JP7064614B2 - Method for manufacturing a water-absorbent resin containing a chelating agent - Google Patents

Method for manufacturing a water-absorbent resin containing a chelating agent Download PDF

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Description

本発明は、キレート剤を含む吸水性樹脂の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a water-absorbent resin containing a chelating agent.

吸水性樹脂(SAP/Super Absorbent polymer)は、水膨潤性水不溶性の高分子ゲル化剤であり、紙オムツ、生理用ナプキン等の吸収物品、さらには、農園芸用保水剤、工業用止水材等として、主に使い捨て用途に多用されている。 A water-absorbent resin (SAP / Super Absorbent polymer) is a water-swellable water-insoluble polymer gelling agent, which is an absorbent article such as paper omelets and menstrual napkins, as well as agricultural and horticultural water-retaining agents and industrial water-stopping agents. As a material, it is mainly used for disposable purposes.

このような吸水性樹脂は、重合工程、乾燥工程、必要により未乾燥物の除去工程、粉砕工程、分級工程、表面架橋工程等の製造工程を経て製造されるが、主用途である紙オムツの高性能化に伴って、吸水性樹脂についても多くの機能(物性)が要求されている。具体的には、単なる吸水倍率の高さに限らず、ゲル強度、水可溶分、吸水速度、加圧下吸水倍率、通液性、粒度分布、耐尿性、抗菌性、耐衝撃性(耐ダメージ性)、粉体流動性、消臭性、耐着色性(白色度)、低粉塵等の性能が挙げられる。 Such a water-absorbent resin is manufactured through a manufacturing process such as a polymerization step, a drying step, and if necessary, a undried substance removing step, a crushing step, a classification step, and a surface cross-linking step. As the performance increases, many functions (physical properties) are required for the water-absorbent resin. Specifically, it is not limited to a mere high water absorption ratio, but also has gel strength, water-soluble content, water absorption rate, water absorption ratio under pressure, liquid permeability, particle size distribution, urine resistance, antibacterial resistance, and impact resistance (antibacterial resistance). (Damage resistance), powder fluidity, deodorant property, color resistance (whiteness), low dust, etc.

吸水性樹脂の上記性能向上のために、単量体や上記製造工程の変更以外の手法として、吸水性樹脂に微量の添加剤が使用されることもあり、吸水性樹脂の各種添加剤として、水溶性または水不溶性の無機粉末または有機粉末、界面活性剤、可塑剤、水溶性ポリマー、水不溶性(熱可塑性)ポリマー、抗菌剤、消臭剤、還元剤、酸化防止剤、有機酸、無機酸、着色防止剤、キレート剤等の添加剤が知られている。 In order to improve the performance of the water-absorbent resin, a small amount of additive may be used for the water-absorbent resin as a method other than changing the monomer or the manufacturing process. Water-soluble or water-insoluble inorganic or organic powders, surfactants, plastics, water-soluble polymers, water-insoluble (thermoplastic) polymers, antibacterial agents, deodorants, reducing agents, antioxidants, organic acids, inorganic acids , Anticoloring agents, chelating agents and other additives are known.

吸水性樹脂の上述した物性や各種添加剤の中で、特に、重合安定性、吸水性樹脂の色調安定性(高温高湿下で長期間保存したときの色調安定性)、耐尿性(ゲル劣化防止)等の向上を目的として、吸水性樹脂にキレート剤(別称;イオン封鎖剤)を添加することが知られている。 Among the above-mentioned physical properties of the water-absorbent resin and various additives, in particular, polymerization stability, color stability of the water-absorbent resin (color stability when stored for a long period of time under high temperature and high humidity), and urine resistance (gel). It is known to add a chelating agent (also known as an ion blocking agent) to a water-absorbent resin for the purpose of improving (preventing deterioration) and the like.

例えば、特許文献1~4には、主に重合安定性向上のために、吸水性樹脂の単量体にキレート剤を添加することが開示されている。特許文献5~11には、主に吸水性樹脂の耐尿性向上(尿劣化防止)のために、吸水性樹脂の重合工程/乾燥工程/表面架橋工程/造粒工程/微粉回収工程等の製造工程で、モノマーやその重合物へキレート剤を添加する吸水性樹脂の製造方法が開示されている。特許文献12~19,23には、吸水性樹脂の着色(特に経時着色)を抑制するために、製造工程の何れかにおいて金属キレート剤を添加する吸水性樹脂の製造方法が開示されている。 For example, Patent Documents 1 to 4 disclose that a chelating agent is added to a monomer of a water-absorbent resin mainly for improving polymerization stability. Patent Documents 5 to 11 describe the polymerization step / drying step / surface cross-linking step / granulation step / fine powder recovery step of the water-absorbent resin mainly for improving the urine resistance of the water-absorbent resin (preventing urine deterioration). A method for producing a water-absorbent resin in which a chelating agent is added to a monomer or a polymer thereof in the production process is disclosed. Patent Documents 12 to 19 and 23 disclose a method for producing a water-absorbent resin in which a metal chelating agent is added in any one of the production steps in order to suppress coloring of the water-absorbent resin (particularly, coloration over time).

特に、特許文献12,14には、着色防止のためにキレート剤を吸水性樹脂の内部に存在させることが好適であることが知られている旨が記載され、キレート剤を重合時のモノマーや乾燥前のゲルに添加することで吸水性樹脂の内部にキレート剤を添加する方法が開示されている。特許文献20には、吸水性樹脂の耐塩性向上のための、キレート剤を含む吸水性樹脂組成物が開示されている。特許文献21,23には、吸水性樹脂の耐尿性向上のために、製造工程の何れかにおいて金属キレート剤を添加する、吸水性樹脂の製造方法が開示されている。特許文献22には、逆相懸濁重合後の吸水性樹脂の加圧下吸水倍率等の物性向上のために、2段重合の2段目のモノマーにキレート剤を添加する吸水性樹脂の製造方法が開示されている。 In particular, Patent Documents 12 and 14 describe that it is known that it is preferable to have a chelating agent inside the water-absorbent resin in order to prevent coloring, and the chelating agent can be used as a monomer at the time of polymerization. A method of adding a chelating agent to the inside of a water-absorbent resin by adding it to a gel before drying is disclosed. Patent Document 20 discloses a water-absorbent resin composition containing a chelating agent for improving the salt resistance of the water-absorbent resin. Patent Documents 21 and 23 disclose a method for producing a water-absorbent resin, in which a metal chelating agent is added in any of the production steps in order to improve the urine resistance of the water-absorbent resin. Patent Document 22 describes a method for producing a water-absorbent resin in which a chelating agent is added to a second-stage monomer of two-stage polymerization in order to improve physical properties such as the water absorption ratio under pressure of the water-absorbent resin after reverse-phase suspension polymerization. Is disclosed.

ここで、上記特許文献1~7において製造工程での重合安定化や乾燥劣化防止の目的に使用されるキレート剤も、最終製品中に残存すれば吸水性樹脂の使用時の耐尿性向上や着色防止に作用する。 Here, if the chelating agent used for the purpose of stabilizing polymerization in the manufacturing process and preventing drying deterioration in the above Patent Documents 1 to 7 also remains in the final product, the urine resistance when using the water-absorbent resin can be improved. It works to prevent coloring.

国際公開第93/005080号パンフレットInternational Publication No. 93/005080 Pamphlet 国際公開第2011/120746号パンフレットInternational Publication No. 2011/120746 Pamphlet 日本国公開特許公報「特開平02-117903号公報」Japanese Patent Publication "Japanese Patent Laid-Open No. 02-117903" 日本国公開特許公報「特開平08-283318号公報」Japanese Patent Publication "Japanese Patent Laid-Open No. 08-283318" 日本国公開特許公報「特開2000-38407号公報」Japanese Patent Publication "Japanese Patent Laid-Open No. 2000-38407" 日本国公開特許公報「特開2000-007790号公報」Japanese Patent Publication "Japanese Patent Laid-Open No. 2000-007790" 日本国公開特許公報「特開平11-246674号公報」Japanese Patent Publication "Japanese Patent Laid-Open No. 11-246674" 日本国公開特許公報「特開平11-315148号公報」Japanese Patent Publication "Japanese Patent Laid-Open No. 11-315148" 日本国公開特許公報「特開平11-315147号公報」Japanese Patent Publication "Japanese Patent Laid-Open No. 11-315147" 欧州特許公開0781146A号European Patent Publication No. 0781146A 国際公開第2015/053372号パンフレットInternational Publication No. 2015/053372 Pamphlet 国際公開第2008/090961号パンフレットInternational Publication No. 2008/090961 Pamphlet 国際公開第2003/059962号パンフレットInternational Publication No. 2003/05/9962 Pamphlet 国際公開第2009/005114号パンフレットInternational Publication No. 2009/005114 Pamphlet 国際公開第2016/006134号パンフレットInternational Publication No. 2016/006134 Pamphlet 国際公開第2018/029045号パンフレットInternational Publication No. 2018/0290445 Pamphlet 国際公開第2011/040530号パンフレットInternational Publication No. 2011/040530 Pamphlet 国際公開第03/059961号パンフレットInternational Publication No. 03/059961 Pamphlet 日本国公開特許公報「特開平05-086251号公報」Japanese Patent Publication "Japanese Patent Laid-Open No. 05-086251" 日本国公開特許公報「特開昭59-230046号公報」Japanese Patent Publication "Japanese Patent Laid-Open No. 59-230046" 日本国公開特許公報「特開平08-067821号公報」Japanese Patent Publication "Japanese Patent Laid-Open No. 08-676821" 国際公開第2007/004529号パンフレットInternational Publication No. 2007/004529 Pamphlet 国際公開第2014/054656号パンフレットInternational Publication No. 2014/054656 Pamphlet

しかしながら、本発明者らがキレート剤を含む吸水性樹脂の製造方法をさらに検討したところ、上記製造工程のうち特に重合工程や乾燥工程でキレート剤を添加する場合において、最終製品でキレート剤の添加量に見合った十分な効果が得られ難いという問題が新たに見出された。そして、当該問題に係る原因として、モノマーや重合ゲルへのキレート剤の添加量に見合った量のキレート剤が、最終製品の吸水性樹脂に含まれていないことが判明した。 However, when the present inventors further investigated a method for producing a water-absorbent resin containing a chelating agent, the addition of the chelating agent in the final product was found in the case where the chelating agent was added in the polymerization step or the drying step among the above manufacturing steps. A new problem has been discovered in which it is difficult to obtain a sufficient effect commensurate with the amount. Then, it was found that the amount of the chelating agent corresponding to the amount of the chelating agent added to the monomer or the polymerized gel was not contained in the water-absorbent resin of the final product as the cause of the problem.

この問題に対し、本発明の一態様は、吸水性樹脂の製造工程におけるキレート剤の分解を防ぎ、最終製品である吸水性樹脂中のキレート剤の残存率を向上させることができる、キレート剤を含む吸水性樹脂の製造方法を提供することを主たる目的とする。 In response to this problem, one aspect of the present invention is to provide a chelating agent that can prevent decomposition of the chelating agent in the manufacturing process of the water-absorbent resin and improve the residual rate of the chelating agent in the final product, the water-absorbent resin. The main purpose is to provide a method for producing a water-absorbent resin containing the mixture.

さらに、本発明の一態様は、上記製造方法により得られるキレート剤を含む吸水性樹脂であって、良好な耐着色性(白色度)を示す吸水性樹脂を提供することを主たる目的とする。 Further, one aspect of the present invention is mainly intended to provide a water-absorbent resin containing a chelating agent obtained by the above-mentioned production method and exhibiting good color resistance (whiteness).

本発明者らは、今回見出された上記課題を解決するために、その原因究明を行ったところ、単量体を重合して得られる含水ゲル状重合体を乾燥させる工程において、乾燥工程以前に添加されていたキレート剤が乾燥工程で特異的に減少することを見出した。そして、乾燥工程でのキレート剤の減少の原因が含水ゲル状重合体に残存する重合開始剤(特に過硫酸塩)であることを見出した。 In order to solve the above-mentioned problems found this time, the present inventors investigated the cause, and found that in the step of drying the hydrogel polymer obtained by polymerizing the monomer, before the drying step. It was found that the chelating agent added to the product was specifically reduced in the drying process. Then, it was found that the cause of the decrease in the chelating agent in the drying step was the polymerization initiator (particularly persulfate) remaining in the hydrogel-like polymer.

本発明は上記課題を解決するために、重合時または乾燥前の重合開始剤中の過硫酸塩を制御し(0.04モル%以下)、さらに乾燥前のゲル粒子径および乾燥条件を制御して乾燥工程でのキレート剤の分解を抑えることを特徴とし、以下の[1]~[20]に記載の発明を含む。 In order to solve the above problems, the present invention controls the persulfate in the polymerization initiator during polymerization or before drying (0.04 mol% or less), and further controls the gel particle size and drying conditions before drying. It is characterized by suppressing the decomposition of the chelating agent in the drying step, and includes the inventions described in the following [1] to [20].

[1]単量体および重合開始剤を含む単量体水溶液を重合させて含水ゲル状重合体を得る重合工程と、必要により、重合工程の途中および/または後に含水ゲル状重合体を粉砕するゲル粉砕工程と、得られた粒子状の含水ゲル状重合体を乾燥させて、粒子状の乾燥重合体を得る乾燥工程と、を含む、吸水倍率(CRC)が15g/g以上でかつキレート剤を含む吸水性樹脂の製造方法であって、上記重合工程で使用される過硫酸塩が0~0.04モル%(対重合時の単量体)であり(但し、過硫酸塩0モル%(不使用)の場合は他の重合開始剤を必須に使用)、乾燥工程より前の工程でキレート剤を上記単量体水溶液または上記含水ゲル状重合体に合計10ppm以上(対重合時の単量体または対含水ゲル状重合体の固形分)添加し、上記粒子状の含水ゲル状重合体の重量平均粒子径(D50)を1mm以下とし、上記乾燥工程では、固形分が80重量%以上となるまでの乾燥時間を20分間以下とする、キレート剤を含む吸水性樹脂の製造方法。 [1] A polymerization step of polymerizing a monomer aqueous solution containing a monomer and a polymerization initiator to obtain a hydrogel-like polymer, and if necessary, pulverizing the hydrogel-like polymer during and / or after the polymerization step. A chelating agent having a water absorption ratio (CRC) of 15 g / g or more and including a gel crushing step and a drying step of drying the obtained particulate hydrogel polymer to obtain a particulate dry polymer. In the method for producing a water-absorbent resin containing In the case of (not used), another polymerization initiator is indispensably used), and the chelating agent is added to the above-mentioned monomer aqueous solution or the above-mentioned hydrogel-like polymer in the step before the drying step in total of 10 ppm or more (single during polymerization). The solid content of the weight-containing gel polymer or the solid content of the water-containing gel polymer) is added to set the weight average particle diameter (D50) of the particulate water-containing gel polymer to 1 mm or less, and the solid content is 80% by weight or more in the drying step. A method for producing a water-absorbent resin containing a chelating agent, wherein the drying time is 20 minutes or less.

[2]単量体および重合開始剤を含む単量体水溶液を重合させて含水ゲル状重合体を得る重合工程と、必要により、重合工程の途中および/または後に含水ゲル状重合体を粉砕するゲル粉砕工程と、得られた粒子状の含水ゲル状重合体を乾燥させて、粒子状の乾燥重合体を得る乾燥工程と、を含む、吸水倍率(CRC)が15g/g以上でかつキレート剤を含む吸水性樹脂の製造方法であって、上記乾燥工程では、キレート剤を10ppm以上(対含水ゲル状重合体の固形分)、過硫酸塩を0~0.04モル%(対重合時の単量体)含む、重量平均粒子径(D50)が1mm以下の粒子状の含水ゲル状重合体を、乾燥時間20分間以下で、固形分が80重量%以上となるまで乾燥させる、キレート剤を含む吸水性樹脂の製造方法。但し、上記乾燥時間は、固形分が80重量%以上となるまでの時間を指す。 [2] A polymerization step of polymerizing a monomer aqueous solution containing a monomer and a polymerization initiator to obtain a hydrogel-like polymer, and if necessary, pulverizing the hydrogel-like polymer during and / or after the polymerization step. A chelating agent having a water absorption ratio (CRC) of 15 g / g or more and including a gel crushing step and a drying step of drying the obtained particulate hydrogel polymer to obtain a particulate dry polymer. In the drying step, the chelating agent is 10 ppm or more (solid content of the water-containing gel-like polymer) and the persulfate is 0 to 0.04 mol% (at the time of polymerization). A chelating agent that dries a particulate water-containing gel-like polymer having a weight average particle diameter (D50) of 1 mm or less, which contains a monomer), with a drying time of 20 minutes or less until the solid content becomes 80% by weight or more. A method for producing a water-absorbent resin containing. However, the drying time refers to the time until the solid content becomes 80% by weight or more.

[3]重合工程から乾燥工程前までにおける過硫酸塩の添加量が、合計で0~0.04モル%(対重合時の単量体)である、[1]または[2]に記載の製造方法。 [3] The amount of persulfate added from the polymerization step to before the drying step is 0 to 0.04 mol% (monomer at the time of polymerization) in total, according to [1] or [2]. Production method.

[4]上記乾燥工程では、150~200℃の熱風乾燥を行う、[1]~[3]の何れか一項に記載の製造方法。 [4] The production method according to any one of [1] to [3], wherein in the drying step, hot air drying at 150 to 200 ° C. is performed.

[5]上記キレート剤が、アミノ多価カルボン酸系キレート剤およびアミノ多価リン酸系キレート剤からなる群より選択される少なくとも一種である、[1]~[4]の何れか一項に記載の製造方法。 [5] The chelating agent is at least one selected from the group consisting of an amino polyvalent carboxylic acid chelating agent and an amino polyvalent phosphoric acid chelating agent, according to any one of [1] to [4]. The manufacturing method described.

[6]含水ゲル状重合体を、上記ゲル粉砕工程において粒子状とする、[1]~[5]の何れか一項に記載の製造方法。 [6] The production method according to any one of [1] to [5], wherein the hydrogel polymer is made into particles in the gel pulverization step.

[7]乾燥工程前までの工程でのキレート剤の添加量が、合計で60ppm~1%(対重合時の単量体または対含水ゲル状重合体の固形分)である、[1]~[6]の何れか一項に記載の製造方法。 [7] The total amount of the chelating agent added in the steps up to the drying step is 60 ppm to 1% (solid content of the monomer or the hydrogel-like polymer at the time of polymerization), [1] to The manufacturing method according to any one of [6].

[8]重合が、水溶液重合である、[1]~[7]の何れか一項に記載の製造方法。 [8] The production method according to any one of [1] to [7], wherein the polymerization is an aqueous solution polymerization.

[9]重合が、発泡重合ないし沸騰重合であり、含水ゲル状重合体が気泡を含む、[1]~[8]の何れか一項に記載の製造方法。 [9] The production method according to any one of [1] to [8], wherein the polymerization is foam polymerization or boiling polymerization, and the hydrogel-like polymer contains bubbles.

[10]重合が、重合開始温度30℃以上、重合ピーク温度80~130℃、重合時間60分間以下の高温開始短時間重合である、[1]~[9]の何れか一項に記載の製造方法。 [10] The item according to any one of [1] to [9], wherein the polymerization is a high-temperature start short-time polymerization having a polymerization start temperature of 30 ° C. or higher, a polymerization peak temperature of 80 to 130 ° C., and a polymerization time of 60 minutes or less. Production method.

[11]さらに、乾燥工程の後に、吸水性樹脂の表面架橋工程を含む、[1]~[10]の何れか一項に記載の製造方法。 [11] The production method according to any one of [1] to [10], further comprising a surface cross-linking step of the water-absorbent resin after the drying step.

[12]さらに、乾燥工程以降の工程で、吸水性樹脂にキレート剤を添加する工程を含む、[1]~[11]の何れか一項に記載の製造方法。 [12] The production method according to any one of [1] to [11], further comprising a step of adding a chelating agent to the water-absorbent resin in the steps after the drying step.

[13]乾燥前の含水ゲル状重合体が残存モノマーを0.1重量%以上含む、[1]~[12]の何れか一項に記載の製造方法。 [13] The production method according to any one of [1] to [12], wherein the hydrogel polymer before drying contains 0.1% by weight or more of the residual monomer.

[14]重合工程で用いる単量体がアクリル酸(塩)を含み、上記アクリル酸(塩)の含有量が、上記重合工程で用いる総単量体(内部架橋剤を除く)に対して、50~100モル%であり、上記キレート剤を含む吸水性樹脂は、キレート剤の残存量(C1)が10ppm以上であり、初期色調のL値が85以上であり、YI値が13以下であるポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂である、[1]~[13]の何れか一項に記載の製造方法。 [14] The monomer used in the polymerization step contains acrylic acid (salt), and the content of the acrylic acid (salt) is higher than that of the total monomer (excluding the internal cross-linking agent) used in the polymerization step. The water-absorbent resin containing 50 to 100 mol% of the chelating agent has a residual amount (C1) of the chelating agent of 10 ppm or more, an L value of the initial color tone of 85 or more, and a YI value of 13 or less. The production method according to any one of [1] to [13], which is a polyacrylic acid (salt) -based water-absorbent resin.

[15]上記キレート剤を含む吸水性樹脂は、キレート剤の残存量(C1)が200ppm以上であり、初期色調のL値が89以上であり、YI値が10以下である、[1]~[14]の何れか一項に記載の製造方法。 [15] The water-absorbent resin containing the chelating agent has a residual amount (C1) of the chelating agent of 200 ppm or more, an L value of the initial color tone of 89 or more, and a YI value of 10 or less, [1] to The production method according to any one of [14].

[16]キレート剤の含有量(C2)が200ppm以上であり、初期色調のL値が89以上であり、YI値が10以下である、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂。 [16] A polyacrylic acid (salt) -based water-absorbent resin having a chelating agent content (C2) of 200 ppm or more, an initial color tone L value of 89 or more, and a YI value of 10 or less.

[17]無加圧下吸水倍率(CRC)が25g/g以上であり、加圧下吸水倍率(AAP(0.7psi))が15g/g以上であり、加圧下吸水倍率と無加圧下吸水倍率との比(AAP(0.7psi)/CRC)が0.5以上である、[16]に記載の吸水性樹脂。 [17] The non-pressurized water absorption ratio (CRC) is 25 g / g or more, the pressurized water absorption ratio (AAP (0.7 psi)) is 15 g / g or more, and the pressurized water absorption ratio and the unpressurized water absorption ratio The water-absorbent resin according to [16], wherein the ratio (AAP (0.7 psi) / CRC) is 0.5 or more.

[18]アクリル酸(塩)を総単量体(内部架橋剤を除く)の50~100モル%、内部架橋剤を単量体に対して0.001~5モル%、および、過硫酸塩を単量体に対して0~0.04モル%含む単量体水溶液から得られるポリアクリル酸(塩)系架橋重合体を含む、[16]または[17]に記載の吸水性樹脂。 [18] Acrylic acid (salt) is 50 to 100 mol% of the total monomer (excluding the internal cross-linking agent), the internal cross-linking agent is 0.001 to 5 mol% with respect to the monomer, and persulfate. The water-absorbent resin according to [16] or [17], which comprises a polyacrylic acid (salt) -based crosslinked polymer obtained from a monomer aqueous solution containing 0 to 0.04 mol% with respect to the monomer.

[19]単量体および重合開始剤を含む単量体水溶液を重合させて得られた含水ゲル状重合体を、必要により重合途中および/または重合後にゲル粉砕し、得られた粒子状の含水ゲル状重合体を乾燥させて得られるキレート剤を含む吸水性樹脂であって、乾燥工程より前の工程でキレート剤を上記単量体水溶液または上記含水ゲル状重合体に合計10ppm以上(対重合時の単量体または対含水ゲル状重合体の固形分)を添加する、[16]~[18]の何れか一項に記載の吸水性樹脂。 [19] A water-containing gel-like polymer obtained by polymerizing a monomer aqueous solution containing a monomer and a polymerization initiator is gel-pulverized during and / or after polymerization, if necessary, to obtain particulate water-containing water. A water-absorbent resin containing a chelating agent obtained by drying a gel-like polymer, and the chelating agent is added to the monomer aqueous solution or the hydrogel-like polymer in a total of 10 ppm or more (against polymerization) in a step prior to the drying step. The water-absorbent resin according to any one of [16] to [18], to which the monomer of the time or the solid content of the water-containing gel-like polymer) is added.

[20]不定形破砕状である、[16]~[19]の何れか一項に記載の吸水性樹脂。 [20] The water-absorbent resin according to any one of [16] to [19], which is in the form of amorphous crushed material.

[21]キレート剤の残存率が50%以上である、[16]~[20]の何れか一項に記載の吸水性樹脂。 [21] The water-absorbent resin according to any one of [16] to [20], wherein the residual rate of the chelating agent is 50% or more.

[22]表面および内部にキレート剤を含み、表面に存在するキレート剤の量が、内部に存在するキレート剤の量よりも多い、[16]~[21]の何れか一項に記載の吸水性樹脂。 [22] The water absorption according to any one of [16] to [21], wherein the chelating agent is contained on the surface and inside, and the amount of the chelating agent present on the surface is larger than the amount of the chelating agent present inside. Sex resin.

本発明の一態様によれば、吸水性樹脂の製造工程におけるキレート剤の分解を防ぎ、最終製品である吸水性樹脂中のキレート剤の残存率を向上させ、吸水性樹脂の粒子表面および内部にキレート剤を配合することができるという効果を奏する。 According to one aspect of the present invention, the decomposition of the chelating agent in the manufacturing process of the water-absorbent resin is prevented, the residual rate of the chelating agent in the final product, the water-absorbent resin, is improved, and the surface and the inside of the particles of the water-absorbent resin are covered. It has the effect of being able to blend a chelating agent.

以下、本発明に係るキレート剤を含む吸水性樹脂の製造方法、および、これにより得られるキレート剤を含む吸水性樹脂について詳しく説明するが、本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更、実施し得る。具体的には、本発明は下記の各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り、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜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。 Hereinafter, the method for producing a water-absorbent resin containing a chelating agent according to the present invention and the water-absorbent resin containing the chelating agent obtained thereby will be described in detail, but the scope of the present invention is not limited to these explanations. However, other than the following examples, the present invention may be appropriately modified and implemented as long as the gist of the present invention is not impaired. Specifically, the present invention is not limited to each of the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the technical means disclosed in the different embodiments may be appropriately combined. The embodiments obtained are also included in the technical scope of the present invention.

〔1〕各種定義
(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する。なお、「水膨潤性」とは、ERT442.2-02で規定するCRC(無加圧下吸水倍率)が5[g/g]以上であることをいい、「水不溶性」とは、ERT470.2-02で規定するExt(水可溶分)が0~50重量%であることをいう。
[1] Various definitions (1-1) "Water-absorbent resin"
The "water-absorbent resin" in the present invention means a water-swellable water-insoluble polymer gelling agent. In addition, "water swelling property" means that CRC (water absorption ratio under no pressurization) defined by ERT442-2-02 is 5 [g / g] or more, and "water insoluble" means ERT470.2. Ext (water-soluble content) specified in -02 is 0 to 50% by weight.

上記吸水性樹脂は、その用途に応じて適宜設計可能であり、特に限定されるものではないが、カルボキシル基を有する不飽和単量体を重合させた、親水性重合体であることが好ましい。また、全量(100重量%)が重合体である形態に限定されず、上記性能を維持する範囲内において、表面架橋された樹脂や添加剤等を含んだ組成物であってもよい。本発明の製造方法によれば、最終製品として、粒子状または粉末状の吸水性樹脂を製造することができる。なお、本発明において、用語「吸水性樹脂」は、表面処理または表面架橋を行う前の吸水性樹脂、表面処理または表面架橋を行った後の吸水性樹脂、各工程で得られる形状が異なる吸水性樹脂(形状として、例えば、シート状、繊維状、フィルム状、ゲル状等が挙げられる)、添加剤等を含有した吸水性樹脂組成物等を包含する。 The water-absorbent resin can be appropriately designed according to its use, and is not particularly limited, but is preferably a hydrophilic polymer obtained by polymerizing an unsaturated monomer having a carboxyl group. Further, the composition is not limited to the form in which the total amount (100% by weight) is a polymer, and may be a composition containing a surface-crosslinked resin, additives, etc. within the range of maintaining the above performance. According to the production method of the present invention, a particulate or powdery water-absorbent resin can be produced as a final product. In the present invention, the term "water-absorbent resin" refers to a water-absorbent resin before surface treatment or surface cross-linking, a water-absorbent resin after surface treatment or surface cross-linking, and water absorption having different shapes obtained in each step. It includes a water-absorbent resin composition containing a sex resin (for example, a sheet-like shape, a fibrous shape, a film-like shape, a gel-like shape, etc.), an additive, and the like.

(1-2)「ポリアクリル酸(塩)」
本発明における「ポリアクリル酸(塩)」とは、任意にグラフト成分を含み、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)と称することがある)を主成分とする重合体を意味する。具体的には、重合に用いられる総単量体(内部架橋剤を除く)のうち、アクリル酸(塩)を必須に50~100モル%、好ましくは70~100モル%、さらに好ましくは90~100モル%、特に好ましくは実質100モル%含む重合体をいう。また、重合体としてポリアクリル酸塩を用いる場合は、必須に水溶性塩を含み、中和塩の主成分として一価塩が好ましく、アルカリ金属塩またはアンモニウム塩がより好ましく、アルカリ金属塩がさらに好ましく、ナトリウム塩が特に好ましい。
(1-2) "Polyacrylic acid (salt)"
The "polyacrylic acid (salt)" in the present invention optionally contains a graft component, and has acrylic acid and / or a salt thereof (hereinafter, may be referred to as acrylic acid (salt)) as a main component as a repeating unit. Means a polymer to be used. Specifically, of the total monomers (excluding the internal cross-linking agent) used for the polymerization, acrylic acid (salt) is indispensably 50 to 100 mol%, preferably 70 to 100 mol%, and more preferably 90 to 90 to 100 mol%. A polymer containing 100 mol%, particularly preferably 100 mol%. When a polyacrylic acid salt is used as the polymer, a water-soluble salt is essential, a monovalent salt is preferable as the main component of the neutralizing salt, an alkali metal salt or an ammonium salt is more preferable, and an alkali metal salt is further preferable. Preferred, sodium salts are particularly preferred.

(1-3)「EDANA」および「ERT」
「EDANA」は、欧州不織布工業会(European Disposables and Nonwovens Assoiations)の略称であり、「ERT」は、欧州標準(ほぼ世界標準)である吸水性樹脂の測定方法(EDANA Recommended Test Metods)の略称である。なお、本発明においては、特に断りのない限り、ERT原本(公知文献:2002年改定)に準拠して測定を行う。
(1-3) "EDANA" and "ERT"
"EDANA" is an abbreviation for European Disposables and Nonwovens Assoiations, and "ERT" is an abbreviation for EDANA Recommended Test Metods, which is a European standard (almost the world standard). be. In the present invention, unless otherwise specified, the measurement is performed in accordance with the original ERT (publicly known document: revised in 2002).

(a)「CRC」(ERT441.2-02)
「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(以下、「吸水倍率」と称することもある)を意味する。具体的には、不織布袋中の0.200gの吸水性樹脂を、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、さらに遠心分離機で水切りした後の吸水倍率(単位;[g/g])である。なお、含水ゲル状重合体のCRC(以下、「ゲルCRC」と称する)は、試料を0.4g、自由膨潤時間を24時間にそれぞれ変更して測定を行った。
(A) "CRC" (ERT441.2-02)
"CRC" is an abbreviation for Centrifuge Retention Capacity, and means a water absorption ratio under no pressure (hereinafter, may be referred to as a "water absorption ratio"). Specifically, 0.200 g of water-absorbent resin in a non-woven fabric bag is freely swollen with a large excess of 0.9 wt% sodium chloride aqueous solution for 30 minutes, and then drained with a centrifuge to absorb water. Magnification (unit; [g / g]). The CRC of the hydrogel polymer (hereinafter referred to as "gel CRC") was measured by changing the sample to 0.4 g and the free swelling time to 24 hours.

(b)「AAP」(ERT442.2-02)
「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、0.900gの吸水性樹脂を、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、21[g/cm])での荷重下で膨潤させた後の吸水倍率(単位;[g/g])である。なお、ERT442.2-02では、Absorption Under Pressure と表記されているが、実質的に同一内容である。また、本発明および実施例では、荷重条件を4.83kPa(0.7psi、49[g/cm])に変更して測定を行うこともあり、その場合にはAAP(0.7psi)と記載する。
(B) "AAP" (ERT442.2.2)
"AAP" is an abbreviation for Absorption Against Pressure and means the water absorption ratio under pressure. Specifically, 0.900 g of a water-absorbent resin is swollen with a load of 2.06 kPa (0.3 psi, 21 [g / cm 2 ]) for 1 hour with respect to a 0.9 wt% sodium chloride aqueous solution. It is the water absorption ratio (unit; [g / g]) after making it. In ERT442-2-02, it is described as Absorption Under Pressure, but the contents are substantially the same. Further, in the present invention and the examples, the load condition may be changed to 4.83 kPa (0.7 psi, 49 [g / cm 2 ]) for measurement, and in that case, AAP (0.7 psi) is used. Describe.

(c)「Ext」(ERT470.2-02)
「Ext」は、Extractablesの略称であり、水可溶分(水可溶成分量)を意味する。具体的には、吸水性樹脂1.000gを0.9重量%塩化ナトリウム水溶液200mlに添加し、16時間攪拌した後の溶解ポリマー量(単位;重量%)である。溶解ポリマー量の測定はpH滴定を用いて行う。なお、含水ゲル状重合体の水可溶分(以下、「ゲルExt」と称する)は、試料を5.0g、攪拌時間を24時間にそれぞれ変更して測定を行った。
(C) "Ext" (ERT470.2-02)
"Ext" is an abbreviation for Extractables and means a water-soluble component (amount of water-soluble component). Specifically, the amount of the dissolved polymer (unit:% by weight) after adding 1.000 g of the water-absorbent resin to 200 ml of a 0.9 wt% sodium chloride aqueous solution and stirring for 16 hours. The amount of dissolved polymer is measured using pH titration. The water-soluble content of the hydrogel polymer (hereinafter referred to as "Gel Ext") was measured by changing the sample to 5.0 g and the stirring time to 24 hours.

(d)「PSD」(ERT420.2-02)
「PSD」は、Particle Size Distributionの略称であり、篩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。また、粒度測定で使用する標準篩(目開き)は、対象物の粒度によって適宜追加してもよい。例えば、目開きが710μm、600μm等の標準篩を追加すればよい。なお、含水ゲル状重合体のPSDの測定方法については後述する。
(D) "PSD" (ERT420.2-02)
"PSD" is an abbreviation for Particle Size Distribution and means a particle size distribution measured by sieving. The weight average particle diameter (D50) and the particle diameter distribution width are referred to as "(3) Mass-Average Particle Diameter (D50) and Logarithmic Standard Deviation (σζ) of Particle Diameter Distribution" described in US Pat. No. 7,638,570. Measure in the same way. Further, the standard sieve (opening) used for particle size measurement may be added as appropriate depending on the particle size of the object. For example, a standard sieve having an opening of 710 μm, 600 μm, or the like may be added. The method for measuring PSD of the hydrogel polymer will be described later.

(e)「Residual Monomers」(ERT410.2-02)
「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を0.9重量%塩化ナトリウム水溶液200mlに添加し、35mmのスターラーチップを用いて500rpmで1時間攪拌した後の溶解したモノマー量(単位;ppm)をいう。溶解モノマー量の測定はHPLC(高速液体クロマトグラフィー)を用いて行う。なお、含水ゲル状重合体の残存モノマーは、試料を2g、攪拌時間を3時間にそれぞれ変更して測定を行い、得られた測定値を含水ゲル状重合体の樹脂固形分当りの重量に換算した値(単位;ppm)とする。
(E) "Residual Monomers" (ERT410.2-02)
"Residual Monomers" means the amount of a monomer (monomer) remaining in the water-absorbent resin (hereinafter referred to as "residual monomer"). Specifically, 1.0 g of a water-absorbent resin was added to 200 ml of a 0.9 wt% sodium chloride aqueous solution, and the amount of the dissolved monomer (unit: ppm) after stirring at 500 rpm for 1 hour using a 35 mm stirrer chip was calculated. say. The amount of dissolved monomer is measured by HPLC (High Performance Liquid Chromatography). The residual monomer of the hydrogel polymer was measured by changing the sample to 2 g and the stirring time to 3 hours, respectively, and the obtained measured value was converted into the weight per resin solid content of the hydrogel polymer. Value (unit: ppm).

(f)「Moisture Content」(ERT430.2-02)
「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1gを105℃で3時間乾燥したときの乾燥減量から算出した値(単位;重量%)である。なお、本発明では、吸水性樹脂および乾燥重合体の含水率は、乾燥温度を180℃に変更して測定を行った。また、含水ゲル状重合体の含水率は、試料を2g、乾燥温度を180℃、乾燥時間を16時間にそれぞれ変更して測定を行った。さらに、{100-含水率(重量%)}で算出される値を、本発明では「樹脂固形分」とし、吸水性樹脂、乾燥重合体および含水ゲル状重合体に適用することができる。
(F) "Moisture Content" (ERT430.2-02)
"Moisture Content" means the water content of the water-absorbent resin. Specifically, it is a value (unit; weight%) calculated from the weight loss by drying when 1 g of the water-absorbent resin is dried at 105 ° C. for 3 hours. In the present invention, the water content of the water-absorbent resin and the dried polymer was measured by changing the drying temperature to 180 ° C. The water content of the hydrogel polymer was measured by changing the sample to 2 g, the drying temperature to 180 ° C., and the drying time to 16 hours. Further, the value calculated by {100-moisture content (% by weight)} is defined as "resin solid content" in the present invention, and can be applied to water-absorbent resins, dry polymers and hydrogel-like polymers.

(1-4)「通液性」
本発明における「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。
(1-4) "Liquid permeability"
The "liquid permeability" in the present invention refers to the flowability of the liquid passing between the particles of the swollen gel under load or no load, and as a typical measurement method, SFC (Saline Flow Conductivity / physiology). There are saline flow inducibility) and GBP (Gel Bed Permeability).

「SFC(生理食塩水流れ誘導性)」は、荷重2.07kPaでの吸水性樹脂に対する0.69重量%塩化ナトリウム水溶液の通液性をいい、米国特許第5669894号に開示されたSFC試験方法に準じて測定される。また、「GBP」は、荷重下または自由膨張での吸水性樹脂に対する0.69重量%塩化ナトリウム水溶液の通液性をいい、国際公開第2005/016393号に開示されたGBP試験方法に準じて測定される。 "SFC (Saline Flow Inducible)" refers to the liquid permeability of a 0.69 wt% sodium chloride aqueous solution to a water-absorbent resin at a load of 2.07 kPa, and is an SFC test method disclosed in US Pat. No. 5,669,894. It is measured according to. Further, "GBP" refers to the liquid permeability of a 0.69 wt% sodium chloride aqueous solution to a water-absorbent resin under load or under free expansion, and conforms to the GBP test method disclosed in International Publication No. 2005/016393. Be measured.

