JP4916827B2 - Method for drying water-soluble polymer-containing gel and water-soluble polymer - Google Patents

Method for drying water-soluble polymer-containing gel and water-soluble polymer Download PDF

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Description

本発明は、水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法、並びに該乾燥方法により乾燥して得られる水溶性重合体に関するものである。   The present invention relates to a method for drying a water-soluble polymer-containing gel, and a water-soluble polymer obtained by drying by the drying method.

(メタ)アクリル酸(塩)系重合体のような水溶性重合体は、凝集性や増粘性等の特性を発揮することが知られている。このため、例えば、医薬分野においては湿布薬、パップ剤の粘着性や保水性の向上を目的とした添加剤や親水性軟膏基材として使用され、塗料分野においては、カーペット用コンパウンドの増粘剤、塗料の増粘剤や粘着剤、粘着性向上剤として使用されている。また、製造プロセスの分野においては、アルミナ製造時の赤泥沈降剤、ソーダ工業における塩水精製用凝集剤として多用されている。更に、土木・建築分野においては、掘削土処理剤や浚渫土処理剤、加泥剤として使用され、その他一般工業分野においては吸湿剤、乾燥剤、表面改質剤、各種増粘剤としても使用されている。このように、水溶性重合体は様々な分野で多岐にわたって使用されている。   It is known that a water-soluble polymer such as a (meth) acrylic acid (salt) polymer exhibits properties such as cohesiveness and thickening. For this reason, for example, in the pharmaceutical field, it is used as an additive or hydrophilic ointment base for the purpose of improving the adhesiveness and water retention of poultices and poultices, and in the paint field, it is a thickener for carpet compounds. It is used as a paint thickener, adhesive, and tackifier. In the field of production processes, it is frequently used as a red mud settling agent during alumina production and a flocculant for salt water purification in the soda industry. Furthermore, in the civil engineering and construction fields, it is used as a drilling soil treatment agent, dredged soil treatment agent, and a mudizing agent. In other general industrial fields, it is also used as a moisture absorbent, desiccant, surface modifier, and various thickeners. Has been. As described above, the water-soluble polymer is widely used in various fields.

上記水溶性重合体は、通常、水溶液重合により調製された含水ゲル状重合体を乾燥させることにより得られる。   The water-soluble polymer is usually obtained by drying a hydrogel polymer prepared by aqueous solution polymerization.

上記水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法として、重合体含水ゲルを均一に且つ効率良く乾燥するため、(i)所定の含水率まで重合体含水ゲルを静置乾燥した後、解砕を行い、攪拌乾燥又は流動乾燥を行なう方法(例えば、特許文献1参照)、(ii)重合体含水ゲルに振動を加えながら乾燥する方法(例えば、特許文献2参照)等が知られている。また、被乾燥物の均一な混合、分散、撹拌を行い、均一に加熱乾燥して、均一な品質に乾燥処理する振動乾燥機が知られている(例えば、特許文献3参照)。
特開平11−240914号公報(1999年9月7日公開) 特開2001−18222号公報(2001年1月23日公開) 特開2002−31481号公報(2002年1月31日公開)
As a method for drying the water-soluble polymer hydrated gel, in order to uniformly and efficiently dry the polymer hydrated gel, (i) after the polymer hydrated gel is left to dry to a predetermined moisture content, pulverization is performed, A method of performing stirring drying or fluidized drying (for example, see Patent Document 1), (ii) a method of drying a polymer-containing hydrogel while applying vibration (for example, see Patent Document 2), and the like are known. There is also known a vibration dryer that uniformly mixes, disperses, and stirs an object to be dried, uniformly heats and dries, and performs a drying process to a uniform quality (see, for example, Patent Document 3).
Japanese Patent Laid-Open No. 11-240914 (published on September 7, 1999) JP 2001-18222 A (published January 23, 2001) JP 2002-31481 A (published January 31, 2002)

しかしながら、上記従来の構成では、乾燥効率が十分ではなく、乾燥に長時間を要するという問題を生じる。   However, the conventional configuration has a problem that the drying efficiency is not sufficient, and drying takes a long time.

具体的には、特許文献1に記載の方法は、所定の含水率まで重合体含水ゲルを静置乾燥させた後、解砕を行い、次いで撹拌状態及び/又は流動状態で乾燥を行うものである。この際、所定の含水率まで重合体含水ゲルを静置乾燥させる時にゲルがケーキング(凝集)し、乾燥効率が低下してしまう。   Specifically, the method described in Patent Document 1 is a method in which a polymer water-containing gel is allowed to stand and dry to a predetermined water content, then crushed, and then dried in a stirred state and / or a fluidized state. is there. At this time, when the polymer hydrogel is allowed to stand and dry to a predetermined moisture content, the gel caking (aggregates), and the drying efficiency is lowered.

また、特許文献2に記載の方法では、重合体含水ゲルが大きな塊となることを防止するため、最初から振動を加えながら加熱乾燥するのではなく、振動を止めた状態、又は振動が弱い状態であらかじめ水分等を除いた後、振動を加えながら加熱乾燥させる。しかし、該方法を用いても、重合体含水ゲルが大きな塊となることを防止することは困難であった。このため、特許文献1の方法と同様に乾燥効率が十分ではなく、乾燥に長時間を要する。更には、乾燥効率が低いため、乾燥を減圧下で行なう必要があり設備が高額化してしまう。また、減圧で乾燥を行なう場合、連続運転を行なうことが困難であり、生産効率が著しく低くなるという問題もあった。   In addition, in the method described in Patent Document 2, in order to prevent the polymer hydrogel from becoming a large lump, it is not dried by heating while applying vibration from the beginning, but the vibration is stopped or the vibration is weak. Remove moisture in advance and heat dry with vibration. However, even if this method is used, it has been difficult to prevent the polymer hydrogel from becoming a large lump. For this reason, like the method of Patent Document 1, the drying efficiency is not sufficient, and drying takes a long time. Furthermore, since the drying efficiency is low, the drying needs to be performed under reduced pressure, and the equipment becomes expensive. Further, when drying is performed under reduced pressure, it is difficult to perform continuous operation, and there is a problem that production efficiency is remarkably lowered.

また、特許文献3に記載の振動乾燥機を用いて水溶性重合体含水ゲルを乾燥しても、ケーキング(凝集)を抑制し、かつ短時間で乾燥を行うことは困難であった。   Moreover, even if the water-soluble polymer hydrogel was dried using the vibration drier described in Patent Document 3, it was difficult to suppress caking (aggregation) and perform drying in a short time.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ケーキング(凝集)を抑制することにより、乾燥効率が高く、短時間で乾燥を行うことができる水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法、並びに該乾燥方法により乾燥して得られる水溶性重合体を実現することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its object is to contain water-soluble polymer that has high drying efficiency and can be dried in a short time by suppressing caking (aggregation). The object is to realize a gel drying method and a water-soluble polymer obtained by drying by the drying method.

本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討を行った。その結果、本発明者は、粘着性が強く乾燥途中でケーキング(凝集)を起こし易い、含水率の高い水溶性重合体含水ゲルであっても、連続式振動乾燥機を用い、特定の振動ストローク以上で振動させながら、水溶性重合体含水ゲルに乾燥デッキの下部から熱風を通過させて乾燥を行なうことにより、ケーキング(凝集)の発生を抑制して水溶性重合体含水ゲルを乾燥することができることを見出し、本発明を完成するに至った。   The present inventor has intensively studied to solve the above problems. As a result, the present inventor uses a continuous vibration drier to perform a specific vibration stroke even in the case of a water-soluble polymer water-containing gel having a high water content, which is highly tacky and easily causes caking (coagulation) during drying. The water-soluble polymer hydrated gel can be dried while suppressing the occurrence of caking (aggregation) by allowing hot water to pass through the lower part of the drying deck while being vibrated as described above. The present inventors have found that this can be done and have completed the present invention.

即ち、本発明に係る水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法は、上記課題を解決するため、二段乾燥による水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法であって、連続式振動乾燥機を用い、微細化した水溶性重合体含水ゲルを乾燥デッキ上に積載し、該水溶性重合体含水ゲルを4mm以上の振動ストロークで振動させると共に、水溶性重合体含水ゲルに乾燥デッキの下部から熱風を通過させることにより一次乾燥を行なった後に、通気乾燥機を用いて二次乾燥を行なうことを特徴としている。   That is, the water-soluble polymer hydrated gel drying method according to the present invention is a method for drying a water-soluble polymer hydrated gel by two-stage drying in order to solve the above-mentioned problem, and uses a continuous vibration dryer to finely The water-soluble polymer hydrated gel is loaded on the drying deck, the water-soluble polymer hydrated gel is vibrated with a vibration stroke of 4 mm or more, and hot air is passed through the water-soluble polymer hydrated gel from the bottom of the drying deck. Thus, after performing primary drying, secondary drying is performed using an aeration dryer.

上記方法によれば、水溶性重合体含水ゲルがケーキング(凝集)を起こし難くなる所定の含水率まで、上記条件下で一次乾燥を行なうことにより水溶性重合体含水ゲルを乾燥させるため、ケーキング(凝集)の発生を抑制して水溶性重合体含水ゲルを乾燥することができる。これにより、水溶性重合体含水ゲルと熱風との接触効率が高い状態を維持できるため、ケーキング(凝集)を抑制し、かつ乾燥効率が高く、短時間で乾燥を行うことができるという効果を奏する。また、乾燥効率が高く、短時間で乾燥を行うことができるため、乾燥工程に掛かるコストを低減することができる。   According to the above method, the water-soluble polymer hydrated gel is dried by performing primary drying under the above conditions until a predetermined water content at which the water-soluble polymer hydrated gel hardly causes caking (aggregation). The water-soluble polymer hydrogel can be dried while suppressing the occurrence of aggregation. As a result, since the contact efficiency between the water-soluble polymer hydrated gel and hot air can be maintained, caking (aggregation) is suppressed, the drying efficiency is high, and drying can be performed in a short time. . In addition, since the drying efficiency is high and drying can be performed in a short time, the cost for the drying process can be reduced.

また、ケーキング(凝集)が起こり難いため、乾燥品に未乾燥物が含まれる可能性が低くなり、例えば、その後粉砕を行なう場合に、未乾燥物がゴム弾性を有することによる粉砕トラブルが起こることを回避することができる。   In addition, since caking (aggregation) is unlikely to occur, there is a low possibility that the dried product will contain undried material. For example, when pulverizing thereafter, the undried product has rubber elasticity, which causes pulverization troubles. Can be avoided.

これに対して、従来から行なわれてきた乾燥方法の一つに解砕機を振動乾燥機内部に組み込み、ケーキ化物(凝集物)を解砕しながら乾燥を行なう方法がある。しかし該方法は、水溶性重合体含水ゲルが解砕機によって練られ易く、練られた水溶性重合体含水ゲルが乾燥プレートの通気孔を閉塞させるという問題がある。乾燥プレートの通気孔を閉塞させると乾燥効率が著しく低下してしまう。本発明に係る乾燥方法は、これら従来の乾燥方法が有する上記問題点を見事に解決したものである。   On the other hand, as one of the drying methods conventionally performed, there is a method in which a crusher is incorporated in a vibration drier, and drying is performed while crushing cakes (aggregates). However, this method has a problem that the water-soluble polymer water-containing gel is easily kneaded by a crusher, and the kneaded water-soluble polymer water-containing gel clogs the air holes of the drying plate. If the ventilation hole of the drying plate is closed, the drying efficiency is significantly reduced. The drying method according to the present invention is a brilliant solution of the above-mentioned problems of these conventional drying methods.

また、乾燥時間が短く、水溶性重合体含水ゲルが受ける熱履歴が少ないため、架橋反応等の副反応が起こり難く、不溶解成分が少なく着色の少ない乾燥物が得られる。   In addition, since the drying time is short and the heat history of the water-soluble polymer hydrogel is small, a side reaction such as a cross-linking reaction hardly occurs, and a dry product with few insoluble components and little coloring can be obtained.

本発明に係る水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法では、微細化した上記水溶性重合体含水ゲルを層高が5mm以上50mm以下の範囲内となるように積載することにより一次乾燥を行うことが好ましい。   In the method for drying a water-soluble polymer hydrated gel according to the present invention, primary drying can be performed by loading the refined water-soluble polymer hydrated gel so that the layer height is within a range of 5 mm to 50 mm. preferable.

上記方法によれば、ケーキング(凝集)の発生をより抑制して水溶性重合体含水ゲルを乾燥することができるため、乾燥効率がより高く、より短時間で乾燥を行うことができるという更なる効果を奏する。   According to the above method, since the water-soluble polymer hydrated gel can be dried while further suppressing the occurrence of caking (aggregation), the drying efficiency is higher and the drying can be performed in a shorter time. There is an effect.

本発明に係る水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法では、微細化した上記水溶性重合体含水ゲルを層高が10mm以上40mm以下の範囲内となるように積載することにより一次乾燥を行うことが好ましい。   In the method for drying a water-soluble polymer hydrated gel according to the present invention, primary drying can be performed by loading the refined water-soluble polymer hydrated gel so that the layer height is within a range of 10 mm to 40 mm. preferable.

上記方法によれば、ケーキング(凝集)の発生をより抑制して水溶性重合体含水ゲルを乾燥することができるため、乾燥効率がより高く、より短時間で乾燥を行うことができるという更なる効果を奏する。   According to the above method, since the water-soluble polymer hydrated gel can be dried while further suppressing the occurrence of caking (aggregation), the drying efficiency is higher and the drying can be performed in a shorter time. There is an effect.

本発明に係る水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法では、上記振動ストロークが5mm以上10mm以下の範囲内であることが好ましい。   In the method for drying a water-soluble polymer-containing gel according to the present invention, the vibration stroke is preferably in the range of 5 mm to 10 mm.

上記方法によれば、ケーキング(凝集)の発生をより抑制して水溶性重合体含水ゲルを乾燥することができるため、乾燥効率がより高く、より短時間で乾燥を行うことができるという更なる効果を奏する。   According to the above method, since the water-soluble polymer hydrated gel can be dried while further suppressing the occurrence of caking (aggregation), the drying efficiency is higher and the drying can be performed in a shorter time. There is an effect.

本発明に係る水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法では、微細化した上記水溶性重合体含水ゲルは、ダイス径が2mm以上20mm以下の範囲内である押出機から排出された押出ゲルであることが好ましい。   In the method for drying a water-soluble polymer hydrogel according to the present invention, the water-soluble polymer hydrogel refined is an extruded gel discharged from an extruder having a die diameter in the range of 2 mm to 20 mm. Is preferred.

上記方法によれば、ケーキング(凝集)の発生をより抑制して水溶性重合体含水ゲルを乾燥することができるため、乾燥効率がより高く、より短時間で乾燥を行うことができるという更なる効果を奏する。   According to the above method, since the water-soluble polymer hydrated gel can be dried while further suppressing the occurrence of caking (aggregation), the drying efficiency is higher and the drying can be performed in a shorter time. There is an effect.

本発明に係る水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法では、二次乾燥で用いる上記通気乾燥機は、連続式通気乾燥機であることが好ましい。   In the method for drying a water-soluble polymer-containing gel according to the present invention, it is preferable that the aeration dryer used for secondary drying is a continuous aeration dryer.

上記方法によれば、全ての乾燥工程を連続で行うことができるため、乾燥効率がより高く、より短時間で乾燥を行うことができるという更なる効果を奏する。   According to the said method, since all the drying processes can be performed continuously, there exists a further effect that drying efficiency is higher and it can dry in a shorter time.

本発明に係る水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法では、一次乾燥における熱風の通過線速度が0.5m/s以上2m/s以下の範囲内であることが好ましい。   In the method for drying a water-soluble polymer-containing gel according to the present invention, it is preferable that the linear velocity of hot air in primary drying is in the range of 0.5 m / s to 2 m / s.

上記方法によれば、乾燥効率がより高く、より短時間で乾燥を行うことができるという更なる効果を奏する。具体的には、通過線速度が0.5m/s未満の場合、乾燥に長時間要したり、未乾燥物が発生し易くなる傾向がある。また、通過線速度が2m/sを超える場合、線速度の上昇に対する乾燥効率の上昇が小さくなる傾向がある。   According to the said method, there exists a further effect that drying efficiency is higher and it can dry in a shorter time. Specifically, when the passing linear velocity is less than 0.5 m / s, drying tends to take a long time, or undried material tends to be generated. Moreover, when a passing linear velocity exceeds 2 m / s, there exists a tendency for the raise of the drying efficiency with respect to the raise of a linear velocity to become small.

本発明に係る水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法では、上記水溶性重合体含水ゲルにおける水溶性重合体の質量平均分子量が100万以上2000万以下の範囲内であることが好ましい。   In the method for drying a water-soluble polymer hydrogel according to the present invention, it is preferable that the mass average molecular weight of the water-soluble polymer in the water-soluble polymer hydrogel is in the range of 1 million to 20 million.

上記水溶性重合体含水ゲルにおける水溶性重合体の質量平均分子量が上記範囲内であれば本発明に係る乾燥方法を好適に適用することができる。具体的には、質量平均分子量が100万未満の水溶性重合体含水ゲルの場合、一次乾燥時にケーキング(凝集)し易い。また、質量平均分子量が2000万を超える水溶性重合体含水ゲルの場合、本発明に係る乾燥方法を用いなくても、通常の乾燥方法で効率良く乾燥を行うことができる。   If the mass average molecular weight of the water-soluble polymer in the water-soluble polymer-containing gel is within the above range, the drying method according to the present invention can be suitably applied. Specifically, in the case of a water-soluble polymer-containing gel having a mass average molecular weight of less than 1,000,000, it tends to caking (aggregate) during primary drying. Further, in the case of a water-soluble polymer hydrogel having a mass average molecular weight exceeding 20 million, it can be efficiently dried by a normal drying method without using the drying method according to the present invention.

本発明に係る水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法では、上記水溶性重合体含水ゲルにおける水溶性重合体は、アクリル酸若しくはその塩を60モル%以上含む単量体組成物を重合して得られる重合体であることが好ましい。   In the method for drying a water-soluble polymer hydrogel according to the present invention, the water-soluble polymer in the water-soluble polymer hydrogel is obtained by polymerizing a monomer composition containing 60 mol% or more of acrylic acid or a salt thereof. It is preferable that it is a polymer.

アクリル酸若しくはその塩を60モル%以上含む単量体組成物を重合して得られる重合体は、他の水溶性重合体と比べて乾燥時にケーキング(凝集)を起こし易いため、本発明に係る乾燥方法を好適に適用することができる。本発明に係る乾燥方法を用いることにより、乾燥に伴う品質劣化も少なく、高品質の重合体が得られる点で好ましい。   A polymer obtained by polymerizing a monomer composition containing 60 mol% or more of acrylic acid or a salt thereof is more susceptible to caking (aggregation) during drying than other water-soluble polymers. A drying method can be suitably applied. The use of the drying method according to the present invention is preferable in that a quality polymer with little drying is small and a high-quality polymer is obtained.

本発明に係る水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法では、一次乾燥における乾燥機出口での上記水溶性重合体含水ゲルの含水率が5質量%以上40質量%以下の範囲内であることが好ましい。   In the method for drying a water-soluble polymer hydrated gel according to the present invention, the water content of the water-soluble polymer hydrated gel at the dryer outlet in primary drying is preferably in the range of 5% by mass to 40% by mass. .

