WO2006098271A1 - 吸水剤およびその製造方法 - Google Patents

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WO2006098271A1
WO2006098271A1 PCT/JP2006/304895 JP2006304895W WO2006098271A1 WO 2006098271 A1 WO2006098271 A1 WO 2006098271A1 JP 2006304895 W JP2006304895 W JP 2006304895W WO 2006098271 A1 WO2006098271 A1 WO 2006098271A1
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WO
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water
resin particles
absorbent resin
absorbent
polyvalent metal
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/304895
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kazushi Torii
Kenji Kadonaga
Hirofumi Shibata
Taku Iwamura
Kazuki Kimura
Koji Miyake
Kozo Nogi
Original Assignee
Nippon Shokubai Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Shokubai Co., Ltd. filed Critical Nippon Shokubai Co., Ltd.
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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C08L101/12Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by physical features, e.g. anisotropy, viscosity or electrical conductivity
    • C08L101/14Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by physical features, e.g. anisotropy, viscosity or electrical conductivity the macromolecular compounds being water soluble or water swellable, e.g. aqueous gels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C08J3/245Differential crosslinking of one polymer with one crosslinking type, e.g. surface crosslinking
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991Coated
    • Y10T428/2998Coated including synthetic resin or polymer

Definitions

  • the present invention relates to a water-absorbing agent suitably used for sanitary materials such as disposable diapers and sanitary napkins, so-called incontinence pads, and a method for producing the same.
  • Hygiene materials such as disposable diapers, sanitary napkins, and incontinence pads are widely used as absorbents composed of hydrophilic fibers such as norp and water-absorbent coagulant for the purpose of absorbing bodily fluids. Has been.
  • a sanitary material having a low ratio of hydrophilic fibers and an increased ratio of water-absorbing rosin is preferable from the viewpoint of simply storing a liquid.
  • the ratio of hydrophilic fibers to water-absorbent resin is naturally limited. For this reason, the sanitary material has been limited in thickness.
  • Patent Document 1 discloses an internal cross-linking agent that forms a covalent cross-linking bond and an internal cross-linking agent that forms a cross-linking bond with a polyvalent metal. It is disclosed that a water-absorbent resin having a low water absorption rate can be produced by using in combination. Here, the polyvalent metal exists uniformly inside. Patent Document 1 also discloses that the produced water-absorbent resin is subjected to surface crosslinking with an organic crosslinking agent. [0006] Further, for example, Patent Documents 2 to 4 disclose that a water-absorbent resin is used in combination with a surface treatment with a polyvalent metal and an organic surface crosslinking treatment with a surface crosslinking agent. The effect of this combined use is mainly the suppression of aggregation of the water-absorbent coagulant and the improvement of liquid permeability. In this case, the polyvalent metal exists only in the vicinity of the surface of the water-absorbent resin particles.
  • Patent Document 5 discloses a method for producing a water-absorbent coagulum by granulation. Patent Document 5 also discloses the use of polyvalent metals as surface cross-linking agents.
  • the water-absorbing resin is a crosslinked polymer having water-absorbing properties.
  • a surface cross-linking treatment for forming a cross-linked structure may be performed in the vicinity of the surface of the water-absorbent resin particles.
  • the surface cross-linking treatment is performed in order to balance various performances by appropriately controlling the water absorption performance of the water-absorbent resin particles.
  • the content of fine powder (water-absorbing resin fine particles) is small! /. If the content of fine powder in the water-absorbent fat is high, when the hygiene material absorbs urine, a gel block is formed in the fine powder hygiene material. Formation of the gel block is a factor that decreases the liquid permeability.
  • the fine powder is, for example, a fine particle force having a particle diameter of 150 m or less, and is produced in the process of producing a water-absorbing resin.
  • dust that is considered to cause occupational health and safety problems is, for example, fine particles with a particle size of 10 m or less.
  • fine powder for example, a fine particle gel at the time of reverse phase suspension polymerization and a process of pulverizing a dried product of a polymer gel that becomes a water-absorbent resin or classifying a pulverized product, etc. Etc.
  • Patent Document 2 US Patent No. 632352
  • Patent Document 3 Japanese Patent Gazette Special Table 2002-539281
  • Patent Document 4 International Publication 2004Z113452 Pamphlet
  • Patent Document 5 Japanese Published Patent Publication JP-A-11-254429
  • Patent Document 6 Japanese Published Patent Publication JP-A-11-106514
  • Patent Document 7 Japanese Published Patent Publication JP-A-11-254429
  • An object of the present invention is to provide a water-absorbing agent and a method for producing the water-absorbing agent that are superior to conventional water-absorbent coagulants, have excellent liquid permeability with a small amount of water-soluble components, and have excellent water-holding ability during pressurization. Is to provide.
  • Another object of the present invention is to provide a water-absorbent coconut granule that has excellent mechanical strength, can be used as a product, and can also be used as a recycling raw material, and a method for producing the same with high granulation efficiency. And to provide its use. Furthermore, a low-dust water-absorbing agent with a low fine powder content Is to provide.
  • the method for producing a water-absorbing agent of the present invention comprises a water-absorbing agent comprising water-absorbing resin particles having an internally crosslinked structure obtained by polymerizing a water-soluble unsaturated monomer.
  • a manufacturing method comprising the following steps (A) and (B).
  • (B) A step of incorporating the surface-treated water-absorbent resin fine particles into the surface-treated water-absorbent resin particles.
  • a structure in which the surface-treated water-absorbing fine particles are localized is formed inside the water-absorbent resin particles that are not surface-treated.
  • the water-absorbing agent containing the water-absorbing resin particles has a water-absorbing property as compared with the conventional water-absorbing property, which is superior in liquid permeability with a small amount of water-soluble component and excellent in water retention capability during pressurization.
  • another method for producing the water-absorbing agent of the present invention includes water-absorbent resin particles having an internal cross-linked structure obtained by polymerizing a water-soluble unsaturated monomer.
  • a method for producing a water-absorbing agent comprising the following steps ( ⁇ ′) and ( ⁇ ′).
  • a structure (sea island structure) is formed in which the water-absorbing fine particles not subjected to the surface treatment are localized inside the surface-treated water-absorbent resin particles.
  • the water-absorbing agent containing the water-absorbing resin particles has a water-absorbing property as compared with the conventional water-absorbing property, which is superior in liquid permeability with a small amount of water-soluble component and excellent in water retention capability during pressurization.
  • the water-absorbing agent of the present invention is obtained by any one of the methods for producing a water-absorbing agent described above.
  • water-absorbing resin particles are localized inside the water-absorbing resin particles. Therefore, it is superior in liquid permeability with less water-soluble content than before, and at the time of pressurization.
  • the water-absorbing agent having water-absorbing properties can be provided if the water-retaining ability is excellent.
  • a water-absorbing agent comprising water-absorbing oil-absorbing particles having an internal cross-linked structure obtained by polymerizing a water-soluble unsaturated monomer, wherein the internal cross-linked structure is shared
  • the inside of the water-absorbent resin particles is a sea-island structure having a portion containing the first water-soluble polyvalent metal salt and a portion not containing the first water-soluble multivalent metal salt.
  • the first water-soluble polyvalent metal salt is localized inside the water-absorbent rosin particles. Therefore, it is possible to provide a water-absorbing agent having a water-absorbing property, as compared with the prior art, having excellent liquid permeability with a small amount of water-soluble components and excellent water retention capability when pressurized.
  • FIG. 1 is a schematic view of an AAP measurement apparatus.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of an SFC measurement apparatus.
  • FIG. 3 is a schematic view of a method for producing a water-absorbing agent according to the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic view of another method for producing a water-absorbing agent according to the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic view of another method for producing a water-absorbing agent according to the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of the structure of the water-absorbent rosin particles in the present invention.
  • FIG. 7 (a) is a schematic view of a cross-section of a water-absorbent resin particle having a sea-island structure.
  • FIG. 7 (b) is a schematic view of a cross-section of water-absorbent resin particles in which the surface of the water-absorbent resin particles in FIG. 7 (a) is coated with a second water-soluble polyvalent metal salt.
  • FIG. 8 is a view obtained by observing a cross section of the water-absorbent resin particles in the present invention using an electron beam microanalyzer.
  • FIG. 9 is a view of a cross section of the water-absorbent resin particles according to the present invention observed with an electron beam microanalyzer.
  • FIG. 10 is a schematic view of a dust amount measuring apparatus.
  • the inventor has intensively studied to achieve the above object. As a result, it is possible to localize the polyvalent metal salt at least inside the water-absorbent resin particles, so that the water-soluble content is small and the liquid permeability is excellent. As a result, the present invention has been completed.
  • the conventional water-absorbent resin has a water-soluble polyvalent metal salt uniformly present therein, so that it is excessively cross-linked and the water absorption amount may be reduced. Further, when the polyvalent metal salt is water-soluble, it has been very difficult to make the water-soluble polyvalent metal salt non-uniformly present inside.
  • the water-absorbing agent of the present invention is a water-absorbing agent containing water-absorbing resin particles having an internal cross-linked structure obtained by polymerizing a water-soluble unsaturated monomer.
  • the water-absorbing agent of the present invention contains a covalent bond as the internal cross-linking structure, and the interior of the water-absorbent resin particles is surface-treated. It has a sea-island structure having a part containing water-absorbent fine particles or surface-treated fine water-absorbent fine particles and a part not containing them.
  • the surface treatment of the water-absorbent resin particles and the water-absorbing agent refers to a chemical modification or a physical modification applied to the surface of the water-absorbent resin particles or in the vicinity of the surface.
  • the chemical modification indicates, for example, that a cross-linking bond (chemical bond) is formed on or near the surface of the water-absorbent resin particles.
  • the cross-linking may be a covalent cross-linking or an ionic cross-linking.
  • Covalent cross-linking can be formed by surface cross-linking treatment using an organic surface cross-linking agent.
  • the organic surface cross-linking agent has two or more functional groups capable of reacting with functional groups (particularly carboxyl groups) present on or near the surface of the water-absorbent resin particles.
  • the organic surface crosslinking agent is a polyhydric alcohol, a polyvalent glycidyl compound, a polyvalent amine, ethylene carbonate, 2-oxazolidinone, or the like.
  • the ion-bonded cross-linked bond can be formed by surface treatment using a water-soluble polyvalent metal salt.
  • the polyvalent metal salt contains a polyvalent metal capable of ionic bonding with a functional group (particularly a carboxyl group) present on or near the surface of the water-absorbent resin particles.
  • the polyvalent metal is, for example, trivalent aluminum.
  • the physical modification means that the surface of the water-absorbent resin particles or the vicinity thereof is modified by adhesion or covering.
  • the surface of the water-absorbent resin particles or the vicinity of the surface is coated with the above polyhydric alcohol or the like, or is coated with a water-soluble polyvalent metal without chemical bonding. Etc.
  • the physical modification indicates that, for example, it adheres to the surface of the polyhydric alcohol or the water-soluble polyvalent metal power-absorbent resin particles or in the vicinity of the surface.
  • the chemical modification is a modification involving some chemical bond with the surface of the water-absorbent resin particles.
  • a physical modification is a modification by adhesion or coating without such a chemical bond.
  • the water-absorbing agent of the present invention includes water-absorbent rosin particles having an internal cross-linked structure.
  • the vicinity of the surface of the water-absorbent resin particles is bridged by a surface cross-linking agent, and the first inorganic compound (preferably, the first inorganic compound is preferably contained inside the water-absorbent resin particles.
  • a water-soluble polyvalent metal salt is present in a localized structure (a part containing the first inorganic compound (preferably the first water-soluble polyvalent metal salt) and a part containing no part! It is characterized by having a sea-island structure.
  • the water-absorbing agent of the present invention it is preferable that at least a part of the surface of the water-absorbent resin particles is coated with a second inorganic compound (preferably a second water-soluble polyvalent metal salt).
  • a second inorganic compound preferably a second water-soluble polyvalent metal salt.
  • first water-soluble polyvalent metal salt and the second water-soluble polyvalent metal salt are mainly used as the first inorganic compound and the second inorganic compound. This is not limited to this.
  • the greatest feature of the water-absorbing agent used in the present invention is that it has a structure (sea-island structure) in which the first water-soluble polyvalent metal salt is localized (spotted) inside the water-absorbent resin particles. is there.
  • the water-absorbent resin particles used in the present invention are particles having an internally crosslinked structure obtained by polymerizing a water-soluble unsaturated monomer.
  • the water-absorbing resin particles are particles of a water-insoluble water-swellable hydrogel-forming polymer (hereinafter also referred to as a water-absorbing resin) that can be obtained by polymerizing a water-soluble unsaturated monomer, It has a spherical or irregular particle shape in which the absorption rate of physiological saline (0.90 mass% NaCl aqueous solution) is 5 times or more, preferably 10 times or more.
  • the water-absorbent resin particles are sometimes simply referred to as water-absorbent resin.
  • water-insoluble water-swellable hydrogel-forming polymers include partially neutralized crosslinked polyacrylic acid polymers (US Pat. No. 4,625,001, US Pat. No. 4654039, US Pat. No. 5,250,640). Description, U.S. Pat.No. 5,275,773, European Patent No. 456136, etc.), crosslinked and partially neutralized starch acrylic acid graft polymer (US Pat. No. 4,076,633), isoprene-maleic acid copolymer (US Pat. No. 4,389,513), acetic acid Vinyl-acrylic acid copolymer cans (US Pat. No. 4,124,748), acrylamide (co) polymer hydrolysates (US Pat. No. 39,59569), acrylonitrile polymer hydrolysates (U.S. Pat. No. 3,935,099) and the like.
  • the water-absorbent resin particles used in the present invention include polyacrylic acid (salt) containing acrylic acid and Z or acrylate obtained as a structural unit by polymerizing a monomer containing acrylic acid and Z or a salt thereof. It is preferred that the water-absorbent resin particles have a cross-linked polymer power).
  • the polyacrylic acid (salt) -based crosslinked polymer means that 50 mol% or more, preferably 70 mol% or more, more preferably 90 mol% or more of acrylic acid and Z or a salt thereof in all structural units. It is a cross-linked polymer obtained by polymerizing a monomer containing it.
  • the acid groups in the polymer are neutralized, and 60 to 80 mol% of the acid groups are more preferably neutralized.
  • alkali metal salts such as lithium, ammonium salts, and amine salts.
  • Neutralization for forming a salt may be performed in a monomer state before polymerization, or may be performed in the state of a polymer during or after polymerization, or may be used in combination.
  • the polyacrylic acid (salt) -based crosslinked polymer that is a water-absorbent resin particle preferably used in the present invention is used in combination with monomers (acrylic acid and Z or a salt thereof) used as a main component. If necessary, other monomers may be copolymerized. Examples of other monomers include methacrylic acid, maleic acid, vinyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, 2- (meth) acrylamide-2-methylpropane sulfonic acid, 2- (meth) acryloyloxyethane.
  • Carboxylic unsaturated monomers such as sulfonic acid and 2- (meth) ataryloxypropane sulfonic acid and their salts; acrylamide, methacrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N—n-propyl ( (Meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meta ) Atalylate, Polyethylene glycol mono (meth) acrylate, Bulpyridine, N Yurupiroridon, Non-ionic hydrophilic group-containing unsaturated monomers such as N-attalyloylbiperidine, N-attalyloylpyrrolidine, and N-vinylacetamide; N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate Cation
  • the water-absorbent resin particles used in the present invention are cross-linked polymers having an internal cross-linked structure.
  • the internal cross-linking structure is a structure having, for example, a covalent cross-linking bond and an ionic cross-linking bond as a cross-linking mode of the internal cross-linking structure.
  • a method for introducing an internal cross-linked structure into the water-absorbent resin particles used in the present invention a method of introducing by self-crosslinking without using a cross-linking agent, two or more polymerizable unsaturated groups in one molecule, and Examples thereof include a method of introducing Z or an internal crosslinking agent having two or more reactive groups by copolymerization or reaction.
  • the internal cross-linking agent is introduced by copolymerization or reaction.
  • the ion-bonding cross-linked bond can be formed from the first water-soluble polyvalent metal salt as described later.
  • the internal cross-linking agent for these covalent internal cross-links include, for example, N, N'-methylenebis (meth) acrylamide, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, ( Poly) propylene glycol di (meth) acrylate, trimethylol propane tri (meth) acrylate, trimethylol propane di (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, glyceryl acrylate acrylate, ethylene oxide modified tri Methylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hex (meth) acrylate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, triaryl phosphate, triallylamine , Poly (meta) Ryloxyalkanes, (Poly) ethyleneglyconoresigrisidinor
  • crosslinking agent Only one type of crosslinking agent may be used, or two or more types may be used. Among them, it is preferable to use a compound having two or more polymerizable unsaturated groups as an internal crosslinking agent from the viewpoint of water absorption properties of the obtained water-absorbent resin particles. preferably from 0.00 5 to 3 mole 0/0 preferably tool against a 0.5 01-1. 5 mol 0/0.
  • hydrophilic polymers such as starch cellulose, starch cellulose derivatives, polybutyl alcohol, polyacrylic acid (salt), polyacrylic acid (salt) cross-linked product, hypophosphorous acid (salt), etc.
  • the chain transfer agent may be added.
  • a hydrophilic polymer may be added in an amount of 0 to 30% by weight, and Z or a chain transfer agent may be added in an amount of 0 to 1% by weight, for example.
  • the above-mentioned monomers containing acrylic acid and Z or a salt thereof as a main component are polymerized by aqueous solution polymerization, Balta polymerization, Although phase suspension polymerization and precipitation polymerization can also be performed, it is preferable to perform aqueous solution polymerization using a monomer as an aqueous solution from the viewpoint of performance and ease of control of polymerization.
  • the polymerization method include U.S. Pat.No. 4,625,001, U.S. Pat.No. 4,769,427, U.S. Pat.No. 4,873,299, U.S. Pat.No. 4093776, U.S.
  • the shape of the water-absorbent resin particles obtained by the above polymerization is generally an irregular crushed shape, a spherical shape, a fibrous shape, a rod shape, a substantially spherical shape, a flat shape, and the like. Natural fat Since the particles are in the form of particles, it is preferable to use an irregularly crushed particle obtained by pulverization after drying because the effect of the present invention is further increased.
  • Monomers obtained by aqueous solution polymerization using acrylic acid and Z or a salt thereof as main components form a gel by polymerization.
  • This gel is ground to the desired particle size.
  • This pulverization is carried out by drying as necessary, and then applying the polymer gel to a meat chopper, kneader, cutter mill or the like. If the polymerization is carried out in a kneader, the resulting gel can be polymerized while being crushed.
  • the water-absorbent coagulant may be lightly bound to each other when the force obtained in the form of particles is also taken out. Even when the surface-crosslinking treatment described later is applied to the water-absorbent sallow, the particles may be lightly bound to each other. At this time, the particle binder is dried as necessary, and then calcite so that it is separated into individual particles.
  • Grinding and pulverization of the dried product may be performed by, for example, a vibration mill, a roll durailleur (see Japanese Patent Application Laid-Open No. H9-35378, paragraph 0174), a knuckle-type crusher, a roll mill (Japanese Patent Publication No. 2002-527547). , Paragraph 0069), high-speed rotary crusher (pin mill, hammer mill, screw mill, roll mill, etc., see JP-A-6-41319, paragraph 0036), cylindrical mixer (JP-A-5-202199, paragraph) 0008). If an air dryer or the like is used, drying can be performed while pulverizing.
  • a normal dryer or a heating furnace can be used to dry the polymer gel or suspended particles, but it can also be dried by azeotropic dehydration.
  • the dryer include a hot air dryer, a grooved stirring dryer, a rotary dryer, a disk dryer, a fluidized bed dryer, a flash dryer, and an infrared dryer.
  • the drying temperature is preferably 100 to 250 ° C, more preferably 150 to 230 ° C, and still more preferably 160 to 210 ° C.
  • the obtained dried product preferably has a solid content ratio of 50 to LOO mass% (moisture content of 50 to 0 mass%), more preferably 85 to LOO mass% (moisture content of 15 to 0). Mass%), more preferably 90 to 98 mass% (water content 10 to 2 mass%).
  • the percentage of solids is usually determined by loss on drying after drying lg at 180 ° C for 3 hours on an aluminum cup or glass petri dish.
  • the water-absorbent resin obtained through the above drying, pulverization and pulverization has a predetermined size (particle diameter) by classification or the like (water absorption before surface cross-linking). It is preferable that it is a rosin). Further, the agglomerated water-absorbent particles described later are also adjusted to a predetermined size by classification, preferably together with the water-absorbent agglomerated non-granulated material as necessary. is there.
  • the water-absorbent resin particles used in the present invention are preferably those in which the surface vicinity is subjected to surface crosslinking treatment. If the surface vicinity is surface-treated, its water absorption performance will be improved and improved, and the balance between various performances will be improved. For this reason, the surface cross-linking treatment for the water-absorbent resin particles is performed.
  • the surface cross-linking treatment may be performed using a surface cross-linking agent or other known surface cross-linking treatment methods.
  • the surface cross-linking agent only needs to be capable of forming a covalent cross-linking structure.
  • Examples of the surface cross-linking agent that can be used for the surface cross-linking treatment include organic cross-linking agents and polyvalent metals that can form a cross-linked structure by reacting with a functional group of water-absorbent resin particles, particularly a carboxyl group. Compounds. Particularly preferably, the following organic crosslinking agents are used.
  • Polyisocyanate compounds such as tolylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate; Polyvalent oxazoline compounds such as 1,2-ethylenebisoxazoline; urea, thiourea, gua -Carbonic acid derivatives such as gin, dicyandiamide, and 2-oxazolidinone; 1,3-dioxolan 2-one, 4-methinoleol 1,3 dixolane 2 on, 4, 5 dimethylol 1,3 dixolan 2 on, 4, 4 dimethyl-1,3 dioxolane 2— ON, 4-ethylol-1,3 dioxolane 2 ON, 4-hydroxymethyl-1,3 dioxolane-2 ON, 1,3 dioxane-2 ON, 4-methyl-1,3 dioxane 2 ON, 4,6 dimethyl 1,3 dioxane-2 ON , 1, 3 Jiokisopan 2-one alkylene carbonate compounds such as; E Pi chlorohydrin, E peak epibromohydrin, alpha
  • a covalently bonded surface crosslinked structure By using such an organic crosslinking agent, a covalently bonded surface crosslinked structure can be formed.
  • These surface cross-linking agents may be used alone or in combination of two or more.
  • polyhydric alcohols are preferred because they can improve the hydrophilicity of the surface of the water-absorbent resin particles, which is highly safe.
  • the amount of the surface cross-linking agent used is from 0.001 to 100 parts by mass of the solid content of the water-absorbent resin particles.
  • Water may be used in the mixing of the surface cross-linking agent and the water-absorbing resin particles.
  • the amount of water used is more preferably in the range of 1 to 5 parts by mass, preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the water-absorbent resin particles.
  • a hydrophilic organic solvent or a third substance may be used as a mixing aid.
  • a hydrophilic organic solvent for example, lower alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isopropyl alcohol, and t-butyl alcohol; ketones such as acetone Ethers such as dioxane, tetrahydrofuran, methoxy (poly) ethylene glycol; ⁇ —force prolatatam, ⁇ , ⁇ ⁇ ⁇ amides such as dimethylformamide; snoreoxides such as dimethyl sulfoxide; ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, triethylene glycol, Tetraethylene dallicol, polyethylene glycol, 1,3 propylene diol, dipropylene glycol, 2, 2, 4 trimethyl 1,3 pentanediol, polypropylene glycol Glycerin, polyglycerin, 2 butene 1,4-diol, 1,
  • the amount of the hydrophilic organic solvent used is preferably 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the solid content of the water-absorbent resin particles, although it depends on the type, particle size, water content, etc. of the water-absorbent resin particles. More preferably in the range of 0.1 to 5 parts by weight.
  • an inorganic acid, an organic acid, a polyamino acid, or the like shown in US Pat. No. 5,610,208 may be present as the third substance.
  • These mixing aids may act as surface cross-linking agents, but those that do not reduce the water absorption performance of the water-absorbent resin particles after surface cross-linking are preferred.
  • volatile alcohols having a boiling point of less than 150 ° C are volatilized during the surface cross-linking treatment, so it is desirable that no residue remains.
  • non-crosslinkable water-soluble organic bases preferably, alkali metal salts, ammonium salts, alkali metal hydroxides, and Ammonia or its hydroxide
  • non-reducing alkali metal salt pH buffer preferably bicarbonate, dihydrogen phosphate, hydrogen phosphate, etc.
  • the mixing method of mixing the water-absorbent resin particles and the surface cross-linking agent is, for example, by immersing the water-absorbent resin particles in a hydrophilic organic solvent and, if necessary, dissolving in water and Z or a hydrophilic organic solvent.
  • Examples thereof include a method of mixing the dissolved surface cross-linking agent, and a method of directly mixing water and Z or a surface cross-linking agent dissolved in Z or a hydrophilic organic solvent by spraying or dropping.
  • the heating temperature is preferably 40 ° C or more and 250 ° C or less, depending on the surface cross-linking agent used, and more preferably 150 ° C or more and 250 ° C or less.
  • the heating time is preferably 1 minute to 2 hours, more preferably 5 minutes to 1 hour.
  • the heating method is, for example, European Patent No. 530517, European Patent No. 603292, International Publication No. 95Z05856 Pamphlet. Etc., and a method of further heating the water-absorbent resin particles after drying.
  • the water-absorbent resin particles heated for the surface cross-linking treatment may be lightly bound to each other, the above-mentioned disintegration is necessary to break this binding. It may be treated. Even if the particle size is once adjusted by classification or the like before the surface cross-linking treatment, the particle size may be changed by the surface cross-linking treatment, so the classification treatment may be performed again. . That is, the water-absorbent resin after the surface crosslinking treatment contains aggregates and fine powders generated during the surface crosslinking treatment.
  • the aggregates generated during the surface crosslinking treatment are crushed and classified, or the surface crosslinking treatment is performed. In this case, it is necessary to classify the fine powder generated during the agglomeration and the crushing of the aggregates.
  • the type of cooling device used at this time is not limited.
  • the water-absorbent resin can be cooled with a twin-shaft agitator or the like whose inner wall and other heat transfer surfaces are cooled with water at about 35 ° C. .
  • the pulverization may be performed by using a normal pulverizer, for example, using a knife cutter set pulverizer such as a flash mill.
  • the apparatus for performing classification is not particularly limited as long as it is a normal classifier, and for example, a vibration sieve or an air classifier can be used. You may refer to what has already been mentioned about this crushing and classification.
  • the greatest feature of the water-absorbent waving particles in the present invention is that the water-absorbent waving particles have a portion containing the first water-soluble polyvalent metal salt and a sea island having a portion containing the first water-soluble polyvalent metal salt. It has a structure (micro domain-site binding structure). That is, it has a structure in which the first water-soluble polyvalent metal salt is localized inside the water-absorbent resin particles. In other words, the ion-bonded cross-linked structure of the first water-soluble polyvalent metal salt by the polyvalent metal is localized (dotted) inside the water-absorbent resin particles.
  • EMA electron probe microanalyzer
  • the first water-soluble polyvalent metal salt As a method for allowing the first water-soluble polyvalent metal salt to localize and exist inside the water-absorbent resin particles, for example, as described later, it has an internal cross-linking structure, It is exemplified that the water-absorbent resin particles containing the first water-soluble polyvalent metal salt are contained in the water-absorbent resin particles not containing the water-soluble polyvalent metal salt of 1.
  • the water-absorbent resin particles used in the present invention have, for example, a covalently crosslinked structure as an internal crosslinked structure and an ionic crosslinked structure by the first water-soluble polyvalent metal salt. Is formed. Furthermore, a covalently linked surface cross-linked structure is also formed on the surface of the water-absorbent resin particles. In particular, an internal cross-linked structure of the first water-soluble polyvalent metal salt is localized inside the water-absorbent resin particles (sea-island structure).
  • the internal cross-linked structure by the first water-soluble polyvalent metal salt is localized inside the water-absorbent waving particles, in which case (without the sea-island structure,
  • the water-absorbing agent is given water-absorbing properties such that the water-soluble content is small and the water-holding capacity during pressurization is excellent.
  • the water-absorbent resin particles used in the present invention suppress elution of soluble components by ionic cross-linking within the water-absorbent resin, so that, for example, the surface of the diaper is smooth. .
  • the surface of the water-absorbent resin particles is surface-crosslinked, the internal gel strength is increased.
  • the water-absorbent rosin particles are improved in liquid permeability due to surface cross-linking, so that the liquid can be taken in well.
  • the water-absorbent resin particles have a high AAPZCRC, and therefore have a high holding capacity under pressure with respect to the water absorption amount that can be held. For this reason, liquid return (wet back) is also reduced.
  • the major axis of the portion containing the first water-soluble polyvalent metal salt in the sea-island structure is 10 ⁇ m or more. More preferably. Thereby, the effect at the time of forming a sea-island structure becomes large. Therefore, it is possible to improve the properties of the water-absorbing resin.
  • the major axis can be measured, for example, by the following method. First, the water-absorbing resin particles are embedded in epoxy resin and then hardened. After that, we will use the 800th and 1500th emery papers. This surface projection is performed so that a cross-section passing through the center of the water-absorbent resin particles appears.
  • the cross section of the water-absorbent resin particles is analyzed by an electron beam microanalyzer (for example, product name: EPMA-161 manufactured by Shimadzu Corporation) Observe with 0). Thereby, the part containing a polyvalent metal can be specified.
  • the conditions for the electron microanalyzer are as follows: the applied voltage is 15 kV, the sample current is 50 nA, and the beam size is 1 ⁇ m . In this way, the major axis can be obtained.
  • FIG. 8 and FIG. 9 are diagrams showing a cross section of the water-absorbent rosin particles by an electron beam microanalyzer.
  • the black part is epoxy resin and the gray part is water-absorbing resin particles.
  • the white portion present in the water-absorbing resin particles is the first water-soluble polyvalent metal salt (in the drawing, aluminum sulfate).
  • the first water-soluble polyvalent metal salt is present non-uniformly in the water-absorbent cocoon particles.
  • the water-absorbent resin particles in Fig. 8 have a portion containing aluminum sulfate having major diameters of 84 m, 38 m, and 18 ⁇ m.
  • the water-absorbent resin particles in FIG. 9 have portions containing aluminum sulfate having major axes of 41 m, 28 ⁇ m, and 18 ⁇ m.
  • the water-absorbent resin particles used in the present invention are coated with a second water-soluble polyvalent metal salt having at least a partial strength of the cross-linked site by the surface cross-linking agent. That is, an ionic crosslink is further formed on the surface of the water-absorbent rosin particles surface-crosslinked by a covalent crosslink. As a result, part or all of the surface of the surface-crosslinked water-absorbing resin particles is further surface-crosslinked with the second water-soluble polyvalent metal salt. For this reason, the above-mentioned water absorption characteristic becomes higher.
  • the first water-soluble polyvalent metal salt is finally a water-soluble polyvalent metal salt that is substantially contained inside the water-absorbent resin particles.
  • the first water-soluble polyvalent metal salt forms a sea-island structure inside the water-absorbent resin particles.
  • the first water-soluble polyvalent metal salt is preferably present within 20 ⁇ m or more, more preferably 40 ⁇ m or more, from the surface of the water-absorbent resin particles.
  • the second water-soluble polyvalent metal salt is finally a water-soluble polyvalent metal salt substantially contained on the surface of the water-absorbent resin particles.
  • the second water-soluble polyvalent metal salt is preferably present within 20 m from the surface of the water-absorbent mortar particles.
  • substantially contained in the surface of the water-absorbent resin particles is contained in 50% or more, preferably 70% or more, more preferably 90% or more of the surface of the water-absorbent resin particles.
  • the "water-soluble polyvalent metal salt" in the first water-soluble polyvalent metal salt and the second water-soluble polyvalent metal salt is a polyvalent metal at an arbitrary pH within the range of ⁇ 1-12.
  • An ion can be dissolved in an aqueous solution, and can be present in an aqueous solution of lOOg, preferably at least 1 ppm, more preferably at least 10 ppm.
  • the first water-soluble polyvalent metal salt and the second water-soluble polyvalent metal salt are more preferably trivalent and Z or tetravalent metal salts.
  • water-soluble polyvalent metal salt when the first water-soluble polyvalent metal salt is not distinguished from the second water-soluble polyvalent metal salt, it is simply referred to as “water-soluble polyvalent metal salt”.
  • Examples of the trivalent water-soluble polyvalent metal salt that can be used in the present invention include aluminum chloride, polysalt-aluminum, aluminum sulfate, aluminum nitrate, potassium bissulfate aluminum, and sodium bissulfate.
  • Iron (III) Chloride, Chloride Cerium (III), Ruthenium Chloride (III), Yttrium Chloride (III), Chloride Chloride (III) such as aluminum, iron, cerium, ruthenium, yttrium, or chromium chloride, sulfate, nitrate, pers
  • the tetravalent water-soluble polyvalent metal salt that can be used in the present invention includes zirconium sulfate, 6-sodium zirconium fluoride, zirconium carbonate ammonium, potassium carbonate carbonate, carbonate carbonate.
  • zirconium sulfate 6-sodium zirconium fluoride
  • zirconium carbonate ammonium potassium carbonate carbonate
  • carbonate carbonate examples include sodium zirconium, titanium sulfate, zinc oxide, and synthetic zeolite.
  • these water-soluble polyvalent metal salts are preferably salts having water of crystallization from the viewpoint of solubility in an absorbing solution such as urine.
  • Particularly preferred are aluminum compounds (aluminum salts), among which aluminum chloride, polyaluminum chloride, aluminum sulfate, aluminum nitrate, potassium aluminum bissulfate, sodium bissulfate aluminum, potassium myo- An aqueous solution of aluminum sulfate, in which aluminum sulfate is preferable, and aluminum sulfate, in which ammonium myoban, sodium myoban and sodium aluminate are preferable, can be most suitably used. These may be used alone or in combination of two or more. Note that the first water-soluble polyvalent metal salt and the second water-soluble polyvalent metal salt are the same. May be different.
  • the first inorganic compound and the second inorganic compound that can be used in addition to the first water-soluble polyvalent metal salt and the second water-soluble polyvalent metal salt include, for example, hydrophilic Mention may be made of inorganic acids such as morphous silicas, mineral products and other polyvalent metal salts.
  • hydrophilic amorphous silicas include dry method: Reolosil QS-20, manufactured by Tokuyama Corporation, precipitation method: DEGUSSA Sipernat 22S, Sipernat 2000, and the like.
  • the mineral product include talc, kaolin, fullerite, bentonite, activated clay, barite, natural wasphaltam, strontium ore, ilmenite and perlite.
  • polyvalent metal salts examples include, for example, a calcium oxide / aluminum oxide / magnesium oxide complex (for example, Attagel # 50 manufactured by ENGELHARD), an acid / aluminum / acid aluminum complex.
  • inorganic acid compounds such as an acid / key / acid / magnesium complex), acid titanium, zinc oxide, and synthetic zeolite. Note that those exemplified in US Pat. No. 5164459 can also be used as the first inorganic compound and the second inorganic compound. Note that the first inorganic compound and the second inorganic compound may be the same or different.
  • the content of the first water-soluble polyvalent metal salt contained in the water-absorbent resin particles is 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water-absorbent resin particles.
  • the content of the second water-soluble polyvalent metal salt is 0.001 to 4% by mass with respect to 100 parts by mass of the water-absorbent resin particles.
  • the content of the soluble polyvalent metal salt is preferably less than the content of the second water-soluble polyvalent metal salt. If the content of the first water-soluble polyvalent metal salt is higher than the content of the second water-soluble polyvalent metal salt, the water absorption ratio may decrease.
  • the ratio of the first water-soluble polyvalent metal salt to the second water-soluble polyvalent metal salt is 1:10 to 10:11. It is particularly preferable that the ratio is 1: 7 to 10:13, and it is particularly preferable that the ratio is 1: 5 to 10:17.
  • the water-absorbent resin particles used in the present invention preferably have a logarithmic standard deviation ( ⁇ ) force O. 20 to 0.45 of the particle size distribution, more preferably 0.27 to 0.43, and most preferably. Is between 0.30 and 0.40.
  • the logarithmic standard deviation ( ⁇ ⁇ ) of the particle size distribution is a numerical value indicating the spread of the particle size distribution. The smaller the logarithmic standard deviation ( ⁇ ⁇ ) value of the particle size distribution, the narrower the particle size distribution. If the logarithmic standard deviation ( ⁇ ) of the particle size distribution is less than 0.20, the particle size distribution is too narrow and the balance between liquid diffusion and liquid permeability and capillary force may be deteriorated. If it exceeds 0.45, there may be a problem in handling, or the balance between liquid diffusion and liquid permeability and capillary force may be deteriorated.
  • the water-absorbent resin particles having such a particle size are water-absorbent resin particles obtained by aqueous solution polymerization.
