JPH0892307A

JPH0892307A - 吸水性樹脂の製造方法

Info

Publication number: JPH0892307A
Application number: JP24336894A
Authority: JP
Inventors: Heiboku An; 秉穆安; Seihan Boku; 政範朴; Takuya Watanabe; 拓也渡辺; Minoru Okada; 岡田　　稔
Original assignee: Toagosei Co Ltd; Songwon Industrial Co Ltd
Current assignee: Toagosei Co Ltd; Songwon Industrial Co Ltd
Priority date: 1994-09-12
Filing date: 1994-09-12
Publication date: 1996-04-09
Anticipated expiration: 2019-09-22
Also published as: JP3569322B2

Abstract

(57)【要約】【目的】吸水倍率が高く、水可溶分、および未反応
単量体の少ない吸水性樹脂の製造するする方法の提供。【構成】架橋剤を含有する水溶性エチレン系不飽和単
量体をベンゾイル基を有するラジカル系光重合開始剤と
過酸化物の存在下に紫外線を照射して重合させる。【効果】短時間で且つ連続的に極めて高い生産効率で
製造でき、しかも、吸水倍率が高く、水可溶分が少な
く、未反応単量体も少なく、吸水時のべとつき感が無い
という格別に優れた物性を有する吸水性樹脂が提供され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は吸水倍率が高く、水可溶
分、および未反応単量体の少ない吸水性樹脂の製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、吸水性樹脂が生理用品、紙おむつ
等の衛生材料、ドリップ吸収剤、土壌保水剤、建材の結
露防止など広い用途に応用されてきており、架橋ポリア
クリル酸塩、アクリル酸エステルー酢酸ビニル共重合体
のケン化物、架橋ポリビニルアルコール変性物、架橋イ
ソブチレンー無水マレイン酸共重合体、澱粉ーアクリル
酸グラフト重合物等のエチレン系不飽和単量体の重合体
が吸水性樹脂として用いられてきている。これらの吸水
性樹脂として用いられる重合体の製造方法としては、逆
相懸濁重合によるものとして、例えば特開昭５６−１６
１４０８、同５７−１５８２０９、および同５７−１９
８７１４号公報等に記載の方法が知られており、水溶液
重合によるものとして、例えば特開平２−１７０８０
８、および特開昭５５−１０８４０７号公報等に記載の
方法が知られている。また、水溶液重合によるものであ
るが特殊な方法として、双腕ニーダー内で、撹拌により
重合ゲルを破断、冷却しながら重合する方法が、例えば
特開昭５７−３４１０１、特開平５−１１２６５４号公
報等で知られており、さらには、高濃度水溶液をベルト
上で重合させ、重合と乾燥を同時に行う方法が、例え
ば、特開昭５８−７１５０７号公報で、光増感剤を単量
体水溶液に加えて紫外線を照射して重合する方法が、例
えば特開昭６３−４３９１２号公報等で知られている。

