JP5795813B2 - ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂およびその製造方法 - Google Patents
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Description
(1−1)「吸水性樹脂」
本発明における「吸水性樹脂」とは、水膨潤性水不溶性の高分子ゲル化剤を意味し、以下の物性を有するものをいう。即ち、「水膨潤性」の指標として、ERT441.2−02(2002)で規定されるCRC(無加圧下吸水倍率)が5(g/g)以上、および、「水不溶性」の指標として、ERT470.2−02(2002)で規定されるExt(水可溶分)が50重量%以下の物性を有する高分子ゲル化剤を意味する。
本発明における「ポリアクリル酸(塩)」とは、グラフト成分を任意に含み、繰り返し単位として、アクリル酸および/またはその塩(以下、「アクリル酸(塩)」と称する)を主成分とする重合体を意味する。
「EDANA」とは、欧州不織布工業会(European Disposables and Nonwovens Associations)の略称であり、「ERT」とは、欧州標準(ほぼ世界標準)の吸水性樹脂の測定法(EDANA Recommended Test Methods)の略称である。本発明では、特に断りのない限り、ERT原本(2002年改定/公知文献)に準拠して、吸水性樹脂の物性を測定する。
「CRC」は、Centrifuge Retention Capacity(遠心分離機保持容量)の略称であり、無加圧下吸水倍率(「吸水倍率」と称することもある)を意味する。具体的には、不織布中の吸水性樹脂0.2gについて、大過剰の0.9重量%塩化ナトリウム水溶液に対して、30分間自由膨潤させた後、遠心分離機(250G)で水切りした後の吸水倍率(単位;g/g)である。
「AAP」は、Absorption Against Pressureの略称であり、加圧下吸水倍率を意味する。具体的には、吸水性樹脂0.9gについて、大過剰の0.9重量%塩化ナトリウム水溶液に対して、1時間、2.06kPa(0.3psi)荷重下で膨潤させた後の吸水倍率(単位;g/g)である。なお、本発明では、荷重条件を4.83kPa(0.7psi)に変更して測定した。
「Ext」は、Extractablesの略称であり、水可溶分を意味する。具体的には、吸水性樹脂1.0gについて、0.9重量%塩化ナトリウム水溶液200mlに対して、500rpmで16時間攪拌した後の溶解したポリマー量をpH滴定で測定した値(単位;重量%)である。
「Residual Monomers」は、吸水性樹脂中に残存する単量体(モノマー)量(以下、「残存モノマー」と称する)を意味する。具体的には、吸水性樹脂1.0gについて、0.9重量%塩化ナトリウム水溶液200mlに対して、500rpmで1時間攪拌した後の溶解した残存モノマー量を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で測定した値(単位;ppm)である。
「Moisture Content」は、吸水性樹脂の含水率を意味する。具体的には、吸水性樹脂4.0gについて、105℃で3時間乾燥した際の乾燥減量から算出した値(単位;重量%)である。なお、本願では、吸水性樹脂を1.0g、乾燥温度を180℃にそれぞれ変更して測定した。
「PSD」とは、Particle Size Disributionの略称であり、ふるい分級により測定される粒度分布を意味する。なお、重量平均粒子径(D50)および粒子径分布幅は米国特許第7638570号明細書第27、28カラムに記載された「(3) Mass-Average Particle Diameter (D50) and Logarithmic Standard Deviation (σζ) of Particle Diameter Distribution」と同様の方法で測定する。
吸水性樹脂の「通液性」とは、荷重下または無荷重下での膨潤ゲルの粒子間を通過する液の流れ性のことをいい、代表的な測定方法として、SFC(Saline Flow Conductivity/生理食塩水流れ誘導性)や、GBP(Gel Bed Permeability/ゲル床透過性)がある。
本発明における「酢酸濃度」とは、単量体水溶液や含水ゲル状架橋重合体、吸水性樹脂それぞれに含有される酢酸がすべて酸型で存在した場合の濃度をいう。即ち、酢酸および酢酸塩を合計(酢酸換算)した濃度(例えば、部分中和ポリアクリル酸ナトリウム中の酢酸および酢酸ナトリウムの合計濃度)を指す。なお、酢酸塩(例えば、酢酸ナトリウム/分子量82.03)の濃度は、酢酸の重量(分子量60.05)に重量換算した濃度とする。後述の酢酸濃度の測定条件が酸性(リン酸溶離液を用いた液体クロマトグラフィー)のためである。
本発明における「酢酸濃度低下率」とは、下記式1で定義されるパラメータであって、製品として得られる吸水性樹脂(すなわち、本発明にかかるポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂、または、本発明にかかる製造方法によって製造されたポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂)、および、原料酸として使用されるアクリル酸またはアクリル酸水溶液(すなわち、単量体調製工程に供給されるアクリル酸またはアクリル酸水溶液)に、それぞれ含まれる酢酸量から求められる値(単位;%)である。
本発明における「酢酸除去率」(単位;%)とは、下記式2で定義されるパラメータであって、吸水性樹脂の各工程(単位操作)における酢酸の除去量を規定した値である。また、通常は各工程の前後で、分母に相当する単量体水溶液や含水ゲル状架橋重合体、乾燥重合体の絶対量も重量変化が伴うため、酢酸除去率は重量変化を考慮して下記式2で算出する。
球形度(SPHT)は、下記の式3
として定義される。この球形度(SPHT)は後述の方法で測定される。また、本明細書において、平均球形度とは、ポリマー粒子(本発明にかかるポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂も当該「ポリマー粒子」に含まれる)の最小幅を直径とする球の体積で重みづけられた(体積)平均球形度である。
本明細書において、範囲を示す「X〜Y」は「X以上、Y以下」を意味する。また、特に注釈のない限り、重量の単位である「t(トン)」は「Metric ton(メトリック トン)」を意味し、「ppm」は「重量ppm」または「質量ppm」を意味する。更に、「重量」と「質量」、「重量部」と「質量部」、「重量%」と「質量%」は同義語として扱う。また、「〜酸(塩)」は「〜酸および/またはその塩」、「(メタ)アクリル」は「アクリルおよび/またはメタクリル」をそれぞれ意味する。