  • a water-absorbent resin particle having a particle size of 300 m or less (preferably 200 m or less, and more preferably 150 m or less) (water-absorbing resin particles) is granulated and used. It is also possible to use water-absorbent resin particles in which finely pulverized granules are partially mixed with irregularly pulverized primary particles obtained by pulverization.
  • the water-absorbent fine particles pass through a sieve having an opening of 300 m (preferably 200 m, more preferably 150 m). It is preferred that it is as large as possible.
  • a water-absorbing agent having further excellent absorption characteristics such as water absorption speed and capillary absorption capacity can be obtained.
  • the mixing amount of the granulated fine powder is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and further preferably 15% by mass or more.
  • the water-absorbent resin particles used in the present invention are preferably granulated particles (granulated particles). Yes. Thereby, the granulated particles surely contain the covalently bonded internal cross-linked structure and the ion-bonded cross-linked structure by the first water-soluble polyvalent metal salt. In other words, the first water-soluble polyvalent metal salt can be localized inside the granulated particles.
  • the granulated particles are, for example, water-absorbent fine particles (fine powder) having a covalently bonded internal cross-linked structure and a water-absorbing water having an ion-bonded internal cross-linked structure by the first water-soluble polyvalent metal salt. It can be obtained by granulating a mixture of fine particles (fine powder).
  • the water-absorbent resin particles used in the present invention have a centrifuge retention capacity (CRC), preferably 5
  • the upper limit is not particularly limited, but is preferably 100 (gZg) or less, more preferably 70 (gZg) or less, and still more preferably 50 (gZg) or less. If the centrifuge retention capacity (CRC) is less than 5 (gZg), the amount of absorption is too small and it is not suitable for the use of sanitary materials such as omgu. Further, when the centrifuge retention capacity (CRC) is larger than 60 (gZg), particularly when it is larger than 100 (gZg), there is a possibility that a water-absorbing agent having excellent liquid permeability cannot be obtained.
  • the water absorbent resin particles used in the present invention have an absorption power (AAP) force with respect to a pressure of 4.83 kPa, preferably 5 (gZg) or more, more preferably 10 (gZg) or more, and still more preferably. It is 15 (gZg) or more, more preferably 18 (gZg) or more, further preferably 20 (gZg) or more, and particularly preferably 22 (gZg) or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but is preferably 50 (gZg) or less. 4. If the absorption capacity (AAP) for pressure of 83kPa is less than 5 (gZg), it may not be possible to obtain a water-absorbing agent with excellent liquid permeability.
  • the water-absorbent resin particles used in the present invention have a saline flow conductivity (SFC), preferably 10 (
  • X 10 _7 'cm 3 's' g _1 or more, more preferably 30 (X 10 _7 'cm 3 's'g _1 ) or more, more preferably 40 (X 10 _7 'cm 3 ' s) 'g _1 ) or more, more preferably 50 (X 10 _7 ' cm 3 • 'is a g _1) or more, more preferably 100 (X 10 _7' s is cm 3 's' g _1) above.
  • the upper limit is not particularly limited, but is preferably 200 0 (X 10 " 7 -cm 3 -s -g _1 ) or less.
  • Saline flow conductivity (SFC) force ⁇ 0 (X 10" 7 -cm 3 • If it is less than s′g_1 ), even if a water-soluble polyvalent metal salt is added, the liquid permeability may not
  • the water-absorbent resin particles used in the present invention preferably have a water-soluble content of 35% by mass or less, more preferably 25% by mass or less, and still more preferably 15% by mass or less.
  • a water-soluble content of 35% by mass or less, more preferably 25% by mass or less, and still more preferably 15% by mass or less.
  • the gel strength is weak and the liquid permeability may be poor.
  • absorption characteristics (such as CRC and AAP) may deteriorate over time when used for a long time in the mommu.
  • the water-absorbent resin particles as described above are the main component of the water-absorbing agent of the present invention.
  • the content of the water-absorbent resin particles as the main component is preferably at least 10% by mass, more preferably 50% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, and most preferably. Or 100% by mass (that is, the water-absorbing agent also has the ability to absorb water-absorbing particles).
  • the water-absorbent resin particles as the main component have at least an internal cross-linked structure in which a covalent cross-linked structure and an ionic cross-linked structure by the first water-soluble polyvalent metal salt are formed, and In addition, it has a covalently bonded surface cross-linked structure, and further, the first water-soluble polyvalent metal salt is localized inside the water-absorbent resin particles (the water-absorbent bottle having a sea-island structure). Including fat particles). That is, as shown in the examples described later and FIG. 4, at least the water-absorbent resin particles of Example 2 are included! /, Even if they contain the water-absorbent resin particles of Example 1. Or a mixture thereof.
  • the content of the water-absorbent resin particles having a sea-island structure is 10% by mass to 100% by mass and does not have such a sea-island structure (internal (The first water-absorbing resin particles are not interspersed), the content of the water-absorbing resin particles is 0% by mass to 90% by mass, and the total content of these water-absorbing resin particles is 80% by mass. % Or more is preferable.
  • the water-absorbent resin particles include at least the water-absorbent resin particles of any of Examples 1 to 4, the water-absorbent resin particles of Comparative Examples 1 to 3 are also included. Even if it contains Good. As a result, it is possible to provide a water-absorbing agent that is superior to conventional water-absorbing agents in terms of liquid permeability with a small amount of water-soluble component and excellent in water-holding ability during pressurization.
  • the method for producing a water-absorbing agent according to the present invention is a method for producing a water-absorbing agent containing the water-absorbing rosin particles as described above, and includes the following steps (A) and (B).
  • (B) A step of incorporating the surface-treated water-absorbent resin fine particles into the surface-treated water-absorbent resin particles.
  • the method for producing a water-absorbing agent according to the present invention includes the following step (C).
  • the method for producing a water-absorbing agent according to the present invention includes the following steps (a) to (c).
  • (A) to (C) does not contain the first water-soluble polyvalent metal salt of (A) to (C) which is not surface-treated water-absorbent rosin particle force (&) to (ji)! It is a fat particle.
  • (A) ⁇ (C) surface treated The water-absorbent resin particles do not contain (a) to (c) the first water-soluble polyvalent metal salt! /, Water-absorbent resin particles.
  • the water-absorbent resin particles having an internal cross-linked structure are formed. Since this step is performed in the presence of a covalent crosslinking agent, the resulting water-absorbent resin particles have a covalent crosslinking structure. Note that the water-absorbent resin particles in the step (a) do not contain the first water-soluble polyvalent metal salt. Further, as the covalent crosslinking agent, the above-mentioned internal crosslinking agent can be suitably used.
  • the water-absorbent resin particles containing the first water-soluble polyvalent metal salt are contained inside the water-absorbent resin particles not containing the first water-soluble polyvalent metal salt. Let As a result, an ion-bonded cross-linked structure is formed inside the water-absorbent resin particles by polyvalent metal ions derived from the first water-soluble polyvalent metal salt. In the step (b), a part of the first water-soluble polyvalent metal salt may be present on the surface of the water-absorbent resin.
  • the water absorbing resin particles having an internal cross-linked structure having a covalent cross-linked structure and an ionic bond cross-linked structure are obtained by the steps (a) and (b).
  • the first water-soluble polyvalent metal salt is localized and present inside the water-absorbent resin particles by the step (b). That is, a sea-island structure having a portion containing the first water-soluble polyvalent metal salt and a portion not containing the first water-soluble polyvalent metal salt is formed inside the water-absorbent resin particles by the ion-bonded cross-linked structure with polyvalent metal ions.
  • ion-bonded cross-linked structures with polyvalent metal ions are scattered inside the water-absorbent resin particles.
  • an ion-bonded cross-linked structure of polyvalent metal ions is not uniformly formed (non-localized) inside the water-absorbent resin particles, and is unevenly distributed inside the water-absorbent resin particles. It is formed (localized).
  • the step (a) is not performed in the presence of the first water-soluble polyvalent metal salt. This is because when the above step (a) is performed in the presence of the first water-soluble polyvalent metal salt, the first water-soluble polyvalent metal salt is not localized inside the water-absorbent particles. This is because they exist uniformly. However, if the first water-soluble polyvalent metal salt can be non-uniformly present inside the water-absorbent resin particles, the step (a) is carried out in the presence of the first water-soluble polyvalent metal salt. You may go.
  • step (c) the water absorption obtained through the steps (a) and (b) Crosslinks are formed in the vicinity of the surface of the resin particles (water-absorbent resin particles containing the first water-soluble polyvalent metal salt therein).
  • the water-absorbent resin particles obtained by the above steps (a) to (c) have an internal cross-linked structure having a covalent bond cross-linked structure and an ionic bond cross-linked structure, and the water absorbable This is a structure having a surface cross-linking structure having a covalent cross-linking structure on the surface of the resin particles.
  • the water-absorbing resin particles are localized in the water-absorbing resin particles (sea-island structure).
  • Such water-absorbent rosin particles give the water-absorbing agent the water-absorbing property of being excellent in liquid permeability with a small amount of water-soluble component and excellent in water retention capacity during pressurization.
  • step (d) It is preferable to have a step of adding a second water-soluble polyvalent metal salt to the surface of the water-absorbent resin particles obtained in the step (c).
  • step (d) a part of the surface cross-linked sites of the water-absorbent resin particles surface-crosslinked by the step (c) are coated with the second water-soluble polyvalent metal salt. That is, an ion-bonded crosslinked structure by the second water-soluble polyvalent metal salt is further formed on at least a part of the surface-crosslinked water-absorbent resin particle surface. That is, the surface cross-linked structure of the water-absorbent resin particles has an ionic bond cross-linked structure in addition to the covalent bond cross-linked structure. Thereby, said absorption characteristic can further be improved.
  • the surface of the particles is obtained by adding the second water-soluble polyvalent metal salt to the surface-crosslinked water-absorbent particles obtained in the step (c). Any method can be used as long as a cross-linked structure of the second water-soluble polyvalent metal salt is formed in the vicinity.
  • the first water-soluble polyvalent metal salt and the second water-soluble polyvalent metal salt are preferably water-soluble polyvalent metal salts having trivalent and Z or tetravalent valences. Yes, in powder form.
  • the water-absorbing agent produced in the present invention is used as an absorbent material for sanitary materials such as diapers, it is preferable to select a water-absorbing agent that does not color and has low toxicity to the human body.
  • the first water-soluble polyvalent metal salt and the second water-soluble polyvalent metal salt may be the same or different.
  • a water-soluble polyvalent metal salt that can be dissolved in pure water at room temperature at a concentration of 5% by mass or more is selected. I prefer More preferably 10% by mass or more, and still more preferably 20% by mass or more can be selected and used.
  • the water-soluble polyvalent metal salt that can be used in the present invention may be in the form of particles, and the particle diameter thereof is smaller than the particle diameter of the water-absorbent resin particles from the viewpoint of mixing properties.
  • the mass average particle diameter is preferably 500 ⁇ m or less, more preferably 400 ⁇ m or less. From the viewpoint of performance, it is more preferable that the particles contain particles of 150 m or less in an amount of 20% by mass or more, and most preferably particles containing 30% by mass or more based on the total amount of the water-soluble polyvalent metal salt. .
  • the water-soluble polyvalent metal salt is preferably mixed with the water-absorbent resin particles as an aqueous solution.
  • the aqueous solution should have a concentration of 50% by mass or more with respect to the saturated concentration.
  • the concentration is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, further preferably 80% by mass or more, and particularly preferably 90% by mass or more. Of course, it may be used at a saturated concentration.
  • the water-absorbing agent obtained by the present invention comprises the first water-soluble polyvalent metal salt and the second water-soluble polyvalent metal with respect to 100 parts by mass of the water-absorbent resin particles that are the main components of the water-absorbing agent.
  • the total amount of the salt is preferably 0.002 to 5 parts by mass, more preferably 0.01 to 5 parts by mass, and still more preferably 0.1 to 2 parts by mass.
  • the first water-soluble polyvalent metal salt is in the range of 0.001 to 1 part by mass
  • the second water-soluble polyvalent metal salt is 0.001 to 4 parts by mass. Within range. Further, as described above, the content of the first water-soluble polyvalent metal salt is less than the content of the second water-soluble polyvalent metal salt.
  • the first water-soluble polyvalent metal salt is 0.1 to 2 parts by mass. Within range.
  • water-soluble polyvalent metal salts are not preferable in that they are less than the allowable minimum value, and the intended improvement in liquid permeability and blocking resistance cannot be obtained. If the amount of water-soluble polyvalent metal salt is higher than the maximum allowable value, the absorption characteristics such as CRC and AAP may be inferior.
  • the water-absorbent fine resin particles containing the first water-soluble polyvalent metal salt used in the step (b) have a size capable of permeating through a sieve having an opening of 300 ⁇ m, preferably 200 ⁇ m. Good to be Good. That is, it is preferable to have a step (classification step) of classifying the water-absorbent resin particles containing the first water-soluble polyvalent metal salt before performing the step (b).
  • a step (classification step) of classifying the water-absorbent resin particles containing the first water-soluble polyvalent metal salt before performing the step (b).
  • the water-soluble polyvalent metal salt is uniformly dispersed as a whole in the water-absorbing resin, and at the same time, the sea-island structure is formed, so that the water-soluble polyvalent metal salt is partially unevenly present. Can be made.
  • the classification step includes removing fine powder of, for example, 150 m or less from the water-absorbing agent in each step in the production of the water-absorbing agent (for example, a sizing process such as crushing and classification).
  • the apparatus for performing classification is not particularly limited as long as it is a normal classification apparatus. For example, a vibration sieve, an airflow classifier, a bag filter, or the like can be used.
  • the particle diameter of water-absorbent oil-absorbing particles (granulated and Z or non-granulated) obtained by removing fine powder is preferably ⁇ , preferably ⁇ 100 to 850 ⁇ m, more preferably ⁇ 150 to 850. in the range of ⁇ m, more preferably in the range of 200 to 700 ⁇ m, most preferably in the range of 200 to 600 ⁇ m, and the mass average particle diameter is preferably in the range of 200 to 600 / ⁇ ⁇ , more preferably 200. It is in the range of ⁇ 500 ⁇ m. Further, the logarithmic standard deviation ( ⁇ ⁇ ) of the mass average particle diameter is preferably 0.2 to 0.45.
  • Fine powder having fine particle force is recovered.
  • “Fine particles” refers to those containing 90% by weight or more of particles having a force particle size of 100 to 300 m or less depending on the classification point and classification efficiency.
  • the method of adding the first water-soluble polyvalent metal salt in the water-absorbent resin particles in the step (b) includes a method performed during granulation of the water-absorbent resin, There are methods before and during the polymerization of fats and during Z or during polymerization.
  • Fig. 3 is a schematic diagram of a method carried out during granulation of a water-absorbent coagulant.
  • this method includes, for example, a water-absorbent resin particle (fine powder) that does not contain the first water-soluble polyvalent metal salt and a water-absorbent resin resin that contains the first water-soluble polyvalent metal salt.
  • Granulate by mixing fine particles (fine powder).
  • the water-absorbent particles having a sea-island structure are formed by subsequent drying and pulverization.
  • surface cross-linking treatment is performed with an organic cross-linking agent in the vicinity of the surface of the water-absorbent resin particles having the sea-island structure.
  • the second water-soluble Add polyvalent metal salt is performed as a result, water-absorbent resin particles coated with the second water-soluble multivalent metal salt are formed on the surface of the water-absorbent resin particles that are surface-crosslinked.
  • the first water-soluble polyvalent metal The water-absorbent fine resin particles containing salt are preferably 5% by mass to 50% by mass, more preferably 10% by mass to 40% by mass, and more preferably 15% by mass to 30% by mass. Is particularly preferred. That is, the first water-soluble polyvalent metal salt is not included! /, The water-absorbent fine particles: The water-absorbent fine particles containing the first water-soluble polyvalent metal salt are 50:50 to 95: 5 It is preferable. By setting it in such a range, the obtained granulated particles have a structure in which the first water-soluble polyvalent metal salt is localized more inside.
  • FIG. 4 is a diagram showing a method of performing the step (b) before the polymerization in the step (a) and during Z or during the polymerization.
  • the first water-soluble polyvalent metal salt is added before and during the polymerization of the water-soluble unsaturated monomer in the step (a) or during the polymerization. That is, the water-absorbent fine resin particles containing the first water-soluble polyvalent metal salt before and during the polymerization of the monomer (water-soluble unsaturated monomer) in the presence of the covalent crosslinking agent.
  • the water-absorbing resin particles containing the first water-soluble polyvalent metal salt and the water-absorbing resin particles not containing the first water-soluble polyvalent metal salt are mixed.
  • Subsequent drying and pulverization form water-absorbent rosin particles having a sea-island structure.
  • the treatment after the formation of the water-absorbent resin particles having a sea-island structure is the same as in FIG.
  • water-absorbent resin particles having a structure (sea island structure) in which the first water-soluble polyvalent metal salt is localized inside the particles can be formed.
  • the method of FIG. 4 may actually include a structure in which the first water-soluble metal salt is delocalized (present uniformly).
  • step (b) is carried out by adding a water-containing gel-like water absorbent resin having a water content of 20% by mass or more (preferably 30% by mass or more and 100% by mass or less) and the first water-soluble polyvalent metal salt. It is carried out by mixing (mixing) with the water-absorbing fine resin particles. Subsequent drying and pulverization form water-absorbent rosin particles having a sea-island structure.
  • the first water-soluble polyvalent metal salt is uniformly dispersed as a whole inside the water-absorbent resin, and at the same time, by forming a sea-island structure, the first water-soluble polyvalent metal salt is partially uneven.
  • a valent metal salt can be present.
  • the treatment after the formation of the water-absorbent resin particles having a sea-island structure is the same as in FIGS.
  • FIG. 7 (a) is a schematic view of a cross-section of the water-absorbent resin particles having a sea-island structure obtained by the treatment of Figs. 3 to 6, and Fig. 7 (b) is a diagram of Fig. 7 (a).
  • FIG. 4 is a schematic view of a cross section of a water-absorbent resin particle in which a part of the surface of the water-absorbent resin particle is coated with a second water-soluble polyvalent metal salt.
  • the water-absorbent resin particles obtained by the treatments in Figs. 3 to 6 have a sea-island structure in which the first water-soluble polyvalent metal salt is scattered inside (Fig. 7 ( a), FIG. 7 (b)), and a part of the particle surface is coated with the second water-soluble polyvalent metal salt (FIG. 7 (b)).
  • the water-absorbing agent of the present invention contains a granulated product of water-absorbent resin particles or has a granulated force of the water-absorbent resin particles.
  • This granulated product has already undergone surface cross-linking treatment and has already undergone surface cross-linking treatment with fine powder of water-absorbing water-absorbent (surface-treated! Water-absorbing oil-absorbent particles)! It is formed by granulating fine particles of water-absorbent rosin (surface-treated water-absorbent rosin particles).
  • this granulated product is a method in which a fine powder of water-absorbent rosin that has not yet undergone a surface treatment and a fine powder of water-absorbent rosin that has already undergone a surface crosslinking treatment are mixed in advance! Can be manufactured.
  • the fine powder before surface crosslinking and the fine powder after surface crosslinking each contain a water-soluble unsaturated monomer.
  • the resulting cross-linked polymer is subjected to surface cross-linking treatment to obtain a water-absorbent resin as a product. It may be obtained from separate steps in all the steps or may be obtained from a common step. It may be a thing.
  • These fine powders can also be obtained from a bag filter provided in each device such as a heat treatment apparatus or a product hopper that uses only fine powders that can obtain the above-mentioned pulverization 'breaking' classification process power.
  • a fine powder before surface cross-linking and a fine powder after surface cross-linking are granulated and mixed, or a fine particle before surface cross-linking is mixed.
  • a method of granulating a mixture of powder and fine powder after surface crosslinking From the viewpoint of the mechanical strength of the granulated product and the simplicity of the process, the latter method, ie, the method of granulating after mixing the fine powder before surface crosslinking and the fine powder after surface crosslinking is preferred.
  • the fine powder before surface cross-linking and the fine powder after surface cross-linking can be mixed by introducing both into a hopper tank that is not particularly limited. When mixing, it can also be stirred. Moreover, both can also be introduce
  • the above-mentioned method for producing the fine granulated product can be applied.
  • the granulation of fine powder is preferably performed in the presence of water. More preferably, granulation is performed by adding an aqueous liquid to a mixture of fine powder before surface crosslinking and fine powder after surface crosslinking.
  • the aqueous liquid is not limited to water, and may contain various water-soluble or water-dispersible binders, polyvalent metal salts, and various surface cross-linking agents used in the surface cross-linking treatment described above.
  • One of the preferred embodiments of the present invention is a polyvalent metal salt such as aluminum (water-soluble A fine powder of water-absorbent rosin particles in the presence of a polyvalent metal salt).
  • a polyvalent metal salt such as aluminum
  • water-absorbent resin particles that are a granulated product with further improved mechanical strength can be obtained.
  • the yield of the granulated product can be improved.
  • the polyvalent metal salt such as aluminum may be added at the time of granulation, but the fine powder before granulation may already contain the polyvalent metal salt.
  • the polyvalent metal salt is included in the fine powder before granulation. be able to.
  • the granulated product of the water-absorbing resin particles may be included in the water-absorbing agent as it is to produce a product, or may be recycled to the manufacturing process of the water-absorbing agent.
  • the granulated product of the water-absorbing resin particles is used as it is as a product, for example, it is preferably dried, pulverized and further classified after granulation.
  • the method of drying 'pulverization' classification the above-mentioned method of drying / pulverization 'classification can be employed as it is.
  • Absorption power against pressure of 07 kPa is in the range of 10-40 (gZg), preferably 15-35 It is in the range of (gZg). 2. If the absorbency against pressure of 07 kPa (AAP2) is less than 10 (gZg), the amount of return may increase when used for sanitary materials such as omuts, and urine may leak easily.
  • Such a granulated product of water-absorbent rosin particles has the following uses.
  • the first use is to recycle as one of the raw materials in the manufacturing process of water-absorbent resin particles or water-absorbing agent
  • the second use is to make the product used for the water-absorbing agent as it is. is there.
  • the first use is related to the above recycling. In other words, it still has undergone surface crosslinking treatment! / Absorptive water-absorbent resin (surface-treated! A granulated product of water-absorbent resin particles obtained by granulating fine particles of (surface-treated water-absorbent resin particles) and the process of producing water-absorbent resin particles or water-absorbing agent! Adding to the stage system.
  • Absorptive water-absorbent resin surface-treated! A granulated product of water-absorbent resin particles obtained by granulating fine particles of (surface-treated water-absorbent resin particles) and the process of producing water-absorbent resin particles or water-absorbing agent! Adding to the stage system.
  • the step of adding the granulated product includes 1 in the production process of water-absorbent rosin particles or water-absorbing agent
  • a monomer aqueous solution preparation step, a polymerization step, a drying step, a pulverization 'disintegration' classification step, a surface treatment step, a storage step and the like can be mentioned. It can also be added in the transportation step of each step.
  • a water-absorbing coconut resin granulated product can be added to the water-absorbent coconut resin non-granulated product as a final product.
  • aqueous monomer solution before polymerization, added to a gel during or after polymerization, added in a pulverization step, or added to a surface crosslinking agent mixing step. can do.
  • it is not always necessary to dry and pulverize the water-absorbent resin granulated product, and it can be added as a granulated product mixed with an aqueous liquid.
  • the second use is as a final product.
  • the granulated product of the water-absorbing resin particles can be used as it is, as long as the particle diameter is adjusted within a predetermined range. However, as described below, it is preferably used by mixing with a non-granulated product of water-absorbent resin particles. Even if the granulated product of the water-absorbent resin particles is used alone, the vicinity of the particle surface may be further subjected to a crosslinking treatment if necessary.
  • the water-absorbing agent according to the present invention may be a water-absorbing resin composition containing water-absorbing resin particles.
  • the use as a final product relates to this water-absorbent rosin composition.
  • the granulated product of the water-absorbent resin particles is adjusted in size by classification.
  • the granulated product of water-absorbent rosin particles preferably contains particles in the range of 150 to 850 m, more than 98% by weight (preferably 99% by weight) so as to contain particles in the range of 100 to 850 m.
  • the weight average particle diameter is 200 to 500 m
  • the logarithmic standard deviation ( ⁇ ⁇ ) of the mass average particle diameter is 0.2 to 0.45. That power S is preferable.
  • the surface vicinity of the water-absorbent resin particles is further subjected to a crosslinking treatment.
  • a part of the surface-crosslinked water-absorbing resin particles is coated (surface-crosslinked) with the second water-soluble polyvalent metal salt.
  • an aqueous solution containing the second water-soluble polyvalent metal salt it is preferable to add an aqueous solution containing the second water-soluble polyvalent metal salt at least at any stage before, during, or after surface crosslinking with an organic crosslinking agent. .
  • a method of dry blending the second water-soluble polyvalent metal salt a method of dry blending the second water-soluble polyvalent metal salt and adding an appropriate binder, or a second water-soluble polyvalent metal salt It can also be carried out by a method of thermally fusing a metal salt.
  • hydrophilic organic solvent examples include hydrophilic organic solvents that may be used in combination in the above-described surface crosslinking treatment.
  • hydrophilic organic solvents that may be used in combination in the above-described surface crosslinking treatment.
  • the water-absorbing agent obtained by the present invention contains a hydrophilic organic solvent in a range of more than 0 and not more than 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the water-absorbing resin particles that are the main components of the water-absorbing agent. More preferably, it is more than 0 and not more than 0.1 parts by mass, particularly preferably more than 0 and not more than 0.02 parts by mass. By using a hydrophilic organic solvent, it becomes possible to further uniformly mix the water-soluble polyvalent metal salt with the water-absorbent resin particles.
  • Examples of the apparatus for adding the second water-soluble polyvalent metal salt to the water-absorbent waving particles subjected to surface crosslinking treatment in the present invention and then mixing them are, for example, a cylindrical mixer, a screw mixer, and the like. , Screw type extruder, turbulizer, nauter type mixer, V type mixer, ribbon type mixer, double-arm kneader, fluid type mixer, airflow type mixer, rotary disk type mixer, rotary mixer, rolling Examples thereof include a type mixer and a Redige mixer.
  • a mixing method any of a batch method, a continuous method, and a combination thereof can be adopted. Continuous mixing is more preferable from the viewpoint of industrial production.
  • the number of rotations during mixing is not particularly limited, but a number of rotations that does not damage the water-absorbent resin is preferable. Specifically, the range of 1 to 3000 rpm is preferable, more preferably 2 to 500 rpm, and still more preferably 5 to 300 rpm. If it exceeds 3000 rpm, water-absorbent sorbent powder is generated, which is not preferable in that the water absorption characteristics are deteriorated. On the other hand, if it is less than lrpm, the liquid permeability, which is intended to be miscible in 10 minutes, cannot improve the blocking resistance.
  • the powder temperature of the water-crosslinked water-absorbent particles subjected to surface cross-linking before mixing the solution is not particularly limited, but is preferably room temperature to 100 ° C, more preferably 50 to 80 ° C. It is. When the temperature exceeds 100 ° C, the mixing property is lowered, and the intended absorption characteristics cannot improve the blocking resistance.
  • the mixing time when mixing the water-absorbent rosin particles surface-crosslinked with the water-soluble polyvalent metal is not particularly limited, but is preferably 1 second to 20 times. Minutes, more preferably 10 seconds to 10 minutes, and even more preferably 20 seconds to 5 minutes. Even if the mixing time exceeds 20 minutes, it is not possible to obtain an effect commensurate with it, and conversely, there is a risk of causing water-absorbing fat powder.
  • the mixing conditions for obtaining the water-absorbing agent of the present invention are as follows.
  • Surface-crosslinked water-absorbent resin particles have a powder temperature of 50 to 80 ° C, a rotational speed of 5 to 300 rpm, and a mixing time of 20 seconds. ⁇ 5 minutes Most preferred.
  • the mixed water-absorbing agent obtained under these conditions is excellent in handleability and does not cause problems such as adhesion and aggregation. Therefore, a subsequent drying process is required to improve the handling of the water-absorbing agent!
  • the surface of the water-absorbent resin particles is trivalent and Z or tetravalent water-soluble polyvalent in order to exert the effects of the present invention in 10 minutes. It is preferably coated with a metal salt. In addition, it is more preferred that the coating is not a coating of the entire surface of the water-absorbent resin particles. If the entire surface of the water-absorbent resin particles is coated, the entire surface cross-linking by the organic cross-linking agent is covered, so that the absorption rate (for example, centrifuge retention capacity (CRC) and 4.83 kPa pressure absorption) Force (AAP, etc.) may be greatly reduced.
  • the absorption rate for example, centrifuge retention capacity (CRC) and 4.83 kPa pressure absorption
  • Step (c,) can also be performed.
  • a sea-island structure having a portion containing the first water-soluble polyvalent metal salt and a portion not containing the first water-soluble multivalent metal salt is formed inside the water-absorbent cocoon particles containing the first water-soluble polyvalent metal salt.
  • a water-absorbing agent containing water-absorbing resin particles can be produced.
  • the water-absorbing agent obtained by the present invention is formed by localizing an ion-bonded cross-linked structure of the first water-soluble polyvalent metal salt inside the water-absorbent succinic particles having internal cross-linking and surface cross-linking. Therefore, it is a water-absorbing agent that is superior to conventional water-absorbent coagulants in that it has a low water-soluble content and is excellent in liquid permeability and has excellent water retention capability during pressurization. [0178]
  • the water content of the water-absorbing agent obtained by the present invention is preferably less than 10% by mass, particularly preferably less than 5% by mass.
  • the water-absorbing agent obtained by the present invention has a centrifuge retention capacity (CRC) of preferably 5 (gZg) or more, more preferably 10 (gZg) or more, and further preferably 15 (gZg). That is all.
  • the upper limit is not particularly limited, but is preferably 100 (gZg) or less, more preferably 70 (gZg) or less, and even more preferably 50 (gZg) or less.
  • Centrifuge is less than 5 (gZg), the amount of absorption is too small and it is not suitable for the use of sanitary materials such as omgu.
  • the centrifuge retention capacity (CRC) is larger than 100 (gZg), it may not be possible to obtain a water-absorbing agent having excellent liquid permeability.
  • the water-absorbing agent obtained by the present invention has an absorptive power (AAP) with respect to a pressure of 4.83 kPa, preferably 5 (gZg) or more, more preferably 10 (gZg) or more, and further preferably 15 ( gZg) or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but is preferably 50 (gZg) or less. If the absorbency against pressure of 4.83kPa (AAP) is less than 5 (gZg), it may not be possible to obtain a water-absorbing agent with excellent liquid permeability. As a result, for example, when used for omutto, the amount of return, so-called Re-wet, increases, which may cause baby skin roughness.
  • the water-absorbing agent obtained by the present invention has a saline flow conductivity (SFC) force of preferably 10 (
  • X10 _7 'cm 3 's'g _1 or more, more preferably 40 (X10 _7 'cm 3 's'g _1 ) or more, more preferably 100 (10 _7 ' «! 1 3 ' 3 ' 8 _1 ) That's it.
  • the upper limit is not particularly limited, preferably not more than 2000 (X10 _7 'cm 3' s'g _1). If the saline flow conductivity (SF C) is less than 30 (X10 _7 'cm 3 's'g _1 ), even if a water-soluble polyvalent metal salt is added, the liquid permeability may not be improved.
  • the concentration of the water-absorbent resin particles in the core of Ommut is 30% by mass or more, more specifically, 50% by mass or more, the absorption rate of urine becomes slow, which may cause leakage. is there.
  • the water-absorbing agent of the present invention preferably has a 10-minute dust capacity of 200 ppm or less by a Heibach's dust meter.
  • the water-absorbing agent of the present invention is preferably manufactured in a working environment where the dust collection amount is 200 ppm or less.
  • the amount of dust shows the measured value in the Heubach DUSTMETER, measurement mode Tvpel.
  • Such a water-absorbing agent is excellent in low dust properties, and therefore can reduce dust that is a problem in terms of safety and hygiene.
  • the amount of dust that is exposed can be reduced, and the working environment can be improved.
  • a water-absorbing body suitable as an absorbent layer for sanitary materials can be obtained.
  • the water absorbing body is described below.
  • a water absorbent is a molded article that absorbs blood, body fluids, urine, etc., is used for sanitary materials such as disposable diapers, sanitary napkins, incontinence pads, medical pads, and other materials.
  • the material used include cellulose fibers.
  • Specific examples of the cellulose fiber include wood pulp fibers such as mechano-mechanical pulp, chemical pulp, semi-chemical pulp, and dissolved pulp from wood, and artificial cellulose fibers such as rayon and acetate.
  • the cellulose fiber is a wood pulp fiber. These cellulose fibers may contain some synthetic fibers such as nylon and polyester! /.
  • the mass force of the water-absorbing agent obtained by the present invention contained in the water-absorbing body is preferably 20% by mass or more.
  • the mass of the water-absorbing agent obtained by the present invention contained in the water-absorbing body is less than 20% by mass, sufficient effects may not be obtained.
  • the water absorbing agent and the cellulose fiber are dry mixed and then compressed.
  • the temperature range in which compression is preferably performed under heating is, for example, 50 to 200 ° C.
  • methods described in US Pat. No. 5,849,405 and US Patent Application Publication No. 2003Z060112 are also preferably used.
  • the water-absorbing agent obtained by the present invention has excellent physical properties when used in a water-absorbing body, so that the liquid can be taken in quickly, and the remaining amount of liquid on the surface of the water-absorbing body is small. A water absorbing body is obtained.
  • the water-absorbing agent obtained by the present invention has excellent water-absorbing properties, it can be used as a water-absorbing water-retaining agent for various uses.
  • water absorbent water absorbent for absorbent articles such as disposable diapers, sanitary napkins, incontinence pads, medical pads; moss and water substitutes for soil moss substitutes, soil modification improvers, water retention agents, agricultural chemical potency retainers, etc .
  • interior walls Anti-condensation agents for materials, water retention agents for construction such as cement additives; release control agents, cold insulation agents, disposable warmers, sludge coagulants, food freshness preservation agents, ion exchange column materials, sludge or oil dehydrating agents, drying can be used as an agent and humidity control material.
  • the water-absorbing agent obtained by the present invention is particularly preferably used for sanitary materials for absorbing feces, urine or blood, such as disposable diapers and sanitary napkins.
  • the absorbent body When the absorbent body is used as a sanitary material such as a disposable diaper, sanitary napkin, incontinence pad, medical pad, etc., (a) a liquid-permeable top sheet placed adjacent to the wearer's body, ( b) a liquid-impermeable backsheet, located far from the wearer's body and adjacent to the wearer's clothing, and (c) a water absorbent disposed between the topsheet and the backsheet It is preferable to be used in a configuration comprising
  • the water absorber may be composed of two or more layers, or may be used together with a norp layer.
  • the amount of water-soluble components is smaller than that of the conventional water-absorbent greaves. It is possible to provide a water-absorbing agent that is excellent in liquid permeability and excellent in water retention capacity during pressurization. Therefore, high liquid permeability and uniform physical properties can be expressed, and it can be used as a water-retaining agent for various purposes.
  • the water-absorbing agent of the present invention is particularly preferably used for sanitary materials for absorbing feces, urine or blood, such as disposable diapers and sanitary napkins.
  • the water-absorbing agent (water-absorbing oil-absorbing composition) according to the present invention forms a gel block in the sanitary material, and the water-absorbing agent has a small content of fine powder that causes a decrease in liquid permeability.
  • the amount of dust that is dissipated as dust when handling the synthetic resin is small. Therefore, the yield of water-absorbing fat is improved and it is beneficial for occupational safety and health.
  • a water-absorbing agent containing a granulated product of water-absorbent resin particles can be efficiently produced by performing a granulation step.
  • the obtained water-absorbing agent is also excellent in mechanical strength.
  • a granulated product of water-absorbent coagulant is recycled as one of the raw materials, so that it is added without causing mako when adding a recycled product. Can do.
  • this recycling can greatly improve the productivity of water-absorbent resin.
  • the method for producing a water-absorbing agent according to the present invention reduces the amount of dust that is dissipated as dust during production, which improves the productivity of the water-absorbing agent and is also beneficial for occupational safety and health.
  • the method for producing a water-absorbing agent of the present invention is a method for producing a water-absorbing agent containing water-absorbing resin particles having an internal cross-linked structure obtained by polymerizing a water-soluble unsaturated monomer. The following steps (A) and (B) are included.
  • the mass specific force between the non-surface-treated water-absorbing resin particles and the surface-treated water-absorbing resin particles is 99: 1 to 50:50. I like it.
  • Another method for producing the water-absorbing agent of the present invention is a method for producing a water-absorbing agent comprising water-absorbent rosin particles having an internally crosslinked structure obtained by polymerizing a water-soluble unsaturated monomer, A method for producing a water-absorbing agent, comprising the following steps (A ′) and ( ⁇ ′).
  • the mass specific force between the surface-treated water-absorbent resin particles and the non-surface-treated water-absorbent resin particles is 99: 1 to 50:50. Is preferred.
  • the method for producing a water-absorbing agent of the present invention preferably further includes the following step (C).