上記方法によれば、ケーキング(凝集)の発生をより抑制して水溶性重合体含水ゲルを乾燥することができるため、乾燥効率がより高く、より短時間で乾燥を行うことができるという更なる効果を奏する。   According to the above method, since the water-soluble polymer hydrated gel can be dried while further suppressing the occurrence of caking (aggregation), the drying efficiency is higher and the drying can be performed in a shorter time. There is an effect.

具体的には、一次乾燥における乾燥機出口での上記水溶性重合体含水ゲルの含水率を5質量%未満とすると、生産性に問題が生じる場合がある。また、一次乾燥における乾燥機出口での上記水溶性重合体含水ゲルの含水率を40質量%より高くすると、一次乾燥の次工程である二次乾燥でケーキング(凝集)を起こす場合がある。   Specifically, if the water content of the water-soluble polymer hydrated gel at the outlet of the dryer in primary drying is less than 5% by mass, there may be a problem in productivity. Further, when the water content of the water-soluble polymer hydrated gel at the dryer outlet in the primary drying is higher than 40% by mass, caking (aggregation) may occur in the secondary drying which is the next step of the primary drying.

本発明に係る水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法では、乾物換算での単位面積あたりの積載量を、一次乾燥よりも二次乾燥の方を多くすることが好ましい。   In the method for drying a water-soluble polymer-containing gel according to the present invention, it is preferable to increase the load per unit area in terms of dry matter more in the secondary drying than in the primary drying.

上記方法によれば、より多くの水溶性重合体含水ゲルを乾燥することができるため、より高効率で乾燥を行うことができるという更なる効果を奏する。   According to the said method, since more water-soluble polymer water-containing gel can be dried, there exists the further effect that drying can be performed more efficiently.

本発明に係る水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法では、一次乾燥後の水溶性重合体含水ゲルを解砕した後に、二次乾燥することが好ましい。   In the method for drying a water-soluble polymer hydrated gel according to the present invention, it is preferable that the water-soluble polymer hydrated gel after primary drying is crushed and then secondarily dried.

上記方法によれば、二次乾燥における乾燥効率をより高めることができるため、より高効率で乾燥を行うことができるという更なる効果を奏する。   According to the said method, since the drying efficiency in secondary drying can be raised more, there exists the further effect that drying can be performed more efficiently.

本発明に係る水溶性重合体は、上記課題を解決するため、上記本発明の乾燥方法により水溶性重合体含水ゲルを乾燥して得られることを特徴としている。   In order to solve the above problems, the water-soluble polymer according to the present invention is obtained by drying a water-soluble polymer hydrogel by the drying method of the present invention.

上記構成によれば、乾燥時間が短く、水溶性重合体含水ゲルが受ける熱履歴が少ないため、架橋反応等の副反応が起こり難く、不溶解成分が少なく着色の少ない水溶性重合体を提供することができるという効果を奏する。   According to the above configuration, since the drying time is short and the heat history of the water-soluble polymer hydrogel is small, a side reaction such as a cross-linking reaction is unlikely to occur, and a water-soluble polymer with less insoluble components and less coloring is provided. There is an effect that can be.

本発明に係る水溶性重合体では、不溶解分が1質量%以下であることが好ましい。   In the water-soluble polymer according to the present invention, the insoluble content is preferably 1% by mass or less.

本発明に係る水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法は、以上のように、二段乾燥による水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法であって、連続式振動乾燥機を用い、微細化した水溶性重合体含水ゲルを乾燥デッキ上に積載し、該水溶性重合体含水ゲルを4mm以上の振動ストロークで振動させると共に、積載した水溶性重合体含水ゲルに乾燥デッキの下部より熱風を通過させることにより一次乾燥を行なった後に、通気乾燥機を用いて二次乾燥を行なうことを特徴としている。   The method for drying a water-soluble polymer hydrogel according to the present invention, as described above, is a method for drying a water-soluble polymer water-containing gel by two-stage drying, and has been refined using a continuous vibration dryer. By loading the polymer hydrogel on the drying deck, vibrating the water-soluble polymer hydrogel with a vibration stroke of 4 mm or more, and passing hot air through the loaded water-soluble polymer hydrogel from the bottom of the drying deck. After the primary drying, secondary drying is performed using an aeration dryer.

これにより、ケーキング(凝集)を抑制し、かつ、乾燥効率が高く、短時間で乾燥を行うことができるという効果を奏する。   Thereby, there is an effect that caking (aggregation) is suppressed, drying efficiency is high, and drying can be performed in a short time.

本発明に係る水溶性重合体は、以上のように、上記本発明の乾燥方法により水溶性重合体含水ゲルを乾燥して得られることを特徴としている。   As described above, the water-soluble polymer according to the present invention is obtained by drying the water-soluble polymer-containing gel by the drying method of the present invention.

これにより、架橋反応等の副反応が起こり難く、不溶解成分が少なく着色の少ない水溶性重合体を提供することができるという効果を奏する。   As a result, it is possible to provide a water-soluble polymer that hardly causes a side reaction such as a cross-linking reaction and has few insoluble components and little coloration.

以下、本発明について詳しく説明する。尚、本明細書では、「(メタ)アクリル酸」はアクリル酸又はメタクリル酸を意味し、「アクリル酸(塩)」はアクリル酸又はアクリル酸塩を意味する。また、「重量」は「質量」と同義語として扱い、「重量%」は「質量%」と同義語として扱い、「重量平均分子量」は「質量平均分子量」と同義語として扱う。また、範囲を示す「A〜B」は、A以上B以下であることを示す。   The present invention will be described in detail below. In the present specification, “(meth) acrylic acid” means acrylic acid or methacrylic acid, and “acrylic acid (salt)” means acrylic acid or acrylate. Further, “weight” is treated as a synonym for “mass”, “weight%” is treated as a synonym for “mass%”, and “weight average molecular weight” is treated as a synonym for “mass average molecular weight”. In addition, “A to B” indicating a range indicates that the range is A or more and B or less.

本発明に係る水溶性重合体含水ゲル(以下、単に「含水ゲル」と記する場合がある)の乾燥方法は、二段乾燥による水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法であって、連続式振動乾燥機を用い、微細化した水溶性重合体含水ゲルを4mm以上の振動ストロークで振動させると共に、積載した水溶性重合体含水ゲルに乾燥デッキの下部より熱風を通過させることにより一次乾燥を行なった後に、通気乾燥機を用いて二次乾燥を行なう。   The method for drying a water-soluble polymer hydrated gel according to the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “hydrated gel”) is a method for drying a water-soluble polymer hydrated gel by two-stage drying, which comprises continuous vibration. Using a dryer, the water-soluble polymer hydrated gel was vibrated with a vibration stroke of 4 mm or more, and primary air was dried by passing hot air from the bottom of the drying deck through the loaded water-soluble polymer hydrated gel. Later, secondary drying is performed using a ventilation dryer.

図1は、本実施の形態に係る乾燥方法で用いられる設備の一例を示す平面図である。   FIG. 1 is a plan view showing an example of equipment used in the drying method according to the present embodiment.

図1に示すように、本実施の形態は、前段乾燥機(連続式振動乾燥機)51と後段乾燥機(通気乾燥機)52との二台の乾燥機により構成されており、前段乾燥機51の出口と後段乾燥機52の入り口とが直接接続されている。従って、前段乾燥機51に投入された乾燥原料(水溶性重合体含水ゲル)は、前段乾燥機51で1次乾燥された後、後段乾燥機52へと直接導かれ、後段乾燥機52で二次乾燥される。尚、代表図(図1)では後段乾燥機52として振動乾燥機を記載している。この二次乾燥の工程では、以下の本文に示すように、通気型乾燥機であればよく、多種多様の通気型乾燥機を使用することができる。しかし、乾燥効率、乾燥処理量、乾燥時間や、ゲルの装置への付着性等を考慮した場合、二次乾燥の工程では通気型乾燥機の中でも振動乾燥機を使用することがより好ましい。   As shown in FIG. 1, the present embodiment includes two dryers, a first-stage dryer (continuous vibration dryer) 51 and a second-stage dryer (aeration dryer) 52. The outlet of 51 and the inlet of the post-stage dryer 52 are directly connected. Accordingly, the dry raw material (water-soluble polymer-containing gel) charged into the pre-stage dryer 51 is firstly dried by the pre-stage dryer 51 and then directly guided to the post-stage dryer 52, where Next dried. In the representative drawing (FIG. 1), a vibration dryer is shown as the latter-stage dryer 52. In the secondary drying process, as shown in the following text, any ventilation type dryer may be used, and a wide variety of ventilation type dryers can be used. However, in consideration of drying efficiency, drying throughput, drying time, gel adhesion to the apparatus, etc., it is more preferable to use a vibration dryer among the aerated dryers in the secondary drying step.

前段乾燥機51と後段乾燥機52とに用いられる熱風は、循環送風機54及び循環エアヒータ53により得られ、前段乾燥機51及び後段乾燥機52それぞれを通過させた後、乾燥集塵機55、乾燥排風機56を経て、排気若しくは循環送風機へと再度導かれる。また、後段乾燥機52の出口付近では、乾燥した重合体を冷却させる構成となっている。上記冷却に用いられる冷風は、乾燥送風機58により室内空気を吸引し、乾燥エアヒータにより冷却されることにより得られ、後段乾燥機52の出口付近を通過した後、冷却集塵機59及び冷却排風機60により排気される。   Hot air used for the pre-stage dryer 51 and the post-stage dryer 52 is obtained by the circulation blower 54 and the circulation air heater 53, and after passing through the pre-stage dryer 51 and the post-stage dryer 52, respectively, the dry dust collector 55, the dry exhaust fan. After 56, it is led again to the exhaust or circulation blower. Further, in the vicinity of the outlet of the latter-stage dryer 52, the dried polymer is cooled. The cool air used for the cooling is obtained by sucking the indoor air with the dry blower 58 and being cooled with the dry air heater. After passing through the vicinity of the outlet of the subsequent dryer 52, the cool dust collector 59 and the cooling exhaust fan 60 are used. Exhausted.

上記前段乾燥機51は、微細化した水溶性重合体含水ゲルを4mm以上の振動ストロークで振動させると共に、積載した水溶性重合体含水ゲルに乾燥デッキの下部より熱風を通過させる構成のものであれば特には限定されず、例えば、Qユニット(連続式乾燥・冷却機)(三菱マテリアルテクノ株式会社製)等が挙げられる。   The pre-stage dryer 51 is configured to vibrate the refined water-soluble polymer hydrated gel with a vibration stroke of 4 mm or more and allow hot air to pass through the loaded water-soluble polymer hydrated gel from the bottom of the drying deck. If it does not specifically limit, For example, Q unit (continuous drying and cooling machine) (made by Mitsubishi Materials Techno Corporation) etc. are mentioned.

上記振動ストロークは4mm以上であれば、ケーキングを抑制して乾燥を行なうことができるが、より好ましくは4mm以上25mm以下の範囲内であり、更に好ましくは5mm以上10mm以下の範囲内である。   If the said vibration stroke is 4 mm or more, it can dry by suppressing caking, More preferably, it exists in the range of 4 mm or more and 25 mm or less, More preferably, it exists in the range of 5 mm or more and 10 mm or less.

また、1次乾燥における、微細化した水溶性重合体含水ゲルの上記層高は、5mm以上50mm以下の範囲内となるように積載されることが好ましく、10mm以上40mm以下の範囲内となるように積載されることがより好ましい。上記層高が5mm未満では処理量が少なくなるため乾燥効率が低く、上記層高が50mmを超える場合は、水溶性重合体含水ゲルが凝集し易くなる傾向がある。   In the primary drying, the layer height of the refined water-soluble polymer hydrated gel is preferably stacked so as to be in the range of 5 mm to 50 mm, and is preferably in the range of 10 mm to 40 mm. It is more preferable to be loaded on. When the layer height is less than 5 mm, the amount of treatment decreases, so that the drying efficiency is low. When the layer height exceeds 50 mm, the water-soluble polymer hydrogel tends to aggregate.

上記振動の周波数(振動数)は、水溶性重合体含水ゲルの種類や含水率等によって適宜設定すればよいが、好ましくは0.046〜0.1Hz(600〜1300cpm)の範囲内であり、より好ましくは0.05〜0.08Hz(750〜1200cpm)の範囲内である。また、加振角度も、水溶性重合体含水ゲルの種類や含水率等によって適宜設定すればよいが、好ましくは10〜88°の範囲内であり、より好ましくは30〜85°の範囲内である。   The frequency of vibration (frequency) may be appropriately set according to the type of water-soluble polymer hydrated gel, the moisture content, etc., but is preferably in the range of 0.046 to 0.1 Hz (600 to 1300 cpm), More preferably, it is in the range of 0.05 to 0.08 Hz (750 to 1200 cpm). Further, the excitation angle may be appropriately set depending on the type and water content of the water-soluble polymer hydrated gel, but is preferably in the range of 10 to 88 °, more preferably in the range of 30 to 85 °. is there.

一次乾燥における上記熱風の通過線速度は特には限定されないが、0.5m/s以上2m/s以下の範囲内であることがより好ましい。尚、上記線速度は、乾燥機内の気流全体の平均値であり、例えば、風速計のセンサー部を乾燥機の側壁から挿入することにより測定することができる。また、ブロワー排気能力から計算で求めることもできる。風速計としては、特に限定はされないが、例えば、KANOMAX社製アネモマスター風速計(モデル6162)等が挙げられる。また、上記熱風の温度は特には限定されないが、80〜250℃の範囲内がより好ましく、120〜230℃の範囲内が更に好ましく、160〜210℃の範囲内が特に好ましい。また、上記熱風の露点は特には限定されないが、70℃以下がより好ましく、60℃以下が更に好ましく、50℃以下が特に好ましい。   Although the linear velocity of the hot air in primary drying is not particularly limited, it is more preferably in the range of 0.5 m / s to 2 m / s. In addition, the said linear velocity is an average value of the whole airflow in a dryer, for example, can be measured by inserting the sensor part of an anemometer from the side wall of a dryer. It can also be calculated from the blower exhaust capacity. The anemometer is not particularly limited, and examples thereof include an anemo master anemometer (model 6162) manufactured by KANOMAX. The temperature of the hot air is not particularly limited, but is preferably in the range of 80 to 250 ° C, more preferably in the range of 120 to 230 ° C, and particularly preferably in the range of 160 to 210 ° C. The dew point of the hot air is not particularly limited, but is preferably 70 ° C. or lower, more preferably 60 ° C. or lower, and particularly preferably 50 ° C. or lower.

一次乾燥における乾燥機出口での上記水溶性重合体含水ゲルの含水率は、水溶性重合体含水ゲルの種類等に応じて適宜設定すればよく、二次乾燥においてケーキング等の不具合が生じなければ特には限定されないが、好ましくは5質量%以上40質量%以下の範囲内に設定することができる。含水率が上記範囲内であれば、一次乾燥後の水溶性重合体含水ゲルが凝集を起こし難いため、後述する二次乾燥を効率良く行うことができる。   The water content of the water-soluble polymer hydrated gel at the outlet of the dryer in primary drying may be set as appropriate according to the type of water-soluble polymer hydrated gel, etc. Although not particularly limited, it can be preferably set within a range of 5 mass% or more and 40 mass% or less. If the water content is within the above range, the water-soluble polymer water-containing gel after primary drying is unlikely to cause aggregation, so that secondary drying described later can be performed efficiently.

微細化した上記水溶性重合体含水ゲルとしては、例えば、顆粒状、紐状の押出ゲル、微解砕ゲル又は微細切断ゲル等が挙げられる。尚、押出ゲルとは、重合により得られた重合体のゲル状物を押出機を用いて押出すことにより、乾燥し易いように押出成形されたゲルを意味する。また、微解砕ゲルとは、重合により得られた重合体のゲル状物を破砕機等によって解砕した微細なゲルを意味する。また、微細切断ゲルとは、重合により得られた重合体のゲル状物を切断機等によって切断した微細なゲルを意味する。   Examples of the water-soluble polymer hydrogel that has been refined include granular and string-like extruded gels, finely pulverized gels, and finely cut gels. In addition, an extrusion gel means the gel extruded so that it might dry easily by extruding the gel-like thing of the polymer obtained by superposition | polymerization using an extruder. The finely pulverized gel means a fine gel obtained by pulverizing a polymer gel obtained by polymerization with a crusher or the like. The finely cut gel means a fine gel obtained by cutting a polymer gel obtained by polymerization with a cutting machine or the like.

微細化した上記水溶性重合体含水ゲルは、含水ゲルの内部まで十分に乾燥が行なわれるため押出ゲルであることがより好ましい。また、上記押出ゲルは、ダイス径が2mm以上20mm以下の範囲内である押出機から排出されたものであることが更に好ましい。   The water-soluble polymer hydrogel that has been refined is more preferably an extruded gel because the water-soluble polymer hydrogel is sufficiently dried to the inside of the hydrogel. The extruded gel is more preferably discharged from an extruder having a die diameter in the range of 2 mm to 20 mm.

上記押出ゲルが顆粒状である場合の最長径は0.5〜20mmの範囲内であることが好ましい。最長径の上限は15mmであることがより好ましく、8mmであることが更に好ましい。また、上記押出ゲルが紐状である場合は、直径が15mm以下、長さが50cm以下であることが好ましい。更に好ましくは直径が10mm以下、長さが40cm以下であり、特に好ましくは直径が8mm以下で長さが30cm以下である。上記押出ゲルの大きさ及び形状はダイス径や押出速度等の条件によって適宜設定することができる。   When the extruded gel is granular, the longest diameter is preferably in the range of 0.5 to 20 mm. The upper limit of the longest diameter is more preferably 15 mm, and still more preferably 8 mm. Moreover, when the said extrusion gel is string shape, it is preferable that a diameter is 15 mm or less and length is 50 cm or less. More preferably, the diameter is 10 mm or less and the length is 40 cm or less, and particularly preferably the diameter is 8 mm or less and the length is 30 cm or less. The size and shape of the extruded gel can be appropriately set according to conditions such as the die diameter and the extrusion speed.

本発明に係る乾燥方法の一次乾燥における、乾物換算での単位面積あたりの積載量は特には限定されないが、好ましくは0.5〜30kg/mの範囲内とすることができ、より好ましくは1〜20kg/mの範囲内であり、特に好ましくは2〜15kg/mの範囲内である。 In the primary drying of the drying method according to the present invention, the loading amount per unit area in terms of dry matter is not particularly limited, preferably be in a range of 0.5~30kg / m 2, more preferably It is in the range of 1 to 20 kg / m 2 , particularly preferably in the range of 2 to 15 kg / m 2 .

