or dropped into the cross-linked polymer. This is a spraying method, and the size of the sprayed droplets is preferably 300 μm or less, and more preferably 200 μm or less. When water is used for mixing, a water-insoluble fine particle powder or a surfactant may coexist.
[0035]
A suitable mixing device used for the mixing needs to be able to generate a large mixing force to ensure uniform mixing. Examples of the mixing apparatus that can be used in the present invention include a cylindrical mixer, a double wall conical mixer, a high-speed stirring mixer, a V-shaped mixer, a ribbon mixer, a screw mixer, and a fluidizer. A mold furnace rotary disk type mixer, an airflow type mixer, a double arm type kneader, an internal mixer, a pulverizing type kneader, a rotary mixer, a screw type extruder and the like are suitable.
In the method for producing a water-absorbent resin powder of the present invention, the crosslinked polymer (water-absorbent resin powder) that has been subjected to the polishing treatment is preferably mixed with a surface cross-linking agent, and then the surface of the water-absorbent resin powder is cross-linked. If necessary, heat treatment is performed.
[0036]
When performing heat processing by this invention, 1 minute-180 minutes are preferable, 3 minutes-120 minutes are more preferable, and 5 minutes-100 minutes are further more preferable. The treatment temperature is preferably in the range of 80 to 250 ° C, more preferably in the range of 100 to 210 ° C, and still more preferably in the range of 120 to 200 ° C. When the heating temperature is less than 80 ° C., the heat treatment takes time, not only causing a decrease in productivity, but also there is a possibility that uniform crosslinking is not achieved and an excellent water absorbent resin powder cannot be obtained. On the other hand, if the treatment temperature exceeds 250 ° C., the resulting water-absorbent resin powder may be damaged, and it may be difficult to obtain a product with excellent water absorption ratio.
[0037]
  The heat treatment can be performed using a normal dryer or a heating furnace, and examples thereof include a groove type mixing dryer, a rotary dryer, a disk dryer, a fluidized bed dryer, an airflow dryer, and an infrared dryer. .
  By performing the above surface cross-linking, preferably, under a pressure of 0.7 psi (4.83 kPa) against 0.9 wt% physiological saline.60 minutesWater absorption magnification23 (g / g) or more,ThanPreferably 25 (g / g) or more,furtherThe water absorbent resin powder is preferably 27 (g / g) or more, particularly preferably 28 (g / g) or more. In addition, although the said physical property is a physical property before receiving the below-mentioned mechanical damage test, the water-absorbent resin powder of the present invention is different from the conventional one, and the physical properties are maintained even after receiving mechanical damage, or It is an excellent water-absorbent resin powder that hardly decreases.
[0038]
  In the method for producing the water-absorbent resin powder according to the present invention, as necessary, a deodorant, an antibacterial agent, a fragrance, an inorganic powder such as silicon dioxide and titanium oxide, a foaming agent, a pigment, a dye, and a hydrophilic agent. Short fibers, plasticizers, adhesives, surfactants, fertilizers, oxidizing agents, reducing agents, water, salts, chelating agents, bactericides, hydrophilic polymers such as polyethylene glycol and polyethyleneimine, and high hydrophobicity such as paraffin A step of imparting various functions to the water-absorbent resin powder, such as adding a molecule, a thermoplastic resin such as polyethylene or polypropylene, a thermosetting resin such as a polyester resin or a urea resin, or the like may be included.
(Water absorbent resin powder)
  The irregular crushed water-absorbent resin powder according to the present invention isA water-absorbent resin powder obtained by further crosslinking the vicinity of the surface of a crosslinked polymer obtained by polymerizing and crosslinking a monomer mainly composed of acrylic acid and / or a salt thereof,
The weight average particle diameter (D50) in the sieve classification is 150 to 600 μm, and the fine powder of 150 μm or less in the water absorbent resin powder is 10% by weight or less based on the total amount of the water absorbent resin powder,
Bulk specific gravity(Measured according to JIS K 3362)Is 0.74 (g / ml) or moreUp,And,
Under pressure of 0.7 psi (4.83 kPa) against 0.9 wt% saline60 minutesThe water absorption ratio is23(G / g) or more,
ThisFor example, it can be obtained by the manufacturing method according to the present invention described above, but is not limited by the manufacturing method.
[0039]
  In a conventional irregularly crushed water-absorbent resin powder, under pressure of 0.7 psi (4.83 kPa) against 0.9% by weight physiological saline60 minutesWhen the water absorption ratio is 20 (g / g) or more, only those having a bulk specific gravity of less than 0.74 (g / ml) are disclosed, and the above irregularly crushed water-absorbent resin powder according to the present invention is disclosed. Is a new resin. When the bulk specific gravity is 0.74 (g / ml) or more, the space through which liquid can flow is uniformly distributed throughout the resin, so that the liquid permeability is improved. On the other hand, the water-absorbent resin having a relatively small particle diameter or spherical shape obtained by reverse phase suspension polymerization is difficult to fix to pulp, and is not suitable for water-absorbent articles, and tends to be close packed. , The space between the particles through which the liquid can pass becomes too small, and the liquid permeability (under pressure) decreases. Therefore, the water-absorbent resin powder according to the present invention is a resin that can achieve both improved water absorption and liquid permeability (under pressure). Conventionally, in order to ensure the liquid permeability of the gel under high pressure, it is necessary to sacrifice the absorption characteristics by increasing the cross-linking density of the gel or adding additives, while the high absorption characteristics ( In order to ensure the water absorption ratio), the liquid permeability was sacrificed, and thus it was difficult to achieve both water absorption and liquid permeability (under pressure). It is possible.
[0040]
Further, when the bulk specific gravity is 0.74 (g / ml) or more, there is an advantage in terms of transportation such that the container (back) into which the obtained water absorbent resin powder is put can be made compact. In addition, since there are few extra irregularities on the resin particles, the advantage is that the resin is transported in the manufacturing process of the water-absorbent resin powder, and the process particles and the damage received by the resin particles in actual use are small when manufacturing diapers. Also have. In addition, by making the bulk specific gravity 0.74 (g / ml) or more, an unexpected advantage of reducing the water-soluble content of the water-absorbent resin powder was also found in the present invention.
In the irregularly crushed water-absorbent resin powder according to the present invention, the bulk specific gravity is preferably 0.75 (g / ml) or more, in that the liquid permeability under pressure is improved and the process damage is reduced. More preferably, it is 0.76 (g / ml) or more, More preferably, it is 0.78 (g / ml) or more, Most preferably, it is 0.79 (g / ml) or more. The upper limit of the bulk specific gravity is preferably 0.95 (g / ml) or less, more preferably 0.90 (g / ml) or less. If the upper limit exceeds 0.95 (g / ml), the particles will be packed too densely, so that the liquid permeability (under pressure) may be lowered, which is not preferable.
[0041]
The liquid permeability under pressure of 0.3 psi (2.07 kPa) in the present invention is the liquid permeability between particles of the water-absorbent resin powder when considering the weight of an infant in an absorbent article such as a diaper. However, it has been found that such liquid permeability under a pressure of 0.3 psi (2.07 kPa) cannot be achieved with a water absorbent resin powder having a high water absorption capacity under a pressure of 0.3 psi (2.07 kPa).