(1-5)「FSR」
本発明における「FSR」とは、Free Swell Rate の略称であり、吸水速度(自由膨潤速度)を意味する。具体的には、吸水性樹脂1gが0.9重量%塩化ナトリウム水溶液20gを吸水するときの速度(単位;[g/g/s])である。
(1-5) "FSR"
The "FSR" in the present invention is an abbreviation for Free Swell Rate and means a water absorption rate (free swelling rate). Specifically, it is the rate (unit; [g / g / s]) when 1 g of the water-absorbent resin absorbs 20 g of a 0.9 wt% sodium chloride aqueous solution.

(1-6)「ゲル粉砕」
本発明における「ゲル粉砕」とは、重合工程で得られた含水ゲル状重合体の乾燥を容易にすることを目的に、せん断、圧縮力を加えて大きさを小さくし表面積を大きくする操作のことをいう。「ゲル粉砕」により、粒子状の含水ゲル状重合体、特に後述する重量平均粒子径(D50)を有する粒子状の含水ゲル状重合体が得られる。
(1-6) "Gel crushing"
The "gel crushing" in the present invention is an operation of applying shearing and compressive forces to reduce the size and increase the surface area for the purpose of facilitating the drying of the hydrogel-like polymer obtained in the polymerization step. Say that. By "gel pulverization", a particulate hydrogel polymer, particularly a particulate hydrogel polymer having a weight average particle diameter (D50) described later, is obtained.

なお、無攪拌水溶液重合(静置水溶液重合、特にベルト重合)では重合後にゲル粉砕が行われるのに対して、ニーダー重合の場合には重合とゲル粉砕が同一装置内で連続的に行われる。乾燥工程に供給される粒子状の含水ゲル状重合体の重量平均粒子径(D50)が後述した範囲となっていればよく、重合中または重合後の何れかでゲル粉砕が行われてもよい。 In the case of unstirred aqueous solution polymerization (static aqueous solution polymerization, particularly belt polymerization), gel pulverization is performed after the polymerization, whereas in the case of kneader polymerization, polymerization and gel pulverization are continuously performed in the same apparatus. The weight average particle diameter (D50) of the particulate hydrogel polymer supplied to the drying step may be in the range described later, and gel pulverization may be performed either during or after the polymerization. ..

(1-7)「水可溶分の重量平均分子量」
本発明における「水可溶分の重量平均分子量」とは、吸水性樹脂を水溶媒に添加したときに溶解する成分(水可溶分)の重量平均分子量について、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)で測定した値(単位;daltons /以下、[Da]と略記する)をいう。即ち、上記(1-3)(c)「Ext」に記載した測定方法で得た溶液をGPC測定した結果である。なお、含水ゲル状重合体の水可溶分の重量平均分子量は、粒子径を5mm以下、さらには1~3mmに細粒化した試料を5.0g、攪拌時間を24時間にそれぞれ変更して測定を行った。
(1-7) "Weight average molecular weight of water-soluble component"
The "water-soluble component weight average molecular weight" in the present invention refers to the weight average molecular weight of the component (water-soluble component) that dissolves when the water-absorbent resin is added to the water solvent by GPC (gel permeation chromatography). Measured value (unit: daltons / hereinafter abbreviated as [Da]). That is, it is the result of GPC measurement of the solution obtained by the measurement method described in (1-3) and (c) "Ext" above. The weight average molecular weight of the water-soluble component of the hydrogel polymer is 5.0 g for a sample having a particle size of 5 mm or less and further finely divided to 1 to 3 mm, and the stirring time is changed to 24 hours. Measurements were made.

(1-8)その他
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、「質量」と「重量」は同義語として扱い、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、さらに、特に注釈のない限り、「ppm」は「重量ppm」を意味する。さらに、「~酸(塩)」は「~酸および/またはその塩」を意味し、「(メタ)アクリル」は「アクリルおよび/またはメタクリル」を意味する。
(1-8) Others In the present specification, "XY" indicating a range means "X or more and Y or less". In addition, "mass" and "weight" are treated as synonyms, and "t (ton)", which is a unit of weight, means "Metric ton", and unless otherwise specified, "ppm". "" Means "weight ppm". Further, "-acid (salt)" means "-acid and / or a salt thereof" and "(meth) acrylic" means "acrylic and / or methacrylic".

〔2〕キレート剤を含む吸水性樹脂の製造方法
本発明は、単量体および重合開始剤を含む単量体水溶液を重合させて含水ゲル状重合体を得る重合工程と、必要により、重合工程の途中および/または後に含水ゲル状重合体を粉砕するゲル粉砕工程と、得られた粒子状の含水ゲル状重合体を乾燥させて、粒子状の乾燥重合体を得る乾燥工程と、を含む、吸水倍率(CRC)が15g/g以上でかつキレート剤を含む吸水性樹脂の製造方法であって、以下の方法1および方法2を提供する。
[2] Method for Producing Water Absorbent Resin Containing a Chelating Agent The present invention comprises a polymerization step of polymerizing a monomer aqueous solution containing a monomer and a polymerization initiator to obtain a hydrogel-like polymer, and, if necessary, a polymerization step. A gel crushing step of crushing the hydrogel-like polymer during and / or after the process, and a drying step of drying the obtained particulate water-containing gel-like polymer to obtain a particulate dry polymer are included. A method for producing a water-absorbent resin having a water absorption ratio (CRC) of 15 g / g or more and containing a chelating agent, the following methods 1 and 2 are provided.

(方法1;単量体中の過硫酸塩/ゲル粒子径/乾燥条件を規定)
上記重合工程で使用される過硫酸塩が0~0.04モル%(対重合時の単量体)であり(但し、過硫酸塩0モル%(不使用)の場合は他の重合開始剤を必須に使用)、乾燥工程より前の工程でキレート剤を上記単量体水溶液または上記含水ゲル状重合体に合計10ppm以上(対重合時の単量体または対含水ゲル状重合体の固形分)添加し、上記粒子状の含水ゲル状重合体の重量平均粒子径(D50)を1mm以下とし、上記乾燥工程では、固形分が80重量%以上となるまでの乾燥時間を20分間以下とする、キレート剤を含む吸水性樹脂の製造方法。
(Method 1; Specify persulfate / gel particle size / drying conditions in the monomer)
If the persulfate used in the above polymerization step is 0 to 0.04 mol% (monomer for polymerization) (however, if the persulfate is 0 mol% (not used), another polymerization initiator In the step prior to the drying step, the chelating agent was added to the monomer aqueous solution or the hydrogel polymer in total of 10 ppm or more (solid content of the monomer or hydrogel polymer at the time of polymerization). ) Is added, the weight average particle diameter (D50) of the particulate hydrogel polymer is 1 mm or less, and in the drying step, the drying time until the solid content becomes 80% by weight or more is 20 minutes or less. , A method for producing a water-absorbent resin containing a chelating agent.

(方法2;含水ゲル状重合体中の過硫酸塩/ゲル粒子径/乾燥条件を規定)
上記乾燥工程では、キレート剤を10ppm以上(対含水ゲル状重合体の固形分)、過硫酸塩を0~0.04モル%(対重合時の単量体)含む、重量平均粒子径(D50)が1mm以下の粒子状の含水ゲル状重合体を、乾燥時間20分間以下で、固形分が80重量%以上となるまで乾燥させる、キレート剤を含む吸水性樹脂の製造方法。但し、上記乾燥時間は、固形分が80重量%以上となるまでの時間を指す。
(Method 2: Specify persulfate / gel particle size / drying conditions in the hydrogel polymer)
In the above drying step, the weight average particle size (D50) containing 10 ppm or more of the chelating agent (solid content of the water-containing gel polymer) and 0 to 0.04 mol% of persulfate (monomer at the time of polymerization). A method for producing a water-absorbent resin containing a chelating agent, wherein a water-containing gel-like polymer having a particle size of 1 mm or less is dried with a drying time of 20 minutes or less until the solid content becomes 80% by weight or more. However, the drying time refers to the time until the solid content becomes 80% by weight or more.

以下、上記方法1および方法2を詳細に説明する。 Hereinafter, the above method 1 and the method 2 will be described in detail.

(2-1)重合工程
本工程は、単量体および重合開始剤を含む単量体水溶液を重合させて、含水ゲル状重合体(以下、「含水ゲル」と略記する場合がある)を得る工程である。
(2-1) Polymerization Step In this step, a monomer aqueous solution containing a monomer and a polymerization initiator is polymerized to obtain a hydrogel-like polymer (hereinafter, may be abbreviated as “hydrogen gel”). It is a process.

(単量体)
本発明で得られる吸水性樹脂は、その原料(単量体)として、好ましくはアクリル酸(塩)を主成分として含む単量体を使用し、通常、水溶液状態で重合される、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂である。
(Monomer)
The water-absorbent resin obtained in the present invention uses a monomer containing acrylic acid (salt) as a main component as a raw material (monomer) thereof, and is usually polymerized in an aqueous solution state. It is a (salt) -based water-absorbent resin.

単量体水溶液中の単量体(モノマー)濃度としては、10~80重量%が好ましく、20~80重量%がより好ましく、30~70重量%がさらに好ましく、40~60重量%が特に好ましい。 The monomer concentration in the aqueous monomer solution is preferably 10 to 80% by weight, more preferably 20 to 80% by weight, further preferably 30 to 70% by weight, and particularly preferably 40 to 60% by weight. ..

また、上記単量体水溶液の重合により得られる含水ゲル状重合体は、吸水性能や残存モノマーの観点から、重合体の酸基の少なくとも一部が中和されていることが好ましい。係る部分中和塩としては特に限定されないが、吸水性能の観点から、アルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩から選ばれる一価塩が好ましく、アルカリ金属塩がより好ましく、ナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩から選ばれるアルカリ金属塩がさらに好ましく、ナトリウム塩が特に好ましい。従って、上記中和に用いられる塩基性物質としては特に限定されないが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属の水酸化物、炭酸(水素)ナトリウム、炭酸(水素)カリウム等の炭酸(水素)塩等の一価の塩基性物質が好ましく、水酸化ナトリウムが特に好ましい。中和に炭酸塩を使用する場合には、中和時に炭酸ガスが発生するため、当該炭酸ガスを重合時の発泡剤として使用することもできる。 Further, in the hydrogel-like polymer obtained by the polymerization of the above-mentioned monomer aqueous solution, it is preferable that at least a part of the acid groups of the polymer is neutralized from the viewpoint of water absorption performance and residual monomer. The partially neutralized salt is not particularly limited, but a monovalent salt selected from an alkali metal salt, an ammonium salt and an amine salt is preferable, an alkali metal salt is more preferable, and a sodium salt, a lithium salt and a potassium salt are preferable from the viewpoint of water absorption performance. Alkali metal salts selected from salts are more preferred, and sodium salts are particularly preferred. Therefore, the basic substance used for the above neutralization is not particularly limited, but is not particularly limited, but is an hydroxide of an alkali metal such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, sodium carbonate (hydrogen), potassium carbonate (hydrogen) and the like. A monovalent basic substance such as a carbonate (hydrogen) salt of is preferable, and sodium hydroxide is particularly preferable. When a carbonate is used for neutralization, carbon dioxide gas is generated at the time of neutralization, so that the carbon dioxide gas can also be used as a foaming agent at the time of polymerization.

上記中和は、重合前、重合中または重合後でのそれぞれの形態・状態で行うことができ、例えば、未中和または低中和(例えば、中和率0~30モル%)のアクリル酸を重合して得られる含水ゲル状重合体を中和、特にゲル粉砕と同時に中和を行うこともできるが、生産性や物性向上等の観点から、重合前のアクリル酸に対して中和を行うことが好ましい。即ち、中和されたアクリル酸(アクリル酸の部分中和塩)を単量体として使用することが好ましい。 The above neutralization can be carried out in each form and state before, during or after the polymerization, and for example, an unneutralized or low-neutralized (for example, a neutralization rate of 0 to 30 mol%) acrylic acid. It is possible to neutralize the hydrogel polymer obtained by polymerizing, especially at the same time as crushing the gel, but from the viewpoint of improving productivity and physical properties, neutralize the acrylic acid before polymerization. It is preferable to do so. That is, it is preferable to use neutralized acrylic acid (partially neutralized salt of acrylic acid) as a monomer.

なお、上記中和における中和率は、特に限定されないが、最終的な吸水性樹脂として10~100モル%が好ましく、30~95モル%がより好ましく、45~90モル%がさらに好ましく、60~80モル%が特に好ましい。また、中和温度についても特に限定されないが、10~100℃が好ましく、30~90℃がより好ましい。 The neutralization rate in the above neutralization is not particularly limited, but the final water-absorbent resin is preferably 10 to 100 mol%, more preferably 30 to 95 mol%, still more preferably 45 to 90 mol%, and 60. -80 mol% is particularly preferred. The neutralization temperature is also not particularly limited, but is preferably 10 to 100 ° C, more preferably 30 to 90 ° C.

また、本発明においては、アクリル酸(塩)を主成分として使用するとき、アクリル酸(塩)以外の親水性または疎水性の不飽和単量体(以下、「他の単量体」を称する)を併用してもよい。このような他の単量体としては特に限定されないが、例えば、メタクリル酸、(無水)マレイン酸、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、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、ステアリルアクリレート、およびこれらの塩等が挙げられる。他の単量体を使用する場合、その使用量は、得られる吸水性樹脂の吸水性能を損なわない範囲で適宜決定され、特に限定されないが、総単量体(内部架橋剤を除く)に対して、0~50モル%が好ましく、0~30モル%がより好ましく、0~10モル%がさらに好ましい。 Further, in the present invention, when acrylic acid (salt) is used as a main component, a hydrophilic or hydrophobic unsaturated monomer other than acrylic acid (salt) (hereinafter, referred to as "other monomer"). ) May be used together. Such other monomers are not particularly limited, but are, for example, methacrylic acid, (anhydrous) maleic acid, 2- (meth) acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, (meth) acryloxialcansulfonic acid, N. -Vinyl-2-pyrrolidone, N-vinylacetamide, (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) Examples thereof include acrylates, polyethylene glycol (meth) acrylates, stearyl acrylates, and salts thereof. When other monomers are used, the amount used is appropriately determined as long as the water absorption performance of the obtained water-absorbent resin is not impaired, and is not particularly limited, but with respect to the total monomer (excluding the internal cross-linking agent). Therefore, 0 to 50 mol% is preferable, 0 to 30 mol% is more preferable, and 0 to 10 mol% is further preferable.

(重合禁止剤)
上記単量体水溶液は、重合および中和の安定化等を目的として、必要により重合禁止剤を含んでいてもよい。単量体水溶液が重合禁止剤を含む場合、その使用量は、着色および重合安定性の観点から、代表的には、単量体に対して200ppm以下であり、さらには10~130ppmであり、より好ましくは20~100ppmである。好ましくはメトシフェノール系の重合禁止剤が使用される。より好ましくは、重合禁止剤はp-メトキシフェノールである。
(Polymerization inhibitor)
The monomer aqueous solution may contain a polymerization inhibitor, if necessary, for the purpose of stabilizing polymerization and neutralization. When the aqueous monomer solution contains a polymerization inhibitor, the amount used is typically 200 ppm or less, more preferably 10 to 130 ppm, relative to the monomer from the viewpoint of coloring and polymerization stability. More preferably, it is 20 to 100 ppm. Preferably, a metosiphenol-based polymerization inhibitor is used. More preferably, the polymerization inhibitor is p-methoxyphenol.

(重合開始剤)
単量体水溶液の重合を開始させるために、上記単量体水溶液は、さらに重合開始剤を含む。本発明において好適に使用される重合開始剤は、重合形態によって適宜選択され、特に限定されないが、ラジカル重合開始剤であることが好ましい。
(Polymer initiator)
In order to initiate the polymerization of the aqueous monomer solution, the aqueous monomer solution further contains a polymerization initiator. The polymerization initiator preferably used in the present invention is appropriately selected depending on the polymerization form, and is not particularly limited, but is preferably a radical polymerization initiator.

本発明(方法1)は、重合工程で使用される重合開始剤中の過硫酸塩を0~0.04モル%(対重合時の単量体)に低減する(但し、過硫酸塩0モル%(不使用)の場合は他の重合開始剤を必須に使用)方法である。また、本発明(方法2)は、粒子状の含水ゲル状重合体に含まれる過硫酸塩を0~0.04モル%(対重合時の単量体)に制御し、さらに乾燥工程前の含水ゲル状重合体のゲル粒子径および乾燥条件を制御する方法である。これにより、本発明は、乾燥工程でのキレート剤の分解を抑制する。 The present invention (method 1) reduces the amount of persulfate in the polymerization initiator used in the polymerization step to 0 to 0.04 mol% (monomer at the time of polymerization) (however, 0 mol of persulfate). % (Not used), another polymerization initiator is indispensably used) method. Further, in the present invention (method 2), the persulfate contained in the particulate hydrogel polymer is controlled to 0 to 0.04 mol% (monomer at the time of polymerization), and further before the drying step. This is a method for controlling the gel particle size and drying conditions of the hydrogel polymer. Thereby, the present invention suppresses the decomposition of the chelating agent in the drying step.

さらに、本発明では、残存モノマーの低減や物性向上等を目的として、過硫酸塩は単量体だけでなく含水ゲル状重合体に対しても添加することができ、重合工程から乾燥工程前までにおける過硫酸塩の添加量を、合計で0~0.04モル%(対重合時の単量体)に制御することがより好ましい。当該過硫酸塩の添加量、および含水ゲル状重合体における過硫酸塩の含有量は、低いほど好ましく、重合時の単量体に対して0.04モル%以下、0.035モル%以下、0.03モル%以下、0.025モル%以下、0.02モル%以下、0.015モル%以下の順に好ましい。過硫酸塩の添加量の下限値は0モル%であり、重合時に不使用または乾燥工程前までに完全に消費されている場合である。但し、過硫酸塩は残存モノマーの低減に有効であるため、乾燥時における残存モノマーを低減する観点から、過硫酸塩は0.0001モル%以上、好ましくは0.001モル%以上、より好ましくは0.01モル%以上となる量で、上記単量体水溶液または上記含水ゲル状重合体に含まれていることが望ましい。なお、本発明においては、過硫酸塩の添加量の上限値と下限値はどのような組み合わせであっても好ましい。 Further, in the present invention, for the purpose of reducing the residual monomer and improving the physical properties, the persulfate can be added not only to the monomer but also to the hydrogel polymer, from the polymerization step to before the drying step. It is more preferable to control the addition amount of the persulfate in the above to 0 to 0.04 mol% (monomer at the time of polymerization) in total. The lower the amount of the persulfate added and the content of the persulfate in the hydrogel polymer, the more preferable, 0.04 mol% or less, 0.035 mol% or less, and 0.035 mol% or less with respect to the monomer at the time of polymerization. It is preferable in the order of 0.03 mol% or less, 0.025 mol% or less, 0.02 mol% or less, and 0.015 mol% or less. The lower limit of the amount of persulfate added is 0 mol%, which is the case where it is not used at the time of polymerization or is completely consumed before the drying step. However, since the persulfate is effective in reducing the residual monomer, the persulfate is 0.0001 mol% or more, preferably 0.001 mol% or more, more preferably 0.001 mol% or more, from the viewpoint of reducing the residual monomer at the time of drying. It is desirable that the amount is 0.01 mol% or more and is contained in the above-mentioned monomer aqueous solution or the above-mentioned hydrogel-like polymer. In the present invention, any combination of the upper limit value and the lower limit value of the amount of persulfate added is preferable.

過硫酸塩の添加量が重合時の単量体に対して0.04モル%を超える場合、その後に行われる乾燥工程において、未反応の過硫酸塩が、含水ゲル状重合体中に併存するキレート剤と反応し、これを分解し得るため好ましくない。 When the amount of persulfate added exceeds 0.04 mol% with respect to the monomer at the time of polymerization, unreacted persulfate coexists in the hydrogel polymer in the subsequent drying step. It is not preferable because it reacts with a chelating agent and can decompose it.

本発明で使用されるラジカル重合開始剤としては、過硫酸塩(例えば、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)でもよく、過硫酸塩以外の過酸化物(例えば、過酸化水素、t-ブチルパーオキシド、メチルエチルケトンパーオキシド等)、アゾ重合開始剤、光重合開始剤でもよい。 The radical polymerization initiator used in the present invention may be a persulfate (for example, sodium persulfate, potassium persulfate, ammonium persulfate, etc.) and a peroxide other than the persulfate (for example, hydrogen peroxide, t). -Butyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, etc.), azo polymerization initiator, photopolymerization initiator may be used.

本発明で使用されるアゾ重合開始剤としては、水溶性アゾ化合物(例えば、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]ジヒドロクロリド、2,2’-{アゾビス(2-メチル-N-[1,1’-ビス(ヒドロキシメチル)-2-ヒドロキシエチル]プロピオンアミド)}等)が挙げられる。好適には、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロリドが使用される。 Examples of the azo polymerization initiator used in the present invention include water-soluble azo compounds (for example, 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride, 2,2'-azobis [2- (2-imidazolin-). 2-yl) Propane] dihydrochloride, 2,2'-{azobis (2-methyl-N- [1,1'-bis (hydroxymethyl) -2-hydroxyethyl] propionamide)}, etc.). Preferably, 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride is used.

また、本発明で使用される光重合開始剤としては、ジエトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、ベンジルジメチルケタール、4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル-(2-ヒドロキシ)-2-プロピルケトン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のアセトフェノン誘導体;ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾインアルキルエーテル類;o-ベンゾイル安息香酸メチル、4-フェニルベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチル-ジフェニル硫化物、(4-ベンゾイルベンジル)トリメチルアンモニウム塩化物等のベンゾフェノン誘導体;チオキサントン(thioxanthone)系化合物;ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシド、ジフェニル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-ホスフィンオキシド等のアシルホスフィンオキシド誘導体;2-ヒドロキシメチルプロピオンニトリル等が挙げられる。好ましくは、アセトフェノン誘導体であり、中でも好ましくは1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンが使用される。 The photopolymerization initiator used in the present invention includes diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzyldimethylketal, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl-. Acetphenone derivatives such as (2-hydroxy) -2-propyl ketone and 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone; benzoin alkyl ethers such as benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether and benzoin isobutyl ether; , 4-Phenylbenzophenone, 4-benzoyl-4'-methyl-diphenylsulfide, benzophenone derivatives such as (4-benzoylbenzyl) trimethylammonium chloride; thioxanthone-based compounds; bis (2,4,6-trimethyl) Examples thereof include acylphosphine oxide derivatives such as benzoyl) -phenylphosphine oxide and diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phosphinoxide; 2-hydroxymethylpropionnitrile and the like. Acetophenone derivatives are preferable, and 1-hydroxycyclohexylphenylketone is preferably used.

過硫酸塩(0~0.04モル%)を含む重合開始剤の使用量は、重合時の単量体に対して、合計で、0.0001~1モル%が好ましく、0.0005~0.5モル%がより好ましい。上記重合開始剤の使用量が1モル%を超える場合、重合の制御が困難となり、さらに、得られる吸水性樹脂の色調が悪化するおそれがある。また、上記重合開始剤の使用量が0.0001モル%未満の場合、残存モノマーの増加が懸念される。 The amount of the polymerization initiator containing the persulfate (0 to 0.04 mol%) is preferably 0.0001 to 1 mol% in total, and 0.0005 to 0, based on the monomer at the time of polymerization. .5 mol% is more preferred. If the amount of the polymerization initiator used exceeds 1 mol%, it becomes difficult to control the polymerization, and the color tone of the obtained water-absorbent resin may deteriorate. Further, when the amount of the polymerization initiator used is less than 0.0001 mol%, there is a concern that the residual monomer may increase.

本発明においては、二種類以上の重合開始剤を併用してもよい。中でも、取り扱い性、吸水性樹脂の物性等の観点から、過硫酸塩が上記範囲で好ましく使用される。過硫酸塩と他の重合開始剤を併用する場合、吸水性樹脂の性能面から、過硫酸塩以外の重合開始剤として、アゾ重合開始剤および光重合開始剤から選ばれる第2の重合開始剤を用いることが好ましい。過硫酸塩と過硫酸塩以外の重合開始剤(=アゾ重合開始剤+光重合開始剤+その他の重合開始剤)とのモル比は、1/99~99/1、好ましくは1/9~9/1、より好ましくは2/8~8/2、さらに好ましくは3/7~7/3である。 In the present invention, two or more kinds of polymerization initiators may be used in combination. Among them, persulfate is preferably used in the above range from the viewpoint of handleability, physical properties of the water-absorbent resin and the like. When a persulfate is used in combination with another polymerization initiator, a second polymerization initiator selected from an azo polymerization initiator and a photopolymerization initiator as a polymerization initiator other than the persulfate from the viewpoint of the performance of the water-absorbent resin. Is preferably used. The molar ratio of the persulfate to the polymerization initiator other than the persulfate (= azo polymerization initiator + photopolymerization initiator + other polymerization initiator) is 1/99 to 99/1, preferably 1/9 to. It is 9/1, more preferably 2/8 to 8/2, and even more preferably 3/7 to 7/3.

さらに、これら重合開始剤(特に過硫酸塩または過酸化物)の分解を促進する還元剤を併用し、両者を組み合わせることによりレドックス系開始剤とすることもできる。このような還元剤としては、例えば、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム等の(重)亜硫酸(塩)、L-アスコルビン酸(塩)、第一鉄塩等の還元性金属(塩)、アミン類等が挙げられる。 Further, a reducing agent that promotes the decomposition of these polymerization initiators (particularly persulfate or peroxide) can be used in combination, and a redox-based initiator can be obtained by combining the two. Examples of such reducing agents include (heavy) sulfite (salt) such as sodium sulfite and sodium hydrogen sulfite, reducing metals (salts) such as L-ascorbic acid (salt) and ferrous salt, amines and the like. Can be mentioned.

単量体水溶液の重合を開始させるために、上記重合開始剤を用いる替わりに、または重合開始剤と併用して、反応系に放射線、電子線、紫外線等の活性エネルギー線を照射することにより重合反応の開始を行ってもよい。 Polymerization by irradiating the reaction system with active energy rays such as radiation, electron beam, and ultraviolet rays instead of using the above-mentioned polymerization initiator or in combination with the polymerization initiator in order to initiate the polymerization of the monomer aqueous solution. The reaction may be initiated.

(含水ゲルに残存する過硫酸塩)
キレート剤を含む吸水性樹脂の製造方法では、キレート剤の減少が見出され、その減少機構を探求した結果、重合時においてキレート剤は実質的に分解されず、乾燥時にキレート剤が分解されることが見出された。このことは、重合後の含水ゲルに含まれるキレート剤の量がほぼ一定である実験事実に加えて、単量体の存在下でキレート剤を含む水溶液を加熱してもキレート剤の量は減少しないが、過硫酸塩をキレート剤の水溶液に存在させるとキレート剤の量が減少する実験事実によって確認することができる。
(Persulfate remaining in hydrous gel)
In the method for producing a water-absorbent resin containing a chelating agent, a decrease in the chelating agent was found, and as a result of exploring the mechanism of the decrease, the chelating agent is not substantially decomposed at the time of polymerization, and the chelating agent is decomposed at the time of drying. Was found. This is because, in addition to the experimental fact that the amount of the chelating agent contained in the hydrogel containing the polymerization is almost constant, the amount of the chelating agent is reduced even if the aqueous solution containing the chelating agent is heated in the presence of the monomer. However, it can be confirmed by the experimental fact that the amount of the chelating agent decreases when the persulfate is present in the aqueous solution of the chelating agent.

重合に使用する重合開始剤のうち、過硫酸塩はその半減期から、通常の重合条件では大部分(80%超)が重合後の含水ゲルに残存する。このため、乾燥時の高温によって過硫酸塩が分解して含水ゲル中にラジカルが発生する。しかし、重合後の含水ゲルに残存する単量体(残存モノマー)は0.数%~数%と少量であるため、発生した過硫酸塩のラジカルは単量体とは反応し難く、替わりにキレート剤の分解を促進すると推定される。 Of the polymerization initiators used for polymerization, most (more than 80%) of the persulfate remains in the hydrogel after polymerization under normal polymerization conditions due to its half-life. Therefore, the persulfate is decomposed by the high temperature during drying, and radicals are generated in the hydrogel. However, the monomer (residual monomer) remaining in the hydrogel after polymerization is 0. Since the amount is as small as a few percent to a few percent, it is presumed that the generated radicals of the persulfate do not easily react with the monomer and instead promote the decomposition of the chelating agent.

本発明において過硫酸塩は、過硫酸ナトリウム(90℃における半減期(τ);1.24時間)、過硫酸カリウム(90℃における半減期(τ);1.24時間)、過硫酸アンモニウム(90℃における半減期(τ);0.44時間)が好ましく、過硫酸ナトリウムがより好ましい。吸水性樹脂の単量体としてアクリル酸ナトリウムを使用する場合、重合開始剤として過硫酸塩を上記範囲で用いると、塩の種類に関わらず、実質的に過硫酸ナトリウムとなる。そして、過硫酸ナトリウムまたは過硫酸カリウムに関して、その半減期(τ)は、2100時間(30℃)、499時間(40℃)、130時間(50℃)、36.5時間(60℃)、11.1時間(70℃)、3.59時間(80℃)、1.24時間(90℃)、0.45時間(100℃)である。それゆえ、乾燥前の含水ゲル状重合体には、過硫酸ナトリウムまたは過硫酸カリウムが大部分(80%超)残存する。 In the present invention, the persulfate is sodium persulfate (half-life at 90 ° C. (τ); 1.24 hours), potassium persulfate (half-life at 90 ° C. (τ); 1.24 hours), ammonium persulfate (90). Half-life at ° C. (τ); 0.44 hours) is preferred, and sodium persulfate is more preferred. When sodium acrylate is used as the monomer of the water-absorbent resin, if persulfate is used as the polymerization initiator in the above range, it becomes substantially sodium persulfate regardless of the type of salt. The half-life (τ) of sodium persulfate or potassium persulfate is 2100 hours (30 ° C.), 499 hours (40 ° C.), 130 hours (50 ° C.), 36.5 hours (60 ° C.), 11 .1 hour (70 ° C), 3.59 hours (80 ° C), 1.24 hours (90 ° C), 0.45 hours (100 ° C). Therefore, most (more than 80%) of sodium persulfate or potassium persulfate remains in the hydrogel polymer before drying.

(内部架橋剤)
本発明の一態様において、本発明で得られる吸水性樹脂の吸水性能を向上させるために、上記単量体水溶液は、内部架橋剤をさらに含むことが好ましい。
(Internal cross-linking agent)
In one aspect of the present invention, in order to improve the water absorption performance of the water-absorbent resin obtained in the present invention, it is preferable that the monomer aqueous solution further contains an internal cross-linking agent.

本発明において好適に使用される内部架橋剤としては、特に限定されないが、例えば、アクリル酸と重合する重合性架橋剤、カルボキシル基と反応する反応性架橋剤、またはこれら性質を併せ持った架橋剤等が挙げられる。 The internal cross-linking agent preferably used in the present invention is not particularly limited, but for example, a polymerizable cross-linking agent that polymerizes with acrylic acid, a reactive cross-linking agent that reacts with a carboxyl group, a cross-linking agent having these properties, and the like. Can be mentioned.

上記重合性架橋剤としては、例えば、N,N’-メチレンビスアクリルアミド、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリオキシエチレン)トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ポリ(メタ)アリロキシアルカン等、分子内に重合性二重結合を少なくとも2個有する化合物が挙げられる。また、上記反応性架橋剤としては、例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル等のポリグリシジルエーテル;プロパンジオール、グリセリン、ソルビトール等の多価アルコール;等の共有結合性架橋剤、アルミニウム塩等の多価金属化合物;等のイオン結合性架橋剤が挙げられる。これらの中でも、吸水性能の観点から、アクリル酸と重合する重合性架橋剤がより好ましく、アクリレート系、アリル系、アクリルアミド系の重合性架橋剤が特に好ましい。これらの内部架橋剤は一種類を単独で用いてもよいし、または二種類以上を併用してもよい。なお、上記重合性架橋剤と共有結合性架橋剤とを併用する場合、その混合比率は10:1~1:10が好ましい。 Examples of the polymerizable cross-linking agent include N, N'-methylenebisacrylamide, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, (polyoxyethylene) trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and poly (meth) allyloxy. Examples thereof include compounds having at least two polymerizable double bonds in the molecule, such as alkane. Examples of the reactive cross-linking agent include polyglycidyl ethers such as ethylene glycol diglycidyl ether; polyhydric alcohols such as propanediol, glycerin and sorbitol; covalent cross-linking agents such as and polyvalent metals such as aluminum salts. Examples thereof include ion-binding cross-linking agents such as compounds. Among these, from the viewpoint of water absorption performance, a polymerizable cross-linking agent that polymerizes with acrylic acid is more preferable, and an acrylate-based, allyl-based, and acrylamide-based polymerizable cross-linking agent is particularly preferable. These internal cross-linking agents may be used alone or in combination of two or more. When the above-mentioned polymerizable cross-linking agent and the covalent cross-linking agent are used in combination, the mixing ratio thereof is preferably 10: 1 to 1:10.

また、上記内部架橋剤の使用量は、物性の観点から、上記単量体に対して、0.001~5モル%が好ましく、0.002~2モル%がより好ましく、0.04~1モル%がさらに好ましく、0.06~0.5モル%が特に好ましく、0.07~0.2モル%が最も好ましい。 The amount of the internal cross-linking agent used is preferably 0.001 to 5 mol%, more preferably 0.002 to 2 mol%, and 0.04 to 1 with respect to the monomer from the viewpoint of physical properties. More preferably, 0.06 to 0.5 mol% is particularly preferable, and 0.07 to 0.2 mol% is most preferable.

本発明の一態様において、上記単量体水溶液は、アクリル酸(塩)を総単量体(内部架橋剤を除く)の50~100モル%、内部架橋剤を単量体に対して0.001~5モル%、および、過硫酸塩を単量体に対して0~0.04モル%含むことが好ましい。当該単量体水溶液から得られるポリアクリル酸(塩)系架橋重合体からなる吸水性樹脂は、初期色調のL値およびYI値として、好ましい数値範囲を呈することができる。 In one embodiment of the present invention, the aqueous monomer solution contains 50 to 100 mol% of total monomer (excluding the internal cross-linking agent) of acrylic acid (salt) and 0. It is preferable to contain 001 to 5 mol% and 0 to 0.04 mol% of the persulfate with respect to the monomer. The water-absorbent resin made of a polyacrylic acid (salt) -based crosslinked polymer obtained from the monomer aqueous solution can exhibit a preferable numerical range as the L value and the YI value of the initial color tone.

(その他の添加剤)
本発明の一態様において、本発明で得られる吸水性樹脂の物性を改善するために、上記単量体水溶液に、さらなる慣用の添加剤を添加してもよい。
(Other additives)
In one aspect of the present invention, in order to improve the physical properties of the water-absorbent resin obtained in the present invention, a further conventional additive may be added to the above-mentioned monomer aqueous solution.

このような添加剤としては、澱粉、セルロース、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリアクリル酸(塩)、ポリエチレンイミン等の水溶性樹脂または吸水性樹脂;炭酸塩、気泡を生じる各種発泡剤;界面活性剤等が挙げられる。 Such additives include water-soluble resins or water-absorbent resins such as starch, cellulose, polyvinyl alcohol (PVA), polyacrylic acid (salt), polyethyleneimine; carbonates, various foaming agents that generate bubbles; surfactants. And so on.

なお、これらの添加剤は、上記単量体水溶液の他にも、本発明の製造工程の何れかにおいて、含水ゲル状重合体、乾燥重合体または吸水性樹脂等に添加することができる。これらの添加剤の添加量は、上記水溶性樹脂または吸水性樹脂の場合、単量体に対して、好ましくは0~50重量%、より好ましくは0~20重量%、さらに好ましくは0~10重量%、特に好ましくは0~3重量%である。一方、上記発泡剤または界面活性剤の場合は、単量体に対して、0~5重量%が好ましく、0~1重量%がより好ましい。なお、上記水溶性樹脂または吸水性樹脂の添加によって、グラフト重合体または吸水性樹脂組成物が得られるが、これら澱粉-アクリル酸重合体、PVA-アクリル酸重合体等も本発明では吸水性樹脂として扱う。 In addition to the above-mentioned monomer aqueous solution, these additives can be added to a hydrogel-like polymer, a dry polymer, a water-absorbent resin, or the like in any of the production steps of the present invention. In the case of the water-soluble resin or the water-absorbent resin, the amount of these additives added is preferably 0 to 50% by weight, more preferably 0 to 20% by weight, still more preferably 0 to 10% with respect to the monomer. It is% by weight, particularly preferably 0 to 3% by weight. On the other hand, in the case of the foaming agent or the surfactant, 0 to 5% by weight is preferable, and 0 to 1% by weight is more preferable with respect to the monomer. A graft polymer or a water-absorbent resin composition can be obtained by adding the water-soluble resin or the water-absorbent resin, and these starch-acrylic acid polymers, PVA-acrylic acid polymers and the like are also water-absorbent resins in the present invention. Treat as.

(キレート剤)
本発明では、乾燥工程よりも前の工程で、キレート剤を上記単量体水溶液または上記含水ゲル状重合体に、合計で10ppm以上(対重合時の単量体または対含水ゲル状重合体の固形分)添加する。吸水性樹脂の物性の観点から、上記単量体水溶液または上記含水ゲル状重合体に添加されるキレート剤の合計の添加量(対重合時の単量体または対含水ゲル状重合体の固形分)、若しくは、乾燥工程に供される粒子状の含水ゲル状重合体のキレート剤の含有量(対含水ゲル状重合体の固形分)は、10ppm以上であり、40ppm以上、60ppm以上、100ppm以上、200ppm以上、250ppm以上、500ppm以上、600ppm以上の順に好ましい。また、キレート剤の効果(例;着色防止、劣化防止等)およびコストの観点から、キレート剤の添加量または含有量の上限値は、重合時の単量体または含水ゲル状重合体の固形分に対して、1%以下、8000ppm以下、6000ppm以下、5000ppm以下の順に好ましい。なお、本発明においては、キレート剤の添加量または含有量の上限値と下限値はどのような組み合わせであっても好ましい。また、キレート剤の上記添加量(ppm)は、添加時のキレート剤の重量(対重合時の単量体または対含水ゲル状重合体の固形分)であり、添加後に混合した後の単量体および重合体のカルボキシ基との塩交換は考慮せずに、中和塩型キレート剤は塩型として、酸型キレート剤は酸型としての添加時の有姿の添加量を示す。
(Chelating agent)
In the present invention, in the step prior to the drying step, the chelating agent is added to the above-mentioned monomer aqueous solution or the above-mentioned hydrogel-like polymer in a total amount of 10 ppm or more (monomer at the time of polymerization or anti-water-containing gel-like polymer). Solid content) Add. From the viewpoint of the physical properties of the water-absorbent resin, the total amount of the chelating agent added to the monomer aqueous solution or the hydrogel polymer (solid content of the monomer or the hydrogel polymer at the time of polymerization). ) Or, the content of the chelating agent of the particulate hydrogel polymer to be subjected to the drying step (solid content of the hydrogel polymer) is 10 ppm or more, 40 ppm or more, 60 ppm or more, 100 ppm or more. , 200 ppm or more, 250 ppm or more, 500 ppm or more, and 600 ppm or more are preferable in this order. Further, from the viewpoint of the effect of the chelating agent (eg, prevention of coloring, deterioration, etc.) and cost, the upper limit of the addition amount or content of the chelating agent is the solid content of the monomer or the hydrogel polymer at the time of polymerization. On the other hand, 1% or less, 8000 ppm or less, 6000 ppm or less, and 5000 ppm or less are preferable in this order. In the present invention, any combination of the upper limit value and the lower limit value of the addition amount or the content of the chelating agent is preferable. The amount (ppm) of the chelating agent added is the weight of the chelating agent at the time of addition (the solid content of the monomer or the water-containing gel polymer at the time of polymerization), and is a single amount after mixing after the addition. Without considering the salt exchange with the carboxy group of the body and the polymer, the neutralized salt type chelating agent is shown as a salt type, and the acid type chelating agent is shown as a tangible amount at the time of addition as an acid type.