本発明に係るポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂の製造方法は、アクリル酸(塩)を主成分とする単量体水溶液を調製する単量体調製工程;
上記単量体水溶液を水溶液重合または噴霧液滴重合で重合することによって、含水ゲル状架橋重合体を得る重合工程;
上記含水ゲル状架橋重合体を乾燥する乾燥工程;
上記乾燥工程後に得られる吸水性樹脂粉末を表面架橋する表面架橋工程、
を順次含む、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂の製造方法であって、
上記単量体調製工程に供給されるアクリル酸またはアクリル酸水溶液中の酢酸濃度が、300〜10000ppm(アクリル酸基準)であり、かつ、上記(1−5)で定義される酢酸濃度低下率が35%以上である。
本発明において、「希釈」とは、上述したように濃度計算において分母に相当する全成分の相対的な増加を意味する。即ち、「酢酸の希釈(希釈法)」とは、原料アクリル酸や含水ゲル状架橋重合体に物質を添加することによって最終製品である吸水性樹脂の重量を増加させ、当該吸水性樹脂中の酢酸濃度を低下させる方法をいう。
本発明において、「酢酸の除去(除去法)」とは、吸水性樹脂の製造過程において、酢酸を系外に除去する方法をいう。当該除去法には、洗浄、抽出、加熱による揮発等の操作があり、中でも加熱による重合体からの除去が好ましい。酢酸(沸点118℃)は、好ましくは100℃以上、より好ましくは沸点以上の加熱によって、系外に除去される。
本発明では、上述した手法を用いて酢酸濃度を低下させるが、好ましくは重合工程以降の工程、より好ましくは重合工程、乾燥工程、表面架橋工程および再加湿工程の中から1つ以上の工程、更に好ましくは2つ以上の工程、特に好ましくは3つ以上の工程、最も好ましくは4つすべての工程で、酢酸濃度を低下させる。なお、除去法によって系外に除去された酢酸や、その他、必要により水やアクリル酸は、その一部を単量体にリサイクルすることが好ましく、重合工程に供給される単量体水溶液に再使用される。
本発明のポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂の製造方法において、その前段階として(精製(超高純度)アクリル酸を購入する場合はアクリル酸メーカーにおいて)、アクリル酸の精製工程を有する。
本発明のアクリル酸の精製工程で得られるアクリル酸は、酢酸を300〜10000ppm含有するが、精製効率の観点から、下限値は、400ppm以上、500ppm以上、800ppm以上、1000ppm以上、1300ppm以上、1500ppm以上の順に好ましく、2000ppm以上が特に好ましい。一方、上記アクリル酸中の酢酸濃度の上限値は、吸水性樹脂の臭気や可溶分、吸水性能等の観点から7000ppm以下が好ましく、5000ppm以下がより好ましく、3000ppm以下が更に好ましい。
本発明のアクリル酸の精製工程で得られるアクリル酸は、酢酸以外の飽和カルボン酸として、例えば、蟻酸、プロピオン酸を含みうる。
本発明のアクリル酸の精製工程において、アクリル酸の重合防止剤としてメトキシフェノール類を使用する。具体的には、o−,m−,p−メトキシフェノールや、メチル基、t−ブチル基、水酸基等の置換基を1個または2個以上有するメトキシフェノール類が例示される。これらの中でも、p−メトキシフェノールが好ましく使用される。
一般的にアクリル酸中には種々の不純物が含まれている。例えば、上述した酢酸やプロピオン酸、更には蟻酸等の飽和有機酸や、メトキシフェノール類以外に、下記の微量成分を含み得る(以下、微量成分の重量基準はアクリル酸中の酢酸と同じ)。
本工程は、アクリル酸(塩)を主成分として含む水溶液(単量体水溶液)を調製する工程である。
本工程に供給されるアクリル酸としては、上述した精製工程で得られたアクリル酸単独でもよく、他のアクリル酸と混合したものでもよい。また、これらのアクリル酸は水溶液として本工程に供給してもよい。
本発明において、アクリル酸(塩)と共に他の単量体を併用することもできる。当該他の単量体としては、水溶性または疎水性の不飽和単量体が挙げられる。より具体的には、メタクリル酸、(無水)マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、ビニルスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリロキシアルカンスルホン酸およびそのアルカリ金属塩、N−ビニル−2−ピロリドン、N−ビニルアセトアミド、(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、イソブチレン、ラウリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
本発明で得られる吸水性樹脂は、アクリル酸(塩)を架橋重合したポリアクリル酸(塩)であるが、当該ポリアクリル酸(塩)を得るために、アクリル酸を塩基性組成物で中和する工程(中和工程)を有することが好ましい。
本発明の中和工程として、単量体としてのアクリル酸に対する中和、または、アクリル酸を架橋重合して得られる含水ゲル状架橋重合体に対する中和(後中和工程)が含まれる。いずれの場合であっても、中和工程は連続式でもバッチ式でも適用することができるが、好ましくは連続式である。好ましい装置、塩基性組成物、温度条件、滞留時間等の中和条件については、国際公開第2009/123197号や米国特許出願公開第2008/0194863号に開示された内容が好ましく適用される。
本発明で使用される内部架橋剤としては、例えば、N,N'−メチレンビスアクリルアミド、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリオキシエチレン)トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、(ポリオキシエチレン)グリセロールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(β−アクリロイルオキシプロピオネート)、トリメチロールプロパントリ(β−アクリロイルオキシプロピオネート)、ポリ(メタ)アリロキシアルカン、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ブタンジオール、エリスリトール、キシリトール、ソルビトール、ポリエチレングリコール等が挙げられる。