Conventionally, a water-absorbing resin powder having a water absorption ratio of 20 (g / g) or more under a pressure of 0.3 psi (2.07 kPa), a bulk specific gravity of about 0.4 to a maximum number 0.7 (g / ml) A water-absorbent resin powder that has undergone a certain pulverization step has been known (for example, in the example of JP-A 61-200102, a water-absorbent resin powder having a bulk specific gravity of 0.40 to 0.46 (g / ml)). Is disclosed). However, in general, the water absorption capacity under pressure decreases as the load increases, so that even a water absorbent resin powder having a high water absorption capacity under pressure of 0.3 psi (2.07 kPa) is 0.7 psi (4.83 kPa). ) The water absorption magnification under pressure is not always high. Even for the water-absorbent resin powder having the same water absorption capacity under pressure of 0.3 psi, the value of 0.7 psi varies depending on the production method and polymer structure.
[0042]
Therefore, in order to improve the liquid permeability under pressure of 0.3 psi (2.07 kPa), the present inventor increased the water absorption capacity of the water absorbent resin powder under pressure of 0.7 psi (4.83 kPa), This problem was achieved by increasing the bulk specific gravity. That is, in the present invention, by polishing the cross-linked polymer (surface) by the above method, the bulk specific gravity of the water-absorbent resin powder is increased more than before, and the water absorption capacity under 0.7 psi (4.83 kPa) pressure is increased. By increasing the pressure, it was possible to improve the liquid permeability under a pressure of 0.3 psi (2.07 kPa) and further reduce the process damage of the water absorbent resin powder.
[0043]
  In addition, in the irregular crushed water-absorbent resin powder according to the present invention, 0.7 psi (4.83 kPa) under pressure with respect to 0.9% by weight physiological saline.60 minutesThe water absorption ratio is23 (g / g) or moreGoodPreferably 25 (g / g) or more,ThanPreferably it is 27 (g / g) or more, and particularly preferably 28 (g / g) or more. In addition, although the said physical property is a physical property before receiving the below-mentioned mechanical damage test, the water-absorbent resin powder of the present invention is different from the conventional one, and the physical properties are maintained even after receiving mechanical damage. Alternatively, it is an excellent water-absorbent resin powder that hardly decreases.
  The irregular crushed water-absorbent resin powder according to the present invention is preferably one in which the vicinity of the surface of the resin powder is crosslinked for the same reason as described in the description of the previous production method, and further the crosslinking. Is preferably made using a surface cross-linking agent containing a polyhydric alcohol. The kind of surface cross-linking agent, the method of surface cross-linking, etc. are the same as described above.
[0044]
  The average particle diameter of the water-absorbent resin powder obtained in the present invention is150-600 μmGoodThe thickness is preferably 300 to 600 μm. Also,In water absorbent resin powderThe fine powder of 150μm or less is1It is 0 weight% or less, Preferably it is 5 weight% or less.
  The amorphous crushed water-absorbent resin powder according to the present invention has a lightness (lightness index) L value measured with a spectroscopic color difference meter or the like, preferably 85 or more, and shows a chromaticity (chromaticness index) a The value and the b value are preferably in the range of the a value of ± 2, and the b value of 0 to 9. When the values of L value, a value, and b value are out of the above ranges, brown coloring tends to be seen on the surface of the water absorbent resin powder, and in particular, the water absorbent resin concentration (% by weight) in the absorbent body is increased. If it is high, the particles of the water-absorbent resin may appear yellowish in the absorber, which is not preferred by consumers. Such lightness and chromaticity are determined by the raw materials (monomers, initiators, etc.) and their purity, production conditions (heating temperature and time), etc., but the above-described conditions of the present invention may be appropriately performed.
[0045]
  The amorphous crushed water-absorbent resin powder according to the present invention or the water-absorbent resin powder obtained by the production method of the present invention has little deterioration in physical properties due to process damage (mechanical damage), and a mechanical damage test (described later). Explained in the examples)60 minutes under no pressure against 0.9 wt% salineThe water absorption ratio is preferably 25 (g / g) or more, more preferably 30 (g / g) or more, and further preferably 35 (g / g) or more. Further, the water-soluble component is the same as described above, preferably 20% by weight or less, more preferably 15% by weight or less, still more preferably 12% by weight or less, and still more preferably 10% by weight or less.
(Absorber)
  The absorbent body according to the present invention is characterized by comprising the above-described irregularly crushed water-absorbing resin powder according to the present invention and a fiber base material such as hydrophilic fiber. When the absorbent body is made of, for example, a water absorbent resin powder and hydrophilic fibers, the structure of the absorbent body includes, for example, a structure including a uniform mixture of the water absorbent resin powder and the hydrophilic fibers. It is preferable for sufficiently exhibiting the effects of the invention. In this case, the weight ratio of the water-absorbent resin powder and the hydrophilic fiber is usually in the range of 20:80 to 90:10, preferably in the range of 30:70 to 90:10, more preferably 40: It is the range of 60-80: 20, More preferably, it is the range of 50: 50-80: 20. Since the surface of the water-absorbent resin powder of the present invention is polished and excellent in liquid permeability, the ratio of the water-absorbent resin powder is 30% by weight or more in order to maximize its characteristics. It is preferable that it is 40% by weight or more. For example, the water-absorbent resin powder and the hydrophilic fiber are uniformly mixed; the water-absorbent resin powder and the hydrophilic fiber are uniformly mixed to form a layer, and the layer is formed thereon. A structure in which hydrophilic fibers are laminated; a structure in which water-absorbent resin powder and hydrophilic fibers are uniformly mixed to form a layer, and the water-absorbent resin powder is sandwiched between the layered hydrophilic fibers, etc. Can be illustrated. In addition, a configuration in which a water-absorbent resin powder is sandwiched between hydrophilic fibers formed in layers may be used. Further, the absorbent body may have a configuration in which the water absorbent resin powder is formed into a sheet by blending a specific amount of water with the water absorbent resin powder. In addition, the structure of an absorber is not limited to the structure of the said illustration.
[0046]
Examples of the fiber substrate include hydrophilic fibers such as cellulose fibers such as mechanical pulp, chemical pulp, semi-chemical pulp, and dissolving pulp obtained from wood, and artificial cellulose fibers such as rayon and acetate. Among the above-exemplified fibers, cellulose fibers are preferable. The hydrophilic fiber may contain a synthetic fiber such as polyamide, polyester, or polyolefin. The fiber base material is not limited to the above-exemplified fibers.
Moreover, when the ratio of fiber base materials, such as a hydrophilic fiber, in an absorber is comparatively small, you may adhere an absorber, ie, hydrophilic fiber, using an adhesive binder. By adhering the hydrophilic fibers to each other, the strength and shape retention of the absorber can be improved before and during use of the absorber.
[0047]
Examples of the adhesive binder include heat-fusion fibers such as polyolefin fibers such as polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, and 1-butene-ethylene copolymer, and adhesive emulsions. These adhesive binders may be used alone or in combination of two or more. The weight ratio between the hydrophilic fiber and the adhesive binder is preferably within the range of 50/50 to 99/1, more preferably within the range of 70/30 to 95/5, and within the range of 80/20 to 95/5. Is more preferable.