単量体または含水ゲル状重合体の固形分に対するキレート剤の重量%は、重合時の単量体に対するモル比(モル%)に換算することができる。本発明ではキレート剤の添加量または含有量は、重合時の単量体に対して、0.0002モル%以上、0.001モル%以上、0.002モル%以上、0.005モル%以上、0.01モル%以上の順に好ましい。また、上限値は、0.2モル%以下、0.15モル%以下、0.12モル%以下、0.1モル%以下の順に好ましい。なお、本発明においては、キレート剤の上記モル比の上限値と下限値はどのような組み合わせであっても好ましい。また、キレート剤の残存率を向上させるために、キレート剤に対する過硫酸塩のモル比は低いほど好ましく、50倍以下、20倍以下、10倍以下、5倍以下、3倍以下の順に好ましく、下限値は0である。係る手法で、キレート剤の残存率が向上し、得られる吸水性樹脂中の重合体内部のキレート剤の含有量が増加するのみならず、さらに、得られる吸水性樹脂の初期着色のL値が増加し、YI値が低下する。 The weight% of the chelating agent with respect to the solid content of the monomer or the water-containing gel polymer can be converted into a molar ratio (mol%) with respect to the monomer at the time of polymerization. In the present invention, the addition amount or content of the chelating agent is 0.0002 mol% or more, 0.001 mol% or more, 0.002 mol% or more, 0.005 mol% or more with respect to the monomer at the time of polymerization. , 0.01 mol% or more are preferable. The upper limit is preferably 0.2 mol% or less, 0.15 mol% or less, 0.12 mol% or less, and 0.1 mol% or less in this order. In the present invention, any combination of the upper limit value and the lower limit value of the molar ratio of the chelating agent is preferable. Further, in order to improve the residual ratio of the chelating agent, the lower the molar ratio of the persulfate to the chelating agent is, the more preferable, and the order is 50 times or less, 20 times or less, 10 times or less, 5 times or less, and 3 times or less. The lower limit is 0. By such a method, not only the residual rate of the chelating agent is improved and the content of the chelating agent inside the polymer in the obtained water-absorbent resin is increased, but also the L value of the initial coloring of the obtained water-absorbent resin is increased. It increases and the YI value decreases.

重合時の単量体または乾燥前の含水ゲルにキレート剤を添加することで、乾燥工程以降の吸水性樹脂(特に最終製品の吸水性樹脂)の重合体内部に、キレート剤を均一に配合させることができる。乾燥工程以後、さらには表面架橋工程またはそれ以降の工程においてキレート剤を添加することにより、吸水性樹脂の表面に選択的にキレート剤が配合される。本発明の方法では、重合体内部にもキレート剤を配合することにより、さらにキレート剤の効果を高めることができる。今回、多くのキレート剤を重合に使用すると、得られた吸水性樹脂の初期着色が悪化することが判明したが、本発明では係る問題もなく、吸水性樹脂の内部にまでキレート剤を均一に配合させることができる。 By adding a chelating agent to the monomer at the time of polymerization or the water-containing gel before drying, the chelating agent is uniformly blended inside the polymer of the water-absorbent resin (particularly the water-absorbent resin of the final product) after the drying step. be able to. By adding the chelating agent in the drying step, further in the surface cross-linking step or the subsequent steps, the chelating agent is selectively blended on the surface of the water-absorbent resin. In the method of the present invention, the effect of the chelating agent can be further enhanced by blending the chelating agent inside the polymer. This time, it was found that the initial coloring of the obtained water-absorbent resin deteriorates when many chelating agents are used for polymerization, but there is no such problem in the present invention, and the chelating agent is uniformly spread even inside the water-absorbent resin. Can be blended.

上述した重合工程においてキレート剤を添加する場合は、その他の添加剤と同様に、単量体水溶液中に添加することができる。 When the chelating agent is added in the above-mentioned polymerization step, it can be added to the aqueous monomer solution in the same manner as other additives.

また、上述したゲル粉砕工程においてキレート剤を添加する場合は、その他の添加剤と同様に、含水ゲル状重合体に添加・混練してゲル粉砕することもできる。具体的には、含水ゲル状重合体がゲル粉砕装置内に滞留している間に、当該装置内に、キレート剤を含む水溶液を供給することができる。また、含水ゲル状重合体に、キレート剤を含む水溶液を予め添加してゲル粉砕装置に投入してもよい。これらキレート剤の添加の時期は、適宜組み合わせてもよい。 When a chelating agent is added in the above-mentioned gel crushing step, it can be added to and kneaded with a hydrogel-like polymer to crush the gel in the same manner as other additives. Specifically, while the hydrogel-like polymer stays in the gel crushing device, an aqueous solution containing a chelating agent can be supplied into the device. Further, an aqueous solution containing a chelating agent may be added in advance to the hydrogel polymer and charged into the gel crushing apparatus. The timing of addition of these chelating agents may be appropriately combined.

本発明において好適に用いられるキレート剤としては、高分子または非高分子のキレート剤、より好ましくは非高分子のキレート剤、さらに好ましくは分子量1000以下の非高分子のキレート剤が挙げられる。 Preferred chelating agents in the present invention include polymer or non-polymeric chelating agents, more preferably non-polymeric chelating agents, and even more preferably non-polymeric chelating agents having a molecular weight of 1000 or less.

本発明で使用されるキレート剤としては、具体的には、アミノ多価カルボン酸、有機多価リン酸(特にアミノ多価リン酸)、無機多価リン酸、およびトロポロン誘導体が挙げられる。これら化合物からなる群より選択される少なくとも一種のキレート剤が、本発明で使用される。なお、上記「多価」とは、一分子内に複数の官能基を有していることを指し、好ましくは2~30個、より好ましくは3~20個、さらに好ましくは4~10個の官能基を有していることを指す。 Specific examples of the chelating agent used in the present invention include amino polyvalent carboxylic acid, organic polyvalent phosphoric acid (particularly amino polyhydric phosphoric acid), inorganic polyhydric phosphoric acid, and tropolone derivatives. At least one chelating agent selected from the group consisting of these compounds is used in the present invention. The above-mentioned "multivalent" means that one molecule has a plurality of functional groups, preferably 2 to 30, more preferably 3 to 20, and even more preferably 4 to 10. Refers to having a functional group.

上記アミノ多価カルボン酸としては、具体的には、イミノ2酢酸、ヒドロキシエチルイミノ2酢酸、ニトリロ3酢酸、ニトリロ3プロピオン酸、エチレンジアミン4酢酸、ジエチレントリアミン5酢酸(DTPA)、トリエチレンテトラミン6酢酸(TTHA)、trans -1,2-ジアミノシクロヘキサン4酢酸、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)グリシン、ジアミノプロパノール4酢酸、エチレンジアミン2プロピオン酸、N-ヒドロキシエチルエチレンジアミン3酢酸、グリコールエーテルジアミン4酢酸、ジアミノプロパン4酢酸、N,N’-ビス(2-ヒドロキシベンジル)エチレンジアミン-N,N’-2酢酸、1,6-ヘキサメチレンジアミン-N,N,N’,N’-4酢酸およびこれらの塩等が挙げられる。 Specific examples of the amino polyvalent carboxylic acid include imino 2 acetic acid, hydroxyethyl imino 2 acetic acid, nitrilo 3 acetic acid, nitrilo 3 propionic acid, ethylenediamine 4 acetic acid, diethylenetriamine 5 acetic acid (DTPA), and triethylene tetramine 6 acetic acid ( TTHA), trans-1,2-diaminocyclohexane 4 acetic acid, N, N-bis (2-hydroxyethyl) glycine, diaminopropanol 4 acetic acid, ethylenediamine 2 propionic acid, N-hydroxyethyl ethylenediamine 3 acetic acid, glycol ether diamine 4 acetic acid , Diaminopropane 4 acetic acid, N, N'-bis (2-hydroxybenzyl) ethylenediamine-N, N'-2 acetic acid, 1,6-hexamethylenediamine-N, N, N', N'-4 acetic acid and these. Salt and the like.

上記有機多価リン酸としては、具体的には、ニトリロ酢酸-ジ(メチレンホスフィン酸)、ニトリロジ酢酸-(メチレンホスフィン酸)、ニトリロ酢酸-β-プロピオン酸-メチレンホスホン酸、ニトリロトリス(メチレンホスホン酸)、1-ヒドロキシエチリデンジホスホン酸、アミノ多価リン酸等が挙げられる。 Specific examples of the organic polyvalent phosphoric acid include nitriloacetate-di (methylenephosphinic acid), nitrilogicacetic acid- (methylenephosphinic acid), nitriloacetate-β-propionic acid-methylenephosphonic acid, and nitrilotris (methylenephosphon). Acid), 1-hydroxyethylidene diphosphonic acid, aminopolyvalent phosphoric acid and the like.

上記アミノ多価リン酸としては、具体的には、エチレンジアミン-N,N’-ジ(メチレンホスフィン酸)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスフィン酸)、シクロヘキサンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミン-N,N’-ジ酢酸-N,N’-ジ(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミン-N,N’-ジ(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、ポリメチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸(EDTMP)およびこれらの塩等が挙げられる。 Specific examples of the amino polyvalent phosphoric acid include ethylenediamine-N, N'-di (methylenephosphinic acid), ethylenediaminetetra (methylenephosphinic acid), cyclohexanediaminetetra (methylenephosphonic acid), and ethylenediamine-N, N. '-Diacetic acid-N, N'-di (methylenephosphonic acid), ethylenediamine-N, N'-di (methylenephosphonic acid), ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid), polymethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid), diethylenetriamine Examples thereof include penta (methylenephosphonic acid), ethylenediaminetetramethylenephosphonic acid (EDTMP) and salts thereof.

上記無機多価リン酸としては、具体的には、ピロリン酸、トリポリリン酸およびこれらの塩等が挙げられる。 Specific examples of the inorganic polyvalent phosphoric acid include pyrophosphoric acid, tripolyphosphoric acid, and salts thereof.

上記トロポロン誘導体としては、具体的には、トロポロン、β-ツヤプリシン、γ-ツヤプリシン等が挙げられる。 Specific examples of the tropolone derivative include tropolone, β-thujaplicin, and γ-thujaplicin.

これらの中でも、アミノ多価カルボン酸系キレート剤および/またはアミノ多価リン酸系キレート剤が好ましい。具体的には、アミノ多価カルボン酸系キレート剤としては、具体的には、エチレンジアミン4酢酸、ジエチレントリアミン5酢酸およびトリエチレンテトラアミン6酢酸、並びにこれらの金属塩、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩等が挙げられる。また、アミノ多価リン酸系キレート剤としては、具体的には、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸が挙げられる。 Among these, an amino polyvalent carboxylic acid chelating agent and / or an amino polyvalent phosphoric acid chelating agent are preferable. Specifically, examples of the aminopolyvalent carboxylic acid-based chelating agent include ethylenediamine 4acetic acid, diethylenetriamine5acetic acid and triethylenetetraamine6acetic acid, and metal salts thereof such as sodium salt and potassium salt. Can be mentioned. Specific examples of the amino polyvalent phosphoric acid-based chelating agent include ethylenediaminetetramethylenephosphonic acid.

本発明では係る手法で、重合体内部に、均一にキレート剤を含む吸水性樹脂が得られる。但し、吸水性樹脂の劣化や着色は、粒子表面において行われ易い。このため、本発明ではさらに乾燥工程以降の工程で吸水性樹脂にキレート剤を添加することで粒子表面により多くのキレート剤を配合すること、即ち、キレート剤を複数回添加することによって、吸水性樹脂の表面および内部にキレート剤を含み、表面に存在するキレート剤の量が、内部に存在するキレート剤の量よりも多くなるように、濃度勾配を形成することがより好ましい。乾燥工程以降の工程で添加するキレート剤の種類や添加量は、乾燥工程よりも前の工程で添加するキレート剤の種類や添加量と同じであってもよく、異なっていてもよいが、上述した種類や添加量であることが好ましい。また、キレート剤は、キレート剤のみで単量体または含水ゲル状重合体に添加してもよく、キレート剤を溶液(特に水溶液)にして単量体または含水ゲル状重合体に添加してもよい。 In the present invention, a water-absorbent resin containing a chelating agent uniformly inside the polymer can be obtained by such a method. However, deterioration and coloring of the water-absorbent resin are likely to occur on the surface of the particles. Therefore, in the present invention, more chelating agent is blended on the particle surface by adding a chelating agent to the water-absorbent resin in the steps after the drying step, that is, water-absorbing by adding the chelating agent a plurality of times. It is more preferable to form a concentration gradient such that the chelating agent is contained on the surface and inside of the resin and the amount of the chelating agent present on the surface is larger than the amount of the chelating agent present inside. The type and amount of the chelating agent added in the steps after the drying step may be the same as or different from the type and amount of the chelating agent added in the step prior to the drying step. It is preferable that the type and amount of addition are added. Further, the chelating agent may be added to the monomer or the hydrogel-like polymer only with the chelate agent, or the chelate agent may be added to the monomer or the hydrogel-like polymer as a solution (particularly an aqueous solution). good.

(重合方法)
本発明に係るキレート剤を含む吸水性樹脂の製造方法において、その重合方法は、気相中の噴霧/液滴重合や逆相懸濁重合で直接、粒子状の含水ゲル状重合体を得てもよいが、得られる吸水性樹脂の通液性(SFC)および吸水速度(FSR)並びに重合制御の容易性等の観点から、水溶液重合が採用される。
(Polymerization method)
In the method for producing a water-absorbent resin containing a chelating agent according to the present invention, the polymerization method is to directly obtain a particulate water-containing gel polymer by spray / droplet polymerization in a gas phase or reverse phase suspension polymerization. However, aqueous polymerization is adopted from the viewpoint of the liquid permeability (SFC) and water absorption rate (FSR) of the obtained water-absorbent resin, the ease of polymerization control, and the like.

当該水溶液重合は、タンク式(サイロ式)やベルト式の無攪拌重合で含水ゲル状重合体を得て、別途ゲル粉砕を行ってもよく、ニーダー重合のように重合工程の途中でゲル粉砕を行って粒子状の含水ゲル状重合体を得てもよいが、重合制御の容易性の観点から、好ましくはニーダー重合またはベルト重合が採用される。また、生産性の観点から、好ましくは連続水溶液重合、さらに好ましくは高濃度連続水溶液重合が採用される。なお、攪拌重合とは、含水ゲル状重合体(特に重合率10モル%以上、さらには50モル%以上の含水ゲル状重合体)を攪拌、特に攪拌および細分化しながら重合することを意味する。また、無攪拌重合の前後において、単量体水溶液(重合率が0~10モル%未満)を適宜攪拌してもよい。 In the aqueous solution polymerization, a water-containing gel-like polymer may be obtained by tank-type (silo-type) or belt-type non-stirring polymerization, and gel crushing may be performed separately. This may be carried out to obtain a particulate water-containing gel polymer, but from the viewpoint of easiness of polymerization control, kneader polymerization or belt polymerization is preferably adopted. Further, from the viewpoint of productivity, continuous aqueous solution polymerization is preferably adopted, and high-concentration continuous aqueous solution polymerization is more preferably adopted. The stirring polymerization means that a water-containing gel-like polymer (particularly, a water-containing gel-like polymer having a polymerization rate of 10 mol% or more, further 50 mol% or more) is polymerized while stirring, particularly stirring and subdividing. Further, the monomer aqueous solution (polymerization rate of less than 0 to 10 mol%) may be appropriately stirred before and after the non-stirring polymerization.

上記連続水溶液重合として、例えば、米国特許第6987171号、同第6710141号等に記載の連続ニーダー重合や、米国特許第4893999号、同第6241928号、米国特許出願公開第2005/215734号等に記載の連続ベルト重合が挙げられる。これらの水溶液重合によって、高生産性で吸水性樹脂を製造することができる。 As the continuous aqueous solution polymerization, for example, the continuous kneader polymerization described in US Pat. Nos. 6,987,171, 6710141, etc., and US Pat. No. 4,893999, No. 641,928, US Patent Application Publication No. 2005/215734, etc. Continuous belt polymerization of. By polymerizing these aqueous solutions, a water-absorbent resin can be produced with high productivity.

本発明においては、高濃度重合により、含水ゲル状重合体の固形分濃度を高めて、乾燥工程を短時間にすることで、乾燥時のキレート剤の分解を抑制することができる。具体的には、単量体濃度(固形分)を35重量%以上とすることが好ましく、40重量%以上がより好ましく、45重量%以上(上限は飽和濃度)がさらに好ましい。 In the present invention, the decomposition of the chelating agent at the time of drying can be suppressed by increasing the solid content concentration of the hydrogel-like polymer by high-concentration polymerization and shortening the drying step. Specifically, the monomer concentration (solid content) is preferably 35% by weight or more, more preferably 40% by weight or more, and further preferably 45% by weight or more (upper limit is the saturation concentration).

また、過硫酸塩の分解(半減期)は、温度、時間およびpHに依存するため、本発明では過硫酸塩を使用する場合、高温開始重合を行い、乾燥工程前の過硫酸塩をより低減しておくことで、乾燥時のキレート剤の分解を抑制することができる。具体的には、高温開始重合においては、重合開始温度を30℃以上とすることが好ましく、35℃以上がより好ましく、40℃以上がさらに好ましく、50℃以上(上限は沸点)が特に好ましい。重合ピーク温度は、通常、80~130℃が好ましく、高温重合である沸点~120℃がさらに好ましい。さらに、高濃度・高温開始重合は、これらを組み合わせた重合であり、重合時に単量体水溶液が沸騰状態になり易く、水等の溶媒が蒸発するので高固形分の含水ゲル状重合体が得られる。 Further, since the decomposition (half-life) of the persulfate depends on the temperature, time and pH, when the persulfate is used in the present invention, high-temperature initiation polymerization is performed to further reduce the persulfate before the drying step. By setting it, the decomposition of the chelating agent at the time of drying can be suppressed. Specifically, in the high temperature start polymerization, the polymerization start temperature is preferably 30 ° C. or higher, more preferably 35 ° C. or higher, further preferably 40 ° C. or higher, and particularly preferably 50 ° C. or higher (upper limit is boiling point). The polymerization peak temperature is usually preferably 80 to 130 ° C., more preferably a boiling point to 120 ° C., which is high temperature polymerization. Further, the high-concentration / high-temperature start polymerization is a polymerization in which these are combined, and the monomer aqueous solution tends to be in a boiling state at the time of polymerization, and a solvent such as water evaporates, so that a water-containing gel-like polymer having a high solid content can be obtained. Be done.

単量体水溶液中の固形分(単量体とグラフト成分の合計濃度)に対する、含水ゲル状重合体の固形分の上昇幅〔=(含水ゲル状重合体の固形分[質量%])-(単量体水溶液中の固形分[質量%])〕は、1%以上が好ましく、3%以上がより好ましく、5%以上がさらに好ましい。上昇幅の上限値は、重合制御の容易さの観点から、15%以下である。また、含水ゲル状重合体の固形分は、好ましくは40~75質量%であり、より好ましくは45~70質量%であり、さらに好ましくは50~65質量%である。このように重合で高固形分の含水ゲル状重合体が得られると、乾燥工程でキレート剤の分解が少なくなるので、キレート剤の残存率が向上する。但し、含水ゲル状重合体の固形分が75質量%を超えると、得られる吸水性樹脂の物性が悪化するおそれがある。本発明では、さらに上述した発泡剤や気泡を導入することによって発泡重合とする形態も好ましい。即ち、本発明における重合は、好ましくは発泡重合または沸騰重合である。含水ゲル状重合体が少なくとも気泡を含むことで、吸水速度の向上のみならず、乾燥速度も向上させることができ、乾燥工程後のキレート剤の含有率(残存率)も高めることができる。 Increase in solid content of hydrogel-like polymer with respect to solid content (total concentration of monomer and graft component) in aqueous monomer solution [= (solid content of hydrogel-like polymer [mass%])-( The solid content [mass%])] in the aqueous monomer solution is preferably 1% or more, more preferably 3% or more, still more preferably 5% or more. The upper limit of the increase width is 15% or less from the viewpoint of ease of polymerization control. The solid content of the hydrogel polymer is preferably 40 to 75% by mass, more preferably 45 to 70% by mass, and further preferably 50 to 65% by mass. When a hydrogel-like polymer having a high solid content is obtained by polymerization in this way, the decomposition of the chelating agent is reduced in the drying step, so that the residual rate of the chelating agent is improved. However, if the solid content of the hydrogel polymer exceeds 75% by mass, the physical properties of the obtained water-absorbent resin may deteriorate. In the present invention, a form of foam polymerization by introducing the above-mentioned foaming agent or air bubbles is also preferable. That is, the polymerization in the present invention is preferably foam polymerization or boiling polymerization. When the water-containing gel-like polymer contains at least bubbles, not only the water absorption rate can be improved, but also the drying rate can be improved, and the content rate (residual rate) of the chelating agent after the drying step can also be increased.

さらに、本発明で見出された乾燥工程でのキレート剤の特異的な減少の機構において、その反応機構は定かではないものの、「過硫酸塩のラジカルは、重合時には単量体と優先的に反応するが、重合後の含水ゲル状重合体に残存する単量体(残存モノマー)は数%以下と少量であるため、また、乾燥時は重合時よりも高温でかつ固形分の割合が高いため、乾燥工程では重合後に残存している過硫酸塩がキレート剤と優先的に反応する」と推定される。従来技術では含水ゲル状重合体中の残存モノマーが1000ppm以下になることが好ましいとされていた(米国特許514906号、米国特許453323号、欧州特許530438号)。しかしながら、本発明においては、重合後の重合率を100%にする必要はなく、むしろ乾燥工程前の含水ゲル状重合体に残存モノマーが0.1質量%以上、さらには0.5~10質量%、0.5~5重量%、0.5~3重量%程度で含有されていることが好ましい。重合工程においてキレート剤をほぼ100%残存させるには、前記推定機構から、重合工程終了時点で未反応の単量体を十分残存させるために重合時間は短いほうが好ましい。即ち、本発明は、好ましくは重合時間が60分間以下、10分間以下、5分間以下、3分間以下の短時間重合に適用される(重合時間の下限値は1秒間、さらには10秒間以上)。 Furthermore, in the mechanism of specific reduction of the chelating agent in the drying step found in the present invention, although the reaction mechanism is not clear, "the radical of the persulfate is preferentially given to the monomer at the time of polymerization. Although it reacts, the amount of monomer (residual monomer) remaining in the hydrogel polymer after polymerization is as small as a few percent or less, and the temperature is higher and the solid content ratio is higher during drying than during polymerization. Therefore, in the drying step, the persulfate remaining after the polymerization reacts preferentially with the chelating agent. " In the prior art, it was preferable that the residual monomer in the hydrogel polymer was 1000 ppm or less (US Pat. No. 51,906, US Pat. No. 4,533,323, European Patent No. 53438). However, in the present invention, it is not necessary to set the polymerization rate after polymerization to 100%, but rather, the residual monomer is 0.1% by mass or more in the hydrogel-like polymer before the drying step, and further 0.5 to 10% by mass. %, 0.5 to 5% by mass, and preferably 0.5 to 3% by mass. In order to leave almost 100% of the chelating agent in the polymerization step, it is preferable that the polymerization time is short so that the unreacted monomer remains sufficiently at the end of the polymerization step from the estimation mechanism. That is, the present invention is preferably applied to short-time polymerization with a polymerization time of 60 minutes or less, 10 minutes or less, 5 minutes or less, 3 minutes or less (the lower limit of the polymerization time is 1 second, further 10 seconds or more). ..

従って、過硫酸塩の低減、および、単量体の残存の両立のために、重合条件としては、重合開始温度30℃以上(さらには上記範囲)、重合ピーク温度80~130℃(さらには上記範囲)、重合時間60分間以下(さらには上記範囲)の高温開始短時間重合が特に好ましく、さらに単量体濃度が35重量%以上(さらには上記範囲)である高濃度・高温開始短時間重合が最も好ましい。 Therefore, in order to reduce the amount of persulfate and to achieve both the residual monomer, the polymerization conditions are a polymerization start temperature of 30 ° C. or higher (further, the above range) and a polymerization peak temperature of 80 to 130 ° C. (further, the above range). High-temperature start short-time polymerization with a polymerization time of 60 minutes or less (further, the above range) is particularly preferable, and high-concentration, high-temperature start short-time polymerization having a monomer concentration of 35% by weight or more (further, the above range) is particularly preferable. Is the most preferable.

上記高濃度・高温開始短時間重合については、米国特許第6906159号、同第7091253号等に開示されているが、当該重合方法によって、白色度の高い吸水性樹脂が得られ、さらに工業的なスケールでの生産が容易なため、好ましい。 The above-mentioned high-concentration, high-temperature start short-time polymerization is disclosed in US Pat. Nos. 6,906,159, 7091253, etc., but the polymerization method can obtain a water-absorbent resin having a high whiteness, and is more industrial. It is preferable because it is easy to produce on a scale.

従って、本発明に係る製造方法における重合方法は、1ライン当りの生産量が多い巨大スケールでの製造装置に好ましく適用される。なお、上記生産量としては、0.5t/hr以上が好ましく、1t/hr以上がより好ましく、5t/hr以上がさらに好ましく、10t/hr以上が特に好ましい。 Therefore, the polymerization method in the production method according to the present invention is preferably applied to a production apparatus on a huge scale in which the production amount per line is large. The production amount is preferably 0.5 t / hr or more, more preferably 1 t / hr or more, further preferably 5 t / hr or more, and particularly preferably 10 t / hr or more.

また、上記重合は、空気雰囲気下でも実施できるが、着色防止の観点から水蒸気、窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気(例えば、酸素濃度1容積%以下)下で実施することが好ましい。さらには単量体または単量体を含む溶液中の溶存酸素を不活性ガスで置換(脱気)(例えば、酸素1mg/L未満)した後に、重合することが好ましい。このような脱気を行っても単量体の安定性に優れ、重合前のゲル化が起らず、より高物性で高白色の吸水性樹脂を提供することができる。 Although the above-mentioned polymerization can be carried out in an air atmosphere, it is preferable to carry out the polymerization in an inert gas atmosphere such as water vapor, nitrogen or argon (for example, an oxygen concentration of 1% by volume or less) from the viewpoint of preventing coloring. Further, it is preferable to polymerize after substituting (degassing) the dissolved oxygen in the monomer or the solution containing the monomer with an inert gas (for example, less than 1 mg / L of oxygen). Even if such degassing is performed, the stability of the monomer is excellent, gelation before polymerization does not occur, and it is possible to provide a water-absorbent resin having higher physical characteristics and higher white color.

(2-2)ゲル粉砕工程
本工程は、上述した重合中または重合後の含水ゲル状重合体を細分化して、粒子状の含水ゲル状重合体を得る工程である。なお、下記(2-4)粉砕工程・分級工程での「粉砕」と区別して、本工程は「ゲル粉砕」という。
(2-2) Gel Crushing Step This step is a step of subdividing the above-mentioned water-containing gel-like polymer during or after polymerization to obtain a particulate water-containing gel-like polymer. In addition, this step is referred to as "gel crushing" to distinguish it from "crushing" in the following (2-4) crushing step / classification step.

本発明では、重合工程の途中および/または後のゲル粉砕工程で、または、重合工程で直接、粒子状の含水ゲル状重合体を得るが、目的のゲル粒子径への制御のし易さから、重合工程の途中および/または後のゲル粉砕工程で粒子状の含水ゲル状重合体を得ることがより好ましい。 In the present invention, a granular hydrogel-like polymer is obtained in the gel crushing step during and / or after the polymerization step, or directly in the polymerization step, but it is easy to control the target gel particle size. It is more preferable to obtain a particulate water-containing gel polymer in the gel pulverization step during and / or after the polymerization step.

(ゲル粉砕機)
本工程で使用される重合時または重合後のゲル粉砕装置としては、特に限定されず、バッチ型または連続型の双腕型ニーダー等、複数の回転攪拌翼を備えたゲル粉砕機や、1軸押出機、2軸押出機、ミートチョッパー、特にスクリュー型押出機等が挙げられる。
(Gel crusher)
The gel crusher during or after the polymerization used in this step is not particularly limited, and is a gel crusher equipped with a plurality of rotary stirring blades such as a batch type or a continuous type double-armed kneader, or a single shaft. Examples thereof include an extruder, a twin-screw extruder, a meat chopper, particularly a screw type extruder and the like.

中でも、ケーシングの一方の端部に多孔板が設置されたスクリュー型押出機が好ましく、具体的には、例えば、特開2000-63527号公報やWO2011/126079に開示されたスクリュー型押出機が挙げられる。 Among them, a screw type extruder in which a perforated plate is installed at one end of a casing is preferable, and specific examples thereof include a screw type extruder disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-63527 and WO2011 / 126079. Be done.

(ゲル粉砕領域)
本発明において上記ゲル粉砕は、重合工程の途中および/または後に行われ、より好ましくは重合工程後の含水ゲル状重合体に対して行われるが、ニーダー重合等、重合中にゲル粉砕を行う形態の場合、単量体水溶液が「十分にゲル化」した状態をもって、ゲル粉砕工程とする。
(Gel crushing area)
In the present invention, the gel crushing is performed during and / or after the polymerization step, more preferably for the hydrogel-like polymer after the polymerization step, but the gel crushing is performed during the polymerization such as kneader polymerization. In the case of, the gel crushing step is performed when the monomer aqueous solution is "sufficiently gelled".

例えば、ニーダー重合を採用する場合、重合時間の経過とともに単量体水溶液が含水ゲル状重合体に変化していく。即ち、重合開始時の単量体水溶液の攪拌領域、重合途中での一定粘度を有する低重合度の含水ゲル状重合体の攪拌領域、重合の進行に伴い一部の含水ゲル状重合体のゲル粉砕開始領域、そして、重合後半または終盤でのゲル粉砕領域が連続的に行われる。従って、重合開始時の「単量体水溶液の攪拌」と終盤での「ゲル粉砕」とを明確に区別するため、「十分にゲル化」した状態をもって判断する。 For example, when kneader polymerization is adopted, the monomer aqueous solution changes to a hydrogel-like polymer with the lapse of the polymerization time. That is, the stirring region of the monomer aqueous solution at the start of polymerization, the stirring region of the low polymerization degree water-containing gel-like polymer having a constant viscosity during the polymerization, and the gel of a part of the water-containing gel-like polymer as the polymerization progresses. The pulverization start region and the gel pulverization region in the latter half or the final stage of the polymerization are continuously performed. Therefore, in order to clearly distinguish between "stirring of the monomer aqueous solution" at the start of polymerization and "gel pulverization" at the end of the polymerization, the judgment is made based on the "sufficiently gelled" state.

上記「十分にゲル化」とは、重合温度が最大となった時点(重合ピーク温度)以降において、せん断力をかけて含水ゲル状重合体を細分化できる状態のことをいう。或いは、単量体水溶液中のモノマーの重合率(別称;転化率。重合率は含水ゲル状重合体のpH滴定から算出されるポリマー量と、残存モノマー量とから算出される。)が好ましくは90モル%以上、より好ましくは93モル%以上、さらに好ましくは95モル%以上、特に好ましくは97モル%以上となった時点以降において、せん断力をかけて含水ゲル状重合体を細分化できる状態のことをいう。即ち、本発明のゲル粉砕工程において、モノマーの重合率が上記範囲である含水ゲル状重合体がゲル粉砕される。なお、上記重合ピーク温度を示さない重合反応の場合(例えば、常に一定温度で重合が進行する場合や重合温度が上昇し続ける場合等)、上記モノマーの重合率をもって、「十分にゲル化」を規定する。 The above-mentioned "sufficient gelation" refers to a state in which the hydrogel-like polymer can be subdivided by applying a shearing force after the time when the polymerization temperature reaches the maximum (polymerization peak temperature). Alternatively, the polymerization rate of the monomer in the aqueous monomer solution (also known as conversion rate. The polymerization rate is calculated from the amount of polymer calculated from the pH titration of the hydrogel polymer and the amount of residual monomer) is preferable. A state in which the hydrogel polymer can be subdivided by applying a shearing force after the time when the content is 90 mol% or more, more preferably 93 mol% or more, further preferably 95 mol% or more, and particularly preferably 97 mol% or more. It means that. That is, in the gel pulverization step of the present invention, the hydrogel-like polymer in which the polymerization rate of the monomer is in the above range is gel pulverized. In the case of a polymerization reaction that does not show the above-mentioned polymerization peak temperature (for example, when the polymerization always proceeds at a constant temperature or when the polymerization temperature keeps rising, etc.), the polymerization rate of the above-mentioned monomer is used to perform "sufficient gelation". Prescribe.

また、上記重合工程がベルト重合の場合、ゲル粉砕を行う前に、重合工程の途中および/または後の含水ゲル状重合体、好ましくは重合工程後の含水ゲル状重合体を、数10cm程度の大きさに切断または粗砕することができる。この操作によって、ゲル粉砕装置に含水ゲル状重合体を充填し易くなり、ゲル粉砕工程をより円滑に実施することができる。なお、上記切断または粗砕する手段としては、含水ゲル状重合体を練らないように切断または粗砕できる手段が好ましく、例えば、ギロチンカッター等が挙げられる。また、上記切断または粗砕で得られる含水ゲル状重合体の大きさや形状は、ゲル粉砕装置に充填できればよく、特に限定されない。 When the polymerization step is belt polymerization, the hydrogel-like polymer during and / or after the polymerization step, preferably the water-containing gel-like polymer after the polymerization step, is about several tens of centimeters before gel pulverization. Can be cut or coarsely crushed to size. By this operation, it becomes easy to fill the gel crushing apparatus with the hydrogel-like polymer, and the gel crushing step can be carried out more smoothly. As the means for cutting or coarsely crushing, a means capable of cutting or coarsely crushing the hydrogel-like polymer without kneading is preferable, and examples thereof include a guillotine cutter and the like. Further, the size and shape of the hydrogel-like polymer obtained by the above-mentioned cutting or coarse crushing is not particularly limited as long as it can be filled in the gel crushing apparatus.

(水の使用)
本発明のゲル粉砕工程において、含水ゲル状重合体に水を添加してゲル粉砕することもできる。なお、本発明において、「水」は固体、液体、気体の何れかの形態を採ることとする。
(Use of water)
In the gel crushing step of the present invention, water can be added to the hydrogel-like polymer to crush the gel. In the present invention, "water" takes any form of solid, liquid, or gas.

上記水の添加について、添加方法や添加時期に制限はなく、含水ゲル状重合体がゲル粉砕装置内に滞留している間に装置内に水が供給されればよい。また、含水ゲル状重合体に水を予め添加してゲル粉砕装置に投入してもよい。さらに、上記水は「水単独」に限らず、他の添加剤(例えば、界面活性剤、中和用塩基、架橋剤等)や水以外の溶媒を加えてもよい。但し、この場合、水の含有量を90~100重量%とすることが好ましく、99~100重量%がより好ましく、実質100重量%がさらに好ましい。 Regarding the addition of the above water, there is no limitation on the addition method and the addition timing, and water may be supplied into the apparatus while the hydrogel-like polymer stays in the gel crushing apparatus. Further, water may be added in advance to the hydrogel-like polymer and charged into the gel crushing apparatus. Further, the water is not limited to "water alone", and other additives (for example, surfactants, neutralizing bases, cross-linking agents, etc.) and solvents other than water may be added. However, in this case, the water content is preferably 90 to 100% by weight, more preferably 99 to 100% by weight, and even more preferably 100% by weight.

本発明において、上記水は、固体、液体、気体の何れの形態でも使用することができるが、取り扱い性の観点から、液体および/または気体が好ましい。水の供給量としては、含水ゲル状重合体100重量部に対して、0~25重量部が好ましく、0~15重量部、0~10重量部、0~4重量部、0~2重量部の順により好ましい。上記水の供給量が25重量部を超える場合、含水ゲル状重合体の粒子径の制御が困難になったり、乾燥時間が長くなってキレート剤の残存量が低下したり、乾燥時に未乾燥物が生成したりする等の不具合が生じるおそれがある。また、乾燥効率の観点から、本工程での水の供給量は、上記重合工程で蒸発した溶媒、特に蒸発した水の量を超えないことが好ましい。 In the present invention, the water can be used in any form of solid, liquid or gas, but from the viewpoint of handleability, liquid and / or gas is preferable. The amount of water supplied is preferably 0 to 25 parts by weight, 0 to 15 parts by weight, 0 to 10 parts by weight, 0 to 4 parts by weight, and 0 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the hydrogel polymer. Is more preferable in this order. When the amount of water supplied exceeds 25 parts by weight, it becomes difficult to control the particle size of the hydrogel polymer, the drying time becomes long and the residual amount of the chelating agent decreases, or the undried product is dried. There is a risk of problems such as generation. Further, from the viewpoint of drying efficiency, it is preferable that the amount of water supplied in this step does not exceed the amount of the solvent evaporated in the polymerization step, particularly the amount of evaporated water.

上記水を液体で供給する場合、供給時の温度は10~100℃が好ましく、40~100℃がより好ましい。また、水を気体で供給する場合、供給時の温度は100~220℃が好ましく、100~160℃がより好ましく、100~130℃がさらに好ましい。なお、水を気体で供給するとき、その調製方法については特に限定されず、例えば、ボイラーの加熱によって発生する水蒸気を利用する方法、超音波で水を振動させて、水表面から発生する気体状の水を利用する方法等が挙げられる。本発明において、水を気体で供給する場合、大気圧より高圧の水蒸気が好ましく、ボイラーで発生する水蒸気がより好ましい。 When the water is supplied as a liquid, the temperature at the time of supply is preferably 10 to 100 ° C, more preferably 40 to 100 ° C. When water is supplied as a gas, the temperature at the time of supply is preferably 100 to 220 ° C, more preferably 100 to 160 ° C, and even more preferably 100 to 130 ° C. When water is supplied as a gas, the preparation method is not particularly limited. For example, a method using steam generated by heating a boiler, a method of vibrating water with an ultrasonic wave, and a gaseous state generated from the water surface. The method of using the water of the above is mentioned. In the present invention, when water is supplied as a gas, steam having a pressure higher than that of atmospheric pressure is preferable, and steam generated in a boiler is more preferable.