  • the method for producing a water-absorbing agent of the present invention preferably further includes the following step (C ').
  • (C ′) Surface-treated, water-absorbing fine particles contained therein, heated surface-treated water-absorbent fine particles, or water-absorbing fine particles contained therein.
  • a step of cross-linking the vicinity of the surface of the water-absorbent resin particles by mixing and heating the resin particles and the surface cross-linking agent.
  • the step (ii) and the step (ii) are preferably the following steps (a) and (b), respectively.
  • the steps ( ⁇ ') and ( ⁇ ') are the following steps (a ') and (b'), respectively.
  • (b ′) a step of not containing the first water-soluble polyvalent metal salt! /, containing the water-absorbent resin particles in the water-absorbent resin particles containing the first water-soluble polyvalent metal salt.
  • step (C) is preferably the following step (c).
  • step (C ') is preferably the following step (c').
  • the step of (d) adding a second water-soluble polyvalent metal salt to the surface of the water-absorbent resin particles obtained by the step (c) is further provided.
  • a second water-soluble polyvalent metal salt to the surface of the water-absorbent resin particles obtained by the step (c) is further provided.
  • the method for producing a water-absorbing agent of the present invention further includes (d) a step of adding a second water-soluble polyvalent metal salt to the surface of the water-absorbent resin particles obtained by the step (). Is preferable
  • the content of the first water-soluble polyvalent metal salt contained in the water-absorbent resin particles is set to the water-absorbent resin particles. For 100 parts by mass, 0.001 to 1% by mass,
  • the amount of the second water-soluble polyvalent metal salt added is 0.001 to 4% by mass with respect to 100 parts by mass of the water-absorbent resin particles,
  • the content of the first water-soluble polyvalent metal salt is added to the amount of the second water-soluble polyvalent metal salt. It is preferable to make it smaller than the added amount.
  • the first water-soluble polyvalent metal salt and the second water-soluble polyvalent metal salt contain aluminum.
  • the water-absorbent fine resin particles containing the first water-soluble polyvalent metal salt have a size capable of passing through a sieve having an aperture of 300 ⁇ m! Is preferred! /.
  • the step (b) comprises the steps of (a)
  • the granulation is preferably performed in the presence of water.
  • step (b) is performed before and / or during the polymerization in the step (a).
  • the step (b) includes the step of (b) water-absorbing water-containing gelled water-absorbent having a water content of 20% by mass or more and a first water-soluble polyvalent metal salt. It is preferable to carry out by mixing with the active fine resin fine particles.
  • the surface cross-linking agent used in the step (c) preferably contains a polyhydric alcohol.
  • the surface cross-linking agent used in the step (c ') includes a polyvalent alcohol.
  • the water-absorbing agent of the present invention is obtained by any one of the methods for producing a water-absorbing agent of the present invention.
  • the water-absorbing agent of the present invention is a water-absorbing agent comprising water-absorbent rosin particles having an internal cross-linked structure obtained by polymerizing a water-soluble unsaturated monomer, wherein the internal cross-linked structure is a covalent bond.
  • the inside of the water-absorbent resin particles has a sea-island structure having a portion containing the first water-soluble polyvalent metal salt and a portion not containing the first water-soluble polyvalent metal salt.
  • the vicinity of the surface of the water-absorbent resin particles is bridged by a surface cross-linking agent!
  • the water-absorbing agent of the present invention it is preferable that at least a part of the surface of the water-absorbent resin particles is coated with the second water-soluble polyvalent metal salt.
  • the water-absorbing agent of the present invention has a major axis of the portion containing the first water-soluble polyvalent metal salt.
  • the first water-soluble polyvalent metal salt and the second water-soluble polyvalent metal salt contain aluminum.
  • the water-absorbing agent of the present invention has a mass-average particle diameter of 200 to 500 ⁇ m, and a logarithmic standard deviation ( ⁇ ) of the mass-average particle diameter is 0.20 to 0.45. It is preferable that
  • the content of the water-absorbent resin particles having the sea-island structure is 10% by mass to 100% by mass, and the content of the water-absorbent resin particles having no sea-island structure is The total content of these water-absorbing resin particles is preferably 80% by mass or more.
  • the saline flow conductivity (SFC) force 10 (X 10 _7 'cm 3 's' g _ 1) der Rukoto are preferred.
  • the water-absorbing agent of the present invention preferably has an absorptive power (AAP) with respect to a pressure of 4.83 kPa of 5 (gZg) or more.
  • AAP absorptive power
  • the water-absorbing agent of the present invention preferably has a 10-minute dust capacity of 200 ppm or less by a Heibach's dust meter.
  • the method for producing a water-absorbing agent of the present invention is a method for producing a water-absorbing agent comprising water-absorbing resin particles having an internal bridge structure obtained by polymerizing a water-soluble unsaturated monomer. It includes the steps (a) to (c)! RU
  • Another method for producing a water-absorbing agent of the present invention is obtained by polymerizing a water-soluble unsaturated monomer.
  • a method for producing a water-absorbing agent comprising water-absorbent rosin particles having a partially cross-linked structure, comprising the following steps (a ′) to (c ′)! RU
  • a ′ a water-absorbent resin particle containing a first water-soluble polyvalent metal salt, wherein the water-absorbent polymer has an internal cross-linked structure by polymerizing a water-soluble unsaturated monomer in the presence of a covalent cross-linking agent.
  • the water-absorbing agent of the present invention is a water-absorbing agent comprising water-absorbing rosin particles having an internal cross-linked structure obtained by polymerizing a water-soluble unsaturated monomer in order to achieve the above-mentioned object.
  • the internal cross-linked structure includes a covalent bond, and the vicinity of the surface of the water-absorbent resin particles is cross-linked by a surface cross-linking agent. It is characterized by a sea-island structure having a part containing a water-soluble polyvalent metal salt and a part containing no part.
  • the first water-soluble polyvalent metal salt can be localized inside the water-absorbent resin particles.
  • it has the effect of providing a water-absorbing agent that is excellent in liquid permeability with a small amount of water-soluble components and excellent in water retention capacity during pressurization.
  • Patent Document 1 discloses surface treatment with a polyvalent metal salt!
  • Patent Document 1 water-absorbent resin using both a covalent bond and a polyvalent metal is used as an internal crosslink without heating a surface crosslinker. It is only disclosed. Further, in Patent Document 1, since the polyvalent metal is uniformly present inside the water-absorbent resin, the water absorption amount may be reduced.
  • Patent Documents 2 to 4 disclose that a covalent cross-linking bond and a cross-linking bond by a polyvalent metal are used in combination as an internal cross-linking agent.
  • Patent Document 5 polyvalent metals may be used in combination with an organic crosslinking agent during surface crosslinking. However, in fact, a water-absorbent coagulant is not manufactured by using them together.
  • the method for producing a water-absorbing agent of the present invention can also be expressed as follows.
  • the method for producing a water-absorbing agent of the present invention is a method for producing a water-absorbing agent comprising water-absorbent waving particles having an internal cross-linked structure obtained by polymerizing a water-soluble unsaturated monomer, (A)
  • the first inorganic compound is not included! / Water-absorbing water-absorbent particles having an internal cross-linking structure by polymerizing a water-soluble unsaturated monomer in the presence of a covalent cross-linking agent Forming water-absorbent rosin particles;
  • Another method for producing a water-absorbing agent of the present invention is a method for producing a water-absorbing agent comprising water-absorbing resin particles having an internal cross-linked structure obtained by polymerizing a water-soluble unsaturated monomer. And includes the following steps (a,) to (c,)! /
  • the water-absorbing agent of the present invention may contain a water-absorbent greaves granulated product, and the water-absorbent edible granule has not yet been subjected to a surface cross-linking treatment.
  • a fine powder of water-absorbent rosin and a fine powder of water-absorbent rosin that has already undergone surface cross-linking treatment (surface treatment) It can be a grain! /.
  • the water-absorbing agent (or water-absorbent resin granulated product) of the present invention may be one in which the vicinity of the particle surface after granulation has been further crosslinked.
  • the granulated product may contain a polyvalent metal salt.
  • the water-absorbing agent (or water-absorbent greaves granulated product) of the present invention may have a particle size adjusted by classification.
  • the water-absorbing agent of the present invention may be a water-absorbent resin composition comprising such a water-absorbent resin granulated product and a water-absorbent resin non-granulated product.
  • the particle size may be adjusted. It may be a water-absorbent rosin composition.
  • the water-absorbing agent containing the water-absorbent greaves granulated product is still subjected to surface cross-linking treatment, and V, water-absorbing fine pulverized powder (water-absorbing fine particles) and surface cross-linking treatment. Already received! It is made by granulating water-absorbent fine powder (water-absorbent fine particles).
  • the water-absorbent resin granulated product is preferably further cross-linked in the vicinity of the particle surface after granulation, and the granulated product preferably contains a polyvalent metal salt.
  • the method for producing a water-absorbent greaves granulated product has not yet been subjected to surface cross-linking treatment! / May be a method including a step of granulating and pre-mixing! /.
  • the granulation may be performed in the presence of water!
  • the method for producing a water-absorbent greaves granulated product has not yet been subjected to surface cross-linking treatment! /, Water-absorbent greaves fine powder and water-absorbent greaves fine powder already subjected to surface cross-linking treatment. It may be a method including a step of adding a water-absorbent resin granulated product obtained by granulating into a system at any stage of the process of producing a water-absorbent resin.
  • the system to which the water-absorbent greaves granule is added may be a monomer aqueous solution for obtaining a polymer that becomes a water-absorbent greaves.
  • the system in which the water-absorbent resin granule is added is a gel during or after polymerization for obtaining a polymer that becomes a water-absorbent resin. May be.
  • the saline flow induction A water-absorbing agent with improved properties (SFC) can be obtained. Dust is also removed in parallel by removing fine particles of water-absorbing oil that has already been surface-treated from the final product. For this reason, the dust which becomes a problem on occupational safety and health can be reduced. This makes it possible to reduce the amount of dust exposed to workers when manufacturing products (absorbents) that use water-absorbent particles (or water-absorbent particles), such as disposable diapers. It is possible to improve the working environment.
  • the water absorbent absorbs moisture. Therefore, after appropriately separating the water absorbent from the final product and drying under reduced pressure at low temperature (for example, lm mHg Then, measure at 60 ° C for 12 hours).
  • low temperature for example, lm mHg Then, measure at 60 ° C for 12 hours.
  • the water content of the water-absorbing agent used in the examples and comparative examples of the present invention was all 6% by mass or less.
  • CRC centrifuge retention capacity
  • the bag mass Wl (g) was measured.
  • the same operation was performed without using the water-absorbent resin particles or the water-absorbing agent, and the mass W0 (g) at that time was measured.
  • the centrifuge retention capacity (CRC) (gZg) was calculated according to the following formula.
  • Absorptive power (AAP) for pressure of 83 kPa shows absorption capacity of 60 minutes at 4. 83 kPa for 0.90 mass% saline. AAP is sometimes referred to as absorption capacity under pressure at 4.83 kPa.
  • a stainless steel 400 mesh wire mesh 101 (mesh size 38 ⁇ m) was fused to the bottom of a plastic support cylinder 100 with an inner diameter of 60 mm, and room temperature (20-25 ° C), Under the condition of humidity 50RH%, 0.90 g of water-absorbing particles or water-absorbing agent is uniformly sprayed on the net, and 4.83 kPa (0.
  • the piston 103 and the load 104 which are adjusted so that a load of 7 psi) can be applied uniformly, have an outer diameter slightly smaller than 60 mm and do not create a gap with the support cylinder and do not hinder vertical movement. It mounted in order and measured mass Wa (g) of this measuring device set.
  • a 90 mm diameter glass filter 106 (manufactured by Reciprocal Chemical Glass Co., Ltd., pore diameter: 100 to 120 / ⁇ ⁇ ) is placed inside a Petri dish 105 having a diameter of 150 mm, and 0.9% by mass saline solution. 108 (20-25 ° C) was added to the same level as the top surface of the glass filter. On top of that, a sheet of filter paper 107 (ADVANTEC Toyo Co., Ltd., product name: (JIS P 3 801, No. 2), thickness 0.26 mm, reserved particle diameter 5 ⁇ m) with a diameter of 90 mm is placed and all surfaces get wet. And excess liquid was removed.
  • the set of measuring devices was placed on the wet filter paper, and the liquid was absorbed under load. After 1 hour, the measuring apparatus was lifted and its mass Wb (g) was measured. And from Wa and Wb, the absorptivity (AAP) (gZg) with respect to a pressure was computed according to the following formula.
  • Absorptive power (AAP) for pressure of 83 kPa is measured, except that the load of 2.0 07 kPa (0.3 psi) is uniformly applied to the sample (water-absorbing oil particles or water-absorbing agent). The same operation as above was performed, and the absorption capacity (AAP2) against a pressure of 2. 07 kPa was determined.
  • Saline flow conductivity is a value indicating the liquid permeability during swelling of water-absorbent resin particles or water-absorbing agent. Show that the higher the SFC value, the higher the liquid permeability! /
  • the water-absorbent coagulant particles or water-absorbing agent (0.900 g) evenly placed in the container 40 is subjected to a caloric pressure of 0.3 psi (2.07 kPa) in the artificial urine (1). Swell for 60 minutes, record the gel layer height of gel 44, and then under pressure of 0.3 psi (2.07 kPa), 0.69 wt% salt Water 33 was passed through the swollen gel layer from the tank 31 at a constant hydrostatic pressure. This SFC test was performed at room temperature (20-25 ° C). Using a computer and a balance, the amount of liquid passing through the gel layer at 20 second intervals as a function of time was recorded for 10 minutes.
  • A Area above the gel layer in cell 41 (28. 27 cm 2 )
  • a glass tube 32 is inserted into the tank 31, and the lower end of the glass tube 32 is filled with 0.69% by mass saline 33 at the bottom of the swollen gel 44 in the cell 41. Therefore, it was arranged so that it could be maintained at a height of 5 cm.
  • 0.69% by mass saline solution 33 in tank 31 was supplied to cell 41 through L-shaped tube 34 with a cock.
  • a container 48 for collecting the liquid passed therethrough was arranged, and the collection container 48 was installed on the upper pan balance 49.
  • the inner diameter of the cell 41 was 6 cm, and a No. 400 stainless steel wire mesh (aperture 38 ⁇ m) 42 was installed on the bottom bottom.
  • the bottom of the piston 46 has a hole 47 sufficient for the liquid to pass through, and the bottom has a glass with good permeability so that water-absorbent resin particles or water-absorbing agent or its swelling gel do not enter the hole 47.
  • a filter 45 was attached.
  • the cell 41 is placed on a table on which the cell is placed, and the surface of the table in contact with the cell does not interfere with the liquid permeation. It was installed on a wire mesh 43 made by Ness.
  • Artificial urine (1) consists of calcium chloride dihydrate 0.25 g, potassium chloride 2. Og, magnesium chloride hexahydrate 0.50 g, sodium sulfate !; um 2. Og, A mixture of ammonium dihydrogen phosphate 0.85 g, hydrogen phosphate 2-ammonium phosphate 0.15 g, and pure water 994.25 g was used.
  • JIS standards such as 850 ⁇ m, 710 ⁇ m, 600 ⁇ m, 500 ⁇ m, 425 ⁇ m, 300 ⁇ m, 212 ⁇ m, 150 m, 45 m, etc.
  • the residual percentage R was plotted on a logarithmic probability paper.
  • the logarithmic standard deviation ( ⁇ ⁇ ) of the particle size distribution is expressed by the following equation, and the smaller the value of ⁇ ⁇ , the narrower the particle size distribution.
  • the classification method for measuring the mass average particle diameter (D50) and the logarithmic standard deviation ( ⁇ ⁇ ) of the particle size distribution is as follows: water-absorbent oil particles or water-absorbing agent 10. Og, room temperature (20-25 ° C), humidity JIS standard with 850 ⁇ m, 710 ⁇ m, 600 ⁇ m, 500 ⁇ m, 425 ⁇ m, 300 / ⁇ ⁇ , 212 ⁇ , 150 ⁇ , with 50 scale H 0 / o conditions! / ⁇ (THE IIDA TESTING SI EVE: diameter 8cm), vibration classifier (IIDA SIEVE SHAKER, TYPE: ES— 6 type 5 (rotation speed: 60Hz 230rpm, impact number: 60Hz 130rpm), SER. No. 0501) According to the above, classification was performed for 5 minutes.
  • the water-absorbing water-based particle is based on the average molecular weight of the monomer and the titration amount obtained by the above operation.
  • the soluble content in the fat particles or the water-absorbing agent can be calculated by the following formula. If the amount is unknown, the average molecular weight of the monomer is calculated using the neutralization rate obtained by titration.
  • Soluble content (mass%) 0. I X (average molecular weight) X 184.3 X 100 X ([HC1] — [bHCl]) / 1000/1. 0/50. 0
  • Neutralization rate (mol%) (1 — ([NaOH] [bNaOH]) / ([HC1] — [bHCl]))) X 100.
  • the Paint Shaker Test is a paint shaker (Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) in which a glass container with a diameter of 6 cm and a height of 11 cm is filled with 10 g of glass beads with a diameter of 6 mm and water-absorbent particles or water-absorbent composition.
  • Product No. 488 It is attached with a saw and shakes at 800cycleZmin (CPM). Details of the device are disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-235378.
  • Paint shaker test 1 is for 30 minutes with shaking, and paint shaker test 2 is for 10 minutes.
  • the glass beads are removed with a JIS standard sieve having a mesh opening of 2 mm to obtain damaged water-absorbent resin particles or water-absorbent resin composition.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of an apparatus for measuring the amount of dust. The measurement method is as follows. I went there.
  • a large particle separator 201 is attached to the rotating drum 200, and a filter case 202 equipped with glass fiber filter paper 204 is attached.
  • the amount of dust is calculated as follows.
  • Dust amount [ppm] ([Db]-[Da]) /100.00 X 1000000.
  • hydrogel crosslinked polymer was subdivided to have a diameter of about 5 mm or less.
  • This finely divided hydrogel crosslinked polymer was spread on a 50-mesh wire mesh, dried with hot air at 180 ° C for 50 minutes, and the dried product was pulverized using a roll mill.
  • irregularly pulverized water-absorbent waving particles (la) with a particle size of 850 to 150 m and a mass average particle size of 350 m, and particles with a particle size of less than m
  • Regular crushed water-absorbent rosin particles (lb) were obtained.
  • Water absorbent oil particles ( la) had a centrifuge retention capacity (CRC) of 33. Og / g and a water-soluble content of 10.0% by mass.
  • the obtained water-absorbent resin particles (1) From 100 parts by mass of a mixed solution of 0.4 parts by mass of 1,4 butanediol, 0.6 parts by mass of propylene glycol, 3.0 parts by mass of pure water After the surface treatment agent to be uniformly mixed, the mixture was heated at 200 ° C. for 30 minutes. Further, the particles were pulverized until they passed through a JIS standard sieve having an opening of 850 m. Next, the above-mentioned paint shear test 1 was performed on the particles. In this way, water-absorbent rosin particles (la-1) having a crosslinked surface were obtained.
  • the water-absorbent resin particles (A) is composed of 0.4 parts by mass of aluminum sulfate 14-18 hydrate, 0.1 parts by mass of sodium lactate, and 0.5 parts by mass of pure water.
  • the aqueous solution was uniformly added and dried at 60 ° C for 1 hour.
  • the dried product thus obtained is subjected to the paint shaker test 2 and then classified with a JIS standard sieve having an opening of 850 m and an opening of 150 m, so that it can absorb irregularly shaped particles having a particle diameter of 850 to 150 ⁇ m.
  • the resin particles (la-2) and the irregularly crushed water-absorbent resin particles (lb-2) having a particle diameter of 150 m or less were obtained.
  • the water-absorbing resin particles (lb-2) contained 0.4% by mass of aluminum sulfate.
  • the resulting water-absorbent resin particles (lb-3) 100 parts by mass of 1, 4 butanediol 0.4 parts by mass, propylene glycol 0.6 parts by mass, pure water 3.0 parts by mass
  • the mixture was heated at 200 ° C. for 30 minutes. Further, the particles were pulverized until they passed through a JIS standard sieve having an opening of 600 / z m, to obtain water-absorbent rosin particles (lb-4).
  • an aqueous solution composed of 100 parts by mass of water-absorbent slag particles (lb-4), 0.4 part by mass of aluminum sulfate 14 18 hydrate, 0.1 part by mass of sodium lactate, and 0.5 part by mass of pure water. was uniformly added and dried at 60 ° C. for 1 hour to obtain an irregularly crushed water-absorbing agent (1).
  • Water absorbent absorbent particles (lb-4) were used as the water absorbent (2).
  • the irregularly pulverized water-absorbent particles (3b-3) having a logarithmic standard deviation ( ⁇ ⁇ ) force of 0.46 of the mass average particle diameter were obtained.
  • the resulting water-absorbent resin particles (3b-3) are mixed with 100 parts by mass of 0.4 parts by mass of 1,4 butanediol, 0.6 parts by mass of propylene glycol, and 3.0 parts by mass of pure water.
  • the mixture was heated at 200 ° C. for 30 minutes.
  • the particles obtained by heating were pulverized until they passed through a JIS standard sieve having an opening of 600 m, to obtain water-absorbent resin particles (3b-4).
  • the obtained water-absorbent resin particles (3b-4) were used as the water-absorbing agent (3).
  • Water absorbent absorbent particles (lb-3) were used as the water absorbent (4).
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the water-absorbing agents of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3.
  • the first water-soluble polyvalent metal salt aluminum sulfate
  • the water-absorbent resin particles were surface-crosslinked with a covalent surface cross-linking agent.
  • the surface cross-linked site was further increased. A part of this is surface-crosslinked with aluminum sulfate, which is the second water-soluble polyvalent metal salt.
  • Table 1 shows water-absorbing agents (1) to (4) (Examples 1 to 4) and comparative water-absorbing agents (1) to (3) (Comparative Examples 1 to 3) soluble in 1 hr, SFC, AAP / CRC X 100, CRC and AAP are shown. From these values, it is clear that the water-absorbing agent of the present invention is excellent in liquid permeability with a small amount of soluble components and excellent in water retention capacity during pressurization.
  • Table 2 shows the results of measuring the particle size distribution of the water-absorbing agents (1) to (4) and the comparative water-absorbing agents (1) to (3). Comparison of the water absorbing agent (2) and the water absorbing agent (3) shows that the logarithmic standard deviation ( ⁇ ⁇ ) of the mass average particle diameter is preferably 0.45 or less.
  • Water-absorbing agent (1) Water-absorbing agent (2) Water-absorbing agent (3)
  • ⁇ m or more refers to the water-absorbent resin particles or water-absorbing agent remaining on the sieve having the mesh opening A after the classification operation.
  • B / m or less refers to water-absorbing resin particles or water-absorbing agent that have passed through a sieve having a mesh opening B after the classification operation.
  • a B m refers to water-absorbent resin particles or water-absorbing agent that have passed through the sieve of mesh A and remained on the sieve of mesh B after classification.
  • hydrogel crosslinked polymer was taken out.
  • the obtained hydrogel crosslinked polymer was subdivided to have a diameter of about 5 mm or less.
  • This finely divided hydrogel crosslinked polymer was spread on a 50 mesh wire net and dried with hot air at 180 ° C for 50 minutes.
  • the dried crosslinked polymer was pulverized with a roll mill, and the pulverized product was observed.
  • a water-absorbent resin (10A) which is a non-granulated non-granulated particle with a mass average particle diameter of 450 ⁇ m
  • Water-absorbent rosin (10a) which was fine powder that passed through was obtained.
  • the coarse water-absorbent coagulant that had passed through the 850 ⁇ m sieve was ground again and classified.
  • the water-absorbent rosin after surface crosslinking on the 850 m sieve was crushed until it passed through the sieve.
  • 3 parts by mass of the water-absorbent resin (10b) which was fine powder that passed through a 150 / zm sieve, was obtained.
  • Centrifugal retention capacity (CRC) of the water-absorbent resin (10B) as a product is 30gZg, 4.
  • Absorption power (AAP) against pressure of 83 kPa is 24.5gZg, saline flow conductivity (SFC) Is 40 (10 'cm' S 'g) and 7 in total.
  • CRC centrifuge retention capacity
  • AAP2 absorptive power
  • the amount of fine powder in this way (40% by mass) means that when the granulation is performed using only fine powder after surface cross-linking, the mechanical strength of the resulting granulated product is weak, so that the polymer gel is pulverized. Time and crush When classifying the product, the bonds between the particles of the granulated product obtained once were broken, indicating that subdivision occurred again.
  • CRC centrifuge retention capacity
  • AAP2 absorptive power
  • water-absorbent resin (10A) which is a particulate non-granulated product before surface crosslinking
  • 16 parts by mass of water-absorbent resin (10) which is a particulate granulated material before surface crosslinking obtained in Example 5
  • the surface treatment agent solution obtained by mixing 0.46 parts by weight of 1,4-butanediol, 0.70 parts by weight of propylene glycol and 3.5 parts by weight of pure water into the mixture with Mix, heat-treat in a paddle mixer heated to 200 ° C, cool, and classify with JIS standard sieves with mesh openings of 850 ⁇ m and 150 m.
  • Water-absorbent rosin (30) was obtained.
  • the proportion of fine water-absorbent rosin that passed through a 150 m sieve was 3% by mass.
  • the amount of dust in the obtained water-absorbent resin (30) was 150 ppm.
  • Centrifuge retention capacity (CRC) of water-absorbent coagulant (30) as a mixture is 29.8 gZg
  • 4.8 Absorption power (AAP) against pressure of 3 kPa is 24.2 gZg
  • saline flow conductivity ( SFC) was 38 (10'cm'S'g).
  • water-absorbent resin (10A) which is a particulate non-granulated product before surface crosslinking
  • water-absorbent resin (20) which is a granular product before surface crosslinking obtained in Example 2
  • the surface treatment agent solution obtained by mixing 0.46 parts by weight of 1,4-butanediol, 0.70 parts by weight of propylene glycol and 3.5 parts by weight of pure water into the mixture with The mixture is mixed between two sieves by mixing, heat-treating in a paddle mixer heated to 200 ° C, cooling, and classifying with JIS standard sieves with openings of 850 ⁇ m and 150 m
  • Water-absorbent rosin (40) was obtained.
  • the proportion of fine water-absorbent rosin that passed through a 150 / zm sieve was 2.5% by mass.
  • the amount of dust in the obtained water-absorbent resin (40) was lOOppm.
  • Centrifuge retention capacity (CRC) of the water-absorbent resin (40), which is a mixture, is 30.2gZg
  • 4.8 Absorption power (AAP) against pressure of 3kPa is 24.8gZg
  • saline flow conductivity ( (SFC) is 42 (10 7 ⁇ cm 3 ⁇ s ⁇ g.
  • a surface treating agent solution obtained by mixing 0.46 parts by mass of 1,4-butanediol, 0.70 parts by mass of propylene glycol and 3.5 parts by mass of pure water in a mixture with 18 parts by mass. Mix uniformly with a mold mixer, heat-treat in a paddle mixer heated to 200 ° C, cool, and classify with a JIS standard sieve with an opening size of 850 / zm and 150 m.
  • a water-absorbent rosin (50) as a mixture was obtained.
  • the proportion of fine water-absorbent rosin that passed through the 150 m sieve was 2.2% by mass.
  • the amount of dust in the obtained water-absorbent resin (50) was l lOppm.
  • Centrifuge retention capacity (CRC) of water-absorbent coagulant (50) as a mixture is 29.5 gZg
  • 4.8 Absorption power (AAP) at a pressure of 3 kPa is 24.4 gZg
  • saline flow conductivity ( SFC) was 41 (10'cm'S'g).
  • the water-absorbent rosin after surface cross-linking on the 850 / zm sieve was crushed until it passed through the sieve. 15 parts by mass of fine water-absorbent resin (60a), which was a granulated product, was obtained per 100 parts by mass of irregular-shaped water-absorbent resin (60A).
  • the centrifuge retention capacity (CRC) of the water absorbent resin (60A) before surface cross-linking was 35 gZg, and the water-soluble content was 10% by mass.
  • Centrifugal retention capacity (CRC) of water-absorbent resin (60) as a product is 29.8gZg, 4.
  • the absorptive power (AAP) for a pressure of 83 kPa was 24.8 gZg, and the saline flow conductivity (SFC) was 3 8 (10 _7 'cm 3 's' g _1 ).
  • hydrogel crosslinked polymer was subdivided to have a diameter of about 5 mm or less.
  • This finely divided hydrogel cross-linked polymer was spread on a 50-mesh wire mesh and dried with hot air at 180 ° C for 50 minutes.
  • the dried cross-linked polymer was pulverized with a roll mill, and the mesh opening was 850 m.
  • a JIS standard sieve having a mesh size of 150 m, to obtain an amorphous particulate water-absorbent resin (70A) having a mass average particle diameter of 450 ⁇ m between the two sieves.
  • the centrifuge retention capacity (CRC) of the amorphous particulate water-absorbent resin (70A) before surface crosslinking was 36 gZg, and the water-soluble content was 11% by mass.
  • CRC centrifuge retention capacity
  • 100 parts by mass of this irregularly shaped water-absorbent resin (70A) before surface crosslinking 0.4 parts by mass of 1,4 butanediol, 0.6 parts by mass of propylene glycol and pure water 3.
  • a surface treating agent solution obtained by mixing 0 mass parts was uniformly mixed with a vertical mixer, and the mixture was heat-treated in a paddle mixer heated to 200 ° C. The average residence time of the mixture was about 50 minutes.
  • the heated product was cooled, and classified with a JIS standard sieve having an opening of 850 m and 150 m, thereby obtaining an amorphous particulate water absorbent resin (70) as a product between the two sieves.
  • a JIS standard sieve having an opening of 850 m and 150 m, thereby obtaining an amorphous particulate water absorbent resin (70) as a product between the two sieves.
  • the water-absorbent rosin after surface crosslinking on the 850 m sieve was crushed until it passed through the sieve.
  • Centrifuge retention capacity (CRC) of irregularly shaped water-absorbent resin (70) as a product is 30. lg / g, 4.
  • Absorption power (AAP) against pressure of 83 kPa is 23.8 gZg
  • the saline flow conductivity (SFC) was 40 (10 _7 ⁇ cm 3 's' g _1 ).
  • the mixture was classified with a JIS standard sieve having an opening size of 850 m and 150 m, and passed through a 150 m sieve with a water absorbent resin (100B) as a product between the two sieves.
  • a water-absorbent rosin (100b) that was finely divided although the surface was crosslinked was obtained.
  • the water-absorbent resin after surface crosslinking on the 850 m sieve was crushed until it passed through the sieve.
  • 3 parts by mass of the water-absorbent resin (10 Ob) which was a fine powder that passed through a 150 m sieve, was obtained.
  • the water-absorbent resin (100b), which is a fine powder after surface crosslinking contained 2% aluminum sulfate.
  • Centrifugal retention capacity (CRC) of water-absorbent resin (100B) as a product is 29.8 gZg
  • absorbency against pressure of 4.83 kPa (AAP) is 23.8 gZg
  • saline flow conductivity (SFC) ) was 65 (10 _7 'cm 3 's' g _1 ).
  • the obtained hydrogel was dried at 180 ° C, pulverized with a roll mill, and classified with 850 m and 150 / zm sieves.
  • a water-absorbent rosin (80) as a granule was obtained.
  • the ratio of the water-absorbing coagulation which is a fine granulated product that passed through a 50 ⁇ m sieve, was 15% by mass in the water-absorbing coagulated product that passed through an 850 m sieve.
  • Water-absorbent soot (10A) which is a particulate non-granulated product before surface cross-linking and water-absorbing soot which is a particulate granulated product containing the polyvalent metal before surface cross-linking obtained in Example 8
  • a surface treatment agent solution formed by mixing 0.46 parts by weight of 1,4 butanediol, 0.70 parts by weight of propylene glycol and 3.5 parts by weight of pure water in a mixture with 16 parts by weight of fat (80) Mix uniformly with a mixer, heat-treat in a paddle mixer heated to 200 ° C, cool, and then add 100 parts by mass of the cooled product to 2.5 parts by mass of 25% aqueous aluminum sulfate and 50% lactic acid. 3 parts by weight of a mixed solution consisting of 0.5 parts by weight of an aqueous sodium solution was mixed and allowed to stand at room temperature for 30 minutes
  • a water-absorbent resin (90) as a mixture was obtained between the two sieves.
  • the proportion of fine water-absorbent resin that passed through a 150 ⁇ m sieve was 1.5% by mass.
  • the obtained water-absorbing resin (90) had a dust content of 90 ppm.
  • Centrifuge retention capacity (CRC) of the water-absorbent resin (90) as a product is 29.8 gZg, 4.
  • Absorption power (AAP) against pressure of 83 kPa is 23.8 gZg
  • Saline flow conductivity (SFC) is 62 (10 _7 ⁇ cm 3 's'g- 1 ).
  • Example 7 100 parts by mass of water-absorbent resin (10A), which is a particulate non-granulated product before surface crosslinking, and the water-absorbing material, which is a particulate granulated product before surface crosslinking, obtained in Example 1
  • a surface treating agent solution obtained by mixing 0.46 parts by mass of 1,4 butanediol, 0.70 parts by mass of propylene glycol and 3.5 parts by mass of pure water in a mixture with 6 parts by mass of rosin (10) 16 Mix evenly in a vertical mixer, heat-treat in a paddle mixer heated to 200 ° C, cool and open
  • a water-absorbent resin (31) as a product having a particle size of 850 m or less was obtained.
  • Centrifuge retention capacity (CRC) of the water-absorbent resin (41), which is a mixture, is 29.8 g / g, 4.
  • Absorption power (AAP) against pressure of 83 kPa is 23.8 gZg
  • saline flow conductivity (SFC) was 25 (10 _7 'cm 3 's'g _1 ).
  • the amount of dust in the water-absorbent resin (41) obtained was 300 ppm.
  • a water-absorbent resin (51) as a product was obtained.
  • Centrifuge retention capacity (CRC) of the absorbent water-absorbent (51) as a mixture is 29.8 g / g, 4.
  • Absorption power (AAP) against pressure of 83 kPa is 23.8 gZg
  • saline flow conductivity (SFC) was 25 (10 _7 'cm 3 's'g _1 ).
  • the amount of dust in the water-absorbent resin (51) obtained was 500 ppm.
  • This finely divided hydrogel cross-linked polymer was spread on a 50-mesh wire mesh and dried with hot air at 180 ° C for 50 minutes.
  • the dried cross-linked polymer was pulverized with a roll mill, and the pulverized product was observed.
  • a JIS standard sieve with an opening of 710 m and an opening of 150 m, non-granulated irregular particles with a mass average particle size of 346 ⁇ m and a logarithmic standard deviation of mass average particle size ( ⁇ ⁇ ) of 0.31
  • Water-absorbent rosin (30 ⁇ ) as a product and water-absorbent rosin (30 a) as fine powder that passed through a 150 m sieve were obtained.
  • Coarse water-absorbent rosin that had passed through a 710 ⁇ m sieve was pulverized and classified again. 18 parts by mass of water-absorbent resin (3 Oa), which is fine powder, was obtained with respect to 100 parts by mass of irregular-shaped water-absorbent resin (30A).
  • the centrifuge retention capacity (CRC) of the water-absorbent resin (30A) before surface crosslinking was 32 gZg, and the water-soluble content was 7% by mass.
  • the mixture was classified with a JIS standard sieve having a mesh size of 710 m and 150 m, and passed through a 150 m sieve with a water-absorbent resin (30B) as a product between the two sieves.
  • Surface rack A water-absorbing rosin (30b) which was a fine powder although being bridged was obtained.
  • the surface-crosslinked water-absorbing resin on the 710 / zm sieve was crushed until it passed through the sieve.
  • 3 parts by mass of the water-absorbent resin (30b) which was a fine powder that passed through a 150 m sieve, was obtained.
  • the water-absorbent rosin (30b), a fine powder after surface cross-linking contained 3% aluminum sulfate.
  • the centrifuge retention capacity (CRC) of the water-absorbent resin (30B) as a product is 26.5 g / g, 4.
  • the absorptive power (AAP) at a pressure of 83 kPa was 23.5 gZg, and the saline flow conductivity (SFC) was 140 (10 _7 'cm 3 's' g _1 ).
  • Centrifuge retention capacity (CRC) of water-absorbent rosin (100), which is a granulated granule, is 25g
  • Absorption capacity (AAP2) for pressure of 07kPa was 16gZg.
  • Water-absorbent resin (30A) which is a particulate non-granulated product before surface crosslinking and water-absorbent resin which is a particulate granulated product containing the polyvalent metal before surface crosslinking obtained in Example 10 in Example 10
  • a surface treatment agent solution formed by mixing 0.46 parts by weight of 1,4 butanediol, 0.70 parts by weight of propylene glycol and 3.5 parts by weight of pure water in a mixture with 21 parts by weight of fat (100) Mix uniformly with a mixer, heat-treat in a paddle mixer heated to 200 ° C, cool, and then add 100 parts by mass of the cooled product to 2.5 parts by mass of 25% aqueous aluminum sulfate and 50% lactic acid. Mix 3 parts by weight of a 0.5 part by weight aqueous solution of sodium and mix at room temperature for 30 minutes.