Since the absorbent body according to the present invention is manufactured using the water-absorbent resin powder which is resistant to the process damage according to the present invention described above, there is little deterioration in physical properties even during the manufacture of the absorbent body. The effects of the water-absorbent resin powder of the present invention, such as compatibility, can be expressed even in the absorbent body.
(Absorbent article)
The absorbent article according to the present invention is characterized by comprising an absorbent layer comprising the absorbent body according to the present invention.
[0048]
In the absorbent article according to the present invention, preferably, an absorbent layer made of such an absorbent body is sandwiched between a liquid-permeable surface sheet and a liquid-impermeable back sheet. A diffusion layer made of non-woven fabric, cellulose, crosslinked cellulose, or the like that assists liquid diffusion can be disposed on the upper surface, the back surface of the top sheet, or the top surface of the top sheet.
Since the absorbent article which concerns on this invention has an absorption layer which consists of an absorber of the above-mentioned composition, it has both excellent absorption characteristics and excellent liquid permeability as mentioned above. Specific examples of absorbent articles include sanitary materials such as paper diapers, sanitary napkins, and so-called incontinence pads, but are not particularly limited. Since the absorbent article has excellent absorption characteristics and liquid permeability, for example, when the absorbent article is a paper diaper, it can prevent leakage of urine and impart a so-called dry feeling. Can do. In particular, when the absorbent article of the present invention is a diaper, it comprises an absorbent layer comprising the absorbent body of the present invention, and the proportion of the amorphous crushed water absorbent resin powder in the absorbent body is 30% by weight or more. It is preferable that the performance as a diaper excellent in liquid permeability can be sufficiently exhibited, more preferably 40% by weight or more, still more preferably 50% by weight or more, and particularly preferably 60% by weight or more.
[0049]
The liquid-permeable sheet (hereinafter referred to as a liquid-permeable sheet) is made of a material having a property of transmitting an aqueous liquid. Examples of the material of the liquid permeable sheet include nonwoven fabrics, woven fabrics, and porous synthetic resin films made of polyethylene, polypropylene, polyester, polyamide, and the like. The liquid-impermeable sheet (hereinafter referred to as a liquid-impermeable sheet) is made of a material having a property of not transmitting an aqueous liquid. Examples of the material of the liquid-impermeable sheet include synthetic resin films made of polyethylene, polypropylene, ethylene vinyl acetate, polyvinyl chloride, etc .; films made of composite materials of these synthetic resins and nonwoven fabrics; And a film made of a composite material. Note that the liquid-impermeable sheet may have a property of allowing vapor to pass therethrough.
[0050]
The structure of an absorption layer is not specifically limited, What is necessary is just to have said absorber. Moreover, the manufacturing method of an absorption layer is not specifically limited. Furthermore, the method for sandwiching the absorbent layer between the liquid-permeable sheet and the liquid-impermeable sheet, that is, the method for producing the absorbent article is not particularly limited.
In addition, deodorizers, fragrances, various inorganic powders, foaming agents, pigments, dyes, hydrophilic short fibers, fertilizers, oxidizing agents, reducing agents, chelating agents, water, salts, etc. are added to the above-mentioned absorber, Thereby, you may give various functions to an absorber or an absorptive article.
Since the absorbent article according to the present invention is composed of an absorbent body produced using the water absorbent resin powder according to the present invention, the water absorbent resin powder according to the present invention has both high absorbency and high liquid permeability. The effect which it has can be expressed.
[0051]
【Example】
Hereinafter, although an example and a comparative example explain the present invention still in detail, the present invention is not limited to these examples. Various performances of the polymer and the water absorbent resin powder were measured by the following methods.
In addition, when the physical properties of the water-absorbent resin powder are measured, the water content is as required if the water-absorbent resin powder has absorbed moisture due to distribution, storage, or combination with an absorbent article. It is preferable to correct. For example, when the water content (humidity standard) of the water-absorbent resin powder is less than 5% by weight, the measured value may be used as it is without correcting the moisture content. In the case of 5% by weight or more, use a value obtained by correcting the moisture content (for example, 5% by weight) of the following actual measurement value, or preliminarily dry the water-absorbent resin powder that has absorbed moisture during the measurement (for example, windless drying at 60 ° C.) It is preferable to dry under reduced pressure in a vessel.
(Water absorption capacity without pressure)
0.2 g of the water-absorbent resin powder was uniformly placed in a non-woven bag (60 mm × 60 mm) and immersed in 0.9 wt% physiological saline. After 60 minutes, the bag was pulled up, drained at 250 G for 3 minutes using a centrifuge, and the weight W1 (g) of the bag was measured. The same operation was performed without using the water-absorbent resin powder, and the weight W0 (g) at that time was measured. And from these W1 and W0, the water absorption capacity | capacitance (g / g) under no pressure was computed according to following Formula.
[0052]
Water absorption capacity without pressure (g / g) = (W1 (g) −W0 (g)) / weight of water absorbent resin powder (g)
(Water absorption capacity under pressure)
First, a measuring apparatus used for measuring the water absorption magnification under pressure will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, the measuring apparatus includes a balance 11, a container 12 having a predetermined capacity placed on the balance 11, an outside air suction pipe 13, a conduit 14, a glass filter 16, and the glass filter 16. It consists of a measuring unit 15 placed on top.
[0053]
Said container 12 has the opening part 12a in the top part, and the opening part 12b in the side part, respectively. An outside air suction pipe 13 is fitted into the opening 12a of the container 12, and a conduit 14 is attached to the opening 12b.
The container 12 contains a predetermined amount of physiological saline 22. The lower end of the outside air suction pipe 13 is immersed in the physiological saline 22. The outside air intake pipe 13 is provided in order to keep the pressure in the container 12 at approximately atmospheric pressure. The glass filter 16 is formed with a diameter of 55 mm. And the container 12 and the glass filter 16 are mutually connected by the conduit | pipe 14 which consists of silicone resins. Further, the glass filter 16 is fixed in position and height with respect to the container 12.
[0054]
The measurement unit 15 includes a filter paper 17, a support cylinder 18, a wire mesh 19 attached to the bottom of the support cylinder 18, and a weight 20. The measuring unit 15 has a support cylinder 18 having a filter paper 17 on the glass filter 16 and a wire mesh 19 at the bottom, and a weight 20 placed inside the support cylinder 18, that is, on the wire mesh 19. It has become. The metal mesh 19 is made of stainless steel and has a 400 mesh (aperture 38 μm). Further, the height of the upper surface of the wire mesh 19, that is, the contact surface between the wire mesh 19 and the water absorbent resin powder 21 is set to be equal to the height of the lower end surface 13 a of the outside air suction pipe 13. A predetermined amount and a water-absorbent resin powder having a predetermined particle diameter are uniformly dispersed on the wire mesh 19. The weight of the weight 20 is adjusted so that a load of 0.7 psi (4.83 kPa) can be uniformly applied to the water absorbent resin powder 21 on the wire mesh 19.
[0055]
Using the measuring apparatus having the above configuration, the water absorption magnification of the water absorbent resin powder 21 under pressure was measured. The measurement method will be described below.
First, a predetermined preparation operation such as putting a predetermined amount of 0.9 wt% physiological saline 22 into the container 12 and inserting the outside air suction pipe 13 was performed. Next, the filter paper 17 is placed on the glass filter 16, and 0.9 g of the water-absorbing resin powder is uniformly sprayed on the inside of the support cylinder 18, that is, on the wire mesh 19, in parallel with the placement operation. The weight 20 was placed on the water absorbent resin powder 21.