(添加剤の使用)
上述したように、含水ゲル状重合体に水を添加してゲル粉砕することが好ましいが、水以外に他の添加剤や中和剤等を含水ゲル状重合体に添加・混練してゲル粉砕することもでき、こうして得られた吸水性樹脂を改質してもよい。具体的には、ゲル粉砕時に、上記(2-1)で述べた塩基性物質を含む水溶液(例えば、10~50重量%の水酸化ナトリウム水溶液)を添加して中和(特に前述した中和率の範囲内)してもよいし、吸水性樹脂微粉(0.1~30重量%(対樹脂固形分))を添加して微粉リサイクルを行ってもよい。さらに、重合開始剤を0.001~3重量%(対樹脂固形分)、ゲル粉砕時に添加・混合して、残存モノマーを低減させてもよい。
(Use of additives)
As described above, it is preferable to add water to the hydrogel-like polymer and pulverize the gel. However, in addition to water, other additives, neutralizers and the like are added to and kneaded with the hydrogel polymer to pulverize the gel. The water-absorbent resin thus obtained may be modified. Specifically, at the time of gel pulverization, an aqueous solution containing the basic substance described in (2-1) above (for example, a 10 to 50% by weight sodium hydroxide aqueous solution) is added for neutralization (particularly the above-mentioned neutralization). It may be (within the range of the ratio), or water-absorbent resin fine powder (0.1 to 30% by weight (relative to resin solid content)) may be added to recycle the fine powder. Further, the polymerization initiator may be added and mixed in an amount of 0.001 to 3% by weight (relative to the resin solid content) at the time of gel pulverization to reduce the residual monomer.

(ゲル粉砕後の粒子状の含水ゲル状重合体の物性)
(a)粒度
本発明では、上記粒子状の含水ゲル状重合体の重量平均粒子径(D50)を1mm以下とすることが必須であり、従来のゲル粉砕よりも粒子が細かくなるようにゲル粉砕を行う。
(Physical properties of particulate hydrogel polymer after gel crushing)
(A) Particle size In the present invention, it is essential that the weight average particle diameter (D50) of the particulate hydrogel polymer is 1 mm or less, and gel crushing is performed so that the particles become finer than the conventional gel crushing. I do.

上記重合工程で得られた含水ゲル状重合体は、上述した本発明のゲル粉砕が適用されるゲル粉砕機(ニーダー、ミートチョパー、スクリュー型押出機等)を用いて粉砕され粒子状にされる。なお、ゲル粒子径は分級や調合等によって制御することができるが、好ましくは本発明のゲル粉砕によってゲル粒子径が制御される。 The hydrogel polymer obtained in the above polymerization step is pulverized into particles by using a gel crusher (kneader, meat chopper, screw type extruder, etc.) to which the above-mentioned gel pulverization of the present invention is applied. .. The gel particle size can be controlled by classification, preparation, etc., but preferably the gel particle size is controlled by the gel pulverization of the present invention.

上記ゲル粉砕後の粒子状の含水ゲル状重合体の重量平均粒子径(D50)(篩分級で規定)は、1mm以下であり、10μm~1mm、20μm~1mm、40μm~1mm、50μm~900μmの順により好ましい。また、重量平均粒子径の上限値は、800μm以下、700μm以下、600μm以下の順にさらに好ましい。重量平均粒子径の下限値は、100μm以上、200μm以上の順にさらに好ましい。なお、本発明においては、重量平均粒子径の上限値と下限値はどのような組み合わせであっても好ましい。上記ゲル粒子径は、WO2011/126079に記載の手法で測定することができる。 The weight average particle diameter (D50) (specified by sieve classification) of the particulate hydrogel polymer after gel pulverization is 1 mm or less, and is 10 μm to 1 mm, 20 μm to 1 mm, 40 μm to 1 mm, 50 μm to 900 μm. More preferred in order. Further, the upper limit of the weight average particle diameter is more preferably 800 μm or less, 700 μm or less, and 600 μm or less in this order. The lower limit of the weight average particle diameter is more preferably 100 μm or more and 200 μm or more in this order. In the present invention, any combination of the upper limit value and the lower limit value of the weight average particle diameter is preferable. The gel particle size can be measured by the method described in WO2011 / 126079.

重量平均粒子径が1mmを超える場合、続く乾燥工程において、キレート剤が減少し易く、キレート剤の添加量に見合ったキレート効果が得られないため好ましくない。一方、重量平均粒子径が10μm未満であると、ゲル層全体が乾燥され難くなる。また、乾燥後の粉砕によって多量の微粉が生成し、粒度制御が困難となるだけでなく、通液性(SFC)等の物性が低下するおそれがある。 When the weight average particle size exceeds 1 mm, the chelating agent tends to decrease in the subsequent drying step, and the chelating effect commensurate with the amount of the chelating agent added cannot be obtained, which is not preferable. On the other hand, if the weight average particle size is less than 10 μm, the entire gel layer is difficult to dry. Further, pulverization after drying produces a large amount of fine powder, which not only makes it difficult to control the particle size, but also may deteriorate physical properties such as liquid permeability (SFC).

なお、含水ゲル状重合体の重量平均粒子径を10μm未満にまでゲル粉砕または重合するには、通常のゲル粉砕操作や重合操作だけでは達成が困難で、別途、特殊な操作、例えば、粉砕後のゲルの分級(例えば、特開平6-107800号公報等)や、ゲル粉砕前の重合時の粒度制御(例えば、逆相懸濁重合でのシャープな粒度のゲル粒子を得る手法;欧州特許第0349240号等)を必要とする。従って、ゲル粉砕に加えて、上述したような特殊な手法の付加は、重合や分級に多量の界面活性剤や有機溶媒が必要となったり、生産性の低下(コストアップ)や物性の悪化(残存モノマーの増加や微粉の増加)等を招いたりする場合があり、新たな問題点が生じるおそれがある。このため、重量平均粒子径が10μm未満の粒子状の含水ゲル状重合体とすることは困難である場合がある。 In order to gel crush or polymerize the water-containing gel polymer to a weight average particle size of less than 10 μm, it is difficult to achieve it only by a normal gel crushing operation or a polymerization operation. Gel classification (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-107800) and particle size control during polymerization before gel pulverization (for example, a method for obtaining gel particles having a sharp particle size by reverse phase suspension polymerization; European Patent No. 1 0349240 etc.) is required. Therefore, in addition to gel crushing, the addition of the special method as described above requires a large amount of surfactant or organic solvent for polymerization and classification, and reduces productivity (cost increase) and deterioration of physical properties (deterioration of physical properties). It may lead to an increase in residual monomers and an increase in fine powder), which may cause new problems. Therefore, it may be difficult to obtain a particulate hydrogel polymer having a weight average particle diameter of less than 10 μm.

(b)ゲル粉砕後のゲルCRC
本発明において、ゲル粉砕後における粒子状の含水ゲル状重合体のゲルCRCは、10~35g/gが好ましく、10~32g/gがより好ましく、15~30g/gがさらに好ましい。なお、ゲル粉砕後のゲルCRCは、ゲル粉砕前のゲルCRCに対して-1~+3g/gとされることが好ましく、0.1~2g/gがより好ましく、0.3~1.5g/gがさらに好ましい。なお、ゲル粉砕時に架橋剤の使用等によってゲルCRCを減少させてもよいが、上記範囲でゲルCRCを上昇させることが好ましい。
(B) Gel CRC after gel crushing
In the present invention, the gel CRC of the particulate hydrogel polymer after gel pulverization is preferably 10 to 35 g / g, more preferably 10 to 32 g / g, still more preferably 15 to 30 g / g. The gel CRC after gel crushing is preferably -1 to +3 g / g, more preferably 0.1 to 2 g / g, and 0.3 to 1.5 g with respect to the gel CRC before gel crushing. / G is more preferred. The gel CRC may be reduced by using a cross-linking agent or the like during gel pulverization, but it is preferable to increase the gel CRC within the above range.

(c)ゲル粉砕後のゲルExt
本発明において、ゲル粉砕後における粒子状の含水ゲル状重合体のゲルExtは、0.1~20重量%が好ましく、0.1~10重量%がより好ましく、0.1~8重量%がさらに好ましく、0.1~5重量%が特に好ましい。また、ゲル粉砕後の粒子状の含水ゲル状重合体のゲルExt増加量(ゲル粉砕前のゲルExtに対する増加量)は、5重量%以下が好ましく、4重量%以下がより好ましく、3重量%以下がさらに好ましく、2重量%以下が特に好ましく、1重量%以下が最も好ましい。また、下限値はマイナス(例えば、-3.0重量%、さらには-1.0重量%)でもよいが、通常は0重量%以上、好ましくは0.1重量%以上、より好ましくは0.2重量%以上、さらに好ましくは0.3重量%以上である。具体的には、好ましくは0~5.0重量%、より好ましくは0.1~3.0重量%等、上述した上限値と下限値の任意の範囲内となるように、ゲルExtを増加するまでゲル粉砕すればよい。なお、ゲル粉砕時に架橋剤の使用等によってゲルExtを減少させてもよいが、上記範囲でゲルExtを上昇させることが好ましい。ここで、ゲルExt増加量の有効数字は小数点以下1桁であるが、例えば、5重量%と5.0重量%は同義語として扱う。
(C) Gel Ext after gel crushing
In the present invention, the gel Ext of the particulate hydrogel polymer after gel pulverization is preferably 0.1 to 20% by weight, more preferably 0.1 to 10% by weight, and more preferably 0.1 to 8% by weight. More preferably, 0.1 to 5% by weight is particularly preferable. Further, the gel ext increase amount (increase amount with respect to the gel ext before gel crushing) of the particulate hydrogel polymer after gel crushing is preferably 5% by weight or less, more preferably 4% by weight or less, and 3% by weight. The following is more preferable, 2% by weight or less is particularly preferable, and 1% by weight or less is most preferable. The lower limit may be negative (for example, −3.0% by weight, further −1.0% by weight), but is usually 0% by weight or more, preferably 0.1% by weight or more, and more preferably 0% by weight. It is 2% by weight or more, more preferably 0.3% by weight or more. Specifically, the gel Ext is increased so as to be within an arbitrary range of the above-mentioned upper limit value and lower limit value, such as preferably 0 to 5.0% by weight, more preferably 0.1 to 3.0% by weight, and the like. The gel may be crushed until it is crushed. The gel Ext may be decreased by using a cross-linking agent or the like during gel pulverization, but it is preferable to increase the gel Ext within the above range. Here, the significant figure of the gel Ext increase amount is one digit after the decimal point, but for example, 5% by weight and 5.0% by weight are treated as synonyms.

(d)ゲル粉砕後の水可溶分の重量平均分子量
本発明において、ゲル粉砕後の含水ゲル状重合体の、水可溶分の重量平均分子量の増加量として、下限値は、10,000Da以上が好ましく、20,000Da以上がより好ましく、30,000Da以上がさらに好ましい。また、上限値は、500,000Da以下が好ましく、400,000Da以下がより好ましく、250,000Da以下がさらに好ましく、100,000Da以下が特に好ましい。例えば本発明において、ゲル粉砕前の含水ゲル状重合体に対する、ゲル粉砕後の粒子状の含水ゲル状重合体の、水可溶分の重量平均分子量の増加量は、10,000~500,000Daであることが好ましく、好ましくは20,000~400,000Da、より好ましくは30,000~250,000Da、さらに好ましくは100,000Da以下である。
(D) Weight average molecular weight of water-soluble content after gel crushing In the present invention, the lower limit of the increase in the weight average molecular weight of the water-soluble content of the hydrogel-like polymer after gel crushing is 10,000 Da. The above is preferable, 20,000 Da or more is more preferable, and 30,000 Da or more is further preferable. The upper limit is preferably 500,000 Da or less, more preferably 400,000 Da or less, further preferably 250,000 Da or less, and particularly preferably 100,000 Da or less. For example, in the present invention, the amount of increase in the weight average molecular weight of the water-soluble component of the particulate hydrogel polymer after gel pulverization with respect to the hydrogel polymer before gel pulverization is 10,000 to 500,000 Da. It is preferably 20,000 to 400,000 Da, more preferably 30,000 to 250,000 Da, and further preferably 100,000 Da or less.

(e)ゲル粉砕後の樹脂固形分
本発明において、ゲル粉砕後の粒子状の含水ゲル状重合体の樹脂固形分は、物性の観点から、好ましくは40~75質量%であり、より好ましくは45~70質量%であり、さらに好ましくは50~65質量%である。ゲル粉砕後の粒子状の含水ゲル状重合体の樹脂固形分を上記範囲とすることで、乾燥によるCRCの上昇が制御し易く、また、乾燥によるダメージ(水可溶分の増加等)が少なく、さらに、キレート剤の分解が少なくなり残存率が向上するため、好ましい。なお、ゲル粉砕後の樹脂固形分は、ゲル粉砕前の樹脂固形分や必要により添加する水、さらにはゲル粉砕時の加熱による水分蒸発等によって、適宜制御することができる。
(E) Resin solid content after gel crushing In the present invention, the resin solid content of the particulate hydrogel polymer after gel crushing is preferably 40 to 75% by mass, more preferably. It is 45 to 70% by mass, more preferably 50 to 65% by mass. By setting the resin solid content of the particulate hydrogel polymer after gel crushing within the above range, it is easy to control the increase in CRC due to drying, and the damage due to drying (increase in water-soluble content, etc.) is small. Further, it is preferable because the decomposition of the chelating agent is reduced and the residual rate is improved. The resin solid content after gel pulverization can be appropriately controlled by the resin solid content before gel pulverization, water added if necessary, and water evaporation due to heating during gel pulverization.

(測定点数)
上記ゲル粉砕前の含水ゲル状重合体或いはゲル粉砕後の粒子状の含水ゲル状重合体の物性を評価するには、製造装置から必要量および頻度でサンプリングおよび測定を行う必要がある。本発明では、ゲル粉砕前の含水ゲル状重合体の、水可溶分の重量平均分子量を基準にして評価を行うが、この値が十分に平均化された数値となるようにする必要がある。そこで、例えば、連続ニーダーやミートチョッパー等による連続式のゲル粉砕で吸水性樹脂の生産量が1~20t/hrまたは1~10t/hrの場合、含水ゲル状重合体100kg毎に2点以上、合計で少なくとも10点以上のサンプリングおよび測定を行えばよく、また、バッチ式のゲル粉砕(例えば、バッチ式ニーダー)の場合、バッチサンプルから少なくとも10点以上のサンプリングおよび測定を行い、粒子状の含水ゲル状重合体の物性を評価すればよい。
(Number of measurement points)
In order to evaluate the physical properties of the hydrogel polymer before gel crushing or the particulate hydrogel polymer after gel pulverization, it is necessary to perform sampling and measurement from a manufacturing apparatus at a required amount and frequency. In the present invention, the evaluation is performed based on the weight average molecular weight of the water-soluble component of the hydrogel-like polymer before gel pulverization, but it is necessary to make this value a sufficiently averaged value. .. Therefore, for example, when the production amount of the water-absorbent resin is 1 to 20 t / hr or 1 to 10 t / hr by continuous gel crushing with a continuous kneader, a meat chopper, or the like, two or more points per 100 kg of the hydrogel polymer. A total of at least 10 points may be sampled and measured, and in the case of batch gel grinding (for example, batch kneader), at least 10 points or more may be sampled and measured from the batch sample to contain particulate water. The physical properties of the gel polymer may be evaluated.

(2-3)乾燥工程
本工程は、上記ゲル粉砕工程において上記特定の粒子径となるように粉砕された粒子状の含水ゲル状重合体を乾燥させて、乾燥重合体を得る工程である。以下、本発明で好ましく適用される乾燥方法について説明する。
(2-3) Drying Step This step is a step of drying a particulate hydrogel polymer crushed to have the specific particle size in the gel crushing step to obtain a dried polymer. Hereinafter, the drying method preferably applied in the present invention will be described.

本発明では、上記キレート剤を含む粒子状の含水ゲルが乾燥される。キレート剤を含む吸水性樹脂の製造方法では、重合時や乾燥工程終了以降においてキレート剤は実質的に減少せず、残存する過硫酸塩によって乾燥工程時にキレート剤が分解されることが見出された。よって、吸水性樹脂内部にキレート剤を含有させるには、乾燥工程時に残存する過硫酸塩の量を低く制御することが好ましい。さらに、キレート剤の分解を抑制するには、乾燥工程において急速乾燥することが好ましい。従って、本発明においては、含水ゲル状重合体の粒子径を小さく、具体的には粒子状の含水ゲル状重合体の重量平均粒子径(D50)を1mm以下に制御し、乾燥時間20分間以下で、固形分が80重量%以上となるまで乾燥させることが特に好ましい。但し、上記乾燥時間は、固形分が80重量%以上となるまでの時間を指す。上記の手法により、キレート剤の残存率が向上し、得られる吸水性樹脂中の重合体内部のキレート剤量が増加するのみならず、得られた吸水性樹脂の初期着色のL値が増加し、YI値が低下する。 In the present invention, the particulate hydrogel containing the chelating agent is dried. It has been found that in the method for producing a water-absorbent resin containing a chelating agent, the chelating agent does not substantially decrease at the time of polymerization or after the completion of the drying step, and the chelating agent is decomposed by the remaining persulfate during the drying step. rice field. Therefore, in order to contain the chelating agent inside the water-absorbent resin, it is preferable to control the amount of the persulfate remaining in the drying step to a low level. Further, in order to suppress the decomposition of the chelating agent, rapid drying in the drying step is preferable. Therefore, in the present invention, the particle size of the hydrogel-like polymer is small, specifically, the weight average particle size (D50) of the particle-like hydrogel-like polymer is controlled to 1 mm or less, and the drying time is 20 minutes or less. Therefore, it is particularly preferable to dry the mixture until the solid content reaches 80% by weight or more. However, the drying time refers to the time until the solid content becomes 80% by weight or more. By the above method, the residual rate of the chelating agent is improved, not only the amount of the chelating agent inside the polymer in the obtained water-absorbent resin is increased, but also the L value of the initial coloring of the obtained water-absorbent resin is increased. , YI value decreases.

本発明に係る方法2においては、乾燥工程に供される粒子状の含水ゲル状重合体中における過硫酸塩の含有量は、具体的には、重合時の単量体に対して0.04モル%以下、0.035モル%以下、0.03モル%以下、0.025モル%以下、0.02モル%以下、0.015モル%以下の順に好ましい。過硫酸塩の添加量の下限値は0モル%であり、重合時に不使用または乾燥工程前までに完全に消費されている場合である。但し、過硫酸塩は残存モノマーの低減に有効であるため、乾燥時における残存モノマーを低減する観点から、過硫酸塩は0.0001モル%以上、好ましくは0.001モル%以上、より好ましくは0.01モル%以上となる量で、上記単量体水溶液または上記含水ゲル状重合体に含まれていることが望ましい。上記の手法により、キレート剤の残存率が向上し、得られる吸水性樹脂中の重合体内部のキレート剤量が増加するのみならず、得られた吸水性樹脂の初期着色のL値が増加し、YI値が低下する。なお、本発明においては、過硫酸塩の添加量の上限値と下限値はどのような組み合わせであっても好ましい。含水ゲル状重合体中における過硫酸塩の含有量は、WO2007/116778に記載の手法で測定することができる。 In the method 2 according to the present invention, the content of the persulfate in the particulate hydrogel polymer subjected to the drying step is, specifically, 0.04 with respect to the monomer at the time of polymerization. It is preferable in the order of mol% or less, 0.035 mol% or less, 0.03 mol% or less, 0.025 mol% or less, 0.02 mol% or less, and 0.015 mol% or less. The lower limit of the amount of persulfate added is 0 mol%, which is the case where it is not used at the time of polymerization or is completely consumed before the drying step. However, since the persulfate is effective in reducing the residual monomer, the persulfate is 0.0001 mol% or more, preferably 0.001 mol% or more, more preferably 0.001 mol% or more, from the viewpoint of reducing the residual monomer at the time of drying. It is desirable that the amount is 0.01 mol% or more and is contained in the above-mentioned monomer aqueous solution or the above-mentioned hydrogel-like polymer. By the above method, the residual rate of the chelating agent is improved, not only the amount of the chelating agent inside the polymer in the obtained water-absorbent resin is increased, but also the L value of the initial coloring of the obtained water-absorbent resin is increased. , YI value decreases. In the present invention, any combination of the upper limit value and the lower limit value of the amount of persulfate added is preferable. The content of persulfate in the hydrogel polymer can be measured by the method described in WO2007 / 116778.

また、本発明に係る方法2においては、乾燥工程に供される粒子状の含水ゲル状重合体のキレート剤の含有量(対含水ゲル状重合体の固形分)は、10ppm以上であり、40ppm以上、60ppm以上、100ppm以上、200ppm以上、250ppm以上、500ppm以上、600ppm以上の順に好ましい。また、キレート剤の効果(例;着色防止、劣化防止等)およびコストの観点から、キレート剤の含有量の上限値は、含水ゲル状重合体の固形分に対して、1%以下、8000ppm以下、6000ppm以下、5000ppm以下の順に好ましい。なお、本発明においては、キレート剤の含有量の上限値と下限値はどのような組み合わせであっても好ましい。また、上記キレート剤の含有量は、混合後の単量体および重合体のカルボキシ基との塩交換は考慮せずに、キレート剤として添加する時の有姿の重量ppm濃度を示す。 Further, in the method 2 according to the present invention, the content of the chelating agent of the particulate hydrogel polymer subjected to the drying step (solid content of the hydrogel polymer) is 10 ppm or more, and is 40 ppm. As mentioned above, 60 ppm or more, 100 ppm or more, 200 ppm or more, 250 ppm or more, 500 ppm or more, and 600 ppm or more are preferable in this order. Further, from the viewpoint of the effect of the chelating agent (eg, prevention of coloring, prevention of deterioration, etc.) and cost, the upper limit of the content of the chelating agent is 1% or less and 8000 ppm or less with respect to the solid content of the hydrogel polymer. , 6000 ppm or less, preferably 5000 ppm or less, in that order. In the present invention, any combination of the upper limit value and the lower limit value of the chelating agent content is preferable. Further, the content of the chelating agent indicates the actual weight ppm concentration when added as a chelating agent without considering salt exchange between the monomer after mixing and the carboxy group of the polymer.

(乾燥装置)
乾燥工程で使用される乾燥装置としては、乾燥速度の観点から熱風伝熱型乾燥機(以下、「熱風乾燥機」という)が好ましい。即ち、乾燥形式としては、熱風乾燥が好ましい。当該熱風乾燥機として、通気ベルト(バンド)式、通気回路式、通気縦型式、平行流ベルト(バンド)式、通気トンネル式、通気溝型攪拌式、流動層式、気流式、噴霧式等の熱風乾燥機が挙げられる。本発明では、物性制御の観点から通気ベルト式熱風乾燥機が好ましい。
(Drying device)
As the drying apparatus used in the drying step, a hot air heat transfer type dryer (hereinafter referred to as "hot air dryer") is preferable from the viewpoint of the drying speed. That is, hot air drying is preferable as the drying type. The hot air dryer includes a ventilation belt (band) type, a ventilation circuit type, a ventilation vertical type, a parallel flow belt (band) type, a ventilation tunnel type, a ventilation groove type stirring type, a fluidized bed type, an air flow type, a spray type, etc. A hot air dryer can be mentioned. In the present invention, a ventilation belt type hot air dryer is preferable from the viewpoint of controlling physical properties.

係る通気ベルト式熱風乾燥機を使用する場合、乾燥の均一性および通液性等の物性の観点から、当該乾燥機で使用される熱風の風向は、通気ベルト上に積層され静置された含水ゲル状重合体層に対して垂直方向(例えば、上下方向の併用、または上向き方向、下向き方向)であることが好ましい。なお、上記「垂直方向」とは、ゲル層(パンチングメタルや金属網上に積層された厚さ10~300mmの粒子状の含水ゲル状重合体)に対して、上下(ゲル層の上から下、或いはゲル層の下から上)に通気する状態を指し、上下方向に通気する限り厳密な垂直方向に限定されない。例えば、斜め方向の熱風を用いてもよく、この場合、垂直方向に対して30°以内であり、好ましくは20°以内、より好ましくは10°以内、さらに好ましくは5°以内、特に好ましくは0°の熱風が用いられる。 When the ventilation belt type hot air dryer is used, the wind direction of the hot air used in the dryer is water-containing laminated on the ventilation belt and allowed to stand, from the viewpoint of physical properties such as drying uniformity and liquid permeability. It is preferable that the direction is perpendicular to the gel-like polymer layer (for example, the combined use in the vertical direction, or the upward direction or the downward direction). The above "vertical direction" is above and below (from the top to the bottom of the gel layer) with respect to the gel layer (a particulate water-containing gel-like polymer having a thickness of 10 to 300 mm laminated on a punching metal or a metal mesh). , Or the state of ventilation from the bottom to the top of the gel layer), and is not limited to the strict vertical direction as long as the gel layer is ventilated in the vertical direction. For example, hot air in an oblique direction may be used, in which case it is within 30 ° with respect to the vertical direction, preferably within 20 °, more preferably within 10 °, still more preferably within 5 °, and particularly preferably within 0 °. ° hot air is used.

以下、本発明の乾燥工程における乾燥条件等について述べる。下記の乾燥条件で乾燥を行うことによって、得られる乾燥重合体を表面処理した吸水性樹脂の通液性および吸水速度を向上させることができる。 Hereinafter, the drying conditions and the like in the drying step of the present invention will be described. By performing drying under the following drying conditions, the liquid permeability and water absorption rate of the water-absorbent resin obtained by surface-treating the obtained dried polymer can be improved.

(乾燥温度)
本発明の乾燥工程での乾燥温度は、80℃以上であり、100℃以上であることが好ましく、120℃以上であることがより好ましく、150℃以上であることが特に好ましい。また、乾燥温度は、200℃以下であり、190℃以下であることが好ましく、180℃以下であることがより好ましい。本発明においては、乾燥温度の上限値と下限値はどのような組み合わせであっても好ましい。乾燥温度が80℃未満であると、好適な樹脂固形分(含水率)が得られるまでの乾燥時間が長くなり、キレート剤の分解率が高まるため好ましくない。また、未乾燥物が生成し、後の粉砕工程時に詰まりが生じ得る。乾燥温度が200℃を超えると、キレート剤が分解され易いため好ましくない。なお、乾燥温度とは、直接加熱の場合には乾燥に用いる熱媒の温度を指し、熱風乾燥の場合には乾燥に用いる熱風の温度を指し、間接加熱の場合には乾燥に用いる伝熱面の温度を指す。
(Drying temperature)
The drying temperature in the drying step of the present invention is 80 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher, and particularly preferably 150 ° C. or higher. The drying temperature is 200 ° C. or lower, preferably 190 ° C. or lower, and more preferably 180 ° C. or lower. In the present invention, any combination of the upper limit value and the lower limit value of the drying temperature is preferable. If the drying temperature is less than 80 ° C., the drying time until a suitable resin solid content (moisture content) is obtained becomes long, and the decomposition rate of the chelating agent increases, which is not preferable. In addition, undried matter is produced, and clogging may occur during the subsequent pulverization step. If the drying temperature exceeds 200 ° C., the chelating agent is easily decomposed, which is not preferable. The drying temperature refers to the temperature of the heat medium used for drying in the case of direct heating, refers to the temperature of the hot air used for drying in the case of hot air drying, and the heat transfer surface used for drying in the case of indirect heating. Refers to the temperature of.

(乾燥時間)
本発明の乾燥工程での乾燥時間は、固形分が80重量%以上となるまでの時間を指し、20分間以下であり、18分間以下、15分間以下、12分間以下の順に好ましい。乾燥時間の下限値は、乾燥効率を考慮して1分間程度である。また、キレート剤の分解は、主に、固形分が80重量%となるまでの乾燥段階で起こることが見出された。さらに、本発明における全乾燥時間は、60分間以下であることが好ましく、50分間以下、40分間以下の順により好ましい。乾燥時間が短いと、未乾燥物が生成し、後の粉砕工程時に詰まりが生じ得る。全乾燥時間が60分間を超えると、キレート剤の分解率が高まるため好ましくない。なお、本発明においては、水分の蒸発が実質的に始まっていなくても、つまり、乾燥機中で粒子状の含水ゲル状重合体を加熱して昇温させている段階も、乾燥工程に含まれることとする。乾燥時間の開始は、含水ゲル状重合体を乾燥機内に入れた時点であり、全乾燥時間とは、含水ゲル状重合体を乾燥機内に入れてから、含水ゲル状重合体が乾燥され、乾燥機外に取り出されるまでの時間である。
(Drying time)
The drying time in the drying step of the present invention refers to the time until the solid content becomes 80% by weight or more, and is 20 minutes or less, preferably 18 minutes or less, 15 minutes or less, and 12 minutes or less in that order. The lower limit of the drying time is about 1 minute in consideration of the drying efficiency. It was also found that the decomposition of the chelating agent mainly occurs in the drying stage until the solid content reaches 80% by weight. Further, the total drying time in the present invention is preferably 60 minutes or less, more preferably 50 minutes or less, and more preferably 40 minutes or less. If the drying time is short, undried matter is produced, which may cause clogging during the subsequent grinding step. If the total drying time exceeds 60 minutes, the decomposition rate of the chelating agent increases, which is not preferable. In the present invention, even if the evaporation of water has not substantially started, that is, the step of heating the particulate water-containing gel polymer in a dryer to raise the temperature is also included in the drying step. Will be. The start of the drying time is when the hydrogel-like polymer is placed in the dryer, and the total drying time is the total drying time after the water-containing gel-like polymer is placed in the dryer, and then the hydrogel-like polymer is dried and dried. It is the time until it is taken out of the machine.

また、上記重合工程から排出された含水ゲル状重合体が乾燥工程に導入されるまでの時間、および含水ゲル状重合体の温度、即ち、含水ゲル状重合体が重合機出口から乾燥機入口まで移動する時間、および乾燥機入口に移動したときの含水ゲル状重合体の温度は、吸水性樹脂の着色防止およびキレート剤の残存率の向上の観点から、具体的には、80℃以下で30分間以内、90℃以下で20分間以内、100℃以下で10分間以内、110℃で5分間以内という組み合わせが好ましい。なお、実験室レベルでは、重合工程で得られた含水ゲル状重合体を、一旦、40℃以下まで冷却し、長時間置いた後に、乾燥工程に導入することもできる。 Further, the time until the hydrogel-like polymer discharged from the polymerization step is introduced into the drying step, and the temperature of the hydrogel-like polymer, that is, the hydrogel-like polymer from the polymer outlet to the dryer inlet. The moving time and the temperature of the hydrogel polymer when moved to the inlet of the dryer are specifically 30 ° C. or lower from the viewpoint of preventing coloration of the water-absorbent resin and improving the residual rate of the chelating agent. The combination of within 1 minute, within 20 minutes at 90 ° C. or lower, within 10 minutes at 100 ° C. or lower, and within 5 minutes at 110 ° C. is preferable. At the laboratory level, the hydrogel-like polymer obtained in the polymerization step can be once cooled to 40 ° C. or lower, left to stand for a long time, and then introduced into the drying step.

(樹脂固形分)
上記ゲル粉砕工程で得られた粒子状の含水ゲルは、上述した乾燥工程で乾燥され、乾燥重合体とされる。乾燥重合体の乾燥減量(粉末または粒子1gを180℃で3時間加熱して測定)から求められる樹脂固形分は、好ましくは80重量%以上であり、より好ましくは85~99重量%であり、さらに好ましくは90~98重量%である。
(Resin solid content)
The particulate hydrogel obtained in the gel crushing step is dried in the drying step described above to obtain a dry polymer. The resin solid content obtained from the drying weight loss of the dried polymer (measured by heating 1 g of powder or particles at 180 ° C. for 3 hours) is preferably 80% by weight or more, more preferably 85 to 99% by weight. More preferably, it is 90 to 98% by weight.

(風速)
本発明の乾燥工程において、上記通気乾燥機、特にベルト型乾燥機での熱風の風速は、垂直方向(上下方向)に、0.8~2.5m/sであることが好ましく、1.0~2.0m/sがより好ましい。上記風速を上記範囲とすることで、得られる乾燥重合体の含水率を所望の範囲に制御し易くなる。上記風速が2.5m/sを超える場合、乾燥期間中に粒子状の含水ゲル状重合体が舞い上がる等の問題が生じ得る。
(wind speed)
In the drying step of the present invention, the wind speed of hot air in the airflow dryer, particularly the belt type dryer, is preferably 0.8 to 2.5 m / s in the vertical direction (vertical direction), preferably 1.0. ~ 2.0 m / s is more preferable. By setting the wind speed in the above range, it becomes easy to control the water content of the obtained dry polymer in a desired range. If the wind speed exceeds 2.5 m / s, problems such as the soaring of particulate water-containing gel-like polymer during the drying period may occur.

なお、上記風速の制御は、本発明の効果を損なわない範囲で行えばよく、例えば、乾燥時間の70%以上、好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上の範囲で制御すればよい。また、上記風速は、通気ベルト型乾燥機を例として、水平移動するバンド面に対して垂直方向に通過する熱風の平均流速で表す。従って、熱風の平均流速は、当該通気ベルト乾燥機に送風される風量を通気ベルトの面積で除すればよい。 The wind speed may be controlled within a range that does not impair the effect of the present invention. For example, the wind speed may be controlled within a range of 70% or more, preferably 90% or more, and more preferably 95% or more of the drying time. Further, the wind speed is expressed by the average flow velocity of hot air passing in the direction perpendicular to the band surface that moves horizontally, taking a ventilation belt type dryer as an example. Therefore, the average flow velocity of hot air may be obtained by dividing the amount of air blown to the ventilation belt dryer by the area of the ventilation belt.

(熱風の露点)
本発明の乾燥工程において、上記通気ベルト型乾燥機で用いられる熱風は、少なくとも水蒸気を含有し、かつ露点が30~100℃であることが好ましく、30~80℃であることがより好ましい。熱風の露点やさらに好ましくはゲル粒子径を上記範囲に制御することで、残存モノマーを低減することができ、さらに、乾燥重合体の嵩比重の低下を防止することができる。なお、上記露点は、粒子状の含水ゲル状重合体の含水率が少なくとも10重量%以上、好ましくは20重量%以上の時点での値とする。
(Dew point of hot air)
In the drying step of the present invention, the hot air used in the ventilation belt type dryer preferably contains at least steam and has a dew point of 30 to 100 ° C, more preferably 30 to 80 ° C. By controlling the dew point of the hot air and more preferably the gel particle diameter within the above range, the residual monomer can be reduced, and further, the decrease in the bulk specific density of the dried polymer can be prevented. The dew point is a value at a time when the water content of the particulate water-containing gel polymer is at least 10% by weight or more, preferably 20% by weight or more.

さらに、本発明の乾燥工程において、残存モノマー、吸水性能および着色防止等の観点から、乾燥機出口付近(または、乾燥の終期;例えば、乾燥時間の50%以降)の露点より、乾燥機入口付近(または、乾燥の初期;例えば、乾燥時間の50%以前)の露点が高いことが好ましい。具体的には、露点が好ましくは10~50℃、より好ましくは15~40℃高い熱風を粒子状の含水ゲル状重合体に接触させることが好ましい。露点を上記範囲に制御することで、乾燥重合体の嵩比重の低下を防止することができる。 Further, in the drying step of the present invention, from the viewpoint of residual monomer, water absorption performance, color prevention, etc., from the dew point near the dryer outlet (or at the end of drying; for example, after 50% of the drying time), near the dryer inlet. It is preferable that the dew point is high (or in the early stage of drying; for example, before 50% of the drying time). Specifically, it is preferable to bring hot air having a dew point preferably 10 to 50 ° C., more preferably 15 to 40 ° C., into contact with the particulate hydrogel polymer. By controlling the dew point within the above range, it is possible to prevent a decrease in the bulk specific density of the dried polymer.

本発明の乾燥工程において、粒子状の含水ゲル状重合体を乾燥する場合、当該粒子状の含水ゲル状重合体は通気ベルト型乾燥機のベルト上に、層状となるように連続的に供給され、熱風乾燥される。このとき使用される通気ベルト型乾燥機のベルトの幅は、特に限定されないが、0.5m以上が好ましく、1m以上がより好ましい。また、上限値は10m以下が好ましく、5m以下がより好ましい。さらに、ベルトの長さは20m以上が好ましく、40m以上がより好ましい。また、上限値は100m以下が好ましく、50m以下がより好ましい。 In the drying step of the present invention, when the particulate hydrogel polymer is dried, the particulate hydrogel polymer is continuously supplied on the belt of the ventilation belt type dryer in a layered manner. , Hot air dried. The width of the belt of the ventilation belt type dryer used at this time is not particularly limited, but is preferably 0.5 m or more, and more preferably 1 m or more. The upper limit is preferably 10 m or less, more preferably 5 m or less. Further, the length of the belt is preferably 20 m or more, more preferably 40 m or more. The upper limit is preferably 100 m or less, more preferably 50 m or less.

また、ベルト上の粒子状の含水ゲル状重合体の層長(ゲル層の厚さ)は、本発明の課題解決の観点から、10~300mmが好ましく、50~200mmがより好ましく、80~150mmがさらに好ましく、90~110mmが特に好ましい。 The layer length (thickness of the gel layer) of the particulate hydrogel polymer on the belt is preferably 10 to 300 mm, more preferably 50 to 200 mm, and more preferably 80 to 150 mm from the viewpoint of solving the problem of the present invention. Is more preferable, and 90 to 110 mm is particularly preferable.

また、ベルト上での粒子状の含水ゲル状重合体の移動速度は、ベルト幅、ベルト長、生産量、乾燥時間等により適宜設定すればよいが、ベルト駆動装置の負荷、耐久性等の観点から、0.3~5m/minが好ましく、0.5~2.5m/minがより好ましく、0.5~2m/minがさらに好ましく、0.7~1.5m/minが特に好ましい。 Further, the moving speed of the particulate hydrogel polymer on the belt may be appropriately set according to the belt width, the belt length, the production amount, the drying time, etc., but from the viewpoint of the load of the belt drive device, durability, etc. Therefore, 0.3 to 5 m / min is preferable, 0.5 to 2.5 m / min is more preferable, 0.5 to 2 m / min is further preferable, and 0.7 to 1.5 m / min is particularly preferable.

(2-4)粉砕工程、分級工程
本発明に係るキレート剤を含む吸水性樹脂の製造方法は、上記乾燥工程で得られた乾燥重合体を、粉砕・分級する粉砕工程および分級工程をさらに含んでもよい。本工程は、上記(2-2)ゲル粉砕工程とは、粉砕時の樹脂固形分、特に粉砕対象物が乾燥工程を経ている点(好ましくは、上記樹脂固形分まで乾燥)で異なる。また、粉砕工程後に得られる吸水性樹脂を粉砕物と称することもある。
(2-4) Crushing Step, Classification Step The method for producing a water-absorbent resin containing a chelating agent according to the present invention further includes a crushing step and a classification step of crushing and classifying the dried polymer obtained in the drying step. But it may be. This step is different from the above (2-2) gel crushing step in that the resin solid content at the time of crushing, particularly the crushed object has undergone a drying step (preferably, the resin solid content is dried). Further, the water-absorbent resin obtained after the pulverization step may be referred to as a pulverized product.

上記乾燥工程で得られた乾燥重合体を、そのまま吸水性樹脂として使用することもできるが、後述する表面処理工程、特に表面架橋工程での物性向上のため、特定の粒度に制御することが好ましい。粒度制御は、本粉砕工程、分級工程に限らず、重合工程、微粉回収工程、造粒工程等で適宜実施することができる。 The dried polymer obtained in the above drying step can be used as it is as a water-absorbent resin, but it is preferable to control the particle size to a specific size in order to improve the physical properties in the surface treatment step described later, particularly the surface cross-linking step. .. The particle size control is not limited to the main pulverization step and the classification step, but can be appropriately carried out in the polymerization step, the fine powder recovery step, the granulation step and the like.