  • the mass mean particle diameter is 360 m and the logarithmic standard deviation of mass mean particle diameter ( ⁇ ⁇ ) is 0.38 between the two sieves.
  • Shaped particles Water-absorbing rosin (1 IB), which is a non-granulated product, and water-absorbing rosin (l ib), which is fine powder that has passed through a 150-m sieve.
  • the proportion of fine water-absorbent rosin that passed through the 150 ⁇ m sieve was 2% by mass.
  • the amount of dust in the obtained water-absorbent resin (11B) was 150 ppm.
  • Centrifuge retention capacity (CRC) of the water absorbent resin (11B) as a product is 26.5gZg
  • 4.83kPa pressure absorption (AAP) is 23.4gZg
  • saline flow conductivity (SFC) is 120 (10_ 7 • cm 'S' g
  • Water-absorbent resin (30A) which is a particulate non-granulated product before surface crosslinking and water-absorbent resin which is a particulate granulated product containing the polyvalent metal before surface crosslinking obtained in Example 14
  • a surface treatment agent solution formed by mixing 0.46 parts by weight of 1,4 butanediol, 0.70 parts by weight of propylene glycol and 3.5 parts by weight of pure water in a mixture with 21 parts by weight of fat (100) Mix uniformly with a mixer, heat-treat in a paddle mixer heated to 200 ° C, cool, and then add 100 parts by mass of the cooled product to 2.5 parts by mass of 25% aqueous aluminum sulfate and 50% lactic acid. Mix 3 parts by weight of a 0.5 part by weight aqueous solution of sodium and mix at room temperature for 30 minutes.
  • a water-absorbent resin (71) was obtained.
  • the resulting water-absorbent resin (11B) had a dust content of 350 ppm.
  • Centrifuge retention capacity (CRC) of the water-absorbent resin as a product (71) is 26.2 gZg, 4.
  • Absorption power (AAP) against pressure of 83 kPa is 23.2 gZg, Saline flow conductivity (SFC) is 100 (10 _7 ⁇ cm 3 's'g- 1 ).
  • a water-absorbing agent that is superior to conventional water-absorbent coagulants, has excellent water permeability with a small amount of water-soluble components, and is excellent in water-holding ability during pressurization. Therefore, with high liquid permeability Uniform physical properties can be expressed, and it can be used as a water-retaining agent for various purposes.
  • water-absorbing agents for absorbent articles such as disposable diapers, sanitary napkins, incontinence pads, medical pads
  • water-retaining agents for agricultural and horticultural use such as moss substitutes, soil-modifying improvers, water-retaining agents, and agricultural chemical efficacy-retaining agents
  • Anti-condensation agents for interior wall materials, water additives for construction such as cement additives
  • release control agents cold insulation agents, disposable warmers, sludge coagulants, food freshness preservation agents, ion exchange column materials, sludge or oil dehydrating agents, Can be used as a desiccant, humidity control material, etc.
  • the water-absorbing agent obtained by the present invention is particularly preferably used for sanitary materials for absorbing feces, urine or blood, such as disposable diapers and sanitary napkins.

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Abstract

 本発明にかかる吸水剤は、内部架橋構造を有する吸水性樹脂粒子を含んでおり、上記吸水性樹脂粒子の表面近傍が、表面架橋剤によって架橋されており、上記吸水性樹脂粒子の内部が、硫酸アルミニウムなどの第1の水溶性多価金属塩を含有する部分と含有しない部分とを有する海島構造となっている。これにより、従来の吸水性樹脂よりもさらに、水可溶分量が少なく、通液性に優れ、加圧時の保水能力に優れた、吸水剤を提供することができる。

Description

明 細 書
吸水剤およびその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、紙おむつや生理ナプキン、いわゆる失禁パッド等の衛生材料などに好 適に用いられる吸水剤およびその製造方法に関するものである。
背景技術
[0002] 紙おむつ、生理用ナプキン、失禁パッド等の衛生材料には、体液を吸収させること を目的として、ノルプ等の親水性繊維と吸水性榭脂とをその構成材料とする吸収体 が幅広く利用されている。
[0003] 近年、これら衛生材料は、高機能かつ薄型化が進み、衛生材料 1枚あたりの吸水 性榭脂の使用量や、吸水性榭脂と親水性繊維とからなる吸収体全体に対する吸水 性榭脂の比率が増加する傾向にある。つまり、力さ比重の小さい親水性繊維を少なく し、吸水性に優れ且つ力さ比重の大きい吸水性榭脂を多く使用することにより、吸収 体中における吸水性榭脂の比率を高め、吸水量を低下させることなく衛生材料の薄 型化を図っている。
[0004] 親水性繊維の比率を低くし、吸水性榭脂の比率を高めた衛生材料は、単純に液体 を貯蔵するという観点からは好ましい。しかし、実際のおむつ等としての使用状況に おける液体の分配および拡散を考えた場合には、むしろ問題が生じてくる。例えば、 多量の吸水性榭脂は吸水により柔らかいゲル状となり、ゲルブロッキングという現象を 引き起こす。その結果、衛生材料中の液の拡散性を劇的に低下させる。このような問 題を避け、吸収体の吸収特性を維持するためには、親水性繊維と吸水性榭脂との比 率はおのずと制限される。このため、衛生材料の薄型化にも限界が生じていた。
[0005] そこで、例えば、特許文献 1には、共有結合性の架橋結合を形成する内部架橋剤 と、多価金属による架橋結合を形成する内部架橋剤とを、吸水性榭脂の内部架橋剤 として併用することで、吸水速度の遅い吸水性榭脂を製造することが開示されている 。ここでは、多価金属は内部に均一に存在している。また、特許文献 1には、製造さ れた吸水性榭脂を、有機架橋剤によって、表面架橋することも開示されている。 [0006] また、例えば、特許文献 2〜4には、吸水性榭脂に対し、多価金属による表面処理 と、表面架橋剤による有機表面架橋処理とを併用することが開示されている。この併 用による効果は、主に、吸水性榭脂の凝集の抑制、および、通液性の向上である。こ の場合、多価金属は、吸水性榭脂粒子の表面近傍にのみ存在している。
[0007] また、特許文献 5には、造粒によって、吸水性榭脂を製造する方法が開示されてい る。また、特許文献 5には、表面架橋剤として多価金属を用いることも開示されている
[0008] し力しながら、このような吸水性榭脂を用いた吸収体であっても、その吸収特性を維 持するには、不十分である。
[0009] ところで、吸水性榭脂は、吸水性を有する架橋重合体である。吸水性榭脂粒子の 表面近傍には、架橋構造を形成するための表面架橋処理が施されている場合があ る。表面架橋処理は、吸水性榭脂粒子の吸水性能を適宜に制御して各種性能のバ ランスを取るために施される。
[0010] 吸水性榭脂は、一般に、微粉 (吸水性榭脂微粒子)の含有量の少な!/、ものが好まし い。吸水性榭脂中の微粉含有量が多いと、衛生材料が尿を吸収したときに、その微 粉力 衛生材料中でゲルブロックを形成する。ゲルブロックの形成は、通液性を低下 させる要因となる。
[0011] また、吸水性榭脂中に微粉を含ませたままであると、吸水性榭脂を取り扱う時に、そ の微粉が粉塵となって散逸する。このため、吸水性榭脂の歩留まりを低下させる要因 ともなる。さらに、粉塵となった微粉は、労働安全衛生上の問題を惹き起こすこともあ る。ここで、微粉とは、例えば、粒子径が 150 m以下の微細粒子力もなるものであり 、吸水性榭脂を製造する過程で生じる。特に、労働安全衛生上の問題を引き起こす と考えられる粉塵とは、例えば、粒子径が 10 m以下の微細粒子のことを言う。例え ば、微粉の形態としては、例えば、逆相懸濁重合時の微粒子ゲル、および、吸水性 榭脂となる重合ゲルの乾燥物を粉砕したり粉砕物を分級したりする工程などで生じる ものなどである。
[0012] そこで、吸水性榭脂の製造過程にぉ 、て微粉を回収し、前工程に戻すこと(リサイ クル)もなされる。しかし、微粉そのものは、再使用しにくいため、微粉を造粒して再使 用される。微粉を造粒する方法はこれまでいくつカゝ提案されている(例えば特許文献
6参照)。
[0013] 本発明者等は、微粉の造粒につ 、て、以下のような問題に気がつ!/、た。
[0014] すなわち、造粒は微粉に水性液を添加して行われる。しかし、微粉の表面積は大き い。このため、表面架橋処理されていない微粉の場合、水性液に接した部分の微細 粒子が直ちに水性液を吸収する。その結果、ママコ (継粉)が生じて不均一なゲルィ匕 力 S起こる。このため、造粒効率が悪くなる上、造粒物から微粉への再生率も高力つた
[0015] 一方、表面架橋処理された微粉の場合、造粒時にママコは生じにく ヽ。しかし、表 面架橋処理された微粉は、表面架橋処理により表面の接着性が低ぐその微粉どう しの結合力が弱まっている。このため、造粒物は、機械的な衝撃を受けたときに壊れ やすい。吸水性榭脂の製造過程には、重合ゲルの乾燥物を粉砕したり、得られた粉 砕物を分級したりする工程がある。したがって、これらの工程中に機械的衝撃を受け たときに、造粒物が微粉に戻ることがある。造粒物が製品化された後も、貯蔵中ゃ衛 生材料その他の用途において使用する過程において、造粒物が壊れることがある。 特許文献 1 :米国特許出願公開 2002Z193492号公報
特許文献 2:米国特許第 632352号明細書
特許文献 3 :日本国公表特許公報 特表 2002— 539281号公報
特許文献 4:国際公開 2004Z113452号パンフレット
特許文献 5 :日本国公開特許公報 特開平 11— 254429号公報
特許文献 6 :日本国公開特許公報 特開平 11-106514号公報
特許文献 7 :日本国公開特許公報 特開平 11-254429号公報
発明の開示
[0016] 本発明の目的は、従来の吸水性榭脂よりもさらに、水可溶分量が少なぐ通液性に 優れ、加圧時の保水能力に優れた、吸水剤とその製造方法とを提供することである。
[0017] また、本発明の別の目的は、機械的強度に優れる、製品としても使用でき、リサイク ル原料としても使用できる、吸水性榭脂造粒物と、造粒効率の良いその製造方法と、 その用途を提供することにある。さらには、微粉含有量が少ない低粉塵性の吸水剤 を提供することにある。
[0018] 上記の目的を達成するために、本発明の吸水剤の製造方法は、水溶性不飽和単 量体を重合して得られる内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子を含む吸水剤の製 造方法であって、以下の (A)および (B)の工程を含む。
(A)表面処理されて ヽな 、吸水性榭脂粒子であって、共有結合性架橋剤の存在下 、水溶性不飽和単量体を重合し内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子を形成する 工程;
(B)表面処理された吸水性榭脂微粒子を、表面処理されて!ヽな ヽ吸水性榭脂粒子 内部に含有させる工程。
[0019] これにより、表面処理されていない吸水性榭脂粒子の内部に、表面処理された吸 水性微粒子が局在化して存在する構造 (海島構造)が形成される。この吸水性榭脂 粒子を含む吸水剤は、従来よりもさらに、水可溶分量が少なぐ通液性に優れ、しか も加圧時の保水能力に優れると!、う吸水特性を有する。
[0020] 上記の目的を達成するために、本発明の吸水剤の別の製造方法は、水溶性不飽 和単量体を重合して得られる内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子を含む吸水剤 の製造方法であって、以下の (Α' )および (Β' )の工程を含む。
(Α' )表面処理された吸水性榭脂粒子であって、共有結合性架橋剤の存在下、水溶 性不飽和単量体を重合し内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子を形成する工程; (Β ' )表面処理されて ゝな 、吸水性榭脂微粒子を、表面処理された吸水性榭脂粒子 内部に含有させる工程。
[0021] これにより、表面処理された吸水性榭脂粒子の内部に、表面処理されていない吸 水性微粒子が局在化して存在する構造 (海島構造)が形成される。この吸水性榭脂 粒子を含む吸水剤は、従来よりもさらに、水可溶分量が少なぐ通液性に優れ、しか も加圧時の保水能力に優れると!、う吸水特性を有する。
[0022] 上記の目的を達成するために、本発明の吸水剤は、上記いずれかの吸水剤の製 造方法により得られたものである。
[0023] この吸水剤は、吸水性榭脂粒子の内部に、吸水性榭脂微粒子が局在化されている 。したがって、従来よりもさらに、水可溶分量が少なぐ通液性に優れ、しかも加圧時 の保水能力に優れると 、う吸水特性を有する吸水剤を提供できる。
[0024] 上記の目的を達成するために、水溶性不飽和単量体を重合して得られる内部架橋 構造を有する吸水性榭脂粒子を含む吸水剤であって、上記内部架橋構造は、共有 結合を含むものであり、上記吸水性榭脂粒子の内部は、第 1の水溶性多価金属塩を 含有する部分と含有しな 、部分とを有する海島構造となって 、るものである。
[0025] この吸水剤は、吸水性榭脂粒子の内部に、第 1の水溶性多価金属塩が局在化され ている。したがって、従来よりもさらに、水可溶分量が少なぐ通液性に優れ、しかも加 圧時の保水能力に優れると!、う吸水特性を有する吸水剤を提供できる。
[0026] 本発明のさらに他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって充 分分力るであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明で明白にな るであろう。
図面の簡単な説明
[0027] [図 1]AAPの測定装置の概略図である。
[図 2]SFCの測定装置の概略図である。
[図 3]本発明にかかる吸水剤の製造方法の概略図である。
[図 4]本発明にかかる別の吸水剤の製造方法の概略図である。
[図 5]本発明にかかるさらに別の吸水剤の製造方法の概略図である。
[図 6]本発明における吸水性榭脂粒子の構造の模式図である。
[図 7(a)]海島構造を有する吸水性榭脂粒子の断面の概略図である。
[図 7(b)]図 7 (a)の吸水性榭脂粒子の表面が、第 2の水溶性多価金属塩でコートされ た吸水性榭脂粒子の断面の概略図である。
[図 8]本発明における吸水性榭脂粒子の断面を、電子線マイクロアナライザによって 観察した図である。
[図 9]本発明にかかる吸水性榭脂粒子の断面を、電子線マイクロアナライザによって 観察した図である。
[図 10]粉塵量の測定装置の概略図である。
発明を実施するための最良の形態
[0028] 以下、本発明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 れることはなぐ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。
[0029] (1)本発明の概要
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討を行った。その結果、少なくとも吸水 性榭脂粒子の内部に、多価金属塩を局在化させることにより、水可溶分量が少なぐ 通液性に優れ、加圧時の保水能力に優れる等の吸収特性を維持できることを見出し 、本発明を完成させるに至った。
[0030] より詳細には、従来の吸水性榭脂は、水溶性多価金属塩を内部に均一に存在させ ていたため、架橋されすぎてしまい、吸水量が低下する場合があった。また、多価金 属塩が水溶性である場合、水溶性多価金属塩を内部に不均一に存在させることは、 非常に困難であった。
[0031] そこで、本発明者が鋭意に検討した結果、
(i)水溶性多価金属塩を含む吸水性微粒子を、水溶性多価金属塩を含まな!/、吸水 性榭脂の内部に含有させる;または
(ii)水溶性多価金属塩を含まな!/、吸水性微粒子を、水溶性多価金属塩を含む吸 水性樹脂の内部に含有させることによって、海島構造を有する吸水性榭脂粒子が形 成されることを見出した。海島構造とは、水溶性多価金属塩を含有する部分と含有し ない部分とを有することを示す。これにより、従来のように大きく吸水倍率を低下させ ることなぐ吸水性榭脂粒子の強度を、向上させることが可能となった。つまり、水可 溶分量が少なぐ通液性に優れ、加圧時の保水能力に優れた吸水剤を実現した。
[0032] さらに、本発明者は、種々検討し実験を重ねた結果、造粒に供する微粉として、表 面処理を未だ受けて!/、な 、微粉と表面架橋処理をすでに受けて!/、る微粉とを併せて 用いることとすれば、上記目的を達成することができることを見出し、本発明を完成し た。
[0033] (2)本発明の詳細
本発明の吸水剤は、水溶性不飽和単量体を重合して得られる内部架橋構造を有 する吸水性榭脂粒子を含む吸水剤である。本発明の吸水剤は、上記内部架橋構造 として、共有結合を含むものであり、上記吸水性榭脂粒子の内部は、表面処理された 吸水性榭脂微粒子または表面処理されて ヽな ヽ吸水性榭脂微粒子を含有する部分 と含有しな 、部分とを有する海島構造となって 、る。
[0034] ここで、吸水性榭脂粒子および吸水剤の表面処理とは、吸水性榭脂粒子の表面ま たは表面近傍に施された、化学的修飾または物理的修飾を示す。
[0035] 化学的修飾とは、例えば、吸水性榭脂粒子の表面または表面近傍に、架橋結合( 化学的な結合)が形成されていることを示す。架橋結合は、共有結合性の架橋結合 であっても、イオン結合性の架橋結合であってもよい。
[0036] 共有結合性の架橋結合は、有機表面架橋剤を用いた表面架橋処理によって形成 できる。有機表面架橋剤は、吸水性榭脂粒子の表面または表面近傍に存在する官 能基 (特にカルボキシル基)と反応し得る官能基を、 2個以上有するものである。例え ば、吸水性榭脂粒子が部分中和架橋ポリアクリル酸である場合、有機表面架橋剤は 、多価アルコール,多価グリシジル化合物,多価ァミン,エチレンカーボネート, 2- ォキサゾリジノンなどである。
[0037] イオン結合性の架橋結合は、水溶性多価金属塩を用いた表面処理によって形成 できる。多価金属塩は、吸水性榭脂粒子の表面または表面近傍に存在する官能基( 特にカルボキシル基)と、イオン結合し得る多価金属を含むものである。多価金属は 、例えば、 3価のアルミニウムなどである。
[0038] 一方、物理的修飾とは、吸水性榭脂粒子の表面または表面近傍が、付着または被 覆によって修飾されていることを示す。物理的修飾は、吸水性榭脂粒子の表面また は表面近傍が、上記多価アルコール等により被覆されていること、または、水溶性多 価金属により化学的結合を伴わずに被覆されていることなどを示す。言い換えれば、 物理的修飾は、例えば、上記多価アルコールまたは水溶性多価金属力 吸水性榭 脂粒子の表面または表面近傍に、付着して ヽることを示す。
[0039] このように、化学的修飾は、吸水性榭脂粒子の表面と何らかの化学結合を伴う修飾 である。また、物理的修飾は、そのような化学結合を伴わない、付着または被覆など による修飾である。
[0040] 本実施形態では、表面処理の一例として、表面架橋処理が施された吸水剤および その製造方法について説明するが、本発明はこの説明により何ら限定されるもので はない。
[0041] 本発明の吸水剤は、内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子を含んで 、る。そして 、本発明の吸水剤は、上記吸水性榭脂粒子の表面近傍が、表面架橋剤によって架 橋されており、上記吸水性榭脂粒子の内部に、第 1の無機化合物 (好ましくは第 1の 水溶性多価金属塩)が局在化して存在する構造 (第 1の無機化合物 (好ましくは第 1 の水溶性多価金属塩)を含有する部分と含有しな!、部分とが存在する海島構造)を 有することを特徴としている。また、本発明の吸水剤は、上記吸水性榭脂粒子の表面 の少なくとも一部が、第 2の無機化合物 (好ましくは第 2の水溶性多価金属塩)により 被覆されていることが好ましい。本発明の吸水剤は、従来よりもさらに、水可溶分量が 少なぐ通液性に優れ、し力も加圧時の保水能力に優れるという吸水特性を有するも のである。
[0042] なお、本実施形態では、第 1の無機化合物および第 2の無機化合物として、主に、 第 1の水溶性多価金属塩,第 2の水溶性多価金属塩を用いる場合について説明す る力 これに限定されるものではない。
[0043] 〔吸水性榭脂粒子〕
本発明で用いる吸水剤の最大の特徴は、吸水性榭脂粒子の内部に、第 1の水溶 性多価金属塩が局在化して存在 (点在)する構造 (海島構造)を有することである。
[0044] 以下、本発明の吸水剤の主成分である吸水性榭脂粒子について説明する。
[0045] 本発明で用いる吸水性榭脂粒子は、水溶性不飽和単量体を重合して得られる内 部架橋構造を有する粒子である。この吸水性榭脂粒子は、水溶性不飽和単量体を 重合して得ることができる水不溶性水膨潤性ヒドロゲル形成性重合体 (以下、吸水性 榭脂とも言う)の粒子であって、少なくとも生理食塩水(0. 90質量%NaCl水溶液)の 吸収倍率が 5倍以上、好ましくは 10倍以上である、球形或いは不定形の粒子形状の ものである。なお、本発明においては、吸水性榭脂粒子を単に吸水性榭脂と称する ことちある。
[0046] 水不溶性水膨潤性ヒドロゲル形成性重合体の具体例としては、部分中和架橋ポリ アクリル酸重合体 (米国特許第 4625001号明細書、米国特許第 4654039号明細 書、米国特許第 5250640号明細書、米国特許第 5275773号明細書、欧州特許第 456136号明細書等)、架橋されて部分的に中和された澱粉 アクリル酸グラフトポリ マー (米国特許第 4076663号明細書)、イソプチレン-マレイン酸共重合体 (米国 特許第 4389513号明細書)、酢酸ビニル—アクリル酸共重合体のケンィ匕物(米国特 許第 4124748号明細書)、アクリルアミド (共)重合体の加水分解物 (米国特許第 39 59569号明細書)、アクリロニトリル重合体の加水分解物(米国特許第 3935099号 明細書)等が挙げられる。
[0047] 本発明で用いる吸水性榭脂粒子は、アクリル酸および Zまたはその塩を含む単量 体を重合して得られるアクリル酸および Zまたはアクリル酸塩を構成単位として含む ポリアクリル酸 (塩)系架橋重合体力 なる吸水性榭脂の粒子であることが好ま 、。 本発明においてポリアクリル酸 (塩)系架橋重合体とは、全構成単位中、アクリル酸お よび Zまたはその塩を 50モル%以上、好ましくは 70モル%以上、より好ましくは 90モ ル%以上含む単量体を重合して得られる架橋重合体である。また、重合体中の酸基 は、その 50〜90モル%が中和されていることが好ましぐ 60〜80モル%が中和され ていることがより好ましぐ塩としてはナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属塩 、アンモニゥム塩、アミン塩などを例示する事ができる。塩を形成させるための中和は 重合前に単量体の状態で行っても良いし、あるいは重合途中や重合後に重合体の 状態で行っても良いし、それらを併用してもよい。
[0048] 本発明に好ましく用いられる吸水性榭脂粒子であるポリアクリル酸 (塩)系架橋重合 体としては、主成分として用いられる単量体 (アクリル酸および Zまたはその塩)に併 用して、必要により他の単量体を共重合させたものであってもよい。他の単量体の具 体例としては、メタアクリル酸、マレイン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、 2 - (メタ)アクリルアミドー 2—メチルプロパンスルホン酸、 2— (メタ)アタリロイルォキシ エタンスルホン酸、 2- (メタ)アタリロイルォキシプロパンスルホン酸などのァ-オン性 不飽和単量体およびその塩;アクリルアミド、メタアクリルアミド、 N ェチル (メタ)ァク リルアミド、 N—n—プロピル (メタ)アクリルアミド、 N—イソプロピル (メタ)アクリルアミド 、 N, N—ジメチル (メタ)アクリルアミド、 2—ヒドロキシェチル (メタ)アタリレート、 2—ヒ ドロキシプロピル (メタ)アタリレート、メトキシポリエチレングリコール (メタ)アタリレート、 ポリエチレングリコールモノ(メタ)アタリレート、ビュルピリジン、 N ビュルピロリドン、 N—アタリロイルビペリジン、 N—アタリロイルピロリジン、 N—ビニルァセトアミドなどの ノ-オン性の親水基含有不飽和単量体; N, N—ジメチルアミノエチル (メタ)アタリレ ート、 N, N—ジェチルアミノエチル (メタ)アタリレート、 N, N—ジメチルァミノプロピル (メタ)アタリレート、 N, N—ジメチルァミノプロピル (メタ)アクリルアミドおよびそれらの 四級塩などのカチオン性不飽和単量体などを挙げることができる。これらアクリル酸 および Zまたはその塩以外の単量体の使用量は、全単量体中 0〜30モル%が好ま しぐより好ましくは 0〜 10モル0 /0である。
[0049] 本発明で用いる吸水性榭脂粒子は、内部架橋構造を有する架橋重合体である。こ こで、内部架橋構造とは、内部架橋構造の架橋結合様式として、例えば、共有結合 性の架橋結合、および、イオン結合性の架橋結合などを有する構造である。
[0050] 本発明に用いられる吸水性榭脂粒子に内部架橋構造を導入する方法として、架橋 剤を使用しない自己架橋によって導入する方法や、 1分子中に 2個以上の重合性不 飽和基および Zまたは 2個以上の反応性基を有する内部架橋剤を共重合または反 応させて導入する方法等を例示できる。好ましくは、内部架橋剤を共重合または反応 させて導入する方法である。この方法により、共有結合性の架橋結合を形成できる。
[0051] なお、イオン結合性の架橋結合は、後述のように、第 1の水溶性多価金属塩により 形成することができる。
[0052] これらの共有結合性の内部架橋のための内部架橋剤の具体例としては、例えば、 N, N' —メチレンビス(メタ)アクリルアミド、 (ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アタリレ ート、(ポリ)プロピレングリコールジ (メタ)アタリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ) アタリレート、トリメチロールプロパンジ (メタ)アタリレート、グリセリントリ(メタ)アタリレー ト、グリセリンアタリレートメタタリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパン トリ(メタ)アタリレート、ペンタエリスリトールテトラ (メタ)アタリレート、ジペンタエリスリト ールへキサ (メタ)アタリレ—ト、トリァリルシアヌレート、トリアリルイソシァヌレート、トリア リルホスフェート、トリアリルアミン、ポリ(メタ)ァリロキシアルカン、 (ポリ)エチレングリコ ーノレジグリシジノレエーテノレ、グリセローノレジグリシジノレエーテノレ、エチレングリコーノレ 、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソ ルビトール、グリシジル (メタ)アタリレートなどを挙げることが出来る。これらの内部架 橋剤は 1種のみ用いてもよいし 2種以上使用してもよい。中でも、得られる吸水性榭 脂粒子の吸水特性などから、 2個以上の重合性不飽和基を有する化合物を内部架 橋剤として必須に用いることが好ましぐその使用量としては全単量体に対して 0. 00 5〜3モル0 /0が好ましぐより好ましくは 0. 01-1. 5モル0 /0である。
[0053] 重合に際しては、澱粉 セルロース、澱粉 セルロースの誘導体、ポリビュルアル コール、ポリアクリル酸 (塩)、ポリアクリル酸 (塩)架橋体等の親水性高分子や、次亜リ ン酸 (塩)等の連鎖移動剤を添加してもよい。重合に際しては、親水性高分子を例え ば 0〜30重量%、および Zまたは、連鎖移動剤を例えば 0〜1重量%、重合系に添 カロしてちょい。
[0054] 本発明に用いられる吸水性榭脂粒子を得るために、上記したアクリル酸および Zま たはその塩を主成分とする単量体を重合するに際しては、水溶液重合、バルタ重合 、逆相懸濁重合、沈澱重合を行うことも可能であるが、性能面や重合の制御の容易さ から、単量体を水溶液として、水溶液重合を行うことが好ましい。カゝかる重合方法は、 例えば、米国特許第 4625001号明細書、米国特許第 4769427号明細書、米国特 許第 4873299号明細書、米国特許第 4093776号明細書、米国特許第 4367323 号明細書、米国特許第 4446261号明細書、米国特許第 4683274号明細書、米国 特許第 4690996号明細書、米国特許第 4721647号明細書、米国特許第 473886 7号明細書、米国特許第 4748076号明細書、米国特許出願公開 2002/40095号 公報などに記載されている。
[0055] 重合を行うにあたり、過硫酸カリウム、過硫酸アンモ-ゥム、過硫酸ナトリウム、 t—ブ チルハイド口パーオキサイド、過酸化水素、 2, 2' ーァゾビス(2—アミジノプロパン) 二塩酸塩等のラジカル重合開始剤、紫外線や電子線などの活性エネルギー線等を 用いることができる。また、ラジカル重合開始剤を用いる場合、亜硫酸ナトリウム、亜 硫酸水素ナトリウム、硫酸第一鉄、 L—ァスコルビン酸等の還元剤を併用してレドック ス重合としても良い。これらの重合開始剤の使用量は、全単量体に対して、 0. 001 〜2モル0 /0が好ましぐより好ましくは 0. 01-0. 5モル0 /0である。
[0056] 上記の重合により得られた吸水性榭脂粒子の形状は、一般には、不定形破砕状、 球状、繊維状、棒状、略球状、偏平状等であるが、本発明に用いられる吸水性榭脂 粒子は粒子状であるので、乾燥後に粉砕して得られるような不定形破砕状のものを 用いると、より本発明の効果が大きくなるので好ましい。
[0057] アクリル酸および Zまたはその塩を主成分とするなどして水溶液重合により得られ た単量体は重合によりゲルを形成する。このゲルは所望の粒径にまで粉砕される。こ の粉砕は、必要に応じ乾燥させてから、重合ゲルをミートチョッパー、ニーダー、カツ ターミル等に掛けて行う。重合をニーダ一中で行うようにすると、生成するゲルを粉砕 しながら重合することができる。
[0058] 重合を逆相懸濁重合で行えば、吸水性榭脂は予め、粒子状で得られる力 重合系 力も取り出したとき、粒子が互いに軽く結着していることがある。吸水性榭脂に対し後 述する表面架橋処理を施したときも、粒子が互いに軽く結着していることがある。この ときには、粒子結着物は、必要に応じ乾燥させたのち、個々の粒子にばらすよう、解 石辛される。
[0059] 乾燥物の粉砕や解砕は、例えば、振動ミル、ロールダラ二ユレ一ター(特開平 9 2 35378号公報、段落 0174参照)、ナックルタイプ粉砕機、ロールミル (特表 2002— 527547号公報、段落 0069参照)、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、ロールミルなど、特開平 6— 41319号公報、段落 0036参照)、円筒状ミキ サー(特開平 5— 202199号公報、段落 0008参照)によって行うことができる。気流 乾燥機等を用いると、粉砕しながら乾燥することもできる。
[0060] 重合ゲルや懸濁粒子などの乾燥には、通常の乾燥機や加熱炉を用いることができ るが、共沸脱水により乾燥することもできる。乾燥機としては、例えば、熱風乾燥機、 溝型攪拌乾燥機、回転乾燥機、円盤乾燥機、流動層乾燥機、気流乾燥機、赤外線 乾燥機等が挙げられる。
[0061] 乾燥温度は、好ましくは 100〜250°C、より好ましくは 150〜230°C、さらに好ましく は 160〜210°Cである。
[0062] 得られる乾燥物は、固形分の割合力 好ましくは 50〜: LOO質量%(含水率 50〜0質 量%)であり、より好ましくは 85〜: LOO質量%(含水率 15〜0質量%)、さらに好ましく は 90〜98質量% (含水率 10〜2質量%)である。なお、固形分の割合は、通常、アル ミカップやガラスシャーレ上で lgを 180°Cで 3時間乾燥した後の乾燥減量により求め る。
[0063] なお、後述のように、上記乾燥、粉砕'解砕を経て得られた吸水性榭脂は、分級な どによって、所定のサイズ (粒子径)を有するもの (表面架橋前の吸水性榭脂)である ことが好ましい。また、後述する吸水性榭脂粒子の造粒物についても、必要に応じて 非造粒物である吸水性榭脂と一緒に、好ましくは、分級によって、所定のサイズに整 えられたものである。
[0064] 本発明で用いる吸水性榭脂粒子は、その表面近傍が表面架橋処理されたもので あることが好ましい。表面近傍を表面処理しておくと、その吸水性能が改善 ·向上 '制 御されて、諸性能間のバランスが良くなる。吸水性榭脂粒子に対する表面架橋処理 はこのために行われる。