Next, the metal mesh 19 of the support cylinder 18 on which the water-absorbing resin powder 21 and the weight 20 were placed was placed on the filter paper 17 so that the center portion thereof coincided with the center portion of the glass filter 16.
[0056]
Then, the weight (g) of the physiological saline 22 absorbed by the water-absorbent resin powder 21 was determined over time from the time when the support cylinder 18 was placed on the filter paper 17 from the measured value of the balance 11. .
Further, the same operation is performed without using the water absorbent resin powder 21, and the blank weight, that is, the weight (g) of the physiological saline 22 absorbed by, for example, the filter paper 17 other than the water absorbent resin powder 21, is A blank value was obtained from the measured value. Next, a correction is made by subtracting the blank value, and the weight (g) of the physiological saline 22 actually absorbed by the water absorbent resin powder 21 is divided by the weight (0.9 g) of the water absorbent resin powder 21 to be added. The water absorption capacity under pressure (g / g) was calculated.
(Volume flow under pressure)
Using the apparatus shown in FIG. 4, the water-absorbent resin powder (0.900 g) uniformly placed in the container 40 is swollen for 60 minutes in the artificial urine (1) under a pressure of 0.3 psi (2.07 kPa). The amount (g) of the 0.69 wt% sodium chloride aqueous solution 33 that passed through the swollen gel 44 (mainly between the particles) during 10 minutes under a pressure of 0.3 psi (2.07 kPa) was measured. did.
[0057]
As an apparatus shown in FIG. 4, a glass tube 32 is inserted into the tank 31, and the lower end of the glass tube 32 is filled with a 0.69 wt% sodium chloride aqueous solution 33 from the bottom of the swelling gel 44 in the cell 41. It was arranged so that it could be maintained at a height of 5 cm. The 0.69 wt% sodium chloride aqueous solution 33 in the tank 31 was supplied to the cell 41 through the L-shaped tube 34 with a cock. Under the cell 41, a container 48 for collecting the passed liquid is disposed, and the collection container 48 is installed on an upper pan balance 49. The inner diameter of the cell 41 is 6 cm. A 400 stainless steel wire mesh (aperture 38 μm) 42 was installed. There is a hole 47 sufficient for the liquid to pass through the lower portion of the piston 46, and a glass filter 45 with good permeability is attached to the bottom so that the water absorbent resin powder or its swelling gel does not enter the hole 47. It was. The cell 41 was placed on a table on which the cell was placed, and the surface of the table in contact with the cell was placed on a stainless steel wire mesh 43 that did not prevent liquid permeation.
[0058]
The measured value was obtained by reading the amount of liquid (g) that flowed 10 minutes after opening the cock 35 with an upper pan balance.
Artificial urine (1) is calcium chloride dihydrate 0.25 g, potassium chloride 2.0 g, magnesium chloride hexahydrate 0.50 g, sodium sulfate 2.0 g, ammonium dihydrogen phosphate 0.85 g, What added 0.15 g of hydrogen ammonium diphosphate and 994.25 g of pure waters was used.
(Mechanical damage test)
5 g of water-absorbent resin powder and glass beads (sodium lime glass beads for precision fractional filling with a ball diameter of about 6 mm) are put in a glass container (Yamamura Glass Mayonnaise bottle, trade name: A-29) shown in FIG. It was. This was clamped and fixed between clamps provided in a disperser (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho, No. 488 test) shown in FIG. 6, and a vibration with a vibration speed of 750 cpm was applied for 30 minutes at 100 V / 60 Hz. . As a result, the container fixed to the disperser tilts and moves 12.5 ° (total 25 °) to the left and right with respect to the mounting surface of the clamp in the disperser, and at the same time, vibrates 8 mm (16 mm in total). By doing so, an impact is given to the water-absorbent resin powder inside the container.
[0059]
The impact mentioned above is a force determined empirically as representative of the impact force received by the water absorbent resin powder during the manufacturing process of the water absorbent resin powder, but it may cause damage during transportation or manufacturing of the absorber. Is also widely applicable.
(Bulk specific gravity)
Measurement was performed according to JIS K 3362 using a bulk specific gravity measuring instrument (manufactured by Kuramochi Scientific Instruments Co., Ltd.) shown in FIG.
120 g of a sufficiently mixed sample (water-absorbing resin particles) was put into a funnel 62 with the damper 61 closed to eliminate the unevenness due to the particle size, and then the damper 61 was quickly opened and the sample was dropped into the receiver 63. The sample swelled from the receiver was rubbed off with a glass rod, and the weight of the receiver containing the sample was accurately weighed to 0.1 g, and the bulk specific gravity was calculated by the following equation. In addition, solid content (humidity reference | standard) of the water absorbent resin powder at the time of bulk specific gravity measurement was measured at 95 weight% or more. The temperature at the time of measurement was 25 ± 2 ° C., and the relative humidity was 30 to 50%. In addition, when the solid content (humidity basis) of the water-absorbent resin powder is less than 95% by weight, it is preferably dried under reduced pressure in a windless dryer at 60 ° C. It is preferable to measure after the measurement.
[0060]
S = (C−A) / B
S: Bulk specific gravity (g / ml)
A: Weight of the receiver (g)
B: Internal volume of receiver (100 ml)
C: Weight of the receiver containing the sample (g)
(Specific surface area)
The specific surface area of the water-absorbent resin powder was determined by “BET (Brunauer-Emmett-Teller) single point method”. As the measuring apparatus, “specimen fully automatic specific surface area measuring apparatus 4-sorb U-1” (manufactured by Yuasa Ionics Co., Ltd.) was used. First, about 5 g of water-absorbent resin powder (the sample is a particle classified beforehand in the range of 850 to 212 or 850 to 150 μm by a sieve) about 13 cm in internal capacity^ThreeThe microcell containing the sample was heated to 150 ° C. under a nitrogen gas stream, and the sample was sufficiently degassed and dehydrated. Next, the microcell containing the sample was cooled to −200 ° C. under a mixed gas stream composed of helium gas and 0.1% krypton gas, and the mixed gas was adsorbed to the sample until equilibrium was reached. Thereafter, the temperature of the microcell containing the sample was returned to room temperature, desorption from the sample of the mixed gas was performed, and the specific surface area of the water absorbent resin powder was determined from the desorption amount of the krypton mixed gas. The adsorption / desorption process of the microcell containing the sample was performed three times, and the specific surface area of the water absorbent resin powder (m²/ G).
(Weight average particle size)
Particle size distribution (for example, sieves of 600 μm, 500 μm, 425 μm, 300 μm, 212 μm, 150 μm, 106 μm, etc.) obtained by classifying the water-absorbent resin powder into a range of 850 to 212 or 850 to 150 μm in advance on a logarithmic probability paper Plotted. Thereby, the weight average particle diameter (D50) was read.
(Moisture content)
1.000 g of water-absorbent resin powder was put in an aluminum cup having an inner diameter of 52 mm and dried by heating in an airless oven at 105 ° C. for 3 hours. The moisture content (% by weight) was determined using the loss on drying (g) of the powder as moisture.