本発明に係る乾燥方法における二次乾燥で用いる通気乾燥機は、通気しながら乾燥を行なう乾燥機であれば特には限定されず、例えば、通気バンド乾燥機、撹拌乾燥機、流動層乾燥機、振動乾燥機等が挙げられる。また、これらの使用条件等は特には限定されず、従来公知の条件を用いることができる。より好ましくは、二次乾燥で振動乾燥機を用いることにより、より効率良く含水ゲルの乾燥を行うことができる。   The aeration dryer used in the secondary drying in the drying method according to the present invention is not particularly limited as long as it is a dryer that performs drying while ventilating. For example, an aeration band dryer, a stirring dryer, a fluidized bed dryer, A vibration dryer etc. are mentioned. Moreover, these use conditions etc. are not specifically limited, Conventionally well-known conditions can be used. More preferably, the water-containing gel can be dried more efficiently by using a vibration dryer in secondary drying.

本発明に係る乾燥方法では、上述した一次乾燥により、粘着性が強く乾燥途中でケーキング(凝集)を起こし易い、含水率の高い水溶性重合体含水ゲルを、ケーキング(凝集)を起こし難い、含水率まで乾燥させるため、二次乾燥ではケーキング(凝集)等を考慮せずに乾燥を行うことができる。従って、二次乾燥は、一次乾燥のような制約は無く、乾燥効率が高くなる条件で乾燥を行なうことができる。   In the drying method according to the present invention, the water-soluble polymer hydrated gel having a high water content, which is highly tacky and easily causes caking (aggregation) during the drying, is less likely to cause caking (aggregation) due to the primary drying described above. Therefore, the secondary drying can be performed without considering caking (aggregation) or the like. Therefore, the secondary drying is not limited to the primary drying, and the drying can be performed under the condition that the drying efficiency is high.

本発明に係る乾燥方法の二次乾燥では、一次乾燥後の水溶性重合体含水ゲルは凝集を起こし難いため、乾物換算での単位面積あたりの積載量は特には限定されないが、好ましくは0.6〜300kg/mの範囲内とすることができ、より好ましくは1.4〜160kg/mの範囲内であり、特に好ましくは3.2〜80kg/mの範囲内である。また、上記乾燥効率を高めるという観点から、一次乾燥よりも二次乾燥の方を多くすることがより好ましく、具体的には、一次乾燥における乾物換算での単位面積あたりの積載量を1とした場合、二次乾燥における乾物換算での単位面積あたりの積載量は1.2〜10の範囲内が好ましく、1.4〜8の範囲内がより好ましく、1.6〜6の範囲内が特に好ましい。 In the secondary drying of the drying method according to the present invention, the water-soluble polymer hydrated gel after the primary drying is less likely to agglomerate, so the load per unit area in terms of dry matter is not particularly limited, but is preferably 0.00. It can be in the range of 6 to 300 kg / m 2 , more preferably in the range of 1.4 to 160 kg / m 2 , and particularly preferably in the range of 3.2 to 80 kg / m 2 . In addition, from the viewpoint of increasing the drying efficiency, it is more preferable to increase the secondary drying than the primary drying. Specifically, the load per unit area in terms of dry matter in the primary drying is set to 1. In this case, the load per unit area in terms of dry matter in the secondary drying is preferably in the range of 1.2 to 10, more preferably in the range of 1.4 to 8, particularly in the range of 1.6 to 6. preferable.

本発明に係る乾燥方法では、更に、一次乾燥後の水溶性重合体含水ゲルを解砕した後に、二次乾燥することを行ってもよい。本発明に係る乾燥方法を用いれば、一次乾燥後の水溶性重合体含水ゲルではほとんどケーキング(凝集)は起こらないが、一次乾燥後の水溶性重合体含水ゲルを解砕することにより、僅かに存在する凝集物を解すことができるため、二次乾燥における乾燥効率をより高めることができる。   In the drying method according to the present invention, the water-soluble polymer hydrogel after primary drying may be crushed and then secondary dried. When the drying method according to the present invention is used, caking (aggregation) hardly occurs in the water-soluble polymer water-containing gel after primary drying, but by slightly crushing the water-soluble polymer water-containing gel after primary drying, Since the agglomerate which exists can be solved, the drying efficiency in secondary drying can be improved more.

上記解砕は、具体的には、前段乾燥機51の出口と後段乾燥機52の入口との間に解砕機を設けることにより行うことができる。上記解砕機としては、特には限定されず、従来公知の構成のものを用いることができる。   Specifically, the crushing can be performed by providing a crusher between the outlet of the former dryer 51 and the inlet of the latter dryer 52. The crusher is not particularly limited, and a conventionally known crusher can be used.

上記水溶性重合体含水ゲルは、単量体成分を重合して得られる重合体により形成される、水を含んでなるゲル状物である。上記重合体としては、水溶性重合体含水ゲルを構成し得るものであれば特には限定されず、例えば、アニオン性重合体、ノニオン性重合体、カチオン性重合体等が挙げられる。   The water-soluble polymer water-containing gel is a gel-like product containing water, which is formed from a polymer obtained by polymerizing monomer components. The polymer is not particularly limited as long as it can constitute a water-soluble polymer hydrated gel, and examples thereof include an anionic polymer, a nonionic polymer, and a cationic polymer.

上記アニオン性重合体としては、(メタ)アクリル酸(塩)単量体を含む単量体成分を重合して得られる(メタ)アクリル酸(塩)系重合体が挙げられる。上記単量体成分100モル%に対して、上記(メタ)アクリル酸(塩)単量体は60モル%以上であることがより好ましい。つまり、上記アニオン性重合体としては、(メタ)アクリル酸(塩)単量体を60モル%以上含む単量体成分を重合して得られる(メタ)アクリル酸(塩)系重合体がより好ましい。上記(メタ)アクリル酸(塩)単量体の比率が高いほど、本発明の効果がより顕著になるため、上記単量体成分は(メタ)アクリル酸(塩)単量体を70モル%以上含むことが更に好ましい。   Examples of the anionic polymer include (meth) acrylic acid (salt) -based polymers obtained by polymerizing a monomer component containing a (meth) acrylic acid (salt) monomer. The (meth) acrylic acid (salt) monomer is more preferably 60 mol% or more with respect to 100 mol% of the monomer component. That is, as the anionic polymer, a (meth) acrylic acid (salt) -based polymer obtained by polymerizing a monomer component containing 60 mol% or more of a (meth) acrylic acid (salt) monomer is more preferable. preferable. The higher the ratio of the (meth) acrylic acid (salt) monomer, the more remarkable the effect of the present invention. Therefore, the monomer component contains 70 mol% of the (meth) acrylic acid (salt) monomer. It is more preferable to include the above.

尚、上記アニオン性重合体としては、酸基を有する酸型重合体でも酸基を有しない塩型重合体であってもよく、塩型重合体を製造する場合、最初から酸部分を中和した塩型の単量体を使用してもよい。   The anionic polymer may be an acid type polymer having an acid group or a salt type polymer having no acid group. When producing a salt type polymer, the acid part is neutralized from the beginning. A salt-type monomer may be used.

上記アニオン性重合体から成る水溶性重合体含水ゲルは、固形分が20〜60質量%の範囲内であることが好ましい。固形分をこのような範囲とすることにより、本発明に係る乾燥方法を適用する上で水溶性重合体含水ゲルを好ましい形態とすることができる。固形分が20質量%未満であっても60質量%を超えても、分子量低下、不溶解分の増加等の品質低下が起こるおそれがある。より好ましい上記固形分の下限は、25質量%であり、更に好ましくは30質量%である。また、より好ましい上記固形分の上限は、55質量%であり、更に好ましくは50質量%である。   The water-soluble polymer hydrogel comprising the anionic polymer preferably has a solid content in the range of 20 to 60% by mass. By making solid content into such a range, when applying the drying method concerning this invention, a water-soluble polymer hydrated gel can be made into a preferable form. Even if the solid content is less than 20% by mass or exceeds 60% by mass, there is a risk that quality degradation such as a decrease in molecular weight or an increase in insoluble content may occur. A more preferable lower limit of the solid content is 25% by mass, and further preferably 30% by mass. Moreover, the upper limit of the said more preferable said solid content is 55 mass%, More preferably, it is 50 mass%.

上記(メタ)アクリル酸(塩)系重合体は、上述したように、(メタ)アクリル酸及び/又は(メタ)アクリル酸塩により構成される(メタ)アクリル酸(塩)単量体を必須とする単量体成分を重合することにより得られる。上記(メタ)アクリル酸(塩)系水溶性重合体含水ゲルは、このようにして得られる重合体により形成される、重合溶媒として水を含んで成るゲル状物である。上記(メタ)アクリル酸塩としては、(メタ)アクリル酸を1価金属、2価金属、アンモニア、有機アミン等で中和してなる中和物、具体的には、(メタ)アクリル酸ナトリウム、(メタ)アクリル酸カリウム、(メタ)アクリル酸マグネシウム、(メタ)アクリル酸カルシウム、(メタ)アクリル酸アンモニウム等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。これらの中でも、(メタ)アクリル酸ナトリウムがより好ましく、アクリル酸ナトリウムが更に好ましい。   As described above, the (meth) acrylic acid (salt) -based polymer requires a (meth) acrylic acid (salt) monomer composed of (meth) acrylic acid and / or (meth) acrylate. It is obtained by polymerizing the monomer component. The (meth) acrylic acid (salt) -based water-soluble polymer-containing gel is a gel-like product containing water as a polymerization solvent and formed from the polymer thus obtained. As the above (meth) acrylate, neutralized product obtained by neutralizing (meth) acrylic acid with monovalent metal, divalent metal, ammonia, organic amine, etc., specifically, sodium (meth) acrylate , Potassium (meth) acrylate, magnesium (meth) acrylate, calcium (meth) acrylate, ammonium (meth) acrylate, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, sodium (meth) acrylate is more preferable, and sodium acrylate is still more preferable.

上記単量体成分としては、(メタ)アクリル酸(塩)単量体以外の酸系単量体やその他の単量体を含んでいてもよい。   The monomer component may contain an acid monomer other than the (meth) acrylic acid (salt) monomer and other monomers.

上記(メタ)アクリル酸(塩)単量体以外の酸系単量体としては、α−ヒドロキシアクリル酸、クロトン酸等の不飽和モノカルボン酸系単量体;マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸等の不飽和ジカルボン酸系単量体;ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−アリロキシ2−ヒドロキシプロパンスルホン酸、スルホエチル(メタ)アクリレート、スルホプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシスルホプロピル(メタ)アクリレート、スルホエチルマレイミド等の不飽和スルホン酸系単量体;(メタ)アクリルアミドメタンホスホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンホスホン酸等の不飽和ホスホン酸系単量体及びこれら酸型単量体を1価金属、2価金属、アンモニア、有機アミン等で中和してなる中和物等が好適である。これらは単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   Examples of acid monomers other than the (meth) acrylic acid (salt) monomer include unsaturated monocarboxylic acid monomers such as α-hydroxyacrylic acid and crotonic acid; maleic acid, fumaric acid, itaconic acid , Unsaturated dicarboxylic acid monomers such as citraconic acid; vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid, methallylsulfonic acid, styrenesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 3-allyloxy-2-hydroxypropanesulfone Unsaturated sulfonic acid monomers such as acid, sulfoethyl (meth) acrylate, sulfopropyl (meth) acrylate, 2-hydroxysulfopropyl (meth) acrylate, sulfoethylmaleimide; (meth) acrylamide methanephosphonic acid, 2- ( Unsaturated phospho such as (meth) acrylamido-2-methylpropanephosphonic acid Acid monomer and monovalent metals these acid type monomer, a divalent metal, ammonium, neutralization, etc. formed by neutralization with an organic amine and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

上記その他の単量体としては、(メタ)アクリルアミド、t−ブチル(メタ)アクリルアミド等のアクリルアミド系単量体;(メタ)アクリル酸エステル、スチレン、2−メチルスチレン、酢酸ビニル等の疎水性単量体;3−メチル−2−ブテン−1−オール(プレノール)、3−メチル−3−ブテン−1−オール(イソプレノール)、2−メチル−3−ブテン−2−オール(イソプレンアルコール)、2−ヒドロキシエチル(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、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノイソプレノールエーテル、ポリプロピレングリコールモノイソプレノールエーテル、ポリエチレングリコールモノアリルエーテル、ポリプロピレングリコールモノアリルエーテル、グリセロールモノアリルエーテル、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、ビニルアルコール等の水酸基を有する不飽和単量体;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等のカチオン性単量体;(メタ)アクリロニトリル等のニトリル系単量体等が好適である。これらは単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   Examples of the other monomers include acrylamide monomers such as (meth) acrylamide and t-butyl (meth) acrylamide; hydrophobic monomers such as (meth) acrylic acid ester, styrene, 2-methylstyrene, and vinyl acetate. 3-mer-2-buten-1-ol (prenol), 3-methyl-3-buten-1-ol (isoprenol), 2-methyl-3-buten-2-ol (isoprene alcohol), 2 -Hydroxyethyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, polyethylene glycol monoisoprenol ether, polypropylene glycol monoisoprenol ether, polyethylene glycol monoallyl ether, polypropylene glycol Unsaturated monomers having hydroxyl groups such as dimethyl monoethyl ether, glycerol monoallyl ether, N-methylol (meth) acrylamide, glycerol mono (meth) acrylate, vinyl alcohol; dimethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) ) Cationic monomers such as acrylates; Nitrile monomers such as (meth) acrylonitrile are suitable. These may be used alone or in combination of two or more.

上記(メタ)アクリル酸(塩)系水溶性重合体含水ゲルの製造方法としては、溶液重合法が好ましい。より好ましくは、水溶液中にて静置重合法で重合する方法であり、このような方法は、不溶解分を少なく、かつ、高分子量の水溶性重合体を容易に製造することができるため好ましい。また、重合の形態としては、注型重合法やベルト重合法を採用することができる。重合時の単量体濃度としては、20〜60質量%の範囲内とすることが好ましく、より好ましくは25〜55質量%の範囲内であり、更に好ましくは30〜50質量%の範囲内である。   A solution polymerization method is preferred as the method for producing the (meth) acrylic acid (salt) -based water-soluble polymer-containing gel. More preferably, it is a method of polymerizing by a stationary polymerization method in an aqueous solution, and such a method is preferable because an insoluble content is small and a high molecular weight water-soluble polymer can be easily produced. . Moreover, as a polymerization form, a cast polymerization method or a belt polymerization method can be employed. The monomer concentration during the polymerization is preferably in the range of 20 to 60% by mass, more preferably in the range of 25 to 55% by mass, and still more preferably in the range of 30 to 50% by mass. is there.

上記重合方式としては、熱重合であってもよいし、光重合であってもよい。尚、熱重合及び光重合等において、重合温度や重合時間、光重合の場合には光強度や波長等の重合条件については、(メタ)アクリル酸(塩)単量体を必須とする単量体成分を重合して(メタ)アクリル酸(塩)系水溶性重合体を調製するときに通常行われている条件で適宜設定すればよい。すなわち、本明細書に開示された原料やその他用いることができる原料を使用して、アクリル酸(塩)系単量体を必須とする単量体成分を重合して目的とする分子量や重合率の(メタ)アクリル酸(塩)系水溶性重合体が調製されるように重合条件を適宜設定すればよい。   The polymerization method may be thermal polymerization or photopolymerization. In thermal polymerization and photopolymerization, etc., the polymerization temperature, the polymerization time, and in the case of photopolymerization, the polymerization conditions such as light intensity and wavelength, etc. are a single quantity in which (meth) acrylic acid (salt) monomer is essential. What is necessary is just to set suitably on the conditions normally performed when polymerizing a body component and preparing a (meth) acrylic acid (salt) type water-soluble polymer. That is, using the raw materials disclosed in this specification and other raw materials that can be used, the monomer component that essentially contains an acrylic acid (salt) monomer is polymerized to obtain the desired molecular weight and polymerization rate. The polymerization conditions may be appropriately set so that the (meth) acrylic acid (salt) -based water-soluble polymer is prepared.

上記熱重合は、単量体を熱重合開始剤の存在下で重合させる静置重合法が好ましい。静置重合法を行なう際、(メタ)アクリル酸系重合体を調製する場合は、アミン類の存在下で行なうことが好ましく、(メタ)アクリル酸塩系重合体を調製する場合は、多価アルコール及びアミシ類の存在下で行うことが好ましい。   The thermal polymerization is preferably a static polymerization method in which a monomer is polymerized in the presence of a thermal polymerization initiator. When performing a static polymerization method, when preparing a (meth) acrylic acid polymer, it is preferable to perform in the presence of amines, and when preparing a (meth) acrylate polymer, polyvalent It is preferably carried out in the presence of alcohol and amicides.

上記多価アルコールとしては、具体的には、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリーコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ブタントリオール、グリセリン、ネオペンチルグリコール、ヘキシレングリコール、ペンタエリスリトール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ソルビトール等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これら多価アルコ一ルは、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。上記例示の化合物のうち、グリセリンがより好ましい。   Specific examples of the polyhydric alcohol include, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol, propanediol, butanediol, butanetriol, glycerin, neopentyl glycol, hexylene glycol, and pentane. Although erythritol, a trimethylol ethane, a trimethylol propane, sorbitol etc. are mentioned, it is not specifically limited. Only one kind of these polyvalent alcohols may be used, or two or more kinds may be used in combination. Of the above exemplified compounds, glycerin is more preferred.

上記多価アルコールの単量体成分に対する添加量は、特に限定されるものではないが、0.01〜20質量%の範囲内がより好ましく、0.1〜10質量%の範囲内が更に好ましい。これにより、(メタ)アクリル酸塩系水溶性重合体の重合度をより一層高くすることができる。多価アルコールの添加量が0.01質量%よりも少ない場合、又は、多価アルコールの添加量が20質量%を越える場合には、超高分子量でかつ水溶性に優れた(メタ)アクリル酸塩系水溶性重合体を効率的に製造することが困難となるおそれがある。   The amount of the polyhydric alcohol added to the monomer component is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.01 to 20% by mass, and more preferably in the range of 0.1 to 10% by mass. . Thereby, the polymerization degree of the (meth) acrylate water-soluble polymer can be further increased. When the addition amount of polyhydric alcohol is less than 0.01% by mass, or when the addition amount of polyhydric alcohol exceeds 20% by mass, (meth) acrylic acid having ultra high molecular weight and excellent water solubility It may be difficult to efficiently produce a salt-based water-soluble polymer.

上記アミン類としては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、メチルエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、3−アミノ−1−プロパノール、エチルヘキシルアミン、エトキシプロピルアミン、ジメチルラウリルアミン、ポリエチレンイミン、ピリジン、アミノ安息香酸、アミノフェノール、アニリン、ジメチルアニリン等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これらアミン類は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。上記例示の化合物のうち、トリエタノールアミンがより好ましい。   Examples of the amines include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, ethylamine, diethylamine, propylamine, butylamine, ethylenediamine, trimethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, methylethanolamine, dimethylethanolamine, diethyl Examples include ethanolamine, methyldiethanolamine, 3-amino-1-propanol, ethylhexylamine, ethoxypropylamine, dimethyllaurylamine, polyethyleneimine, pyridine, aminobenzoic acid, aminophenol, aniline, dimethylaniline, and the like. It is not something. Only one kind of these amines may be used, or two or more kinds may be used in combination. Of the compounds exemplified above, triethanolamine is more preferred.