本発明においては、単量体水溶液を調製する際に、上述した物質以外に下記の物質を添加することもできる。具体的には、吸水性樹脂の諸物性を改善することを目的として、水溶性樹脂または吸水性樹脂を好ましくは0〜50重量%、より好ましくは0〜20重量%添加したり、各種の発泡剤(例えば、炭酸塩、アゾ化合物、気泡等)、界面活性剤、キレート剤、連鎖移動剤等を好ましくは0〜5重量%、より好ましくは0〜1重量%を添加したりすることもできる。
単量体調製工程において、上述した各物質を混合することで単量体水溶液を調製する。その際、単量体水溶液中の単量体成分の濃度としては特に限定されないが、吸水性樹脂の物性の観点から10〜70重量%とすることが好ましく、15〜65重量%がより好ましく、30〜55重量%が更に好ましい。なお、当該濃度は、水溶液の温度や単量体の組成によって適宜決定され、上記範囲内で飽和濃度以下であることが好ましいが、単量体(例えば、アクリル酸塩)の飽和水溶液濃度を超えた単量体スラリー(例えば、固体のアクリル酸ナトリウムが単量体水溶液に一部分散した状態)で重合することもできる。
本工程は、上記単量体調製工程で得られたアクリル酸(塩)系単量体水溶液を重合させて含水ゲル状架橋重合体(以下、「含水ゲル」とも称する)を得る工程である。
本発明における重合形態は、水溶液重合、噴霧液滴重合、スラリー重合等、公知の重合方法を適用することができる。
本発明の重合工程における酢酸の除去方法として、第1の方法は、固形分濃度が30〜55重量%の単量体水溶液について、重合前後の固形分上昇幅(下記式4)で規定される固形分上昇度を好ましくは1〜15重量%、より好ましくは2〜14重量%、更に好ましくは3〜13重量%、特に好ましくは4〜12重量%、最も好ましくは5〜11重量%とする発泡重合または細粒化重合である。
本発明の重合工程における酢酸の除去方法として、第2の方法は、固形分濃度が30重量%未満の単量体水溶液、換言すれば、中和率30モル%以下の未中和または部分中和のアクリル酸を重合することであり、当該重合によって、当該単量体水溶液が含有する酢酸の少なくとも一部が除去される。更に、重合工程以降において、含水ゲルを中和する後中和工程を更に含むことが好ましい。
上記第1の方法や第2の方法以外のその他の重合方法においても、重合時に酢酸を揮発させるためには、重合温度(最高到達温度)を好ましくは95℃以上、より好ましくは100℃以上、更に好ましくは105℃以上とする。また、得られる吸水性樹脂の物性の観点から、重合温度の上限は好ましくは140℃以下、より好ましくは130℃以下である。なお、酢酸除去の観点から、重合温度(最高到達温度)にはなるべく短時間で到達することが好ましく、具体的には20分以下が好ましく、5分以下がより好ましく、3分以下が更に好ましい。
本発明で使用される重合開始剤は、重合形態等によって適宜選択されるため、特に限定されないが、例えば、熱分解型重合開始剤、光分解型重合開始剤またはこれらの重合開始剤の分解を促進する還元剤を併用したレドックス系重合開始剤等が挙げられる。
本発明で適用される重合方法は、特に限定されないが、吸水特性や重合制御の容易性等の観点から、単量体水溶液を気相中に分散させる噴霧液滴重合、単量体水溶液を直接重合させる水溶液重合が好ましく、水溶液重合がより好ましい。中でも、連続水溶液重合が特に好ましく、連続ベルト重合でも連続ニーダー重合の何れでもよい。なお、単量体水溶液の飽和濃度を超えて単量体が分散状態で重合する形態をスラリー重合という場合もあるが、当該スラリー(水分散液)重合は、本発明の水溶液重合に含まれる概念である。
本工程は、上記重合工程で得られた含水ゲルを、例えば、ニーダー、ミートチョッパー、カッターミル等のゲル粉砕機を用いてゲル粉砕し、粒子状の含水ゲル(以下、「粒子状含水ゲル」と称する)を得る工程である。なお、上記重合工程がニーダー重合の場合、重合工程とゲル粉砕工程が同時に実施されている。
本工程は、上記重合工程および/またはゲル粉砕工程で得られた粒子状含水ゲルを所望する樹脂固形分量となるまで乾燥させることによって、乾燥重合体を得る工程である。なお、当該樹脂固形分は、乾燥減量(粒子状含水ゲル1gを180℃で3時間加熱した際の重量変化)から求められ、80重量%以上が好ましく、85〜99重量%がより好ましく、90〜98重量%が更に好ましく、92〜97重量%が特に好ましい。
本発明における乾燥形態は特に限定されず、加熱乾燥、例えば、熱風乾燥、減圧乾燥、赤外線乾燥、マイクロ波乾燥、高温の水蒸気を用いた高湿乾燥、ドラムドライヤー、パドルドライヤー等、公知の乾燥方法を適用することができるが、中でも、加熱乾燥、熱風乾燥、高温の水蒸気を用いた高湿乾燥がより好ましい。乾燥工程での加熱方法としては、熱風伝熱、輻射伝熱(例えば、赤外線等)、伝導伝熱(例えば、加熱壁面等)、誘電加熱(例えば、マイクロ波等)等が挙げられる。これら種々の乾燥方法の中でも、後述する熱風乾燥が特に好ましい。
本発明の乾燥工程における酢酸の除去方法として、第1の方法は、乾燥工程に供給される粒子状含水ゲルの重量平均粒子径(D50)を350〜2000μm、かつ、粒度分布の対数標準偏差(σζ)を0.2〜1.5とすることであり、当該粒度を有する粒子状含水ゲルを乾燥することによって、粒子状含水ゲルが含有する酢酸の少なくとも一部が除去される。
本発明の乾燥工程における酢酸の除去方法として、第2の方法は、固形分濃度が50重量%以下の粒子状含水ゲルを熱風乾燥することであり、当該乾燥によって、含有する酢酸の少なくとも一部が除去される。つまり、粒子状含水ゲルが含有する酢酸の少なくとも一部が除去される。粒子状含水ゲルの固形分濃度を下げて乾燥させることで酢酸が揮発しやすくなり、効率的に酢酸を除去することができる。なお、好ましい固形分濃度は25〜45重量%である。
本発明の乾燥工程における酢酸の除去方法として、第3の方法は、粒子状含水ゲルに乾燥助剤を添加して乾燥することであり、当該乾燥によって、含有する酢酸の少なくとも一部が除去される。つまり、粒子状含水ゲルが含有する酢酸の少なくとも一部が除去される。乾燥助剤を添加することで、乾燥時のゲル粒子間の空隙がより広く保たれるため、効率的に酢酸を除去することができる。
本発明の乾燥工程における酢酸の除去方法として、第4の方法は、乾燥工程において、乾燥温度を165〜230℃として、粒子状含水ゲルを5分間以上乾燥する方法である。第5の方法は、乾燥工程において、乾燥時間の50%以上で、雰囲気露点を50〜100℃とすること、または、圧力を大気圧に対して0.1〜5%の減圧下とする乾燥方法である。