粉砕工程で使用することができる粉砕機は、特に限定されないが、例えば、振動ミル、ロールグラニュレーター、ナックルタイプ粉砕機、ロールミル、高速回転式粉砕機(ピンミル、ハンマーミル、スクリューミル)、円筒状ミキサー等を挙げることができる。これらの中でも、粒度制御の観点から、多段のロールミルまたはロールグラニュレーターを使用することが好ましい。 The crusher that can be used in the crushing process is not particularly limited, but is, for example, a vibration mill, a roll granulator, a knuckle type crusher, a roll mill, a high-speed rotary crusher (pin mill, hammer mill, screw mill), and a cylindrical shape. A mixer and the like can be mentioned. Among these, from the viewpoint of particle size control, it is preferable to use a multi-stage roll mill or roll granulator.

本分級工程は、以下の粒度となるように分級操作をするが、表面架橋を行う場合には、分級操作は表面架橋工程前に実施するのが好ましく(第1分級工程)、さらに表面架橋後にも分級操作(第2分級工程)を実施してもよい。また、第1分級工程は、通常、粉砕工程の後に実施されるものの、粉砕工程の前にさらに分級工程を実施してもよい。なお、分級後の吸水性樹脂粒子の重量平均粒子径(D50)等は、特に限定されず、用途に応じて適宜に調整することができる。例えば、衛生材料として用いる場合、分級後の吸水性樹脂粒子の重量平均粒子径(D50)は、200~800μmが好ましく、200~600μmがより好ましく、300~500μmがさらに好ましい。また、粒子径が850~150μmの粒子の割合は、90重量%以上であることが好ましく、95重量%以上であることがより好ましく、97重量%以上であることがさらに好ましい。なお、最終製品としての吸水性樹脂も粒子状であることが好ましく、上記粒子径の範囲が適用される。 In this classification step, the classification operation is performed so as to have the following particle size, but when surface cross-linking is performed, the classification operation is preferably performed before the surface cross-linking step (first classification step), and further after the surface cross-linking. Also, a classification operation (second classification step) may be carried out. Further, although the first classification step is usually carried out after the crushing step, a further classification step may be carried out before the crushing step. The weight average particle diameter (D50) of the water-absorbent resin particles after classification is not particularly limited, and can be appropriately adjusted according to the intended use. For example, when used as a sanitary material, the weight average particle diameter (D50) of the water-absorbent resin particles after classification is preferably 200 to 800 μm, more preferably 200 to 600 μm, and even more preferably 300 to 500 μm. The proportion of particles having a particle diameter of 850 to 150 μm is preferably 90% by weight or more, more preferably 95% by weight or more, and further preferably 97% by weight or more. The water-absorbent resin as a final product is also preferably in the form of particles, and the above range of particle diameter is applied.

(2-5)表面処理工程
本発明に係るキレート剤を含む吸水性樹脂の製造方法は、物性制御のために表面処理工程をさらに含むことが好ましい。表面処理工程は、公知の表面架橋剤および表面架橋方法を用いて行う表面架橋工程を含み、さらに必要に応じてその他の添加工程を含む。本発明では、表面架橋やその加熱工程ではキレート剤が減少しないことが見出された。
(2-5) Surface Treatment Step The method for producing a water-absorbent resin containing a chelating agent according to the present invention preferably further includes a surface treatment step for controlling physical properties. The surface treatment step includes a surface cross-linking step performed by using a known surface cross-linking agent and a surface cross-linking method, and further includes other addition steps as necessary. In the present invention, it has been found that the chelating agent does not decrease in the surface cross-linking and the heating process thereof.

(表面架橋剤)
本発明で用いることのできる表面架橋剤としては、種々の有機または無機表面架橋剤を例示することができるが、好ましくは有機表面架橋剤を使用することができる。物性面で好ましくは、表面架橋剤として、多価アルコール化合物、エポキシ化合物、多価アミン化合物またはそのハロエポキシ化合物との縮合物、オキサゾリン化合物、(モノ、ジ、またはポリ)オキサゾリジノン化合物、アルキレンカーボネート化合物であり、特に高温での反応が必要な、多価アルコール化合物、アルキレンカーボネート化合物、オキサゾリジノン化合物からなる脱水反応性架橋剤を使用することができる。脱水反応性架橋剤を使用しない場合、より具体的には、米国特許第6228930号、同第6071976号、同第6254990号等に例示されている化合物を挙げることができる。当該化合物としては、例えば、モノ,ジ,トリ,テトラまたはプロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、グリセリン、1,4-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ソルビトール等の多価アルコール化合物;エチレングリコールジグリシジルエーテルやグリシドール等のエポキシ化合物;エチレンカボネート等のアルキレンカーボネート化合物;オキセタン化合物;2-イミダゾリジノンのような環状尿素化合物等が挙げられる。
(Surface cross-linking agent)
As the surface cross-linking agent that can be used in the present invention, various organic or inorganic surface cross-linking agents can be exemplified, but an organic surface cross-linking agent can be preferably used. In terms of physical properties, the surface cross-linking agent is preferably a polyhydric alcohol compound, an epoxy compound, a polyvalent amine compound or a condensate with a haloepoxy compound thereof, an oxazoline compound, a (mono, di, or poly) oxazolidinone compound, or an alkylene carbonate compound. Therefore, a dehydration-reactive cross-linking agent composed of a polyhydric alcohol compound, an alkylene carbonate compound, and an oxazolidinone compound, which requires a reaction at a particularly high temperature, can be used. When the dehydration-reactive cross-linking agent is not used, more specifically, the compounds exemplified in US Pat. Nos. 6,228,930, 6071976, 6254990 and the like can be mentioned. Examples of the compound include mono, di, tri, tetra or propylene glycol, 1,3-propanediol, glycerin, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1, Polyhydric alcohol compounds such as 6-hexanediol and sorbitol; epoxy compounds such as ethylene glycol diglycidyl ether and glycidol; alkylene carbonate compounds such as ethylene cabonate; oxetane compounds; cyclic urea compounds such as 2-imidazolidinone Can be mentioned.

(溶媒等)
表面架橋剤の使用量は、吸水性樹脂粒子100重量部に対して、好ましくは0.001~10重量部、より好ましくは0.01~5重量部程度で適宜決定される。表面架橋剤に合わせて、水が好ましく使用される。使用される水の量は、吸水性樹脂粒子100重量部に対して、好ましくは0.5~20重量部、より好ましくは0.5~10重量部の範囲である。無機表面架橋剤と有機表面架橋剤とを併用する場合も、吸水性樹脂粒子100重量部に対して、それぞれ、好ましくは0.001~10重量部、より好ましくは0.01~5重量で併用される。
(Solvent, etc.)
The amount of the surface cross-linking agent used is appropriately determined to be about 0.001 to 10 parts by weight, more preferably 0.01 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the water-absorbent resin particles. Water is preferably used in combination with the surface cross-linking agent. The amount of water used is preferably in the range of 0.5 to 20 parts by weight, more preferably 0.5 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the water-absorbent resin particles. Even when the inorganic surface cross-linking agent and the organic surface cross-linking agent are used in combination, the combined use is preferably 0.001 to 10 parts by weight, more preferably 0.01 to 5 parts by weight, respectively, with respect to 100 parts by weight of the water-absorbent resin particles. Will be done.

また、このとき、親水性有機溶媒を使用してもよく、その使用量は、吸水性樹脂粒子100重量部に対して、好ましくは0~10重量部、より好ましくは0~5重量部の範囲である。また、吸水性樹脂粒子への架橋剤溶液の混合に際し、本発明の効果を妨げない範囲、例えば、好ましくは0~10重量部、より好ましくは0~5重量部、さらにより好ましくは0~1重量部で、水不溶性微粒子粉体や界面活性剤を共存させてもよい。用いられる界面活性剤やその使用量は米国特許7473739号等に例示されている。 Further, at this time, a hydrophilic organic solvent may be used, and the amount thereof is preferably in the range of 0 to 10 parts by weight, more preferably 0 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the water-absorbent resin particles. Is. Further, when mixing the cross-linking agent solution with the water-absorbent resin particles, a range that does not interfere with the effect of the present invention, for example, preferably 0 to 10 parts by weight, more preferably 0 to 5 parts by weight, still more preferably 0-1. Water-insoluble fine particle powder or a surfactant may coexist in parts by weight. The surfactant used and the amount used thereof are exemplified in US Pat. No. 7,473,739 and the like.

(混合)
上記表面架橋剤溶液を吸水性樹脂粒子に混合すると、表面架橋剤溶液中の水等により吸水性樹脂粒子は膨潤する。当該膨潤した吸水性樹脂粒子は、加熱により乾燥される。このとき、加熱温度としては80~220℃であることが好ましい。また、加熱時間は10~120分間であることが好ましい。
(mixture)
When the surface cross-linking agent solution is mixed with the water-absorbent resin particles, the water-absorbent resin particles swell due to water or the like in the surface cross-linking agent solution. The swollen water-absorbent resin particles are dried by heating. At this time, the heating temperature is preferably 80 to 220 ° C. The heating time is preferably 10 to 120 minutes.

また、表面架橋剤の混合には、縦型または横型の高速回転攪拌型の混合機が好適に使用される。当該混合機の回転数は100~10000rpmが好ましく、300~2000rpmが好ましい。また、滞留時間は180秒間以内が好ましく、0.1~60秒間がより好ましく、1~30秒間がさらに好ましい。 Further, for mixing the surface cross-linking agent, a vertical or horizontal high-speed rotary stirring type mixer is preferably used. The rotation speed of the mixer is preferably 100 to 10000 rpm, preferably 300 to 2000 rpm. The residence time is preferably 180 seconds or less, more preferably 0.1 to 60 seconds, still more preferably 1 to 30 seconds.

(その他の表面架橋方法)
本発明で用いられる表面架橋方法として、上記の表面架橋剤を用いる表面架橋に替えて、ラジカル重合開始剤を用いる表面架橋方法(米国特許第4783510号、国際公開第2006/062258号)や、吸水性樹脂の表面で単量体を重合する表面架橋方法(米国出願公開第2005/048221号、同第2009/0239966号、国際公開第2009/048160号)を用いてもよい。
(Other surface cross-linking methods)
As the surface cross-linking method used in the present invention, a surface cross-linking method using a radical polymerization initiator (US Patent No. 4783510, International Publication No. 2006/062258) instead of the surface cross-linking using the above-mentioned surface cross-linking agent, and water absorption. A surface cross-linking method for polymerizing a monomer on the surface of a sex resin (US Application Publication No. 2005/048221, 2009/0239966, International Publication No. 2009/048160) may be used.

上記表面架橋方法において、好ましく用いられるラジカル重合開始剤は過硫酸塩であり、任意に好ましく用いられる単量体としてアクリル酸(塩)や上述した表面架橋剤があり、好ましく用いられる溶媒として水があり、これらが吸水性樹脂の表面に添加された後、活性エネルギー線(特に紫外線)や加熱によって、吸水性樹脂表面で架橋重合またはラジカル重合開始剤での架橋反応を行うことで表面架橋が行われる。 In the above surface cross-linking method, the radical polymerization initiator preferably used is persulfate, and optionally, the monomer preferably used includes acrylic acid (salt) and the above-mentioned surface cross-linking agent, and water is preferably used as the solvent. After these are added to the surface of the water-absorbent resin, surface cross-linking is carried out by performing cross-linking polymerization or a cross-linking reaction with a radical polymerization initiator on the surface of the water-absorbent resin by active energy rays (particularly ultraviolet rays) or heating. Will be.

(イオン結合性表面架橋剤)
本発明では、上述した表面架橋工程と同時または別途に、多価金属塩、カチオン性ポリマーまたは無機微粒子の何れか1つ以上を添加する添加工程をさらに含んでもよい。即ち、上記有機表面架橋剤以外に無機表面架橋剤を使用または併用して通液性・吸水速度等を向上させてもよい。無機表面架橋剤は、上記有機表面架橋剤と同時または別途使用することができる。使用される無機表面架橋剤としては、2価以上、好ましくは3価若しくは4価の多価金属の塩(有機塩または無機塩)または水酸化物を例示することができる。使用することができる多価金属としてはアルミニウム、ジルコニウム等が挙げられ、具体的には、乳酸アルミニウムや硫酸アルミニウムが挙げられる。好ましくは硫酸アルミニウムを含む水溶液である。
(Ionic-bonding surface cross-linking agent)
The present invention may further include an addition step of adding any one or more of the polyvalent metal salt, the cationic polymer or the inorganic fine particles at the same time as or separately from the above-mentioned surface cross-linking step. That is, in addition to the organic surface cross-linking agent, an inorganic surface cross-linking agent may be used or used in combination to improve liquid permeability, water absorption rate and the like. The inorganic surface cross-linking agent can be used simultaneously with or separately from the above-mentioned organic surface cross-linking agent. Examples of the inorganic surface cross-linking agent used include salts (organic salts or inorganic salts) or hydroxides of divalent or higher, preferably trivalent or tetravalent polyvalent metals. Examples of the multivalent metal that can be used include aluminum and zirconium, and specific examples thereof include aluminum lactate and aluminum sulfate. An aqueous solution containing aluminum sulfate is preferable.

(2-6)その他の工程(微粉リサイクル工程等)
上記工程以外に、必要により、蒸発モノマーのリサイクル工程、造粒工程、微粉除去工程、微粉リサイクル工程等を設けてもよく、経時色調の安定性効果やゲル劣化防止等のために、上記各工程の何れか一部または全部に、以下の添加剤を必要により使用してもよい。即ち、水溶性または水不溶性のポリマー、滑剤、消臭剤、抗菌剤、水、界面活性剤、水不溶性微粒子、酸化防止剤、還元剤等を、吸水性樹脂に対して、好ましくは0~30重量%、より好ましくは0.01~10重量%を添加混合することができる。これらの添加剤は、表面処理剤として使用することもできる。
(2-6) Other processes (fine powder recycling process, etc.)
In addition to the above steps, if necessary, an evaporative monomer recycling step, a granulation step, a fine powder removing step, a fine powder recycling step, etc. may be provided, and each of the above steps is for the purpose of stabilizing the color tone over time and preventing gel deterioration. The following additives may be used for any part or all of the above, if necessary. That is, a water-soluble or water-insoluble polymer, a lubricant, a deodorant, an antibacterial agent, water, a surfactant, a water-insoluble fine particle, an antioxidant, a reducing agent and the like are preferably applied to the water-absorbent resin from 0 to 30. A% by weight, more preferably 0.01 to 10% by weight, can be added and mixed. These additives can also be used as surface treatment agents.

また、本発明の製造方法において、微粉リサイクル工程を含むことができる。当該微粉リサイクル工程とは、乾燥工程および必要により粉砕工程、分級工程で発生する微粉(特に粒子径150μm以下の粉体を70重量%以上含む微粉)を分離した後、そのままの状態で、或いは水和して、重合工程や乾燥工程にリサイクルする工程をいい、米国特許出願公開第2006/247351号や米国特許第6228930号等に記載された方法を適用することができる。 In addition, the production method of the present invention can include a fine powder recycling step. The fine powder recycling step is the fine powder (particularly fine powder containing 70% by weight or more of powder having a particle diameter of 150 μm or less) generated in the drying step and, if necessary, the crushing step and the classification step, and then as it is or in water. In addition, it refers to a step of recycling into a polymerization step and a drying step, and the methods described in US Patent Application Publication No. 2006/247351 and US Patent No. 6228930 can be applied.

さらに、目的に応じて、酸化剤、酸化防止剤、水、多価金属化合物、シリカや金属石鹸等の水不溶性無機または有機粉末、消臭剤、抗菌剤、高分子ポリアミン、パルプや熱可塑性繊維等を吸水性樹脂中に0~3重量%、好ましくは0~1重量%添加してもよい。 Furthermore, depending on the purpose, oxidants, antioxidants, water, polyvalent metal compounds, water-insoluble inorganic or organic powders such as silica and metal soap, deodorants, antibacterial agents, polymer polyamines, pulps and thermoplastic fibers Etc. may be added to the water-absorbent resin in an amount of 0 to 3% by weight, preferably 0 to 1% by weight.

〔3〕吸水性樹脂
本発明は、上述した本発明に係る製造方法により得られる、キレート剤を含む吸水性樹脂を提供する。以下、本発明に係るキレート剤を含む吸水性樹脂の各種物性について説明する。
[3] Water-absorbent resin The present invention provides a water-absorbent resin containing a chelating agent, which is obtained by the above-mentioned production method according to the present invention. Hereinafter, various physical properties of the water-absorbent resin containing the chelating agent according to the present invention will be described.

本発明に係る製造方法により得られる、キレート剤を含む吸水性樹脂は、好ましくはポリアクリル酸(塩)系架橋重合体吸水性樹脂である。 The water-absorbent resin containing a chelating agent obtained by the production method according to the present invention is preferably a polyacrylic acid (salt) -based crosslinked polymer water-absorbent resin.

(吸水性樹脂のキレート剤の残存量(C1)、含有量(C2)、残存率)
吸水性樹脂のキレート剤の残存量(C1)は、混合後の単量体および重合体のカルボキシ基との塩交換は考慮せずに、中和塩型キレート剤は塩型として、酸型キレート剤は酸型としての添加時の有姿での残存量を示す。一方、吸水性樹脂のキレート剤の含有量(C2)は、酸型キレート剤としての含有量を表す。つまり、キレート剤が酸型の場合は、キレート剤の残存量(C1)と同じであり、キレート剤が塩型の場合は、同じキレート剤の酸型として濃度を計算する。具体的には、キレート剤の含有量(C2)は、「キレート剤の残存量(C1)×酸型の分子量/キレート剤の添加時の有姿の分子量」にて算出する。
(Residual amount (C1), content (C2), residual rate of chelating agent of water-absorbent resin)
The residual amount (C1) of the chelating agent of the water-absorbent resin does not consider the salt exchange between the monomer after mixing and the carboxy group of the polymer, and the neutralized salt-type chelating agent is salt-type and acid-type chelate. The agent shows the residual amount in the form when it is added as an acid type. On the other hand, the content (C2) of the chelating agent of the water-absorbent resin represents the content as an acid-type chelating agent. That is, when the chelating agent is an acid type, it is the same as the residual amount (C1) of the chelating agent, and when the chelating agent is a salt type, the concentration is calculated as the acid type of the same chelating agent. Specifically, the content of the chelating agent (C2) is calculated by "residual amount of chelating agent (C1) x acid type molecular weight / molecular weight as it is when the chelating agent is added".

キレート剤の残存率(%)は、「{(キレート剤の残存量(C1)[ppm])/(キレート剤の添加量[ppm])}×100」にて算出する。 The residual rate (%) of the chelating agent is calculated by "{(residual amount of chelating agent (C1) [ppm]) / (addition amount of chelating agent [ppm])} x 100".

本発明に係る吸水性樹脂におけるキレート剤の残存量(C1)および含有量(C2)は、着色防止および劣化防止等の観点から、10ppm以上、40ppm以上、60ppm以上、100ppm以上、200ppm以上、250ppm以上、500ppm以上、600ppm以上の順に好ましい。また、本発明に係る吸水性樹脂におけるキレート剤の残存量(C1)および含有量(C2)の上限値は、キレート剤の効果(着色防止、劣化防止等)およびコストの観点から、1重量%以下、8000ppm以下、6000ppm以下、5000ppm以下の順に好ましい。 The residual amount (C1) and content (C2) of the chelating agent in the water-absorbent resin according to the present invention are 10 ppm or more, 40 ppm or more, 60 ppm or more, 100 ppm or more, 200 ppm or more, 250 ppm from the viewpoint of color prevention and deterioration prevention. As mentioned above, 500 ppm or more and 600 ppm or more are preferable in this order. Further, the upper limit of the residual amount (C1) and the content (C2) of the chelating agent in the water-absorbent resin according to the present invention is 1% by weight from the viewpoint of the effect (coloring prevention, deterioration prevention, etc.) and cost of the chelating agent. Hereinafter, it is preferable in the order of 8000 ppm or less, 6000 ppm or less, and 5000 ppm or less.

また、本発明に係る吸水性樹脂において、キレート剤の残存率は、好ましくは50%以上であり、より好ましくは60%以上である。 Further, in the water-absorbent resin according to the present invention, the residual rate of the chelating agent is preferably 50% or more, more preferably 60% or more.

なお、キレート剤の残存率とは、吸水性樹脂の製造工程におけるキレート剤の添加量[ppm](対重合時の単量体または対含水ゲル状重合体の固形分)に対する、吸水性樹脂におけるキレート剤の残存量(C1)[ppm]の比率[%]である。また、キレート剤の残存率は、最終製品のキレート剤の含有量と、キレート剤に由来する分解物の量(ppm)をキレート剤の含有量に換算した量との和に対する、最終製品のキレート剤の含有量の比率から求めてもよい。 The residual ratio of the chelating agent is the water-absorbent resin with respect to the amount of the chelating agent added [ppm] (solid content of the monomer or the water-containing gel-like polymer at the time of polymerization) in the manufacturing process of the water-absorbent resin. The ratio [%] of the residual amount (C1) [ppm] of the chelating agent. The residual rate of the chelating agent is the chelating of the final product with respect to the sum of the content of the chelating agent in the final product and the amount of the decomposition product derived from the chelating agent (ppm) converted into the content of the chelating agent. It may be obtained from the ratio of the content of the agent.

(吸水性樹脂の初期色調)
本発明に係る吸水性樹脂は、紙オムツ等の衛生材料向けに好適に使用することができる吸水性樹脂であり、白色粉末であることが好ましい。本発明に係る吸水性樹脂は、分光式色差計によるハンターLab表色系測定において、初期色調(別称「初期着色」ともいう)のL値(Lightness :明度指数)が少なくとも85、さらには89以上、好ましくは90以上を示すことが好ましい。なお、L値の上限は、通常、100であるが、粉末で85ならば、衛生材料等の製品において色調による問題が発生しない。
(Initial color tone of water-absorbent resin)
The water-absorbent resin according to the present invention is a water-absorbent resin that can be suitably used for sanitary materials such as disposable diapers, and is preferably a white powder. The water-absorbent resin according to the present invention has an L value (Lightness: lightness index) of at least 85, and further 89 or more, in the initial color tone (also referred to as “initial coloring”) in the Munsell Lab color system measurement by a spectroscopic color difference meter. , It is preferable to show 90 or more. The upper limit of the L value is usually 100, but if it is 85 for powder, no problem due to color tone occurs in products such as sanitary materials.

なお、初期色調とは、吸水性樹脂製造後の色調であるが、一般的には工場出荷前に測定される色調とされる。また、例えば、30℃以下、相対湿度50%RHの雰囲気下での保存であれば、製造後、1年間以内に測定される値である。 The initial color tone is a color tone after manufacturing the water-absorbent resin, but is generally a color tone measured before shipment from the factory. Further, for example, if the product is stored in an atmosphere of 30 ° C. or lower and a relative humidity of 50% RH, it is a value measured within one year after production.

また、本発明に係る吸水性樹脂は、初期色調のYI値(黄色度;イエローネスインデックス)が0~13、0~10、0~9、0~7、0~5、0~3の順に好ましく、殆ど黄ばみがない。 Further, in the water-absorbent resin according to the present invention, the YI value (yellowness; yellowness index) of the initial color tone is 0 to 13, 0 to 10, 0 to 9, 0 to 7, 0 to 5, 0 to 3 in this order. Preferably, there is almost no yellowing.

本発明の一態様において、上述した本発明に係るキレート剤を含む吸水性樹脂の製造方法であって、上記重合工程で使用される重合開始剤中の過硫酸塩が0~0.04モル%(対重合時の単量体)であり(但し、過硫酸塩0モル%(不使用)の場合は他の重合開始剤を必須に使用)、乾燥工程より前の工程でキレート剤を上記単量体水溶液または上記含水ゲル状重合体に合計10ppm以上(対重合時の単量体または対含水ゲル状重合体の固形分)添加し、上記粒子状の含水ゲル状重合体の重量平均粒子径(D50)を1mm以下とし、上記乾燥工程では、固形分が80重量%以上となるまでの乾燥時間を20分間以下とする製造方法により、最終製品として、キレート剤の残存量(C1)が10ppm以上であり、初期色調のL値が85以上であり、YI値が13以下である吸水性樹脂を製造することができる。 In one aspect of the present invention, in the above-mentioned method for producing a water-absorbent resin containing a chelating agent according to the present invention, the amount of persulfate in the polymerization initiator used in the above-mentioned polymerization step is 0 to 0.04 mol%. (Polymer at the time of polymerization) (However, in the case of 0 mol% persulfate (not used), another polymerization initiator is indispensably used), and the chelating agent is used in the step before the drying step. A total of 10 ppm or more (monomer at the time of polymerization or solid content of the water-containing gel-like polymer) is added to the aqueous solution of the weight or the water-containing gel-like polymer, and the weight average particle diameter of the particulate water-containing gel-like polymer is added. In the above-mentioned drying step, the residual amount (C1) of the chelating agent is 10 ppm as a final product by a production method in which (D50) is 1 mm or less and the drying time until the solid content becomes 80% by weight or more is 20 minutes or less. With the above, it is possible to produce a water-absorbent resin having an initial color tone L value of 85 or more and a YI value of 13 or less.

さらなる本発明の一態様において、上述した本発明に係るキレート剤を含む吸水性樹脂の製造方法であって、上記重合工程で使用される重合開始剤中の過硫酸塩が0~0.015モル%(対重合時の単量体)であり(但し、過硫酸塩0モル%(不使用)の場合は他の重合開始剤を必須に使用)、乾燥工程より前の工程でキレート剤を上記単量体水溶液または上記含水ゲル状重合体に合計200ppm以上(対重合時の単量体または対含水ゲル状重合体の固形分)添加し、上記粒子状の含水ゲル状重合体の重量平均粒子径(D50)を1mm以下とし、上記乾燥工程では、固形分が80重量%以上となるまでの乾燥時間を20分間以下とする製造方法により、最終製品として、キレート剤の残存量(C1)が200ppm以上であり、初期色調のL値が89以上であり、YI値が10以下である吸水性樹脂を製造することができる。 Further, in one aspect of the present invention, in the above-mentioned method for producing a water-absorbent resin containing a chelating agent according to the present invention, the amount of persulfate in the polymerization initiator used in the above-mentioned polymerization step is 0 to 0.015 mol. % (Polymer for polymerization) (However, in the case of 0 mol% persulfate (not used), another polymerization initiator is indispensably used), and the chelating agent is used in the steps prior to the drying step. A total of 200 ppm or more (solid content of the monomer or the water-containing gel-like polymer at the time of polymerization) is added to the monomer aqueous solution or the water-containing gel-like polymer, and the weight average particles of the particulate water-containing gel-like polymer are added. By the production method in which the diameter (D50) is 1 mm or less and the drying time until the solid content becomes 80% by weight or more is 20 minutes or less in the above drying step, the residual amount (C1) of the chelating agent is reduced as a final product. It is possible to produce a water-absorbent resin having an L value of 200 ppm or more, an initial color tone of 89 or more, and a YI value of 10 or less.

さらなる本発明の一態様において、キレート剤の含有量(C2)が200ppm以上(さらには上記範囲)であり、初期色調のL値が89以上(さらには上記範囲)であり、YI値が10以下(さらには上記範囲)であるポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂を提供する。 Further, in one aspect of the present invention, the content (C2) of the chelating agent is 200 ppm or more (further, the above range), the L value of the initial color tone is 89 or more (further, the above range), and the YI value is 10 or less. (Furthermore, the above range) provides a polyacrylic acid (salt) -based water-absorbent resin.

さらなる本発明の一態様においては、上記吸水性樹脂において、表面および内部にキレート剤を含み、表面に存在するキレート剤の量が、内部に存在するキレート剤の量よりも多い吸水性樹脂を提供する。 Further, in one aspect of the present invention, the water-absorbent resin contains a chelating agent on the surface and inside, and the amount of the chelating agent present on the surface is larger than the amount of the chelating agent present inside. do.

(吸水性樹脂の形状)
本発明の吸水性樹脂の形状は、粉末として取り扱えるのであれば特に限定されるものではないが、不定形破砕状であることが好ましい。なお、不定形破砕状とは、含水ゲル状重合体または乾燥重合体を破砕することによって得られる、形状が一定でない粒子形状である。
(Shape of water-absorbent resin)
The shape of the water-absorbent resin of the present invention is not particularly limited as long as it can be handled as a powder, but it is preferably in an amorphous crushed form. The amorphous crushed form is a particle shape whose shape is not constant, which is obtained by crushing a hydrogel-like polymer or a dry polymer.

(吸水性樹脂の粒子径)
本発明の吸水性樹脂の重量平均粒子径(D50)は、200~800μmが好ましく、200~600μmがより好ましく、300~500μmがさらに好ましい。また、粒子径が850~150μmの粒子の割合は、90重量%以上であることが好ましく、95重量%以上であることがより好ましく、97重量%以上であることがさらに好ましい。本発明の吸水性樹脂は、上記粒子径であることにより、取り扱いが容易であり、衛生材料等で吸水性能を発揮しやすい。
(Particle diameter of water-absorbent resin)
The weight average particle size (D50) of the water-absorbent resin of the present invention is preferably 200 to 800 μm, more preferably 200 to 600 μm, and even more preferably 300 to 500 μm. The proportion of particles having a particle diameter of 850 to 150 μm is preferably 90% by weight or more, more preferably 95% by weight or more, and further preferably 97% by weight or more. Since the water-absorbent resin of the present invention has the above particle size, it is easy to handle and easily exhibits water-absorbing performance as a sanitary material or the like.

(吸水性樹脂の無加圧下吸水倍率)
キレート剤の効果(例;着色防止、劣化防止等)をより顕著に発現させるために、本発明に係る吸水性樹脂の無加圧下吸水倍率(CRC)は、高い方が好ましく、好ましくは15g/g以上、より好ましくは25g/g以上、さらに好ましくは30g/g以上、特に好ましくは33g/g以上に制御される。CRCの上限値は、他の物性(例えば、加圧下吸水倍率(AAP))とのバランスの観点から、好ましくは60g/g以下、より好ましくは50g/g以下、さらに好ましくは45g/g以下である。CRCは、重合時または表面架橋時の架橋密度で制御することができる。
(Water absorption ratio of water-absorbent resin under no pressure)
In order to more prominently exhibit the effects of the chelating agent (eg, prevention of coloring, prevention of deterioration, etc.), the water-absorbent resin according to the present invention preferably has a high water absorption ratio (CRC) under no pressure, preferably 15 g / g. It is controlled to g or more, more preferably 25 g / g or more, still more preferably 30 g / g or more, and particularly preferably 33 g / g or more. The upper limit of CRC is preferably 60 g / g or less, more preferably 50 g / g or less, still more preferably 45 g / g or less, from the viewpoint of balance with other physical properties (for example, the water absorption ratio under pressure (AAP)). be. The CRC can be controlled by the cross-linking density at the time of polymerization or surface cross-linking.

なお、CRCが15g/g未満の場合には、吸水性樹脂の架橋密度が高いため、キレート剤による劣化防止効果が表れ難い。また、当該吸水性樹脂を紙オムツ等の衛生材料に使用すると、吸水効率が悪くなるため、好ましくない。 When the CRC is less than 15 g / g, the crosslink density of the water-absorbent resin is high, so that the effect of preventing deterioration by the chelating agent is unlikely to appear. Further, it is not preferable to use the water-absorbent resin as a sanitary material such as a disposable diaper because the water-absorbing efficiency deteriorates.

(吸水性樹脂の加圧下吸水倍率)
本発明に係る吸水性樹脂の加圧下吸水倍率(AAP(0.7psi))は、好ましくは15g/g以上、より好ましくは20g/g以上、さらに好ましくは23g/g以上に制御される。AAP(0.7psi)の上限値は、他の物性(例えば、無加圧下吸水倍率(CRC))とのバランスの観点から、好ましくは40g/g以下、より好ましくは35g/g以下、さらに好ましくは33g/g以下である。AAP(0.7psi)は、表面架橋時の架橋密度で制御することができる。
(Water absorption ratio under pressure of water-absorbent resin)
The water absorption ratio under pressure (AAP (0.7 psi)) of the water-absorbent resin according to the present invention is preferably controlled to 15 g / g or more, more preferably 20 g / g or more, still more preferably 23 g / g or more. The upper limit of AAP (0.7 psi) is preferably 40 g / g or less, more preferably 35 g / g or less, still more preferably, from the viewpoint of balance with other physical properties (for example, unpressurized water absorption ratio (CRC)). Is 33 g / g or less. AAP (0.7 psi) can be controlled by the cross-linking density at the time of surface cross-linking.

(加圧下吸水倍率と無加圧下吸水倍率との比)
本発明に係る吸水性樹脂の加圧下吸水倍率と無加圧下吸水倍率との比(AAP(0.7psi)/CRC)は、0.5以上、0.6以上、0.7以上、0.8以上、0.9以上の順に好ましい。AAP(0.7psi)/CRCの上限は、1.5以下、1.2以下、1.0以下程度である。CRCは遠心分離で膨潤後にゲル間の隙間水を除去するのに対して、AAP(0.7psi)は隙間水を含んだ吸水倍率であるため、AAP(0.7psi)がCRCを上回るケースもあるが、上限は通常、前記範囲である。
(Ratio of water absorption ratio under pressure and water absorption ratio under no pressure)
The ratio (AAP (0.7psi) / CRC) between the water absorption ratio under pressure and the water absorption ratio under no pressure of the water-absorbent resin according to the present invention is 0.5 or more, 0.6 or more, 0.7 or more, 0. It is preferable in the order of 8 or more and 0.9 or more. The upper limit of AAP (0.7 psi) / CRC is about 1.5 or less, 1.2 or less, and 1.0 or less. While CRC removes the crevice water between gels after swelling by centrifugation, AAP (0.7 psi) has a water absorption magnification including crevice water, so there are cases where AAP (0.7 psi) exceeds CRC. However, the upper limit is usually in the above range.

〔4〕吸水性樹脂の用途
本発明に係る製造方法で得られる吸水性樹脂の用途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、失禁パット等の吸収性物品に使用される。本発明に係る製造方法で得られる吸水性樹脂は、これまで原料由来の臭気や着色等が問題になっていた高濃度オムツ(紙オムツ1枚当りの吸水性樹脂使用量が多い紙オムツ)、特に上記吸収性物品の吸収体上層部に使用した場合に、優れた性能を発揮する。紙オムツの吸収体中に含まれる吸水性樹脂の割合は、50重量%以上、さらには60重量%以上、70重量%以上、80重量%以上、90重量%以上の順に好ましい。
[4] Uses of water-absorbent resin The use of the water-absorbent resin obtained by the production method according to the present invention is not particularly limited, but is preferably used for absorbent articles such as disposable diapers, menstrual napkins, and incontinence pads. The water-absorbent resin obtained by the production method according to the present invention includes high-concentration diapers (paper diapers that use a large amount of water-absorbent resin per sheet of paper diapers), which have had problems such as odor and coloring derived from raw materials. In particular, it exhibits excellent performance when used in the upper layer of the absorbent body of the above-mentioned absorbent article. The proportion of the water-absorbent resin contained in the absorbent body of the disposable diaper is preferably 50% by weight or more, more preferably 60% by weight or more, 70% by weight or more, 80% by weight or more, and 90% by weight or more in this order.

〔5〕従来技術との相違
本発明者らは、上述したように、単量体を重合して得られる含水ゲル状重合体の乾燥工程において、乾燥工程より前の工程で添加されたキレート剤が特異的に減少することを見出した。そして、本発明者らは、乾燥工程でのキレート剤の減少の原因が、含水ゲル状重合体に残存する重合開始剤(特に過硫酸塩)であることを見出した。本発明は、課題を解決するために、重合時または乾燥前の重合開始剤中の過硫酸塩を制御し(0.04モル%以下)、さらに乾燥前のゲル粒子径および乾燥条件を制御して乾燥工程でのキレート剤の分解を抑えることを特徴としている。
[5] Differences from the prior art As described above, in the drying step of the hydrogel polymer obtained by polymerizing the monomer, the present inventors added the chelating agent in the step prior to the drying step. Was found to decrease specifically. Then, the present inventors have found that the cause of the decrease in the chelating agent in the drying step is the polymerization initiator (particularly persulfate) remaining in the hydrogel-like polymer. In order to solve the problem, the present invention controls the persulfate in the polymerization initiator during polymerization or before drying (0.04 mol% or less), and further controls the gel particle size and drying conditions before drying. It is characterized by suppressing the decomposition of the chelating agent in the drying process.

上述した特許文献1~23には、吸水性樹脂の製造工程でのキレート剤の使用に関して記載されている。吸水性樹脂の重合開始剤として、過硫酸塩は最も汎用であり、上記特許文献1~23にも重合開始剤として過硫酸塩が記載されている。しかし、上記特許文献1~23には、過硫酸塩によるキレート剤の分解はおろか、本願において指摘している課題および課題を解決する手段に関する記載は一切無い。 The above-mentioned Patent Documents 1 to 23 describe the use of a chelating agent in the manufacturing process of a water-absorbent resin. Persulfate is the most versatile as a polymerization initiator of a water-absorbent resin, and Patent Documents 1 to 23 also describe persulfate as a polymerization initiator. However, the above-mentioned Patent Documents 1 to 23 do not describe the problems pointed out in the present application and the means for solving the problems, let alone the decomposition of the chelating agent by the persulfate.

なお、本発明で見出された乾燥工程でのキレート剤の特異的な減少の機構において、その反応機構は定かではないものの、「過硫酸塩のラジカルは、重合時には単量体と優先的に反応するが、重合後の含水ゲルに残存する単量体(残存モノマー)は数%以下と少量であるため、また乾燥時は重合時よりも高温でかつ固形分が高いため、乾燥工程では重合後に残存している過硫酸塩がキレート剤と反応する」と推定される。 In the mechanism of the specific reduction of the chelating agent in the drying step found in the present invention, although the reaction mechanism is not clear, "the radical of the persulfate is preferentially given to the monomer at the time of polymerization. Although it reacts, the amount of monomer (residual monomer) remaining in the hydrogel after polymerization is as small as a few percent or less, and because the temperature is higher and the solid content is higher during drying than during polymerization, polymerization is carried out in the drying step. The residual persulfate later reacts with the chelating agent. "

課題を解決する手段は、後述する実施例でさらに詳細に説明する。本発明においては、重合開始剤中の過硫酸塩を0~0.04モル%(対重合時の単量体)(0モル%は、重合時に不使用または乾燥工程前までに完全に消費されている場合を指す)に低減し、さらに乾燥前のゲル粒子径および乾燥条件を制御することにより、乾燥工程でのキレート剤の分解を抑えることができるので、後述する実施例に限定されず、課題を解決することができる。 The means for solving the problem will be described in more detail in Examples described later. In the present invention, 0 to 0.04 mol% (monomer at the time of polymerization) (0 mol%) of the persulfate in the polymerization initiator is not used at the time of polymerization or is completely consumed before the drying step. By controlling the gel particle size and drying conditions before drying, the decomposition of the chelating agent in the drying step can be suppressed, so that the present invention is not limited to the examples described later. The problem can be solved.

本発明の特許請求の範囲や実施例に記載の諸物性は、特に記載のない限り、室温(20~25℃)、湿度50RH%の条件下で、EDANA法および以下の測定法に従って求めた。さらに、実施例および比較例に提示される電気機器は、200Vまたは100V、60Hzの電源を使用した。なお、便宜上「リットル」を「L」、「重量%」を「wt%」と記すことがある。 Unless otherwise specified, the claims of the present invention and the various physical properties described in the examples were determined according to the EDANA method and the following measurement method under the conditions of room temperature (20 to 25 ° C.) and humidity of 50 RH%. Further, the electrical equipment presented in Examples and Comparative Examples used a 200 V or 100 V, 60 Hz power supply. For convenience, "liter" may be referred to as "L" and "weight%" may be referred to as "wt%".