上記アミン類の単量体成分1モルに対する添加量は、特に限定されるものではないが、1×10−5〜1×10−2モルの範囲内が好ましく、1×10−4〜3×10−3モルの範囲内が更に好ましい。これにより、(メタ)アクリル酸(塩)系水溶性重合体の重合度をより一層高くすることができる。アミン類の添加量が1×10−5モルよりも少ない場合には、重合の進行が遅くなる。アミン類の添加量が1×10−2モルを越える場合には、超高分子量でかつ水溶性に優れた(メタ)アクリル酸(塩)系水溶性重合体を効率的に製造することが困難となるおそれがある。 Although the addition amount with respect to 1 mol of monomer components of the said amines is not specifically limited, The inside of the range of 1 * 10 < -5 > -1 * 10 <-2> mol is preferable, and 1 * 10 < -4 > -3 * More preferably in the range of 10 −3 mol. Thereby, the polymerization degree of the (meth) acrylic acid (salt) -based water-soluble polymer can be further increased. When the addition amount of amines is less than 1 × 10 −5 mol, the progress of the polymerization is slow. When the addition amount of amines exceeds 1 × 10 −2 mol, it is difficult to efficiently produce a (meth) acrylic acid (salt) water-soluble polymer having an ultrahigh molecular weight and excellent water solubility. There is a risk of becoming.

上記熱重合の場合の重合開始剤としては、例えば、過酸化水素;過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩;2,2’−アゾビス−(2−アミジノプロパン)二塩酸塩、2,2’−アゾビス−〔2−(2−イミダゾリン)−2−イル〕プロパン〕二塩酸塩等のアゾ系化合物等の水溶性ラジカル重合開始剤が挙げられ、1種又は2種以上を用いることができる。これら熱重合開始剤の中でも、過硫酸塩が特に好ましい。   Examples of the polymerization initiator in the case of the thermal polymerization include hydrogen peroxide; persulfates such as sodium persulfate, potassium persulfate, and ammonium persulfate; 2,2′-azobis- (2-amidinopropane) dihydrochloride. Water-soluble radical polymerization initiators such as azo compounds such as 2,2′-azobis- [2- (2-imidazolin) -2-yl] propane] dihydrochloride, and the like. Can be used. Among these thermal polymerization initiators, persulfate is particularly preferable.

上記熱重合開始剤の使用量は、単量体成分1モルに対して、0.0001〜0.05gの範囲内が好適である。熱重合する時の重合開始温度としては、15〜50℃の範囲内が好ましい。重合時の反応液の最高温度は150℃以下、より好ましくは120℃以下、更に好ましくは110℃以下となるように重合を制御することが好ましい。   The amount of the thermal polymerization initiator used is preferably in the range of 0.0001 to 0.05 g with respect to 1 mol of the monomer component. The polymerization start temperature when thermal polymerization is performed is preferably in the range of 15 to 50 ° C. The polymerization is preferably controlled so that the maximum temperature of the reaction solution during polymerization is 150 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or lower, and even more preferably 110 ° C. or lower.

上記光重合の場合の重合開始剤としては、以下のような化合物を用いることができる。2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)、2,2’−アゾビス(N,N’−ジメチレンイソブチルアミジン)、2,2’−アゾビス[2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]、1,1’−アゾビス(1一アミジノ−1−シクロプロピルエタン)、2,2’−アゾビス(2−アミジノ−4−メチルペンタン)、2,2’−アゾビス(2−N−フェニルアミノアミジノプロパン)、2,2’−アゾビス(1−イミノ−1−エチルアミノ−2−メチルプロパン)、2,2’−アゾビス(1−アリルアミノ−1−イミノ−2−メチルブタン)、2,2’−アゾビス(2−N−シクロヘキシルアミジノプロパン)、2,2’−アゾビス(2−N−ベンジルアミジノプロパン)及びその塩酸、硫酸、酢酸塩等、4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)及びそのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩、2−(カルバモイルアゾ)イソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(イソブチルアミド)、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(1,1’−ビス(ヒドロキシメチル)エチル)プロピオンアミド]、2,2’−アゾビス[2一メチル−N−1,1’−ビス(ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]等のアゾ系光重合開始剤。   As the polymerization initiator in the case of the photopolymerization, the following compounds can be used. 2,2'-azobis (2-amidinopropane), 2,2'-azobis (N, N'-dimethyleneisobutylamidine), 2,2'-azobis [2- (5-methyl-2-imidazoline-2 -Yl) propane], 1,1′-azobis (1 monoamidino-1-cyclopropylethane), 2,2′-azobis (2-amidino-4-methylpentane), 2,2′-azobis (2- N-phenylaminoamidinopropane), 2,2′-azobis (1-imino-1-ethylamino-2-methylpropane), 2,2′-azobis (1-allylamino-1-imino-2-methylbutane), 2,4′-azobis (2-N-cyclohexylamidinopropane), 2,2′-azobis (2-N-benzylamidinopropane) and its hydrochloric acid, sulfuric acid, acetate, etc. (4-cyanovaleric acid) and its alkali metal salts, ammonium salts, amine salts, 2- (carbamoylazo) isobutyronitrile, 2,2′-azobis (isobutyramide), 2,2′-azobis [2 -Methyl-N- (2-hydroxyethyl) propionamide], 2,2'-azobis [2-methyl-N- (1,1'-bis (hydroxymethyl) ethyl) propionamide], 2,2'- An azo photopolymerization initiator such as azobis [21-methyl-N-1,1′-bis (hydroxyethyl) propionamide].

2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(イルガキュア184)とベンゾフェノンとの共融混合物、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1,2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1(イルガキュア369)と2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(イルガキュア651)との3:7の混合物、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド(CGI403)と2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(ダロキュア1173)との1:3の混合物、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド(CGI403)と1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(イルガキュア184)との1:3の混合物、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド(CGI403)と1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(イルガキュア184)との1:1の混合物、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイドと2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(ダロキュア1173)との1:1の液状混合物、ビス(η−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1一イル)−フェニル)チタニウム、オリゴ[2−ヒドロキシ−2−メチル−1−[4−(1−メチルビニル)フェニル]プロパノン]、2,4,6−トリメチルベンゾフェノンと4−メチルベンゾフェノンとの共融混合物、4−メチルベンゾフェノンとベンゾフェノンとの液状混合物、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキシドとオリゴ[2−ヒドロキシ−2−メチル−1−[4−(1−メチルビニル)フェニル]プロパノン]とメチルベンゾフェノン誘導体との液状混合物。 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, 1-hydroxy-cyclohexyl A eutectic mixture of phenyl-ketone (Irgacure 184) and benzophenone, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 2-methyl -1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1,2-benzyl-2- Dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 (Irgacure 369) and 2,2-dimethoxy-1,2 3: 7 mixture with diphenylethane-1-one (Irgacure 651), bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4 -1: 3 mixture of trimethyl-pentylphosphine oxide (CGI403) and 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one (Darocur 1173), bis (2,6-dimethoxybenzoyl)- A 1: 3 mixture of 2,4,4-trimethyl-pentylphosphine oxide (CGI 403) and 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (Irgacure 184), bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4 , 4-trimethyl-pentylphosphine oxide (CGI403) and 1: 1 mixture with -hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (Irgacure 184), 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide and 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane-1 -1: 1 liquid mixture with ONE (Darocur 1173), bis (η 5 -2,4-cyclopentadien-1-yl) -bis (2,6-difluoro-3- (1H-pyrrol-1-yl) ) -Phenyl) titanium, oligo [2-hydroxy-2-methyl-1- [4- (1-methylvinyl) phenyl] propanone], eutectic mixture of 2,4,6-trimethylbenzophenone and 4-methylbenzophenone Liquid mixture of 4-methylbenzophenone and benzophenone, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenyl O scan fins oxide and oligo [2-hydroxy-2-methyl-1- [4- (1-methylvinyl) phenyl] propanone] and the liquid mixture of methyl benzophenone derivatives.

1−[4−(4−ベンゾイルフェニルスルファニル)フェニル]−2−メチル−2−(4−メチルフェニルスルファニル)プロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−1−プロパノン、α−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、エチル−4−ジメチルアミノベンゾエート、アクリル化アミンシナジスト、ベンゾイン(iso−及びn−)ブチルエステル、アクリルスルホニウム(モノ、ジ)ヘキサフルオロリン酸塩、2−イソプロピルチオキサントン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルスルフィド、2−ブトキシエチル−4−(ジメチルアミノ)ベンゾエート、エチル4−(ジメチルアミノ)ベンゾエート、ベンゾイン、ベンゾインアルキルエーテル、ベンゾインヒドロキシアルキルエーテル、ジアセチル及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、ジフェニルジスルフィド及びその誘導体、ベンゾフェノン及びその誘導体、ベンジル及びその誘導体。   1- [4- (4-Benzoylphenylsulfanyl) phenyl] -2-methyl-2- (4-methylphenylsulfanyl) propan-1-one, benzyldimethyl ketal, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl- 1-propanone, α-hydroxycyclohexyl-phenyl ketone, ethyl-4-dimethylaminobenzoate, acrylated amine synergist, benzoin (iso- and n-) butyl ester, acrylic sulfonium (mono, di) hexafluorophosphate, 2-isopropylthioxanthone, 4-benzoyl-4′-methyldiphenyl sulfide, 2-butoxyethyl-4- (dimethylamino) benzoate, ethyl 4- (dimethylamino) benzoate, benzoin, benzoin alkyl ether, benzoin hydro Shi alkyl ethers, diacetyl and its derivatives, anthraquinone and its derivatives, diphenyl disulfide and its derivatives, benzophenone and its derivatives, benzyl and its derivatives.

上記光重合開始剤の使用量としては、重合に使用される単量体成分1モルに対して、0.0001g以上が好ましく、また、1g以下が好ましい。これにより、(メタ)アクリル酸(塩)系水溶性重合体の質量平均分子量や重合率を充分に高いものとすることができる。より好ましくは、0.001g以上であり、また、0.5g以下である。光重合する時の重合開始温度としては、0〜30℃の範囲内が好ましい。重合時の反応液の最高温度は150℃以下、より好ましくは120℃以下、更に好ましくは110℃以下となるように重合を制御することが好ましい。   The amount of the photopolymerization initiator used is preferably 0.0001 g or more and more preferably 1 g or less with respect to 1 mol of the monomer component used for polymerization. Thereby, the mass average molecular weight and polymerization rate of the (meth) acrylic acid (salt) -based water-soluble polymer can be made sufficiently high. More preferably, it is 0.001 g or more and 0.5 g or less. The polymerization initiation temperature for photopolymerization is preferably in the range of 0 to 30 ° C. The polymerization is preferably controlled so that the maximum temperature of the reaction solution during polymerization is 150 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or lower, and even more preferably 110 ° C. or lower.

上記光重合を行う場合には、反応液等に近紫外線を照射することが好ましい。近紫外線を照射する装置としては、例えば、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、蛍光ケミカルランプ、蛍光青色ランプ等が好適である。また、近紫外線の波長領域としては、300nm以上であることが好ましく、また、500nm以下であることが好ましい。この範囲の波長を有する紫外線を反応液等に照射することにより、光重合が開始し、適切な速度で重合反応が進行することになる。また、光重合を行う場合には、近紫外線を0.1〜100W/mの強度で照射して重合させることが好ましく、これにより、不溶解分をより少なくすることができる。 When carrying out the photopolymerization, it is preferable to irradiate the reaction solution or the like with near ultraviolet rays. For example, a high-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a fluorescent chemical lamp, or a fluorescent blue lamp is suitable as a device that irradiates near ultraviolet rays. Further, the wavelength region of near ultraviolet rays is preferably 300 nm or more, and preferably 500 nm or less. By irradiating the reaction liquid or the like with ultraviolet rays having a wavelength in this range, photopolymerization starts and the polymerization reaction proceeds at an appropriate rate. Moreover, when performing photopolymerization, it is preferable to superpose | polymerize by irradiating near ultraviolet rays with the intensity | strength of 0.1-100 W / m < 2 >, and, thereby, an insoluble part can be decreased more.

上記重合方法においてはまた、上記重合開始剤とともに連鎖移動剤を併用することが好ましい。適当量の連鎖移動剤を使用することにより、(メタ)アクリル酸(塩)系水溶性重合体の質量平均分子量がより大きく、かつ不溶解分がより少ない重合体を製造することができ、その結果、本発明の作用効果をより充分に発揮することが可能となる。   In the polymerization method, it is preferable to use a chain transfer agent together with the polymerization initiator. By using an appropriate amount of chain transfer agent, it is possible to produce a polymer having a higher weight average molecular weight and less insoluble content of the (meth) acrylic acid (salt) -based water-soluble polymer. As a result, the effects of the present invention can be more fully exhibited.

上記連鎖移動剤としては、例えば、チオグリコール酸、チオ酢酸、メルカプトエタノール等の含硫黄化合物;亜燐酸、亜燐酸ナトリウム等の亜燐酸系化合物;次亜燐酸、次亜燐酸ナトリウム等の次亜燐酸系化合物;メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n一ブチルアルコール等のアルコール類が好適である。これらの中でも、次亜燐酸系化合物が好ましい。より好ましくは、次亜燐酸ナトリウムである。   Examples of the chain transfer agent include sulfur-containing compounds such as thioglycolic acid, thioacetic acid, and mercaptoethanol; phosphorous compounds such as phosphorous acid and sodium phosphite; hypophosphorous acid such as hypophosphorous acid and sodium hypophosphite Preferred compounds are alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, and n-butyl alcohol. Among these, hypophosphorous acid compounds are preferable. More preferred is sodium hypophosphite.

上記連鎖移動剤の使用量としては、重合濃度や光重合開始剤との組み合わせ等により適宜設定すればよいが、重合に使用される単量体成分1モルに対して、0.0001g以上が好ましく、また0.2g以下が好ましい。また、更に好ましくは0.001g以上であり、また、0.15g以下であり、特に好ましくは0.005g以下であり、また、0.10g以下である。   The amount of the chain transfer agent used may be appropriately set depending on the polymerization concentration, a combination with a photopolymerization initiator, and the like, but is preferably 0.0001 g or more with respect to 1 mol of the monomer component used for the polymerization. Moreover, 0.2 g or less is preferable. Further, it is more preferably 0.001 g or more and 0.15 g or less, particularly preferably 0.005 g or less and 0.10 g or less.

上記ノニオン性重合体としては、例えば、上述したアクリルアミド系単量体を含む単量体成分を重合して得られるポリアクリルアミド、上述した水酸基を有する不飽和単量体を含む単量体成分を重合して得られる重合体等が挙げられる。上記ポリアクリルアミドは、例えば、特開昭60−192713号公報に記載の方法により製造することができ、具体的には後述する合成例6に記載の方法により製造することができる。   Examples of the nonionic polymer include polyacrylamide obtained by polymerizing a monomer component containing the above-mentioned acrylamide monomer, and a monomer component containing the above-mentioned unsaturated monomer having a hydroxyl group. The polymer obtained by this is mentioned. The polyacrylamide can be produced, for example, by the method described in JP-A-60-192713, and specifically, can be produced by the method described in Synthesis Example 6 described later.

より具体的には、上記ポリアクリルアミドの製造方法は、アクリルアミドモノマーの水溶液を重合させる方法であり、モノマー濃度は好ましくは10〜35質量%の範囲内であり、より好ましくは20〜30重量%の範囲内である。モノマー濃度が高すぎると重合中に高温となり、得られるポリマーの品質が低下する傾向があり、モノマー濃度が低すぎるとポリマーの乾燥に長時間を要する傾向がある。   More specifically, the method for producing polyacrylamide is a method of polymerizing an aqueous solution of acrylamide monomer, and the monomer concentration is preferably in the range of 10 to 35% by mass, more preferably 20 to 30% by weight. Within range. If the monomer concentration is too high, the temperature becomes high during the polymerization, and the quality of the resulting polymer tends to deteriorate. If the monomer concentration is too low, the polymer tends to take a long time to dry.

上記ポリアクリルアミドの製造方法では、触媒として公知のアゾ重合触媒と酸性亜硫酸塩又は亜硫酸塩と特定の金属塩とを併用することを必須要件とすることが好ましい。アゾ系重合触媒を単独で使用した場合には、モノマー濃度を高くして重合開始温度を低くしても重合速度が遅く、良好な重合が行なわれない。   In the method for producing polyacrylamide, it is preferable to use a known azo polymerization catalyst and an acidic sulfite or a sulfite and a specific metal salt in combination as a catalyst. When the azo polymerization catalyst is used alone, even if the monomer concentration is increased and the polymerization initiation temperature is lowered, the polymerization rate is slow and good polymerization cannot be performed.

上記アゾ系重合触媒としては、例えば、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸塩、アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチル−バレロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)等が挙げられ、より好ましくは2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸塩である。   Examples of the azo polymerization catalyst include 2,2′-azobis (2-amidinopropane) hydrochloride, azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethyl-valero). Nitrile), 1,1′-azobis (cyclohexanecarbonitrile) and the like, more preferably 2,2′-azobis (2-amidinopropane) hydrochloride.

上記アゾ系重合触媒の添加量は、モノマーに対して100〜2000ppmの範囲内であり、好ましくは400〜1400ppmの範囲内である。上記アゾ系重合触媒の添加量が少なすぎると重合が良好に行なわれず、添加量が多すぎると得られるポリマーの分子量が低下する傾向がある。   The addition amount of the azo polymerization catalyst is in the range of 100 to 2000 ppm, preferably in the range of 400 to 1400 ppm with respect to the monomer. When the addition amount of the azo polymerization catalyst is too small, the polymerization is not performed satisfactorily, and when the addition amount is too large, the molecular weight of the resulting polymer tends to decrease.

上記酸性亜硫酸塩又は亜硫酸塩としては、通常ナトリウム塩やカリウム塩等が挙げられる。また、その添加量はモノマーに対して3〜200ppmの範囲内であり、好ましくは5〜100ppmの範囲内である。上記酸性亜硫酸塩又は亜硫酸塩の添加量は、上記アゾ系重合触媒の添加量と同様に、少なすぎると重合が良好に行なわれず、添加量が多すぎると得られるポリマーの分子量が低下する傾向がある。   Examples of the acidic sulfite or sulfite include sodium salts and potassium salts. Moreover, the addition amount is in the range of 3 to 200 ppm, preferably in the range of 5 to 100 ppm with respect to the monomer. The amount of the acidic sulfite or sulfite added is the same as the amount of the azo polymerization catalyst added. If the amount is too small, the polymerization is not performed well, and if the amount is too large, the molecular weight of the resulting polymer tends to decrease. is there.

上記金属塩としては、コバルト、マンガン又は鉄から選択される少なくとも1種の金属の塩であり、例えば、水溶性の第二金属塩が用いられる。これら金属塩の種類は、例えば、硫酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、硝酸塩等が挙げられる。これらの中でも硫酸塩が好ましい。上記金属塩の使用量はモノマーに対して、金属として0.1〜20ppmの範囲内であり、好ましくは0.2〜2ppmである。上記金属塩の添加量が少なすぎると重合が良好に行なわれず、添加量が多すぎても効果に差が無い。   The metal salt is a salt of at least one metal selected from cobalt, manganese, or iron. For example, a water-soluble second metal salt is used. Examples of these metal salts include sulfates, hydrochlorides, bromates, acetates, oxalates, nitrates, and the like. Of these, sulfate is preferable. The amount of the metal salt used is within a range of 0.1 to 20 ppm, preferably 0.2 to 2 ppm as a metal with respect to the monomer. When the addition amount of the metal salt is too small, the polymerization is not performed well, and even if the addition amount is too large, there is no difference in the effect.