本発明の乾燥工程では、特に限定されないが、例えば、加熱乾燥、代表的には熱風乾燥、減圧乾燥、流動層乾燥、赤外線乾燥、マイクロ波乾燥、ドラムドライヤー乾燥、高温の水蒸気を用いた高湿乾燥等、種々の乾燥方法が適用される。これらの中でも、酢酸の除去のしやすさや吸水性能の観点から、露点温度が好ましくは40〜100℃、より好ましくは50〜90℃の気体を使用する熱風乾燥が特に好ましく、更に下記温度での熱風乾燥が好ましい。
本工程は、上記乾燥工程で得られた乾燥重合体を粉砕し(粉砕工程)、所定範囲の粒度に調整して(分級工程)、吸水性樹脂粉末(表面架橋を施す前の吸水性樹脂を便宜上「吸水性樹脂粉末」と称する)を得る工程である。
本工程は、上述した工程を経て得られる吸水性樹脂粉末の表面層(吸水性樹脂粉末の表面から数10μmの部分)に、更に架橋密度の高い部分を設ける工程であり、吸水性樹脂粉末と表面架橋剤溶液とを混合して混合物を得る混合工程、当該混合物を加熱処理する加熱処理工程、必要により、加熱処理された混合物を冷却する冷却工程から構成される。
本発明における表面架橋工程での酢酸除去方法として、下記の何れか1つの方法を行えばよく、好ましくは下記の何れか2つの方法、より好ましくは下記の何れか3つの方法、更に好ましくは下記4つの方法を、同時に行うことによって、酢酸の少なくとも一部が除去される。
本発明の表面架橋工程における酢酸の除去方法として、第1の方法は、酸性化合物との共存下で表面架橋を行う方法であり、当該方法によって、含有する酢酸の少なくとも一部が除去される。つまり、第1の方法は、酸性化合物との共存下で吸水性樹脂粉末の表面架橋を行う方法であり、当該方法によって、吸水性樹脂粉末が含有する酢酸の少なくとも一部が除去される。
本発明の表面架橋工程における酢酸の除去方法として、第2の方法は、表面架橋剤の添加後、加熱温度を165〜230℃で5分間以上加熱する方法であり、この方法によって、含有される酢酸の少なくとも一部が除去される。
本発明の表面架橋工程における酢酸の除去方法として、第3の方法は、表面架橋剤の添加後、加熱処理時間の50%以上で水蒸気を存在させる方法であり、この方法によって、含有する酢酸の少なくとも一部が除去される。つまり、水蒸気を存在させること、特に水蒸気を加熱処理機(反応機)に導入することによって、吸水性樹脂粉末に含有される酢酸の少なくとも一部が除去される。
本発明の表面架橋工程における酢酸の除去方法として、第4の方法は、表面架橋剤の添加後、つまり、上記吸水性樹脂粉末に表面架橋剤溶液を添加した後、加熱処理時間の50%以上で、圧力を大気圧に対して0.1〜5%の減圧下とする方法であり、この方法によって、含有する酢酸の少なくとも一部が除去される。つまり、上記吸水性樹脂粉末に含有される酢酸の少なくとも一部が除去される。表面架橋剤溶液を添加して再湿潤(水の添加により含水率をアップさせる)した後、微減圧とすることで、効率的に酢酸を除去することができる。なお、好ましい減圧度は0.5〜5%、更には1〜3%の範囲である。
本発明で使用され得る表面架橋剤としては、特に限定されないが、例えば、種々の有機または無機の表面架橋剤が挙げられる。これらの中でも吸水性樹脂の物性や表面架橋剤の取扱性の観点から、カルボキシル基と反応し得る表面架橋剤が好ましく挙げられる。
本発明の実施形態においては、上記表面架橋剤を水に溶解させて得られる表面架橋剤溶液を吸水性樹脂粉末に添加し混合することが好ましい。この場合、水の使用量としては、吸水性樹脂粉末の含水率にもよるが、吸水性樹脂粉末100重量部に対して、0.5〜20重量部が好ましく、0.5〜10重量部がより好ましい。
本発明の表面架橋工程での表面架橋剤溶液の添加・混合方法は、特に限定されないが、溶媒としての水、親水性有機溶媒またはこれらの混合物を予め用意した後、吸水性樹脂粉末に対して、噴霧または滴下して添加し混合することが好ましく、噴霧して添加し混合することがより好ましい。
上述した表面架橋剤溶液を添加・混合された吸水性樹脂粉末は加熱処理され、その後、必要に応じて冷却処理される。
本工程は、上記表面架橋工程で得られた吸水性樹脂粒子に、下記の多価金属塩化合物、ポリカチオン性ポリマー、キレート剤、無機還元剤、ヒドロキシカルボン酸化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の添加剤を添加する工程である。また、上記吸水性樹脂粒子に水を添加する工程も再加湿工程に含まれる。
本発明における再加湿工程での酢酸除去方法として、下記の何れか1つの方法を行えばよく、好ましくは下記の何れか2つの方法、より好ましくは下記3つの方法を、同時に行うことで、酢酸の少なくとも一部が除去される。
本発明の再加湿工程における酢酸の除去方法として、第1の方法は、表面架橋後に得られる吸水性樹脂100重量部に対して、水を0.5〜15重量部添加した後に加熱処理する方法であり、この方法によって、含有する酢酸の少なくとも一部が除去される。水を添加して再湿潤(水の添加による含水率アップ)した後、加熱処理することで、効率的に酢酸を除去することができる。
本発明の再加湿工程における酢酸の除去方法(酢酸除去率の向上方法)として、第2の方法は、上記再加湿工程において、多価金属イオンを添加する方法、つまり、表面架橋後に得られる吸水性樹脂に多価金属イオンを添加する方法であり、この方法によって、含有する酢酸の少なくとも一部が除去または不溶化される。
本発明の再加湿工程における酢酸の除去方法として、第3の方法は、再加湿された吸水性樹脂の温度を65〜99℃の範囲で、5分間以上(上限は2時間程度)保持する方法であり、この方法によって、含有する酢酸の少なくとも一部が除去される。加熱することで、酢酸が蒸発しやすくなるため、より効率的に酢酸を除去することができる。多価金属イオンを用いた場合は、上記吸水性樹脂と水との混合性がさらに向上するため、酢酸をより効率的に除去することができる。
本発明で使用できる多価金属塩化合物は、種々の無機または有機の多価金属塩化合物が挙げられ、中でも、アルミニウム、ジルコニウム、鉄、チタン、カルシウム、マグネシウム、亜鉛等の多価金属塩化合物が挙げられる。当該多価金属塩化合物により、上記の多価金属イオンが供給される。
本発明で使用できるカチオン性ポリマーは、アミノ基を有するカチオン性ポリマーが好ましく、水溶性のカチオン性ポリマーがより好ましく、中でも、25℃の水に対して2重量%以上、更には5重量%以上の水溶性を有するカチオン性ポリマーが更に好ましい。
本発明において、得られる吸水性樹脂の着色防止や劣化防止の観点から、キレート剤を更に添加することができる。
本発明において、得られる吸水性樹脂の着色防止や劣化防止、残存モノマー低減の観点から、無機還元剤を更に添加することができる。