(a)重量平均粒子径(D50)
WO2011/126079に準じて、含水ゲル状重合体の重量平均粒子径(D50)は以下の方法で測定した。
(A) Weight average particle size (D50)
According to WO2011 / 126079, the weight average particle size (D50) of the hydrogel polymer was measured by the following method.

即ち、温度20~25℃の含水ゲル状重合体(固形分;α重量%)20gを、0.08重量%エマール20C(界面活性剤、花王株式会社製)を含む20重量%塩化ナトリウム水溶液(以下、「エマール水溶液」と称する)500g中に添加して分散液とし、長さ50mm×直径7mmのスターラーチップを用いて300rpmで60分間攪拌した(高さ21cm、直径8cmの円柱のポリプロピレン製 約1.14L容器を使用)。 That is, 20 g of a hydrogel polymer (solid content; α% by weight) having a temperature of 20 to 25 ° C. and a 20% by weight sodium chloride aqueous solution containing 0.08% by weight Emar 20C (surfactant, manufactured by Kao Co., Ltd.) ( Hereinafter, it was added to 500 g (referred to as "Emar aqueous solution") to prepare a dispersion liquid, and stirred at 300 rpm for 60 minutes using a stirrer chip having a length of 50 mm and a diameter of 7 mm (made of a cylindrical polypropylene having a height of 21 cm and a diameter of 8 cm). 1.14L container is used).

攪拌終了後、回転盤の上に設置したJIS標準の篩(直径21cm、篩の目開き;8mm/4mm/2mm/1mm/0.60mm/0.30mm/0.15mm/0.075mm)の中央部に、上記分散液を投入した。エマール水溶液100gを使用して全含水ゲル状重合体を篩上に洗い出した後、上部からエマール水溶液6000gを、篩を手で回転させながら(20rpm)、30cmの高さからシャワー(孔72個開き、液量;6.0[L/min])を使って注水範囲(50cm)が篩全体に行き渡るよう満遍なく注ぎ、含水ゲル状重合体を分級した。分級した一段目の篩上の含水ゲル状重合体を約2分間水切り後、秤量した。二段目以降の篩についても同様の操作で分級し、水切り後にそれぞれの篩の上に残留した、含水ゲル状重合体を秤量した。After stirring, the center of the JIS standard sieve (diameter 21 cm, sieve opening; 8 mm / 4 mm / 2 mm / 1 mm / 0.60 mm / 0.30 mm / 0.15 mm / 0.075 mm) installed on the turntable. The above dispersion was put into the portion. After washing out the total hydrogel polymer on the sieve using 100 g of the Emar aqueous solution, shower (72 holes) from a height of 30 cm while rotating the sieve by hand (20 rpm) with 6000 g of the Emar aqueous solution from the top. , Liquid volume; 6.0 [L / min]) was poured evenly so that the water injection range (50 cm 2 ) was spread over the entire sieve, and the hydrogel polymer was classified. The water-containing gel-like polymer on the first-stage sieve that had been classified was drained for about 2 minutes and then weighed. The second and subsequent sieves were also classified by the same operation, and the hydrogel polymer remaining on each sieve after draining was weighed.

各篩の上に残留した含水ゲル状重合体の重量から下記式(1)より、重量%割合を算出した。水切り後の篩の目開きは下記の式(2)に従い、含水ゲル状重合体の粒度分布を対数確率紙にプロットした。このグラフから残留百分率が50重量%に相当する粒子径を、含水ゲル状重合体の重量平均粒子径(D50)として読み取った。
X[%]=(w/W)×100 ・・・式(1)
R(α)[mm]=(20/w)1/3×r ・・・式(2)
ここで、
X;分級、水切り後に各篩上に残留した含水ゲルの重量% [%]
w;分級、水切り後に各篩上に残留した含水ゲルのそれぞれの重量 [g]
W;分級、水切り後に各篩上に残留した含水ゲルの総重量 [g]
R(α);固形分α重量%の含水ゲルに換算したときの篩の目開き [mm]
r;20重量%塩化ナトリウム水溶液中で膨潤した含水ゲルが分級された篩の目開き [mm]
である。
From the weight of the hydrogel polymer remaining on each sieve, the weight% ratio was calculated from the following formula (1). The mesh size of the sieve after draining was plotted on logarithmic probability paper according to the following formula (2). From this graph, the particle size corresponding to the residual percentage of 50% by weight was read as the weight average particle size (D50) of the hydrogel polymer.
X [%] = (w / W) × 100 ・ ・ ・ Equation (1)
R (α) [mm] = (20 / w) 1/3 × r ・ ・ ・ Equation (2)
here,
X; Weight% of hydrogel remaining on each sieve after classification and draining [%]
w; Weight of each hydrogel remaining on each sieve after classification and draining [g]
W; Total weight of hydrogel remaining on each sieve after classification and draining [g]
R (α); Sieve opening when converted to a hydrogel containing α% by weight of solid content [mm]
r; Sieve opening in which the hydrogel swollen in a 20 wt% sodium chloride aqueous solution is classified [mm]
Is.

(b)キレート剤の残存量(C1)および残存率、キレート剤の含有量(C2)
特許文献11(国際公開第2015/053372号パンフレット)に記載の手法で、吸水性樹脂中のキレート剤の残存量(C1)を抽出し、分析した。
(B) Residual amount (C1) and residual rate of chelating agent, content of chelating agent (C2)
The residual amount (C1) of the chelating agent in the water-absorbent resin was extracted and analyzed by the method described in Patent Document 11 (Pamphlet No. 2015/053372).

具体的には、粒子状の吸水性樹脂1gを生理食塩水(0.9重量%の塩化ナトリウム水溶液)100gに添加し、室温下で1時間攪拌(攪拌回転数:500±50rpm)することで、キレート剤を生理食塩水に抽出した。 Specifically, 1 g of a particulate water-absorbent resin is added to 100 g of physiological saline (0.9 wt% sodium chloride aqueous solution), and the mixture is stirred at room temperature for 1 hour (stirring rotation speed: 500 ± 50 rpm). , The chelating agent was extracted into saline.

その後、吸水性樹脂の膨潤したゲルを濾紙(No.2/JIS P 3801で規定する保留粒子径;5μm/トーヨー濾紙株式会社製)を用いて濾過した。 Then, the swollen gel of the water-absorbent resin was filtered using a filter paper (No. 2 / reserved particle size specified in JIS P 3801; 5 μm / manufactured by Toyo Filter Paper Co., Ltd.).

次いで、得られた濾液を、HPLCサンプル前処理用フィルター(クロマトディスク25A/水系タイプ、ポアサイズ;0.45μm/倉敷紡績株式会社製)に通過させ、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いて、濾液中のキレート剤の含有量を測定した。 Then, the obtained filtrate is passed through an HPLC sample pretreatment filter (chromatographic disk 25A / aqueous type, pore size; 0.45 μm / manufactured by Kurashiki Spinning Co., Ltd.), and the filtrate is used by high performance liquid chromatography (HPLC). The content of the chelating agent in it was measured.

粒子状の吸水性樹脂中のキレート剤の含有量は、既知濃度のモノマー標準液を測定して得られた検量線を外部標準として、粒子状の吸水性樹脂の生理食塩水に対する希釈率を考慮して求めた。そして、HPLCの測定条件は、キレート剤の種類によって適宜変更した。具体的には、ジエチレントリアミン5酢酸(DTPA)、エチレンジアミン4酢酸(EDTA)、およびニトリロ3酢酸(NTA)に関しては下記測定条件1に従い、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)(EDTMP)に関しては下記測定条件2に従い、それぞれ定量を行った。 For the content of the chelating agent in the particulate water-absorbent resin, the dilution rate of the particulate water-absorbent resin with respect to physiological saline is taken into consideration using the calibration curve obtained by measuring a monomer standard solution having a known concentration as an external standard. I asked for it. The HPLC measurement conditions were appropriately changed depending on the type of chelating agent. Specifically, the following measurement condition 1 is followed for diethylenetriamine5 acetic acid (DTPA), ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), and nitrilo3acetic acid (NTA), and the following measurement condition 2 is for ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid) (EDTMP). According to each, quantification was performed.

測定条件1:
<溶離液>;0.4モル/Lのミョウバン水溶液0.3ml、0.1Nの水酸化カリウム水溶液450ml、0.4モル/Lの水酸化テトラn-ブチルアンモニウム水溶液3ml、硫酸3ml、エチレングリコール1.5ml、およびイオン交換水2550mlの混合溶液
<カラム>;LichroCART 250-4 Superspher 100 RP-18e(4μm)(メルク株式会社製)
<カラム温度>;23±2℃
<流量>;1ml/min
<検出器>;UV、波長258nm。
Measurement condition 1:
<Eluent>; 0.4 mol / L myoban aqueous solution 0.3 ml, 0.1 N potassium hydroxide aqueous solution 450 ml, 0.4 mol / L tetra n-butylammonium hydroxide aqueous solution 3 ml, sulfuric acid 3 ml, ethylene glycol Mixed solution of 1.5 ml and 2550 ml of ion-exchanged water <column>; LichroCART 250-4 Superspher 100 RP-18e (4 μm) (manufactured by Merck Co., Ltd.)
<Column temperature>; 23 ± 2 ° C
<Flow rate>; 1 ml / min
<Detector>; UV, wavelength 258 nm.

測定条件2:
<溶離液>;0.003モル/Lの硫酸水溶液
<カラム>;Shodex IC NI-424(昭和電工株式会社製)
<カラム温度>;40℃
<流量>;1ml/min
<検出器>;RI
上記キレート剤の含有量は含水率の影響を受けるため、本発明では、含水率補正した値であり、吸水性樹脂固形分100重量部当たりに換算した値である。
Measurement condition 2:
<Eluent>; 0.003 mol / L sulfuric acid aqueous solution <Column>; Shodex IC NI-424 (manufactured by Showa Denko KK)
<Column temperature>; 40 ° C.
<Flow rate>; 1 ml / min
<Detector>; RI
Since the content of the chelating agent is affected by the water content, in the present invention, it is a value corrected for the water content and is a value converted per 100 parts by weight of the water-absorbent resin solid content.

添加するキレート剤がアニオン型の場合には、便宜上、添加したキレート剤の塩が塩交換されることなく、吸水性樹脂中においても存在していると見なす。 When the chelating agent to be added is an anionic type, it is considered that the salt of the added chelating agent is also present in the water-absorbent resin without salt exchange for convenience.

キレート剤の含有量(C2)は、キレート剤が酸型の場合は、キレート剤の残存量(C1)と同じである。キレート剤が塩型の場合は、同じキレート剤の酸型として濃度を計算する。すなわち、キレート剤の含有量(C2)は「キレート剤の残存量(C1)×酸型の分子量/キレート剤の添加時の有姿の分子量」にて算出した。 The content of the chelating agent (C2) is the same as the residual amount of the chelating agent (C1) when the chelating agent is in the acid type. If the chelating agent is of the salt type, calculate the concentration as the acid type of the same chelating agent. That is, the content of the chelating agent (C2) was calculated by "residual amount of the chelating agent (C1) x acid type molecular weight / molecular weight as it is when the chelating agent is added".

キレート剤の残存率(%)は、「{(キレート剤の残存量[ppm])/(キレート剤の添加量[ppm])}×100」にて算出した。 The residual rate (%) of the chelating agent was calculated by "{(residual amount of chelating agent [ppm]) / (addition amount of chelating agent [ppm])} x 100".

(c)吸水性樹脂の着色評価(表面色評価)
吸水性樹脂の着色評価は、日本電色工業株式会社製の分光式色差計SZ-Σ80COLOR MEASURING SYSTEMを用いて行った。測定の設定条件は、反射測定が選択され、内径30mmで且つ高さ12mmである付属の粉末・ペースト試料台が用いられ、標準として粉末・ペースト用標準丸白板No.2が用いられ、30Φ投光パイプが用いられた。備え付けの試料台に約5gの吸水性樹脂を充填した。この充填は、備え付け試料台を約6割程度充填する状態であった。室温(20~25℃)および湿度50RH%の条件下で、上記分光式色差計にて表面のハンターLab表色系におけるL値(Lightness:明度指数)およびYI値(黄色度;イエローネスインデックス)を測定した。この値を、「初期着色」とする。
(C) Coloring evaluation of water-absorbent resin (surface color evaluation)
The coloring of the water-absorbent resin was evaluated using a spectroscopic color difference meter SZ-Σ80COLOR MEASURING SYSTEM manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. As the setting condition for the measurement, reflection measurement is selected, and the attached powder / paste sample table having an inner diameter of 30 mm and a height of 12 mm is used, and the standard round white plate No. for powder / paste is used as a standard. 2 was used and a 30Φ floodlight pipe was used. The provided sample table was filled with about 5 g of water-absorbent resin. This filling was in a state of filling about 60% of the provided sample table. Under the conditions of room temperature (20 to 25 ° C.) and humidity of 50 RH%, the L value (Lightness: lightness index) and YI value (yellowness; yellowness index) in the hunter Lab color system on the surface of the spectroscopic color difference meter are used. Was measured. This value is referred to as "initial coloring".

続いて、上記ペースト試料台に約5gの吸水性樹脂を充填し、70±1℃、相対湿度65±1%の雰囲気に調整した恒温恒湿機(エスペック株式会社製、品名:小型環境試験器、形式SH-641)中に吸水性樹脂を充填したペースト試料台を7日間曝露した。この曝露が、7日間着色促進試験である。曝露後、上記分光式色差計にて表面のハンターLab表色系におけるL値(Lightness)、YI値(黄色度)を測定した。この測定値を、「経時着色(70±1℃、相対湿度65±1%、7日間)」とする。L値は高い程良く、また、YI値は小さいほど、低着色で実質白色に近づくことを示す。 Subsequently, the paste sample table was filled with about 5 g of a water-absorbent resin and adjusted to an atmosphere of 70 ± 1 ° C. and a relative humidity of 65 ± 1% (manufactured by Espec Co., Ltd., product name: small environmental tester). , Form SH-641) was filled with a water-absorbent resin, and the paste sample table was exposed for 7 days. This exposure is a 7-day color promotion test. After the exposure, the L value (Lightness) and the YI value (yellowness) in the surface Hunter Lab color system were measured by the spectroscopic color difference meter. This measured value is defined as "coloring over time (70 ± 1 ° C., relative humidity 65 ± 1%, 7 days)". The higher the L value, the better, and the smaller the YI value, the lower the coloring and the closer to the substantially white color.

(d)含水ゲル中の固形分に対する過硫酸塩の量
WO2007/116778に記載の手法で、含水ゲル中の固形分に対する過硫酸塩の量を測定した。
(D) Amount of persulfate relative to solids in hydrogel The amount of persulfate relative to solids in hydrogel was measured by the method described in WO2007 / 116778.

具体的には、容量260mlの蓋付ポリプロピレン製容器に、サンプルである含水ゲル3gおよび5重量%塩化ナトリウム水溶液100g(ゲルが膨潤して攪拌できない場合、塩濃度または水溶液の量は適宜調整される)を入れ、室温下に遮光し、テフロン(登録商標)コートされた25mmのスターラーを用いて500rpmで攪拌した。2時間経過後、該溶液を取り出し、フィルター(ジーエルサイエンス社製、GLクロマトディスク、水系25A、孔径0.45μm)に通過させた。その溶液5.00gをスクリューキャップ付ガラス製サンプル瓶(容量50ml、直径35mm、高さ約80mm)に入れた。その後、直ちに44重量%ヨウ化カリウム水溶液0.50gを加えて、室温下で遮光して攪拌した。1時間経過後、その溶液をプラスチック製の1cmセルに移し、分光光度計(日立レシオビーム分光光度計U-1100形)を用いて、吸光度(測定波長;350nm)を測定した(5重量%塩化ナトリウム水溶液5gに44重量%ヨウ化カリウム水溶液0.50gを加えた水溶液(ブランク)の吸光度を0とした)。また、それぞれ過硫酸塩を0ppm(添加せず)、5ppm、10ppm、15ppm、20ppm含有する5重量%塩化ナトリウム水溶液を作製し、上記操作によって吸光度を求め、検量線を作成した。そして、得られたサンプルの吸光度および検量線から、サンプルの含水ゲル中の過硫酸塩の量(ppm)を算出した。さらに計算によって過硫酸塩の量(モル%)を求めた。 Specifically, in a polypropylene container with a lid having a capacity of 260 ml, 3 g of a hydrogel as a sample and 100 g of a 5 wt% sodium chloride aqueous solution (if the gel swells and cannot be stirred, the salt concentration or the amount of the aqueous solution is appropriately adjusted. ), Shaded at room temperature, and stirred at 500 rpm using a 25 mm stirrer coated with Teflon (registered trademark). After 2 hours, the solution was taken out and passed through a filter (GL Chromatography Disc, water system 25A, pore size 0.45 μm) manufactured by GL Sciences. 5.00 g of the solution was placed in a glass sample bottle with a screw cap (capacity 50 ml, diameter 35 mm, height about 80 mm). Immediately after that, 0.50 g of a 44 wt% potassium iodide aqueous solution was added, and the mixture was stirred at room temperature with light shielding. After 1 hour, the solution was transferred to a plastic 1 cm cell, and the absorbance (measurement wavelength; 350 nm) was measured using a spectrophotometer (Hitachi Ratio Beam Spectrophotometer U-1100) (5 wt% chloride). The absorbance of the aqueous solution (blank) obtained by adding 0.50 g of a 44 wt% potassium iodide aqueous solution to 5 g of the sodium aqueous solution was set to 0). Further, a 5 wt% sodium chloride aqueous solution containing 0 ppm (without addition) of persulfate, 5 ppm, 10 ppm, 15 ppm, and 20 ppm, respectively, was prepared, and the absorbance was determined by the above operation to prepare a calibration curve. Then, the amount of persulfate (ppm) in the hydrogel of the sample was calculated from the absorbance and the calibration curve of the obtained sample. Furthermore, the amount of persulfate (mol%) was determined by calculation.

なお、乾燥後の吸水性樹脂に関しても、同様の方法で過硫酸塩の量を測定することができる。また、測定限界は、ポリマー量や感度等によって適宜決定される。本発明の含水ゲルおよび吸水性樹脂の場合では、通常、検出限界は0.5ppmであり、検出限界未満はN.D.(Non-Detactable)と表記する。 As for the water-absorbent resin after drying, the amount of persulfate can be measured by the same method. Further, the measurement limit is appropriately determined depending on the amount of polymer, sensitivity and the like. In the case of the water-containing gel and the water-absorbent resin of the present invention, the detection limit is usually 0.5 ppm, and the value below the detection limit is expressed as N.D. (Non-Detactable).

(e)吸水性樹脂の固形分
吸水性樹脂において、180℃で揮発しない成分が占める割合を固形分として表す。固形分と含水率との関係は、以下の通りである;
固形分(質量%)=100-含水率(質量%)
固形分の測定方法は、以下の通りである。
(E) Solid content of water-absorbent resin The proportion of components that do not volatilize at 180 ° C. in the water-absorbent resin is expressed as solid content. The relationship between solid content and water content is as follows;
Solid content (% by mass) = 100-moisture content (% by mass)
The method for measuring the solid content is as follows.

底面の直径が約5cmのアルミニウム製カップ(質量W0)に、約1gの吸水性樹脂を量り取り(質量W1)、180℃の無風乾燥機内に3時間静置して、乾燥させた。乾燥後の「アルミニウム製カップ+吸水性樹脂」の質量(W2)を測定し、下記式
固形分(質量%)=((W2-W0)/W1)×100
によって固形分を求めた。
About 1 g of the water-absorbent resin was weighed in an aluminum cup (mass W0) having a bottom surface diameter of about 5 cm (mass W1), and allowed to stand in a windless dryer at 180 ° C. for 3 hours to dry. The mass (W2) of the "aluminum cup + water-absorbent resin" after drying is measured, and the following formula solid content (mass%) = ((W2-W0) / W1) × 100
The solid content was determined by.

なお、ブロック状の乾燥重合体は、様々な位置からサンプルを5点取得し、粒子径が5mm以下になるように砕いてから測定し、平均値を採用した。 For the block-shaped dry polymer, 5 samples were obtained from various positions, crushed so that the particle size was 5 mm or less, and then measured, and the average value was adopted.

(f)含水ゲル状重合体の固形分
上記「吸水性樹脂の固形分」の測定方法と同様の方法で、粒子状の含水ゲル状重合体の固形分を測定した。但し、含水ゲル状重合体の量を約2g、乾燥温度を180℃、乾燥時間を24時間に、それぞれ変更した。
(F) Solid content of the water-containing gel-like polymer The solid content of the particulate water-containing gel-like polymer was measured by the same method as the above-mentioned method for measuring the “solid content of the water-absorbent resin”. However, the amount of the hydrogel-like polymer was changed to about 2 g, the drying temperature was changed to 180 ° C., and the drying time was changed to 24 hours.

(g)CRC(ERT441.2-02)
「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(以下、「吸水倍率」と称することもある)を意味する。具体的には、不織布袋中の0.200gの吸水性樹脂を、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、さらに遠心分離機で水切りした後の吸水倍率(単位;[g/g])を測定した。
(G) CRC (ERT441.2-02)
"CRC" is an abbreviation for Centrifuge Retention Capacity, and means a water absorption ratio under no pressure (hereinafter, may be referred to as a "water absorption ratio"). Specifically, 0.200 g of water-absorbent resin in a non-woven fabric bag is freely swollen in a large excess of 0.9 wt% sodium chloride aqueous solution for 30 minutes, and then drained with a centrifuge to absorb water. The magnification (unit; [g / g]) was measured.

(h)AAP(0.7psi)(ERT442.2-02)
「AAP」は、Absorption Against Pressure の略称であり、加圧下吸水倍率を意味する。AAP(0.7psi)は、0.900gの吸水性樹脂を、0.9重量%塩化ナトリウム水溶液に対して1時間、4.83kPa(0.7psi、49[g/cm])での荷重下で膨潤させた後の吸水倍率(単位;[g/g])を測定した。
(H) AAP (0.7 psi) (ERT442.2.2)
"AAP" is an abbreviation for Absorption Against Pressure and means the water absorption ratio under pressure. AAP (0.7 psi) is a load of 0.900 g of a water-absorbent resin against a 0.9 wt% sodium chloride aqueous solution at 4.83 kPa (0.7 psi, 49 [g / cm 2 ]) for 1 hour. The water absorption ratio (unit: [g / g]) after swelling underneath was measured.

(i)残存モノマー(ERT410.2-02)
吸水性樹脂1.0gを0.9重量%塩化ナトリウム水溶液200mlに添加し、35mmのスターラーチップを用いて500rpmで1時間攪拌した後の溶解したモノマー量(単位;ppm)を、HPLC(高速液体クロマトグラフィー)を用いて測定した。なお、含水ゲル状重合体の残存モノマーは、試料を2g、攪拌時間を3時間にそれぞれ変更して測定を行い、得られた測定値を含水ゲル状重合体の樹脂固形分当りの重量に換算した値(単位;ppm)とした。
(I) Remaining monomer (ERT410.2-02)
The amount of dissolved monomer (unit: ppm) after adding 1.0 g of water-absorbent resin to 200 ml of a 0.9 wt% sodium chloride aqueous solution and stirring at 500 rpm for 1 hour using a 35 mm stirrer chip is determined by HPLC (high performance liquid chromatography). Chromatography) was used for measurement. The residual monomer of the hydrogel polymer was measured by changing the sample to 2 g and the stirring time to 3 hours, respectively, and the obtained measured value was converted into the weight per resin solid content of the hydrogel polymer. The value (unit: ppm) was used.

[実施例1]
キレート剤(DTPA)=1000ppm、過硫酸塩(NaPS)=0.04モル%、ゲル粒子径=958μm(約0.9mm)の条件で、吸水性樹脂を製造した。
[Example 1]
A water-absorbent resin was produced under the conditions of a chelating agent (DTPA) = 1000 ppm, a persulfate (NaPS) = 0.04 mol%, and a gel particle size = 958 μm (about 0.9 mm).

(重合工程)
アクリル酸(288.24g)に、内部架橋剤であるポリエチレングリコールジアクリレート(数平均分子量;523)(1.67g、上記アクリル酸に対して0.08モル%)、および、キレート剤である10重量%ジエチレントリアミン5酢酸(DTPA)・5ナトリウム水溶液(3.52g、単量体に対して1000ppm)を添加した溶液(A)と、48.5重量%の水酸化ナトリウム水溶液(240.82g)を50℃に調温した脱イオン水(281.58g)で希釈した溶液(B)とを、容量1.5L、内径80mmのポリプロピレン製の容器にそれぞれ調製した。
(Polymerization process)
Acrylic acid (288.24 g), polyethylene glycol diacrylate (number average molecular weight; 523) (1.67 g, 0.08 mol% with respect to the above acrylic acid) as an internal cross-linking agent, and a chelating agent 10. A solution (A) to which a weight% diethylenetriamine 5 acetate (DTPA) / 5 sodium aqueous solution (3.52 g, 1000 ppm with respect to a monomer) was added and a 48.5% by weight sodium hydroxide aqueous solution (240.82 g) were added. A solution (B) diluted with deionized water (281.58 g) whose temperature was adjusted to 50 ° C. was prepared in a polypropylene container having a capacity of 1.5 L and an inner diameter of 80 mm.

マグネチックスターラーを用いて上記溶液(A)を攪拌しながら、上記溶液(B)を加えて混合することで、溶液(C)を調製した。 The solution (C) was prepared by adding and mixing the solution (B) while stirring the solution (A) using a magnetic stirrer.

なお、溶液(C)の温度は、混合の過程で発生した中和熱および溶解熱によって、101.7℃まで上昇した。 The temperature of the solution (C) rose to 101.7 ° C. due to the heat of neutralization and the heat of dissolution generated in the mixing process.

その後、上記溶液(C)の攪拌を継続し、溶液(C)の温度が95℃となった時点で、溶液(C)に、重合開始剤として10重量%の過硫酸ナトリウム水溶液(NaPS;3.81g、上記アクリル酸に対して0.04モル%、キレート剤に対する過硫酸塩のモル比;2.3)を加えて、約3秒間攪拌し、単量体水溶液(1)とした。単量体水溶液(1)の中和率は73モル%、単量体濃度は43重量%であった。 After that, stirring of the solution (C) was continued, and when the temperature of the solution (C) reached 95 ° C., a 10 wt% sodium persulfate aqueous solution (NaPS; 3) was added to the solution (C) as a polymerization initiator. 81 g, 0.04 mol% with respect to the acrylic acid, and the molar ratio of persulfate to the chelating agent; 2.3) were added, and the mixture was stirred for about 3 seconds to prepare a monomer aqueous solution (1). The neutralization rate of the aqueous monomer solution (1) was 73 mol%, and the monomer concentration was 43% by weight.

次に、上記単量体水溶液(1)をステンレス製バット型容器に、大気開放系で流し込んだ。なお、当該ステンレス製バット型容器は、底面の大きさが250mm×250mm、上面の大きさが640mm×640mm、高さが50mm、中心断面が台形状であり、内面にシリコーンシートを貼付した容器であった。また、当該ステンレス製バット型容器は、100℃に加熱されたホットプレート(NEO HOTPLATE H1-1000、株式会社井内盛栄堂製)上に載置し、プレヒートしておいた。 Next, the above-mentioned monomer aqueous solution (1) was poured into a stainless steel vat-shaped container in an open system to the atmosphere. The stainless steel bat-shaped container has a bottom surface size of 250 mm x 250 mm, a top surface size of 640 mm x 640 mm, a height of 50 mm, a trapezoidal central cross section, and a silicone sheet attached to the inner surface. there were. The stainless steel vat-shaped container was placed on a hot plate (NEO HOTPLATE H1-1000, manufactured by Inuchi Seieidou Co., Ltd.) heated to 100 ° C. and preheated.

上記単量体水溶液(1)を上記ステンレス製バット型容器に流し込んだ後、約5秒後に重合反応が開始した。 After pouring the monomer aqueous solution (1) into the stainless steel vat-shaped container, the polymerization reaction started about 5 seconds later.

当該重合反応は、水蒸気を発生しながら上方に向かって単量体水溶液(1)が四方八方に膨張、発泡しながら進行した後、ステンレス製バット型容器の底面より若干大きいサイズにまで、得られた含水ゲル状重合体(1)が収縮して終了した。なお、当該重合反応(膨張、収縮)は約1分間以内に終了したが、その後、3分間はステンレス製バット型容器内に含水ゲル状重合体(1)を保持した。当該重合反応(沸騰重合)によって、気泡を含む含水ゲル状重合体(1)を得た。 The polymerization reaction proceeded while the monomer aqueous solution (1) expanded and foamed upward while generating water vapor, and then the size was slightly larger than the bottom surface of the stainless steel bat-shaped container. The water-containing gel-like polymer (1) shrank and ended. The polymerization reaction (expansion and contraction) was completed within about 1 minute, and then the hydrogel polymer (1) was held in a stainless steel vat-shaped container for 3 minutes. The polymerization reaction (boiling polymerization) gave a hydrogel polymer (1) containing bubbles.

(ゲル粉砕工程)
次に、上記重合反応で得られた含水ゲル状重合体(1)を16等分した後、孔径11mmの多孔板を有する卓上型ミートチョッパー(MEAT-CHOPPER TYPE:12VR-400KSOX、飯塚工業株式会社製)を用い、含水ゲル状重合体の投入と同時に約100℃に調温した脱イオン水50g/minを添加しながらゲル粉砕を行った。得られたゲルをさらに卓上型ミートチョッパーに投入して2回目のゲル粉砕を行い、粒子状の含水ゲル状重合体(1)とした。なお、2回目以降のゲル粉砕において、脱イオン水の添加は行わなかった。
(Gel crushing process)
Next, after dividing the hydrogel polymer (1) obtained by the above polymerization reaction into 16 equal parts, a tabletop meat chopper (MEAT-CHOPPER TYPE: 12VR-400KSOX) having a porous plate having a pore diameter of 11 mm, Iizuka Kogyo Co., Ltd. The gel was pulverized while adding 50 g / min of deionized water whose temperature was adjusted to about 100 ° C. at the same time as the addition of the hydrogel polymer. The obtained gel was further put into a tabletop meat chopper and pulverized for the second time to obtain a particulate water-containing gel polymer (1). In the second and subsequent gel pulverizations, deionized water was not added.

上記ゲル粉砕で得られた粒子状の含水ゲル状重合体(1)は、重量平均粒子径(D50)が958μmであった。また、粒子状の含水ゲル状重合体(1)の残存モノマーは、1.1重量%であった。 The particulate hydrogel polymer (1) obtained by the above gel pulverization had a weight average particle diameter (D50) of 958 μm. The residual monomer of the particulate hydrogel polymer (1) was 1.1% by weight.

(乾燥工程)
次に、上記粒子状の含水ゲル状重合体(1)を目開き300μm(50メッシュ)の金網上に広げて載せ、熱風乾燥機内に入れた。
(Drying process)
Next, the particulate hydrogel polymer (1) was spread out on a wire mesh having an opening of 300 μm (50 mesh) and placed in a hot air dryer.

その後、160℃の熱風を30分間通気させることで当該粒子状の含水ゲル状重合体(1)を乾燥し、粒子状の乾燥重合体(1)を得た。 Then, the particulate hydrogel polymer (1) was dried by aerating hot air at 160 ° C. for 30 minutes to obtain a particulate dry polymer (1).

(粉砕・分級工程)
続いて、当該乾燥重合体(1)をロールミル(WML型ロール粉砕機、有限会社井ノ口技研社製)に投入して粉砕し、その後、目開き850μmおよび150μmの二種類のJIS標準篩を用いて分級することで、不定形破砕状の吸水性樹脂(1)を得た。
(Crushing / classification process)
Subsequently, the dried polymer (1) was put into a roll mill (WML type roll crusher, manufactured by Inoguchi Giken Co., Ltd.) and crushed, and then using two types of JIS standard sieves with a mesh size of 850 μm and 150 μm. By classifying, an amorphous crushed water-absorbent resin (1) was obtained.

上記一連の操作で得られた不定形破砕状の吸水性樹脂(1)は、CRCが28.9g/gであった。 The amorphous crushed water-absorbent resin (1) obtained by the above series of operations had a CRC of 28.9 g / g.

(表面架橋工程)
次に、エチレングリコールジグリシジルエーテル(商品名:デナコールEX-810、ナガセケムテックス社製、0.05重量部)、プロピレングリコール(1重量部)、脱イオン水(3.0重量部)およびイソプロピルアルコール(1重量部)からなる表面架橋剤溶液(1)(5.05重量部)を、上記不定形破砕状の吸水性樹脂(1)(100重量部)に添加し、均一になるまで混合することで、加湿混合物(1)を得た。続いて、当該加湿混合物(1)をステンレス製の容器(幅約22cm、奥行き約28cm、高さ約5cm)に均一に入れ、180℃で40分間加熱処理し、表面架橋された吸水性樹脂(1)を得た。
(Surface cross-linking process)
Next, ethylene glycol diglycidyl ether (trade name: Denacol EX-810, manufactured by Nagase ChemteX, 0.05 parts by weight), propylene glycol (1 part by weight), deionized water (3.0 parts by weight) and isopropyl. A surface cross-linking agent solution (1) (5.05 parts by weight) composed of alcohol (1 part by weight) is added to the amorphous crushed water-absorbent resin (1) (100 parts by weight) and mixed until uniform. By doing so, a humidified mixture (1) was obtained. Subsequently, the humidifying mixture (1) was uniformly placed in a stainless steel container (width: about 22 cm, depth: about 28 cm, height: about 5 cm), heat-treated at 180 ° C. for 40 minutes, and surface-crosslinked water-absorbent resin (). 1) was obtained.

その後、表面架橋された吸水性樹脂(1)を目開きが850μmのJIS標準篩を通過させることで、最終製品である吸水性樹脂(1)を得た。得られた最終製品である吸水性樹脂(1)を分析した。製造条件を以下の表1に、分析結果を以下の表2に示す。 Then, the surface-crosslinked water-absorbent resin (1) was passed through a JIS standard sieve having an opening of 850 μm to obtain a final product, the water-absorbent resin (1). The obtained final product, the water-absorbent resin (1), was analyzed. The manufacturing conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[実施例2]
実施例1の重合開始剤の添加量を低減(NaPS=0.04モル%→0.015モル%);
上記実施例1において、重合工程の重合開始剤(10重量%過硫酸ナトリウム水溶液)の添加量を、1.43g(アクリル酸に対して0.015モル%)にしたこと以外は、実施例1と同様にして、吸水性樹脂(2)を製造した。
[Example 2]
The amount of the polymerization initiator added in Example 1 was reduced (NaPS = 0.04 mol% → 0.015 mol%);
Example 1 except that the amount of the polymerization initiator (10 wt% sodium persulfate aqueous solution) added in the polymerization step was 1.43 g (0.015 mol% with respect to acrylic acid) in Example 1 above. The water-absorbent resin (2) was produced in the same manner as above.

ゲル粉砕工程で得られた粒子状の含水ゲル状重合体(2)は、重量平均粒子径(D50)が942μmであった。また、不定形破砕状の吸水性樹脂(2)は、CRCが28.8g/gであった。 The particulate hydrogel polymer (2) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 942 μm. In addition, the amorphous crushed water-absorbent resin (2) had a CRC of 28.8 g / g.

次いで、実施例1と同様に表面架橋して、最終製品である吸水性樹脂(2)を得た。得られた最終製品である吸水性樹脂(2)を分析した。製造条件を以下の表1に、分析結果を以下の表2に示す。また、初期着色のYI値と、経時着色のYI値との差(経時YI値-初期YI値)を算出した。算出結果を以下の表3に示す。 Then, the surface was crosslinked in the same manner as in Example 1 to obtain the final product, the water-absorbent resin (2). The obtained final product, the water-absorbent resin (2), was analyzed. The manufacturing conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below. In addition, the difference between the YI value of the initial coloring and the YI value of the temporal coloring (YI value over time-initial YI value) was calculated. The calculation results are shown in Table 3 below.

[実施例3]
実施例1のゲル粒子径を変更(約0.9mm→約0.5mm);
上記実施例1において、ゲル粒子径を変更するために、ゲル粉砕工程における2回目のゲル粉砕後、得られたゲルをさらに卓上型ミートチョッパーに投入して3回目のゲル粉砕を行ったこと以外は、実施例1と同様にして、吸水性樹脂(3)を製造した。
[Example 3]
The gel particle size of Example 1 was changed (about 0.9 mm → about 0.5 mm);
In Example 1 above, in order to change the gel particle size, after the second gel crushing in the gel crushing step, the obtained gel was further put into a tabletop meat chopper to perform the third gel crushing. Made a water-absorbent resin (3) in the same manner as in Example 1.

ゲル粉砕工程で得られた粒子状の含水ゲル状重合体(3)は、重量平均粒子径(D50)が514μm(約0.5mm)であった。また、不定形破砕状の吸水性樹脂(3)は、CRCが28.3g/gであった。 The particulate hydrogel polymer (3) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 514 μm (about 0.5 mm). Further, the amorphous crushed water-absorbent resin (3) had a CRC of 28.3 g / g.

次いで、実施例1と同様に表面架橋して、最終製品である吸水性樹脂(3)を得た。得られた最終製品である吸水性樹脂(3)を分析した。製造条件を以下の表1に、分析結果を以下の表2に示す。 Then, the surface was crosslinked in the same manner as in Example 1 to obtain the final product, the water-absorbent resin (3). The obtained final product, the water-absorbent resin (3), was analyzed. The manufacturing conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[実施例4]
実施例1の重合開始剤の種類を変更(NaPS→アゾ重合開始剤);
上記実施例1において、重合開始剤を、アゾ重合開始剤である10重量%の2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロリド水溶液(商品名;和光純薬V-50)4.34g(アクリル酸に対して0.04モル%)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、吸水性樹脂(4)を製造した。
[Example 4]
The type of the polymerization initiator of Example 1 was changed (NaPS → azo polymerization initiator);
4. In Example 1 above, the polymerization initiator is a 10 wt% 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride aqueous solution (trade name; Wako Pure Chemical Industries, Ltd. V-50), which is an azo polymerization initiator. The water-absorbent resin (4) was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed to 34 g (0.04 mol% with respect to acrylic acid).

ゲル粉砕工程で得られた粒子状の含水ゲル状重合体(4)は、重量平均粒子径(D50)が971μmであった。また、不定形破砕状の吸水性樹脂(4)は、CRCが30.0/gであった。 The particulate hydrogel polymer (4) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 971 μm. The CRC of the amorphous crushed water-absorbent resin (4) was 30.0 / g.

次いで、実施例1と同様に表面架橋して、最終製品である吸水性樹脂(4)を得た。得られた最終製品である吸水性樹脂(4)を分析した。製造条件を以下の表1に、分析結果を以下の表2に示す。 Then, the surface was crosslinked in the same manner as in Example 1 to obtain the final product, the water-absorbent resin (4). The obtained final product, the water-absorbent resin (4), was analyzed. The manufacturing conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[実施例5]
実施例1のキレート剤を変更(DTPA→EDTMP);
上記実施例1において、キレート剤を、10重量%エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸(EDTMP)・5ナトリウム水溶液(3.52g、単量体に対して1000ppm)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、吸水性樹脂(5)を製造した。
[Example 5]
The chelating agent of Example 1 was changed (DTPA → EDTMP);
Same as Example 1 except that the chelating agent was changed to 10 wt% ethylenediaminetetramethylenephosphonic acid (EDTMP) / 5 sodium aqueous solution (3.52 g, 1000 ppm with respect to the monomer) in Example 1 above. The water-absorbent resin (5) was produced.