上記添加剤の重合系内への添加順序は通常、酸性亜硫酸塩又は亜硫酸塩を最後に添加することが好ましく、例えば、金属塩、アゾ系重合触媒、酸性亜硫酸塩又は亜硫酸塩の順で添加することができる。   In general, the order of addition of the above additives into the polymerization system is preferably such that acid sulfite or sulfite is added last, for example, in the order of metal salt, azo polymerization catalyst, acidic sulfite or sulfite. be able to.

上記ポリアクリルアミドの製造方法では、重合温度は通常、−10〜100℃の範囲内であり、重合開始の温度は、例えば20℃以下、好ましくは10℃以下に設定される。重合時間は通常0.5〜10時間の範囲内である。   In the above polyacrylamide production method, the polymerization temperature is usually in the range of −10 to 100 ° C., and the temperature at the start of polymerization is set to, for example, 20 ° C. or less, preferably 10 ° C. or less. The polymerization time is usually in the range of 0.5 to 10 hours.

上記ポリアクリルアミドの製造方法では、例えば、密閉型の重合槽にモノマー水溶液を仕込み、窒素ガスをモノマー水溶液に吹き込み溶存酸素を除去した後、上述した触媒を水溶液として添加して重合を行なう。   In the method for producing polyacrylamide, for example, an aqueous monomer solution is charged into a closed polymerization tank, nitrogen gas is blown into the aqueous monomer solution to remove dissolved oxygen, and then the above catalyst is added as an aqueous solution for polymerization.

上記カチオン性重合体としては、例えば、上述したカチオン性単量体を含む単量体成分を重合して得られる重合体、(メタ)アクリル酸ジアルキルアミノエチルを四級化した後に重合若しくは共重合した重合体(以下、(メタ)アクリル酸ジアルキルアミノエチル重合体)等が挙げられる。該重合体は、例えば、特開昭63−230714号公報に記載の方法により製造することができる。具体的には、例えば、後述する合成例5に記載の方法により製造することができる。   Examples of the cationic polymer include a polymer obtained by polymerizing a monomer component containing the above-described cationic monomer, and polymerization or copolymerization after quaternizing the dialkylaminoethyl (meth) acrylate. Polymer (hereinafter referred to as (meth) acrylic acid dialkylaminoethyl polymer) and the like. The polymer can be produced, for example, by the method described in JP-A-63-230714. Specifically, for example, it can be produced by the method described in Synthesis Example 5 described later.

より具体的には、上記(メタ)アクリル酸ジアルキルアミノエチルは、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル等が挙げられる。これら(メタ)アクリル酸ジアルキルアミノエチルは、(メタ)アクリル酸メチルとジアルキルアミノエタノールとのエステル交換反応若しくは(メタ)アクリル酸のジアルキルアミノエタノールによるエステル化反応により合成することができる。   More specifically, examples of the dialkylaminoethyl (meth) acrylate include dimethylaminoethyl (meth) acrylate and diethylaminoethyl (meth) acrylate. These dialkylaminoethyl (meth) acrylates can be synthesized by an ester exchange reaction between methyl (meth) acrylate and dialkylaminoethanol or an esterification reaction of (meth) acrylic acid with dialkylaminoethanol.

上記(メタ)アクリル酸ジアルキルアミノエチル重合体の製造では、実質的に(メタ)アクリル酸ビニルを含まない(メタ)アクリル酸ジアルキルアミノエチルを四級化した後に重合若しくは共重合することが好ましい。(メタ)アクリル酸ジアルキルアミノエチルからの(メタ)アクリル酸ビニルの除去は、高段数の蒸留塔を用い、十分な還流比であれば蒸留操作により行なうこともできるが、ゼオライトで処理することにより行なうこともできる。具体的には、以下の方法により(メタ)アクリル酸ビニルを不純物として含まない(メタ)アクリル酸ジアルキルアミノエチルを製造することが好ましい。   In the production of the above (meth) acrylic acid dialkylaminoethyl polymer, it is preferable to polymerize or copolymerize (meth) acrylic acid dialkylaminoethyl which is substantially free of (meth) acrylic acid and then quaternized. Removal of vinyl (meth) acrylate from dialkylaminoethyl (meth) acrylate can be carried out by distillation operation using a distillation column with a high number of stages and a sufficient reflux ratio, but by treating with zeolite. It can also be done. Specifically, it is preferable to produce dialkylaminoethyl (meth) acrylate not containing vinyl (meth) acrylate as an impurity by the following method.

エステル交換反応あるいはエステル化反応により合成した(メタ)アクリル酸ジアルキルアミノエチル含有液から、まず低沸点成分を除去した後、減圧蒸留により精製する。蒸留は通常の方法により行なうことが可能で、例えば、理論段数4〜20段の蒸留塔を用いて還流比0.1〜4程度の連続蒸留又は回分蒸留により行なう。   A low-boiling component is first removed from a dialkylaminoethyl (meth) acrylate-containing solution synthesized by transesterification or esterification, and then purified by distillation under reduced pressure. Distillation can be performed by an ordinary method, for example, by continuous distillation or batch distillation at a reflux ratio of about 0.1 to 4 using a distillation column having 4 to 20 theoretical plates.

上記減圧蒸留により得られる(メタ)アクリル酸ジアルキルアミノエチルの純度は一般に97.0〜99.9%の範囲内であり、(メタ)アクリル酸ビニルは30〜500ppmの範囲内で含まれる。   The purity of dialkylaminoethyl (meth) acrylate obtained by distillation under reduced pressure is generally in the range of 97.0 to 99.9%, and vinyl (meth) acrylate is included in the range of 30 to 500 ppm.

次に、不純物を含有する上記(メタ)アクリル酸ジアルキルアミノエチルをゼオライトで処理する。ゼオライト処理の方法には、ゼオライトを充填した塔に処理液を流す連続法、又は処理液にゼオライトを添加して処理した後、ゼオライトを濾過、遠心分離等によって分離する回分法があり、どちらを用いてもよい。   Next, the dialkylaminoethyl (meth) acrylate containing impurities is treated with zeolite. Zeolite treatment methods include a continuous method in which the treatment liquid is passed through a tower packed with zeolite, or a batch method in which zeolite is added to the treatment liquid for treatment, and then the zeolite is separated by filtration, centrifugation, or the like. It may be used.

使用するゼオライトは、市販されている種々のものを使用することができるが、これらの中でも均一な細孔を有し分子ふるい作用を示す合成ゼオライトはモレキュラーシーブスと呼ばれ、好ましく使用することができる。上記モレキュラーシーブスは、5Å以上の細孔径を有するものが特に好ましい。   Various commercially available zeolites can be used. Among these, synthetic zeolites having uniform pores and showing molecular sieving action are called molecular sieves and can be preferably used. . The molecular sieve is particularly preferably one having a pore size of 5 mm or more.

上記ゼオライトの使用量は、処理液の0.1〜5重量%の範囲内が好ましい。処理温度は(メタ)アクリル酸ジアルキルアミノエチルの凝固点以上沸点以下の範囲であればよいが、エステルの安定性を考慮すると、0〜50℃の範囲内がより好ましい。   The amount of the zeolite used is preferably in the range of 0.1 to 5% by weight of the treatment liquid. The treatment temperature may be in the range from the freezing point to the boiling point of the dialkylaminoethyl (meth) acrylate, but is preferably in the range of 0 to 50 ° C. in consideration of the stability of the ester.

尚、(メタ)アクリル酸ジアルキルアミノエチルの精製条件は、得られる(メタ)アクリル酸ジアルキルアミノエチル中の(メタ)アクリル酸ビニルの含有量が20ppm以下となるように制御されていることが好ましく、より好ましくは10ppm以下であり、更に好ましくは3ppm以下である。   The purification conditions for dialkylaminoethyl (meth) acrylate are preferably controlled so that the content of vinyl (meth) acrylate in the resulting dialkylaminoethyl (meth) acrylate is 20 ppm or less. More preferably, it is 10 ppm or less, More preferably, it is 3 ppm or less.

上述したようにして得られた(メタ)アクリル酸ジアルキルアミノエチルを塩酸、硫酸等の鉱酸で中和するか、塩化メチル、ジメチル硫酸等のアルキル化剤と反応させることにより4級塩とすることができる。   A quaternary salt is obtained by neutralizing the dialkylaminoethyl (meth) acrylate obtained as described above with a mineral acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid, or by reacting with an alkylating agent such as methyl chloride or dimethyl sulfuric acid. be able to.

上記4級塩の重合は、(メタ)アクリル酸ジアルキルアミノエチル4級塩のみの単独重合であってもよく、アクリルアミド等の他のビニルモノマーとの共重合であってもよい。   The polymerization of the quaternary salt may be a homopolymerization of only a dialkylaminoethyl quaternary (meth) acrylate, or a copolymerization with other vinyl monomers such as acrylamide.

上記重合で用いる重合開始剤としては、例えば、アゾビスジメチルバレロニトリル、アゾビスシアノバレリックアシドナトリウム塩、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスアミノプロパン塩酸塩等のアゾ化合物、ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド等の有機過酸化物、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素等の無機化酸化物が挙げられる。その他に硫酸第一鉄、塩化第一鉄、重亜硫酸ナトリウム等の無機化合物、ジメチルアニリン、3−ジメチルアミノプロピオニトリル等の有機化合物を添加してもよい。   Examples of the polymerization initiator used in the above polymerization include azo compounds such as azobisdimethylvaleronitrile, azobiscyanovaleric acid sodium salt, azobisisobutyronitrile, azobisaminopropane hydrochloride, benzoyl peroxide, lauroyl Examples thereof include organic peroxides such as peroxides and inorganic oxides such as potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate, and hydrogen peroxide. In addition, inorganic compounds such as ferrous sulfate, ferrous chloride and sodium bisulfite, and organic compounds such as dimethylaniline and 3-dimethylaminopropionitrile may be added.

上記水溶性重合体含水ゲルにおける水溶性重合体の質量平均分子量は、含水ゲルを形成すれば特には限定されないが、好ましくは100万以上2000万以下の範囲内である。尚、本明細書における「質量平均分子量」は、光散乱法で測定された値である。上記質量平均分子量は、ダイナミック光散乱光度計を用いて以下の条件により測定することができる。   The mass average molecular weight of the water-soluble polymer in the water-soluble polymer-containing gel is not particularly limited as long as it forms a water-containing gel, but is preferably in the range of 1 million to 20 million. The “mass average molecular weight” in the present specification is a value measured by a light scattering method. The mass average molecular weight can be measured using a dynamic light scattering photometer under the following conditions.

装置:ダイナミック光散乱光度計(大塚電子社製、商品名:DSL−700)
溶媒:0.16MのNaCl水溶液
試料濃度:0.05〜2mg/ml
試料pH:10(at25℃)
測定温度:25℃
本発明に係る水溶性重合体は、上述した本発明に係る乾燥方法により水溶性重合体含水ゲルを乾燥して得られる。このため、乾燥時間が短く、熱履歴が少ないため、架橋反応等の副反応が起こり難く、不溶解成分が少なく着色が少ない。具体的には、上記水溶性重合体の不溶解分は、好ましくは1質量%以下である。また、上記水溶性重合体のハンター白色度(ハンター白度)は好ましくは87%以上である。
Apparatus: Dynamic light scattering photometer (trade name: DSL-700, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.)
Solvent: 0.16M NaCl aqueous solution Sample concentration: 0.05-2 mg / ml
Sample pH: 10 (at 25 ° C)
Measurement temperature: 25 ° C
The water-soluble polymer according to the present invention is obtained by drying the water-soluble polymer-containing gel by the drying method according to the present invention described above. For this reason, since drying time is short and there is little heat history, side reactions, such as a crosslinking reaction, do not occur easily, there are few insoluble components, and there is little coloring. Specifically, the insoluble content of the water-soluble polymer is preferably 1% by mass or less. Moreover, the hunter whiteness (hunter whiteness) of the water-soluble polymer is preferably 87% or more.

尚、上述の説明では、前段乾燥機51の出口と後段乾燥機52の入り口とが直接接続されている場合について説明したが、これに限るものではない。前段乾燥機51の出口と後段乾燥機52の入り口とが直接接続されてなく、前段乾燥機51の出口から一次乾燥後の水溶性重合体含水ゲルを容器等で一度充填し、後段乾燥機52の入口に逐次投入してもよい。   In the above description, the case where the outlet of the front dryer 51 and the inlet of the rear dryer 52 are directly connected has been described. However, the present invention is not limited to this. The outlet of the pre-stage dryer 51 and the entrance of the post-stage dryer 52 are not directly connected, and the water-soluble polymer-containing gel after primary drying is once filled with a container or the like from the outlet of the pre-stage dryer 51, and the post-stage dryer 52 It may be sequentially introduced into the entrance.

但し、本実施形態のように、前段乾燥機51の出口と後段乾燥機52の入り口とが直接接続されている場合は、一次乾燥後の水溶性重合体含水ゲルを充填する工程が不要であり、生産コストがより低減されるため、特に効果が大きい。   However, when the outlet of the former dryer 51 and the inlet of the latter dryer 52 are directly connected as in this embodiment, a step of filling the water-soluble polymer hydrogel after primary drying is not necessary. Since the production cost is further reduced, the effect is particularly great.

また、上述の説明では、後段乾燥機52は、出口付近で、乾燥した重合体を冷却させる構成となっている場合について説明したが、これに限るものではない。冷却させる構成を備えていなくてもよく、二次乾燥後に別途、冷却させてもかまわない。   In the above description, the latter-stage dryer 52 is described as being configured to cool the dried polymer near the outlet, but is not limited thereto. The cooling structure may not be provided and may be separately cooled after the secondary drying.

尚、本発明に係る乾燥方法は言い換えれば、微細化した水溶性重合体含水ゲルを乾燥デッキ上に積載し、該水溶性重合体含水ゲルを4mm以上の振動ストロークで振動させると共に、水溶性重合体含水ゲルに乾燥デッキの下部から熱風を通過させることにより乾燥を行う乾燥方法であるが、上述した実施形態のように、二段乾燥を行なうことにより、水溶性重合体含水ゲルを効率良く乾燥することができる。   In other words, in the drying method according to the present invention, the water-soluble polymer hydrated gel that has been refined is loaded on the drying deck, and the water-soluble polymer hydrated gel is vibrated with a vibration stroke of 4 mm or more. This is a drying method in which hot water is passed through the united hydrogel from the bottom of the drying deck, but the water-soluble polymer hydrogel is efficiently dried by performing two-stage drying as in the above-described embodiment. can do.

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.

以下、実施例及び比較例により、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。以下の説明では、便宜上、「質量部」を単に「部」と記すことがある。   Hereinafter, although an example and a comparative example explain the present invention still in detail, the present invention is not limited to these examples. In the following description, for convenience, “parts by mass” may be simply referred to as “parts”.

尚、実施例に先だって、バッチ式振動乾燥機を用いて、以下に示す参考例1〜28を行い、本発明に係る乾燥方法における一次乾燥による効果を確認した。   Prior to the examples, the following Reference Examples 1 to 28 were performed using a batch-type vibration dryer, and the effect of primary drying in the drying method according to the present invention was confirmed.

〔合成例1〕(アニオン性重合体、中和度100%、熱重合)
容量5Lのビーカーにアクリル酸ナトリウム37質量%水溶液4865部、グリセリン36部及び重合開始剤として過硫酸ナトリウム0.111部を入れて攪拌混合することにより、これらを均一に溶解させた。この水溶液に少量の水酸化ナトリウムを添加することにより、該水溶液のpHを12.0に調製した。その後、該水溶液にイオン交換水を加えることにより反応液5000部を調製した。また、反応液に含まれる溶存酸素は、窒素ガスをバブリングすることにより除去した。該反応液におけるアクリル酸ナトリウムの濃度は36質量%であった。そして、アクリル酸ナトリウムに対するグリセリンの添加量は2.0質量%であり、アクリル酸ナトリウム1モルに対する過硫酸ナトリウムの添加量は0.0058g(2.5×10−5モル)であった。
[Synthesis Example 1] (Anionic polymer, neutralization degree 100%, thermal polymerization)
In a beaker with a capacity of 5 L, 4865 parts of a 37% by weight aqueous solution of sodium acrylate, 36 parts of glycerin and 0.111 part of sodium persulfate as a polymerization initiator were stirred and mixed to dissolve them uniformly. By adding a small amount of sodium hydroxide to this aqueous solution, the pH of the aqueous solution was adjusted to 12.0. Thereafter, 5000 parts of a reaction solution was prepared by adding ion exchange water to the aqueous solution. Further, dissolved oxygen contained in the reaction solution was removed by bubbling nitrogen gas. The concentration of sodium acrylate in the reaction solution was 36% by mass. And the addition amount of glycerol with respect to sodium acrylate was 2.0 mass%, and the addition amount of sodium persulfate with respect to 1 mol of sodium acrylate was 0.0058g (2.5 * 10 < -5 > mol).

上記反応液5000部を図2及び図3に示す重合容器に仕込んだ後、反応液注入口2及び反応液パージ口3のガラスコックを閉じると共に温度計5を挿入して重合容器内部を密閉した。尚、図2及び図3に示すように、上記重合容器は、反応液注入口2と、反応液パージ口3と、温度計5と、重合部6と、パッキン4とを備えた型枠1である。   After charging 5000 parts of the reaction solution into the polymerization vessel shown in FIGS. 2 and 3, the glass cock of the reaction solution inlet 2 and the reaction solution purge port 3 was closed and the thermometer 5 was inserted to seal the inside of the polymerization vessel. . As shown in FIGS. 2 and 3, the polymerization vessel includes a mold 1 including a reaction liquid injection port 2, a reaction liquid purge port 3, a thermometer 5, a polymerization unit 6, and a packing 4. It is.

上記重合容器を予め35℃に調製された恒温水槽(加熱装置)に浸漬し、重合(静置重合)を開始させた。従って、重合開始時の水槽温度(加熱温度)は35℃である。   The said polymerization container was immersed in the constant temperature water tank (heating apparatus) previously prepared at 35 degreeC, and superposition | polymerization (stationary polymerization) was started. Therefore, the water bath temperature (heating temperature) at the start of polymerization is 35 ° C.

重合容器を恒温水槽に浸漬した後、重合が徐々に進行して、浸漬した時点から3.6時間後に重合温度がピークに達して82℃(ピーク温度)となった。この間、水槽温度を35℃に保持した。そして、重合開始温度がピークに達した後、更に0.5時間、水槽温度を35℃に保持した。次いで、水槽温度を35℃から75℃に0.5時間かけて連続的に昇温させた。そして、該温度(加熱温度)を2.0時間保持することにより熟成し重合を完結させた。重合終了後、重合容器を冷却し、ボルト・ナットを緩めて型枠を開き、内容物を取り出した。得られた内容物は透明な板状ゲルであった。固形分は37質量%であった。   After the polymerization vessel was immersed in a constant temperature water bath, the polymerization gradually proceeded, and the polymerization temperature reached a peak at 3.6 ° C. (peak temperature) after 3.6 hours from the time of immersion. During this time, the water bath temperature was maintained at 35 ° C. And after superposition | polymerization start temperature reached the peak, the water bath temperature was hold | maintained at 35 degreeC for further 0.5 hour. Next, the water bath temperature was continuously raised from 35 ° C. to 75 ° C. over 0.5 hours. Then, the temperature (heating temperature) was maintained for 2.0 hours to complete the polymerization. After completion of the polymerization, the polymerization vessel was cooled, the bolts and nuts were loosened, the mold was opened, and the contents were taken out. The content obtained was a transparent plate-like gel. The solid content was 37% by mass.