【０００３】しかし、これらの製造方法のいずれにも解
決しなければならない問題点が存在しているのである。
すなわち、逆相懸濁重合法は有機溶剤を使用するので作
業性が悪く、引火爆発の危険性があり、そのための対策
を講じなければならず、さらに有機溶剤そのものの費用
に併せて除去費用が必要でありコスト高の方法である。
また、有機溶剤を製品から完全に除去するとすればさら
にコスト高となる。そのうえ、作業員に対する環境衛生
等の問題も存在する。一方、水溶液重合では前記のごと
き問題点はなく、特開平２−１７０８０８号公報記載の
方法は加圧下で水溶液重合を行うので、水溶液の沸騰が
抑制され高濃度での重合が可能であり、高い吸水倍率の
吸水性樹脂を生産性よく製造できるという利点がある
が、重合容器内、すなわち反応中の単量体水溶液あるい
は生成した水性ゲルの温度が非常に高くなり、その結果
と思われるが、水可溶分が多くなるという問題点を有し
ている。特開昭５７−３４１０１、特開平５−１１２６
５４号公報に開示されている方法は、重合の進行に伴っ
て生成するゲルを撹拌翼の剪断力により細分化しながら
水溶液重合を行う方法であり、分子中に架橋構造を有す
る細分化された含水ゲル状重合体が製造できる方法であ
るが、特殊な重合装置を要し、また、高い吸水倍率の吸
水性樹脂の生産が困難であるという問題点を有してい
る。特開昭５８−７１５０７号公報に記載されている方
法は、高濃度の単量体水溶液をあらかじめ加温し、重合
開始剤を添加して外部加熱を行うことなく、エンドレス
ベルト上等で連続的に重合させるとともに水分を気化さ
せるというものであるため、乾燥工程を要せず、生産性
の良い方法であるが、過酷な重合条件であり重合熱によ
る水の蒸発のため得られる樹脂が多孔質になり、保水能
力の不足、あるいは水可溶分が多いという欠点がある。
特開昭６３−４３９１２、同６３−３１７５１９、およ
び特開平１−１５６３１０号公報に記載されている方法
は、単量体水溶液にアゾビス系光増感剤を加え、紫外線
照射によって重合を開始させる方法で、連続的に重合さ
せることが可能であり、生産性の良い方法であるが、未
反応単量体を減少させるには、比較的多量の光増感剤を
用いる必要があり、それ故、低分子量のポリマーが発生
するためか、水可溶分が多いという問題点を有してい
る。

【０００４】水可溶分は、吸水性樹脂が、水、尿、体液
等の被吸収液体と接触してヒドロゲル構造を形成した際
に、そこから浸出されてしまうことが多く、被吸収液体
によって抽出される水可溶分は、吸水性樹脂の劣化を促
進させ、また、そのヌルつきのために不快感を与えた
り、被吸収液体を汚染する等の好ましくない状況を作り
出す原因物質であり、可及的に少なくすることが望まれ
ているものである。また、未反応単量体は、同様にヒド
ロゲル構造を形成した際に、そこから浸出され、かぶれ
の原因になる恐れがあり、水可溶分と同様に好ましくな
い状況を作り出すものである。したがって、吸水倍率が
高く、しかも水可溶分および未反応単量体の少ない吸水
性樹脂が常に強く望まれているのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、生産
性良く、吸水倍率が高く、水可溶分および未反応単量体
の少ない吸水性樹脂の製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
を解消し、生産性、作業性に優れ、且つ優れた品質を有
する吸水性樹脂の製造方法について鋭意検討を重ねた結
果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、
架橋剤を含有する水溶性エチレン系不飽和単量体をベン
ゾイル基を有するラジカル系光重合開始剤と過酸化物の
存在下に紫外線を照射して重合させることを特徴とする
吸水性樹脂の製造方法に関するものであり、さらには該
製造方法において、光重合開始剤の存在量が水溶性エチ
レン系不飽和単量体に対して０.００１〜０.０１重量
％、過酸化物の存在量が水溶性エチレン系不飽和単量体
に対して０.００５〜０.１重量％であることを特徴とす
る吸水性樹脂の製造方法に関するものである。