(Evaluation of color of water-absorbent resin powder)
About lightness (lightness index) L value, chromaticity (chromaticness index) a value, b value of water-absorbent resin powder, using Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. spectroscopic color difference meter (SZ-Σ80 COLOR MEASURING SYSTEM) The surface color of the water-absorbent resin powder was measured under the setting conditions (reflection measurement / attached powder / paste sample stand (30 mmφ) / standard for powder / paste / standard round white plate NO. 2 / 30Φ floodlight pipe). .
(Absorber absorption speed: core acquisition)
11.4 g of water absorbent resin powder and 6.2 g of wood pulp were dry mixed using a mixer. The obtained mixture was molded into a web having a size of 260 mm × 150 mm to prepare an absorbent body (the ratio of the water absorbent resin powder in the absorbent body was 65% by weight).
[0061]
Meanwhile, 1.9% urea, 0.8% NaCl, CaCl₂0.1 wt% and MgSO_FourArtificial urine (2) having a composition of 0.1% by weight (the rest being water) was prepared.
18 g / cm over the entire absorber²And a cylinder with a diameter of 30 mm and a height of 120 mm were pressed against the central portion of the absorber, and the cylinder was set up vertically. Next, 50 g of artificial urine (2) at 25 ° C. is poured quickly (at a stroke) into the cylinder, and the artificial urine (2) in the cylinder is completely absorbed by the entire absorbent body from the center when the artificial urine (2) is started to be poured. The time until it was measured was taken as the first absorption rate (seconds). Thereafter, the same measurement was repeated twice at intervals of 50 minutes using the absorber used in the above measurement, and the second absorption rate (second) and the third absorption rate (second) were measured.
[0062]
It can be evaluated that the liquid diffusibility of the absorber is higher as the absorption speed is higher, that is, as the number of seconds is shorter.
(Performance evaluation of absorbent articles: Kewpie doll test)
65 parts by weight of water absorbent resin powder and 35 parts by weight of wood pulp were dry mixed using a mixer. The obtained mixture was formed into a web having a size of 120 mm × 400 mm by air-making on a wire screen formed to 400 mesh (mesh size: 38 μm) using a batch type air-making machine. Furthermore, this web is subjected to a pressure of 2 kg / cm.²Press for 5 seconds, the basis weight is about 0.047g / cm²The absorber (the ratio of the water-absorbent resin powder in the absorber was 65% by weight) was obtained.
[0063]
Subsequently, a back sheet (liquid-impermeable sheet) made of liquid-impervious polypropylene and having a so-called leg gather, the absorber, and a top sheet (liquid-permeable sheet) made of liquid-permeable polypropylene on both sides. While sticking together in this order using a tape, two so-called tape fasteners were attached to this sticking thing, and an absorptive article (diaper) was obtained.
The absorbent article is mounted on a so-called cupy doll (length 55 cm, weight 5 kg), the doll is placed on its face, and a tube is inserted between the absorbent article and the doll to correspond to a position where urination is performed in the human body. In each position, 50 g of 0.9 wt% physiological saline was sequentially injected at intervals of 20 minutes. Then, when the injected physiological saline was not absorbed by the absorbent article and leaked outside, this injection operation was terminated, and the total amount (g) of the physiological saline injected up to this time was measured.
[0064]
The above measurement values were repeated four times, the average of the four measurement values obtained was determined, and this value was taken as the amount of absorption (g). The greater the amount of absorption, the better the performance of the absorbent article.
(Soluble content)
After 0.5 g of water-absorbent resin powder was dispersed in 1000 ml of deionized exchange water and stirred for 16 hours, the swollen gel was filtered through filter paper. Then, the water-soluble polymer in the obtained filtrate, that is, the soluble amount (% by weight, with respect to the water-absorbent resin powder) eluted from the water-absorbent resin powder was measured by colloid titration.
[0065]
-Reference Example 1-
5500 g of an aqueous solution of sodium acrylate having a neutralization rate of 75 mol% (single quantity) in a reactor formed by attaching a lid to a 10-liter jacketed stainless steel double-arm kneader having two sigma-shaped blades When 2.4 g of ammonium persulfate and 0.12 g of L-ascorbic acid were added to a reaction solution in which 2.50 g of polyethylene glycol diacrylate was dissolved in a body concentration of 33% by weight, polymerization started after about 1 minute. . And it superposed | polymerized at 30-80 degreeC, grind | pulverizing the produced | generated gel, and the water-containing gel-like crosslinked polymer (1) was taken out 60 minutes after superposition | polymerization started.
[0066]
The obtained hydrogel crosslinked polymer (1) had a diameter of about 5 mm or less. The finely divided hydrogel crosslinked polymer (1) is spread on a 50 mesh (mesh opening 300 μm) wire mesh and dried with hot air at 150 ° C. for 90 minutes to form a crosslinked polymer (A) Got.
-Reference example 2-
1.97 g of polyethylene glycol diacrylate was dissolved in 2000 g of an aqueous solution of sodium acrylate having a neutralization rate of 65 mol% (monomer concentration 35% by weight) in a reaction vessel equipped with a thermometer and lid on a stainless steel vat. The reaction mixture was charged with 3.24 g of 5 wt% aqueous sodium persulfate solution and 2.92 g of 0.5 wt% L-ascorbic acid aqueous solution, 5 wt% 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dibasic acid salt ( (Product name: V-50, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 3.24 g of aqueous solution and 3.34 g of 0.35 wt% hydrogen peroxide aqueous solution were added with stirring, and the reaction solution was degassed with nitrogen. Polymerization started later. Then, polymerization was carried out while cooling the lower surface of the reaction vessel to 10 ° C., and the peak temperature of exotherm (82 ° C.) was reached 10 minutes after the start of polymerization. Thereafter, the lower surface of the reactor was heated at 60 ° C. for 20 minutes, and then the hydrogel crosslinked polymer (2) was taken out.
[0067]
The obtained hydrogel crosslinked polymer (2) was pulverized with a meat chopper (manufactured by Hiraga Seisakusho, 2-blade, die diameter 9.5 mm) so that the gel diameter was about 5 mm or less. The crushed water-containing gel-like crosslinked polymer (2) is spread on a 50 mesh (mesh opening 300 μm) wire net and dried with hot air at 170 ° C. for 40 minutes to obtain a crosslinked polymer (B). Obtained.
-Reference Example 3-
In a reaction vessel equipped with a stainless steel vat, thermometer and lid, 4.33 g of polyethylene glycol diacrylate was dissolved in 2000 g of an aqueous solution of sodium acrylate having a neutralization rate of 70 mol% (monomer concentration: 39% by weight). To the reaction solution, 5.33 g of 20 wt% sodium persulfate aqueous solution and 3.20 g of 0.5 wt% L-ascorbic acid aqueous solution were added with stirring, and the reaction solution was degassed with nitrogen. Started. Then, polymerization was carried out while cooling the lower surface of the reaction vessel to 15 ° C., and the peak temperature of exotherm (93 ° C.) was reached 16 minutes after the start of the polymerization. Thereafter, the lower surface of the reactor was heated at 80 ° C. for 20 minutes, and then the hydrogel crosslinked polymer (3) was taken out.