〔合成例2〕(アニオン性重合体、中和度100%、熱重合)
容量5Lのビーカーにアクリル酸ナトリウム37質量%水溶液1929部、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸846.2部、イオン交換水1820部及びグリセリン41.3部を仕込み溶解した。該溶液に水酸化ナトリウム48質量%水溶液約340部を添加することにより、該溶液のpHを12.8に調製した。更に、重合開始剤として過硫酸ナトリウム0.117部を入れて攪拌溶解した後、少量のイオン交換水を加えることにより反応液5000部を調製した。反応液に含まれる溶存酸素は、窒素ガスをバブリングすることにより除去した。該反応液におけるアクリル酸ナトリウム及び2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウムからなる単量体の濃度は33質量%であった。そして、単量体に対するグリセリンの添加量は2.5質量%であり、単量体1モルに対する過硫酸ナトリウムの添加量は0.010gであった。
[Synthesis Example 2] (Anionic polymer, neutralization degree 100%, thermal polymerization)
In a 5 L beaker, 1929 parts of a 37% by weight aqueous solution of sodium acrylate, 846.2 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 1820 parts of ion-exchanged water and 41.3 parts of glycerin were dissolved. The pH of the solution was adjusted to 12.8 by adding about 340 parts of a 48% by weight aqueous solution of sodium hydroxide to the solution. Furthermore, after adding 0.117 parts of sodium persulfate as a polymerization initiator and stirring and dissolving, a small amount of ion-exchanged water was added to prepare 5000 parts of a reaction solution. Dissolved oxygen contained in the reaction solution was removed by bubbling nitrogen gas. The concentration of the monomer consisting of sodium acrylate and sodium 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate in the reaction solution was 33% by mass. And the addition amount of glycerol with respect to a monomer was 2.5 mass%, and the addition amount of sodium persulfate with respect to 1 mol of monomers was 0.010g.

上記反応液5000部を合成例1で用いた重合容器に仕込んだ後、ガラスコックを閉じると共に、温度計を挿入して重合容器内部を密閉した。   After 5000 parts of the reaction solution was charged into the polymerization vessel used in Synthesis Example 1, the glass cock was closed and a thermometer was inserted to seal the inside of the polymerization vessel.

上記重合容器を予め38℃に調製された恒温水槽(加熱装置)に浸漬し、重合(静置重合)を開始した。従って、重合開始時の水槽温度(加熱温度)は38℃である。   The said polymerization container was immersed in the constant temperature water tank (heating apparatus) previously prepared at 38 degreeC, and superposition | polymerization (stationary polymerization) was started. Therefore, the water bath temperature (heating temperature) at the start of polymerization is 38 ° C.

重合容器を恒温水槽に浸漬した後、重合が徐々に進行して、浸漬した時点から3.3時間後に重合温度がピークに達して62℃(ピーク温度)となった。この間、水槽温度を38℃に保持した。そして、重合開始温度がピークに達した後、更に0.5時間、水槽温度を38℃に保持した。次いで、水槽温度を38℃から75℃に0.5時間かけて連続的に昇温させた。そして、該温度(加熱温度)を2.0時間保持することにより熟成し重合を完結させた。重合終了後、重合容器を冷却し、ボルト・ナットを緩めて型枠を開き、内容物を取り出した。得られた内容物は、アクリル酸ナトリウム/2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム=65/35(モル比)の単量体由来の構成単位比を有する重合体からなる透明な板状ゲルであった。固形分は34質量%であった。   After the polymerization vessel was immersed in a constant temperature water bath, the polymerization proceeded gradually, and the polymerization temperature reached a peak at 3.3 hours after reaching the time of immersion, reaching 62 ° C. (peak temperature). During this time, the water bath temperature was maintained at 38 ° C. And after superposition | polymerization start temperature reached the peak, the water tank temperature was hold | maintained at 38 degreeC for further 0.5 hour. Subsequently, the water bath temperature was continuously raised from 38 ° C. to 75 ° C. over 0.5 hours. Then, the temperature (heating temperature) was maintained for 2.0 hours to complete the polymerization. After completion of the polymerization, the polymerization vessel was cooled, the bolts and nuts were loosened, the mold was opened, and the contents were taken out. The obtained content is a transparent plate gel made of a polymer having a constitutional unit ratio derived from a monomer of sodium acrylate / 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate = 65/35 (molar ratio) Met. The solid content was 34% by mass.

〔合成例3〕(アニオン性重合体、中和度100%、熱重合)
容量5Lのビーカーにアクリル酸ナトリウム37質量%水溶液1490部、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸993.2部、イオン交換水2070部及びグリセリン41.3部を仕込み溶解した。該溶液に水酸化ナトリウム48質量%水溶液約400部を添加することにより、該溶液のpHを12.8に調製した。更に、重合開始剤として過硫酸ナトリウム0.106部を入れて攪拌溶解した後、少量のイオン交換水を加えることにより反応液5000部を調製した。反応液に含まれる溶存酸素は、窒素ガスをバブリングすることにより除去した。該反応液におけるアクリル酸ナトリウム及び2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウムからなる単量体の濃度は33質量%であった。そして、単量体に対するグリセリンの添加量は2.5質量%であり、単量体1モルに対する過硫酸ナトリウムの添加量は0.010gであった。
[Synthesis Example 3] (Anionic polymer, neutralization degree 100%, thermal polymerization)
A beaker having a capacity of 5 L was charged with 1490 parts of a 37% by weight aqueous solution of sodium acrylate, 993.2 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2070 parts of ion-exchanged water, and 41.3 parts of glycerin. The pH of the solution was adjusted to 12.8 by adding about 400 parts of a 48% by weight aqueous solution of sodium hydroxide to the solution. Furthermore, after adding 0.106 parts of sodium persulfate as a polymerization initiator and stirring and dissolving, a small amount of ion-exchanged water was added to prepare 5000 parts of a reaction solution. Dissolved oxygen contained in the reaction solution was removed by bubbling nitrogen gas. The concentration of the monomer consisting of sodium acrylate and sodium 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate in the reaction solution was 33% by mass. And the addition amount of glycerol with respect to a monomer was 2.5 mass%, and the addition amount of sodium persulfate with respect to 1 mol of monomers was 0.010g.

上記反応液5000部を合成例1で用いた重合容器に仕込んだ後、ガラスコックを閉じると共に、温度計を挿入して重合容器内部を密閉した。   After 5000 parts of the reaction solution was charged into the polymerization vessel used in Synthesis Example 1, the glass cock was closed and a thermometer was inserted to seal the inside of the polymerization vessel.

上記重合容器を予め38℃に調製された恒温水槽(加熱装置)に浸漬し、重合(静置重合)を開始させた。従って、重合開始時の水槽温度(加熱温度)は38℃である。   The said polymerization container was immersed in the constant temperature water tank (heating apparatus) previously prepared at 38 degreeC, and superposition | polymerization (stationary polymerization) was started. Therefore, the water bath temperature (heating temperature) at the start of polymerization is 38 ° C.

重合容器を恒温水槽に浸漬した後、重合が徐々に進行して、浸漬した時点から3.6時間後に重合温度がピークに達して60℃(ピーク温度)となった。この間、水槽温度を38℃に保持した。そして、重合開始温度がピークに達した後、更に0.5時間、水槽温度を38℃に保持した。次いで、水槽温度を38℃から75℃に0.5時間かけて連続的に昇温させた。そして、該温度(加熱温度)を2.0時間保持することにより熟成し重合を完結させた。重合終了後、重合容器を冷却し、ボルト・ナットを緩めて型枠を開き、内容物を取り出した。得られた内容物は、アクリル酸ナトリウム/2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム=55/45(モル比)の単量体由来の構成単位比を有する重合体からなる透明な板状ゲルであった。固形分は34質量%であった。   After the polymerization vessel was immersed in a constant temperature water bath, the polymerization proceeded gradually, and the polymerization temperature reached a peak at 3.6 ° C. (peak temperature) 3.6 hours after the immersion. During this time, the water bath temperature was maintained at 38 ° C. And after superposition | polymerization start temperature reached the peak, the water tank temperature was hold | maintained at 38 degreeC for further 0.5 hour. Subsequently, the water bath temperature was continuously raised from 38 ° C. to 75 ° C. over 0.5 hours. Then, the temperature (heating temperature) was maintained for 2.0 hours to complete the polymerization. After completion of the polymerization, the polymerization vessel was cooled, the bolts and nuts were loosened, the mold was opened, and the contents were taken out. The obtained content is a transparent plate gel made of a polymer having a constitutional unit ratio derived from a monomer of sodium acrylate / 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate = 55/45 (molar ratio). Met. The solid content was 34% by mass.

〔合成例4〕(アニオン性重合体、中和度60%、光重合)
容量500mlのビーカーにアクリル酸76.1g、アクリル酸ナトリウム37質量%水溶液402.6g、イオン交換水16.58g、光重合開始剤として2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)2塩酸塩の5%水溶液2.13g及びジ亜リン酸ナトリウム1%水溶液2.64gを添加した。
[Synthesis Example 4] (Anionic polymer, neutralization degree 60%, photopolymerization)
In a beaker with a capacity of 500 ml, acrylic acid 76.1 g, sodium acrylate 37 mass% aqueous solution 402.6 g, ion-exchanged water 16.58 g, 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride as a photopolymerization initiator 2.13 g of 5% aqueous solution and 2.64 g of 1% aqueous sodium diphosphite were added.

上記反応液中のアクリル酸とアクリル酸ナトリウムとからなる単量体の濃度は50質量%であり、中和度は60モル%であった。2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)2塩酸塩の使用量は単量体1モルに対して0.04gの割合であった。また、次亜リン酸ナトリウムの使用量は単量体1モルに対して0.01gの割合であった。   The concentration of the monomer composed of acrylic acid and sodium acrylate in the reaction solution was 50 mass%, and the degree of neutralization was 60 mol%. The amount of 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride used was 0.04 g per mole of monomer. Moreover, the usage-amount of sodium hypophosphite was the ratio of 0.01g with respect to 1 mol of monomers.

上記反応液を攪拌混合した後、該反応液を図4に示す重合容器に導いた。尚、上記重合容器は、SUS304製であり、底面に厚さが0.08mmのテフロン(登録商標)フィルム(接着剤は厚み0.05mmのシリコーン系)を貼り付けると共に下部には温度35℃に調整された水が循環通液している。上記重合容器には、温度計10が備えられ、底面には伝熱性基材8が設けられており、伝熱性基材8の上は離型材7で覆われている。上記重合容器の底部には、水入口12及び水出口13が備えられており、冷却水11が循環できるようになっている。   After stirring and mixing the reaction solution, the reaction solution was introduced into a polymerization vessel shown in FIG. The polymerization container is made of SUS304, and a Teflon (registered trademark) film having a thickness of 0.08 mm (adhesive is a silicone system having a thickness of 0.05 mm) is attached to the bottom and the temperature is set to 35 ° C. at the bottom. The adjusted water is circulating. The polymerization vessel is provided with a thermometer 10, a heat conductive substrate 8 is provided on the bottom surface, and the heat conductive substrate 8 is covered with a release material 7. A water inlet 12 and a water outlet 13 are provided at the bottom of the polymerization vessel so that the cooling water 11 can be circulated.

サランラップ9(登録商標)で上記重合容器を覆った後、窒素バブリングすることにより反応液中の溶存酸素を除去した。   The polymerization vessel was covered with Saran Wrap 9 (registered trademark), and then dissolved oxygen in the reaction solution was removed by bubbling nitrogen.

次に、図5に示すように、高さ35cmの上部より、ランプホルダ15(東芝ライテック株式会社製)により横向きに設置されたブラックライト水銀ランプ14(東芝ライテック株式会社製、H100BL−L)を用い、上記反応液に光を照射した。尚、光強度は反応液の上面位置で3.7W/mとなっている。光強度は、光量計(カスタム社製のUVメータ(モデルUVA−365))を使用した。 Next, as shown in FIG. 5, from a top of 35 cm in height, a black light mercury lamp 14 (manufactured by Toshiba Lighting & Technology Corp., H100BL-L) installed sideways by a lamp holder 15 (manufactured by Toshiba Lighting & Technology Corp.) The reaction solution was used and irradiated with light. The light intensity is 3.7 W / m 2 at the upper surface position of the reaction solution. The light intensity was a light meter (a UV meter (model UVA-365) manufactured by Custom).

光照射を開始すると直ちに重合が開始して、16分後に一次ピーク温度の73℃に達した。その後、3分間放置後、図6に示すように、ランプホルダ15(東芝ライテック株式会社製)により、高さ15.5cm上部より縦向きに設置された反射笠17(SN−4057T、東芝ライテック株式会社製)付きブラックライト水銀ランプ16(東芝ライテック株式会社製、H400BL−L)を7分間照射し重合を完結した。尚、光強度は反応液の上面位置で17W/mとなっている。 As soon as the light irradiation was started, the polymerization started and reached the primary peak temperature of 73 ° C. after 16 minutes. Thereafter, after standing for 3 minutes, as shown in FIG. 6, the reflector shade 17 (SN-4057T, Toshiba Lighting & Technology Corporation) installed vertically from the top of the 15.5cm height by the lamp holder 15 (manufactured by Toshiba Lighting & Technology Corporation). The polymerization was completed by irradiation with a black light mercury lamp 16 (manufactured by TOSHIBA) (Toshiba Lighting & Technology Co., Ltd., H400BL-L) for 7 minutes. The light intensity is 17 W / m 2 at the upper surface position of the reaction solution.

このようにして得られたゲル状重合体を重合容器から取り出したところ、容器に重合体が付着残留することなしに容易に離型した。得られたポリアクリル酸部分中和物からなる重合体の固形分は52質量%であった。   When the gel polymer thus obtained was taken out from the polymerization vessel, it was easily released without any polymer remaining attached to the vessel. The solid content of the polymer composed of the partially neutralized polyacrylic acid was 52% by mass.

〔合成例5〕(カチオン重合体)
容量10Lのガラス製耐圧4つ口フラスコに、メタクリル酸ジメチルアミノエチル2200部、水730部を仕込み、30℃で塩化メチルを吹き込みながら、圧力0.1MPaで5時間反応させた。反応終了後、過剰に吹き込んだ塩化メチルを除去して4級アンモニウム塩水溶液を得た。
[Synthesis Example 5] (cationic polymer)
A 200 L glass pressure-resistant four-necked flask was charged with 2200 parts of dimethylaminoethyl methacrylate and 730 parts of water, and reacted at 30 ° C. under a pressure of 0.1 MPa for 5 hours while blowing methyl chloride. After completion of the reaction, excessively blown methyl chloride was removed to obtain an aqueous quaternary ammonium salt solution.

容量5Lのビーカーに上記4級アンモニウム塩水溶液1500部、アクリルアミド1860部、水1640部をフラスコに仕込み、窒素ガスをバブリングすることにより該溶液中に含まれている溶存酸素を除去した。次いで、4,4’−アゾビス−4−シアノ吉草酸ナトリウム0.65部、過硫酸アンモニウム0.070部、重亜硫酸ナトリウム0.040部を添加混合した。該反応液を合成例1で用いた重合容器に入れ、予め30℃に温度調節された恒温水槽で重合を開始した。重合がピーク温度に到達後、1時間、同温度保持することにより重合を完結した。このようにして、カチオン性の含水ゲル状の重合体を得た。得られた内容物は透明な板状ゲルであり、固形分は60質量%であった。   The flask was charged with 1500 parts of the quaternary ammonium salt aqueous solution, 1860 parts of acrylamide, and 1640 parts of water in a 5 L beaker, and the dissolved oxygen contained in the solution was removed by bubbling nitrogen gas. Next, 0.65 part of sodium 4,4'-azobis-4-cyanovalerate, 0.070 part of ammonium persulfate and 0.040 part of sodium bisulfite were added and mixed. The reaction solution was placed in the polymerization vessel used in Synthesis Example 1, and polymerization was started in a constant temperature water bath whose temperature was adjusted to 30 ° C. in advance. After the polymerization reached the peak temperature, the polymerization was completed by maintaining the same temperature for 1 hour. In this way, a cationic hydrogel polymer was obtained. The obtained content was a transparent plate-like gel, and the solid content was 60% by mass.

〔合成例6〕(ノニオン性重合体、熱重合)
容量5Lのビーカーに、アクリルアミド25質量%水溶液5000部を仕込み、窒素ガスをバブリングすることにより、該溶液中に含まれている溶存酸素を除去した。次いで、2,2’−アゾビス−2−(アミジノプロパン)2塩酸塩を500ppm、重亜硫酸ナトリウム20ppm及び硫酸第二鉄アンモニウムをFe換算で0.5ppm添加混合した後、該反応液を合成例1で用いた重合容器に入れ、予め18℃に調製された恒温水槽に5時間浸漬することにより重合を完結させた。得られた内容物は透明な板状ゲルであり、固形分は25.5質量%であった。
[Synthesis Example 6] (Nonionic polymer, thermal polymerization)
A beaker having a capacity of 5 L was charged with 5000 parts of a 25% by mass aqueous solution of acrylamide, and nitrogen gas was bubbled to remove dissolved oxygen contained in the solution. Subsequently, 500 ppm of 2,2′-azobis-2- (amidinopropane) dihydrochloride, 20 ppm of sodium bisulfite and 0.5 ppm of ferric ammonium sulfate were added and mixed, and then the reaction solution was synthesized in Synthesis Example 1. The polymerization was completed by placing it in the polymerization vessel used in the above and immersing it in a constant temperature water bath previously prepared at 18 ° C. for 5 hours. The obtained content was a transparent plate-like gel, and the solid content was 25.5% by mass.

〔合成例7〕
合成例1の重合をスケールを上げて行なった。つまり、重合容器のサイズとして縦1.2m、横1.0m、幅5cmと大きくした。更にこの重合枠50枚を一列に並べることにより1バッチあたり3トンの含水ゲルを得た。得られた含水ゲルの固形分は37質量%であった。
[Synthesis Example 7]
The polymerization of Synthesis Example 1 was performed at an increased scale. That is, the size of the polymerization vessel was increased to 1.2 m in length, 1.0 m in width, and 5 cm in width. Furthermore, 50 tons of this polymerization frame were arranged in a row to obtain 3 tons of hydrous gel per batch. The obtained hydrogel had a solid content of 37% by mass.