【０００７】以下本発明について詳細に説明する。本発
明において使用される水溶性エチレン系不飽和単量体と
しては、具体的には、(メタ)アクリル酸、(無水)マレイ
ン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、2-(メタ)ア
クリロイルエタンスルホン酸、2-(メタ)アクリロイルプ
ロパンスルホン酸、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチル
プロパンスルホン酸等のアニオン性単量体やその塩；
(メタ)アクリルアミド、N-置換(メタ)アクリレート、2-
ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプ
ロピル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリ
コール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール
(メタ)アクリレート、等のノニオン性親水性基含有単量
体；N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,
N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等のア
ミノ基含有不飽和単量体やそれらの４級化物等を挙げる
ことができる。水溶性エチレン系不飽和単量体として
は、これらのうちから１種または２種以上を選択して用
いることができるが、最終的に得られる吸水性樹脂の吸
水諸特性を考えると(メタ)アクリル酸(塩)、2-(メタ)ア
クリロイルエタンスルホン酸(塩)、2-(メタ)アクリルア
ミド-2-メチルプロパンスルホン酸(塩)、(メタ)アクリ
ルアミド、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アク
リレート、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレー
トまたはその４級化物からなる群から選ばれる１種以上
のものを用いるのが好ましく、特に(メタ)アクリル酸
(塩)を必須成分として含むものを用いるのが好ましい。
(メタ)アクリル酸(塩)を必須成分とする場合、(メタ)ア
クリル酸の２０〜１００モル％を塩基性物質で部分中和
した(メタ)アクリル酸を使用するのが最も好ましい。
尚、部分中和(メタ)アクリル酸は、(メタ)アクリル酸を
アルカリ金属塩で部分中和することにより、任意の中和
度のものが極めて容易に調合され、本発明に用いられ
る。

【０００８】水溶性エチレン系不飽和単量体に併用され
る架橋剤は、それらの単量体から得られる重合体を架橋
構造にする成分であり、分子中または分子末端に重合性
不飽和基または反応性官能基を２つ以上有する化合物が
適用される。架橋剤の具体例としては、N,N'-メチレン
ビス(メタ)アクリルアミド、(ポリ)エチレングリコール
(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレー
ト、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、
トリアリルアミン、トリアリルシアヌレート、グリシジ
ル(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコール、ジ
エチレングリコール、(ポリ)グリセリン、プロピレング
リコール、ジエタノールアミン、トリメチロールプロパ
ン、ペンタエリスリトール、(ポリ)エチレングリコール
ジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセロールポリグリシ
ジルエーテル、エピクロルヒドリン、エチレンジアミ
ン、ポリエチレンイミン、(ポリ)塩化アルミニウム、硫
酸アルミニウム、塩化カルシウム、硫酸マグネシウム等
を具体的に挙げることができ、この様な化合物のなかか
ら水溶性エチレン系不飽和単量体との反応性を考慮し
て、１種または２種以上が用いられる。

【０００９】本発明において、上記水溶性エチレン系不
飽和単量体および架橋剤を重合させるための重合開始剤
として、ベンゾイル基を有するラジカル系光重合開始剤
と過酸化物を併用することが必須である。ベンゾイル基
を有するラジカル系光重合開始剤は、上記水溶性エチレ
ン系不飽和単量体を紫外線により水溶液重合するに際し
ての重合速度および単量体水溶液への溶解性を満足する
ものである。ベンゾイル基を有するラジカル系光重合開
始剤の具体例としては、一般に紫外線重合に利用されて
いるベンゾイン、ベンジル、アセトフェノン、ベンゾフ
ェノンおよびこれらの誘導体が挙げられる。また、誘導
体の例としては、ベンゾイン系のものとして、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、アセトフェノン系のものとして、ジエトキシアセ
トフェノン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-
オン、1-ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケト
ン、2-メチル-1-(4-(メチルチオ)フェニル)-2-モンフォ
リノプロパン-1、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-
モルフォリノフェニル)-ブタノン-1、2-ヒドロキシ-2-
メチル-1-フェニル−プロパン-1-オン、1-(4-(2-ヒドロ
キシエトキシ)-フェニル)-2-ヒドロキシジ-2-メチル-1-
プロパン-1-オン、ベンゾフェノン系のものとして、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'-メチルジフェニルサルファイド、
3,3',4,4'-テトラ(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベン
ゾフェノン、2,4,6-トリメチルベンゾフェノン、4-ベン
ゾイル-N,N-ジメチル-N-[2-(1-オキシ-2-プロペニルオ
キシ)エチル]ベンゼンメタナミニウムブロミド、(4-ベ
ンゾイルベンジル)トリメチルアンモニウムクロリド、
4,4'-ジメチルアミノベンゾフェノン、4,4'-ジエチルア
ミノベンゾフェノン等が挙げられる。本発明において
は、これらの光重合開始剤の１種または２種以上が併用
されて用いられ、しかもこれらの光重合開始剤は極めて
少量の添加量で重合を開始させることが出来るものであ
る。過酸化物としては、一般的にラジカル重合に用いら
れるものが本発明でも使用されるが、本発明にとり好ま
しい過酸化物の例としては、過硫酸ナトリウム、過硫酸
アンモニウム、過硫酸カリウム、過酸化水素、t-ブチル
ハイドロパーオキシド、琥珀酸過酸化物、t-ブチルパー
オキシマレイン酸等の過酸化物が挙げられ、それらの１
種または２種以上が用いられる。特に、本発明にとり好
ましいものは過硫酸塩である。