[0068]
The obtained hydrogel crosslinked polymer (3) was pulverized with a meat chopper (manufactured by Hiraga Seisakusho, 2-blade, die diameter 16 mm) so that the gel diameter was about 5 mm or less. The crushed water-containing gel-like crosslinked polymer (3) is spread on a 50 mesh (mesh opening 300 μm) wire mesh and dried with hot air at 170 ° C. for 40 minutes to obtain a crosslinked polymer (C). Obtained.
Example 1
After the water-absorbing resin (A), which is the crosslinked polymer obtained in Reference Example 1, was pulverized with a hammer mill (rooster: hole diameter 3 mm), 150 g of the water-absorbing resin was homogenized (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., high speed homogenizer, Model). : MX-7) and polished for about 1 hour at a rotational speed of 6000 rpm. The obtained water-absorbent resin was sieved with a JIS standard sieve (aperture 850, 212 μm) and classified to a particle size of 850 to 212 μm. Table 1 shows the results of measuring the water absorption capacity, soluble content, bulk specific gravity, and average particle diameter of the obtained irregularly crushed water-absorbent resin powder (1) under no pressure. Moreover, the electron micrograph which shows the particle | grain structure of the obtained irregularly crushed water-absorbing resin powder (1) is shown in FIG.
[0069]
-Example 2-
The water-absorbent resin (A), which is the cross-linked polymer obtained in Reference Example 1, was pulverized with a roll granulator (manufactured by Nippon Granulator Co., Ltd., Model: GRN1041 type), and then 150 g of the water-absorbent resin was homogenized by Nippon Seiki. The product was put into a high-speed homogenizer, Model: MX-7), and polished for 25 minutes at a rotational speed of 6000 rpm. The obtained water-absorbent resin was sieved with a JIS standard sieve (aperture 850, 212 μm) and classified to a particle size of 850 to 212 μm. Table 1 shows the results of measuring the water absorption capacity, soluble content, bulk specific gravity, and average particle diameter of the obtained irregularly crushed water-absorbent resin powder (2) under no pressure.
[0070]
Example 3
After the water-absorbing resin (B), which is the cross-linked polymer obtained in Reference Example 2, was disassembled by hand, 150 g of the water-absorbing resin was placed in a homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., high-speed homogenizer, Model: MX-7) and rotated. Polishing was performed at several 6000 rpm for about 1 hour. The obtained water-absorbent resin was sieved with a JIS standard sieve (aperture 850, 212 μm) and classified to a particle size of 850 to 212 μm. Table 1 shows the results obtained by measuring the water absorption capacity, soluble content, bulk specific gravity, and average particle diameter of the obtained irregularly crushed water-absorbent resin powder (3) under no pressure.
[0071]
Example 4
After the water-absorbing resin (B), which is the cross-linked polymer obtained in Reference Example 2, was disassembled by hand, 150 g of the water-absorbing resin was placed in a homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., high-speed homogenizer, Model: MX-7) and rotated. Polishing was performed at several 6000 rpm for about 15 minutes. The obtained water-absorbent resin was sieved with a JIS standard sieve (aperture 850, 212 μm) and classified to a particle size of 850 to 212 μm. Table 1 shows the results of measuring the water absorption capacity, soluble content, bulk specific gravity, and average particle diameter of the obtained irregularly crushed water-absorbent resin powder (4) under no pressure.
[0072]
-Example 5
After the water-absorbing resin (C), which is the crosslinked polymer obtained in Reference Example 3, was pulverized with a hammer mill (rooster: hole diameter 3 mm), 180 g of the water-absorbing resin was homogenized (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., high-speed homogenizer, Model). : MX-7) and polished for about 1.5 hours at a rotational speed of 6000 rpm. The obtained water-absorbent resin was sieved with a JIS standard sieve (aperture 850, 212 μm) and classified to a particle size of 850 to 212 μm. Table 1 shows the results obtained by measuring the water absorption capacity, soluble content, bulk specific gravity, and average particle diameter of the obtained irregularly crushed water-absorbent resin powder (5) under no pressure. Further, when the specific surface area of the obtained irregularly crushed water-absorbent resin powder (5) was measured, it was 0.011 m.²/ G.
[0073]
-Comparative Example 1-
After the water-absorbing resin (A), which is a crosslinked polymer obtained in Reference Example 1, was pulverized with a hammer mill (rooster: hole diameter 3 mm), the obtained water-absorbing resin was passed through a JIS standard sieve (mesh 850, 212 μm). ) And classified to a particle size of 850 to 212 μm. Table 1 shows the results obtained by measuring the water absorption magnification, the amount of soluble matter, the bulk specific gravity, and the average particle diameter of the obtained amorphous crushed comparative water-absorbent resin powder (1) under no pressure. Moreover, the electron micrograph which shows the particle structure of the obtained irregular crushed comparative water-absorbent resin powder (1) is shown in FIG.
-Comparative Example 2-
After the water-absorbing resin (B), which is a crosslinked polymer obtained in Reference Example 2, was pulverized with a hammer mill (rooster: hole diameter 3 mm), the obtained water-absorbing resin was passed through a JIS standard sieve (mesh 850, 212 μm). ) And classified to a particle size of 850 to 212 μm. Table 1 shows the results obtained by measuring the water absorption capacity, soluble content, bulk specific gravity, and average particle diameter of the obtained irregularly crushed comparative water absorbent resin powder (2) under no pressure.
[0074]
-Comparative Example 3-
After the water-absorbing resin (C), which is a crosslinked polymer obtained in Reference Example 3, was pulverized with a hammer mill (rooster: hole diameter 3 mm), the obtained water-absorbing resin was passed through a JIS standard sieve (mesh 850, 212 μm). ) And classified to a particle size of 850 to 212 μm. Table 1 shows the results obtained by measuring the water absorption magnification, soluble content, bulk specific gravity, and average particle diameter of the obtained irregularly crushed comparative water absorbent resin powder (3) under no pressure. Moreover, when the specific surface area of the obtained irregular crushed comparative water-absorbent resin powder (3) was measured, it was 0.023 m.²/ G.
[0075]
[Table 1]

Table 1 shows a comparison of physical properties before surface crosslinking. In Example 1 (bulk specific gravity 0.83 (g / ml)) and Example 2 (bulk specific gravity 0.77 (g / ml)) including the step of polishing the water-absorbent resin (A), Comparative Example 1 without polishing Compared with (bulk specific gravity 0.66 (g / ml)), the amount of soluble components is reduced. In addition, although the water absorption capacity | capacitance under no pressure is a value after being immersed for 1 hour, the saturation value was 46 (g / g) equivalent.
Moreover, Example 3 (bulk specific gravity 0.87 (g / ml)) and Example 4 (bulk specific gravity 0.73 (g / ml)) including the process of grind | polishing a water absorbing resin (B) are comparisons which do not grind | polish. Compared with Example 2 (bulk specific gravity 0.66 (g / ml)), the amount of soluble content is reducing. In addition, although the water absorption capacity | capacitance under no pressurization is a value after being immersed for 1 hour, the saturation value was 53 (g / g) equivalent.
[0076]
Moreover, Example 5 (bulk specific gravity 0.87 (g / ml)) including the process of grind | polishing water absorbing resin (C) is compared with the comparative example 3 (bulk specific gravity 0.64 (g / ml)) which is not grind | polished. The specific surface area is about half (0.023 (m²/ G) is 0.011 (m²/ G) and the soluble content is also reduced.