〔参考例1〕
合成例1で得られた板状ゲルを短冊状に切断した後、ミートチョッパー(平賀工作所製、No.32E型、ダイス径4.5mmφ)に供給し、紐状に繋がったイクラ状(顆粒状)の押出ゲルを得た。この紐状に繋がったゲル粒子を手で細粒状に解した後、表1の条件で設定及び運転中のバッチ式振動乾燥機(QAD、三菱マテリアルテクノ社製)のデッキに均一に1.1kg積載した。この時のゲル層高は20mmであり、ゲル積載密度(単位面積あたりの積載量)は11.7kg/m(乾物換算での積載密度は4.3kg/m)であった。
[Reference Example 1]
The plate-like gel obtained in Synthesis Example 1 was cut into strips and then supplied to a meat chopper (manufactured by Hiraga Kakujo Co., Ltd., No. 32E type, die diameter: 4.5 mmφ), and the shape of the icicles (granules) connected in a string shape Shaped extruded gel was obtained. After the gel particles connected in a string form are broken into fine particles by hand, 1.1 kg uniformly on the deck of a batch vibration dryer (QAD, manufactured by Mitsubishi Materials Techno Corporation) set and operated under the conditions shown in Table 1. Loaded. The gel layer height at this time was 20 mm, and the gel loading density (loading amount per unit area) was 11.7 kg / m 2 (loading density in terms of dry matter was 4.3 kg / m 2 ).

Figure 0004916827
Figure 0004916827

ゲルをデッキに積載すると同時に乾燥が開始され、表2に示すデータが得られた。乾燥中、ゲルはケーキング(凝集)することなく、独立粒子状態で振動していた。   Drying started as soon as the gel was loaded on the deck, and the data shown in Table 2 was obtained. During drying, the gel vibrated in an independent particle state without caking (aggregation).

尚、含水率は乾燥中、所定時間毎に少量のサンプルを採取し、ケット赤外線水分計(FD−230)で測定した。23分で乾燥を終了した。冷却後、卓上型粉砕機で粉砕し、20メッシュの金網で分級することにより重合体(ポリアクリル酸ナトリウム)粉末(A−1)を得た。重合体粉末(A−1)の物性として、溶液粘度、不溶解分、ハンター白色度を以下に示す方法で測定した。その結果を表2に示す。   The moisture content was measured with a Kett infrared moisture meter (FD-230) by collecting a small sample every predetermined time during drying. Drying was completed in 23 minutes. After cooling, the mixture was pulverized with a desktop pulverizer and classified with a 20 mesh wire mesh to obtain a polymer (sodium polyacrylate) powder (A-1). As physical properties of the polymer powder (A-1), solution viscosity, insoluble matter, and Hunter whiteness were measured by the following methods. The results are shown in Table 2.

〔溶液粘度の測定方法〕
(a)合成例1〜4及び7の含水ゲルから得られた重合体粉末の場合
容量500mlのビーカーにメタノール20mlを入れた後、重合体粉末を純分換算で1g添加した。この溶液をマグネチックスターラーで攪拌しながら、上記ビーカーにイオン交換水500mlを添加した。その後、ジャーテスターを使用し、100rpmで50分間撹拌させた後、30℃に温度調製してB型粘度計(TOKIMEC社製)で粘度を測定した(30rpm)。
(Measurement method of solution viscosity)
(A) In the case of polymer powders obtained from the hydrogels of Synthesis Examples 1 to 4 and 7 After adding 20 ml of methanol to a beaker having a capacity of 500 ml, 1 g of polymer powder was added in terms of pure matter. While stirring this solution with a magnetic stirrer, 500 ml of ion-exchanged water was added to the beaker. Then, after using a jar tester and stirring at 100 rpm for 50 minutes, the temperature was adjusted to 30 ° C. and the viscosity was measured with a B-type viscometer (manufactured by TOKIMEC) (30 rpm).

(b)合成例5の含水ゲルから得られた重合体粉末の場合
容量500mlのビーカーにイオン交換水500mlを入れ、マグネチックスターラーで撹拌しながら、重合体粉末を純分換算で5g添加した。ジャーテスターを使用し、100rpmで1時間撹拌させた後、塩化ナトリウム5.5gを添加して更に30分間撹拌した。次いで、25℃に温度調製してB型粘度計(TOKIMEC社製)で粘度を測定した(30rpm)。
(B) In the case of polymer powder obtained from hydrous gel of Synthesis Example 5 500 ml of ion-exchanged water was placed in a beaker having a capacity of 500 ml, and 5 g of polymer powder was added in terms of pure matter while stirring with a magnetic stirrer. After using a jar tester and stirring at 100 rpm for 1 hour, 5.5 g of sodium chloride was added and stirring was continued for 30 minutes. Next, the temperature was adjusted to 25 ° C., and the viscosity was measured with a B-type viscometer (manufactured by TOKIMEC) (30 rpm).

(c)合成例6の含水ゲルから得られた重合体粉末の場合
容量500mlのビーカーに4質量%塩化ナトリウム水溶液500mlを入れ、マグネチックスターラーで撹拌しながら、重合体粉末を純分換算で2.5g添加した。ジャーテスターを使用し100rpmで1時間撹拌させた後、25℃に温度調節してB型粘度計(TOKIMEC社製)で粘度を測定した(30rpm)。
(C) In the case of polymer powder obtained from the hydrogel of Synthesis Example 6 Into a beaker having a capacity of 500 ml, 500 ml of a 4% by mass sodium chloride aqueous solution was added, and the polymer powder was converted to a pure equivalent of 2 while stirring with a magnetic stirrer. .5 g was added. After stirring for 1 hour at 100 rpm using a jar tester, the temperature was adjusted to 25 ° C., and the viscosity was measured with a B-type viscometer (manufactured by TOKIMEC) (30 rpm).

〔不溶解分の測定方法〕
容量500mlのビーカーにメタノール20mlを入れた後、重合体粉末を純分換算で1g添加した。マグネチックスターラーで撹拌しながら、イオン交換水500mlを添加した後、ジャーテスターを使用し、100rpmで50分間撹拌させた後、32メッシュのフィルターを用いて濾過することにより含水状態の不溶物(不溶解分)を取り出した。そして、この不溶物(不溶解分)が乾燥しないように素早く秤量し、下記計算式
不溶解分(質量%)=[不溶解分の質量(g)/500(g)]×100
により不溶解分を算出した。
[Measurement method of insoluble matter]
After putting 20 ml of methanol into a 500 ml beaker, 1 g of polymer powder was added in terms of pure matter. While stirring with a magnetic stirrer, 500 ml of ion-exchanged water was added, and after stirring for 50 minutes at 100 rpm using a jar tester, the mixture was filtered using a 32 mesh filter to remove insoluble matter in water (insoluble The dissolved part) was taken out. Then, this insoluble matter (insoluble matter) is quickly weighed so as not to dry, and the following calculation formula: Insoluble matter (mass%) = [mass of insoluble matter (g) / 500 (g)] × 100
Was used to calculate the insoluble matter.

〔ハンター白色度の測定方法〕
ハンター白色度の測定は、Spectrophotometer SE2000(日本電色社製)で測定した。
[Hunter whiteness measurement method]
Hunter whiteness was measured with Spectrophotometer SE2000 (manufactured by Nippon Denshoku).

〔参考例2,3〕
積載時のゲル層高を表2に示した値とした他は参考例1と同様に乾燥を行い、重合体粉末(A−2)、(A−3)を得た。重合体粉末(A−2)、(A−3)の物性を参考例1と同様に測定し、その結果を表2に示す。
[Reference Examples 2 and 3]
Drying was carried out in the same manner as in Reference Example 1 except that the gel layer height during loading was changed to the values shown in Table 2, and polymer powders (A-2) and (A-3) were obtained. The physical properties of the polymer powders (A-2) and (A-3) were measured in the same manner as in Reference Example 1, and the results are shown in Table 2.

〔参考例4,5〕
振動乾燥機のストローク(振動ストローク)を表2に示した値とした他は参考例1と同様に乾燥を行い、重合体粉末(A−4)、(A−5)を得た。重合体粉末(A−4)、(A−5)の物性を参考例1と同様に測定し、その結果を表2に示す。
[Reference Examples 4 and 5]
Drying was performed in the same manner as in Reference Example 1 except that the stroke (vibration stroke) of the vibration dryer was changed to the value shown in Table 2, and polymer powders (A-4) and (A-5) were obtained. The physical properties of the polymer powders (A-4) and (A-5) were measured in the same manner as in Reference Example 1, and the results are shown in Table 2.

〔参考例6〜8〕
表2に示したミートチョッパーのダイス径でゲルを押出し、ゲルの粒子径を変更した他は参考例1と同様に乾燥を行い、重合体粉末(A−6)〜(A−8)を得た。重合体粉末(A−6)〜(A−8)の物性を参考例1と同様に測定し、その結果を表2に示す。
[Reference Examples 6 to 8]
Except that the gel was extruded with the die diameter of the meat chopper shown in Table 2 and the particle size of the gel was changed, drying was performed in the same manner as in Reference Example 1 to obtain polymer powders (A-6) to (A-8). It was. The physical properties of the polymer powders (A-6) to (A-8) were measured in the same manner as in Reference Example 1, and the results are shown in Table 2.

〔参考例9,10〕
振動乾燥機の加振角度を表2に示した値とした他は参考例1と同様に乾燥を行い、重合体粉末(A−9)、(A−10)を得た。重合体粉末(A−9)、(A−10)の物性を参考例1と同様に測定し、その結果を表2に示す。
[Reference Examples 9 and 10]
Drying was performed in the same manner as in Reference Example 1 except that the vibration angle of the vibration drier was changed to the values shown in Table 2, and polymer powders (A-9) and (A-10) were obtained. The physical properties of the polymer powders (A-9) and (A-10) were measured in the same manner as in Reference Example 1, and the results are shown in Table 2.

〔参考例11,12〕
乾燥時の熱風温度を表2に示した値とした他は参考例1と同様に乾燥を行い、重合体粉末(A−11)、(A−12)を得た。重合体粉末(A−11)、(A−12)の物性を参考例1と同様に測定し、その結果を表2に示す。
[Reference Examples 11 and 12]
Drying was performed in the same manner as in Reference Example 1 except that the hot air temperature during drying was changed to the values shown in Table 2, and polymer powders (A-11) and (A-12) were obtained. The physical properties of the polymer powders (A-11) and (A-12) were measured in the same manner as in Reference Example 1, and the results are shown in Table 2.

〔参考例13〜15〕
乾燥時の熱風の通過線速度を表2に示した値とした他は参考例1と同様に乾燥を行い、重合体粉末(A−13)〜(A−15)を得た。重合体粉末(A−13)〜(A−15)の物性を参考例1と同様に測定し、その結果を表2に示す。
[Reference Examples 13 to 15]
Drying was performed in the same manner as in Reference Example 1 except that the linear velocity of hot air during drying was set to the values shown in Table 2, and polymer powders (A-13) to (A-15) were obtained. The physical properties of the polymer powders (A-13) to (A-15) were measured in the same manner as in Reference Example 1, and the results are shown in Table 2.

〔参考例16〕
合成例1で得られた板状ゲルを用いる替わりに、合成例2で得られたアクリル酸系の重合体を用いたこと以外は、参考例1と同様に乾燥を行い、重合体粉末(A−16)を得た。重合体粉末(A−16)の物性を参考例1と同様に測定し、その結果を表2に示す。
[Reference Example 16]
Instead of using the plate-like gel obtained in Synthesis Example 1, drying was performed in the same manner as in Reference Example 1 except that the acrylic acid polymer obtained in Synthesis Example 2 was used, and polymer powder (A -16) was obtained. The physical properties of the polymer powder (A-16) were measured in the same manner as in Reference Example 1, and the results are shown in Table 2.

〔参考例17〕
合成例1で得られた板状ゲルを用いる替わりに、合成例3で得られたアクリル酸系の重合体を用いたこと以外は、参考例1と同様に乾燥を行い、重合体粉末(A−17)を得た。重合体粉末(A−17)の物性を参考例1と同様に測定し、その結果を表2に示す。
[Reference Example 17]
Instead of using the plate-like gel obtained in Synthesis Example 1, drying was performed in the same manner as in Reference Example 1 except that the acrylic acid-based polymer obtained in Synthesis Example 3 was used, and polymer powder (A -17) was obtained. The physical properties of the polymer powder (A-17) were measured in the same manner as in Reference Example 1, and the results are shown in Table 2.

〔参考例18〕
合成例1で得られた板状ゲルを用いる替わりに、合成例4で得られたアクリル酸系の重合体を用いたこと以外は、参考例1と同様に乾燥を行い、重合体粉末(A−18)を得た。重合体粉末(A−18)の物性を参考例1と同様に測定し、その結果を表2に示す。
[Reference Example 18]
Instead of using the plate-like gel obtained in Synthesis Example 1, drying was performed in the same manner as in Reference Example 1 except that the acrylic acid-based polymer obtained in Synthesis Example 4 was used, and polymer powder (A -18) was obtained. The physical properties of the polymer powder (A-18) were measured in the same manner as in Reference Example 1, and the results are shown in Table 2.

〔参考例19〕
合成例1で得られた板状ゲルを用いる替わりに、合成例5で得られたカチオン性重合体を用いたこと以外は、参考例1と同様に乾燥を行い、重合体粉末(A−19)を得た。重合体粉末(A−19)の物性を参考例1と同様に測定し、その結果を表2に示す。
[Reference Example 19]
Instead of using the plate-like gel obtained in Synthesis Example 1, drying was performed in the same manner as in Reference Example 1 except that the cationic polymer obtained in Synthesis Example 5 was used, and polymer powder (A-19 ) The physical properties of the polymer powder (A-19) were measured in the same manner as in Reference Example 1, and the results are shown in Table 2.

〔参考例20〕
合成例1で得られた板状ゲルを用いる替わりに、合成例6で得られたノニオン性重合体を用いたこと以外は、参考例1と同様に乾燥を行い、重合体粉末(A−20)を得た。重合体粉末(A−20)の物性を参考例1と同様に測定し、その結果を表2に示す。
[Reference Example 20]
Instead of using the plate-like gel obtained in Synthesis Example 1, drying was performed in the same manner as in Reference Example 1 except that the nonionic polymer obtained in Synthesis Example 6 was used, and polymer powder (A-20 ) The physical properties of the polymer powder (A-20) were measured in the same manner as in Reference Example 1, and the results are shown in Table 2.

Figure 0004916827
Figure 0004916827

〔参考例21〕
積載時のゲル層高を表3に示した値とした他は参考例1と同様に乾燥を行い、重合体粉末(A−21)を得た。重合体粉末(A−21)の物性を参考例1と同様に測定し、その結果を表3に示す。
[Reference Example 21]
Drying was carried out in the same manner as in Reference Example 1 except that the gel layer height at the time of loading was changed to the values shown in Table 3 to obtain a polymer powder (A-21). The physical properties of the polymer powder (A-21) were measured in the same manner as in Reference Example 1, and the results are shown in Table 3.

〔参考例22〕
振動乾燥機のストロークを表3に示した値とした他は参考例1と同様に乾燥を行い、重合体粉末(A−22)を得た。重合体粉末(A−22)の物性を参考例1と同様に測定し、その結果を表3に示す。
[Reference Example 22]
Drying was performed in the same manner as in Reference Example 1 except that the stroke of the vibration drier was changed to the values shown in Table 3, and polymer powder (A-22) was obtained. The physical properties of the polymer powder (A-22) were measured in the same manner as in Reference Example 1, and the results are shown in Table 3.

〔参考例23〕
合成例1で得られた板状ゲルを用いる替わりに、合成例2で得られたアクリル酸系の重合体を用いたこと以外は、参考例22と同様に乾燥を行い、重合体粉末(A−23)を得た。重合体粉末(A−23)の物性を参考例1と同様に測定し、その結果を表3に示す。
[Reference Example 23]
Instead of using the plate-like gel obtained in Synthesis Example 1, drying was performed in the same manner as in Reference Example 22 except that the acrylic acid polymer obtained in Synthesis Example 2 was used, and polymer powder (A -23) was obtained. The physical properties of the polymer powder (A-23) were measured in the same manner as in Reference Example 1, and the results are shown in Table 3.

〔参考例24〕
合成例1で得られた板状ゲルを用いる替わりに、合成例3で得られたアクリル酸系の重合体を用いたこと以外は、参考例22と同様に乾燥を行い、重合体粉末(A−24)を得た。重合体粉末(A−24)の物性を参考例1と同様に測定し、その結果を表3に示す。
[Reference Example 24]
Instead of using the plate-like gel obtained in Synthesis Example 1, drying was performed in the same manner as in Reference Example 22 except that the acrylic acid polymer obtained in Synthesis Example 3 was used, and polymer powder (A -24) was obtained. The physical properties of the polymer powder (A-24) were measured in the same manner as in Reference Example 1, and the results are shown in Table 3.

〔参考例25〕
合成例1で得られた板状ゲルを用いる替わりに、合成例4で得られたアクリル酸系の重合体を用いたこと以外は、参考例22と同様に乾燥を行い、重合体粉末(A−25)を得た。重合体粉末(A−25)の物性を参考例1と同様に測定し、その結果を表3に示す。
[Reference Example 25]
Instead of using the plate-like gel obtained in Synthesis Example 1, drying was performed in the same manner as in Reference Example 22 except that the acrylic acid polymer obtained in Synthesis Example 4 was used, and polymer powder (A -25) was obtained. The physical properties of the polymer powder (A-25) were measured in the same manner as in Reference Example 1, and the results are shown in Table 3.

〔参考例26〕
合成例1で得られた板状ゲルを用いる替わりに、合成例5で得られたカチオン性重合体を用い、熱風の温度を表3に示した値としたこと以外は、参考例22と同様に乾燥を行い、重合体粉末(A−26)を得た。重合体粉末(A−26)の物性を参考例1と同様に測定し、その結果を表3に示す。
[Reference Example 26]
Instead of using the plate-like gel obtained in Synthesis Example 1, the cationic polymer obtained in Synthesis Example 5 was used, and the temperature of the hot air was set to the value shown in Table 3, and was the same as Reference Example 22. Was dried to obtain a polymer powder (A-26). The physical properties of the polymer powder (A-26) were measured in the same manner as in Reference Example 1, and the results are shown in Table 3.

〔参考例27〕
合成例5で得られた板状ゲルを用いる替わりに、合成例6で得られたノニオン性重合体を用いたこと以外は、参考例26と同様に乾燥を行い、重合体粉末(A−27)を得た。重合体粉末(A−27)の物性を参考例1と同様に測定し、その結果を表3に示す。
[Reference Example 27]
Instead of using the plate-like gel obtained in Synthesis Example 5, drying was performed in the same manner as in Reference Example 26 except that the nonionic polymer obtained in Synthesis Example 6 was used, and polymer powder (A-27 ) The physical properties of the polymer powder (A-27) were measured in the same manner as in Reference Example 1, and the results are shown in Table 3.

〔参考例28〕
振動乾燥機のストロークを表3に示した値とした他は、参考例21と同様に乾燥を行い、重合体粉末(A−28)を得た。重合体粉末(A−28)の物性を参考例1と同様に測定し、その結果を表3に示す。
[Reference Example 28]
A polymer powder (A-28) was obtained by drying in the same manner as in Reference Example 21 except that the stroke of the vibration dryer was changed to the values shown in Table 3. The physical properties of the polymer powder (A-28) were measured in the same manner as in Reference Example 1, and the results are shown in Table 3.