本発明において、得られる吸水性樹脂の着色防止の観点から、α−ヒドロキシカルボン酸化合物を更に添加することができる。なお、「α−ヒドロキシカルボン酸化合物」とは、分子内にヒドロキシル基を有するカルボン酸またはその塩のことで、α位にヒドロキシル基を有するヒドロキシカルボン酸である。
上述した添加剤以外の添加剤を、吸水性樹脂に種々の機能を付与させるため、添加することができる。かような添加剤として具体的には、界面活性剤、リン原子を有する化合物、酸化剤、有機還元剤、シリカや金属石鹸等の水不溶性の無機または有機粉末、消臭剤、抗菌剤、パルプや熱可塑性繊維等が挙げられる。なお、上記界面活性剤は、国際公開第2005/075070号に開示された界面活性剤が好ましく適用される。
上述した工程以外に、蒸発モノマーのリサイクル工程、造粒工程、微粉除去工程等を必要に応じて設けることができる。また、輸送工程、貯蔵工程、梱包工程、保管工程等の1種または2種以上の工程を更に含んでもよい。
本発明に係る吸水性樹脂は、酢酸含有量(酢酸濃度)が100〜7000ppmで、プロピオン酸含有量(プロピオン酸濃度)が300ppm未満、残存モノマー(残存モノマー濃度)が500ppm未満、重量平均粒子径(D50)が300〜600μm、粒子径の対数標準偏差、つまり粒度分布の対数標準偏差(σζ)が0.20〜0.50、球形度が0.65以上であることを特徴とする。また、本発明の吸水性樹脂は、C2〜C3の有機カルボン酸量および粒度を制御することによって、実使用時の酸臭が少なく、優れた吸水特性を有するようになる。更に、臭気や実使用時の物性の観点から、当該吸水性樹脂を衛生用品、特に紙オムツに使用する場合には、上述した中和率や塩を満たした上で、上記の物性以外に、下記の(3−1)〜(3−13)の少なくとも1つ以上、好ましくは加圧下吸水倍率(AAP)を含めた2つ以上、より好ましくは3つ以上の物性を、所望する範囲に制御することが望まれる。
本発明の吸水性樹脂の無加圧下吸水倍率(CRC)は、5(g/g)以上が好ましく、15(g/g)以上がより好ましく、25(g/g)以上が更に好ましい。上限値は特に限定されないが、70(g/g)以下が好ましく、50(g/g)以下がより好ましく、40(g/g)以下が更に好ましい。
本発明の吸水性樹脂の加圧下吸水倍率(AAP)は、20(g/g)以上が好ましく、22(g/g)以上がより好ましく、23(g/g)以上が更に好ましく、24(g/g)以上が特に好ましく、25(g/g)以上が最も好ましい。上限値は特に限定されないが、30(g/g)以下が好ましい。
本発明の吸水性樹脂の生理食塩水流れ誘導性(SFC)は、50(×10−7・s・cm3・g−1)以上が好ましく、60(×10−7・s・cm3・g−1)以上がより好ましく、70(×10−7・s・cm3・g−1)以上がより好ましく、80(×10−7・s・cm3・g−1)以上が更に好ましい。上限値は特に限定されないが、3000(×10−7・s・cm3・g−1)以下が好ましく、2000(×10−7・s・cm3・g−1)以下がより好ましい。
本発明の吸水性樹脂の含水率は、0重量%を超えて15重量%以下が好ましく、1〜13重量%がより好ましく、2〜10重量%が更に好ましく、2〜9重量%が特に好ましい。上記含水率を上記範囲に制御することで、粉体特性(例えば、流動性、搬送性、耐ダメージ性等)に優れた吸水性樹脂を得ることができる。
本発明の吸水性樹脂の残存モノマー(残存モノマー濃度)は、安全性の観点から、0〜500ppmが好ましく、0〜400ppmがより好ましく、0〜300ppmが更に好ましい。上記残存モノマーを上記範囲に制御することで、皮膚等への刺激が軽減される吸水性樹脂を得ることができる。さらに残存モノマーを原因とする臭いも低減できる。
本発明の吸水性樹脂の酢酸含有量(酢酸濃度)は、100〜7000ppmであり、100〜5000ppm、100〜2000ppm、150〜1500ppm、200〜1000pmの順に好ましく、特に好ましくは400〜1000ppmである。
本発明の吸水性樹脂の酢酸含有量(ppm)とプロピオン酸含有量(ppm)の比は、当該酢酸含有量が当該プロピオン酸含有量の3倍以上であることが好ましく、4倍以上がより好ましく、5倍以上がさらに好ましく、6倍以上が特に好ましい。プロピオン酸臭は独特の不快臭があり、酸解離定数(PKa)が酢酸<プロピオン酸であるからプロピオン酸は酢酸よりも十分少ない方がよい。
本発明の吸水性樹脂の水可溶分(Ext)は、35重量%以下が好ましく、25重量%以下がより好ましく、15重量%以下が更に好ましい。また、下限値としては0重量%であるが、他の物性(例えば、CRC)とのバランスを考慮して、3重量%以上、更には5重量%以上でもよい。
本発明の吸水性樹脂の吸水速度(FSR)は、0.10(g/g/s)以上が好ましく、0.15(g/g/s)以上がより好ましく、0.20(g/g/s)以上が更に好ましく、0.25(g/g/s)以上が特に好ましい。上限値は通液性とのバランスや、酸臭を抑えるために吸水性樹脂の表面積を小さくする観点から、1.0(g/g/s)以下が好ましく、0.5(g/g/s)以下がより好ましく、0.4(g/g/s)以下がさらに好ましく、0.35(g/g/s)以下が特に好ましい。
本発明の吸水性樹脂の重量平均粒子径(D50)は300〜600μmであり、350〜600μmが好ましく、400〜600μmがより好ましく、400〜500μmが更に好ましい。
本発明の吸水性樹脂の初期色調は、ハンターLab表色系において、L値が88以上が好ましく、89以上がより好ましく、90以上が更に好ましい。上限値は100であるが、少なくとも88を示せば色調による問題は発生しない。また、a値は−3〜3が好ましく、−2〜2がより好ましく、−1〜1が更に好ましい。更に、b値は0〜12が好ましく、0〜10がより好ましく、0〜9が更に好ましい。なお、上記L値は100に近づくほど白色度が増し、a値およびb値は0に近づくほど低着色で実質的に白色となる。
本発明の吸水性樹脂の経時色調は、ハンターLab表色系において、L値が80以上が好ましく、81以上がより好ましく、82以上が更に好ましく、83以上が特に好ましい。上限値は100であるが、少なくとも80を示せば色調による問題は発生しない。また、a値は−3〜3が好ましく、−2〜2がより好ましく、−1〜1が更に好ましい。更に、b値は0〜15が好ましく、0〜12がより好ましく、0〜10が更に好ましい。なお、上記L値は100に近づくほど白色度が増し、a値およびb値は0に近づくほど低着色で実質的に白色となる。
本発明の吸水性樹脂の平均球形度は、0.65以上であり、0.68〜0.82が好ましく、0.70〜0.80がより好ましい。平均球形度が0.65未満の場合、過度に表面積が大きくなり酸臭が臭いやすくなる。一方平均球形度が0.82を超えると取扱いがしにくくなる虞がある。