【００１０】本発明において、前記水溶性エチレン系不
飽和単量体の重合は、一般的には水溶液重合として行わ
れ、水溶性エチレン系不飽和単量体水溶液の単量体濃度
としては、通常２５〜５０重量％程度、好ましくは３０
〜４５重量％で重合が行われる。単量体濃度が２５重量
％に満たない場合は、得られる含水ゲル状重合体が非常
に柔らかく、該ゲルを乾燥させるために、細かく切断す
るのが困難となり、また、多量の水分を含んでいるので
乾燥効率が悪く、生産性の悪いものとなり、単量体濃度
が５０重量％を越える場合は、反応時の反応系の重合体
の温度を制御することが困難で、温度が高くなりすぎ
で、得られた含水ゲル状重合体が発泡し、多孔質とな
り、保水能力が低く、水可溶分が多くなる傾向にある。
水溶性エチレン系不飽和単量体に併用される架橋剤の量
は、得られる吸水性樹脂の架橋度それに基づく吸水諸特
性を勘案して決められるが、一般的には水溶性エチレン
系不飽和単量体に対して、０.０００１〜５重量％、好
ましくは０.００５〜３重量％である。水溶性エチレン
系不飽和単量体の水溶液には、従来より吸水性樹脂の製
造に用いられている澱粉やセルロース等を添加してそれ
なりの特性を付与することもできる。また、得られる重
合体の親水性を極度に阻害しない程度の量で、例えば、
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレー
ト、ブチル(メタ)アクリレート等のアクリル酸エステル
類や酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の疎水性単量体
を添加併用することも出来る。

【００１１】本発明が目的とする優れた特性を有する吸
水性樹脂を得るには、前記特定の光重合開始剤と過酸化
物を併用することが必要である。光重合開始剤単独で該
水溶性単量体水溶液に紫外線照射し、重合を開始させた
場合は、重合が十分に完結しないため、未反応の水溶性
単量体が相当量残存することになる。一方、過酸化物単
独で同様に紫外線を照射しても、重合は開始しないので
あり、両者を併用することによって、初めて目的の吸水
性樹脂を得ることができるのである。光重合開始剤の添
加量は水溶性エチレン系不飽和単量体成分に対して０.
００１〜０.０１重量％であるのが好ましく、より好ま
しくは０.００３〜０.００８重量％である。このように
極めて少ない添加量で重合を開始させることによって、
重合体の高重合度化が成されるためと考えられが、水可
溶分の少ない吸水性樹脂が、特に効率良く得られるので
ある。光重合開始剤の添加量が水溶性エチレン系不飽和
単量体成分に対して０.００１重量％未満であると重合
性が極端に悪くなり、他方、０.０１重量％を越える
と、重合体の低重合度化が起こると考えられが、水可溶
分が増加する傾向にある。過酸化物の水溶性エチレン系
不飽和単量体水溶液への添加量は、水溶性エチレン系不
飽和単量体成分に対し０.００５〜０.１重量％であるの
が好ましく、より好ましくは０.０１〜０.０８重量％で
ある。過酸化物の添加量が０.００５重量％未満である
と、未反応単量体を十分に減少させることが困難にな
り、０.１重量％以上添加すると、水可溶分が増加し、
かつ、得られた吸水性樹脂が着色する場合があり、衛生
用品として好ましくない吸水性樹脂となる恐れがある。