ゲル粉砕工程で得られた粒子状の含水ゲル状重合体(5)は、重量平均粒子径(D50)が964μm(約0.9mm)であった。また、不定形破砕状の吸水性樹脂(5)は、CRCが28.5g/gであった。 The particulate hydrogel polymer (5) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 964 μm (about 0.9 mm). The amorphous crushed water-absorbent resin (5) had a CRC of 28.5 g / g.

次いで、実施例1と同様に表面架橋して、最終製品である吸水性樹脂(5)を得た。得られた最終製品である吸水性樹脂(5)を分析した。製造条件を以下の表1に、分析結果を以下の表2に示す。 Then, the surface was crosslinked in the same manner as in Example 1 to obtain the final product, the water-absorbent resin (5). The obtained final product, the water-absorbent resin (5), was analyzed. The manufacturing conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[実施例6]
実施例5の重合開始剤の添加量を低減(NaPS=0.04モル%→0.015モル%);
上記実施例5において、重合工程の重合開始剤(10重量%過硫酸ナトリウム水溶液)の添加量を、1.43g(アクリル酸に対して0.015モル%)にしたこと以外は、実施例5と同様にして、吸水性樹脂(6)を製造した。
[Example 6]
The amount of the polymerization initiator added in Example 5 was reduced (NaPS = 0.04 mol% → 0.015 mol%);
Example 5 except that the amount of the polymerization initiator (10 wt% sodium persulfate aqueous solution) added in the polymerization step was 1.43 g (0.015 mol% with respect to acrylic acid) in Example 5 above. The water-absorbent resin (6) was produced in the same manner as above.

ゲル粉砕工程で得られた粒子状の含水ゲル状重合体(6)は、重量平均粒子径(D50)が923μmであった。また、不定形破砕状の吸水性樹脂(6)は、CRCが29.3g/gであった。 The particulate hydrogel polymer (6) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 923 μm. The amorphous crushed water-absorbent resin (6) had a CRC of 29.3 g / g.

次いで、実施例1と同様に表面架橋して、最終製品である吸水性樹脂(6)を得た。得られた最終製品である吸水性樹脂(6)を分析した。製造条件を以下の表1に、分析結果を以下の表2に示す。 Then, the surface was crosslinked in the same manner as in Example 1 to obtain a water-absorbent resin (6) as a final product. The obtained final product, the water-absorbent resin (6), was analyzed. The manufacturing conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[実施例7]
実施例5の重合開始剤の種類を変更(過硫酸塩→アゾ重合開始剤);
上記実施例5において、重合開始剤を、アゾ重合開始剤である10重量%の2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロリド水溶液(V-50)4.34g(アクリル酸に対して0.04モル%)に変更したこと以外は、実施例5と同様にして、吸水性樹脂(7)を製造した。
[Example 7]
The type of the polymerization initiator of Example 5 was changed (persulfate → azo polymerization initiator);
In Example 5 above, the polymerization initiator is 4.34 g (against acrylic acid) of a 10 wt% 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride aqueous solution (V-50) which is an azo polymerization initiator. The water-absorbent resin (7) was produced in the same manner as in Example 5 except that it was changed to 0.04 mol%).

ゲル粉砕工程で得られた粒子状の含水ゲル状重合体(7)は、重量平均粒子径(D50)が933μmであった。また、不定形破砕状の吸水性樹脂(7)は、CRCが29.1g/gであった。 The particulate hydrogel polymer (7) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 933 μm. The amorphous crushed water-absorbent resin (7) had a CRC of 29.1 g / g.

次いで、実施例1と同様に表面架橋して、最終製品である吸水性樹脂(7)を得た。得られた最終製品である吸水性樹脂(7)を分析した。製造条件を以下の表1に、分析結果を以下の表2に示す。 Then, the surface was crosslinked in the same manner as in Example 1 to obtain a final product, a water-absorbent resin (7). The obtained final product, the water-absorbent resin (7), was analyzed. The manufacturing conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[実施例8]
実施例5の重合開始剤を変更(過硫酸塩→UV重合開始剤でのUV重合);
上記実施例5において、重合工程の重合開始剤(10重量%過硫酸ナトリウム水溶液)をUV重合開始剤に変更し、その添加量を0.04モル%としてUV重合を行ったこと以外は、実施例5と同様にして、吸水性樹脂(8)を製造した。
[Example 8]
The polymerization initiator of Example 5 was changed (persulfate → UV polymerization with UV polymerization initiator);
In Example 5, the polymerization initiator (10 wt% sodium persulfate aqueous solution) in the polymerization step was changed to a UV polymerization initiator, and UV polymerization was carried out with the addition amount being 0.04 mol%. The water-absorbent resin (8) was produced in the same manner as in Example 5.

以下、UV重合を行う重合工程について説明する。 Hereinafter, the polymerization step of performing UV polymerization will be described.

(重合工程)
アクリル酸(285.30g)に、内部架橋剤であるポリエチレングリコールジアクリレート(数平均分子量;523)(上記アクリル酸に対して0.08モル%)、キレート剤である10重量%エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸(EDTMP)・5ナトリウム水溶液 (3.52g、単量体に対して1000ppm)、および、UV重合開始剤である10重量%のIRGACURE(登録商標;BASF製: 1-ヒドロキシ シクロヘキシル フェニル ケトン)184 アクリル酸溶液3.27g(上記アクリル酸に対して0.04モル%)を添加した溶液(A)と、48.5重量%の水酸化ナトリウム水溶液(240.82g)を50℃に調温した脱イオン水(285.06g)で希釈した溶液(B)とを、容量1.5L、内径80mmのポリプロピレン製の容器にそれぞれ調製した。
(Polymerization process)
Acrylic acid (285.30 g), polyethylene glycol diacrylate (number average molecular weight; 523) (0.08 mol% with respect to the above acrylic acid) as an internal cross-linking agent, and 10 wt% ethylenediaminetetramethylenephosphone as a chelating agent. Acrylic acid (EDTMP), 5 sodium aqueous solution (3.52 g, 1000 ppm per monomer) and 10 wt% IRGACURE (registered trademark; BASF: 1-hydroxycyclohexylphenylketone) 184, which is a UV polymerization initiator. A solution (A) containing 3.27 g of an acrylic acid solution (0.04 mol% with respect to the above acrylic acid) and a 48.5 wt% sodium hydroxide aqueous solution (240.82 g) were adjusted to 50 ° C. The solution (B) diluted with deionized water (285.06 g) was prepared in a polypropylene container having a capacity of 1.5 L and an inner diameter of 80 mm, respectively.

マグネチックスターラーを用いて上記溶液(A)を攪拌しながら、上記溶液(B)を加えて混合することで、溶液(C)を調製し、単量体水溶液(8)とした。 The solution (C) was prepared by adding and mixing the solution (B) while stirring the solution (A) using a magnetic stirrer to prepare a monomer aqueous solution (8).

なお、単量体水溶液(8)の温度は、混合の過程で発生した中和熱および溶解熱によって、101.9℃まで上昇した。単量体水溶液(8)の中和率は73モル%、単量体濃度は43重量%であった。 The temperature of the monomer aqueous solution (8) increased to 101.9 ° C. due to the heat of neutralization and the heat of dissolution generated in the mixing process. The neutralization rate of the aqueous monomer solution (8) was 73 mol%, and the monomer concentration was 43% by weight.

次に、単量体水溶液(8)の温度が95℃となった時点で、ステンレス製バット型容器に単量体水溶液(8)を注ぎ込むと同時に、ステンレス製バット型容器の底面から高さ600mmの位置に設置された紫外線照射装置(トスキュア 401;型名:HC-04131-B;ランプ:H400L/2;ハリソン東芝ライティング株式会社製)によって、単量体水溶液(8)に紫外線を照射した。 Next, when the temperature of the monomer aqueous solution (8) reaches 95 ° C., the monomer aqueous solution (8) is poured into the stainless steel bat-shaped container, and at the same time, the height is 600 mm from the bottom surface of the stainless steel bat-shaped container. The monomer aqueous solution (8) was irradiated with ultraviolet rays by an ultraviolet irradiation device (Toscure 401; model name: HC-04131-B; lamp: H400L / 2; manufactured by Harison Toshiba Lighting Co., Ltd.) installed at the position of.

なお、当該ステンレス製バット型容器は、底面の大きさが250mm×250mm、上面の大きさが640mm×640mm、高さが50mm、中心断面が台形状であり、内面にシリコーンシートを貼付した容器であった。また、当該ステンレス製バット型容器は、100℃に加熱されたホットプレート(NEO HOTPLATE H1-1000、株式会社井内盛栄堂製)上に載置し、プレヒートしておいた。 The stainless steel bat-shaped container has a bottom surface size of 250 mm x 250 mm, a top surface size of 640 mm x 640 mm, a height of 50 mm, a trapezoidal central cross section, and a silicone sheet attached to the inner surface. there were. The stainless steel vat-shaped container was placed on a hot plate (NEO HOTPLATE H1-1000, manufactured by Inuchi Seieidou Co., Ltd.) heated to 100 ° C. and preheated.

上記単量体水溶液(8)を上記ステンレス製バット型容器に流し込んだ後、約7秒後に重合反応が開始した。 After pouring the aqueous monomer solution (8) into the stainless steel vat-shaped container, the polymerization reaction started about 7 seconds later.

当該重合(静置水溶液重合)反応は、水蒸気を発生しながら進行した。重合は約1分以内にピーク温度となった(重合ピーク温度:102℃)。3分後、紫外線の照射を停止し、気泡を含む含水ゲル状重合体(8)を得た。 The polymerization (static aqueous solution polymerization) reaction proceeded while generating water vapor. The polymerization reached a peak temperature within about 1 minute (polymerization peak temperature: 102 ° C.). After 3 minutes, the irradiation with ultraviolet rays was stopped to obtain a hydrogel polymer (8) containing bubbles.

(ゲル粉砕工程以降)
ゲル粉砕工程以降の工程は、実施例1と同様に行った。これにより、吸水性樹脂(8)を製造した。
(After the gel crushing process)
The steps after the gel crushing step were carried out in the same manner as in Example 1. As a result, the water-absorbent resin (8) was produced.

ゲル粉砕工程で得られた粒子状の含水ゲル状重合体(8)は、重量平均粒子径(D50)が917μmであった。また、不定形破砕状の吸水性樹脂(8)は、CRCが28.0g/gであった。 The particulate hydrogel polymer (8) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 917 μm. In addition, the amorphous crushed water-absorbent resin (8) had a CRC of 28.0 g / g.

次いで、実施例1と同様に表面架橋して、最終製品である吸水性樹脂(8)を得た。得られた最終製品である吸水性樹脂(8)を分析した。製造条件を以下の表1に、分析結果を以下の表2に示す。 Then, the surface was crosslinked in the same manner as in Example 1 to obtain a water-absorbent resin (8) as a final product. The obtained final product, the water-absorbent resin (8), was analyzed. The manufacturing conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[比較例1]
実施例1の重合開始剤の添加量を変更(NaPS=0.04モル%→0.05モル%);
上記実施例1において、重合工程の重合開始剤(10重量%過硫酸ナトリウム水溶液)の添加量を、4.8g(アクリル酸に対して0.05モル%)にしたこと以外は、実施例1と同様にして、比較吸水性樹脂(1)を製造した。
[Comparative Example 1]
The amount of the polymerization initiator added in Example 1 was changed (NaPS = 0.04 mol% → 0.05 mol%);
Example 1 except that the amount of the polymerization initiator (10 wt% sodium persulfate aqueous solution) added in the polymerization step was 4.8 g (0.05 mol% with respect to acrylic acid) in Example 1 above. In the same manner as above, the comparative water-absorbent resin (1) was produced.

ゲル粉砕工程で得られた粒子状の比較含水ゲル状重合体(1)は、重量平均粒子径(D50)が900μmであった。また、不定形破砕状の比較吸水性樹脂(1)は、CRCが28.8g/gであった。 The particulate comparative hydrogel polymer (1) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 900 μm. In addition, the amorphous crushed comparative water-absorbent resin (1) had a CRC of 28.8 g / g.

次いで、実施例1と同様に表面架橋して、最終製品である比較吸水性樹脂(1)を得た。得られた比較吸水性樹脂(1)を分析した。製造条件を以下の表1に、分析結果を以下の表2に示す。 Then, the surface was crosslinked in the same manner as in Example 1 to obtain the final product, the comparative water-absorbent resin (1). The obtained comparative water-absorbent resin (1) was analyzed. The manufacturing conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[比較例2]
実施例1のゲル粒子径を変更(約0.9mm→5mm以上);
上記実施例1において、ゲル粒子径を変更するために、ゲル粉砕工程におけるゲル粉砕を1回にしたこと以外は、実施例1と同様にして、比較吸水性樹脂(2)を製造した。
[Comparative Example 2]
The gel particle size of Example 1 was changed (about 0.9 mm → 5 mm or more);
In Example 1, the comparative water-absorbent resin (2) was produced in the same manner as in Example 1 except that the gel crushing in the gel crushing step was performed once in order to change the gel particle size.

ゲル粉砕工程で得られた粒子状の比較含水ゲル状重合体(2)は、重量平均粒子径(D50)が5000μm(5mm)以上であった。また、不定形破砕状の比較吸水性樹脂(2)は、CRCが27.1g/gであった。 The particulate comparative hydrogel polymer (2) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 5000 μm (5 mm) or more. In addition, the amorphous crushed comparative water-absorbent resin (2) had a CRC of 27.1 g / g.

次いで、実施例1と同様に表面架橋して、最終製品である比較吸水性樹脂(2)を得た。得られた比較吸水性樹脂(2)を分析した。製造条件を以下の表1に、分析結果を以下の表2に示す。また、初期着色のYI値と、経時着色のYI値との差(経時YI値-初期YI値)を算出した。算出結果を以下の表3に示す。 Then, the surface was crosslinked in the same manner as in Example 1 to obtain a final product, the comparative water-absorbent resin (2). The obtained comparative water-absorbent resin (2) was analyzed. The manufacturing conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below. In addition, the difference between the YI value of the initial coloring and the YI value of the temporal coloring (YI value over time-initial YI value) was calculated. The calculation results are shown in Table 3 below.

[比較例3]
実施例5のゲル粒子径を変更(約0.9mm→5mm以上);
上記実施例5において、ゲル粒子径を変更するために、ゲル粉砕工程におけるゲル粉砕を1回にしたこと以外は、実施例5と同様にして、比較吸水性樹脂(3)を製造した。
[Comparative Example 3]
The gel particle size of Example 5 was changed (about 0.9 mm → 5 mm or more);
In Example 5, the comparative water-absorbent resin (3) was produced in the same manner as in Example 5, except that the gel crushing in the gel crushing step was performed once in order to change the gel particle size.

ゲル粉砕工程で得られた粒子状の比較含水ゲル状重合体(3)は、重量平均粒子径(D50)が5000μm(5mm)以上であった。また、不定形破砕状の比較吸水性樹脂(3)は、CRCが27.2g/gであった。 The particulate comparative hydrogel polymer (3) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 5000 μm (5 mm) or more. In addition, the amorphous crushed comparative water-absorbent resin (3) had a CRC of 27.2 g / g.

次いで、実施例1と同様に表面架橋して、最終製品である比較吸水性樹脂(3)を得た。得られた比較吸水性樹脂(3)を分析した。製造条件を以下の表1に、分析結果を以下の表2に示す。 Then, the surface was crosslinked in the same manner as in Example 1 to obtain a final product, the comparative water-absorbent resin (3). The obtained comparative water-absorbent resin (3) was analyzed. The manufacturing conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[実施例9]
実施例1のキレート剤の添加量を変更(DTPA=1000ppm→300ppm);
上記実施例1において、DTPA・5ナトリウムの添加量を、単量体に対して300ppm(キレート剤に対する過硫酸塩のモル比;7.7)にしたこと以外は、実施例1と同様にして、吸水性樹脂(9)を製造した。
[Example 9]
The amount of the chelating agent added in Example 1 was changed (DTPA = 1000 ppm → 300 ppm);
In Example 1 above, the same as in Example 1 except that the amount of DTPA / 5 sodium added was 300 ppm with respect to the monomer (molar ratio of persulfate to chelating agent; 7.7). , A water-absorbent resin (9) was produced.

ゲル粉砕工程で得られた粒子状の含水ゲル状重合体(9)は、重量平均粒子径(D50)が922μmであった。また、不定形破砕状の吸水性樹脂(9)は、CRCが29.8g/gであった。 The particulate hydrogel polymer (9) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 922 μm. The amorphous crushed water-absorbent resin (9) had a CRC of 29.8 g / g.

次いで、実施例1と同様に表面架橋して、最終製品である吸水性樹脂(9)を得た。得られた最終製品である吸水性樹脂(9)を分析した。製造条件を以下の表1に、分析結果を以下の表2に示す。 Then, the surface was crosslinked in the same manner as in Example 1 to obtain a final product, a water-absorbent resin (9). The obtained final product, the water-absorbent resin (9), was analyzed. The manufacturing conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[実施例10]
実施例1のキレート剤の添加量を変更(DTPA=1000ppm→50ppm);
上記実施例1において、DTPA・5ナトリウムの添加量を、単量体に対して50ppm(キレート剤に対する過硫酸塩のモル比;46.3)にしたこと以外は、実施例1と同様にして、吸水性樹脂(10)を製造した。
[Example 10]
The amount of the chelating agent added in Example 1 was changed (DTPA = 1000 ppm → 50 ppm);
In Example 1 above, the same as in Example 1 except that the amount of DTPA / 5 sodium added was 50 ppm with respect to the monomer (molar ratio of persulfate to chelating agent; 46.3). , A water-absorbent resin (10) was produced.

ゲル粉砕工程で得られた粒子状の含水ゲル状重合体(10)は、重量平均粒子径(D50)が950μmであった。また、不定形破砕状の吸水性樹脂(10)は、CRCが30.3g/gであった。 The particulate hydrogel polymer (10) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 950 μm. Further, the amorphous crushed water-absorbent resin (10) had a CRC of 30.3 g / g.

次いで、実施例1と同様に表面架橋して、最終製品である吸水性樹脂(10)を得た。得られた最終製品である吸水性樹脂(10)を分析した。製造条件を以下の表1に、分析結果を以下の表2に示す。 Then, the surface was crosslinked in the same manner as in Example 1 to obtain a final product, a water-absorbent resin (10). The obtained final product, the water-absorbent resin (10), was analyzed. The manufacturing conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[実施例11]
実施例1のキレート剤の添加量を変更(DTPA=1000ppm→50ppm)、および、二種類の重合開始剤を併用;
上記実施例1において、DTPA・5ナトリウムの添加量を、単量体に対して50ppmにするとともに、重合工程の重合開始剤(10重量%過硫酸ナトリウム水溶液)の添加量を、1.43g(アクリル酸に対して0.015モル%)にし、さらに、アゾ重合開始剤として10重量%の2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロリド水溶液(V-50)2.71g(アクリル酸に対して0.025モル%)を併用したこと以外は、実施例1と同様にして、吸水性樹脂(11)を製造した。
[Example 11]
The amount of the chelating agent added in Example 1 was changed (DTPA = 1000 ppm → 50 ppm), and two types of polymerization initiators were used in combination;
In Example 1 above, the amount of DTPA / 5 sodium added is 50 ppm with respect to the monomer, and the amount of the polymerization initiator (10 wt% sodium persulfate aqueous solution) added in the polymerization step is 1.43 g ( 0.015 mol% with respect to acrylic acid), and 2.71 g (acrylic) of 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride aqueous solution (V-50) as an azo polymerization initiator is 10% by weight. The water-absorbent resin (11) was produced in the same manner as in Example 1 except that 0.025 mol%) was used in combination with the acid.

ゲル粉砕工程で得られた粒子状の含水ゲル状重合体(11)は、重量平均粒子径(D50)が919μmであった。また、不定形破砕状の吸水性樹脂(11)は、CRCが30.1g/gであった。 The particulate hydrogel polymer (11) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 919 μm. Further, the amorphous crushed water-absorbent resin (11) had a CRC of 30.1 g / g.

次いで、実施例1と同様に表面架橋して、最終製品である吸水性樹脂(11)を得た。得られた最終製品である吸水性樹脂(11)を分析した。製造条件を以下の表1に、分析結果を以下の表2に示す。 Then, the surface was crosslinked in the same manner as in Example 1 to obtain a final product, a water-absorbent resin (11). The obtained final product, the water-absorbent resin (11), was analyzed. The manufacturing conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[実施例12]
実施例1の乾燥温度および乾燥時間を変更(160℃→120℃,30分間→120分間);
上記実施例1において、乾燥工程の乾燥温度および乾燥時間を120℃,120分間(120℃の熱風を120分間通気)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、吸水性樹脂(12)を製造した。
[Example 12]
The drying temperature and drying time of Example 1 were changed (160 ° C → 120 ° C, 30 minutes → 120 minutes);
In the above-mentioned Example 1, the water-absorbent resin (12) was the same as in Example 1 except that the drying temperature and the drying time in the drying step were changed to 120 ° C. and 120 minutes (aeration of hot air at 120 ° C. for 120 minutes). ) Was manufactured.

ゲル粉砕工程で得られた粒子状の含水ゲル状重合体(12)は、重量平均粒子径(D50)が937μmであった。また、不定形破砕状の吸水性樹脂(12)は、CRCが26.3g/g、固形分が94.3%であった。 The particulate hydrogel polymer (12) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 937 μm. The amorphous crushed water-absorbent resin (12) had a CRC of 26.3 g / g and a solid content of 94.3%.

次いで、実施例1と同様に表面架橋して、最終製品である吸水性樹脂(12)を得た。得られた最終製品である吸水性樹脂(12)を分析した。製造条件を以下の表1に、分析結果を以下の表2に示す。 Then, the surface was crosslinked in the same manner as in Example 1 to obtain a final product, a water-absorbent resin (12). The obtained final product, the water-absorbent resin (12), was analyzed. The manufacturing conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[実施例13]
実施例1の乾燥温度およびゲル粒子径を変更(160℃→120℃,約0.9mm→約0.5mm);
上記実施例1において、ゲル粒子径を変更するために、ゲル粉砕工程における2回目のゲル粉砕後、得られたゲルをさらに卓上型ミートチョッパーに投入して3回目のゲル粉砕を行ったこと、並びに、乾燥工程の乾燥温度を120℃(120℃の熱風を30分間通気)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、吸水性樹脂(13)を製造した。
[Example 13]
The drying temperature and gel particle size of Example 1 were changed (160 ° C → 120 ° C, about 0.9 mm → about 0.5 mm);
In Example 1 above, in order to change the gel particle size, after the second gel crushing in the gel crushing step, the obtained gel was further put into a tabletop meat chopper to perform the third gel crushing. Further, the water-absorbent resin (13) was produced in the same manner as in Example 1 except that the drying temperature in the drying step was changed to 120 ° C. (hot air at 120 ° C. was aerated for 30 minutes).

ゲル粉砕工程で得られた粒子状の含水ゲル状重合体(13)は、重量平均粒子径(D50)が510μm(約0.5mm)であった。また、不定形破砕状の吸水性樹脂(13)は、CRCが26.4g/g、固形分が93.4%であった。 The particulate hydrogel polymer (13) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 510 μm (about 0.5 mm). The amorphous crushed water-absorbent resin (13) had a CRC of 26.4 g / g and a solid content of 93.4%.

次いで、実施例1と同様に表面架橋して、最終製品である吸水性樹脂(13)を得た。得られた最終製品である吸水性樹脂(13)を分析した。製造条件を以下の表1に、分析結果を以下の表2に示す。 Then, the surface was crosslinked in the same manner as in Example 1 to obtain a final product, a water-absorbent resin (13). The obtained final product, the water-absorbent resin (13), was analyzed. The manufacturing conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[比較例4]
実施例1の乾燥温度および乾燥時間、並びにゲル粒子径を変更(160℃→120℃,30分間→180分間,約0.9mm→5mm以上);
上記実施例1において、ゲル粒子径を変更するために、ゲル粉砕工程におけるゲル粉砕を1回にしたこと、並びに、乾燥工程の乾燥温度および乾燥時間を120℃,180分間(120℃の熱風を180分間通気)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、比較吸水性樹脂(4)を製造した。
[Comparative Example 4]
The drying temperature and drying time of Example 1 and the gel particle size were changed (160 ° C → 120 ° C, 30 minutes → 180 minutes, about 0.9 mm → 5 mm or more);
In Example 1 above, in order to change the gel particle size, the gel crushing in the gel crushing step was performed once, and the drying temperature and drying time in the drying step were set to 120 ° C. and 180 minutes (120 ° C. hot air). The comparative water-absorbent resin (4) was produced in the same manner as in Example 1 except that the aeration was changed to 180 minutes.

ゲル粉砕工程で得られた粒子状の比較含水ゲル状重合体(4)は、重量平均粒子径(D50)が5000μm(5mm)以上であった。また、不定形破砕状の比較吸水性樹脂(4)は、CRCが24.4g/g、固形分が91.5%であった。 The particulate comparative hydrogel polymer (4) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 5000 μm (5 mm) or more. The amorphous crushed comparative water-absorbent resin (4) had a CRC of 24.4 g / g and a solid content of 91.5%.

次いで、実施例1と同様に表面架橋して、最終製品である比較吸水性樹脂(4)を得た。得られた比較吸水性樹脂(4)を分析した。製造条件を以下の表1に、分析結果を以下の表2に示す。 Then, the surface was crosslinked in the same manner as in Example 1 to obtain a final product, the comparative water-absorbent resin (4). The obtained comparative water-absorbent resin (4) was analyzed. The manufacturing conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[比較例5]
実施例1の乾燥温度および乾燥時間、並びにゲル粒子径を変更(160℃→150℃,30分間→180分間,約0.9mm→1.2~1.6cm);
上記実施例1において、ゲル粒子径を変更するために、ゲル粉砕工程におけるゲル粉砕として、はさみを用いて含水ゲル状重合体を切断し、一辺が1.2~1.6cmの大きさの比較含水ゲル状重合体とした。そして、乾燥工程の乾燥温度および乾燥時間を150℃,180分間(150℃の熱風を180分間通気)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、比較吸水性樹脂(5)を製造した。
[Comparative Example 5]
The drying temperature and drying time of Example 1 and the gel particle size were changed (160 ° C → 150 ° C, 30 minutes → 180 minutes, about 0.9 mm → 1.2 to 1.6 cm);
In Example 1 above, in order to change the gel particle size, the hydrogel polymer was cut using scissors as gel crushing in the gel crushing step, and the size of one side was 1.2 to 1.6 cm. A hydrogel-like polymer was used. Then, the comparative water-absorbent resin (5) was produced in the same manner as in Example 1 except that the drying temperature and the drying time in the drying step were changed to 150 ° C. and 180 minutes (hot air at 150 ° C. was aerated for 180 minutes). bottom.

ゲル粉砕工程で得られた粒子状の比較含水ゲル状重合体(5)は、重量平均粒子径(D50)が1.2~1.6cmであった。また、不定形破砕状の比較吸水性樹脂(5)は、CRCが31.6g/gであった。 The particulate comparative hydrogel polymer (5) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 1.2 to 1.6 cm. In addition, the amorphous crushed comparative water-absorbent resin (5) had a CRC of 31.6 g / g.

次いで、実施例1と同様に表面架橋して、最終製品である比較吸水性樹脂(5)を得た。得られた比較吸水性樹脂(5)を分析した。製造条件を以下の表1に、分析結果を以下の表2に示す。 Then, the surface was crosslinked in the same manner as in Example 1 to obtain a final product, the comparative water-absorbent resin (5). The obtained comparative water-absorbent resin (5) was analyzed. The manufacturing conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[実施例14]
実施例1のキレート剤を変更(DTPA→EDTA);
上記実施例1において、キレート剤を、10重量%エチレンジアミン4酢酸(EDTA)・4ナトリウム水溶液(3.52g、単量体に対して1000ppm)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、吸水性樹脂(14)を製造した。
[Example 14]
The chelating agent of Example 1 was changed (DTPA → EDTA);
In Example 1 above, the same as in Example 1 except that the chelating agent was changed to 10 wt% ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) / 4 sodium aqueous solution (3.52 g, 1000 ppm with respect to the monomer). , A water-absorbent resin (14) was produced.

ゲル粉砕工程で得られた粒子状の含水ゲル状重合体(14)は、重量平均粒子径(D50)が955μm(約0.9mm)であった。また、不定形破砕状の吸水性樹脂(14)は、CRCが29.2g/gであった。 The particulate hydrogel polymer (14) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 955 μm (about 0.9 mm). The amorphous crushed water-absorbent resin (14) had a CRC of 29.2 g / g.

次いで、実施例1と同様に表面架橋して、最終製品である吸水性樹脂(14)を得た。得られた最終製品である吸水性樹脂(14)を分析した。製造条件を以下の表1に、分析結果を以下の表2に示す。 Then, the surface was crosslinked in the same manner as in Example 1 to obtain a final product, a water-absorbent resin (14). The obtained final product, the water-absorbent resin (14), was analyzed. The manufacturing conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[実施例15]
実施例14の重合開始剤の添加量を低減(NaPS=0.04モル%→0.015モル%);
上記実施例14において、重合工程の重合開始剤(10重量%過硫酸ナトリウム水溶液)の添加量を、1.43g(アクリル酸に対して0.015モル%)にしたこと以外は、実施例14と同様にして、吸水性樹脂(15)を製造した。
[Example 15]
The amount of the polymerization initiator added in Example 14 was reduced (NaPS = 0.04 mol% → 0.015 mol%);
Example 14 except that the amount of the polymerization initiator (10 wt% sodium persulfate aqueous solution) added in the polymerization step was 1.43 g (0.015 mol% with respect to acrylic acid) in Example 14 above. The water-absorbent resin (15) was produced in the same manner as above.

ゲル粉砕工程で得られた粒子状の含水ゲル状重合体(15)は、重量平均粒子径(D50)が930μmであった。また、不定形破砕状の吸水性樹脂(15)は、CRCが29.5g/gであった。 The particulate hydrogel polymer (15) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 930 μm. The amorphous crushed water-absorbent resin (15) had a CRC of 29.5 g / g.

次いで、実施例1と同様に表面架橋して、最終製品である吸水性樹脂(15)を得た。得られた最終製品である吸水性樹脂(15)を分析した。製造条件を以下の表1に、分析結果を以下の表2に示す。 Then, the surface was crosslinked in the same manner as in Example 1 to obtain a final product, a water-absorbent resin (15). The obtained final product, the water-absorbent resin (15), was analyzed. The manufacturing conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[実施例16]
実施例1のキレート剤を変更(DTPA→NTA);
上記実施例1において、キレート剤を、10重量%ニトリロ3酢酸(NTA)・3ナトリウム水溶液(3.52g、単量体に対して1000ppm)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、吸水性樹脂(16)を製造した。
[Example 16]
The chelating agent of Example 1 was changed (DTPA → NTA);
In Example 1 above, the same as in Example 1 except that the chelating agent was changed to a 10 wt% nitrilo 3 acetic acid (NTA) / 3 sodium aqueous solution (3.52 g, 1000 ppm with respect to the monomer). , A water-absorbent resin (16) was produced.

ゲル粉砕工程で得られた粒子状の含水ゲル状重合体(16)は、重量平均粒子径(D50)が943μm(約0.9mm)であった。また、不定形破砕状の吸水性樹脂(16)は、CRCが29.1g/gであった。 The particulate hydrogel polymer (16) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 943 μm (about 0.9 mm). In addition, the amorphous crushed water-absorbent resin (16) had a CRC of 29.1 g / g.

次いで、実施例1と同様に表面架橋して、最終製品である吸水性樹脂(16)を得た。得られた最終製品である吸水性樹脂(16)を分析した。製造条件を以下の表1に、分析結果を以下の表2に示す。 Then, the surface was crosslinked in the same manner as in Example 1 to obtain a final product, a water-absorbent resin (16). The obtained final product, the water-absorbent resin (16), was analyzed. The manufacturing conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[比較例6]
実施例14の重合開始剤の添加量を変更(NaPS=0.04モル%→0.05モル%);
上記実施例14において、重合工程の重合開始剤(10重量%過硫酸ナトリウム水溶液)の添加量を、4.8g(アクリル酸に対して0.05モル%)にしたこと以外は、実施例14と同様にして、比較吸水性樹脂(6)を製造した。
[Comparative Example 6]
The amount of the polymerization initiator added in Example 14 was changed (NaPS = 0.04 mol% → 0.05 mol%);
Example 14 except that the amount of the polymerization initiator (10 wt% sodium persulfate aqueous solution) added in the polymerization step was 4.8 g (0.05 mol% with respect to acrylic acid) in Example 14 above. The comparative water-absorbent resin (6) was produced in the same manner as above.

ゲル粉砕工程で得られた粒子状の比較含水ゲル状重合体(6)は、重量平均粒子径(D50)が929μmであった。また、不定形破砕状の比較吸水性樹脂(6)は、CRCが29.5g/gであった。 The particulate comparative hydrogel polymer (6) obtained in the gel pulverization step had a weight average particle diameter (D50) of 929 μm. In addition, the amorphous crushed comparative water-absorbent resin (6) had a CRC of 29.5 g / g.

次いで、実施例1と同様に表面架橋して、最終製品である比較吸水性樹脂(6)を得た。得られた比較吸水性樹脂(6)を分析した。製造条件を以下の表1に、分析結果を以下の表2に示す。 Then, the surface was crosslinked in the same manner as in Example 1 to obtain a final product, the comparative water-absorbent resin (6). The obtained comparative water-absorbent resin (6) was analyzed. The manufacturing conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[実施例17]
以下、実施例17および比較例7では、重合工程およびゲル粉砕工程を同時に行った。
[Example 17]
Hereinafter, in Example 17 and Comparative Example 7, the polymerization step and the gel crushing step were carried out at the same time.

(重合およびゲル粉砕工程)
内容積10Lのシグマ型羽根を2本有する双腕型のジャケット付きステンレス製ニーダーに蓋を付けて形成した反応器に、アクリル酸425.2g、37重量%のアクリル酸ナトリウム水溶液4499.5g、純水513.65g、ポリエチレングリコールジアクリレート(分子量523)11.1gを投入して反応液とした後、窒素ガス雰囲気下で20分間脱気した。続いて、10重量%の過硫酸ナトリウム水溶液16.5g(対単量体0.03モル%)および0.1重量%のL-アスコルビン酸水溶液23.6gをそれぞれ別個に、上記反応液を攪拌しながら添加したところ、約3分後に重合が開始し、そして、生成した含水ゲル状架橋重合体(17)を解砕しながら25~95℃で重合した。
(Polymerization and gel crushing process)
425.2 g of acrylic acid, 4499.5 g of 37 wt% sodium acrylate aqueous solution, pure After adding 513.65 g of water and 11.1 g of polyethylene glycol diacrylate (molecular weight 523) to prepare a reaction solution, the mixture was degassed in a nitrogen gas atmosphere for 20 minutes. Subsequently, 16.5 g of a 10 wt% sodium persulfate aqueous solution (0.03 mol% with respect to the monomer) and 23.6 g of a 0.1 wt% L-ascorbic acid aqueous solution were separately added, and the reaction solution was stirred. When the mixture was added while the mixture was added, the polymerization started after about 3 minutes, and the produced aqueous gel-like crosslinked polymer (17) was polymerized at 25 to 95 ° C. while being crushed.

重合開始から70分間経過後に、20重量%ジエチレントリアミン5酢酸3ナトリウム10.5g(対単量体でキレート剤1000ppm)を添加し、重合開始から100分間経過後に、含水ゲル状架橋重合体(17)を反応器から取り出した。なお、得られた粒子状の含水ゲル状重合体(17)は、重量平均粒子径(D50)が479μmであった。 After 70 minutes from the start of polymerization, 10.5 g of 20 wt% diethylenetriamine 5 sodium acetate (1000 ppm of chelating agent with a monomer) was added, and 100 minutes after the start of polymerization, a hydrogel crosslinked polymer (17) was added. Was removed from the reactor. The obtained particulate hydrogel polymer (17) had a weight average particle diameter (D50) of 479 μm.

(乾燥・粉砕・分級工程)
上記細粒化された含水ゲル状架橋重合体(17)を、目開き300μm(50メッシュ)の金網上に広げ、熱風乾燥機内に入れた。その後、170℃の熱風を30分間通気させることで当該粒子状の含水ゲル状重合体(17)を乾燥し、粒子状の乾燥重合体(17)を得た。続いて、当該乾燥重合体(17)をロールミル(WML型ロール粉砕機、有限会社井ノ口技研社製)に投入して粉砕し、その後、目開き850μmおよび150μmの二種類のJIS標準篩を用いて分級することで、不定形破砕状の吸水性樹脂(17)を得た。また、不定形破砕状の吸水性樹脂(17)は、CRCが31.8g/gであった。
(Drying / crushing / classification process)
The finely divided hydrogel crosslinked polymer (17) was spread on a wire mesh having an opening of 300 μm (50 mesh) and placed in a hot air dryer. Then, the particulate hydrogel polymer (17) was dried by aerating hot air at 170 ° C. for 30 minutes to obtain a particulate dry polymer (17). Subsequently, the dried polymer (17) was put into a roll mill (WML type roll crusher, manufactured by Inoguchi Giken Co., Ltd.) and pulverized, and then using two types of JIS standard sieves having an opening of 850 μm and 150 μm. By classifying, an amorphous crushed water-absorbent resin (17) was obtained. The amorphous crushed water-absorbent resin (17) had a CRC of 31.8 g / g.

(表面架橋工程)
次に、不定形破砕状の吸水性樹脂(17)100重量部について、上記実施例1と同じ組成の表面架橋剤溶液(1)(5.05重量部)を混合することで、加湿混合物(17)を得た。続いて、実施例1と同様に180℃で40分間加熱処理し、表面架橋された吸水性樹脂(17)を得た。その後、表面架橋された吸水性樹脂(17)を目開きが850μmのJIS標準篩を通過させることで、最終製品である吸水性樹脂(17)を得た。得られた最終製品である吸水性樹脂(17)を分析した。製造条件を以下の表1に、分析結果を以下の表2に示す。
(Surface cross-linking process)
Next, a humidifying mixture (1) (5.05 parts by weight) having the same composition as that of Example 1 was mixed with 100 parts by weight of the amorphous crushed water-absorbent resin (17). 17) was obtained. Subsequently, it was heat-treated at 180 ° C. for 40 minutes in the same manner as in Example 1 to obtain a surface-crosslinked water-absorbent resin (17). Then, the surface-crosslinked water-absorbent resin (17) was passed through a JIS standard sieve having an opening of 850 μm to obtain a final product, the water-absorbent resin (17). The obtained final product, the water-absorbent resin (17), was analyzed. The manufacturing conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[比較例7]
実施例17の重合開始剤の添加量を変更(NaPS=0.05モル%→0.03モル%);
上記実施例17の重合工程において、重合開始剤である10重量%の過硫酸ナトリウム水溶液の添加量を、16.5g(対単量体0.03モル%)から28.3g(対単量体0.05モル%)に増量した以外は、実施例17と同様にして重合を行った。実施例17と同様に約3分後に重合が開始し、そして、生成した比較含水ゲル状架橋重合体(7)を解砕しながら25~95℃で重合した。以下、重合開始から70分後に、実施例17と同様にキレート剤を1000ppm添加して、重合開始から100分間経過後に比較含水ゲル状架橋重合体(7)(重量平均粒子径(D50)が494μm)を反応器から取り出した。
[Comparative Example 7]
The amount of the polymerization initiator added in Example 17 was changed (NaPS = 0.05 mol% → 0.03 mol%);
In the polymerization step of Example 17, the amount of the 10% by weight sodium persulfate aqueous solution as the polymerization initiator added was 16.5 g (0.03 mol% with respect to the monomer) to 28.3 g (with respect to the monomer). Polymerization was carried out in the same manner as in Example 17 except that the amount was increased to 0.05 mol%). Polymerization started after about 3 minutes in the same manner as in Example 17, and the produced comparative hydrogel-like crosslinked polymer (7) was polymerized at 25 to 95 ° C. while being crushed. Hereinafter, 70 minutes after the start of the polymerization, 1000 ppm of a chelating agent was added in the same manner as in Example 17, and 100 minutes after the start of the polymerization, the comparative hydrogel-like crosslinked polymer (7) (weight average particle size (D50) was 494 μm. ) Was removed from the reactor.