[0065] 表面架橋処理は、表面架橋剤を用いて行っても良いし、その他の公知の表面架橋 処理方法でもよい。ここで、表面架橋剤は、共有結合性の架橋構造を形成し得るもの であればよい。
[0066] 表面架橋処理に用いることのできる表面架橋剤としては、吸水性榭脂粒子の有す る官能基、特に、カルボキシル基と反応し、架橋構造を形成し得る有機架橋剤や多 価金属化合物が挙げられる。特に好ましくは以下に挙げられる有機架橋剤が用いら れる。例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリ エチレングリコーノレ、テトラエチレンダリコール、ポリエチレングリコール、 1, 3 プロ パンジオール、ジプロピレングリコール、 2, 2, 4 トリメチルー 1, 3 ペンタンジォー ル、ポリプロピレングリコール、グリセリン、ポリグリセリン、 2 ブテン 1, 4 ジォー ル、 1, 3 ブタンジオール、 1, 4 ブタンジオール、 1, 5 ペンタンジオール、 1, 6 一へキサンジオール、 1, 2—シクロへキサンジメタノール、 1, 2—シクロへキサノール 、トリメチロールプロパン、ジエタノールァミン、トリエタノールァミン、ポリオキシプロピ レン、ォキシエチレン ォキシプロピレンブロック共重合体、ペンタエリスリトール、ソ ルビトール等の多価アルコール;エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリェチ レングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセ ロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、プロピレン グリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、グ リシドール等のエポキシ化合物;エチレンジァミン、ジエチレントリァミン、トリエチレン テトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンへキサミン、ポリエチレンイミン等 の多価アミン化合物や、それらの無機塩ないし有機塩 (例えば、ァゼチジュゥム塩等
) ; 2, 4 トリレンジイソシァネート、へキサメチレンジイソシァネート等の多価イソシァ ネート化合物; 1, 2—エチレンビスォキサゾリン等の多価ォキサゾリンィ匕合物;尿素、 チォ尿素、グァ-ジン、ジシアンジアミド、 2 ォキサゾリジノン等の炭酸誘導体; 1, 3 ージォキソラン 2 オン、 4ーメチノレー 1, 3 ジォキソラン 2 オン、 4, 5 ジメ チルー 1, 3 ジォキソラン 2 オン、 4, 4 ジメチルー 1, 3 ジォキソランー2— オン、 4ーェチルー 1, 3 ジォキソラン 2 オン、 4ーヒドロキシメチルー 1, 3 ジ ォキソランー2 オン、 1, 3 ジォキサンー2 オン、 4ーメチルー 1, 3 ジォキサン 2 オン、 4, 6 ジメチルー 1, 3 ジォキサンー2 オン、 1, 3 ジォキソパンー2 オン等のアルキレンカーボネート化合物;ェピクロロヒドリン、ェピブロムヒドリン、 α ーメチルェピクロロヒドリン等のハロエポキシ化合物、および、その多価アミン付加物( 例えばノヽーキュレス製カイメン:登録商標); γ—グリシドキシプロピルトリメトキシシラ ン、 γ—ァミノプロピルトリエトキシシラン等のシランカップリング剤; 3—メチル 3— ォキセタンメタノール、 3—ェチルー 3—ォキセタンメタノール、 3—ブチルー 3—ォキ セタンメタノール、 3—メチルー 3—ォキセタンエタノール、 3—ェチルー 3—ォキセタ ンエタノール、 3—ブチルー 3—ォキセタンエタノール、 3—クロロメチルー 3—メチル ォキセタン、 3—クロロメチルー 3—ェチルォキセタン、多価ォキセタン化合物などの ォキセタンィ匕合物;等が挙げられる。このような有機架橋剤を用いれば、共有結合性 の表面架橋構造を形成できる。これら表面架橋剤は、 1種のみ用いてもよいし、 2種 以上を併用してもよい。中でも多価アルコールは、安全性が高ぐ吸水性榭脂粒子表 面の親水性を向上させることができる点で好ましい。
[0067] 表面架橋剤の使用量は、吸水性榭脂粒子の固形分 100質量部に対して 0. 001〜
5質量部が好ましい。
[0068] 表面架橋剤と吸水性榭脂粒子との混合の際には水を用いてもよい。水の使用量は 、吸水性榭脂粒子の固形分 100質量部に対して、 0. 5〜 10質量部が好ましぐ 1質 量部〜 5質量部の範囲内がより好ましい。 [0069] 表面架橋剤やその水溶液を混合する際には、親水性有機溶媒や、第三物質を混 合助剤として用いてもよい。
[0070] 親水性有機溶媒を用いる場合には、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール 、 n プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、 n ブチルアルコール、イソプチ ルアルコール、 t ブチルアルコール等の低級アルコール類;アセトン等のケトン類; ジォキサン、テトラヒドロフラン、メトキシ(ポリ)エチレングリコール等のエーテル類; ε —力プロラタタム、 Ν, Ν ジメチルホルムアミド等のアミド類;ジメチルスルホキシド等 のスノレホキシド類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、 トリエチレングリコール、テトラエチレンダリコール、ポリエチレングリコール、 1, 3 プ 口パンジオール、ジプロピレングリコール、 2, 2, 4 トリメチル 1, 3 ペンタンジォ ール、ポリプロピレングリコール、グリセリン、ポリグリセリン、 2 ブテン 1, 4ージォ ール、 1, 3 ブタンジオール、 1, 4 ブタンジオール、 1, 5 ペンタンジオール、 1, 6 へキサンジオール、 1, 2 シクロへキサンジメタノール、 1, 2 シクロへキサノー ル、トリメチロールプロパン、ジエタノールァミン、トリエタノールァミン、ポリオキシプロ ピレン、ォキシエチレン ォキシプロピレンブロック共重合体、ペンタエリスリトール、 ソルビトール等の多価アルコール等が挙げられる。親水性有機溶媒の使用量は、吸 水性榭脂粒子の種類や粒径、含水率等にもよるが、吸水性榭脂粒子の固形分 100 質量部に対して、 10質量部以下が好ましぐ 0. 1質量部〜 5質量部の範囲内がより 好ましい。
[0071] また、第三物質として米国特許第 5610208号明細書に示された無機酸、有機酸、 ポリアミノ酸等を存在させてもよい。これらの混合助剤は表面架橋剤として作用しても 良 、が、表面架橋後に吸水性榭脂粒子の吸水性能を低下させな 、ものが好ま 、。 特に沸点が 150°C未満の揮発性アルコール類は表面架橋処理時に揮発してしまう ので、残存物が残らず望ましい。
[0072] 吸水性榭脂粒子と表面架橋剤とをより均一に混合するため、非架橋性の水溶性無 機塩基類 (好ましくは、アルカリ金属塩、アンモニゥム塩、アルカリ金属水酸化物、お よび、アンモニアあるいはその水酸ィ匕物)や、非還元性アルカリ金属塩 pH緩衝剤 (好 ましくは炭酸水素塩、リン酸二水素塩、リン酸水素塩等)を、吸水性榭脂粒子と表面 架橋剤とを混合する際に共存させても良い。これらの使用量は、吸水性榭脂粒子の 種類や粒径等にもよるが、吸水性榭脂粒子の固形分 100質量部に対して 0. 005〜 10質量部の範囲内が好ましぐ 0. 05〜5質量部の範囲内がより好ましい。
[0073] 吸水性榭脂粒子と表面架橋剤とを混合する混合方法は、例えば、吸水性榭脂粒子 を親水性有機溶剤に浸漬し、必要に応じて水および Zまたは親水性有機溶媒に溶 解させた表面架橋剤を混合する方法、吸水性榭脂粒子に直接、水および Zまたは 親水性有機溶媒に溶解させた表面架橋剤を噴霧若しくは滴下して混合する方法等 が例示できる。
[0074] 吸水性榭脂粒子と表面架橋剤とを混合した後、通常、加熱を行!、、架橋反応を遂 行させることが好ましい。上記加熱温度は、用いる表面架橋剤にもよる力 40°C以上 250°C以下が好ましぐ 150°C以上 250°C以下がより好ましい。加熱温度が 40°C未 満の場合には、加圧下の吸収倍率等の吸収特性が 10分に改善されない場合がある 。加熱温度が 250°Cを超える場合には、吸水性榭脂粒子の劣化を引き起こし、各種 性能が低下する場合があり注意を要する。加熱時間は、好ましくは 1分〜 2時間、より 好ましくは 5分〜 1時間である。
[0075] 本発明における吸水性榭脂粒子が加熱されたものである場合、加熱の方法は、例 えば、欧州特許第 530517号明細書、欧州特許第 603292号明細書、国際公開第 95Z05856号パンフレット等に記載されている、乾燥後の吸水性榭脂粒子をさらに 加熱する方法が挙げられる。
[0076] 表面架橋処理 (熱処理を含む)のために加熱された吸水性榭脂粒子は、粒子どうし が軽く結着していることがあるので、この結着を解くために、前述した解砕処理を施さ れていてもよい。また、表面架橋処理の前段階で、分級などにより一旦、粒子径を整 えていても、表面架橋処理により、粒子径が変化していることがあるので、再度、分級 処理を施すこともある。すなわち、表面架橋処理後の吸水性榭脂は、表面架橋処理 中に生成する凝集物や微粉を含んで!/ヽる。表面架橋処理後の吸水性榭脂から所定 の粒子サイズを有する製品としての吸水性榭脂を得るためには、表面架橋処理の際 に生成した凝集物の解砕や分級、あるいは、表面架橋処理の際および凝集物の解 砕の際などに生成した微粉の分級を行うことが必要となるのである。 [0077] この解砕処理'分級処理の前には吸水性榭脂を冷ましておくことが好ましい。このと きに用いる冷却装置の種類は限定されないが、例えば、内壁その他の伝熱面が 35 °C程度の水によって冷却された 2軸攪拌乾燥機などで吸水性榭脂を冷却することが できる。
[0078] 表面架橋処理後の吸水性榭脂の解砕と分級は何れを先に行っても良!、。
[0079] 解砕は、通常の解砕装置を用いればよぐ例えば、フラッシュミル等のナイフカツタ 一式解砕機を用いて解砕することが挙げられる。分級を行うための装置は、通常の分 級装置であれば特に限定されず、例えば、振動ふるいや気流分級機などを使用する ことができる。この解砕処理や分級処理については、すでに述べたことも参照されて 良い。
[0080] なお、表面架橋処理をすでに受けている吸水性榭脂の微粉を得る工程は後述する 力 表面架橋処理後の解砕、分級工程で得ることがもっとも好ましぐ最終製品を得 るためのより最終工程に近い表面架橋処理後の解砕、分級工程で表面架橋処理を 受けている吸水性榭脂微粉を製品より取り除くことで、微粉含有量の少なぐ粉塵性 の低い吸水性榭脂得ることが出来る。また、本工程で表面処理をすでに受けている 吸水性榭脂の微粉を取り除くことによって、吸水性榭脂の性能のうち、とりわけ食塩 水流れ誘導性 (SFC)が向上した吸水性榭脂を得ることが出来る。
[0081] 本発明における吸水性榭脂粒子の最大の特徴は、吸水性榭脂粒子の内部に、第 1の水溶性多価金属塩を含有する部分と含有しな!、部分とを有する海島構造 (ミクロ ドメイン—サイトバインディング構造)となっていることである。すなわち、吸水性榭脂 粒子の内部に、第 1の水溶性多価金属塩が局在化して存在する構造を有することで ある。言い換えれば、吸水性榭脂粒子の内部に、第 1の水溶性多価金属塩の多価金 属によるイオン結合性の架橋構造が、局在化 (点在)して ヽる。
[0082] ここで、「第 1の水溶性多価金属塩が局在化して存在する」とは、第 1の水溶性多価 金属塩が、吸水性榭脂粒子内部に均一存在しないことを示している。第 1の水溶性 多価金属塩が、吸水性榭脂粒子内部に局在化している力否かは、例えば、吸水性 榭脂製榭脂粒子の断面を、電子線マイクロアナライザ(Electron Probe Micro Analyz er;以下「EPMA」と略す)測定により観察によって、確認することができる。 [0083] なお、上記吸水性榭脂粒子の内部に、第 1の水溶性多価金属塩を局在化して存在 させる方法としては、例えば、後述のように、内部架橋構造を有し、第 1の水溶性多価 金属塩を含まない吸水性榭脂粒子内部に、第 1の水溶性多価金属塩を含む吸水性 榭脂微粒子を、含有させることが例示される。
[0084] このように、本発明で用いる吸水性榭脂粒子には、例えば、内部架橋構造として、 共有結合性の架橋構造と、第 1の水溶性多価金属塩によるイオン性の架橋構造とが 形成されている。さら〖こ、吸水性榭脂粒子の表面には、共有結合性の表面架橋構造 も形成されている。そして特に、この吸水性榭脂粒子の内部には、第 1の水溶性多価 金属塩による内部架橋構造が、吸水性榭脂粒子内部に、局在化して存在する (海島 構造)。これにより、後述の実施例に示すように、第 1の水溶性多価金属塩による内部 架橋構造が、吸水性榭脂粒子内部に局在化して 、な 、場合 (海島構造を有さな 、 場合)に比べて、顕著に、水可溶分量が少なぐ通液性に優れ、加圧時の保水能力 に優れるという、吸水特性を吸水剤に与える。
[0085] つまり、本発明で用いる吸水性榭脂粒子は、吸水性榭脂内部のイオン性の架橋結 合により、可溶分の溶出が抑制されるため、例えば、おむつの表面がさらつとする。ま た、吸水性榭脂粒子の表面は、表面架橋されているため、内部のゲル強度が高くな る。さらに、吸水性榭脂粒子は、その表面架橋により、通液性も向上するため、液の 取り込みも良好となる。また、後述のように、吸水性榭脂粒子は、 AAPZCRCが高い ため、保持できる吸水量に対して、加圧下の保持能力が高い。このため、液の戻り(w et back)も少なくなる。
[0086] 本発明で用いる吸水性榭脂粒子では、上記海島構造における、第 1の水溶性多価 金属塩を含有する部分の長径が 10 μ m以上であることが好ましぐ 20 μ m以上であ ることがより好ましい。これにより、海島構造を形成した際の効果が大きくなる。したが つて、吸水性榭脂の特性を向上することができる。上記の長径は、例えば、以下の方 法で測定することができる。まず、吸水性榭脂粒子を、エポキシ榭脂包埋した後、硬 化処理を行う。その後、 800番, 1500番のエメリーペーパーで面出しする。この面出 しは、吸水性榭脂粒子の中心を通る断面がでるように行う。この吸水性榭脂粒子の 断面を、電子線マイクロアナライザ (例えば、島津製作所製 製品名: EPMA— 161 0)を用いて観察する。これにより、多価金属を含有する部分を特定することができる。 なお、電子線マイクロアナライザの条件は、加圧電圧を 15kV,試料電流を 50nA,ビ ームサイズを 1 μ mとすればよい。このようにして、長径を求めることができる。
[0087] 図 8および図 9は、電子線マイクロアナライザによる、吸水性榭脂粒子の断面を示す 図である。これらの図において、黒い部分がエポキシ榭脂であり、灰色部分が吸水性 榭脂粒子である。そして、吸水性榭脂粒子内に存在する白い部分が第 1の水溶性多 価金属塩(図面では硫酸アルミニウム)である。これらの図に示されるように、本発明 では、吸水性榭脂粒子内に、第 1の水溶性多価金属塩が、不均一に存在している。
[0088] 図 8の吸水性榭脂粒子は、長径が 84 m, 38 m,および 18 μ mである硫酸アル ミニゥムを含有する部分がある。一方、図 9の吸水性榭脂粒子は、長径が 41 m, 28 μ m,および 18 μ mの硫酸アルミニウムを含有する部分がある。
[0089] 本発明で用いる吸水性榭脂粒子は、表面架橋剤による架橋部位の少なくとも一部 力 第 2の水溶性多価金属塩により被覆されていることが好ましい。つまり、共有結合 性の架橋結合により表面架橋された吸水性榭脂粒子の表面に、さらに、イオン性の 架橋結合が形成される。これにより、表面架橋された吸水性榭脂粒子の表面の一部 または全てが、さらに、第 2の水溶性多価金属塩により、表面架橋される。このため、 上記の吸水特'性が、より高くなる。
[0090] ここで、第 1の水溶性多価金属塩および第 2の水溶性多価金属塩について説明す る。
[0091] 第 1の水溶性多価金属塩は、最終的に、実質的に吸水性榭脂粒子内部に含まれ る水溶性多価金属塩である。また、第 1の水溶性多価金属塩は、吸水性榭脂粒子内 部で、海島構造を形成する。第 1の水溶性多価金属塩は、吸水性榭脂粒子表面から 、好ましくは 20 μ m以上、より好ましくは 40 μ m以上内部に存在する。
[0092] 一方、第 2の水溶性多価金属塩は、最終的に、実質的に吸水性榭脂粒子表面に 含まれる水溶性多価金属塩である。第 2の水溶性多価金属塩は、吸水性榭脂粒子 の表面から、好ましくは 20 m以内に存在する。
[0093] なお、上記「実質的に吸水性榭脂粒子表面に含まれる」とは、吸水性榭脂粒子表 面の 50%以上、好ましくは 70%以上、より好ましくは 90%以上に、含まれることを示 す。
[0094] 第 1の水溶性多価金属塩および第 2の水溶性多価金属塩における「水溶性多価金 属塩」とは、 ρΗ1〜12の範囲内の任意の pHで、多価金属イオンが水溶液中に溶け ることができるものであって、 lOOgの水溶液中に、好ましくは lppm以上、より好ましく は lOppm以上存在できるものを示す。
[0095] 第 1の水溶性多価金属塩および第 2の水溶性多価金属塩は、 3価および Zまたは 4 価の金属の塩であることがより好ましい。以下、第 1の水溶性多価金属塩と第 2の水 溶性多価金属塩とを区別しない場合には、単に、「水溶性多価金属塩」とする。
[0096] 本発明で使用することができる 3価の水溶性多価金属塩としては、塩化アルミ-ゥ ム、ポリ塩ィ匕アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、ビス硫酸カリウムアル ミニゥム、ビス硫酸ナトリウムアルミニウム、カリウムミヨウノくン、アンモ-ゥムミヨウバン、 ナトリウムミヨウバン、アルミン酸ナトリウム、塩化鉄 (III) ,塩ィ匕セリウム (III) ,塩化ルテ -ゥム(III) ,塩化イットリウム(III),塩化クロム(III)などの、アルミニウム,鉄,セリウム, ルテニウム,イットリウム,またはクロムの、塩化物,硫酸塩,硝酸塩,過硫酸塩,亜硫 酸塩,炭酸塩,リン酸塩,水溶性の有機酸塩 (例えば、カルボン酸等)などを例示す ることがでさる。
[0097] また、本発明で使用することができる 4価の水溶性多価金属塩としては、硫酸ジル コニゥム, 6—フッ化ジルコニウムナトリウム,炭酸ジルコニウムアンモ-ゥム,炭酸ジ ルコ -ゥムカリウム,炭酸ジルコニウムナトリウム,硫酸チタン,酸化亜鉛,および合成 ゼォライトなどを例示することができる。
[0098] また、これらの水溶性多価金属塩は、尿などの吸収液との溶解性の点からもこれら の結晶水を有する塩を使用するのが好ましい。特に好ましいのは、アルミニウム化合 物(アルミニウム塩)、中でも、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミ二 ゥム、硝酸アルミニウム、ビス硫酸カリウムアルミニウム、ビス硫酸ナトリウムアルミ-ゥ ム、カリウムミヨウノくン、アンモ-ゥムミヨウバン、ナトリウムミヨウバン、アルミン酸ナトリウ ムが好ましぐ硫酸アルミニウムが特に好ましぐ硫酸アルミニウムの水溶液は最も好 適に使用することが出来る。これらは 1種のみ用いても良いし、 2種以上を併用しても 良い。なお、第 1の水溶性多価金属塩と第 2の水溶性多価金属塩とは、同一であって も、異なるものであってもよい。
[0099] なお、第 1の水溶性多価金属塩および第 2の水溶性多価金属塩以外に用いること のできる、第 1の無機化合物および第 2の無機化合物としては、例えば、親水性ァモ ルファスシリカ類,鉱産物,その他の多価金属塩類などの無機酸ィ匕物を挙げることが できる。親水性のアモルファスシリカ類としては、例えば、乾式法:トクャマ社製 Reol osil QS- 20,沈殿法: DEGUSSA社 Sipernat 22S, Sipernat 2000等を挙 げることができる。鉱産物としては、例えば、タルク、カオリン、フラー土、ベントナイト、 活性白土、重晶石、天然ァスフアルタム、ストロンチウム鉱石、ィルメナイト、パーライト などを挙げることができる。また、多価金属塩類しては、例えば、酸化ケィ素'酸化ァ ルミ-ゥム ·酸化マグネシウム複合体(例えば、 ENGELHARD社製 Attagel # 50) 、酸ィ匕ケィ素 ·酸ィ匕アルミニウム複合体、酸ィ匕ケィ素 ·酸ィ匕マグネシウム複合体などの 無機酸ィ匕物など)、酸ィ匕チタン、酸化亜鉛、および合成ゼォライトなどを挙げることが できる。なお、米国特許第 5164459号公報などに例示されたものも、第 1の無機化 合物および第 2の無機化合物として使用することもできる。なお、第 1の無機化合物と 第 2の無機化合物とは、同一であっても、異なるものであってもよい。
[0100] また、本発明で用いる吸水性榭脂粒子では、吸水性榭脂粒子内部に含有させる第 1の水溶性多価金属塩の含有量力 吸水性榭脂粒子 100質量部に対して、 0. 001 〜1質量%であり、第 2の水溶性多価金属塩の含有量が、上記吸水性榭脂粒子 100 質量部に対して、 0. 001〜4質量%であり、第 1の水溶性多価金属塩の含有量は、 第 2の水溶性多価金属塩の含有量よりも少ないことことが好ましい。第 1の水溶性多 価金属塩の含有量が、第 2の水溶性多価金属塩の含有量よりも多いと、吸水倍率が 低下する虞がある。
[0101] また、本発明で用いる吸水性榭脂粒子では、第 1の水溶性多価金属塩と、第 2の水 溶性多価金属塩との比が、 1 : 10〜10 : 11であることが好ましぐ 1 : 7〜10 : 13である ことがより好ましぐ 1 : 5〜 10 : 17であることが特に好ましい。
[0102] 本発明で用いる吸水性榭脂粒子は、好ましくは粒度分布の対数標準偏差( σ ζ ) 力 O. 20〜0. 45であり、さらに好ましくは 0. 27〜0. 43、最も好ましくは 0. 30〜0. 4 0である。粒度分布の対数標準偏差( σ ζ )は粒度分布の広がりを示す数値である。 粒度分布の対数標準偏差(σ ζ )の値が小さいほど粒度分布の幅が狭いことを表し ている。粒度分布の対数標準偏差(σ )が0. 20未満の場合には、粒度分布が狭 すぎるため、液の拡散 '通液性と毛管力のバランスが悪くなる恐れがある。 0. 45を超 える場合には、取り扱い性に問題が出たり、液の拡散'通液性と毛管力のバランスが 悪くなる恐れがある。
[0103] このような粒子径を有する吸水性榭脂粒子は、水溶液重合で得られた吸水性榭脂
(粒子)を粉砕したもの、あるいはこれらを篩いに掛けて粒度を調整することによって 好ましく得ることができる。また、 300 m以下 (好ましくは 200 m以下、さらに好まし くは 150 m以下)の粒子径の吸水性榭脂粒子の微粉 (吸水性榭脂微粒子)を造粒 し粒度調整したものを用いても良ぐ粉砕して得られる一次粒子の不定形破砕状の 粒子に微粉の造粒物を一部混合した吸水性榭脂粒子を用いても良 、。言 、換えれ ば、吸水性榭脂微粒子 (例えば、第 1の水溶性多価金属塩を含む吸水性微粒子)は 、目開き 300 m (好ましくは 200 m、さらに好ましくは 150 m)のふるいを透過で きる大きさであることが好まし 、。吸水性榭脂粒子の造粒物を一部混合した場合には 、吸水速度、毛管吸収倍率などの吸収特性が一層優れた吸水剤を得ることが出来る 。微粉の造粒物の混合量は、好ましくは 5質量%以上、より好ましくは 10質量%以上 、さらに好ましくは 15質量%以上である。
[0104] 微粉造粒物の作成方法としては、微粉を再生する公知の技術が使用可能である。
例えば、温水と吸水性榭脂粒子の微粉を混合し乾燥する方法 (米国特許第 622893 0号明細書)や、吸水性榭脂粒子の微粉を単量体水溶液と混合し重合する方法 (米 国特許第 5264495号明細書)、吸水性榭脂粒子の微粉に水を加え特定の面圧以 上で造粒する方法 (欧州特許第 844270号明細書)、吸水性榭脂粒子の微粉を 10 分に湿潤させ非晶質のゲルを形成し乾燥,粉砕する方法 (米国特許第 4950692号 明細書)、吸水性榭脂粒子の微粉と重合ゲルを混合する方法 (米国特許第 547887 9号明細書)などを用いることが可能であるが、好ましくは前記の温水と吸水性榭脂 粒子の微粉を混合し乾燥する方法が用いられる。なお、粒子径は分級される篩目径 で示される。
[0105] 本発明で用いる吸水性榭脂粒子は、造粒されたもの(造粒粒子)であることが好まし い。これにより、造粒粒子には、共有結合性の内部架橋構造と、第 1の水溶性多価金 属塩によるイオン結合性の架橋構造とが、確実に含まれる。つまり、造粒粒子の内部 に、第 1の水溶性多価金属塩を局在化することが可能となる。この造粒粒子は、例え ば、共有結合性の内部架橋構造を有する吸水性榭脂の微粒子 (微粉)と、第 1の水 溶性多価金属塩によるイオン結合性の内部架橋構造を有する吸水性榭脂の微粒子 (微粉)との混合物を造粒することにより得られる。
[0106] 本発明で用いる吸水性榭脂粒子の粒径や粒径分布に特に制限は無 ヽが、粒径が 比較的小さぐ小粒径成分の多い粒径分布のものを用いると、吸水速度、毛管吸収 倍率などの吸水性能の向上が顕著であるので好まし 、。
[0107] 本発明で用いる吸水性榭脂粒子は、遠心分離機保持容量 (CRC)が、好ましくは 5
(gZg)以上であり、より好ましくは 10 (gZg)以上であり、さらに好ましくは 15 (gZg) 以上であり、さらに好ましくは 20 (gZg)以上であり、特にに好ましくは 25 (gZg)以上 である。上限値は、特に限定されないが、好ましくは 100 (gZg)以下であり、より好ま しくは 70 (gZg)以下であり、さらに好ましくは 50 (gZg)以下である。遠心分離機保 持容量 (CRC)が 5 (gZg)未満の場合、吸収量が少なすぎ、ォムッ等の衛生材料の 使用に適さない。また、遠心分離機保持容量 (CRC)が 60 (gZg)よりも大きい場合、 特に 100 (gZg)よりも大きい場合、通液性に優れる吸水剤を得ることができなくなる 虞がある。
[0108] 本発明で用いる吸水性榭脂粒子は、 4. 83kPaの圧力に対する吸収力(AAP)力 好ましくは 5 (gZg)以上であり、より好ましくは 10 (gZg)以上であり、さらに好ましくは 15 (gZg)以上であり、さらに好ましくは 18 (gZg)以上であり、さらに好ましくは 20 (g Zg)以上であり、特に好ましくは 22 (gZg)以上である。上限値は、特に限定されな いが、好ましくは 50 (gZg)以下である。 4. 83kPaの圧力に対する吸収力(AAP)が 5 (gZg)未満の場合、通液性に優れる吸水剤を得ることができなくなるおそれがある
[0109] 本発明で用いる吸水性榭脂粒子は、食塩水流れ誘導性 (SFC)が、好ましくは 10 (
X 10_7'cm3' s 'g_1)以上であり、より好ましくは 30 ( X 10_7'cm3' s'g_1)以上であり 、より好ましくは 40 ( X 10_7'cm3' s 'g_1)以上であり、より好ましくは 50 ( X 10_7'cm3 •s 'g_1)以上であり、さらに好ましくは 100 ( X 10_7'cm3' s 'g_1)以上である。この値 が高くなるほど、通液性も高くなる。上限値は、特に限定されないが、好ましくは 200 0 ( X 10"7-cm3- s -g_1)以下である。食塩水流れ誘導性(SFC)力^ 0 ( X 10"7-cm3 •s 'g_1)未満の場合、水溶性多価金属塩を添加しても、通液性が向上しないことがあ る。
[0110] 本発明で用いる吸水性榭脂粒子は、水可溶分量が、好ましくは 35質量%以下であ り、より好ましくは 25質量%以下であり、さらに好ましくは 15質量%以下である。水可 溶分量が 35質量%を超える場合、ゲル強度が弱ぐ通液性に劣ったものとなることが ある。また、ォムッ中で長時間使用した際に、吸収特性 (CRCや AAPなど)が経時的 に低下することがある。
[0111] 以上のような吸水性榭脂粒子は、本発明の吸水剤の主成分である。この吸水剤で は、主成分である吸水性榭脂粒子の含有量は、少なくとも 10質量%以上であること が好ましぐより好ましくは 50質量%以上、さらに好ましくは 90質量%以上、最も好ま しくは 100質量%(つまり吸水剤が吸水性榭脂粒子力もなること)である。ここで、主成 分である吸水性榭脂粒子は、少なくとも、共有結合性の架橋構造と、第 1の水溶性多 価金属塩によるイオン性の架橋構造とが形成された内部架橋構造、および、共有結 合性の表面架橋構造を有しており、さらに、吸水性榭脂粒子内部に、第 1の水溶性 多価金属塩が局在化して 、るもの (海島構造を有する吸水性榭脂粒子)を含んで 、 ればよい。すなわち、後述の実施例および図 4に示すように、少なくとも実施例 2の吸 水性榭脂粒子を含んで!/、るものであっても、実施例 1の吸水性榭脂粒子を含んで ヽ るものであっても、それらの混合物であってもよい。
[0112] すなわち、本発明の吸水剤では、例えば、海島構造を有する吸水性榭脂粒子の含 有量が、 10質量%〜100質量%であり、そのような海島構造を有さない(内部に第 1 の吸水性榭脂粒子が点在しない)吸水性榭脂粒子の含有量が、 0質量%〜90質量 %であり、これらの吸水性榭脂粒子を合計した含有量が、 80質量%以上であること が好ましい。
[0113] さらに、上記吸水性榭脂粒子は、少なくとも実施例 1〜実施例 4のいずれかの吸水 性榭脂粒子を含んでいれば、さらに、比較例 1〜3の吸水性榭脂粒子も含んでいても よい。これにより、従来の吸水剤よりもさらに、水可溶分量が少なぐ通液性に優れ、 加圧時の保水能力に優れた、吸水剤を提供することができる。
[0114] 〔吸水剤の製造方法〕
本発明にかかる吸水剤の製造方法は、上記のような吸水性榭脂粒子を含む吸水 剤の製造方法であって、以下の (A)および (B)の工程を含む。
(A)表面処理されて ヽな 、吸水性榭脂粒子であって、共有結合性架橋剤の存在下 、水溶性不飽和単量体を重合し内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子を形成する 工程;
(B)表面処理された吸水性榭脂微粒子を、表面処理されて!ヽな ヽ吸水性榭脂粒子 内部に含有させる工程。
[0115] 好ましくは、本発明にかかる吸水剤の製造方法は、以下の(C)工程を含む。
(C)表面処理された吸水性榭脂微粒子を内部に含有させた、表面処理されていな い吸水性榭脂粒子の加熱、または、表面処理された吸水性榭脂微粒子を内部に含 有させた吸水性榭脂粒子と表面架橋剤との混合および加熱により、その吸水性榭脂 粒子の表面近傍を架橋する工程。
[0116] 特に好ましくは、本発明にかかる吸水剤の製造方法は、以下の(a)〜(c)の工程を 含んでいる。
(a)第 1の水溶性多価金属塩を含まな 、吸水性榭脂粒子であって、共有結合性架橋 剤の存在下、水溶性不飽和単量体を重合し内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子 を形成する工程;
(b)第 1の水溶性多価金属塩を含む吸水性榭脂微粒子を、第 1の水溶性多価金属 塩を含まない吸水性榭脂粒子内部に含有させる工程;
(c)第 1の水溶性多価金属塩を内部に含有させた吸水性榭脂粒子の加熱、または、 第 1の水溶性多価金属塩を内部に含有させた吸水性榭脂粒子と表面架橋剤との混 合および加熱により、その吸水性榭脂粒子の表面近傍を架橋する工程 (表面架橋処 理)。
[0117] つまり、(A)〜(C)の表面処理されていない吸水性榭脂粒子力 (&)〜(じ)の第1の 水溶性多価金属塩を含まな!/、吸水性榭脂粒子である。 (A)〜 (C)の表面処理され た吸水性榭脂粒子が、 (a)〜 (c)第 1の水溶性多価金属塩を含まな!/、吸水性榭脂粒 子である。
[0118] 上記 (a)工程では、内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子を形成する。この工程 は、共有結合性架橋剤の存在下に行うため、得られる吸水性榭脂粒子は、共有結合 性の架橋構造を有する。なお、(a)工程の吸水性榭脂粒子は、第 1の水溶性多価金 属塩を含んでいない。また、共有結合性架橋剤としては、前述の内部架橋剤を好適 に利用できる。
[0119] 一方、上記 (b)工程は、第 1の水溶性多価金属塩を含む吸水性榭脂微粒子を、第 1の水溶性多価金属塩を含まない吸水性榭脂粒子内部に含有させる。これにより、 吸水性榭脂粒子内部には、第 1の水溶性多価金属塩由来の多価金属イオンによる イオン結合性の架橋結合構造が形成される。なお、(b)工程では、第 1の水溶性多価 金属塩の一部が、吸水性榭脂表面に存在してもよい。
[0120] このように、上記 (a)工程および (b)工程により、共有結合性の架橋構造と、イオン 結合性の架橋構造とを有する、内部架橋構造の吸水性榭脂粒子が得られる。しかも 、上記 (b)工程により、第 1の水溶性多価金属塩は、吸水性榭脂粒子の内部に局在 化して存在するようになる。つまり、多価金属イオンによるイオン結合性の架橋構造に よって、吸水性榭脂粒子の内部に、第 1の水溶性多価金属塩を含有する部分と含有 しない部分とを有する海島構造が形成される。言い換えれば、吸水性榭脂粒子の内 部に、多価金属イオンによるイオン結合性の架橋構造が、点在する。すなわち、吸水 性榭脂粒子の内部に、多価金属イオンによるイオン結合性の架橋構造が、均一に( 非局在化して)形成されるのではなぐ吸水性榭脂粒子の内部に不均一に(局在化し て)形成される。
[0121] なお、上記 (a)工程は、第 1の水溶性多価金属塩の存在下に行わない。これは、第 1の水溶性多価金属塩の存在下、上記 (a)工程を行うと、第 1の水溶性多価金属塩 は、吸水性榭脂粒子の内部に局在化せず、均一に存在してしまうからである。ただし 、第 1の水溶性多価金属塩を、吸水性榭脂粒子の内部に不均一に存在させることが できれば、上記 (a)工程を、第 1の水溶性多価金属塩の存在下に行ってもよい。
[0122] そして、上記 (c)工程では、上記 (a)工程および (b)工程を経て得られた、吸水性 榭脂粒子 (第 1の水溶性多価金属塩を内部に含む吸水性榭脂粒子)の表面近傍に、 架橋が形成される。
[0123] したがって、上記 (a)〜 (c)工程により得られた吸水性榭脂粒子は、共有結合性の 架橋構造と、イオン結合性の架橋構造とを有する内部架橋構造とともに、その吸水性 榭脂粒子の表面にも共有結合性の架橋構造を有する表面架橋構造を有する構成で ある。し力も、この吸水性榭脂粒子の内部には、吸水性榭脂粒子の内部に局在化し て存在する (海島構造)。このような吸水性榭脂粒子は、水可溶分量が少なぐ通液 性に優れ、加圧時の保水能力に優れるという、吸水特性を吸水剤に与える。
[0124] 本発明の吸水剤の製造方法では、さらに、
(d)上記 (c)工程により得られた吸水性榭脂粒子の表面に、第 2の水溶性多価金属 塩を添加する工程を有することが好まし 、。
[0125] 上記 (d)工程により、上記 (c)工程により表面架橋された吸水性榭脂粒子の一部の 表面架橋部位が、第 2の水溶性多価金属塩により被覆される。つまり、上記表面架橋 された吸水性榭脂粒子表面の少なくとも一部に、さらに、第 2の水溶性多価金属塩に よるイオン結合性の架橋構造が形成される。つまり、吸水性榭脂粒子の表面架橋構 造は、共有結合性の架橋構造に加えて、イオン結合性の架橋構造も有するようにな る。これにより、上記の吸収特性をさらに高めることができる。
[0126] なお、上記 (d)工程は、(c)工程により得られた、表面架橋された吸水性榭脂粒子 に、第 2の水溶性多価金属塩を添加することによって、その粒子表面近傍に、第 2の 水溶性多価金属塩による架橋構造が形成されれば、どのような手法で行ってもょ ヽ。
[0127] ここで、第 1の水溶性多価金属塩および第 2の水溶性多価金属塩としては、好ましく は 3価および Zまたは 4価の原子価を有する水溶性多価金属の塩であり、粉末状で ある。本発明にお 、て製造される吸水剤がおむつなどの衛生材料用の吸収体に利 用されることを考えれば、吸水剤を着色せず、人体に対する毒性の低いものを選ぶ のが好ましい。第 1の水溶性多価金属塩と第 2の水溶性多価金属塩とは、同一であ つてもよいし、異なるものであってもよい。
[0128] 吸液時に水溶性多価金属塩の効果をより効率的に長時間持続させるために、常温 の純水に 5質量%以上の濃度で溶解し得る水溶性多価金属塩を選択することが好ま しぐより好ましくは 10質量%以上、さらに好ましくは 20質量%以上溶解し得るものを 選択して使用する。