【００１２】本発明においては紫外線の照射により重合
を開始させるのであり、水溶性エチレン系不飽和単量体
水溶液中を紫外線が十分に透過させることが望まれるの
で、反応容器はその要求を満たす形状のものが好まし
く、単量体水溶液を重合して得られる含水ゲル状重合体
の切断、乾燥、粉砕工程での作業性の効率化を考慮する
とエンドレスベルトや表面積の大きい開放容器を反応容
器とするのが好ましい。また、単量体水溶液の厚みは反
応温度（重合体の最高到達温度）の制御のためと紫外線
の透過を十分に保つため５０mm以下が好ましく、さらに
好ましくは２０mm以下である。単量体水溶液の厚みが５
０mmを越えると紫外線照射が均一に行われなくなり、重
合が不均一になる場合がある。該単量体水溶液の厚みの
下限値に特に制限はないが、生産性を考慮すると３mm以
上が好ましい。紫外線の光量は特に限定されないが、通
常１００〜４０００m Joule/cm² とすればよい。この範
囲より少ないと重合が不十分な場合があり、この範囲よ
り多いと過剰照射のため、得られた重合体の架橋点が切
断され、水可溶分が増える場合があるので好ましくな
い。また、紫外線照射に使用する光源としては、従来公
知の光源が使用でき、例えば、水銀ランプ、メタルハラ
イドランプ等を反応条件を考慮して使用すればよい。照
射波長も特に制限されるものではなく、通常２００〜４
５０nmの波長光が用いられる。紫外線照射時間は上記光
量になるよう適宜決定されるが、上記条件下、照射を開
始した直後に重合が開始され、通常、１０〜１２０秒の
短時間の照射で十分に重合は完結する。紫外線照射前の
水溶性エチレン系不飽和単量体水溶液は、その液温が３
０℃以下に維持されているものが好ましく、より好まし
くは０℃〜２０℃に維持されているものである。該水溶
液温度が３０℃を越える場合は、反応系の温度が高くな
りすぎるため、含水ゲル状重合体が発泡し、多孔質とな
り、保水能力の低い、且つ水可溶分の多いものとなるお
それがある。該水溶液温度の下限については特に制限は
なく、該水溶液が凍結しない温度であればよく、通常は
０℃以上であれば問題ない。水溶性エチレン系不飽和単
量体が重合し始めると、系内の温度が上昇するが、優れ
た吸水性樹脂を得るためには系内の最高到達温度を１０
０℃以下に抑えることが好ましく、より好ましくは９０
℃以下に抑えることである。系内の最高到達温度が１０
０℃を越えると、単量体水溶液を重合して得られる含水
ゲル状重合体が発泡する場合があり、その場合重合体が
多孔質となり、保水能力の悪いものとなる。また、その
過酷な重合熱によるものと思われるが、水可溶分が増加
してくる。重合時の最高到達温度を抑制する方法として
は種々考えられ、例えば、外部から重合体接触部分を冷