Figure 0004916827
Figure 0004916827

表2、3に示すバッチ式振動乾燥機を用いた結果より、ストロークが4mm以上であればケーキングを抑制して乾燥を行うことができることが確認できた。また、ストロークが4mm以上の条件で乾燥して得られた重合体粉末は、ストロークが4mm未満の条件で乾燥して得られた重合体粉末と比較して、溶液粘度は高く、不溶解分は低く、ハンター白色度は高くなる傾向が確認できた。これは、ストロークが4mm以上の条件で乾燥して得られた重合体粉末は、ストロークが4mm未満の条件で乾燥して得られた重合体粉末と比較して乾燥時間が短く、熱履歴が少ないためである。   From the results using the batch type vibration dryer shown in Tables 2 and 3, it was confirmed that if the stroke was 4 mm or more, the caking was suppressed and the drying could be performed. In addition, the polymer powder obtained by drying under the condition where the stroke is 4 mm or more has a higher solution viscosity than the polymer powder obtained by drying under the condition where the stroke is less than 4 mm. It was confirmed that the hunter whiteness tends to be low and low. This is because the polymer powder obtained by drying under the condition where the stroke is 4 mm or more has a shorter drying time and less heat history than the polymer powder obtained by drying under the condition where the stroke is less than 4 mm. Because.

これらの結果に基づいて、より乾燥時間を短縮するため、以下の実施例に示す二台の連続式乾燥機を用いた二段乾燥を行なった。   Based on these results, in order to further shorten the drying time, two-stage drying using two continuous dryers shown in the following examples was performed.

〔実施例1〕
合成例7で得られた板状ゲルを短冊状に切断した後、ミートチョッパー(平賀工作所製、No.72型、ダイス径4.5mmφ)に9.0kg/minの速度で供給し、紐状に繋がったイクラ状(顆粒状)の押出ゲルを連続的に得た。
[Example 1]
After the plate-like gel obtained in Synthesis Example 7 is cut into strips, it is supplied to a meat chopper (No. 72 type, die diameter 4.5 mmφ, manufactured by Hiraga) at a rate of 9.0 kg / min. An extrudate (granular) extruded gel connected in a continuous manner was obtained.

該紐状に繋がったゲル粒子を、ゲル解砕機(分散機)で細粒状に解しながら、図1に示す連続式乾燥機(前段乾燥機と後段乾燥機との2台で構成される乾燥システム)に供給した。前段乾燥機51及び後段乾燥機52の仕様並びに運転条件を表4に示す。   While the gel particles connected to the string are broken into fine particles by a gel crusher (dispersing machine), the continuous drier shown in FIG. 1 (drying composed of a front dryer and a rear dryer) is used. System). Table 4 shows the specifications and operating conditions of the former dryer 51 and the latter dryer 52.

Figure 0004916827
Figure 0004916827

尚、後段乾燥機52は、二次乾燥機として好ましい形態である振動乾燥機を用いている。一次乾燥並びに二次乾燥の両方で振動乾燥機を用いることで、非常に効率の良い、装置の壁等へのゲルの付着が少ない乾燥方法となる。   The post-stage dryer 52 uses a vibration dryer which is a preferred form as a secondary dryer. By using a vibration drier for both primary drying and secondary drying, it becomes a very efficient drying method with less gel adhesion to the walls of the apparatus.

尚、一次乾燥におけるゲル積載密度(単位面積あたりの積載量)は20.6kg/m(乾物換算での積載密度は7.6kg/m)であり、二次乾燥における乾物換算での積載密度は16.7kg/mに設定した。つまり、一次乾燥における乾物換算での単位面積あたりの積載量を1とした場合の二次乾燥における乾物換算での単位面積あたりの積載量は2.2に設定した。 The gel loading density (loading amount per unit area) in primary drying is 20.6 kg / m 2 (loading density in terms of dry matter is 7.6 kg / m 2 ), and loading in terms of dry matter in secondary drying. The density was set to 16.7 kg / m 2 . That is, the load per unit area in terms of dry matter in secondary drying when the load per unit area in terms of dry matter in primary drying was set to 2.2.

前段乾燥機51の入口付近におけるゲル層高は35mm、滞留時間は約8分であった。前段乾燥機51の出口から排出される乾燥途中品の含水率は32質量%であり、サラサラと流動性のある顆粒状であった。そして、該乾燥途中品の全量を後段乾燥機52に供給した。   The gel layer height in the vicinity of the inlet of the pre-stage dryer 51 was 35 mm, and the residence time was about 8 minutes. The moisture content of the product in the middle of drying discharged from the outlet of the pre-stage dryer 51 was 32% by mass, and it was granular with fluidity. Then, the entire amount of the product in the middle of drying was supplied to the subsequent dryer 52.

後段乾燥機52における滞留時間は約35分であった(乾燥ゾーンにおける滞留時間が約33分と冷却ゾーンにおける滞留時間が約2分との合計)。後段乾燥機より排出される乾物の温度は60℃であった。得られた乾物の含水率は1.3質量%であった。該乾物を卓上粉砕機で粉砕し、20メッシュパスとなるように分級し、ポリアクリル酸ナトリウムからなる重合体粉末(B−1)を得た。重合体粉末(B−1)の物性を参考例1と同様に測定した結果、溶液粘度が670mPa・sであり、不溶解分が0.15質量%であり、ハンター白色度が91.6%であった。   The residence time in the latter-stage dryer 52 was about 35 minutes (the total of the residence time in the drying zone of about 33 minutes and the residence time in the cooling zone of about 2 minutes). The temperature of the dry matter discharged from the latter-stage dryer was 60 ° C. The water content of the obtained dry matter was 1.3% by mass. The dry matter was pulverized with a table pulverizer and classified to a 20 mesh pass to obtain a polymer powder (B-1) composed of sodium polyacrylate. As a result of measuring the physical properties of the polymer powder (B-1) in the same manner as in Reference Example 1, the solution viscosity was 670 mPa · s, the insoluble content was 0.15% by mass, and the Hunter whiteness was 91.6%. Met.

〔比較例1〕
前段乾燥機51及び後段乾燥機52のストロークを3mmとした他は実施例1と同様に乾燥を行い、重合体粉末(C−1)を得た。
[Comparative Example 1]
Drying was performed in the same manner as in Example 1 except that the strokes of the former dryer 51 and the latter dryer 52 were set to 3 mm, to obtain a polymer powder (C-1).

尚、実施例1と同様に、一次乾燥におけるゲル積載密度(単位面積あたりの積載量)は20.6kg/m(乾物換算での積載密度は7.6kg/m)であり、二次乾燥における乾物換算での積載密度は16.7kg/mに設定した。つまり、一次乾燥における乾物換算での単位面積あたりの積載量を1とした場合の二次乾燥における乾物換算での単位面積あたりの積載量は2.2に設定した。 As in Example 1, the gel loading density (loading amount per unit area) in primary drying is 20.6 kg / m 2 (loading density in terms of dry matter is 7.6 kg / m 2 ) The loading density in terms of dry matter in drying was set to 16.7 kg / m 2 . That is, the load per unit area in terms of dry matter in secondary drying when the load per unit area in terms of dry matter in primary drying was set to 2.2.

前段乾燥機51出口から排出される乾燥途中品の含水率は42質量%であり、ケーキ状に凝集していた。   The moisture content of the product in the middle of drying discharged from the outlet of the pre-stage dryer 51 was 42% by mass, and it was agglomerated in the form of a cake.

重合体粉末(C−1)の含水率は3.4質量%であった。また、重合体粉末(C−1)の物性を参考例1と同様に測定した結果、溶液粘度が590mPa・sであり、不溶解分が3.2質量%であり、ハンター白色度が89.3%であった。   The water content of the polymer powder (C-1) was 3.4% by mass. The physical properties of the polymer powder (C-1) were measured in the same manner as in Reference Example 1. As a result, the solution viscosity was 590 mPa · s, the insoluble matter was 3.2% by mass, and the Hunter whiteness was 89. 3%.

〔実施例2〕
ミートチョッパーへの供給を14.1kg/minの速度で行い、前段乾燥機51の入口付近におけるゲル層高を55mmとした他は実施例1と同様に乾燥を行い、重合体粉末(D−1)を得た。
[Example 2]
Polymer powder (D-1) was dried in the same manner as in Example 1 except that the supply to the meat chopper was performed at a speed of 14.1 kg / min and the gel layer height in the vicinity of the inlet of the pre-stage dryer 51 was 55 mm. )

尚、一次乾燥におけるゲル積載密度(単位面積あたりの積載量)は32.2kg/m(乾物換算での積載密度は11.9kg/m)であり、二次乾燥における乾物換算での積載密度は26.2kg/mに設定した。つまり、一次乾燥における乾物換算での単位面積あたりの積載量を1とした場合の二次乾燥における乾物換算での単位面積あたりの積載量は2.2に設定した。 The gel loading density (loading amount per unit area) in primary drying is 32.2 kg / m 2 (loading density in terms of dry matter is 11.9 kg / m 2 ), and loading in terms of dry matter in secondary drying. The density was set at 26.2 kg / m 2 . That is, the load per unit area in terms of dry matter in secondary drying when the load per unit area in terms of dry matter in primary drying was set to 2.2.

前段乾燥機51出口から排出される乾燥途中品の含水率は36質量%であり、部分的に若干量の凝集物が認められるものの、大半はサラサラした流動性のある顆粒物であった。   The water content of the product in the middle of drying discharged from the outlet of the pre-stage dryer 51 was 36% by mass, and although some agglomerates were partially observed, the majority were smooth and smooth granules.

後段乾燥機52より排出される乾物の温度は63℃であった。得られた該乾物の含水率は1.8質量%であった。   The temperature of the dry matter discharged from the latter-stage dryer 52 was 63 ° C. The water content of the obtained dry matter was 1.8% by mass.

重合体粉末(D−1)の物性を参考例1と同様に測定した結果、溶液粘度が630mPa・sであり、不溶解分が0.42質量%であり、ハンター白色度が90.7%であった。   The physical properties of the polymer powder (D-1) were measured in the same manner as in Reference Example 1. As a result, the solution viscosity was 630 mPa · s, the insoluble content was 0.42% by mass, and the Hunter whiteness was 90.7%. Met.

〔実施例3〕
後段乾燥機52における加振角度を変更することにより、後段乾燥機52における滞留時間を20分とした他は実施例1と同様に乾燥を行い、重合体粉末(E−1)を得た。
Example 3
Drying was carried out in the same manner as in Example 1 except that the residence time in the rear dryer 52 was changed to 20 minutes by changing the excitation angle in the rear dryer 52 to obtain a polymer powder (E-1).

尚、一次乾燥におけるゲル積載密度(単位面積あたりの積載量)は20.6kg/m(乾物換算での積載密度は7.6kg/m)であり、二次乾燥における乾物換算での積載密度は28.9kg/mに設定した。つまり、一次乾燥における乾物換算での単位面積あたりの積載量を1とした場合の二次乾燥における乾物換算での単位面積あたりの積載量は3.8に設定した。 The gel loading density (loading amount per unit area) in primary drying is 20.6 kg / m 2 (loading density in terms of dry matter is 7.6 kg / m 2 ), and loading in terms of dry matter in secondary drying. The density was set at 28.9 kg / m 2 . That is, when the load per unit area in terms of dry matter in primary drying is 1, the load per unit area in terms of dry matter in secondary drying is set to 3.8.

前段乾燥機51出口から排出される乾燥途中品の含水率は32質量%であり、サラサラと流動性のある顆粒物であった。   The moisture content of the product in the middle of drying discharged from the outlet of the pre-stage dryer 51 was 32% by mass, and it was a granule that was smooth and fluid.

後段乾燥機52より排出される乾物の温度は61℃であった。得られた該乾物の含水率は2.1質量%であった。   The temperature of the dry matter discharged from the latter-stage dryer 52 was 61 ° C. The water content of the obtained dry matter was 2.1% by mass.

重合体粉末(E−1)の物性を参考例1と同様に測定した結果、溶液粘度が640mPa・sであり、不溶解分が0.36質量%であり、ハンター白色度が90.3%であった。   The physical properties of the polymer powder (E-1) were measured in the same manner as in Reference Example 1. As a result, the solution viscosity was 640 mPa · s, the insoluble content was 0.36% by mass, and the Hunter whiteness was 90.3%. Met.

本発明の水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法は、ケーキング(凝集)を抑制し、かつ乾燥効率が高く、短時間で乾燥を行うことができる。よって、得られる水溶性重合体は、架橋反応等の副反応が起こり難く、不溶解成分が少なく着色が少ない。このため、水溶性重合体含水ゲルの乾燥に好適に適用することができる。   The method for drying a water-soluble polymer-containing gel of the present invention suppresses caking (aggregation), has high drying efficiency, and can be dried in a short time. Therefore, the obtained water-soluble polymer hardly undergoes side reactions such as a crosslinking reaction, has few insoluble components, and has little coloring. For this reason, it can be suitably applied to the drying of the water-soluble polymer hydrogel.

本実施の形態に係る乾燥方法で用いられる設備の一例の概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of an example of the equipment used with the drying method which concerns on this Embodiment. 合成例1で用いられる(メタ)アクリル酸(塩)系水溶性重合体を製造するための反応装置の概略構成を示す平面図である。1 is a plan view showing a schematic configuration of a reaction apparatus for producing a (meth) acrylic acid (salt) -based water-soluble polymer used in Synthesis Example 1. FIG. 図1の反応装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the reaction apparatus of FIG. 合成例4で用いられる(メタ)アクリル酸(塩)系水溶性重合体を製造するための反応容器の概略構成を示す側面図である。It is a side view which shows schematic structure of the reaction container for manufacturing the (meth) acrylic acid (salt) type water-soluble polymer used in the synthesis example 4. 合成例4で用いられる(メタ)アクリル酸(塩)系水溶性重合体を製造するための一次反応における反応装置の概略構成を示す側面図である。It is a side view which shows schematic structure of the reaction apparatus in the primary reaction for manufacturing the (meth) acrylic acid (salt) type water-soluble polymer used in the synthesis example 4. 合成例4で用いられる(メタ)アクリル酸(塩)系水溶性重合体を製造するための二次反応における反応装置の概略構成を示す側面図である。It is a side view which shows schematic structure of the reaction apparatus in the secondary reaction for manufacturing the (meth) acrylic acid (salt) type water-soluble polymer used in the synthesis example 4.

符号の説明Explanation of symbols

51 前段乾燥機(連続式振動乾燥機)
52 後段乾燥機(通気乾燥機)
51 Pre-stage dryer (continuous vibration dryer)
52 Subsequent dryer (aeration dryer)

Claims (11)

二段乾燥による水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法であって、
連続式振動乾燥機を用い、微細化した水溶性重合体含水ゲルを層高が5mm以上50mm以下の範囲内となるように乾燥デッキ上に積載し、該水溶性重合体含水ゲルを4mm以上の振動ストロークで振動させると共に、水溶性重合体含水ゲルに乾燥デッキの下部から熱風を通過させることにより一次乾燥を行なった後に、通気乾燥機を用いて二次乾燥を行うことを特徴とする水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法。
A method of drying a water-soluble polymer-containing gel by two-stage drying,
Using a continuous vibration drier, the fine water-soluble polymer hydrogel was loaded on the drying deck so that the layer height was in the range of 5 mm to 50 mm , and the water-soluble polymer hydrogel was 4 mm or more. The water-soluble polymer is characterized in that it is vibrated by a vibration stroke and subjected to primary drying by passing hot air through the water-soluble polymer hydrated gel from the bottom of the drying deck, followed by secondary drying using a ventilation dryer. A method for drying a polymer hydrous gel.
微細化した上記水溶性重合体含水ゲルを層高が10mm以上40mm以下の範囲内となるように積載することにより一次乾燥を行うことを特徴とする請求項1に記載の水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法。   The water-soluble polymer hydrated gel according to claim 1, wherein the water-soluble polymer hydrated gel is subjected to primary drying by loading the refined water-soluble polymer hydrated gel so that the layer height is within a range of 10 mm to 40 mm. Drying method. 上記振動ストロークが5mm以上10mm以下の範囲内であることを特徴とする請求項1または2に記載の水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法。 The method for drying a water-soluble polymer hydrogel according to claim 1 or 2 , wherein the vibration stroke is in a range of 5 mm to 10 mm. 微細化した上記水溶性重合体含水ゲルは、ダイス径が2mm以上20mm以下の範囲内である押出機から排出された押出ゲルであることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法。 The water-soluble polymer hydrogel was miniaturized, to any one of claims 1-3, characterized in that the die size of extruded gel discharged from the extruder is in the range of 2mm or more 20mm or less A method for drying the water-soluble polymer-containing gel as described. 二次乾燥で用いる上記通気乾燥機は、連続式通気乾燥機であることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法。 The method of drying a water-soluble polymer-containing gel according to any one of claims 1 to 4, wherein the ventilation dryer used for secondary drying is a continuous ventilation dryer. 一次乾燥における熱風の通過線速度が0.5m/s以上2m/s以下の範囲内であることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法。 The water-soluble polymer hydrogel according to any one of claims 1 to 5, wherein the linear velocity of hot air in primary drying is in the range of 0.5 m / s to 2 m / s. Method. 上記水溶性重合体含水ゲルにおける水溶性重合体の質量平均分子量が100万以上2000万以下の範囲内であることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法。 The water-soluble polymer according to any one of claims 1 to 6, wherein a mass average molecular weight of the water-soluble polymer in the water-soluble polymer-containing gel is in the range of 1 million to 20 million. A method for drying a hydrogel. 上記水溶性重合体含水ゲルにおける水溶性重合体は、アクリル酸若しくはその塩を60モル%以上含む単量体組成物を重合して得られる重合体であることを特徴とする請求項1〜の何れか1項に記載の水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法。 Water-soluble polymer in the water-soluble polymer water-containing gel, claim, characterized in that a polymer obtained by polymerizing acrylic acid or monomer composition containing a salt thereof 60 mol% or more 1-7 The method for drying a water-soluble polymer-containing gel according to any one of the above. 一次乾燥における乾燥機出口での上記水溶性重合体含水ゲルの含水率が5質量%以上40質量%以下の範囲内であることを特徴とする請求項1〜の何れか1項に記載の水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法。 The water content of the water-soluble polymer hydrated gel at the outlet of the dryer in primary drying is within a range of 5% by mass or more and 40% by mass or less, according to any one of claims 1 to 8 . A method for drying a water-soluble polymer-containing gel. 乾物換算での単位面積あたりの積載量を、一次乾燥よりも二次乾燥の方を多くすることを特徴とする請求項1〜の何れか1項に記載の水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法。 The drying amount of the water-soluble polymer hydrogel according to any one of claims 1 to 9 , wherein the load per unit area in terms of dry matter is increased in the secondary drying than in the primary drying. Method. 一次乾燥後の水溶性重合体含水ゲルを解砕した後に、二次乾燥することを特徴とする請求項1〜10の何れか1項に記載の水溶性重合体含水ゲルの乾燥方法。 The method for drying a water-soluble polymer hydrated gel according to any one of claims 1 to 10, wherein the water-soluble polymer hydrated gel after primary drying is crushed and then secondarily dried.
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