[0129] 本発明で使用することができる水溶性多価金属塩は、粒子状であってもよぐその 粒子径は、混合性の観点より、吸水性榭脂粒子の粒子径より小さいことが好ましい。 質量平均粒子径は 500 μ m以下のものが好ましぐより好ましくは 400 μ m以下であ る。性能の観点からは、さらに好ましくは 150 m以下の粒子を、該水溶性多価金属 塩の全体に対して、 20質量%以上含む粒子であり、最も好ましくは 30質量%以上含 む粒子である。
[0130] 本発明にお 、て水溶性多価金属塩は、水溶液として吸水性榭脂粒子と混合するこ とが好ましい。この場合、多価金属イオン (例えば、アルミニウムイオン)が吸水性榭 脂粒子の内部に浸透,拡散することを防ぐために、水溶液は、飽和濃度に対して 50 質量%以上の濃度が好ましぐより好ましくは 60質量%以上の濃度、さらに好ましく は 70質量%以上の濃度、さらに好ましくは 80質量%以上の濃度、特に好ましくは 90 質量%以上の濃度である。もちろん、飽和濃度で用いてもよい。
[0131] 本発明によって得られる吸水剤は、吸水剤の主成分である吸水性榭脂粒子 100質 量部に対して、第 1の水溶性多価金属塩と第 2の水溶性多価金属塩とを、それらの 合計量として 0. 002〜5質量部含むことが好ましぐより好ましくは 0. 01〜5質量部、 さらに好ましくは 0. 1〜2質量部である。ただし、第 1の水溶性多価金属塩は、 0. 00 1質量部〜 1質量部の範囲内であり、第 2の水溶性多価金属塩は、 0. 001質量部〜 4質量部の範囲内である。また、前述のように、第 1の水溶性多価金属塩の含有量は 、第 2の水溶性多価金属塩の含有量よりも少ない。
[0132] また、第 1の水溶性多価金属塩のみを含み第 2の水溶性多価金属を含まない場合 は、第 1の水溶性多価金属塩が、 0. 1〜2質量部の範囲内とする。
[0133] これら水溶性多価金属塩が、許容最小値よりも少な 、と目的とする通液性や耐ブロ ッキング性の向上が得られない点で好ましくない。また、水溶性多価金属塩が許容最 大値よりも多い場合は CRCや AAPなどの吸収特性が劣るおそれがある。
[0134] ここで、上記 (b)工程で用いる第 1の水溶性多価金属塩を含む吸水性榭脂微粒子 は、目開き 300 μ m、好ましくは 200 μ mのふるいを透過できる大きさであることが好 ましい。つまり、(b)工程を行う前に、第 1の水溶性多価金属塩を含む吸水性榭脂微 粒子を分級する工程 (分級工程)を有することが好ましい。これにより、吸水性榭脂内 部に、全体として均一に水溶性多価金属塩を分散すると同時に、海島構造を形成す ることによって、部分的には不均一に水溶性多価金属塩を存在させることができる。
[0135] 分級工程を行えば、所定のサイズに達しない微細粒子力 なる微粉を取り除き回収 することができる。分級工程は、吸水剤の製造における各工程 (例えば、解砕、分級 等の整粒工程)において、例えば 150 m以下の微粉を、吸水剤から取り除くことを 含むものである。分級を行うための装置は、通常の分級装置であれば特に限定され ず、例えば、振動ふるいや気流分級機やバグフィルターなどを使用することができる
[0136] 微粉を取り除いて得られる吸水性榭脂粒子 (造粒物および Zまたは非造粒物)の 粒子径 ίま、好ましく ίま 100〜850 μ mの範囲、より好ましく ίま 150〜850 μ mの範囲、 さらに好ましくは 200〜700 μ mの範囲、最も好ましくは 200〜600 μ mの範囲であり 、質量平均粒子径は、好ましくは 200〜600 /ζ πιの範囲、より好ましくは 200〜500 μ mの範囲である。また、その質量平均粒子径の対数標準偏差( σ ζ )が、 0. 2〜0 . 45であることが好ましい。
[0137] このような分級工程によって、微細粒子力もなる微粉が回収される。なお、微細粒子 とは、分級点や分級効率により変わる力 粒子径 100〜300 m以下の粒子を 90重 量%以上含むものを示す。
[0138] また、上記 (b)工程における、第 1の水溶性多価金属塩を吸水性榭脂粒子内部に 添加する方法は、吸水性榭脂の造粒中に行う方法と、吸水性榭脂の重合前および Zまたは重合中に行う方法とがある。
[0139] 図 3は、吸水性榭脂の造粒中に行う方法の模式図である。図 3に示すように、この方 法は、例えば、第 1の水溶性多価金属塩を含まない吸水性榭脂粒子 (微粉)と、第 1 の水溶性多価金属塩を含む吸水性榭脂微粒子 (微粉)とを混合して造粒する。そし て、その後の乾燥および粉砕によって、海島構造を有する吸水性榭脂粒子が形成さ れる。次に、この海島構造を有する吸水性榭脂粒子の表面近傍に、有機架橋剤によ つて表面架橋処理を施す。最後に、表面架橋した吸水性榭脂粒子に、第 2の水溶性 多価金属塩を添加する。これにより、表面架橋された吸水性榭脂粒子の表面の一部 力 第 2の水溶性多価金属塩によってコートされた吸水性榭脂粒子が形成される。
[0140] ここで、第 1の水溶性多価金属塩を含む吸水性榭脂粒子と含まな 、吸水性榭脂微 粒子との合計を 100質量%とすると、第 1の水溶性多価金属塩を含む吸水性榭脂微 粒子は、 5質量%〜50質量%であることが好ましぐ 10質量%〜40質量%であるこ とがより好ましぐ 15質量%〜30質量%であることが特に好ましい。つまり、第 1の水 溶性多価金属塩を含まな!/、吸水性榭脂微粒子:第 1の水溶性多価金属塩を含む吸 水性榭脂微粒子は、 50 : 50〜95 : 5であることが好ましい。このような範囲とすること により、得られた造粒粒子は、その内部に、第 1の水溶性多価金属塩がより局在化し た構造となる。
[0141] 第 1の水溶性多価金属塩を含まない吸水性榭脂の微粒子と、第 1の水溶性多価金 属塩を含む吸水性榭脂の微粒子との混合は、特に制限無ぐホッパーやタンクに両 者を導入することにより混合することができる。混合する際、攪拌することもできる。ま た、それらの造粒は、造粒装置に両者を導入することもできる。さらに、このような造粒 による方法以外にも、吸水性榭脂微粒子の造粒を、第 1の水溶性多価金属塩存在下 に行ってもよい。
[0142] 一方、図 4は、(a)工程の重合前および Zまたは重合中に、上記 (b)工程を行う方 法を示す図である。この方法では、(a)工程における、水溶性不飽和単量体の重合 前および Zまたは重合中に、第 1の水溶性多価金属塩を添加する。すなわち、共有 結合性架橋剤の存在下に行うモノマー (水溶性不飽和単量体)の重合前および Zま たは重合中に、第 1の水溶性多価金属塩を含む吸水性榭脂微粒子を添加する。これ によって、第 1の水溶性多価金属塩を含む吸水性榭脂微粒子と、第 1の水溶性多価 金属塩を含まない吸水性榭脂粒子とを混合することになる。そして、その後の乾燥お よび粉砕によって、海島構造を有する吸水性榭脂粒子が形成される。海島構造を有 する吸水性榭脂粒子の形成後の処理は、図 3と同様である。このような処理によって も、第 1の水溶性多価金属塩が粒子内部に局在化した構造 (海島構造)を有する吸 水性榭脂粒子を形成することができる。なお、図 4の方法では、実際には、第 1の水 溶性金属塩が非局在化した (均一に存在する)構造も含まれる場合がある。 [0143] また、図 5は、第 1の水溶性多価金属を含まない含水ゲル状吸水性榭脂を用いて、 上記 (b)工程を行う方法を示す図である。この方法では、上記 (b)工程を、含水率が 20質量%以上 (好ましくは 30質量%以上 100質量%以下)の含水ゲル状吸水性榭 脂と、第 1の水溶性多価金属塩を含む吸水性榭脂微粒子との混合 (混鍊)により行う 。そして、その後の乾燥および粉砕によって、海島構造を有する吸水性榭脂粒子が 形成される。これにより、吸水性榭脂内部に、全体として均一に第 1の水溶性多価金 属塩を分散すると同時に、海島構造を形成することによって、部分的には不均一に 第 1の水溶性多価金属塩を存在させることができる。海島構造を有する吸水性榭脂 粒子の形成後の処理は、図 3および図 4と同様である。
[0144] 図 7 (a)は、図 3〜図 6の処理によって得られる海島構造を有する吸水性榭脂粒子 の断面の概略図であり、図 7 (b)は、図 7 (a)の吸水性榭脂粒子の表面の一部が、第 2の水溶性多価金属塩にコートされた吸水性榭脂榭脂粒子の断面の概略図である。
[0145] 図 3〜図 6の処理によって得られる吸水性榭脂粒子は、その粒子内部に第 1の水溶 性多価金属塩が内部に点在した海島構造を有しており(図 7 (a) ,図 7 (b) )、さらに、 その粒子表面の一部が第 2の水溶性多価金属塩でコートされて 、る(図 7 (b) )。
[0146] このように、本発明では、吸収性榭脂粒子を造粒することが好ま 、。
[0147] すなわち、本発明の吸水剤は、吸水性榭脂粒子の造粒物を含んでいる、または、 吸水性榭脂粒子の造粒物力もなることが好ましい。この造粒物は、表面架橋処理を 未だ受けて ヽな ヽ吸水性榭脂 (表面処理されて!ヽな ヽ吸水性榭脂粒子)の微粉と表 面架橋処理をすでに受けて!/ヽる吸水性榭脂 (表面処理された吸水性榭脂粒子)の微 粉とを造粒してなるものである。また、この造粒物は、表面処理を未だ受けていない 吸水性榭脂の微粉と表面架橋処理をすでに受けている吸水性榭脂の微粉とを予め 混合してお!ヽて造粒する方法によって製造できる。
[0148] 表面架橋処理を未だ受けて!/、な 、吸水性榭脂の微粉(「表面架橋前の微粉」と言う こともある)と、表面架橋処理をすでに受けて 、る吸水性榭脂の微粉(「表面架橋後の 微粉」と言うこともある)との配合割合は、 99 : 1〜1 : 99の範囲であり、好ましくは 99 : 1 〜50 : 50の範囲、より好ましくは 99 : 1〜60 : 40の範囲である。
[0149] 表面架橋前の微粉と表面架橋後の微粉は、それぞれ、水溶性不飽和単量体を重 合し、得られる架橋重合体を表面架橋処理して製品としての吸水性榭脂を得る製造 全工程中の別々の工程カゝら得られるものであってもよいし、共通の工程から得られる ものであってもよい。これらの微粉は、前述した粉砕'解砕'分級工程力も得られる微 粉のみでなぐ加熱処理装置や製品ホッパー等の各機器に備わったバグフィルター などから得ることもできる。
[0150] 本発明において、造粒物である吸水性榭脂を得る方法としては、表面架橋前の微 粉と表面架橋後の微粉をそれぞれ造粒したのち混合する方法や、表面架橋前の微 粉と表面架橋後の微粉との混合物を造粒する方法などがある。造粒物の機械的強度 やプロセスの簡便さの観点力 すれば、後者、すなわち、表面架橋前の微粉と表面 架橋後の微粉とを混合したのち造粒する方法が好まし ヽ。
[0151] 表面架橋前の微粉と表面架橋後の微粉との混合は、特に制限無ぐホッパーゃタ ンクに両者を導入することにより混合することができる。混合する際、攪拌することもで きる。また、造粒する装置に両者を導入することもできる。機械的強度の高い造粒物 を得るために、表面架橋前の微粉と表面架橋後の微粉は、造粒がなされる前に混合 されいることが好ましい。
[0152] 本発明にお 、て、吸水性榭脂の微粉を造粒する方法としては、前述の微粉造粒物 の作成方法を適用することができる。微粉の造粒は、水の存在下で行うことが好まし い。より好ましくは、表面架橋前の微粉と表面架橋後の微粉の混合物に水性液体を 添加して造粒を行うことである。水性液は、水に限定されず、水溶性あるいは水分散 性の各種バインダーや多価金属の塩、先述した表面架橋処理に用いられる各種表 面架橋剤を含んで 、ても良 、。
[0153] 表面架橋前の吸水性榭脂粒子の微粉と表面架橋後の吸水性榭脂粒子の微粉との 混合物に水性液体を混合すると、表面架橋前の吸水性榭脂粒子の微粉のみに水性 液体を混合するよりも、水性液体が微粉全体に均一に混合され、水性液体が混合さ れていない継粉部分 (ママコ)が生成しに《なる。一方、表面架橋後の吸水性榭脂 粒子の微粉のみを水性液体で造粒すると機械的強度に劣った造粒物が得られ易い 力 混合物を用いることにより機械的強度の優れた造粒物が得られる。
[0154] 本発明における好ましい実施形態の 1つは、アルミニウム等の多価金属塩 (水溶性 多価金属塩)の存在下で吸水性榭脂粒子の微粉を造粒することである。アルミニウム 等の多価金属塩の存在下で微粉を造粒することにより、機械的強度が更に向上した 造粒物である吸水性榭脂粒子を得ることができる。また、造粒物の収率を向上させる ことができるよう〖こなる。アルミニウム等の多価金属塩は、造粒する際に添加しても良 いが、造粒前の微粉が多価金属塩をすでに含んでいるようであってもよい。例えば、 多価金属塩の存在下に表面架橋を行ったり、表面架橋後に多価金属塩を粉体また は水溶液の形で添加することで、造粒前の微粉に多価金属塩を含ませることができ る。
[0155] 吸水性榭脂粒子の造粒物は、そのまま、吸水剤に含めて製品としてもよいし、吸水 剤の製造工程にリサイクルしてもよ 、。
[0156] 吸水性榭脂粒子の造粒物を、そのまま、製品とする場合は、例えば、造粒後に乾燥 し粉砕し、さらに分級することが好ましい。乾燥 '粉砕'分級の方法は、前述した乾燥 · 粉砕'分級の方法をそのまま採用することができる。
[0157] 製品としての、吸水性榭脂粒子の造粒物の吸水性能については、 2. 07kPaの圧 力に対する吸収力(AAP2)が、 10〜40 (gZg)の範囲、好ましくは 15〜35 (gZg) の範囲である。 2. 07kPaの圧力に対する吸収力(AAP2)が、 10 (gZg)よりも小さ いと、ォムッ等の衛生材料に用いたとき戻り量が多くなつたり、尿が漏れ易くなる恐れ がある。
[0158] このような吸水性榭脂粒子の造粒物には、以下のような用途がある。すなわち、第 1 の用途は、吸水性榭脂粒子または吸水剤の製造工程での原料の 1つとしてリサイク ルすることであり、第 2の用途は、そのまま、吸水剤に用いる製品とすることである。
[0159] <第 1の用途 >
第 1の用途は、上記リサイクルに関わるものである。すなわち、表面架橋処理を未だ 受けて!/ヽな ヽ吸水性榭脂 (表面処理されて!ヽな ヽ吸水性榭脂粒子)の微粉と表面架 橋処理をすでに受けて ヽる吸水性榭脂 (表面処理された吸水性榭脂粒子)の微粉と を造粒してなる吸水性榭脂粒子の造粒物を、吸水性榭脂粒子または吸水剤を製造 する過程の!/ヽずれかの段階の系中に添加する工程を含むことである。
[0160] 造粒物を添加する工程としては、吸水性榭脂粒子または吸水剤の製造工程中の 1 つ以上であれば制限はなぐ例えば、単量体水溶液調製工程、重合工程、乾燥工程 、粉砕'解砕'分級工程、表面処理工程、貯蔵工程等が挙げられる。各工程の輸送 工程で添加することもできる。最終製品としての吸水性榭脂非造粒物に対し、吸水性 榭脂造粒物を添加することもできる。
[0161] 具体的には、重合前の単量体水溶液に添加したり、重合途中あるいは重合後のゲ ルに添加したり、粉砕工程で添加したり、表面架橋剤の混合工程に添加したりするこ とができる。リサイクルする場合の吸水性榭脂造粒物は、必ずしも、乾燥、粉砕されて Vヽる必要はなく、水性液体を混合した造粒物のままで添加することもできる。
[0162] リサイクル方法としては、吸水性榭脂の微粉を、そのままの形で、単量体水溶液や 重合途中もしくは重合後のゲルに添加して、リサイクルする方法が知られている。しか し、この方法は、微粉を単量体に混合しょうとすると、微粉がママコを生成しやすいた め、均一に混合することが容易でな力つた。し力も、重合ゲルに添加する場合には、 発生する水蒸気が配管や装置内面に付着してしまうという問題もあった。これに対し 、吸水性榭脂の微粉を造粒物の形で単量体水溶液や重合ゲルに添加する場合は、 そうしたママコの発生や、配管や装置内面への付着を防ぐことができて、吸水性榭脂 の微粉のリサイクルを工業的に有利に行うことができる。
[0163] <第 2の用途 >
第 2の用途は、最終製品として用いることである。吸水性榭脂粒子の造粒物は、粒 子径を所定の範囲に整えたものであれば、そのままで、使用することができる。ただし 、好ましくは、以下に述べるように、吸水性榭脂粒子の非造粒物と混合して使用する ことである。なお、吸水性榭脂粒子の造粒物は、単独で使用する場合であっても、必 要に応じ、その粒子表面近傍をさらに架橋処理しておくのが良い。
[0164] つまり、本発明にかかる吸水剤は、吸水性榭脂粒子を含む吸水性榭脂組成物であ つてもよい。最終製品としての用途は、この吸水性榭脂組成物に関わるものである。 吸水性榭脂組成物が、吸水性榭脂粒子の造粒物と吸水性榭脂粒子の非造粒物とを 含む場合、吸水性榭脂粒子の造粒物は、分級により粒径が整えられていることが好 ましい。例えば、吸水性榭脂粒子の造粒物は、 100〜850 mの範囲の粒子を含む よう、好ましくは 150〜850 mの範囲の粒子を 98重量%以上(好ましくは 99重量% 以上)含むように分級されていることが好ましい。さらに好ましくは、その質量平均粒 子径が、 200〜500 mであり、その質量平均粒子径の対数標準偏差( σ ζ )が、 0 . 2〜0. 45となるように、分級されていること力 S好ましい。
[0165] 吸水性榭脂組成物中の吸水性榭脂造粒物の割合は、 1〜: LOO重量%、好ましくは 3〜50重量0 /0、より好ましくは 5〜30重量%の範囲である。
[0166] 本発明では、吸水性榭脂粒子の表面近傍がさらに架橋処理されていることが好ま しい。例えば、表面架橋された吸水性榭脂粒子の一部を、第 2の水溶性多価金属塩 により被覆 (表面架橋)する。表面架橋する方法としては、有機架橋剤による表面架 橋前、表面架橋中、および表面架橋後の少なくともいずれかの段階で、第 2の水溶 性多価金属塩を含む水溶液を添加することが好ましい。これ以外にも、第 2の水溶性 多価金属塩をドライブレンドする方法、第 2の水溶性多価金属塩をドライブレンドする とともに適当なバインダーを添加方法、または、第 2の水溶性多価金属塩を熱融着す る方法によっても実施できる。
[0167] なお、本発明においては、親水性有機溶媒を、水溶性多価金属塩とともに、吸水 性榭脂粒子と混合することが好まし ヽ。
[0168] 親水性有機溶媒としては、前述の表面架橋処理で併用してもよい親水性有機溶媒 が挙げられる。特に、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコー ル、トリエチレングリコール、テトラエチレンダリコール、ポリエチレングリコール、 1, 3 プロパンジオール、ジプロピレングリコール、 2, 2, 4 トリメチルー 1, 3 ペンタン ジオール、ポリプロピレングリコール、グリセリン、ポリグリセリン、 2 ブテン 1, 4 ジオール、 1, 3 ブタンジオール、 1, 4 ブタンジオール、 1, 5 ペンタンジオール 、 1, 6 へキサンジオール、 1, 2 シクロへキサンジメタノール、 1, 2 シクロへキサ ノール、トリメチロールプロパン、ジエタノールァミン、トリエタノールァミン、ポリオキシ プロピレン、ォキシエチレン ォキシプロピレンブロック共重合体、ペンタエリスリトー ル、ソルビトール等の多価アルコール類が好ましぐ中でも、エチレングリコール、プロ ピレンダリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、へキサン ジオール、グリセリン、トリメチロールプロパンが好ましい。これらは 1種のみを用いても 良いし、 2種以上を併用しても良い。 [0169] 本発明によって得られる吸水剤は、親水性有機溶媒を吸水剤の主成分である吸水 性榭脂粒子 100質量部に対して、 0を超え、 1質量部以下の範囲で含まれていること が好ましぐより好ましくは 0を超え、 0. 1質量部以下の範囲、特に好ましくは 0を超え 、 0. 02質量部以下の範囲である。親水性有機溶媒を用いることにより、水溶性多価 金属塩をさらに均一に吸水性榭脂粒子に混合することが可能となる。
[0170] 本発明において表面架橋処理された吸水性榭脂粒子に、第 2の水溶性多価金属 塩を添加し、その後混合する装置としては、例えば、円筒型混合機、スクリュー型混 合機、スクリュー型押出機、タービュライザ一、ナウター型混合機、 V型混合機、リボン 型混合機、双腕型ニーダー、流動式混合機、気流型混合機、回転円盤型混合機、口 ールミキサー、転動式混合機、レディゲミキサーなどを挙げることができる。混合方法 としては、バッチ式、連続式、その併用のいずれも採用できる。工業的生産の観点か ら連続混合がより好ましい。混合の際の回転数は特に制限はないが、吸水性榭脂が ダメージを受けない程度の回転数が好ましい。具体的には l〜3000rpmの範囲が 好ましく、より好ましくは 2〜500rpm、さらに好ましくは 5〜300rpmである。 3000rp mを超えると吸水性榭脂の粉ィ匕が生じ、吸水特性が低下する点で好ましくない。また lrpmを下回ると混合性が 10分でなぐ目的とする通液性ゃ耐ブロッキング性の向上 効果が得られない。
[0171] また、前記溶液を混合する前の表面架橋された吸水性榭脂粒子の粉温としては特 に制限はないが、室温〜 100°Cが好ましぐより好ましくは 50〜80°Cである。 100°C を超えると混合性が低下し、目的とする吸収特性ゃ耐ブロッキング性の向上効果が 得られない。
[0172] 本発明にお 、て表面架橋処理された吸水性榭脂粒子と、水溶性多価金属とを混 合する際の混合時間としては、特に制限はないが、好ましくは 1秒〜 20分、より好まし くは 10秒〜 10分、さらに好ましくは 20秒〜 5分である。混合時間が 20分を越えても それに見合うだけの効果が得られず、逆に吸水性榭脂の粉ィ匕を引き起こすおそれが ある。
[0173] よって、本発明の吸水剤を得るための混合条件としては、表面架橋された吸水性榭 脂粒子の粉温が 50〜80°C、回転数は 5〜300rpm、混合時間は 20秒〜 5分である ことが最も好ましい。本条件下で得られた混合後の吸水剤は取り扱い性に優れ、付 着や凝集などの問題を引き起こさない。よって、その後の吸水剤の取り扱い性を向上 させるための乾燥工程を必要としな!/、。
[0174] 本発明にかかる吸水剤においては、本発明の効果を 10分に発揮させるために、吸 水性榭脂粒子の表面の少なくとも一部が、 3価および Zまたは 4価の水溶性多価金 属塩によって被覆されていることが好ましい。さらに、その被覆は、吸水性榭脂粒子 の表面全体の被覆ではな 、ことがより好ま ヽ。吸水性榭脂粒子の表面全体が被覆 されると、有機架橋剤による表面架橋全体が被覆されてしまうため、吸収速度 (例え ば、遠心分離機保持容量 (CRC)や 4. 83kPaの圧力に対する吸収力 (AAP)など) が大きく低下するおそれがある。
[0175] なお、本発明にかかる吸水剤の製造方法では、(a)〜(c)の工程に代えて、(a' )〜
(c,)工程を行うこともできる。
(a' )第 1の水溶性多価金属塩を含む吸水性榭脂粒子であって、共有結合性架橋剤 の存在下、水溶性不飽和単量体を重合し内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子を 形成する工程;
(b ' )第 1の水溶性多価金属塩を含まな!/、吸水性榭脂微粒子を、第 1の水溶性多価 金属塩を含む吸水性榭脂粒子内部に含有させる工程;
(c' )吸水性榭脂微粒子を内部に含有させた吸水性榭脂粒子の加熱、または、吸水 性榭脂微粒子を内部に含有させた吸水性榭脂粒子と表面架橋剤との混合およびカロ 熱により、その吸水性榭脂粒子の表面近傍を架橋する工程。
[0176] これにより、第 1の水溶性多価金属塩を含む吸水性榭脂粒子内部に、第 1の水溶 性多価金属塩を含有する部分と含有しない部分とを有する海島構造が形成された吸 水性榭脂粒子を含む吸水剤を製造できる。
[0177] 〔吸水剤〕
本発明によって得られる吸水剤は、内部架橋と表面架橋とを有する吸水性榭脂粒 子の内部に、第 1の水溶性多価金属塩によるイオン結合性の架橋構造が局在化して 形成されているため、従来の吸水性榭脂よりもさらに、水可溶分量が少なぐ通液性 に優れ、加圧時の保水能力に優れた吸水剤となる。 [0178] 本発明によって得られる吸水剤の含水率は 10質量%未満が好ましぐ特に好ましく は 5質量%未満である。
[0179] 本発明によって得られる吸水剤は、遠心分離機保持容量 (CRC)が、好ましくは 5 ( gZg)以上であり、より好ましくは 10 (gZg)以上であり、さらに好ましくは 15 (gZg)以 上である。上限値は、特に限定されないが、好ましくは 100 (gZg)以下であり、より好 ましくは 70 (gZg)以下であり、さらに好ましくは 50 (gZg)以下である。遠心分離機 保持容量 (CRC)が 5(gZg)未満の場合、吸収量が少なすぎ、ォムッ等の衛生材料 の使用に適さない。また、遠心分離機保持容量 (CRC)が 100 (gZg)よりも大きい場 合、通液性に優れる吸水剤を得ることができなくなる虞がある。
[0180] 本発明によって得られる吸水剤は、 4.83kPaの圧力に対する吸収力(AAP)が、 好ましくは 5 (gZg)以上であり、より好ましくは 10 (gZg)以上であり、さらに好ましくは 15(gZg)以上である。上限値は、特に限定されないが、好ましくは 50 (gZg)以下で ある。 4.83kPaの圧力に対する吸収力(AAP)が 5(gZg)未満の場合、通液性に優 れる吸水剤を得ることができなくなるおそれがある。その結果、例えば、ォムッに用い た場合、戻り量、いわゆる Re— wetが多くなり、赤ちゃんの肌あれを引き起こすことが ある。
[0181] 本発明によって得られる吸水剤は、食塩水流れ誘導性 (SFC)力 好ましくは 10 (
X10_7'cm3's'g_1)以上であり、より好ましくは 40(X10_7'cm3's'g_1)以上であり 、さらに好ましくは100( 10_7'«!13'3'8 _1)以上でぁる。上限値は、特に限定され ないが、好ましくは 2000(X10_7'cm3's'g_1)以下である。食塩水流れ誘導性 (SF C)が 30(X10_7'cm3's'g_1)未満の場合、水溶性多価金属塩を添加しても、通液 性が向上しないことがある。その結果、例えば、ォムッのコア中での吸水性榭脂粒子 の濃度が 30質量%以上、より具体的には 50質量%以上の場合において、尿の吸収 速度が遅くなり、漏れを引き起こす恐れがある。
[0182] 本発明の吸水剤は、ホイバッハ'ダストメータによる 10分値粉塵量力、 200ppm以 下であることが好ましい。言い換えれば、本発明の吸水剤は、この集塵量が、 200pp m以下となる作業環境で、製造されることが好ましい。なお、粉塵量は、ホイバッハ' ダストメータ(Heubach DUSTMETER)、測定モード Tvpelでの測定値を示す。 [0183] このような吸水剤は、低粉塵性に優れるため、安全衛生上問題となる粉塵を低減す ることができ、吸水剤を使用した製品、例えば紙おむつの製造の際に、作業者が暴 露する粉塵量を低減することができ、作業環境を向上させることができる。
[0184] すなわち、吸水剤の製造時に、 200ppm以下の粉塵が含まれる場合、作業環境へ の粉塵の揮散は目視では確認できないレベルとなる。さらに、集塵機のフィルターが 詰まりやすい等の問題が起こりに《なり、作業性も向上する。また、安全衛生上問題 となる作業雰囲気の空気中の粉塵量も低減させることができる。
[0185] 吸水剤の製造時に、 500ppmを超える粉塵が含まれる場合、吸水性榭脂粒子を充 填したフレコンバックから他の貯蔵層(例えばホッパー)に充填する際に、作業環境 への粉塵の揮散を目視で確認レベルとなる。
[0186] また、吸水剤の製造時に、 500〜300ppmの範囲の粉塵が含まれる場合、作業環 境への粉塵の揮散を、カゝろうじて目視で確認することできる。しかし、この場合、集塵 機のフィルターが詰まりやすい等の問題が発生することがある。
[0187] 〔吸水体〕
本発明によって得られる吸水剤は、適当な素材と組み合わせることにより、例えば、 衛生材料の吸収層として好適な吸水体とすることができる。以下、吸水体について説 明する。
[0188] 吸水体とは、血液や体液、尿などを吸収する、紙おむつ、生理用ナプキン、失禁パ ッド、医療用パッド等の衛生材料に用いられる、吸水剤とその他の素材力 なる成形 された組成物のことであり、用いられる素材の例としては、例えば、セルロース繊維が 挙げられる。セルロース繊維の具体例としては、木材からのメカ-カルパルプ、ケミカ ルパルプ、セミケミカルパルプ、溶解パルプ等の木材パルプ繊維、レーヨン、ァセテ ート等の人工セルロース繊維等を例示できる。好まし 、セルロース繊維は木材パル プ繊維である。これらセルロース繊維はナイロン、ポリエステル等の合成繊維を一部 含有して!/、てもよ 、。本発明によって得られる吸水剤を吸水体の一部として使用する 際には、吸水体中に含まれる本発明によって得られる吸水剤の質量力 好ましくは 2 0質量%以上の範囲である。吸水体中に含まれる本発明によって得られる吸水剤の 質量が、 20質量%未満になると、十分な効果が得られなくなるおそれがある。 [0189] 本発明によって得られる吸水剤とセルロース繊維から吸水体を得るには、例えば、 セルロース繊維力 なる紙やマットに吸水剤を散布し、必要によりこれらで挟持する 方法、セルロース繊維と吸水剤を均一にブレンドする方法、など吸水体を得るための 公知の手段を適宜選択できる。好ましくは、吸水剤とセルロース繊維を乾式混合した 後、圧縮する方法である。この方法により、セルロース繊維からの吸水剤の脱落を著 しく抑えることが可能である。圧縮は加熱下に行うことが好ましぐその温度範囲は、 例えば 50〜200°Cである。また、吸水体を得るために、米国特許第 5849405号明 細書、米国特許出願公開 2003Z060112号公報に記載されている方法も好ましく 用いられる。
[0190] 本発明によって得られる吸水剤は、吸水体に使用された場合、諸物性に優れるた め、液の取り込みが早ぐまた、吸水体表層の液の残存量が少ない、非常に優れた 吸水体が得られる。
[0191] 本発明によって得られる吸水剤は、優れた吸水特性を有しているため、種々の用 途の吸水保水剤として使用できる。例えば、紙おむつ、生理用ナプキン、失禁パッド 、医療用パッド等の吸収物品用吸水保水剤;水苔代替、土壌改質改良剤、保水剤、 農薬効力持続剤等の農園芸用保水剤;内装壁材用結露防止剤、セメント添加剤等 の建築用保水剤;リリースコントロール剤、保冷剤、使い捨てカイロ、汚泥凝固剤、食 品用鮮度保持剤、イオン交換カラム材料、スラッジまたはオイルの脱水剤、乾燥剤、 湿度調整材料等で使用できる。また、本発明によって得られる吸水剤は、紙おむつ、 生理用ナプキンなどの、糞、尿または血液の吸収用衛生材料に特に好適に用いられ る。
[0192] 吸水体は、紙おむつ、生理用ナプキン、失禁パッド、医療用パッド等の衛生材料に 用いられる場合、(a)着用者の体に隣接して配置される液体透過性のトップシート、 ( b)着用者の身体から遠くに、着用者の衣類に隣接して配置される、液体に対して不 透過性のバックシート、および (c)トップシートとバックシートの間に配置された吸水体 、を含んでなる構成で使用されることが好ましい。吸水体は二層以上であっても良い し、ノルプ層などとともに用いても良い。
[0193] このように、本発明によれば、従来の吸水性榭脂よりもさらに、水可溶分量が少なく 、通液性に優れ、加圧時の保水能力に優れた吸水剤を提供できる。したがって、高 い通液性と均一な物性が発現でき、種々の用途の吸水保水剤として使用できる。特 に、本発明の吸水剤は、紙おむつ、生理用ナプキンなどの、糞、尿または血液の吸 収用衛生材料に特に好適に用いられる。
[0194] また、本発明にカゝかる吸水剤(吸水性榭脂組成物)は、衛生材料中でゲルブロック を形成し、通液性を低下させる要因となる微粉の含有量が少なぐ吸水性榭脂を取り 扱う時に粉塵となって散逸する粉塵の量も少ない。したがって、吸水性榭脂の歩留ま りが向上するとともに、労働安全衛生上も有益である。
[0195] さらに、本発明にかかる吸水剤の製造方法において、造粒工程を行うことによって、 吸水性榭脂粒子の造粒物を含む吸水剤を効率良く製造できる。得られた吸水剤は、 機械的強度にも優れている。
[0196] 本発明にかかる吸水剤の製造方法は、吸水性榭脂の造粒物を原料の 1つとしてリ サイクルしているため、リサイクル品の添カ卩時にママコを生じることなぐ添加すること ができる。し力も、このリサイクル使用により、吸水性榭脂の生産性を大いに向上させ ることができるのである。また、本発明にかかる吸水剤の製造方法は、製造時に粉塵 となって散逸する粉塵の量も少ないので、吸水剤の生産性が向上するとともに、労働 安全衛生上も有益である。
[0197] 以上のように、本発明の吸水剤の製造方法は、水溶性不飽和単量体を重合して得 られる内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子を含む吸水剤の製造方法であって、 以下の(A)および (B)の工程を含む。
[0198] (A)表面処理されて ヽな 、吸水性榭脂粒子であって、共有結合性架橋剤の存在 下、水溶性不飽和単量体を重合し内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子を形成す る工程;
(B)表面処理された吸水性榭脂微粒子を、表面処理されて!ヽな 、吸水性榭脂粒 子内部に含有させる工程。
[0199] また、本発明の吸水剤の製造方法では、表面処理されていない吸水性榭脂粒子と 、表面処理された吸水性榭脂微粒子との質量比力 99 : 1〜50 : 50であることが好ま しい。 [0200] 本発明の吸水剤の別の製造方法は、水溶性不飽和単量体を重合して得られる内 部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子を含む吸水剤の製造方法であって、以下の (A ' )および (Β' )の工程を含む吸水剤の製造方法。
(Α' )表面処理された吸水性榭脂粒子であって、共有結合性架橋剤の存在下、水溶 性不飽和単量体を重合し内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子を形成する工程; (Β ' )表面処理されて ゝな 、吸水性榭脂微粒子を、表面処理された吸水性榭脂粒子 内部に含有させる工程。
[0201] 本発明の吸水剤の製造方法では、表面処理された吸水性榭脂粒子と、表面処理さ れていない吸水性榭脂微粒子との質量比力 99 : 1〜50: 50であることが好ましい。
[0202] 本発明の吸水剤の製造方法では、さらに、以下の(C)工程を含むことが好ましい。
(C)表面処理された吸水性榭脂微粒子を内部に含有させた、表面処理されていな い吸水性榭脂粒子の加熱、または、表面処理された吸水性榭脂微粒子を内部に含 有させた吸水性榭脂粒子と表面架橋剤との混合および加熱により、その吸水性榭脂 粒子の表面近傍を架橋する工程。
[0203] 本発明の吸水剤の製造方法では、さらに、以下の(C' )工程を含むことが好ましい。
(C ' )表面処理されて 、な 、吸水性榭脂微粒子を内部に含有させた、表面処理され た吸水性榭脂粒子の加熱、または、吸水性榭脂微粒子を内部に含有させた吸水性 榭脂粒子と表面架橋剤との混合および加熱により、その吸水性榭脂粒子の表面近 傍を架橋する工程。
[0204] 本発明の吸水剤の製造方法では、上記 (Α)工程および (Β)工程が、それぞれ、以 下の(a)工程および (b)工程であることが好まし 、。
(a)第 1の水溶性多価金属塩を含まな 、吸水性榭脂粒子であって、共有結合性架橋 剤の存在下、水溶性不飽和単量体を重合し内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子 を形成する工程;
(b)第 1の水溶性多価金属塩を含む吸水性榭脂微粒子を、第 1の水溶性多価金属 塩を含まない吸水性榭脂粒子内部に含有させる工程。
[0205] 本発明の吸水剤の製造方法では、上記 (Α' )工程および (Β' )工程が、それぞれ、 以下の(a' )工程および (b' )工程であることが好まし 、。 (a' )第 1の水溶性多価金属塩を含む吸水性榭脂粒子であって、共有結合性架橋剤 の存在下、水溶性不飽和単量体を重合し内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子を 形成する工程;
(b ' )第 1の水溶性多価金属塩を含まな!/、吸水性榭脂微粒子を、第 1の水溶性多価 金属塩を含む吸水性榭脂粒子内部に含有させる工程。
[0206] 本発明の吸水剤の製造方法では、上記 (C)工程が、以下の(c)工程であることが 好ましい。
(c)第 1の水溶性多価金属塩を内部に含有させた吸水性榭脂粒子の加熱、または、 第 1の水溶性多価金属塩を内部に含有させた吸水性榭脂粒子と表面架橋剤との混 合および加熱により、その吸水性榭脂粒子の表面近傍を架橋する工程。
[0207] 本発明の吸水剤の製造方法では、上記 (C' )工程が、以下の(c ' )工程であること が好ましい。