却する方法、重合体に冷風を当てる方法等も考えられる
が、これらの方法は設備も大きくなり、コスト高となる
ので、前記した条件、すなわち、単量体水溶液濃度を２
５〜５０重量％にし、該水溶液の温度を３０℃以下に
し、また、該水溶液の厚みを５０mm以下、好ましくは３
〜２０mmにするという条件を採用して、系内の最高到達
温度を１００℃以下に抑えることが望ましく、また容易
に達成できることである。また、重合をより効率的に進
めるためには、単量体水溶液中の溶存酸素を低減させる
ことが好ましい。すなわち、重合を阻害する単量体水溶
液中の溶存酸素量は本発明においては４ppm 以下にする
ことが好ましく、さらに好ましくは、１ppm 以下にする
ことである。単量体水溶液の溶存酸素が４ppm を越える
と、単量体の反応性が悪くなり、重合開始時間が遅延
し、また、反応が完結せず、未反応単量体が増加する場
合がある。溶存酸素を低減させる方法は公知の方法でよ
く、不活性ガス（例えば窒素ガス）、またはそれに準ず
る気体を紫外線を照射する前の単量体水溶液に吹き込む
ことで容易に達成できる。このようにして得られた含水
ゲル状重合体の切断方法としては、ゴム状弾性体を切
断、押し出しできる装置を用いることができ、例えば、
カッター型切断機、チョッパー型切断機、ニーダー型切
断機等、公知の技術を用いて容易に達成できる。切断さ
れた含水ゲル状重合体の乾燥方法としては、通常の乾燥
機や加熱炉を用いることができ、例えば、熱風乾燥機、
流動層乾燥機、気流乾燥機、赤外線乾燥機、誘電加熱乾
燥機などが挙げられる。乾燥温度は特に限定されるもの
ではないが通常１００〜２００℃で行われる。この範囲
より低いと乾燥効率が極度に悪くなり、また、この範囲
を越えると、吸水性樹脂の熱劣化が起こる場合がある。
乾燥されたゲルを粉砕するには従来公知の粉砕方法を採
用することができる。例えば、振動式粉砕機、衝撃式粉
砕機、摩擦型粉砕機等によって所望の粒度に粉砕するこ
とができる。本発明の方法で得られる吸水性樹脂粉末の
大きさは特に限定するものでなく、用途に応じて適宜選
択することができる。例えば、衛生材料として使用する
場合には、通常１０〜２００メッシュ程度の粒径を有するも
のが好ましい。該吸水性樹脂粉末には、必要に応じ、表
面処理を施してもよい。表面処理の方法としては従来公
知の方法を使用することができる。例えば、吸水性樹脂
に含有されるカルボキシレート基に対して水溶性ジグリ
シジルエーテル化合物に代表されるエポキシ化合物、多
価金属塩、アルデヒド化合物、多価アルコール等公知の
架橋剤を反応させて吸水性樹脂の表面改質をすることが
可能である。本発明によって得られた吸水性樹脂は前記
各種用途に使用することが可能で、特に、生理用品、紙
おむつ等の衛生用品に適している。