本発明の吸水性樹脂の内部気泡率は、ゲル粉砕等により制御されて0.1〜3.0とすることが好ましく、0.3〜2.5とすることがより好ましく、0.5〜2.0とすることが特に好ましい。上記内部気泡率に制御することで、衝撃等の機械的ダメージによる微粉発生が少なくなり、物性や臭気低減の観点から好ましい。なお、内部気泡率を過度に小さくすると、本発明の製造方法(発泡重合や熱風乾燥等)が使用できず、他の物性とのバランスが悪化するため、また、吸水速度(例えばFSR)が低下するため、好ましくない。
本発明の吸水性樹脂中の疎水性溶媒含有量は10ppm未満が好ましく、5ppm未満がより好ましく、1ppm未満が更に好ましい。なお、疎水性溶媒含有量の測定にはヘッドスペースガスクロマトグラフ質量分析法や検知管(炭化水素用)等が用いられる。
本発明の吸水性樹脂の用途としては特に限定されないが、好ましくは紙オムツ、生理用ナプキン、失禁パッド等の衛生用品の吸収体に使用され得る。特に、原料由来の臭気、着色等が問題となっていた高濃度紙オムツ(紙オムツ1枚あたりの吸水性樹脂の使用量が多いもの)の吸収体として使用することができる。更に、上記吸収体の上層部に使用される場合に、顕著な効果が期待できる。
(1)アクリル酸(塩)を主成分とする単量体水溶液を調製する単量体調整工程、上記単量体水溶液を重合する重合工程、上記重合工程で得られる含水ゲル状架橋重合体を乾燥する乾燥工程、上記乾燥工程後に得られる吸水性樹脂粉末を表面架橋する表面架橋工程を順次含む、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂の製造方法であって、上記単量体調製工程に供給されるアクリル酸またはアクリル酸水溶液中の酢酸含有量が300〜10000ppmであり、かつ、下記式で定義される酢酸濃度低下率が30%以上であることを特徴とする、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂の製造方法。
(酢酸濃度低下率)(%)={1−(吸水性樹脂中の酢酸濃度)/(アクリル酸またはアクリル酸水溶液中の酢酸濃度)}×100
ただし、式中、(吸水性樹脂中の酢酸濃度)は製品として得られる吸水性樹脂中の酢酸濃度であり、また、(アクリル酸またはアクリル酸水溶液中の酢酸濃度)は上記単量体調製工程に供給されるアクリル酸またはアクリル酸水溶液中の酢酸濃度である。
(a)無加圧下吸水倍率(CRC)
本発明の吸水性樹脂の無加圧下吸水倍率(CRC)は、ERT441.2−02に従って測定した。
本発明の吸水性樹脂の加圧下吸水倍率(AAP)は、荷重条件を4.83kPa(0.7psi)に変更した以外、ERT442.2−02に従って測定した。
本発明の吸水性樹脂の生理食塩水流れ誘導性(SFC)は、米国特許第5669894号明細書に開示された測定方法に従って測定した。
本発明の吸水性樹脂および含水ゲル状架橋重合体の含水率は、吸水性樹脂を4.0gから1.0g、乾燥温度を105℃から180℃にそれぞれ変更した以外は、ERT430.2−02に従って測定した。なお、上記含水ゲル状架橋重合体は粒子状態に解砕されたものを使用する。
本発明の吸水性樹脂の残存モノマーは、ERT410.2−02に従って測定した。なお、残存モノマー以外の微量成分(例えば、酢酸等)についても、ERT410.2−02に準拠して測定した。
本発明の吸水性樹脂の水可溶分は、ERT470.2−02に従って測定した。
本発明の吸水性樹脂の吸水速度(FSR)は、以下の手法により測定した。
本発明の吸水性樹脂の粒度は、国際公開第2004/69915号やEDANA ERT420.2−02に開示されている測定方法に準じて、標準篩を用いて測定される。なお、標準篩の種類を適宜追加してもよく、本発明では目開きが850、710、600、500、425、300、212、150、45μmの標準篩を使用した。
本発明の吸水性樹脂の官能試験1(臭気評価)は、以下の手法により測定した。
本発明の吸水性樹脂の官能試験2は(i)官能試験1において吸水性樹脂に吸収させる液を生理食塩水から人工尿に変更した。なお人工尿はいわゆるJayco人工尿(米国;販売Jayco社)〔組成;塩化カリウム2.0g、硫酸ナトリウム2.0g、燐酸2水素アンモニウム0.85g、燐酸1水素アンモニウム0.15g、塩化カルシウム0.19g、塩化マゲネシウム0.23gを無水塩として蒸留水との全量が1000g〕を用いた。
本発明の吸水性樹脂の原料として用いるアクリル酸に含まれる微量成分の定量は、ガスクロマトグラフィーを用いて行った。検出器には、水素炎イオン検出器(FID)を用いた。なお、当該測定方法によって、酢酸やプロピオン酸を定量することができ、その検出限界は1ppmである。
本発明の吸水性樹脂の見かけ密度は、米国特許公開2012/0258851号公報の26ページの「Apparent Density」(対応日本語特許文献:国際特許公開2011/78298号パンフレット)に従い見かけ密度を測定した。
本発明の吸水性樹脂の真密度は、米国特許公開2012/0258851号公報の26ページの「Real Density」(対応日本語特許文献:国際特許公開2011/78298号パンフレット)に従い真密度を測定した。
本発明の吸水性樹脂の内部気泡率は上記[見かけ密度]に記載した方法で測定した見かけ密度(これをρ1[g/cm3]とする)、及び上記[真密度]に記載した方法で測定した真密度(これをρ2[g/cm3]とする)を用いて、吸水性樹脂の内部気泡率を下記式に従って算出した。
(p)平均球形度
球形度(SPHT)は、吸水性樹脂を顕微鏡(倍率10倍)で撮影して吸水性樹脂の画像を取得し、画像解析ソフト(WinROOF Ver.6.1.1)を用いて粒子ごとに円形度と球体積を求めた。本明細書において、平均球形度とは、上述のようにポリマー粒子の最小幅を直径とする球体積で重みづけられた(体積)平均球形度である。
プロピレンを接触気相酸化して得られたガス状のアクリル酸を水で捕集し、70重量%のアクリル酸水溶液を連続的に得た。続いて、無堰多孔板50段を有する蒸留塔(共沸脱水塔)の塔頂からトルエン、当該蒸留塔の中段から当該アクリル酸水溶液を供給して共沸脱水蒸留を行い、塔底から粗製アクリル酸を得た。
上記製造例1において、共沸脱水塔の無堰多孔板の段数を50段から45段に変更した以外は、製造例1と同様の操作を行い、純度99重量%以上のアクリル酸組成物(a2)を得た。
上記製造例1で得られたアクリル酸組成物(a1)と上記製造例2で得られたアクリル酸組成物(a2)とを重量比2:3の割合で同一タンクに供給して混合し、平均滞留時間4時間でタンクから抜き出して、アクリル酸組成物(a3)を得た。