(c ' )第 1の水溶性多価金属塩を含まない吸水性榭脂微粒子を内部に含有させた、 第 1の水溶性多価金属を含む吸水性榭脂粒子の加熱、または、吸水性榭脂微粒子 を内部に含有させた吸水性榭脂粒子と表面架橋剤との混合および加熱により、その 吸水性榭脂粒子の表面近傍を架橋する工程。
[0208] 本発明の吸水剤の製造方法では、さらに、(d)上記 (c)工程により得られた吸水性 榭脂粒子の表面に、第 2の水溶性多価金属塩を添加する工程を含むことが好ましい
[0209] 本発明の吸水剤の製造方法では、さらに、(d)上記 ( )工程により得られた吸水性 榭脂粒子の表面に、第 2の水溶性多価金属塩を添加する工程を含むことが好ましい
[0210] 本発明の吸水剤の製造方法では、上記 (b)工程では、吸水性榭脂粒子内部に含 有させる第 1の水溶性多価金属塩の含有量を、上記吸水性榭脂粒子 100質量部に 対して、 0. 001〜1質量%とし、
上記 (d)工程では、上記第 2の水溶性多価金属塩の添加量を、上記吸水性榭脂粒 子 100質量部に対して、 0. 001〜4質量%とし、
さらに、上記第 1の水溶性多価金属塩の含有量を、第 2の水溶性多価金属塩の添 加量よりも、少なくすることが好ましい。
[0211] 本発明の吸水剤の製造方法では、第 1の水溶性多価金属塩および第 2の水溶性 多価金属塩が、アルミニウムを含むものであることが好まし 、。
[0212] 本発明の吸水剤の製造方法では、第 1の水溶性多価金属塩を含む吸水性榭脂微 粒子は、目開き 300 μ mのふる!/、を透過できる大きさであることが好まし!/、。
[0213] 本発明の吸水剤の製造方法では、上記 (b)工程を、 (a)工程の吸水性榭脂粒子と
、第 1の水溶性多価金属塩を含む吸水性榭脂微粒子との造粒により行うことが好まし い。
[0214] 本発明の吸水剤の製造方法では、上記造粒を、水存在下で行うことが好ましい。
[0215] 本発明の吸水剤の製造方法では、上記 (b)工程を、 (a)工程の重合前および Zま たは重合中に行うことが好ま 、。
[0216] 本発明の吸水剤の製造方法では、上記 (b)工程を、含水率が 20質量%以上の含 水ゲル状吸水性榭脂と、第 1の水溶性多価金属塩を含む吸水性榭脂微粒子との混 合により行うことが好ましい。
[0217] 本発明の吸水剤の製造方法では、上記 (c)工程で用いる表面架橋剤が、多価アル コールを含むものであることが好ましい。
[0218] 本発明の吸水剤の製造方法では、上記 (c ' )工程で用いる表面架橋剤が、多価ァ ルコールを含むものであることが好まし 、。
[0219] 本発明の吸水剤は、前記いずれかの本発明の吸水剤の製造方法によって得られ たものである。
[0220] 本発明の吸水剤は、水溶性不飽和単量体を重合して得られる内部架橋構造を有 する吸水性榭脂粒子を含む吸水剤であって、上記内部架橋構造は、共有結合を含 むものであり、上記吸水性榭脂粒子の内部は、第 1の水溶性多価金属塩を含有する 部分と含有しな 、部分とを有する海島構造となって 、る。
[0221] 本発明の吸水剤は、上記吸水性榭脂粒子の表面近傍は、表面架橋剤によって架 橋されて!、ることが好まし!/、。
[0222] 本発明の吸水剤は、上記吸水性榭脂粒子の表面の少なくとも一部が、第 2の水溶 性多価金属塩により被覆されて 、ることが好ま 、。 [0223] 本発明の吸水剤は、上記第 1の水溶性多価金属塩を含有する部分は、その長径が
10 μ m以上の部分を含むことが好ましい。
[0224] 本発明の吸水剤は、第 1の水溶性多価金属塩および第 2の水溶性多価金属塩が、 アルミニウムを含むものであることが好まし 、。
[0225] 本発明の吸水剤は、上記吸水剤の質量平均粒子径が、 200-500 μ mであり、そ の質量平均粒子径の対数標準偏差(σ )が、0. 20〜0. 45であることが好ましい。
[0226] 本発明の吸水剤は、上記海島構造を有する吸水性榭脂粒子の含有量が、 10質量 %〜100質量%であり、海島構造を有さない吸水性榭脂粒子の含有量が、 0質量% 〜90質量%であり、これらの吸水性榭脂粒子を合計した含有量が、 80質量%以上 であることが好ましい。
[0227] 本発明の吸水剤は、食塩水流れ誘導性 (SFC)力 10 ( X 10_7' cm3' s 'g_ 1)であ ることが好ましい。
[0228] 本発明の吸水剤は、 4. 83kPaの圧力に対する吸収力(AAP)が、 5 (gZg)以上で あることが好ましい。
[0229] 本発明の吸水剤は、ホイバッハ'ダストメータによる 10分値粉塵量力 200ppm以 下であることが好ましい。
[0230] 本発明の吸水剤の製造方法は、水溶性不飽和単量体を重合して得られる内部架 橋構造を有する吸水性榭脂粒子を含む吸水剤の製造方法であって、以下の (a)〜( c)の工程を含むことを特徴として!、る。
(a)第 1の水溶性多価金属塩を含まな 、吸水性榭脂粒子であって、共有結合性架橋 剤の存在下、水溶性不飽和単量体を重合し内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子 を形成する工程;
(b)第 1の水溶性多価金属塩を含む吸水性榭脂微粒子を、第 1の水溶性多価金属 塩を含まない吸水性榭脂粒子内部に含有させる工程;
(c)第 1の水溶性多価金属塩を内部に含有させた吸水性榭脂粒子の加熱、または、 第 1の水溶性多価金属塩を内部に含有させた吸水性榭脂粒子と表面架橋剤との混 合および加熱により、その吸水性榭脂粒子の表面近傍を架橋する工程。
[0231] 本発明の別の吸水剤の製造方法は、水溶性不飽和単量体を重合して得られる内 部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子を含む吸水剤の製造方法であって、以下の (a ' )〜(c ' )の工程を含むことを特徴として!、る。
(a' )第 1の水溶性多価金属塩を含む吸水性榭脂粒子であって、共有結合性架橋剤 の存在下、水溶性不飽和単量体を重合し内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子を 形成する工程;
(b ' )第 1の水溶性多価金属塩を含まな!/、吸水性榭脂微粒子を、第 1の水溶性多価 金属塩を含む吸水性榭脂粒子内部に含有させる工程;
(c ' )吸水性榭脂微粒子を内部に含有させた吸水性榭脂粒子の加熱、または、吸水 性榭脂微粒子を内部に含有させた吸水性榭脂粒子と表面架橋剤との混合およびカロ 熱により、その吸水性榭脂粒子の表面近傍を架橋する工程。
[0232] また、本発明の吸水剤は、上記の目的を達成するために、水溶性不飽和単量体を 重合して得られる内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子を含む吸水剤であって、 上記内部架橋構造は、共有結合を含むものであり、上記吸水性榭脂粒子の表面近 傍は、表面架橋剤によって架橋されており、上記吸水性榭脂粒子の内部に、第 1の 水溶性多価金属塩を含有する部分と含有しな!、部分とを有する海島構造となって!/ヽ ることを特徴としている。
[0233] このような、本発明の吸水剤およびその製造方法によれば、吸水性榭脂粒子の内 部に、第 1の水溶性多価金属塩を局在化できるため、従来の吸水性榭脂よりもさらに 、水可溶分量が少なぐ通液性に優れ、加圧時の保水能力に優れた吸水剤を提供 できるという効果を奏する。
[0234] なお、特許文献 1には、多価金属塩による表面処理にっ 、ては開示されて!、な!/、。
また、特許文献 1の実施例には、内部架橋として、共有結合による架橋結合と多価金 属による架橋結合とを併用した吸水性榭脂を、表面架橋剤を用いずに加熱のみする ことが開示されているにすぎない。また、特許文献 1では、多価金属が、吸水性榭脂 内部に均一に存在してしまって 、るため、吸水量が低下する場合がある。
[0235] また、特許文献 2〜4には、内部架橋剤として共有結合性の架橋結合と多価金属に よる架橋結合とを併用することは開示されて 、な 、。
[0236] また、特許文献 5には、表面架橋時に多価金属を、有機架橋剤と併用してもよいこ とが記載されているものの、実際には、それらを併用して吸水性榭脂は製造されてい ない。
[0237] なお、本発明の吸水剤の製造方法は、以下のように表現することもできる。
[0238] 〔1〕本発明の吸水剤の製造方法は、水溶性不飽和単量体を重合して得られる内部 架橋構造を有する吸水性榭脂粒子を含む吸水剤の製造方法であって、以下の (a)
〜(c)の工程を含むことを特徴として!、る。
[0239] (a)第 1の無機化合物を含まな!/ヽ吸水性榭脂粒子であって、共有結合性架橋剤の 存在下、水溶性不飽和単量体を重合し内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子を形 成する工程;
(b)第 1の無機化合物を含む吸水性榭脂微粒子を、第 1の無機化合物を含まない 吸水性榭脂粒子内部に含有させる工程;
(c)第 1の無機化合物を内部に含有させた吸水性榭脂粒子の加熱、または、第 1の 無機化合物を内部に含有させた吸水性榭脂粒子と表面架橋剤との混合および加熱 により、その吸水性榭脂粒子の表面近傍を架橋する工程。
[0240] 〔2〕本発明の別の吸水剤の製造方法は、水溶性不飽和単量体を重合して得られる 内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子を含む吸水剤の製造方法であって、以下の (a,)〜(c,)の工程を含むことを特徴として!/、る。
(a' )第 1の無機化合物を含む吸水性榭脂粒子であって、共有結合性架橋剤の存在 下、水溶性不飽和単量体を重合し内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子を形成す る工程;
(b ' )第 1の無機化合物を含まない吸水性榭脂微粒子を、第 1の無機化合物を含む 吸水性榭脂粒子内部に含有させる工程;
(c ' )吸水性榭脂微粒子を内部に含有させた吸水性榭脂粒子の加熱、または、吸水 性榭脂微粒子を内部に含有させた吸水性榭脂粒子と表面架橋剤との混合およびカロ 熱により、その吸水性榭脂粒子の表面近傍を架橋する工程。
[0241] 本発明の吸水剤は、吸水性榭脂造粒物を含んでいてもよぐその吸水性榭脂造粒 物は、表面架橋処理を未だ受けて 、な 、(表面処理されて 、な 、)吸水性榭脂の微 粉と表面架橋処理をすでに受けている (表面処理された)吸水性榭脂の微粉とを造 粒してなるものであってもよ!/、。
[0242] 本発明の吸水剤 (または吸水性榭脂造粒物)は、造粒後の粒子表面近傍がさら〖こ 架橋されたものであってもょ 、。
[0243] 本発明の吸水剤 (または吸水性榭脂造粒物)は、造粒物が多価金属塩を含むもの であってもよい。
[0244] 本発明の吸水剤(または吸水性榭脂造粒物)は、分級により粒径が整えられて ヽる ものであってもよい
本発明の吸水剤は、このような吸水性榭脂造粒物と、吸水性榭脂非造粒物とを含 んでなる吸水性榭脂組成物であってもよぐそれに加えて、分級により粒径が整えら れて 、るものであってもよ 、。吸水性榭脂組成物であってもよ 、。
[0245] このように、上記吸水性榭脂造粒物を含む吸水剤は、表面架橋処理を未だ受けて V、な 、吸水性榭脂の微粉 (吸水性榭脂微粒子)と表面架橋処理をすでに受けて!、る 吸水性榭脂の微粉 (吸水性榭脂微粒子)とを造粒してなるものである。この吸水性榭 脂造粒物は、造粒後の粒子表面近傍がさらに架橋されていることが好ましぐまた、 造粒物が多価金属塩を含むものであることが好ま ヽ。吸水性榭脂造粒物を製品と して取り扱う場合は、吸水性榭脂造粒物を分級により粒径を整えることが好ましい。し かし、吸水性榭脂造粒物を、リサイクル原料として取り扱われる場合は、通常、分級 する必要はない。
[0246] 上記吸水性榭脂造粒物の製造方法は、表面架橋処理を未だ受けて!/、な 、吸水性 榭脂の微粉と表面架橋処理をすでに受けている吸水性榭脂の微粉とを予め混合し てお 、て造粒する工程を含む方法であってもよ!/、。
[0247] 上記吸水性榭脂造粒物の製造方法は、造粒を水の存在下で行ってもよ!ヽ。
[0248] 上記吸水性榭脂造粒物の製造方法は、表面架橋処理を未だ受けて!/、な 、吸水性 榭脂の微粉と表面架橋処理をすでに受けている吸水性榭脂の微粉とを造粒してなる 吸水性榭脂造粒物を、吸水性榭脂を製造する過程の!/ヽずれかの段階の系中に添加 する工程を含む方法であってもよ ヽ。
[0249] 上記吸水性榭脂造粒物の製造方法は、吸水性榭脂造粒物を添加する系が、吸水 性榭脂となる重合体を得るためのモノマー水溶液であってもよい。 [0250] 上記吸水性榭脂造粒物の製造方法は、吸水性榭脂造粒物を添加する系が、吸水 性榭脂となる重合体を得るための重合途中または重合後のゲルであってもよい。
[0251] 上記の各方法によれば、吸水性榭脂の造粒に供する微粉として、表面処理を未だ 受けて!/、な 、吸水性榭脂の微粉と、表面架橋処理をすでに受けて!/、る吸水性榭脂 の微粉とを併せて用いるようにしている。このため、機械強度に優れる吸水性榭脂造 粒物にすることが出来て、製品として使用することも、リサイクル原料として使用するこ ともできる。しカゝも、造粒効率も高くなる。また、分級により、最終製品から、表面処理 をすでに受けている吸水性榭脂の微粉を取り除くことも出来る。このため、分級した 吸水性榭脂粒子 (吸水性榭脂造粒物)を用いれば、微粉含有量の少ない、低粉塵性 の吸水剤を製造することができる。
[0252] さらには、驚くべきことに最終製品の吸水性榭脂粒子から、表面処理をすでに受け ている吸水性榭脂の微粉を取り除くことによって、吸水剤の性能のうち、とりわけ食塩 水流れ誘導性 (SFC)が向上した吸水剤を得ることが出来る。また、最終製品から表 面処理をすでに受けている吸水性榭脂の微粉を取り除くことで、並行して粉塵も除去 される。このため、労働安全衛生上問題となる粉塵を低減することができる。これによ り、吸水性榭脂粒子 (または吸水性榭脂造粒物)を使用した製品(吸収体)、例えば 紙おむつの製造の際に、作業者が暴露する粉塵量を低減することができ、作業環境 を向上させることちできる。
[0253] 発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施態様または実施例は、あく までも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限 定して狭義に解釈されるべきものではなぐ本発明の精神と次に記載する特許請求 事項との範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。
[0254] 〔実施例〕
以下、実施例および比較例により、本発明をさらに詳細に説明する。本発明はこれ らにより何ら限定されるものではない。
[0255] 以下に、実施例によって本発明をより具体的に説明する力 本発明はこれらに限定 されるものではない。以下では、便宜上、「質量部」を単に「部」と記し、「リットル」を単 に「L」と記すことがある。また、「質量%」を「wt%」と記すことがある。本発明において 、「質量」と「重量」とは、同様の意味である。
[0256] 吸水性榭脂粒子または吸水剤 (試料)の諸性能は、以下の方法で測定した。特に 記載が無い限り下記の測定は室温(20〜25°C)、湿度 50RH%の条件下で行われ たものとする。
[0257] なお、衛生材料などの最終製品として使用された吸水剤の場合は、吸水剤は吸湿 しているので、適宜、吸水剤を最終製品から分離して減圧低温乾燥後(例えば、 lm mHg以下、 60°Cで 12時間)に測定すればよい。また、本発明の実施例および比較 例において使用された吸水剤の含水率はすべて 6質量%以下であった。
[0258] <遠心分離機保持容量 (CRC) >
遠心分離機保持容量 (CRC)は 0. 90質量%食塩水に対する無加圧下で 30分の 吸収倍率を示す。なお、 CRCは、無加圧下吸収倍率と称されることもある。
[0259] 吸水性榭脂粒子または吸水剤 0. 200gを不織布製 (南国パルプ工業 (株)製、商 品名:ヒートロンペーパー、型式: GSP— 22)の袋(85mm X 60mm)に均一に入れ てヒートシールした後、室温で大過剰(通常 500ml程度)の 0. 90質量%食塩水(塩 化ナトリウム水溶液)中に浸潰した。 30分後に袋を引き上げ、遠心分離機 (株式会社 コクサン社製、遠心機:型式 H— 122)を用いて edana ABSORBENCY II 441 . 1— 99に記載の遠心力(250G)で 3分間水切りを行った後、袋の質量 Wl (g)を測 定した。また、同様の操作を吸水性榭脂粒子または吸水剤を用いずに行い、その時 の質量 W0 (g)を測定した。そして、これら Wl、 WOから、次式に従って遠心分離機 保持容量 (CRC) (gZg)を算出した。
[0260] 遠心分離機保持容量 (CRC) (g/g)
= (Wl (g) -WO (g) ) Z (吸水性榭脂粒子または吸水剤の質量 (g) )— 1
<4. 83kPaの圧力に対する吸収力(AAP) >
4. 83kPaの圧力に対する吸収力(AAP)は 0. 90質量%食塩水に対する 4. 83kP aで 60分の吸収倍率を示す。なお、 AAPは、 4. 83kPaでの加圧下吸収倍率と称さ れることちある。
[0261] 図 1に示す装置を用い、内径 60mmのプラスチックの支持円筒 100の底に、ステン レス製 400メッシュの金網 101 (目の大きさ 38 μ m)を融着させ、室温(20〜25°C)、 湿度 50RH%の条件下で、該網上に吸水性榭脂粒子または吸水剤 0. 900gを均一 に散布し、その上に、吸水性榭脂粒子または吸水剤に対して 4. 83kPa (0. 7psi)の 荷重を均一に加えることができるよう調整された、外径が 60mmよりわずかに小さく支 持円筒との隙間が生じず、かつ上下の動きが妨げられないピストン 103と荷重 104と をこの順に載置し、この測定装置一式の質量 Wa (g)を測定した。
[0262] 直径 150mmのペトリ皿 105の内側に直径 90mmのガラスフィルター 106 (株式会 社相互理化学硝子製作所社製、細孔直径: 100〜120 /ζ πι)を置き、 0. 90質量% 食塩水 108 (20〜25°C)をガラスフィルターの上面と同じレベルになるように加えた。 その上に、直径 90mmの濾紙 107 (ADVANTEC東洋株式会社、品名:(JIS P 3 801、 No. 2)、厚さ 0. 26mm,保留粒子径 5 μ m)を 1枚載せ、表面が全て濡れるよ うにし、かつ過剰の液を除いた。
[0263] 上記測定装置一式を前記湿った濾紙上に載せ、液を荷重下で吸収させた。 1時間 後、測定装置一式を持ち上げ、その質量 Wb (g)を測定した。そして、 Wa、 Wbから、 下記の式に従って圧力に対する吸収力 (AAP) (gZg)を算出した。
[0264] 圧力に対する吸収力( AAP)
= (Wb (g) -Wa (g) ) Z (吸水性榭脂粒子または吸水剤の質量 (0. 900g) )
< 2. 07kPaの圧力に対する吸収力(AAP2) >
試料(吸水性榭脂粒子または吸水剤)に対して 2. 07kPa (0. 3psi)の荷重を均一 に加えることができるよう調整した他は 4. 83kPaの圧力に対する吸収力(AAP)の測 定と同様の操作を行い、 2. 07kPaの圧力に対する吸収力(AAP2)を求めた。
[0265] <食塩水流れ誘導性 (SFC) >
食塩水流れ誘導性 (SFC)は吸水性榭脂粒子または吸水剤の膨潤時の液透過性 を示す値である。 SFCの値が大き 、ほど高 、液透過性を有することを示して!/、る。
[0266] 米国特許第 5849405号明細書 (特開昭記載の食塩水流れ誘導性 (SFC)試験に 準じて行った。
[0267] 図 2に示す装置を用い、容器 40に均一に入れた吸水性榭脂粒子または吸水剤(0 . 900g)を人工尿(1)中で 0. 3psi (2. 07kPa)のカロ圧下、 60分間膨潤させ、ゲル 4 4のゲル層の高さを記録し、次に 0. 3psi(2. 07kPa)の加圧下、 0. 69質量%食塩 水 33を、一定の静水圧でタンク 31から膨潤したゲル層を通液させた。この SFC試験 は室温(20〜25°C)で行った。コンピューターと天秤とを用い、時間の関数として 20 秒間隔でゲル層を通過する液体量を 10分間記録した。膨潤したゲル 44 (の主に粒 子間)を通過する流速 Fs (T)は増加質量 (g)を増加時間(s)で割ることにより gZsの 単位で決定した。一定の静水圧と安定した流速とが得られた時間を Tsとし、 Tsと 10 分間の間に得たデータとだけを流速計算に使用して、 Tsと 10分間の間に得た流速と を使用して Fs (T=0)の値、つまりゲル層を通る最初の流速を計算した。 Fs (T=0) は Fs (T)対時間の最小 2乗法の結果を T=0に外挿することにより計算した。
[0268] 食塩水流れ誘導性 (SFC)
= (Fs (t=0) X L0) / ( p ΧΑΧ Δ Ρ)
= (Fs (t=0) X L0) /139506
ここで、
Fs (t = 0): gZsで表した流速
L0: cmで表したゲノレ層の高さ
P: NaCl溶液の密度(1. 003g/cm3)
A:セル 41中のゲル層上側の面積(28. 27cm2)
Δ P:ゲル層に力かる静水圧(4920dyneZcm2)
および SFC値の単位は(10_7'cm3' s 'g_ 1)である。
[0269] 図 2に示す装置としては、タンク 31には、ガラス管 32が挿入されており、ガラス管 32 の下端は、 0. 69質量%食塩水 33をセル 41中の膨潤ゲル 44の底部から、 5cm上の 高さに維持できるように配置した。タンク 31中の 0. 69質量%食塩水 33は、コック付 き L字管 34を通じてセル 41へ供給された。セル 41の下には、通過した液を補集する 容器 48が配置されており、補集容器 48は上皿天秤 49の上に設置されていた。セル 41の内径は 6cmであり、下部の底面には No. 400ステンレス製金網(目開き 38 μ m ) 42が設置されていた。ピストン 46の下部には液が通過するのに十分な穴 47があり 、底部には吸水性榭脂粒子または吸水剤あるいはその膨潤ゲルが、穴 47へ入り込 まないように透過性の良いガラスフィルター 45が取り付けてあつた。セル 41は、セル を乗せるための台の上に置かれ、セルと接する台の面は、液の透過を妨げないステ ンレス製の金網 43の上に設置した。
[0270] 人工尿(1)は、塩化カルシウムの 2水和物 0. 25g、塩化カリウム 2. Og、塩化マグネ シゥムの 6水和物 0. 50g、硫酸ナ卜!;ゥム 2. Og、りん酸 2水素アンモ -ゥム 0. 85g、り ん酸水素 2アンモ -ゥム 0. 15g、および、純水 994. 25gを加えたものを用いた。
[0271] <質量平均粒子径 (D50)および粒度分布の対数標準偏差( σ ζ ) >
吸水'性榭月旨粒子または吸水剤を目開き 850 μ m、 710 μ m、 600 μ m、 500 μ m、 425 μ m、 300 μ m、 212 μ m、 150 m、 45 mなどの JIS標準ふるいで箭ぃ分け し、残留百分率 Rを対数確率紙にプロットした。これにより、 R= 50質量%に相当する 粒子径を質量平均粒子径 (D50)として読み取った。また、粒度分布の対数標準偏 差(σ ζ )は下記の式で表され、 σ ζの値が小さいほど粒度分布が狭いことを意味す る。
[0272] σ ζ =0. 5 X ln(X2/Xl)
(XIは R=84. 1%、X2は R= 15. 9%の時のそれぞれの粒子径)
質量平均粒子径 (D50)および粒度分布の対数標準偏差( σ ζ )を測定する際の 分級方法は、吸水性榭脂粒子または吸水剤 10. Ogを、室温(20〜25°C)、湿度 50 尺 H0/oの条件下で、目開さ 850 μ m、 710 μ m、 600 μ m、 500 μ m、 425 μ m、 300 /ζ πι、 212 πι、 150 πι、 の JIS標準ふる!/ヽ(THE IIDA TESTING SI EVE:径 8cm)に仕込み、振動分級器 (IIDA SIEVE SHAKER, TYPE: ES— 6 5型(回転数: 60Hz 230rpm、衝撃数: 60Hz 130rpm)、 SER. No. 0501)によ り、 5分間、分級した。
[0273] <水可溶分 (水可溶成分)量 >
250ml容量の蓋付きプラスチック容器に 0. 90質量%食塩水 184. 3gをは力り取り 、その水溶液中に吸水性榭脂粒子または吸水剤 1. 00gを加え 16時間、スターラー を回転させ攪拌することにより榭脂中の可溶分を抽出した。この抽出液を濾紙 1枚 (A DVANTEC東洋株式会社、品名:(JIS P 3801、 No. 2)、厚さ 0. 26mm,保留 粒子径 5 μ m)を用いて濾過することにより得られた濾液の 50. 0gを測り取り測定溶 液とした。
[0274] はじめに 0. 90質量%食塩水だけを、まず、 0. 1Nの NaOH水溶液で pHIOまで滴 定を行い、その後、 0. INの HC1水溶液で pH2. 7まで滴定して空滴定量([bNaO H]ml、 [bHCl]ml)を得た。
[0275] 同様の滴定操作を測定溶液についても行うことにより滴定量([NaOH]ml、 [HC1] ml)を求めた。
[0276] 例えば既知量のアクリル酸とそのナトリウム塩とからなる吸水性榭脂粒子または吸水 剤の場合、そのモノマーの平均分子量と上記操作により得られた滴定量とをもとに、 吸水性榭脂粒子または吸水剤中の可溶分量を以下の計算式により算出することが できる。未知量の場合は滴定により求めた中和率を用いてモノマーの平均分子量を 算出する。
[0277] 可溶分(質量%) =0. I X (平均分子量) X 184. 3 X 100 X ( [HC1]— [bHCl]) /1000/1. 0/50. 0
中和率(mol%) = ( 1—( [NaOH] [bNaOH] ) / ( [HC1]— [bHCl] ) ) X 100。
[0278] くペイントシェーカーテスト〉
ペイントシェーカーテスト(PS)とは、直径 6cm、高さ 11cmのガラス製容器に、直径 6mmのガラスビーズ 10g、吸水性榭脂粒子または吸水性榭脂組成物 30gを入れて ペイントシェーカー(東洋精機製作所 製品 No. 488)〖こ取り付け、 800cycleZmin (CPM)で振盪するものであり、装置詳細は特開平 9— 235378号公報に開示されて いる。
[0279] 振盪時間を 30分間としたものをペイントシェーカーテスト 1、 10分間としたものをぺ イントシエーカーテスト 2とする。
[0280] 浸透後、目開き 2mmの JIS標準篩でガラスビーズを除去し、ダメージを与えられた 吸水性榭脂粒子または吸水性榭脂組成物が得られる。
[0281] <粉塵量 (粉塵性) >
下記の条件で所定時間にガラス繊維濾紙に吸引され捕捉されたダストの質量増を もって、吸水性榭脂の粉塵量を測定した。測定装置としては独国 Heubach Enginee ring GmbH製 ホイバッノヽ'ダストメータ(Heubach DUSTMETER)、測定モード Typel で実施した。測定時の雰囲気の温度湿度は 25°C (± 2°C) ,相対湿度 20〜40%,常 圧で行った。図 10は、粉塵量を測定する装置の概略図である。測定方法は以下のよ うに行った。
(1)回転ドラム 200に、測定サンプルの吸水性榭脂 100. 00g入れる。
(2)保留粒子径 0. 5 m (JIS P3801)で、直径 50mmのガラス繊維濾紙(例えば A DVANTEC製, GLASS FIBER, GC— 90ないしその相当品を直径 50mmに加工)の 質量を 0. 0000 lg単位まで測定する。 [Da]g
(3)回転ドラム 200に大型粒子分離機 201を取り付け、ガラス繊維濾紙 204を装着し たフィルターケース 202を取り付ける。
(4)ダストメータにおける制御部 203の測定条件を、下記のように設定し測定する。ド ラム回転数: 30R/min、吸引風量: 20L/min、 Time (測定時間): 10分。
(5)所定時間後、ガラス繊維濾紙 204の質量を、 0. 0000 lg単位まで測定する [Db]
[0282] 粉塵量は、以下のようにして算出する。
粉塵量 [ppm] = ([Db]-[Da]) /100. 00 X 1000000。
(製造例 1)
シグマ型羽根を 2本有する内容積 10リットルのジャケット付きステンレス型双腕型- ーダ一に蓋を付けて形成した反応器中で、アクリル酸 396. 7g、 37質量%アクリル酸 ナトリウム水溶液 4198. lg、純水 348. lg、ポリエチレングリコールジアタリレート(分 子量 523) 8. 64gを溶解させて反応液とした。次にこの反応液を窒素ガス雰囲気下 で、 20分間脱気した。続いて、反応液に 10質量%過硫酸ナトリウム水溶液 26. 43g および 0. 1質量%L—ァスコルビン酸水溶液 22. 02gを攪拌しながら添加したところ 、およそ 1分後に重合が開始した。そして、生成したゲルを粉砕しながら、 20〜95°C で重合を行い、重合が開始して 30分後に含水ゲル状架橋重合体を取り出した。得ら れた含水ゲル状架橋重合体は、その径が約 5mm以下に細分ィ匕されて 、た。
[0283] この細分化された含水ゲル状架橋重合体を 50メッシュの金網上に広げ、 180°Cで 50分間熱風乾燥を行い、乾燥物をロールミルを用いて粉砕し、さらに目開き 850 mおよび目開き 150 mの JIS標準篩で分級することにより、粒子径 850〜150 m 、質量平均粒子径 350 mの不定形破砕状の吸水性榭脂粒子(la)、および粒子径 力 m以下の不定形破砕状の吸水性榭脂粒子(lb)を得た。吸水性榭脂粒子( la)の遠心分離機保持容量 (CRC)は 33. Og/g,水可溶分は 10. 0質量%であつ た。
[0284] 得られた吸水性榭脂粒子(1) 100質量部に 1, 4 ブタンジオール 0. 4質量部、プ ロピレンダリコール 0. 6質量部、純水 3. 0質量部の混合液からなる表面処理剤を均 一に混合した後、混合物を 200°Cで 30分間加熱した。さらに、その粒子を目開き 85 0 mの JIS標準篩を通過するまで解砕した。次に、この粒子に前記ペイントシエ一力 一テスト 1を行った。こうして、表面が架橋された吸水性榭脂粒子(la— 1)を得た。
[0285] 次に、吸水性榭脂粒子 (A) 100質量部に、硫酸アルミニウム 14— 18水和物 0. 4 質量部、乳酸ナトリウム 0. 1質量部、純水 0. 5質量部からなる水溶液を均一に添加し 、 60°Cで 1時間乾燥させた。得られた乾燥物に前記ペイントシェーカーテスト 2を行い 、その後目開き 850 mおよび目開き 150 mの JIS標準篩で分級することにより、粒 子径 850〜150 μ mの不定形破砕状の吸水性榭脂粒子(la— 2)、および粒子径が 150 m以下の不定形破砕状の吸水性榭脂粒子( lb— 2)を得た。吸水性榭脂粒子 (lb— 2)には、 0. 4質量%の硫酸アルミニウムが含まれていた。
[0286] (実施例 1)
吸水性榭脂粒子(lb) 85質量部と吸水性榭脂粒子(lb— 2) 15質量部とを均一に 混合し、 60°Cに加温した。この加温された混合部に、 90°Cの温水 120質量部を素早 く加え、 1分間高速攪拌した。得られた含水ゲルを 180°Cで 50分間乾燥し、次いで口 ールミルで粉砕し、後目開き 600 μ mおよび目開き 150 μ mの JIS標準篩で分級する ことにより、不定形破砕状の吸水性榭脂粒子(lb— 3)を得た。得られた吸水性榭脂 粒子(lb— 3) 100質量部に 1, 4 ブタンジオール 0. 4質量部、プロピレングリコー ル 0. 6質量部、純水 3. 0質量部の混合液力 なる表面処理剤を均一に混合した後、 混合物を 200°Cで 30分間加熱した。さらに、その粒子を目開き 600 /z mの JIS標準 篩を通過するまで解砕し、吸水性榭脂粒子(lb— 4)を得た。次に、吸水性榭脂粒子 (lb— 4) 100質量部に、硫酸アルミニウム 14 18水和物 0. 4質量部、乳酸ナトリウ ム 0. 1質量部、純水 0. 5質量部からなる水溶液を均一に添加し、 60°Cで 1時間乾燥 させ、不定形破砕状の吸水剤(1)を得た。
[0287] (実施例 2) 吸水性榭脂粒子(lb— 4)を吸水剤 (2)とした。
[0288] (実施例 3)
吸水性榭脂粒子(lb) 85質量部と、吸水性榭脂粒子(lb— 2) 15質量部とを均一 に混合し、 60°Cに加温した。この加温された混合部に、 90°Cの温水 120質量部を素 早く加え、 1分間高速攪拌した。得られた含水ゲルを 180°Cで 50分間乾燥し、次い で p—ノレミノレで ^し、後目開さ 600 μ m, 500 μ m, 425 μ m, 300 μ τα, 150 の JIS標準篩で、分級'調合することにより、質量平均粒子径の対数標準偏差( σ ζ ) 力 0. 46である不定形破砕状の吸水性榭脂粒子(3b— 3)を得た。得られた吸水性 榭脂粒子(3b— 3) 100質量部に、 1 , 4 ブタンジオール 0. 4質量部、プロピレングリ コール 0. 6質量部、および純水 3. 0質量部の混合液力 なる表面処理剤を、均一に 混合した後、混合物を、 200°Cで 30分間加熱した。さらに、加熱して得られた粒子を 、目開き 600 mの JIS標準篩を通過するまで解砕し、吸水性榭脂粒子(3b— 4)を 得た。得られた吸水性榭脂粒子 (3b—4)を吸水剤 (3)とした。
[0289] (実施例 4)
吸水性榭脂粒子(lb— 3)を吸水剤 (4)とした。
[0290] (比較例 1)
吸水性榭脂粒子(lb) 100質量部を 60°Cに加温した。この加温された吸水性榭脂 粒子(lb)に、 90°Cの温水 120質量部を素早く加え、 1分間高速攪拌した。得られた 含水ゲルを 180°Cで 50分間乾燥し、次いでロールミルで粉砕し、後目開き 600 μ m および目開き 150 μ mの JIS標準篩で分級することにより、不定形破砕状の吸水性榭 脂粒子 (2b— 2)を得た。この吸水性榭脂粒子 (2b— 2)を比較吸水剤(1)とした。
[0291] (比較例 2)
比較例 1で得られた吸水性榭脂粒子(2b— 2) 100質量部に 1 , 4 ブタンジォール 0. 4質量部、プロピレングリコール 0. 6質量部、純水 3. 0質量部の混合液からなる表 面処理剤を均一に混合した後、混合物を 200°Cで 30分間加熱した。さらに、その粒 子を目開き 600 μ mの JIS標準篩を通過するまで解砕し、吸水性榭脂粒子(2b— 3) を得た。この吸水性榭脂粒子 (2b— 3)を比較吸水剤 (2)とした。
[0292] (比較例 3) 次に、吸水性榭脂粒子(2b— 3) 100質量部に、硫酸アルミニウム 14— 18水和物 0 . 4質量部、乳酸ナトリウム 0. 1質量部、純水 0. 5質量部からなる水溶液を均一に添 加し、 60°Cで 1時間乾燥させ、不定形破砕状の比較吸水剤(3)を得た。
[0293] 図 4は、このような実施例 1〜4,比較例 1〜3の吸水剤を示す模式図である。図 4の ように、実施例 1, 2および 4では、いずれも、第 1の水溶性多価金属塩である硫酸ァ ルミ-ゥムが、吸水性榭脂粒子の内部に局在化しており、その他の比較例では、硫 酸アルミニウムが均一に存在している。また、実施例 1, 2,比較例 2, 3では、吸水性 榭脂粒子が、共有結合性の表面架橋剤により表面架橋されており、実施例 1および 比較例 3では、さらにその表面架橋部位の一部が、第 2の水溶性多価金属塩である 硫酸アルミニウムにより表面架橋されて 、る。
[0294] 表 1に吸水剤(1)〜(4) (実施例 1〜4)、比較吸水剤(1)〜(3) (比較例 1〜3)の 1 hr可溶分、 SFC、 AAP/CRC X 100、 CRC、 AAPそれぞれの値を示す。これらの 値より、本発明の吸水剤が可溶分が少なぐ通液性に優れ、加圧時の保水能力に優 れることは明らかである。
[0295] [表 1]
吸水剤 吸水剤 吸水剤 吸水剤 比較 比較 比較
、、、へ、、
( 1 ) ( 2) (3) (4) 吸水剤(1 ) 吸水剤(2) 吸水剤(3 ) 内部に第 1の水溶
X
性多価金属が存在 O 〇 〇 〇 X X 有機架橋剤による
形態
表面処理 〇 〇 〇 X X 〇 〇 表面に第 2の水溶
X X X X
性多価金属が存在 〇 X 〇
1 hr可溶分 5.4 5.9 5.9 10.6 15.5 9.7 8.8
SFC 605 394 329 1 0 196 317 物性 AAP/CRC*100 109 1 13 108 41 25 103 102
CRC 16.3 1 6.6 16.6 23.7 27.7 19.5 19.3
AAP 17.8 18.8 17.9 9.6 7.0 20.0 19.6