【００１３】

【作用】一般に、多量の重合開始剤を単量体に添加して
重合を開始させると未反応単量体は減少するが、得られ
る重合体の低重合度化が起こり、水可溶分が増加すると
考えられる。しかしながら、本発明においては、特定の
光重合開始剤を極少量使用し、過酸化物を併用すること
により、優れた吸水性樹脂が得られているのである。極
少量の光重合開始剤は紫外線によってラジカルを発生
し、単量体の重合を開始させ、過酸化物はその重合熱に
より、ある程度分解を生じラジカルを発生し、重合を完
結させると考えられる。さらに、含水ゲル状重合体に残
存した過酸化物は乾燥工程でも未反応単量体と反応し、
その結果として、得られる吸水性樹脂は水可溶分が低
く、未反応単量体の少ない優れた性能を有するものとな
ると推定される。

【００１４】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明の範囲がこれらの実施例のみに限定されるも
のではない。これらの例に記載の含水ゲル状重合体の乾
燥粉砕物の吸水性樹脂としての吸水倍率、水可溶分、未
反応単量体(残存モノマー)濃度は下記の試験方法によっ
て測定した数値を示す。

【００１５】Ａ．吸水倍率：３００mlのビーカーに吸水
性樹脂粉末０.５ｇを精秤し、０.９％の塩化ナトリウム
水溶液２００mlを加え、６０分間撹拌した後、−２００
mmHgに減圧調整した吸引濾過装置に接続したガラスフィ
ルター上に移し、１０分間吸引後、重量を測定し、下記
の数式１により吸水倍率(ｇ／ｇ)を算出した。

【００１６】

【式１】数式１：吸水倍率＝吸引後ヒドロゲル重量(ｇ)
／０.５(ｇ)

【００１７】Ｂ．水可溶分：吸水性樹脂粉末０.５ｇ精
秤し、これを１０００mlの生理食塩水(0.9%食塩水)中に
分散し、１２時間撹拌後、ろ紙でろ過し、ろ液を濃縮し
た後、１３０℃で乾固した。下記の数式２に従って水可
溶分(重量％)を求めた。

【００１８】

【式１】数式２：水可溶分＝(乾固物(g)×１０００／
０.５×ろ液(g))×１００

【００１９】Ｃ．未反応単量体濃度(残存モノマー)：３
００mlのビーカーに吸水性樹脂粉末０.４ｇを精秤し、
０.９％の塩化ナトリウム水溶液２００mlを加え、３時
間撹拌した後、メンブランフィルターでろ過し、ろ液を
高速液体クロマトグラフィーで分析した。一方、既知の
濃度を示すモノマー標準液を同様に分析して得た検量線
を外部標準とし、ろ液の希釈倍率を考慮して、吸水性樹
脂中の残存モノマー量を求めた。

【００２０】（実施例１）アクリル酸ナトリウム７５mo
l％およびアクリル酸２５mol％からなる単量体成分の水
溶液(単量体成分４０重量％)と架橋剤としてトリメチロ
ールプロパントリアクリレート０.０３重量％(対単量体
成分)と光重合開始剤として2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェ
ニルエタン-1-オン０.００５重量％(対単量体成分)と過
硫酸ナトリウム０.０２重量％(対単量体成分)を混合
し、この水溶液を１０℃に冷却し、次いで、窒素ガスを
吹き込み、溶存酸素量を１ppm以下とした。この水溶液
３００ｇを内径１４６mm、高さ２５mmのガラスシャーレ
に水溶液厚み１８mmになるように加え、紫外線硬化装置
(高圧水銀ランプ４kW、８０W/cm、発光長２５０nm)を用
いて、３０秒間紫外線照射し(光量７５０m Joule/c
m²)、含水ゲル状重合体を得た。この場合の重合体の最
高到達温度は約８８℃であった。尚、最高到達温度は表
面温度計を用いて重合したゲルの表面温度を測定した値
である。得られた含水ゲル状重合体を３mm角に切断し、
熱風乾燥機で１３５℃の熱風で６０分間乾燥した後、ロ
ールミル粉砕機で粉砕し、粒子径が３００μｍ〜５００
μｍの範囲の吸水性樹脂を選別した。

【００２１】（実施例２）実施例１において、調整した
水溶液の使用量を１００ｇに代えて、水溶液厚みを６mm
にした以外は実施例１と同様の操作を行い、吸水性樹脂
を得た。この場合の重合体の最高到達温度は約８４℃で
あった。

【００２２】（実施例３）実施例１において、単量体成
分３５重量％、水溶液温度２０℃と代え、架橋剤添加量
を４００ppm とした以外は実施例１と同様な操作を行
い、吸水性樹脂を得た。この場合の重合体の最高到達温
度は約９０℃であった。

【００２３】（実施例４）実施例１において、単量体成
分３５重量％、水溶液温度を２０℃、水溶液の使用量２
００ｇと代え、水溶液の厚みを１２mmとした以外は実施
例１と同様の操作を行い、吸水性樹脂を得た。この場合
の重合体の最高到達温度は約８６℃であった。