次いで、実施例17と同様に乾燥して粒子状の比較乾燥重合体(7)を得た後、粉砕および分級することで、850~150μmの不定形破砕状の比較吸水性樹脂(7)を得た。 Then, it was dried in the same manner as in Example 17 to obtain a particulate comparative dry polymer (7), and then pulverized and classified to obtain an amorphous crushed comparative water-absorbent resin (7) having a size of 850 to 150 μm. Obtained.

不定形破砕状の比較吸水性樹脂(7)について、実施例17と同様に表面架橋することにより、表面架橋された比較吸水性樹脂(7)を得た。次いで、実施例17と同様に850μmのJIS標準篩を通過させることで、最終製品である比較吸水性樹脂(7)を得た。得られた最終製品である比較吸水性樹脂(7)を分析した。製造条件を以下の表1に、分析結果を以下の表2に示す。 The amorphous crushed comparative water-absorbent resin (7) was surface-crosslinked in the same manner as in Example 17 to obtain a surface-crosslinked comparative water-absorbent resin (7). Then, by passing through a JIS standard sieve of 850 μm in the same manner as in Example 17, the final product, the comparative water-absorbent resin (7), was obtained. The obtained final product, the comparative water-absorbent resin (7), was analyzed. The manufacturing conditions are shown in Table 1 below, and the analysis results are shown in Table 2 below.

[比較例8]
国際公開第2011/040530号パンフレット(特許文献17)の実施例1-8に記載の方法に準じて、比較吸水性樹脂(8)を得た。得られた最終製品である比較吸水性樹脂(8)を分析した。分析結果を以下の表3に示す。製造条件および分析結果を以下の表1~3に示す。
[Comparative Example 8]
A comparative water-absorbent resin (8) was obtained according to the method described in Example 1-8 of International Publication No. 2011/040530 Pamphlet (Patent Document 17). The obtained final product, the comparative water-absorbent resin (8), was analyzed. The analysis results are shown in Table 3 below. The manufacturing conditions and analysis results are shown in Tables 1 to 3 below.

[比較例9]
国際公開第2014/054656号パンフレット(特許文献23)の実施例2-23に記載の方法に準じて、比較吸水性樹脂(9)を得た。得られた最終製品である比較吸水性樹脂(9)を分析した。製造条件および分析結果を以下の表1~3に示す。
[Comparative Example 9]
A comparative water-absorbent resin (9) was obtained according to the method described in Example 2-23 of International Publication No. 2014/054656 Pamphlet (Patent Document 23). The obtained final product, the comparative water-absorbent resin (9), was analyzed. The manufacturing conditions and analysis results are shown in Tables 1 to 3 below.

[比較例10]
国際公開第2014/054656号パンフレット(特許文献23)の実施例2-24に記載の方法に準じて、比較吸水性樹脂(10)を得た。得られた最終製品である比較吸水性樹脂(10)を分析した。製造条件および分析結果を以下の表1、2、4に示す。

Figure 0007064614000001
Figure 0007064614000002
Figure 0007064614000003
Figure 0007064614000004
Figure 0007064614000005
Figure 0007064614000006
[Comparative Example 10]
A comparative water-absorbent resin (10) was obtained according to the method described in Example 2-24 of International Publication No. 2014/054656 Pamphlet (Patent Document 23). The obtained final product, the comparative water-absorbent resin (10), was analyzed. The manufacturing conditions and analysis results are shown in Tables 1, 2 and 4 below.
Figure 0007064614000001
Figure 0007064614000002
Figure 0007064614000003
Figure 0007064614000004
Figure 0007064614000005
Figure 0007064614000006

なお、表1には示していないが、各実施例および各比較例の上記重合工程後の含水ゲル中のキレート剤の量、および上記ゲル粉砕工程後の含水ゲル中のキレート剤の量は、単量体に対して1000ppm添加した量の97%~ほぼ100%残存していた。従って、実質的に、重合工程やゲル粉砕工程でのキレート剤の減少は見られなかった。 Although not shown in Table 1, the amount of the chelating agent in the water-containing gel after the polymerization step of each Example and each comparative example and the amount of the chelating agent in the water-containing gel after the gel crushing step are shown. 97% to almost 100% of the amount of 1000 ppm added to the monomer remained. Therefore, substantially no decrease in the chelating agent was observed in the polymerization step and the gel pulverization step.

また、160℃の熱風を30分間通気させた後、粉砕して得た(表面架橋工程前の)吸水性樹脂中または比較吸水性樹脂中のキレート剤の量と、表面架橋工程において180℃で40分間加熱処理し、表面架橋された吸水性樹脂中または比較吸水性樹脂中のキレート剤の量とを比較したが、両者に差は生じなかった。従って、180℃で表面架橋工程を行っても、キレート剤の減少は見られなかった。 Further, the amount of the chelating agent in the water-absorbent resin (before the surface cross-linking step) or the comparative water-absorbent resin obtained by pulverizing after aerating hot air at 160 ° C. for 30 minutes and at 180 ° C. in the surface cross-linking step. After heat treatment for 40 minutes, the amount of the chelating agent in the surface-crosslinked water-absorbent resin or the comparative water-absorbent resin was compared, but there was no difference between the two. Therefore, no decrease in the chelating agent was observed even when the surface cross-linking step was performed at 180 ° C.

(まとめ)
表1~表4から、以下のことが分かる。
(summary)
The following can be seen from Tables 1 to 4.

(1)キレート剤(DTPA)およびゲル粒子径が同一であり、重合開始剤(過硫酸塩;NaPS)の添加量を変更した、実施例1,2と比較例1との対比、並びに、キレート剤(EDTMP)およびゲル粒子径が同一であり、重合開始剤(過硫酸塩;NaPS)の添加量を変更した、実施例5,6の結果から、過硫酸塩(NaPS)の量を0.04モル%以下にすることで、乾燥工程後の(さらには最終製品の)吸水性樹脂中のキレート剤の残存量が50%以上に向上することが分かる。さらに、本発明に係る製造方法により、キレート剤の含有量が増加する上に、得られた吸水性樹脂の初期着色のL値が増加し、YI値が低下することが分かる。 (1) Comparison between Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 in which the chelating agent (DTPA) and the gel particle size are the same and the amount of the polymerization initiator (persulfate; NaPS) added is changed, and chelating. From the results of Examples 5 and 6 in which the agent (EDTMP) and the gel particle size were the same and the amount of the polymerization initiator (persulfate; NaPS) was changed, the amount of persulfate (NaPS) was 0. It can be seen that when the content is 04 mol% or less, the residual amount of the chelating agent in the water-absorbent resin (furthermore, the final product) after the drying step is improved to 50% or more. Further, it can be seen that the production method according to the present invention increases the content of the chelating agent, increases the L value of the initial coloring of the obtained water-absorbent resin, and decreases the YI value.

(2)キレート剤(DTPA)、ゲル粒子径、および重合開始剤の添加量(0.04モル%)が同一であり、重合開始剤の種類を変更した、実施例1,4の結果、並びに、キレート剤(EDTMP)、ゲル粒子径、および重合開始剤の添加量(0.04モル%)が同一であり、重合開始剤の種類を変更した、実施例5,7,8の結果から、過硫酸塩(NaPS)と比較してアゾ重合開始剤やUV重合開始剤では、乾燥工程後の(さらには最終製品の)吸水性樹脂中のキレート剤の残存量が100%近くまで格段に向上することが分かる。さらに、係る重合開始剤では、キレート剤の含有量が増加する上に、得られた吸水性樹脂の初期着色のL値が増加し、YI値が低下することが分かる(実施例7,8ではL値=91、YI値=2)。 (2) The results of Examples 1 and 4 in which the chelating agent (DTPA), the gel particle size, and the amount of the polymerization initiator added (0.04 mol%) were the same and the type of the polymerization initiator was changed, and , The chelating agent (EDTMP), the gel particle size, and the amount of the polymerization initiator added (0.04 mol%) were the same, and the type of the polymerization initiator was changed. From the results of Examples 5, 7 and 8. Compared to persulfate (NaPS), with azo polymerization initiators and UV polymerization initiators, the residual amount of chelating agent in the water-absorbent resin (and the final product) after the drying process is significantly improved to nearly 100%. I know that I will do it. Further, it can be seen that in the polymerization initiator, the content of the chelating agent is increased, the L value of the initial coloring of the obtained water-absorbent resin is increased, and the YI value is decreased (in Examples 7 and 8). L value = 91, YI value = 2).

(3)キレート剤(DTPA)および重合開始剤が同一であり、ゲル粒子径を変更した、実施例1,3と比較例2との対比、キレート剤(EDTMP)および重合開始剤が同一であり、ゲル粒子径を変更した、実施例5と比較例3との対比の結果から、ゲル粒子径をより小さくすることにより、乾燥工程後の(さらには最終製品の)吸水性樹脂中のキレート剤の残存量が格段に向上することが分かる。さらに、本発明に係る製造方法により、キレート剤の含有量が増加する上に、得られた吸水性樹脂の初期着色のL値が増加することが分かる(同じキレート剤でL値が1ポイント向上)。また、重合開始剤の添加量(0.04モル%)およびキレート剤の添加量、ゲル粒子径が同一である、比較例2および比較例5の対比の結果から、乾燥時の固形分80%の達成時間が速くなるほど、キレート剤の残存率が向上し、初期着色のL値が増加することが分かる。本発明に係る製造方法では、ゲル粒子径が小さく、乾燥時の固形分80%の達成時間が速くなるほど、L値が増加することが分かる。 (3) The chelating agent (DTPA) and the polymerization initiator are the same, the gel particle size is changed, the comparison between Examples 1 and 3 and Comparative Example 2, and the chelating agent (EDTMP) and the polymerization initiator are the same. From the results of comparison between Example 5 and Comparative Example 3 in which the gel particle size was changed, the chelating agent in the water-absorbent resin after the drying step (and the final product) was made smaller by making the gel particle size smaller. It can be seen that the residual amount of is significantly improved. Further, it can be seen that the production method according to the present invention increases the content of the chelating agent and also increases the L value of the initial coloring of the obtained water-absorbent resin (the L value is improved by 1 point with the same chelating agent). ). Further, from the results of comparison between Comparative Example 2 and Comparative Example 5 in which the amount of the polymerization initiator added (0.04 mol%), the amount of the chelating agent added, and the gel particle size were the same, the solid content at the time of drying was 80%. It can be seen that the faster the achievement time, the better the residual rate of the chelating agent and the higher the L value of the initial coloring. It can be seen that in the production method according to the present invention, the smaller the gel particle size and the faster the achievement time of 80% solid content during drying, the higher the L value.

(4)重合開始剤およびその添加量(0.04モル%)が同一であり、キレート剤(DTPA)の添加量を変更した、実施例1(単量体に対して1000ppm;0.0173モル%),実施例9(単量体に対して300ppm;0.0052モル%)、実施例10(単量体に対して50ppm;0.0009モル%)の結果から、キレート剤に対する過硫酸塩のモル比が2.3から7.7、さらに46.3と大きくなるに従い、最終製品の吸水性樹脂中のキレート剤の残存量が50%から39%、さらに30%に低下することが分かる。 (4) Example 1 (1000 ppm with respect to the monomer; 0.0173 mol) in which the polymerization initiator and the addition amount thereof (0.04 mol%) were the same and the addition amount of the chelating agent (DTPA) was changed. %), Example 9 (300 ppm with respect to the monomer; 0.0052 mol%), and Example 10 (50 ppm with respect to the monomer; 0.009 mol%). It can be seen that the residual amount of the chelating agent in the water-absorbent resin of the final product decreases from 50% to 39% and further to 30% as the molar ratio of the above increases from 2.3 to 7.7 and further increases to 46.3. ..

(5)重合開始剤の添加量(0.04モル%)およびキレート剤の添加量(50ppm)が同一である、実施例10,11の結果から、重合開始剤の添加量が同一である場合、過硫酸塩(NaPS)のみを用いるよりも、過硫酸塩とアゾ重合開始剤とを併用した方が、最終製品の吸水性樹脂中のキレート剤の残存量が15%から30%に向上することが分かる。さらに、係る重合開始剤は、キレート剤の含有量が増加する上に、得られた吸水性樹脂の初期着色のYI値が低下することが分かる(YI=11がYI=6に低下)。 (5) From the results of Examples 10 and 11, where the amount of the polymerization initiator added (0.04 mol%) and the amount of the chelating agent added (50 ppm) are the same, the amount of the polymerization initiator added is the same. , The residual amount of the chelating agent in the water-absorbent resin of the final product is improved from 15% to 30% by using the persulfate and the azo polymerization initiator in combination rather than using only the persulfate (NaPS). You can see that. Further, it can be seen that the polymerization initiator increases the content of the chelating agent and lowers the YI value of the initial coloring of the obtained water-absorbent resin (YI = 11 decreases to YI = 6).

(6)キレート剤(DTPA)およびその添加量(0.0173mol%)が同一であり、重合開始剤の添加量、およびゲル粒子径を変更した、実施例2(0.015モル%;942μm)と比較例2(0.04モル%;≧5000μm)との対比の結果から、キレート剤に対する過硫酸塩のモル比、および、ゲル粒子径を小さくすることにより、最終製品の吸水性樹脂中のキレート剤の残存量が格段に向上し、さらに、初期着色および経時着色のYI値が低下し、特に、経時着色に対する耐性が向上することが分かる。 (6) Example 2 (0.015 mol%; 942 μm) in which the chelating agent (DTPA) and its addition amount (0.0173 mol%) were the same, and the addition amount of the polymerization initiator and the gel particle size were changed. From the results of comparison with Comparative Example 2 (0.04 mol%; ≧ 5000 μm), the molar ratio of the persulfate to the chelating agent and the gel particle size were reduced to reduce the gel particle size in the water-absorbent resin of the final product. It can be seen that the residual amount of the chelating agent is significantly improved, the YI values of the initial coloring and the aging coloring are lowered, and the resistance to the aging coloring is particularly improved.

(7)キレート剤(DTPA)量が同一で、重合開始剤中の過硫酸塩量が異なる実施例2、比較例2および比較例9の対比の結果から、重合開始剤の添加量を0.04モル%以下に制御することで、キレート剤の残存率が高くなり、初期着色および経時着色のL値が増加し、YI値が低下することが分かる。 (7) From the comparison results of Example 2, Comparative Example 2 and Comparative Example 9 in which the amount of the chelating agent (DTPA) is the same and the amount of the persulfate in the polymerization initiator is different, the addition amount of the polymerization initiator is 0. It can be seen that by controlling the content to 04 mol% or less, the residual rate of the chelating agent is increased, the L value of the initial coloring and the aging coloring is increased, and the YI value is decreased.

また、比較例8は、実施例2より、重合時のキレート剤の添加量が少なく、重合開始剤の過硫酸塩の添加量が多い。そのため、キレート剤の残存率が減少し、初期着色(L値、YI値)が悪化することが分かる。 Further, in Comparative Example 8, the amount of the chelating agent added at the time of polymerization was smaller than that of Example 2, and the amount of the persulfate added as the polymerization initiator was large. Therefore, it can be seen that the residual rate of the chelating agent decreases and the initial coloring (L value, YI value) deteriorates.

(8)重合工程において添加されたキレート剤の量が同一である実施例10、11と比較例10との対比の結果から、過硫酸塩(NaPS)の量を0.04モル%以下に制御することで、初期着色のL値が増加し、YI値が低下することが分かる。 (8) From the results of comparison between Examples 10 and 11 in which the amount of the chelating agent added in the polymerization step is the same and Comparative Example 10, the amount of persulfate (NaPS) is controlled to 0.04 mol% or less. It can be seen that the L value of the initial coloring increases and the YI value decreases.

〔実施例18〕
実施例1で得られた吸水性樹脂(1)100重量部に、1重量%DTPA・5ナトリウム水溶液1重量部を添加し、内部にキレート剤501ppmを含み、さらに表面にキレート剤100ppmを含む、吸水性樹脂(18)を得た。後から添加したキレート剤のほぼ全量が、吸水性樹脂(18)の表面近傍に含有されており、吸水性樹脂(18)のキレート剤の含有量は、約100ppm増加していた。吸水性樹脂(18)のCRCおよびAAP(0.7psi)は、吸水性樹脂(1)とほぼ同程度(添加水1%に相当する低下)であった。
[Example 18]
To 100 parts by weight of the water-absorbent resin (1) obtained in Example 1, 1 part by weight of a 1 wt% DTPA / 5 sodium aqueous solution was added, and 501 ppm of a chelating agent was contained inside, and 100 ppm of a chelating agent was further contained on the surface. A water-absorbent resin (18) was obtained. Almost the entire amount of the chelating agent added later was contained in the vicinity of the surface of the water-absorbent resin (18), and the content of the chelating agent of the water-absorbent resin (18) increased by about 100 ppm. The CRC and AAP (0.7 psi) of the water-absorbent resin (18) were almost the same as those of the water-absorbent resin (1) (a decrease corresponding to 1% of added water).

〔実施例19~21〕
実施例18と同様にして、実施例2~4で得られた吸水性樹脂(2)~(4)のそれぞれについて、吸水性樹脂100重量部に対し、1重量%DTPA・5ナトリウム水溶液1重量部を添加し、吸水性樹脂(19)~(21)を得た。吸水性樹脂(19)~(21)は、それぞれ、内部に吸水性樹脂(2)~(4)と同量のキレート剤を含み、さらに、表面にキレート剤100ppmを含んでいた。後から添加したキレート剤のほぼ全量が、吸水性樹脂(19)~(21)の表面近傍に含有されており、吸水性樹脂(19)~(21)のキレート剤の含有量は、それぞれ、約100ppm増加していた。吸水性樹脂(19)~(21)のCRCおよびAAP(0.7psi)は、吸水性樹脂(2)~(4)とほぼ同程度(添加水1%に相当する低下)であった。
[Examples 19 to 21]
In the same manner as in Example 18, for each of the water-absorbent resins (2) to (4) obtained in Examples 2 to 4, 1% by weight of 1% by weight DTPA / 5 sodium aqueous solution per 100 parts by weight of the water-absorbent resin. Parts were added to obtain water-absorbent resins (19) to (21). Each of the water-absorbent resins (19) to (21) contained the same amount of chelating agent as the water-absorbent resins (2) to (4) inside, and further contained 100 ppm of the chelating agent on the surface. Almost the entire amount of the chelating agent added later is contained in the vicinity of the surface of the water-absorbent resins (19) to (21), and the content of the chelating agent of the water-absorbent resins (19) to (21) is, respectively. It increased by about 100 ppm. The CRC and AAP (0.7 psi) of the water-absorbent resins (19) to (21) were almost the same as those of the water-absorbent resins (2) to (4) (a decrease corresponding to 1% of added water).

(参考例1)
実施例1(過硫酸塩0.04モル%)の上記重合工程、および比較例1(過硫酸塩0.05%)の上記重合工程で得られた各含水ゲル中のキレート剤の量および過硫酸塩の量を測定した。その結果、何れの含水ゲルにも過硫酸塩は約82%残存し、またキレート剤はほぼ100%残存していた。従って、乾燥前の過硫酸塩の量(0.04モル%以下、さらには0.035モル%以下)が、キレート剤の残存量に重要な影響を与えることが分かった。
(Reference example 1)
The amount and excess of the chelating agent in each hydrogel obtained in the above polymerization step of Example 1 (persulfate 0.04 mol%) and the above polymerization step of Comparative Example 1 (persulfate 0.05%). The amount of sulfate was measured. As a result, about 82% of the persulfate remained in each water-containing gel, and almost 100% of the chelating agent remained. Therefore, it was found that the amount of persulfate before drying (0.04 mol% or less, further 0.035 mol% or less) has an important effect on the residual amount of the chelating agent.

(参考例2)
実施例1(過硫酸塩0.04モル%)の上記乾燥工程後および表面架橋工程後のキレート剤の残存量を測定した。その結果、実質的に、乾燥工程のみでキレート剤が減少していることが分かった。
(Reference example 2)
The residual amount of the chelating agent after the drying step and the surface cross-linking step of Example 1 (persulfate 0.04 mol%) was measured. As a result, it was found that the chelating agent was substantially reduced only in the drying step.

(参考例3)
キレート剤(DTPA)自体の耐熱性を確認するため、キレート剤(DTPA)を、実施例1の上記乾燥工程における乾燥条件で加熱した。しかしながら、実質的に、キレート剤の減少は見られなかった。
(Reference example 3)
In order to confirm the heat resistance of the chelating agent (DTPA) itself, the chelating agent (DTPA) was heated under the drying conditions in the above drying step of Example 1. However, there was virtually no reduction in chelating agents.

(参考例4)
キレート剤(DTPA)自体の耐熱性を確認するため、キレート剤(DTPA)のみを含む水溶液を、80℃で加熱した。しかしながら、実質的に、キレート剤の減少は見られなかった。
(Reference example 4)
In order to confirm the heat resistance of the chelating agent (DTPA) itself, an aqueous solution containing only the chelating agent (DTPA) was heated at 80 ° C. However, there was virtually no reduction in chelating agents.

(参考例5)
参考例4で作製したキレート剤(DTPA)のみを含む水溶液に、キレート剤に対して実施例1と同様のモル比(キレート剤に対する過硫酸塩のモル比;2.3)となるように、過硫酸塩を添加して、80℃で加熱した。その結果、キレート剤の残存率は13%となり、キレート剤が過硫酸塩で減少することが確認された。さらに水溶液はわずかに褐色に着色していた。
(Reference example 5)
The aqueous solution containing only the chelating agent (DTPA) prepared in Reference Example 4 has a molar ratio of the chelating agent to the same as in Example 1 (molar ratio of persulfate to the chelating agent; 2.3). Persulfate was added and heated at 80 ° C. As a result, the residual rate of the chelating agent was 13%, and it was confirmed that the chelating agent was reduced by the persulfate. Furthermore, the aqueous solution was slightly colored brown.

(参考例6)
参考例4で作製したキレート剤(DTPA)のみを含む水溶液に、キレート剤に対して実施例8と同様のモル比(キレート剤に対するUV重合開始剤のモル比;2.3)となるように、光重合開始剤を添加して、80℃でUV照射を行った。その結果、キレート剤の残存率は98%であり、実質的に、キレート剤の減少は見られなかった。
(Reference example 6)
The aqueous solution containing only the chelating agent (DTPA) prepared in Reference Example 4 has a molar ratio of the chelating agent to the same as in Example 8 (molar ratio of the UV polymerization initiator to the chelating agent; 2.3). , A photopolymerization initiator was added, and UV irradiation was performed at 80 ° C. As a result, the residual rate of the chelating agent was 98%, and substantially no decrease in the chelating agent was observed.

(参考例7)
0.1~1重量%のアクリル酸ナトリウム水溶液中で、キレート剤に対する過硫酸塩のモル比が2.3となるように、DTPAおよび過硫酸塩を添加し、80℃で加熱した。その結果、キレート剤の残存率は、アクリル酸ナトリウム濃度が上がるほど向上した。
(Reference example 7)
DTPA and persulfate were added so that the molar ratio of persulfate to the chelating agent was 2.3 in 0.1 to 1% by weight of sodium acrylate aqueous solution, and the mixture was heated at 80 ° C. As a result, the residual rate of the chelating agent improved as the sodium acrylate concentration increased.

(まとめ)
参考例1~参考例6の結果から、乾燥工程において、含水ゲルに残存する過硫酸塩が、キレート剤を特異的に分解することが分かった。それゆえ、本発明によって課題を解決することができることが分かった。参考例7の結果から、一定量以上の残存モノマーの存在が、乾燥後のキレート剤の残存率に寄与することが分かる。この機構は、過硫酸塩が、キレート剤に比べて、残存モノマーとより反応し易いためであると推測される。
(summary)
From the results of Reference Example 1 to Reference Example 6, it was found that the persulfate remaining in the hydrous gel specifically decomposes the chelating agent in the drying step. Therefore, it was found that the present invention can solve the problem. From the results of Reference Example 7, it can be seen that the presence of a certain amount or more of the residual monomer contributes to the residual rate of the chelating agent after drying. It is presumed that this mechanism is because the persulfate is more likely to react with the residual monomer than the chelating agent.

そして、上述した実施例および表1~表4に示すように、本発明の製造方法により得られる吸水性樹脂は、乾燥工程前に添加されたキレート剤に関して、高いキレート剤の残存率を示し、最終製品である吸水性樹脂中に十分量のキレート剤が残存していた。そのため、吸水性樹脂の粒子表面および内部にキレート剤を配合することができ、キレート剤の耐着色作用により、最終製品である吸水性樹脂は低いYI値を示し、良好な白色度を示した。 Then, as shown in the above-mentioned Examples and Tables 1 to 4, the water-absorbent resin obtained by the production method of the present invention showed a high residual rate of the chelating agent with respect to the chelating agent added before the drying step. A sufficient amount of chelating agent remained in the final product, the water-absorbent resin. Therefore, a chelating agent can be blended on the surface and inside of the particles of the water-absorbent resin, and the water-absorbent resin, which is a final product, shows a low YI value and a good whiteness due to the coloring resistance of the chelating agent.

本発明の製造方法により製造された吸水性樹脂は、紙オムツ、生理用ナプキンおよび医療用保血剤等の衛生用品に有用である。また、ペット尿吸収剤、携帯トイレの尿ゲル化剤および青果物等の鮮度保持剤、肉類および魚介類のドリップ吸収剤、保冷剤、使い捨てカイロ、電池用ゲル化剤、植物や土壌等の保水剤、結露防止剤、止水剤やパッキング剤、並びに人工雪等の種々の用途にも使用することができる。 The water-absorbent resin produced by the production method of the present invention is useful for sanitary products such as disposable diapers, menstrual napkins and medical blood-retaining agents. In addition, pet urine absorbers, urine gelling agents for portable toilets, freshness-preserving agents such as fruits and vegetables, drip absorbents for meat and seafood, ice packs, disposable body warmers, gelling agents for batteries, water retention agents for plants and soil, etc. It can also be used for various purposes such as dew condensation inhibitor, water blocking agent and packing agent, and artificial snow.

Claims (22)

単量体および重合開始剤を含む単量体水溶液を重合させて含水ゲル状重合体を得る重合工程と、
必要により、重合工程の途中および/または後に含水ゲル状重合体を粉砕するゲル粉砕工程と、
得られた粒子状の含水ゲル状重合体を乾燥させて、粒子状の乾燥重合体を得る乾燥工程と、
を含む、吸水倍率(CRC)が15g/g以上でかつキレート剤を含む吸水性樹脂の製造方法であって、
上記重合工程で使用される過硫酸塩が0~0.04モル%(対重合時の単量体)であり(但し、過硫酸塩0モル%(不使用)の場合は他の重合開始剤を必須に使用)、
乾燥工程より前の工程でキレート剤を上記単量体水溶液または上記含水ゲル状重合体に合計10ppm以上(対重合時の単量体または対含水ゲル状重合体の固形分)添加し、
上記粒子状の含水ゲル状重合体の重量平均粒子径(D50)を1mm以下とし、
上記乾燥工程では、固形分が80重量%以上となるまでの乾燥時間を20分間以下とする、キレート剤を含む吸水性樹脂の製造方法。
A polymerization step of polymerizing a monomer aqueous solution containing a monomer and a polymerization initiator to obtain a hydrogel-like polymer, and a polymerization step.
If necessary, a gel pulverization step of pulverizing the hydrogel-like polymer during and / or after the polymerization step, and
A drying step of drying the obtained particulate water-containing gel polymer to obtain a particulate dry polymer, and
A method for producing a water-absorbent resin having a water absorption ratio (CRC) of 15 g / g or more and containing a chelating agent.
If the persulfate used in the above polymerization step is 0 to 0.04 mol% (monomer at the time of polymerization) (however, if the persulfate is 0 mol% (not used), another polymerization initiator Mandatory use),
In the step prior to the drying step, a chelating agent is added to the monomer aqueous solution or the hydrogel polymer in total of 10 ppm or more (the solid content of the monomer or the hydrogel polymer at the time of polymerization).
The weight average particle diameter (D50) of the particulate hydrogel polymer is set to 1 mm or less.
In the drying step, a method for producing a water-absorbent resin containing a chelating agent, wherein the drying time until the solid content becomes 80% by weight or more is 20 minutes or less.
単量体および重合開始剤を含む単量体水溶液を重合させて含水ゲル状重合体を得る重合工程と、
必要により、重合工程の途中および/または後に含水ゲル状重合体を粉砕するゲル粉砕工程と、
得られた粒子状の含水ゲル状重合体を乾燥させて、粒子状の乾燥重合体を得る乾燥工程と、
を含む、吸水倍率(CRC)が15g/g以上でかつキレート剤を含む吸水性樹脂の製造方法であって、
上記乾燥工程では、キレート剤を10ppm以上(対含水ゲル状重合体の固形分)、過硫酸塩を0~0.04モル%(対重合時の単量体)含む、重量平均粒子径(D50)が1mm以下の粒子状の含水ゲル状重合体を、乾燥時間20分間以下で、固形分が80重量%以上となるまで乾燥させる、キレート剤を含む吸水性樹脂の製造方法。
但し、上記乾燥時間は、固形分が80重量%以上となるまでの時間を指す。
A polymerization step of polymerizing a monomer aqueous solution containing a monomer and a polymerization initiator to obtain a hydrogel-like polymer, and a polymerization step.
If necessary, a gel pulverization step of pulverizing the hydrogel-like polymer during and / or after the polymerization step, and
A drying step of drying the obtained particulate water-containing gel polymer to obtain a particulate dry polymer, and
A method for producing a water-absorbent resin having a water absorption ratio (CRC) of 15 g / g or more and containing a chelating agent.
In the above drying step, the weight average particle size (D50) containing 10 ppm or more of the chelating agent (solid content of the water-containing gel polymer) and 0 to 0.04 mol% of persulfate (monomer at the time of polymerization). A method for producing a water-absorbent resin containing a chelating agent, wherein a water-containing gel-like polymer having a particle size of 1 mm or less is dried with a drying time of 20 minutes or less until the solid content becomes 80% by weight or more.
However, the drying time refers to the time until the solid content becomes 80% by weight or more.
重合工程から乾燥工程前までにおける過硫酸塩の添加量が、合計で0~0.04モル%(対重合時の単量体)である、請求項1または2に記載の製造方法。 The production method according to claim 1 or 2, wherein the total amount of the persulfate added from the polymerization step to the drying step is 0 to 0.04 mol% (monomer at the time of polymerization). 上記乾燥工程では、150~200℃の熱風乾燥を行う、請求項1~3の何れか一項に記載の製造方法。 The production method according to any one of claims 1 to 3, wherein in the drying step, hot air drying at 150 to 200 ° C. is performed. 上記キレート剤が、アミノ多価カルボン酸系キレート剤およびアミノ多価リン酸系キレート剤からなる群より選択される少なくとも一種である、請求項1~4の何れか一項に記載の製造方法。 The production method according to any one of claims 1 to 4, wherein the chelating agent is at least one selected from the group consisting of an amino polyvalent carboxylic acid chelating agent and an amino polyvalent phosphoric acid chelating agent. 含水ゲル状重合体を、上記ゲル粉砕工程において粒子状とする、請求項1~5の何れか一項に記載の製造方法。 The production method according to any one of claims 1 to 5, wherein the water-containing gel polymer is made into particles in the gel pulverization step. 乾燥工程前までの工程でのキレート剤の添加量が、合計で60ppm~1%(対重合時の単量体または対含水ゲル状重合体の固形分)である、請求項1~6の何れか一項に記載の製造方法。 Any of claims 1 to 6, wherein the total amount of the chelating agent added in the steps before the drying step is 60 ppm to 1% (solid content of the monomer or the hydrogel-like polymer at the time of polymerization). The manufacturing method according to item 1. 重合が、水溶液重合である、請求項1~7の何れか一項に記載の製造方法。 The production method according to any one of claims 1 to 7, wherein the polymerization is aqueous solution polymerization. 重合が、発泡重合または沸騰重合であり、含水ゲル状重合体が気泡を含む、請求項1~8の何れか一項に記載の製造方法。 The production method according to any one of claims 1 to 8, wherein the polymerization is foam polymerization or boiling polymerization, and the hydrogel-like polymer contains bubbles. 重合が、重合開始温度30℃以上、重合ピーク温度80~130℃、重合時間60分間以下の高温開始短時間重合である、請求項1~9の何れか一項に記載の製造方法。 The production method according to any one of claims 1 to 9, wherein the polymerization is a high-temperature start short-time polymerization having a polymerization start temperature of 30 ° C. or higher, a polymerization peak temperature of 80 to 130 ° C., and a polymerization time of 60 minutes or less. さらに、乾燥工程の後に、吸水性樹脂の表面架橋工程を含む、請求項1~10の何れか一項に記載の製造方法。 The production method according to any one of claims 1 to 10, further comprising a surface cross-linking step of the water-absorbent resin after the drying step. さらに、乾燥工程以降の工程で、吸水性樹脂にキレート剤を添加する工程を含む、請求項1~11の何れか一項に記載の製造方法。 The production method according to any one of claims 1 to 11, further comprising a step of adding a chelating agent to the water-absorbent resin in the steps after the drying step. 乾燥前の含水ゲル状重合体が残存モノマーを0.1重量%以上含む、請求項1~12の何れか一項に記載の製造方法。 The production method according to any one of claims 1 to 12, wherein the hydrogel polymer before drying contains 0.1% by weight or more of the residual monomer. 重合工程で用いる単量体がアクリル酸(塩)を含み、上記アクリル酸(塩)の含有量が、上記重合工程で用いる総単量体(内部架橋剤を除く)に対して、50~100モル%であり、
上記キレート剤を含む吸水性樹脂は、キレート剤の残存量(C1)が10ppm以上であり、初期色調のL値が85以上であり、YI値が13以下であるポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂である、請求項1~13の何れか一項に記載の製造方法。
The monomer used in the polymerization step contains acrylic acid (salt), and the content of the acrylic acid (salt) is 50 to 100 with respect to the total monomer (excluding the internal cross-linking agent) used in the polymerization step. Mol%
The water-absorbent resin containing the chelating agent has a residual amount (C1) of the chelating agent of 10 ppm or more, an L value of the initial color tone of 85 or more, and a YI value of 13 or less. The production method according to any one of claims 1 to 13, which is a sex resin.
上記キレート剤を含む吸水性樹脂は、キレート剤の残存量(C1)が200ppm以上であり、初期色調のL値が89以上であり、YI値が10以下である、請求項1~14の何れか一項に記載の製造方法。 Any of claims 1 to 14 of the water-absorbent resin containing the chelating agent, wherein the residual amount (C1) of the chelating agent is 200 ppm or more, the L value of the initial color tone is 89 or more, and the YI value is 10 or less. The manufacturing method according to one item. キレート剤の含有量(C2)が200ppm以上であり、初期色調のL値が89以上であり、YI値が10以下である、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂。 A polyacrylic acid (salt) -based water-absorbent resin having a chelating agent content (C2) of 200 ppm or more, an initial color tone L value of 89 or more, and a YI value of 10 or less. 無加圧下吸水倍率(CRC)が25g/g以上であり、加圧下吸水倍率(AAP(0.7psi))が15g/g以上であり、加圧下吸水倍率と無加圧下吸水倍率との比(AAP(0.7psi)/CRC)が0.5以上である、請求項16に記載の吸水性樹脂。 The unpressurized water absorption ratio (CRC) is 25 g / g or more, the pressurized water absorption ratio (AAP (0.7 psi)) is 15 g / g or more, and the ratio of the pressurized water absorption ratio to the unpressurized water absorption ratio ( The water-absorbent resin according to claim 16, wherein the AAP (0.7 psi) / CRC) is 0.5 or more. アクリル酸(塩)を総単量体(内部架橋剤を除く)の50~100モル%、
内部架橋剤を単量体に対して0.001~5モル%、および、
過硫酸塩を単量体に対して0~0.04モル%含む単量体水溶液から得られるポリアクリル酸(塩)系架橋重合体を含む、請求項16または17に記載の吸水性樹脂。
Acrylic acid (salt) 50-100 mol% of total monomer (excluding internal cross-linking agent),
The internal cross-linking agent is 0.001 to 5 mol% with respect to the monomer, and
The water-absorbent resin according to claim 16 or 17, which comprises a polyacrylic acid (salt) -based crosslinked polymer obtained from a monomer aqueous solution containing 0 to 0.04 mol% of persulfate with respect to the monomer.
単量体および重合開始剤を含む単量体水溶液を重合させて得られた含水ゲル状重合体を、必要により重合途中および/または重合後にゲル粉砕し、得られた粒子状の含水ゲル状重合体を乾燥させて得られるキレート剤を含む吸水性樹脂であって、
乾燥工程より前の工程でキレート剤を上記単量体水溶液または上記含水ゲル状重合体に合計10ppm以上(対重合時の単量体または対含水ゲル状重合体の固形分)を添加する、請求項16~18の何れか一項に記載の吸水性樹脂。
A hydrogel-like polymer obtained by polymerizing a monomer aqueous solution containing a monomer and a polymerization initiator is gel-pulverized during and / or after polymerization as necessary, and the obtained particulate hydrogel-like weight is obtained. A water-absorbent resin containing a chelating agent obtained by drying the coalescence.
A claim for adding a total of 10 ppm or more (solid content of the monomer or the hydrogel polymer at the time of polymerization) to the monomer aqueous solution or the hydrogel polymer in the step prior to the drying step. Item 6. The water-absorbent resin according to any one of Items 16 to 18.
不定形破砕状である、請求項16~19の何れか一項に記載の吸水性樹脂。 The water-absorbent resin according to any one of claims 16 to 19, which is in the form of amorphous crushed material. キレート剤の残存率が50%以上である、請求項16~20の何れか一項に記載の吸水性樹脂。 The water-absorbent resin according to any one of claims 16 to 20, wherein the residual rate of the chelating agent is 50% or more. 表面および内部にキレート剤を含み、表面に存在するキレート剤の量が、内部に存在するキレート剤の量よりも多い、請求項16~21の何れか一項に記載の吸水性樹脂。 The water-absorbent resin according to any one of claims 16 to 21, which contains a chelating agent on the surface and inside, and the amount of the chelating agent present on the surface is larger than the amount of the chelating agent present inside.
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