-Example 6
100 parts by weight of the irregularly crushed water-absorbing resin powder (1) obtained in Example 1, 0.03 part by weight of ethylene glycol diglycidyl ether, 1 part by weight of propylene glycol, 3 parts by weight of water, 1 part by weight of 2-propanol A surface cross-linking agent consisting of parts was mixed. The mixture was heat-treated at 185 ° C. for 30 minutes to obtain an irregular crushed water-absorbent resin powder (6). Table 2 shows the results of measuring the water absorption capacity under no pressure, the water absorption capacity under pressure, the liquid absorption capacity under pressure, the solid content, and the bulk specific gravity of the obtained irregularly crushed water absorbent resin powder (6).
[0077]
-Example 7-
100 parts by weight of the irregularly crushed water-absorbent resin powder (2) obtained in Example 2, 0.03 part by weight of ethylene glycol diglycidyl ether, 1 part by weight of propylene glycol, 3 parts by weight of water, 1 part by weight of 2-propanol A surface cross-linking agent consisting of parts was mixed. The mixture was heat-treated at 185 ° C. for 30 minutes to obtain an irregular crushed water-absorbent resin powder (7). Table 2 shows the results obtained by measuring the water absorption capacity under no pressure, the water absorption capacity under pressure, the liquid passing capacity under pressure, the solid content, and the bulk specific gravity of the obtained irregularly crushed water-absorbing resin powder (7).
[0078]
-Example 8-
100 parts by weight of the irregularly crushed water-absorbent resin powder (3) obtained in Example 3, 0.03 part by weight of ethylene glycol diglycidyl ether, 1 part by weight of propylene glycol, 3 parts by weight of water, and 1 part by weight of 2-propanol A surface cross-linking agent consisting of parts was mixed. The mixture was heat-treated at 185 ° C. for 30 minutes to obtain an irregular crushed water-absorbent resin powder (8). Table 2 shows the results of measuring the water absorption capacity under no pressure, the water absorption capacity under pressure, the liquid absorption capacity under pressure, the solid content, and the bulk specific gravity of the obtained irregularly crushed water absorbent resin powder (8).
[0079]
-Example 9-
100 parts by weight of the irregularly crushed water-absorbing resin powder (4) obtained in Example 4, 0.03 part by weight of ethylene glycol diglycidyl ether, 1 part by weight of propylene glycol, 3 parts by weight of water, 1 part by weight of 2-propanol A surface cross-linking agent consisting of parts was mixed. The mixture was heat-treated at 185 ° C. for 30 minutes to obtain an irregular crushed water-absorbent resin powder (9). Table 2 shows the results of measuring the water absorption capacity under no pressure, the water absorption capacity under pressure, the liquid absorption capacity under pressure, the solid content, and the bulk specific gravity of the obtained irregularly crushed water absorbent resin powder (9).
[0080]
-Example 10-
A surface cross-linking agent comprising 1 part by weight of 1,4-butanediol, 3 parts by weight of water and 1 part by weight of 2-propanol was added to 100 parts by weight of the irregularly crushed water-absorbing resin powder (5) obtained in Example 5. Mixed. The mixture was heat-treated at 195 ° C. for 25 minutes to obtain an irregular crushed water-absorbent resin powder (10). Table 2 shows the results of measuring the water absorption capacity under no pressure, the water absorption capacity under pressure, the liquid absorption capacity under pressure, the solid content, and the bulk specific gravity of the obtained irregularly crushed water-absorbent resin powder (10).
-Comparative Example 4-
To 100 parts by weight of the irregularly crushed comparative water absorbent resin powder (1) obtained in Comparative Example 1, 0.03 part by weight of ethylene glycol diglycidyl ether, 1 part by weight of propylene glycol, 3 parts by weight of water, 2-propanol 1 A surface cross-linking agent consisting of parts by weight was mixed. The mixture was heat-treated at 185 ° C. for 30 minutes to obtain an irregular crushed comparative water absorbent resin powder (4). Table 2 shows the results obtained by measuring the water absorption capacity under no pressure, the water absorption capacity under pressure, the liquid passing capacity under pressure, the solid content, and the bulk specific gravity of the obtained irregularly crushed comparative water absorbent resin powder (4).
[0081]
-Comparative Example 5-
To 100 parts by weight of the irregular crushed comparative water-absorbent resin powder (2) obtained in Comparative Example 2, 0.03 part by weight of ethylene glycol diglycidyl ether, 1 part by weight of propylene glycol, 3 parts by weight of water, 2-propanol 1 A surface cross-linking agent consisting of parts by weight was mixed. The mixture was heat-treated at 185 ° C. for 30 minutes to obtain an irregular crushed comparative water absorbent resin powder (5). Table 2 shows the results of measuring the non-pressurized water absorption capacity, the water absorption capacity under pressure, the liquid flow rate under pressure, the solid content, and the bulk specific gravity of the obtained irregularly crushed comparative water absorbent resin powder (5).
[0082]
-Comparative Example 6
Surface cross-linking agent comprising 1 part by weight of 1,4-butanediol, 3 parts by weight of water and 1 part by weight of 2-propanol on 100 parts by weight of the irregularly crushed comparative water-absorbent resin powder (3) obtained in Comparative Example 3. Were mixed. The mixture was heat-treated at 195 ° C. for 25 minutes to obtain an irregular crushed comparative water absorbent resin powder (6). Table 2 shows the results of measuring the water absorption capacity under no pressure, the water absorption capacity under pressure, the liquid absorption capacity under pressure, the solid content, and the bulk specific gravity of the obtained irregularly crushed comparative water absorbent resin powder (6).
[0083]
[Table 2]

Table 2 shows a comparison of physical properties after surface crosslinking. In Example 6 (bulk specific gravity 0.83 (g / ml)) and Example 7 (bulk specific gravity 0.77 (g / ml)) including the step of polishing the water-absorbent resin (A), Comparative Example 4 was not polished. Compared with (bulk specific gravity 0.68 (g / ml)), the amount of liquid under pressure is improved by 2 times or more. Moreover, Example 8 (bulk specific gravity 0.86 (g / ml)) and Example 9 (bulk specific gravity 0.75 (g / ml)) including the process of grind | polishing a water absorbing resin (B) are comparisons which do not grind | polish. Compared to Example 5 (bulk specific gravity 0.67 (g / ml)), the liquid flow rate under pressure is improved about twice. Furthermore, Example 10 (bulk specific gravity 0.85 (g / ml)) including the step of polishing the water-absorbent resin (C) is compared with Comparative Example 6 (bulk specific gravity 0.64 (g / ml)) which is not polished. Thus, the amount of liquid under pressure is improved by 72 (g).