【００２４】（実施例５）実施例１において、過硫酸ナ
トリウム０.０５重量％(対単量体成分)に代えた以外は
実施例１と同様の操作を行い、吸水性樹脂を得た。

【００２５】（実施例６）実施例１において、過硫酸ナ
トリウムをt-ブチルハイドロパーオキシドとし、その添
加量を０.０７重量％(対単量体成分)とした以外は実施
例１と同様の操作を行い、吸水性樹脂を得た。

【００２６】（実施例７）実施例１において、架橋剤を
N,N'-メチレンビスアクリルアミドとし、その添加量を
０.０２重量％(対単量体成分)とした以外は実施例１と
同様の操作を行い、吸水性樹脂を得た。

【００２７】（実施例８）実施例１において、光開始剤
を2-メチル-1-(4-(メチルチオ)フェニル)-2-モンフォリ
ノプロバノン-1とし、その添加量を０.００３重量％(対
単量体成分)とし、過硫酸ナトリウムを過硫酸アンモニ
ウムとし、その添加量を０.０３重量％(対単量体成分)
とした以外は実施例１と同様の操作を行い、吸水性樹脂
を得た。

【００２８】（実施例９）実施例１において、光重合開
始剤を1-ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン
に代え、その添加量を０.００８重量％(対単量体成分)
とし、過硫酸ナトリウム添加量を０.０１重量％とした
以外は実施例１と同様の操作を行い、吸水性樹脂を得
た。

【００２９】（実施例１０）実施例１において、アクリ
ル酸を2-アクリロイルプロパンスルホン酸とした以外は
実施例１と同様な操作を行い、吸水性樹脂を得た。

【００３０】（実施例１１）実施例１において、紫外線
照射時間を９０秒（光量２２５０m Joule/cm²)とした以
外は実施例１と同様な操作を行い、吸水性樹脂を得た。

【００３１】（比較例１）実施例１において、過硫酸ナ
トリウムを無添加とした以外は実施例１と同様な操作を
行い、吸水性樹脂を得た。（比較例２）実施例１において光重合開始剤を2,2'-ア
ゾビス(N,N'-ジメチレンイソブチルアミジン）２塩酸塩
とし、その添加量を０.１５重量％(対単量体成分)とし
た以外は実施例１と同様な操作を行い、吸水性樹脂を得
た。（比較例３）実施例１において光重合開始剤を2,2'-ア
ゾビス(N,N'-ジメレンイソブチルアミジン）２塩酸塩と
し、その添加量を０.００３重量％(対単量体成分)とし
た以外は実施例１と同様な操作を行ったが、未重合物が
多く、含水ゲル状重合体を得ることができなかったの
で、以後の切断、乾燥工程および性能評価は断念した。
上記実施例、比較例で得られた吸水性樹脂の性能評価結
果を表１に示した。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【発明の効果】本発明方法によれば、短時間で且つ連続
的に吸水性樹脂を製造でき、極めて高い生産効率で、吸
水倍率が高く、しかも、水可溶分が少なく、未反応単量
体も少なく、吸水時のべとつき感が無いという格別に優
れた吸水性樹脂が供給できるという優れた効果が奏され
るのである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者朴政範大韓民国京幾道華城郡台安邑シンリ460番地松原産業株式会社水原工場内 (72)発明者渡辺拓也愛知県名古屋市港区船見町１番地の１東亞合成株式会社名古屋総合研究所内 (72)発明者岡田稔愛知県名古屋市港区船見町１番地の１東亞合成株式会社名古屋総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】架橋剤を含有する水溶性エチレン系不飽
和単量体をベンゾイル基を有するラジカル系光重合開始
剤と過酸化物の存在下に紫外線を照射して重合させるこ
とを特徴とする吸水性樹脂の製造方法。
【請求項２】光重合開始剤の存在量が水溶性エチレン
系不飽和単量体に対して０.００１〜０.０１重量％、過
酸化物の存在量が水溶性エチレン系不飽和単量体に対し
て０.００５〜０.１重量％であることを特徴とする請求
項１記載の製造方法。