製造例1で得られる70重量%のアクリル酸水溶液を晶析することにより、アクリル酸組成物(a4)を得た。当該アクリル酸組成物(a4)中の不純物としては、酢酸が1470ppm、プロピオン酸が270ppm、アクリル酸ダイマーが90ppm、プロトアネモニン(PAN)およびアルデヒド分がN.D(検出限界以下/1ppm以下)であった。また、p−メトキシフェノールを添加して、その含有量を70ppmに調整した。
上記製造例3で得られたアクリル酸組成物(a3)に、市販のプロピオン酸(東京化成工業(株)/製品コード;P0500)を添加して、プロピオン酸の含有量を特許文献12(米国特許出願公開第2008/214750号)の例3と同じ、300ppmとした(酢酸濃度は1200ppm)。なお、得られたアクリル酸組成物をアクリル酸組成物(a3+ProA)と表記する。
上記製造例2で得られたアクリル酸組成物(a2/酢酸濃度1800ppm)216重量部、48.5重量%の水酸化ナトリウム水溶液186重量部、純水186重量部、10重量%のポリエチレングリコールジアクリレート(n=9)水溶液12.5重量部および1重量%のエチレンジアミンテトラメチレンリン酸水溶液5.3重量部を連続的にミキサーに供給して混合し、中和率75モル%で濃度43重量%の単量体水溶液(1)を得た。なお、上記水酸化ナトリウム水溶液中には、鉄分が3ppm(Fe2O3換算/測定値)含有していた。なお、ここで、アクリル酸(分子量72)に対して単量体の平均分子量は88.5であり、ここで、酢酸含有量は希釈される。
実施例1において、アクリル酸組成物(a2)の代わりに、酢酸1200ppmを含む製造例3で得られたアクリル酸組成物(a3)を使用した以外は実施例1と同様の操作を行って、吸水性樹脂粉末(2)を得た。得られた吸水性樹脂粉末(2)は、含水率が3.8重量%、CRCが34g/g、水可溶分が8.3重量%であった。
実施例1において、表面架橋剤溶液を水15g、プロピレングリコール3.5gおよび1,4−ブタンジオール1.5gに変更し、更に加熱処理条件を加熱温度;200℃、加熱時間;40分間、大気圧に対して0.2%の微減圧とし、また更に、シリカを27重量%の硫酸アルミニウム水溶液5g、混合温度を80℃に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行って吸水性樹脂(S3)を得た。得られた吸水性樹脂(S3)の諸物性を表1、2に示す。
実施例3において、48.5重量%の水酸化ナトリウム水溶液を171重量部、純水を191重量部に変更(中和率は69モル%)した以外は実施例3と同様の操作を行って、吸水性樹脂粉末(4)を得た。得られた吸水性樹脂粉末(4)は、含水率が4.6重量%、CRCが32g/g、水可溶分が7.6重量%であった。
実施例1において、加熱処理時に水蒸気を使用した以外は実施例1と同様の操作を行って吸水性樹脂(S5)を得た。得られた吸水性樹脂(S5)の諸物性を表1、2に示す。
製造例2で得られたアクリル酸組成物(a2)に、市販の酢酸(和光純薬(株)製/試薬特級;販売元コード017−00256)を添加して、酢酸含有量(酢酸濃度)が7000ppmのアクリル酸組成物(a2+AcOH)を得た。
上記製造例2で得られたアクリル酸組成物(a2)に、市販の酢酸(和光純薬(株)/試薬特級;販売元コード017−00256)を添加して、酢酸含有量(酢酸濃度)が12000ppmのアクリル酸組成物(c2)を得た。
上記製造例2で得られたアクリル酸組成物(a2)に、市販の酢酸(和光純薬(株)/試薬特級;販売元コード017−00256)を添加して、酢酸含有量(酢酸濃度)が18000ppmのアクリル酸組成物(c3)を得た。
特許文献11(特開2012−31292)の実施例1に従って逆相重合、共沸脱水、ろ過、乾燥を行い、比較吸水性樹脂(c4)を得た。なお、酢酸除去率は吸水性樹脂の製造工程全体で32%であった。比較吸水性樹脂(c4)の含水率が10重量%、CRCが31[g/g]、水可溶分が4重量%であり、また、重合に使用したプロピオン酸12000ppmおよび酢酸500ppmのアクリル酸に対して、得られた比較吸水性樹脂(c4)中のプロピオン酸濃度は0.25重量%、酢酸濃度は250ppmであり、酢酸濃度低下率は50%であった。
酢酸を多く含むアクリル酸を用いて公知の発泡重合を行ったときに酢酸がどの程度除去されるか確認するために特許文献11(特開2012−31292)の比較例4に従って実験を行い、比較吸水性樹脂(c5)を得た。
実施例1において、乾燥工程を下記の通り変更した以外は実施例1に従って操作し、吸水性樹脂粉末(7)、および吸水性樹脂(S7)を得た。
実施例7において、過熱水蒸気を吹き付ける時間を20分に変更した以外は実施例1に従って操作し、吸水性樹脂粉末(8)、および吸水性樹脂(S8)を得た。
実施例3において、使用するアクリル酸を製造例4で得られたアクリル酸組成物(a4)に変更した以外は実施例3に従って操作し、吸水性樹脂(S9)を得た。
実施例8において、使用するアクリル酸を製造例4で得られたアクリル酸組成物(a4)に変更した以外は実施例8に従って操作し、吸水性樹脂(S10)を得た。
2010年12月に米国で入手したSCA社製オムツ(TENA Heavy Protection Underwear)から、使用されている吸水性樹脂を取り出し、臭気官能試験の基準(3点)とした。
比較例1では、特許文献12(米国特許第7307132号)の例3に従って実験を行ったが、重合中の固形分上昇が不十分(0%)であり、乾燥温度も160℃とやや低かったため、酢酸濃度低下率は低い値(28.3%)となった。
Claims (24)
- アクリル酸(塩)を主成分とする単量体水溶液を調製する単量体調製工程;
上記単量体水溶液を水溶液重合または噴霧液滴重合で重合することによって、含水ゲル状架橋重合体を得る重合工程;
上記含水ゲル状架橋重合体を乾燥する乾燥工程;
上記乾燥工程後に得られる吸水性樹脂粉末を表面架橋する表面架橋工程、
を順次含む、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂の製造方法であって、
上記単量体調製工程に供給されるアクリル酸またはアクリル酸水溶液中の酢酸濃度が、300〜10000ppm(アクリル酸基準)であり、かつ、
下記式1で定義される酢酸濃度低下率が35%以上であり、
下記(1)〜(3)の少なくともいずれか1つを満たすことを特徴とする、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂の製造方法:
(1)上記乾燥工程に供される上記含水ゲル状架橋重合体の重量平均粒子径(D50)が350〜2000μmであり、かつ、粒度分布の対数標準偏差(σζ)が0.2〜1.5であること;
(2)上記乾燥工程において、上記含水ゲル状架橋重合体に乾燥助剤を添加することによって、上記含水ゲル状架橋重合体に含有される酢酸の少なくとも一部を除去すること;
(3)上記表面架橋工程において、表面架橋剤溶液を添加した後、加熱処理時間の50%以上において、圧力を大気圧に対して0.1〜5%の減圧下とすることによって、上記吸水性樹脂粉末に含有される酢酸の少なくとも一部を除去すること。 - 上記重合が、固形分濃度が30〜55重量%である上記単量体水溶液の固形分上昇度が1〜15重量%である発泡重合または細粒化重合であり、かつ、上記単量体水溶液に含有される酢酸の少なくとも一部を上記重合工程において除去することを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。
- 上記重合が、固形分濃度が30重量%未満である上記単量体水溶液の重合であり、かつ、上記重合工程以降において、上記含水ゲル状架橋重合体を中和する工程である後中和工程を更に含むことを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。
- 上記乾燥工程において、固形分濃度が50重量%以下である上記含水ゲル状架橋重合体を熱風乾燥することによって、上記含水ゲル状架橋重合体に含有される酢酸の少なくとも一部を除去することを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載の製造方法。
- 上記乾燥工程において、上記含水ゲル状架橋重合体を乾燥温度165〜230℃で5分間以上乾燥することによって、上記含水ゲル状架橋重合体に含有される酢酸の少なくとも一部を除去することを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項に記載の製造方法。
- 上記乾燥工程において、乾燥時間の50%以上で、雰囲気露点を50〜100℃とすること、または、圧力を大気圧に対して0.1〜5%の減圧下とすることによって、上記含水ゲル状架橋重合体に含有される酢酸の少なくとも一部を除去することを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載の製造方法。
- 上記乾燥工程より後の工程である粉砕工程において多段ロールミルを使用することを特徴とする、請求項1〜6の何れか1項に記載の製造方法。
- 上記表面架橋工程において、上記吸水性樹脂粉末と、酸性化合物との共存下で、上記吸水性樹脂粉末の表面架橋を行うことによって、上記吸水性樹脂粉末に含有される酢酸の少なくとも一部を除去することを特徴とする、請求項1〜7の何れか1項に記載の製造方法。
- 上記表面架橋後に得られる吸水性樹脂100重量部に対して、水を0.5〜15重量部添加した後に加熱処理を行う再加湿工程を更に含むことを特徴とする、請求項1〜8の何れか1項に記載の製造方法。
- 上記再加湿工程において、多価金属イオンを添加することを特徴とする、請求項9に記載の製造方法。
- 上記再加湿工程において、再加湿された吸水性樹脂の温度を65〜99℃の範囲で、5分間以上保持することによって、酢酸の少なくとも一部を除去することを特徴とする、請求項9または10に記載の製造方法。
- 上記再加湿工程において、上記吸水性樹脂の含水率を2〜9重量%に制御することを特徴とする、請求項9〜11の何れか1項に記載の製造方法。
- 上記ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂中の酢酸濃度が100〜7000ppmであることを特徴とする、請求項1〜12の何れか1項に記載の製造方法。
- 上記アクリル酸またはアクリル酸水溶液において、酢酸濃度が、プロピオン酸濃度の3倍以上であることを特徴とする、請求項1〜14の何れか1項に記載の製造方法。
- 上記アクリル酸またはアクリル酸水溶液における酢酸濃度が1300〜10000ppmであり、プロピオン酸濃度が400ppm以下であることを特徴とする、請求項1〜15の何れか1項に記載の製造方法。
- 酢酸を除去する際、発生する酢酸を含んだ排ガスをアルカリ性液と接触させることによって、酢酸をアルカリ性液に吸収させることを特徴とする、請求項1〜16の何れか1項に記載の製造方法。
- 上記アクリル酸またはアクリル酸水溶液は、酢酸濃度の異なるアクリル酸またはアクリル酸水溶液を2以上混合したものであることを特徴とする、請求項1〜17の何れか1項に記載の製造方法。
- 上記アクリル酸またはアクリル酸水溶液において、メトキシフェノール類が10〜160ppm、アクリル酸ダイマーが1000ppm以下、プロトアネモニン(PAN)およびアルデヒド分がそれぞれ5ppm以下、アリルアクリレートおよびアリルアルコールが合計20ppm以下であることを特徴とする、請求項1〜18の何れか1項に記載の製造方法。
- 酢酸濃度が100〜7000ppm、プロピオン酸濃度が300ppm未満、残存モノマー濃度が500ppm未満、重量平均粒子径(D50)が300〜600μm、粒度分布の対数標準偏差(σζ)が0.20〜0.50であり、酢酸濃度(ppm)がプロピオン酸濃度(ppm)の3倍以上であることを特徴とするポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂。
- 内部気泡率が0.1〜3.0%、吸水速度(FSR)が0.10〜0.40(g/g/s)であることを特徴とする、請求項20に記載のポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂。
- 生理食塩水流れ誘導性(SFC)が50[×10−7・s・cm3・g−1]以上であることを特徴とする、請求項20または21に記載のポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂。
- 球形度が0.65以上であることを特徴とする、請求項20〜22の何れか1項に記載のポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂。
- 上記ポリアクリル酸(塩)が、中和率が10モル%以上90モル%未満のポリアクリル酸ナトリウム塩であることを特徴とする、請求項20〜23の何れか1項に記載のポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂。
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