[0084]
-Comparative Example 7-
In 100 parts by weight of the irregular crushed comparative water-absorbent resin powder (1) obtained in Comparative Example 1, 0.015 parts by weight of ethylene glycol diglycidyl ether, 0.5 parts by weight of propylene glycol, 1.5 parts by weight of water, A surface cross-linking agent consisting of 0.45 parts by weight of 2-propanol was mixed. The mixture was heat-treated at 180 ° C. for 15 minutes to obtain an irregular crushed comparative water absorbent resin powder (7). The non-pressurized comparative water-absorbent resin powder (7) thus obtained was measured for the water absorption capacity under no pressure, the water absorption capacity under pressure, the liquid flow rate under pressure, the solid content, and the bulk specific gravity. In particular, the water absorption capacity under pressure was measured using two types of loads (0.3 psi and 0.7 psi). The water absorption capacity under pressure of 0.3 psi (2.07 kPa) was determined by changing the load from 0.7 psi (4.83 kPa) to 0.3 psi (2.07 kPa) in the measurement method. The results are shown in Table 3.
[0085]
[Table 3]

The irregular crushed comparative water absorbent resin powder (7) (bulk specific gravity 0.67 (g / ml)) of Comparative Example 7 has a water absorption capacity of 33 (g / g) under 0.3 psi (2.07 kPa) pressure. However, the water absorption capacity under 0.7 psi (4.83 kPa) pressure is as low as 12 (g / g), and the liquid permeability under pressure is greatly reduced as compared with Example 6 (implementation). Example 6: 375 (g), Comparative Example 7: 40 (g)) was found.
-Examples 11-15, Comparative Examples 8-10-
Each of the water absorbent resin powders obtained in Examples 6 to 10 and Comparative Examples 4 to 6 was subjected to a mechanical damage test. The results are shown in Table 4.
[0086]
[Table 4]

Table 4 shows the result of mechanical damage test after surface cross-linking. Compared with Table 2 before impact, the irregular specific shape of the present invention having a bulk specific gravity of 0.74 (g / ml) or more. Even if the water-absorbent resin powders (6) to (10) are mechanically damaged, little or no physical properties are deteriorated. On the other hand, the irregular crushed comparative water-absorbent resin powders (4) to (6) of the present invention having a bulk specific gravity of less than 0.74 (g / ml) have a water absorption magnification under pressure due to mechanical damage, The flow rate under pressure is greatly reduced. The irregularly crushed water-absorbent resin powder of the present invention is excellent in production process, transportation after production, and reduction in physical properties during production of absorbent articles.
[0087]
-Example 16 and Comparative Example 11-
For each of the water-absorbent resin powders obtained in Example 6 and Comparative Example 4, the absorption rate (core acquisition) of the absorbent body was measured, and the performance evaluation of the absorbent article (Cuppy doll test) was performed. These measurement or evaluation methods are as described above. The results are shown in Table 5.
[0088]
[Table 5]

Table 5 shows performance evaluation of the absorbent body and the absorbent article (diaper), but the absorbent body using the irregularly crushed water-absorbent resin powder (6) of Example 6 is the amorphous form of Comparative Example 4. Compared to the absorbent using the crushed comparative water absorbent resin powder (4), the number of seconds required for the second and third liquid absorption is particularly less than half, and the absorption speed of the absorbent is greatly improved. Yes. Moreover, the absorbent article (diaper) using the irregular crushed water absorbent resin powder (6) of Example 6 is the absorbent article using the irregular crushed comparative water absorbent resin powder (4) of Comparative Example 4. Compared with (diapers), the total absorption amount (g) of the absorbent article is also improved.
[0089]
-Example 17-
When the color of the irregularly crushed water-absorbing resin powders (6) to (10) of Examples 6 to 10 was evaluated, all the water-absorbing resin powders had an L value of 85 or more (about 88), a The value was within the range of ± 2 (about −0.6), and the b value was within the range of 0 to 9 (about 6).
[0090]
【The invention's effect】
According to the method for producing a water-absorbing resin powder of the present invention, the water-absorbing property is greatly improved as compared with the conventional one while maintaining the high water-absorbing level, and is strong against mechanical damage. Moreover, the water absorbent resin powder obtained by the production method of the present invention is a novel resin powder having high water absorption and high bulk specific gravity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process diagram showing a typical example of a process for producing a water absorbent resin powder of the present invention.
FIG. 2 is an image diagram showing the shape of a resin powder after pulverization (before polishing) (A) and after polishing (B) in the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a measuring apparatus used for measuring water absorption magnification under pressure.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a measuring device used for measuring a liquid flow rate under pressure.
FIG. 5 is a schematic side view (a) and a schematic plan view (b) of a glass container used for a mechanical damage test.
FIG. 6 is a schematic view of a disperser used for a mechanical damage test.
FIG. 7 is a schematic view of an apparatus for measuring bulk specific gravity.
8 is an electron micrograph showing the particle structure of the resin powder obtained in Example 1. FIG.
9 is an electron micrograph showing the particle structure of the resin powder obtained in Comparative Example 1. FIG.
[Explanation of symbols]
11 Balance
12 containers
12a Top opening
12b Side opening
13 Outside air intake pipe
13a Lower end surface of outside air intake pipe
14 Conduit
15 Measurement unit
16 Glass filter
17 Filter paper
18 Support cylinder
19 Wire mesh
20 Weight
21 Water-absorbent resin powder
22 physiological saline
31 tanks
32 glass tubes
33 0.69 wt% sodium chloride aqueous solution
34 L-shaped tube with cock
35 cock
40 containers
41 cells
42 Stainless steel wire mesh
43 Stainless steel wire mesh
44 swelling gel
45 Glass filter
46 piston
47 Hole in piston
48 Collection container
49 Precision Balance
51 glass container
52 Disperser
53 Upper clamp
54 Lower clamp
61 Damper
62 Funnel
63 Receiver

Claims

A water-absorbent resin powder obtained by further crosslinking the vicinity of the surface of a crosslinked polymer obtained by polymerizing and crosslinking a monomer mainly composed of acrylic acid and / or a salt thereof,
The weight average particle diameter (D50) in the sieve classification is 150 to 600 μm, and the fine powder of 150 μm or less in the water absorbent resin powder is 10% by weight or less based on the total amount of the water absorbent resin powder,
Bulk specific gravity (measured according to JIS K 3362) is 0.74 (g / ml) or more, and
The water absorption capacity for 60 minutes under pressure of 0.7 psi (4.83 kPa) against 0.9% by weight physiological saline is 23 (g / g) or more.
An amorphous crushed water-absorbent resin powder characterized by the above.

The amorphous crushed water-absorbent resin powder according to claim 1, wherein the bulk specific gravity is 0.76 (g / ml) or more.

The amorphous crushed water-absorbent resin powder according to claim 1 or 2, wherein the crosslinking in the vicinity of the surface is performed using a surface crosslinking agent containing a polyhydric alcohol.

The amorphous crushed water-absorbent resin powder according to any one of claims 1 to 3 , wherein an uncrosslinked water-soluble component is 20% by weight or less.

The irregularly crushed water-absorbing property according to any one of claims 1 to 4 , wherein the L value measured with a spectroscopic color difference meter is 85 or more, the a value is in the range of ± 2, and the b value is in the range of 0 to 9. Resin powder.

An absorbent comprising the irregularly crushed water-absorbent resin powder according to any one of claims 1 to 5 and a fiber substrate.

An absorbent article comprising an absorbent layer comprising the absorbent body according to claim 6 .

Comprises an absorbent layer made of absorber according to claim 6, the ratio of irregularly pulverized water-absorbent resin powder in the absorber is 30 wt% or more, a diaper, the absorbent article.