表 2に、吸水剤(1)〜 (4)、比較吸水剤(1)〜(3)の粒度分布を測定した結果を示 す。吸水剤 (2)と吸水剤 (3)との比較により、質量平均粒子径の対数標準偏差(σ ζ )は、 0. 45以下であることが好ましいことがわかる。
[表 2] 実施例 1 実施例 2 実施例 3 実施例 4 比較例 1 比較例 2 比較例 3 吸水剤(1)吸水剤 (2)吸水剤 (3)吸水剤 (4) 比較 比較 比較
吸水剤 (1)吸水剤 (2)吸水剤 (3)
850 m以ヒ 0 0 0 0 0 0 0
850 710 μ m 0 0 0 0 0 0 0
710 -600 μ m 0. 2 0. 1 0. 2 0. 1 0. 1 0. 1 0. 1
600- -500 μ m 4. 1 3. 2 18. 4 3. 3 3. 9 4. 1 4. 4
500 '425 u m 19. 3 18. 1 19. 7 18 18. 6 18. 9 19. 3
425 ■300 u rn 45. 4 45. 5 20 45. 7 45. 8 46. 2 47
300 212 μ m 21. 7 19. 8 22. 5 21. 9 21.丄 20. 2
219 Ί50 μ m 7. 4 8. 2 19. 9 8. 1 7. 9 7. 8 7. 5
150 '45 m 1. 9 2. 1 1. 9 2. 2 1. 7 1. 7 1. δ
45 μ 1 11以下 0 0. 1 0. 1 0. 1 0. 1 0. 1 0
(重量%) 100 100 100 100 100 100 100
D 5 0 m) 346 340 346 340 344 346 349 σ s 0. 3 0. 31 0. 46 0. 31 0. 31 0. 3 0. 3
なお、表 2において、「Α m以上」とは、分級操作後に、目開き Aの篩の上に残存 した吸水性榭脂粒子または吸水剤を示す。また、「B / m以下」とは、分級操作後に、 目開き Bの篩を通過した吸水性樹脂粒子または吸水剤を示す。また、「A B m」と は、分級操作後に、目開き Aの篩を通過し、目開き Bの篩の上に残存した吸水性榭 脂粒子または吸水剤を示す。
(製造例 2)
シグマ型羽根を 2本有するジャケット付きステンレス型双腕型 ダ一に蓋を付け て形成した反応器中で、アクリル酸 506質量部、 37質量%アクリル酸ナトリウム水溶 液 4431質量部、純水 581質量部、ポリエチレングリコールジアタリレート(分子量 52 3) 8. 3質量部を溶解させて反応液とした。次に、この反応液を窒素ガス雰囲気下で 20分間脱気した。続いて、反応液に 10質量%過硫酸ナトリウム水溶液 29質量部 および 0. 1質量%L—ァスコルビン酸水溶液 24質量部を攪拌しながら添加したとこ ろ、およそ 1分後に重合が開始した。そして、生成したゲルを粉砕しながら、 20 95 °Cで重合を行 重合が開始して 30分後に含水ゲル状架橋重合体を取り出した。 得られた含水ゲル状架橋重合体は、その径が約 5mm以下に細分ィ匕されて ヽた。
[0298] この細分化された含水ゲル状架橋重合体を 50メッシュの金網上に広げ、 180°Cで 50分間熱風乾燥を行い、乾燥後の架橋重合体をロールミルで粉砕し、粉砕物を目 開き 850 mと目開き 150 mの JIS標準篩で分級することにより、質量平均粒子径 450 μ mで不定形粒子状の非造粒物である吸水性榭脂(10A)と、 150 mの篩を 通過した微粉である吸水性榭脂(10a)を得た。 850 μ mの篩を通過しな力つた粗大 な吸水性榭脂は再度粉砕し分級した。不定形粒子状の吸水性榭脂(10A) 100質量 部に対し、微粉である吸水性榭脂(10a) 15質量部が得られた。表面架橋前の吸水 性榭脂(10A)の遠心分離機保持容量 (CRC)は 36gZg、水可溶分は 10質量%で めつに。
[0299] 次いで、不定形粒子状の吸水性榭脂(10A) 100質量部に、 1, 4—ブタンジォー ル 0. 4質量部、プロピレングリコール 0. 6質量部および純水 3. 0質量部を混合して なる表面処理剤溶液を鋤型混合機で均一に混合し、混合物を 200°Cに加熱された パドルミキサー中で加熱処理した。混合物の平均滞留時間は約 50分であった。加熱 物を冷却して、目開き 850 mと 150 mの JIS標準篩で分級することにより、製品と しての、吸水性榭脂(10B)と、 150 mの篩を通過した微粉である吸水性榭脂(10b )を得た。なお、 850 m篩上にあった表面架橋後の吸水性榭脂は篩を通過するま で解砕した。吸水性榭脂(10B) 100質量部に対し、 150 /z mの篩を通過した微粉で ある吸水性榭脂(10b) 3質量部が得られた。
[0300] 製品としての吸水性榭脂(10B)の遠心分離機保持容量 (CRC)は 30gZg、 4. 83 kPaの圧力に対する吸収力(AAP)は 24. 5gZg、食塩水流れ誘導性 (SFC)は 40 ( 10 'cm ' S ' g )であつ 7こ。
[0301] (実施例 5)
製造例 2で得られた表面架橋前の微粉 (10a) 15質量部と表面架橋後の微粉 (10b ) 1質量部との混合物に 95°Cの温水 18質量部を混合したのち、得られた含水ゲルを 180°Cで乾燥し、次いで、ロールミルで粉砕し、 850 μ mと 150 μ mの篩で分級する ことにより、 2つの篩間で、粒子状の造粒物である吸水性榭脂(10)を得た。 850 /z m の篩を通過した造粒物である吸水性榭脂中、 150 mの篩を通過した微粉の吸水性 榭脂の割合は 20質量%であった。
[0302] 粒子状の造粒物である吸水性榭脂(10)の遠心分離機保持容量 (CRC)は 32gZ g、 2. 07kPaの圧力に対する吸収力(AAP2)は 16gZgであった。
[0303] (実施例 6)
製造例 2で得られた表面架橋前の微粉 (10a) 15質量部と表面架橋後の微粉 (10b ) 3質量部との混合物に 95°Cの温水 20質量部を混合したのち、得られた含水ゲルを 180°Cで乾燥し、次いで、ロールミルで粉砕し、 850 μ mと 150 μ mの篩で分級する ことにより、 2つの篩間で、粒子状造粒物である吸水性榭脂(20)を得た。 850 mの 篩を通過した造粒物である吸水性榭脂中、 150 mの篩を通過した微粉の吸水性 榭脂の割合は 18質量%であった。
[0304] 粒子状の造粒物である吸水性榭脂(20)の遠心分離機保持容量 (CRC)は 29gZ g、 2. 07kPaの圧力に対する吸収力(AAP2)は 18gZgであった。
[0305] (比較例 4)
製造例 2で得られた表面架橋前の微粉(10a) 16質量部に 95°Cの温水 18質量部 を混合したのち、得られた含水ゲルを 180°Cで乾燥し、次いで、ロールミルで粉砕し 、 850 mと 150 mの篩で分級することにより、 2つの篩間で、粒子状の造粒物で ある比較吸水性榭脂(21)を得た。 850 μ mの篩を通過した造粒物である吸水性榭 脂中、 150 mの篩を通過した微粉の吸水性榭脂の割合は 22質量%であった。
[0306] 粒子状の造粒物である比較吸水性榭脂(21)の遠心分離機保持容量 (CRC)は 33 gZg、 2. 07kPaの圧力に対する吸収力(AAP2)は 9gZgであった。
[0307] (比較例 5)
製造例 2で得られた表面架橋後の微粉(10b) 16質量部に 95°Cの温水 18質量部 を混合したのち、得られた含水ゲルを 180°Cで乾燥し、次いで、ロールミルで粉砕し 、 850 /z mと 150 /z mの篩で分級することにより、 2つの篩間で、造粒物である比較吸 水性榭脂(22)を得た。 850 mの篩を通過した造粒物である吸水性榭脂中、 150 mの篩を通過した微粉の吸水性榭脂の割合は 40質量%であった。
[0308] 微粉量力このように多い (40質量%)と言うことは、表面架橋後の微粉のみを用いて 造粒すると、得られた造粒物の機械的強度が弱いため、重合ゲルの粉砕時や粉砕 物の分級時に、いったん得られた造粒物の粒子どうしの結合が解けて、再び細分ィ匕 が起きたことを表している。
[0309] 粒子状の造粒物である比較吸水性榭脂(22)の遠心分離機保持容量 (CRC)は 17 gZg、 2. 07kPaの圧力に対する吸収力(AAP2)は 15gZgであった。
[0310] (実施例 7)
表面架橋前の粒子状非造粒物である吸水性榭脂(10A) 100質量部と実施例 5で 得られた表面架橋前の粒子状造粒物である吸水性榭脂(10) 16質量部との混合物 に、 1, 4—ブタンジオール 0. 46質量部、プロピレングリコール 0. 70質量部および 純水 3. 5質量部を混合してなる表面処理剤溶液を鋤型混合機で均一に混合し、 20 0°Cに加熱されたパドルミキサー中で加熱処理し、冷却して、目開き 850 μ mと 150 mの JIS標準篩で分級することにより、 2つの篩間で、製品としての吸水性榭脂(30 )を得た。
150 mの篩を通過した微粉の吸水性榭脂の割合は 3質量%であった。また、得ら れた吸水性榭脂(30)の粉塵量は 150ppmであった。
[0311] 混合物である吸水性榭脂(30)の遠心分離機保持容量 (CRC)は 29. 8gZg、 4. 8 3kPaの圧力に対する吸収力(AAP)は 24. 2gZg、食塩水流れ誘導性 (SFC)は 38 (10 'cm ' S 'g )であった。
[0312] (実施例 8)
表面架橋前の粒子状非造粒物である吸水性榭脂(10A) 100質量部と実施例 2で 得られた表面架橋前の粒子状造粒物である吸水性榭脂(20) 16質量部との混合物 に、 1, 4—ブタンジオール 0. 46質量部、プロピレングリコール 0. 70質量部および 純水 3. 5質量部を混合してなる表面処理剤溶液を鋤型混合機で均一に混合し、 20 0°Cに加熱されたパドルミキサー中で加熱処理し、冷却して、目開き 850 μ mと 150 mの JIS標準篩で分級することにより、 2つの篩間で、混合物である吸水性榭脂 (4 0)を得た。 150 /z mの篩を通過した微粉の吸水性榭脂の割合は 2. 5質量%であつ た。また、得られた吸水性榭脂 (40)の粉塵量は lOOppmであった。
[0313] 混合物である吸水性榭脂 (40)の遠心分離機保持容量 (CRC)は 30. 2gZg、 4. 8 3kPaの圧力に対する吸収力(AAP)は 24. 8gZg、食塩水流れ誘導性 (SFC)は 42 (10 7 · cm3 · s · g であった。
[0314] (実施例 9)
製造例 2で得られた表面架橋前の粒子状非造粒物である吸水性榭脂(10A) 100 質量部と実施例 6で得られた粒子状造粒物である吸水性榭脂(20) 18質量部との混 合物に、 1, 4—ブタンジオール 0. 46質量部、プロピレングリコール 0. 70質量部お よび純水 3. 5質量部を混合してなる表面処理剤溶液を鋤型混合機で均一に混合し 、 200°Cに加熱されたパドルミキサー中で加熱処理し、冷却して、目開き 850 /z mと 1 50 mの JIS標準篩で分級することにより、 2つの篩間で、混合物である吸水性榭脂 (50)を得た。 150 mの篩を通過した微粉の吸水性榭脂の割合は 2. 2質量%であ つた。また、得られた吸水性榭脂(50)の粉塵量は l lOppmであった。
[0315] 混合物である吸水性榭脂(50)の遠心分離機保持容量 (CRC)は 29. 5gZg、 4. 8 3kPaの圧力に対する吸収力(AAP)は 24. 4gZg、食塩水流れ誘導性 (SFC)は 41 (10 'cm ' S 'g )であった。
[0316] (実施例 10)
製造例 2で得られた微粉である吸水性榭脂(10a) 15質量部と表面処理後の微粉 である吸水性榭脂(10b) 1質量部との混合物に 95°Cの温水 18質量部を混合し含水 ゲル状吸水性榭脂 (61)を得た。
[0317] 次 、で、この含水ゲル状吸水性榭脂 (61) 34重量部を、製造例 1における重合後 の細分化された含水ゲル状架橋重合体 100重量部と一緒に、 50メッシュの金網上に 広げ、 180°Cで 50分間、熱風乾燥を行い、乾燥物をロールミルで粉砕し、目開き 85 0 mと目開き 150 /z mの JIS標準篩で分級することにより、 2つの篩間で、質量平均 粒子径 450 μ mの不定形粒子状の吸水性榭脂(60A)と、 150 mの篩を通過した 微粉の吸水性榭脂(60a)を得た。なお、 850 /z m篩上にあった表面架橋後の吸水 性榭脂は篩を通過するまで解砕した。不定形粒子状の吸水性榭脂 (60A) 100質量 部に対し、造粒物ではあるが微粉の吸水性榭脂(60a) 15質量部が得られた。
[0318] 表面架橋前の吸水性榭脂 (60A)の遠心分離機保持容量 (CRC)は 35gZg、水可 溶分は 10質量%であった。
[0319] 次いで、表面架橋前の不定形粒子状の吸水性榭脂(60A) 100質量部に、 1, 4— ブタンジオール 0. 4質量部、プロピレングリコール 0. 6質量部および純水 3. 0質量 部を混合してなる表面処理剤溶液を鋤型混合機で均一に混合し、 200°Cに加熱さ れたパドルミキサー中で加熱処理し、冷却して、目開き 850 μ mと 150 μ mの JIS標 準篩で分級することにより、 2つの篩間で、製品としての、吸水性榭脂 (60)を得た。 なお、 850 m篩上にあった表面架橋後の吸水性榭脂は篩を通過するまで解砕した
[0320] 製品としての、吸水性榭脂 (60)の遠心分離機保持容量 (CRC)は 29. 8gZg、 4.
83kPaの圧力に対する吸収力(AAP)は 24. 8gZg、食塩水流れ誘導性 (SFC)は 3 8 (10_7'cm3' s 'g_1)であった。
[0321] (実施例 11)
シグマ型羽根を 2本有するジャケット付きステンレス型双腕型-一ダ一に蓋を付け て形成した反応器中で、アクリル酸 506質量部、 37質量%アクリル酸ナトリウム水溶 液 4431質量部、純水 581質量部、ポリエチレングリコールジアタリレート(分子量 52 3) 7. 7質量部を溶解させて反応液とした。次に、この反応液を窒素ガス雰囲気下で 、 20分間脱気した。続いて、反応液に実施例 10で得られた含水ゲル状吸水性榭脂 (61) 243質量部を添加し攪拌すると、含水ゲル状吸水性榭脂 (61)はママコを形成 することなく反応液中に分散した。引き続き、 10質量%過硫酸ナトリウム水溶液 29質 量部と 0. 1質量%L—ァスコルビン酸水溶液 24質量部を攪拌しながら添加したとこ ろ、およそ 2分後に重合が開始した。そして、生成したゲルを攪拌粉砕しながら、 20 〜95°Cで重合を続け、重合が開始してから 30分後に含水ゲル状架橋重合体を取り 出した。得られた含水ゲル状架橋重合体は、その径が約 5mm以下に細分化されて いた。
[0322] この細分化された含水ゲル状架橋重合体を 50メッシュの金網上に広げ、 180°Cで 50分間、熱風乾燥し、乾燥後の架橋重合体をロールミルで粉砕し、目開き 850 m と目開き 150 mの JIS標準篩で分級することにより、 2つの篩間で、質量平均粒子 径 450 μ mの不定形粒子状の吸水性榭脂(70A)を得た。
[0323] 表面架橋前の不定形粒子状の吸水性榭脂 (70A)の遠心分離機保持容量 (CRC) は 36gZg、水可溶分は 11質量%であった。 [0324] 次いで、表面架橋前のこの不定形粒子状の吸水性榭脂(70A) 100質量部に、 1, 4 ブタンジオール 0. 4質量部、プロピレングリコール 0. 6質量部および純水 3. 0質 量部を混合してなる表面処理剤溶液を鋤型混合機で均一に混合し、混合物を 200 °Cに加熱されたパドルミキサー中で加熱処理した。混合物の平均滞留時間は約 50 分であった。加熱物を冷却して、目開き 850 mと 150 mの JIS標準篩で分級する ことにより、 2つの篩間で、製品としての、不定形粒子状の吸水性榭脂(70)を得た。 なお、 850 m篩上にあった表面架橋後の吸水性榭脂は篩を通過するまで解砕した
[0325] 製品としての、不定形粒子状の吸水性榭脂 (70)の遠心分離機保持容量 (CRC) は 30. lg/g, 4. 83kPaの圧力に対する吸収力(AAP)は 23. 8gZg、食塩水流れ 誘導性(SFC)は 40 (10_7· cm3' s 'g_1)であった。
[0326] (製造例 3)
製造例 2において、表面架橋後の加熱物を冷却したのち、該冷却物 100質量部に 、 25%硫酸アルミニウム水溶液 2. 5質量部および 50%乳酸ナトリウム水溶液 0. 5質 量部からなる混合液 3質量部を混合し、室温で 30分間静置した。
[0327] 引き続き、該混合物を目開き 850 mと 150 mの JIS標準篩で分級することにより 、 2つの篩間で、製品としての吸水性榭脂(100B)と、 150 mの篩を通過した表面 架橋されてはいるが微粉である吸水性榭脂(100b)を得た。なお、 850 m篩上にあ つた表面架橋後の吸水性榭脂は篩を通過するまで解砕した。製品としての吸水性榭 脂(100B) 100質量部に対し、 150 mの篩を通過した微粉である吸水性榭脂(10 Ob) 3質量部が得られた。表面架橋後の微粉である吸水性榭脂(100b)は硫酸アル ミニゥムを 2%含んで 、た。
[0328] 製品としての吸水性榭脂(100B)の遠心分離機保持容量 (CRC)は 29. 8gZg、 4 . 83kPaの圧力に対する吸収力(AAP)は 23. 8gZg、食塩水流れ誘導性 (SFC)は 65 (10_7'cm3' s 'g_1)であった。
[0329] (実施例 12)
製造例 2で得られた微粒である吸水性榭脂(10a) 15質量部と製造例 3で得られた 表面架橋後の微粉である吸水性榭脂(100b) 3質量部との混合物に 95°Cの温水 20 質量部を混合し、得られた含水ゲルを 180°Cで乾燥し、ロールミルで粉砕し、 850 mと 150 /z mの篩で分級することにより、 2つの篩間で、不定形粒子状の造粒物であ る吸水性榭脂(80)を得た。 850 mの篩を通過した造粒物である吸水性榭脂中、 1 50 μ mの篩を通過した微粉の造粒物である吸水性榭脂の割合は 15質量%であった
[0330] 不定形粒子状の造粒物である吸水性榭脂(80)の遠心分離機保持容量 (CRC)は 28gZg、 2. 07kPaの圧力に対する吸収力(AAP2)は 19gZgであった。
[0331] (実施例 13)
表面架橋前の粒子状非造粒物である吸水性榭脂(10A) 100質量部と実施例 8で 得られた表面架橋前の多価金属を含んだ粒子状造粒物である吸水性榭脂(80) 16 質量部との混合物に、 1, 4 ブタンジオール 0. 46質量部、プロピレングリコール 0. 70質量部および純水 3. 5質量部を混合してなる表面処理剤溶液を鋤型混合機で均 一に混合し、 200°Cに加熱されたパドルミキサー中で加熱処理し、冷却したのち、該 冷却物 100質量部に、 25%硫酸アルミニウム水溶液 2. 5質量部および 50%乳酸ナ トリウム水溶液 0. 5質量部からなる混合液 3質量部を混合し、室温で 30分間静置した
[0332] 目開き 850 mと 150 mの JIS標準篩で分級することにより、 2つの篩間で、混合 物である吸水性榭脂 (90)を得た。 150 μ mの篩を通過した微粉の吸水性榭脂の割 合は 1. 5質量%であった。また、得られた吸水性榭脂(90)の粉塵量は 90ppmであ つた。製品としての吸水性榭脂 (90)の遠心分離機保持容量 (CRC)は 29. 8gZg、 4. 83kPaの圧力に対する吸収力(AAP)は 23. 8gZg、食塩水流れ誘導性 (SFC) は 62 (10_7· cm3' s'g—1)であった。
[0333] (比較例 6)
実施例 7と同様に、表面架橋前の粒子状非造粒物である吸水性榭脂(10A) 100 質量部と実施例 1で得られた表面架橋前の粒子状造粒物である吸水性榭脂(10) 1 6質量部との混合物に、 1, 4 ブタンジオール 0. 46質量部、プロピレングリコール 0 . 70質量部および純水 3. 5質量部を混合してなる表面処理剤溶液を鋤型混合機で 均一に混合し、 200°Cに加熱されたパドルミキサー中で加熱処理し、冷却して、目開 き 850 mの JIS標準篩で分級することにより、 850 m以下の粒度を有する、製品と しての吸水性榭脂(31)を得た。なお、 850 m篩上にあった表面架橋後の吸水性 榭脂は篩を通過するまで解砕した。混合物である吸水性榭脂(31)の遠心分離機保 持容量 (CRC)は 29. 8g/g, 4. 83kPaの圧力に対する吸収力(AAP)は 24. Og/ g、食塩水流れ誘導性 (SFC)は 28 (10_7'cm3' s'g_1)であった。また、得られた吸 水性榭脂 (31)の粉塵量は 250ppmであった。
[0334] (比較例 7)
実施例 7と同様に、表面架橋前の粒子状非造粒物である吸水性榭脂(10A) 100 質量部と比較例 1で得られた表面架橋前の粒子状造粒物である吸水性榭脂 (21) 1 6質量部との混合物に、 1, 4 ブタンジオール 0. 46質量部、プロピレングリコール 0 . 70質量部および純水 3. 5質量部を混合してなる表面処理剤溶液を鋤型混合機で 均一に混合し、 200°Cに加熱されたパドルミキサー中で加熱処理し、冷却して、目開 き 850 mの JIS標準篩で分級することにより、 850 m以下の粒度を有する、製品と しての吸水性榭脂(12)を得た。混合物である吸水性榭脂 (41)の遠心分離機保持 容量 (CRC)は 29. 8g/g, 4. 83kPaの圧力に対する吸収力(AAP)は 23. 8gZg、 食塩水流れ誘導性(SFC)は 25 (10_7'cm3' s'g_1)であった。また、得られた吸水 性榭脂 (41)の粉塵量は 300ppmであった。
[0335] (比較例 8)
実施例 7と同様に、表面架橋前の粒子状非造粒物である吸水性榭脂(10A) 100 質量部と比較例 2で得られた表面架橋前の粒子状造粒物である吸水性榭脂(22) 1 6質量部との混合物に、 1, 4 ブタンジオール 0. 46質量部、プロピレングリコール 0 . 70質量部および純水 3. 5質量部を混合してなる表面処理剤溶液を鋤型混合機で 均一に混合し、 200°Cに加熱されたパドルミキサー中で加熱処理し、冷却して、目開 き 850 mの JIS標準篩で分級することにより、 850 m以下の粒度を有する、製品と しての吸水性榭脂 (51)を得た。混合物である吸水性榭脂 (51)の遠心分離機保持 容量 (CRC)は 29. 8g/g, 4. 83kPaの圧力に対する吸収力(AAP)は 23. 8gZg、 食塩水流れ誘導性(SFC)は 25 (10_7'cm3' s'g_1)であった。また、得られた吸水 性榭脂 (51)の粉塵量は 500ppmであった。 [0336] (製造例 4)
シグマ型羽根を 2本有するジャケット付きステンレス型双腕型-一ダ一に蓋を付け て形成した反応器中で、アクリル酸 506質量部、 37質量%アクリル酸ナトリウム水溶 液 4431質量部、純水 581質量部、ポリエチレングリコールジアタリレート(分子量 52 3) 11. 5質量部を溶解させて反応液とした。次に、この反応液を窒素ガス雰囲気下 で、 20分間脱気した。続いて、反応液に 10質量%過硫酸ナトリウム水溶液 29質量 部および 0. 1質量%L—ァスコルビン酸水溶液 24質量部を攪拌しながら添加したと ころ、およそ 1分後に重合が開始した。そして、生成したゲルを粉砕しながら、 20〜9 5°Cで重合を行い、重合が開始して 30分後に含水ゲル状架橋重合体を取り出した。 得られた含水ゲル状架橋重合体は、その径が約 5mm以下に細分ィ匕されて ヽた。
[0337] この細分化された含水ゲル状架橋重合体を 50メッシュの金網上に広げ、 180°Cで 50分間熱風乾燥を行い、乾燥後の架橋重合体をロールミルで粉砕し、粉砕物を目 開き 710 mと目開き 150 mの JIS標準篩で分級することにより、質量平均粒子径 346 ^ m,質量平均粒子径の対数標準偏差(σ ζ ) 0. 31で不定形粒子状の非造粒 物である吸水性榭脂 (30Α)と、 150 mの篩を通過した微粉である吸水性榭脂(30 a)を得た。 710 μ mの篩を通過しな力つた粗大な吸水性榭脂は再度粉砕し分級した 。不定形粒子状の吸水性榭脂 (30A) 100質量部に対し、微粉である吸水性榭脂 (3 Oa) 18質量部が得られた。表面架橋前の吸水性榭脂 (30A)の遠心分離機保持容 量 (CRC)は 32gZg、水可溶分は 7質量%であった。
[0338] 次いで、不定形粒子状の吸水性榭脂 (30A) 100質量部に、 1, 4 ブタンジォー ル 0. 4質量部、プロピレングリコール 0. 6質量部および純水 3. 0質量部を混合して なる表面処理剤溶液を鋤型混合機で均一に混合し、混合物を 200°Cに加熱された パドルミキサー中で加熱処理した。混合物の平均滞留時間は約 50分であった。表面 架橋後の加熱物を冷却したのち、該冷却物 100質量部に、 25%硫酸アルミニウム水 溶液 2. 5質量部および 50%乳酸ナトリウム水溶液 0. 5質量部からなる混合液 3質量 部を混合し、室温で 30分間静置した。
[0339] 引き続き、該混合物を目開き 710 mと 150 mの JIS標準篩で分級することにより 、 2つの篩間で、製品としての吸水性榭脂(30B)と、 150 mの篩を通過した表面架 橋されてはいるが微粉である吸水性榭脂(30b)を得た。なお、 710 /z m篩上にあつ た表面架橋後の吸水性榭脂は篩を通過するまで解砕した。製品としての吸水性榭脂 (30B) 100質量部に対し、 150 mの篩を通過した微粉である吸水性榭脂(30b) 3 質量部が得られた。表面架橋後の微粉である吸水性榭脂(30b)は硫酸アルミニウム を 3%含んでいた。
[0340] 製品としての吸水性榭脂(30B)の遠心分離機保持容量 (CRC)は 26. 5g/g, 4.
83kPaの圧力に対する吸収力(AAP)は 23. 5gZg、食塩水流れ誘導性 (SFC)は 1 40 (10_7'cm3' s 'g_1)であった。
[0341] (実施例 14)
製造例 2で得られた表面架橋前の微粉 (30a) 18質量部と表面架橋後の微粉 (30b ) 3質量部との混合物に 95°Cの温水 24質量部を混合したのち、得られた含水ゲルを 180°Cで乾燥し、次いで、ロールミルで粉砕し、 710 mと 150 mの篩で分級する ことにより、 2つの篩間で、粒子状造粒物である吸水性榭脂(100)を得た。 710 m の篩を通過した造粒物である吸水性榭脂中、 150 mの篩を通過した微粉の吸水性 榭脂の割合は 20質量%であった。
[0342] 粒子状の造粒物である吸水性榭脂(100)の遠心分離機保持容量 (CRC)は 25g
2. 07kPaの圧力に対する吸収力(AAP2)は 16gZgであった。
[0343] (実施例 15)
表面架橋前の粒子状非造粒物である吸水性榭脂 (30A) 100質量部と実施例 10 で得られた表面架橋前の多価金属を含んだ粒子状造粒物である吸水性榭脂(100) 21質量部との混合物に、 1, 4 ブタンジオール 0. 46質量部、プロピレングリコール 0. 70質量部および純水 3. 5質量部を混合してなる表面処理剤溶液を鋤型混合機 で均一に混合し、 200°Cに加熱されたパドルミキサー中で加熱処理し、冷却したのち 、該冷却物 100質量部に、 25%硫酸アルミニウム水溶液 2. 5質量部および 50%乳 酸ナトリウム水溶液 0. 5質量部からなる混合液 3質量部を混合し、室温で 30分間静 し 7こ。
[0344] 目開き 710 mと 150 mの JIS標準篩で分級することにより、 2つの篩間で、質量 平均粒子径 360 m、質量平均粒子径の対数標準偏差(σ ζ ) 0. 38で不定形粒子 状の非造粒物である吸水性榭脂(1 IB)と、 150 mの篩を通過した微粉である吸水 性榭脂 (l ib)を得た。 150 μ mの篩を通過した微粉の吸水性榭脂の割合は 2質量% であった。また、得られた吸水性榭脂(11B)の粉塵量は 150ppmであった。製品とし ての吸水性榭脂(11B)の遠心分離機保持容量 (CRC)は 26. 5gZg、4. 83kPaの 圧力に対する吸収力(AAP)は 23. 4gZg、食塩水流れ誘導性 (SFC)は 120 (10_7 •cm ' S ' g ノでめった。
[0345] (比較例 9)
表面架橋前の粒子状非造粒物である吸水性榭脂 (30A) 100質量部と実施例 14 で得られた表面架橋前の多価金属を含んだ粒子状造粒物である吸水性榭脂(100) 21質量部との混合物に、 1, 4 ブタンジオール 0. 46質量部、プロピレングリコール 0. 70質量部および純水 3. 5質量部を混合してなる表面処理剤溶液を鋤型混合機 で均一に混合し、 200°Cに加熱されたパドルミキサー中で加熱処理し、冷却したのち 、該冷却物 100質量部に、 25%硫酸アルミニウム水溶液 2. 5質量部および 50%乳 酸ナトリウム水溶液 0. 5質量部からなる混合液 3質量部を混合し、室温で 30分間静 し 7こ。
[0346] 目開き 710 μ mの JIS標準篩で分級することにより、質量平均粒子径 350 m、質 量平均粒子径の対数標準偏差(σ ζ ) 0. 40で不定形粒子状の非造粒物である吸 水性榭脂(71)を得た。また、得られた吸水性榭脂(11B)の粉塵量は 350ppmであ つた。製品としての吸水性榭脂 (71)の遠心分離機保持容量 (CRC)は 26. 2gZg、 4. 83kPaの圧力に対する吸収力(AAP)は 23. 2gZg、食塩水流れ誘導性 (SFC) は 100 (10_7· cm3' s'g—1)であった。
[0347] 尚、発明を実施するための最良の形態の項においてなした具体的な実施態様また は実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような 具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなぐ本発明の精神と次に記 載する特許請求の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。 産業上の利用の可能性
[0348] 本発明によれば、従来の吸水性榭脂よりもさらに、水可溶分量が少なぐ通液性に 優れ、加圧時の保水能力に優れた吸水剤を提供できる。したがって、高い通液性と 均一な物性が発現でき、種々の用途の吸水保水剤として使用できる。例えば、紙お むつ、生理用ナプキン、失禁パッド、医療用パッド等の吸収物品用吸水保水剤;水苔 代替、土壌改質改良剤、保水剤、農薬効力持続剤等の農園芸用保水剤;内装壁材 用結露防止剤、セメント添加剤等の建築用保水剤;リリースコントロール剤、保冷剤、 使い捨てカイロ、汚泥凝固剤、食品用鮮度保持剤、イオン交換カラム材料、スラッジ またはオイルの脱水剤、乾燥剤、湿度調整材料等で使用できる。また、本発明によつ て得られる吸水剤は、紙おむつ、生理用ナプキンなどの、糞、尿または血液の吸収 用衛生材料に特に好適に用いられる。

Claims

請求の範囲
[1] 水溶性不飽和単量体を重合して得られる内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子 を含む吸水剤の製造方法であって、以下の (A)および (B)の工程を含む吸水剤の 製造方法。
(A)表面処理されて 、な 、吸水性榭脂粒子であって、共有結合性架橋剤の存在 下、水溶性不飽和単量体を重合し内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子を形成す る工程;
(B)表面処理された吸水性榭脂微粒子を、表面処理されて!ヽな 、吸水性榭脂粒 子内部に含有させる工程。
[2] 表面処理されて!ヽな!ヽ吸水性榭脂粒子と、表面処理された吸水性榭脂微粒子との 質量比が、 99 : 1〜50: 50である請求項 1に記載の吸水剤の製造方法。
[3] 水溶性不飽和単量体を重合して得られる内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子 を含む吸水剤の製造方法であって、以下の (Α' )および (Β' )の工程を含む吸水剤 の製造方法。
(Α' )表面処理された吸水性榭脂粒子であって、共有結合性架橋剤の存在下、水 溶性不飽和単量体を重合し内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子を形成する工程
(Β' )表面処理されて 1ヽな 、吸水性榭脂微粒子を、表面処理された吸水性榭脂粒 子内部に含有させる工程。
[4] 表面処理された吸水性榭脂粒子と、表面処理されて!ヽな!ヽ吸水性榭脂微粒子との 質量比が、 99 : 1〜50: 50である請求項 3に記載の吸水剤の製造方法。
[5] さらに、以下の(C)工程を含む請求項 1または 2に記載の吸水剤の製造方法。
(C)表面処理された吸水性榭脂微粒子を内部に含有させた、表面処理されていな い吸水性榭脂粒子の加熱、または、表面処理された吸水性榭脂微粒子を内部に含 有させた吸水性榭脂粒子と表面架橋剤との混合および加熱により、その吸水性榭脂 粒子の表面近傍を架橋する工程。
[6] さらに、以下の(C' )工程を含む請求項 3または 4に記載の吸水剤の製造方法。
(C )表面処理されて 、な 、吸水性榭脂微粒子を内部に含有させた、表面処理さ れた吸水性榭脂粒子の加熱、または、吸水性榭脂微粒子を内部に含有させた吸水 性榭脂粒子と表面架橋剤との混合および加熱により、その吸水性榭脂粒子の表面 近傍を架橋する工程。
[7] 上記 (A)工程および (B)工程が、それぞれ、以下の(a)工程および (b)工程である 請求項 1または 2に記載の吸水剤の製造方法。
(a)第 1の水溶性多価金属塩を含まな 、吸水性榭脂粒子であって、共有結合性架 橋剤の存在下、水溶性不飽和単量体を重合し内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒 子を形成する工程;
(b)第 1の水溶性多価金属塩を含む吸水性榭脂微粒子を、第 1の水溶性多価金属 塩を含まない吸水性榭脂粒子内部に含有させる工程。
[8] 上記 (Α' )工程および (Β' )工程力 それぞれ、以下の(a' )工程および (b' )工程で ある請求項 3または 4に記載の吸水剤の製造方法。
(a' )第 1の水溶性多価金属塩を含む吸水性榭脂粒子であって、共有結合性架橋 剤の存在下、水溶性不飽和単量体を重合し内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子 を形成する工程;
(b' )第 1の水溶性多価金属塩を含まな 、吸水性榭脂微粒子を、第 1の水溶性多価 金属塩を含む吸水性榭脂粒子内部に含有させる工程。
[9] 上記 (C)工程が、以下の(c)工程である請求項 5に記載の吸水剤の製造方法。
(c)第 1の水溶性多価金属塩を内部に含有させた吸水性榭脂粒子の加熱、または 、第 1の水溶性多価金属塩を内部に含有させた吸水性榭脂粒子と表面架橋剤との 混合および加熱により、その吸水性榭脂粒子の表面近傍を架橋する工程。
[10] 上記 (C' )工程が、以下の( )工程である請求項 6に記載の吸水剤の製造方法。
( )第 1の水溶性多価金属塩を含まな!/、吸水性榭脂微粒子を内部に含有させた、 第 1の水溶性多価金属を含む吸水性榭脂粒子の加熱、または、吸水性榭脂微粒子 を内部に含有させた吸水性榭脂粒子と表面架橋剤との混合および加熱により、その 吸水性榭脂粒子の表面近傍を架橋する工程。
[11] さらに、(d)上記 (c)工程により得られた吸水性榭脂粒子の表面に、第 2の水溶性 多価金属塩を添加する工程を含む請求項 9に記載の吸水剤の製造方法。
[12] さらに、(d)上記 (c ' )工程により得られた吸水性榭脂粒子の表面に、第 2の水溶性 多価金属塩を添加する工程を含む請求項 10に記載の吸水剤の製造方法。
[13] 上記 (b)工程では、吸水性榭脂粒子内部に含有させる第 1の水溶性多価金属塩の 含有量を、上記吸水性榭脂粒子 100質量部に対して、 0. 001〜1質量%とし、 上記 (d)工程では、上記第 2の水溶性多価金属塩の添加量を、上記吸水性榭脂粒 子 100質量部に対して、 0. 001〜4質量%とし、
さらに、上記第 1の水溶性多価金属塩の含有量を、第 2の水溶性多価金属塩の添 加量よりも、少なくする請求項 11に記載の吸水剤の製造方法。
[14] 第 1の水溶性多価金属塩および第 2の水溶性多価金属塩が、アルミニウムを含むも のである請求項 11に記載の吸水剤の製造方法。
[15] 第 1の水溶性多価金属塩を含む吸水性榭脂微粒子は、目開き 300 mのふるいを 透過できる大きさである請求項 7に記載の吸水剤の製造方法。
[16] 上記 (b)工程を、 (a)工程の吸水性榭脂粒子と、第 1の水溶性多価金属塩を含む 吸水性榭脂微粒子との造粒により行う請求項 7に記載の吸水剤の製造方法。
[17] 上記造粒を、水存在下で行う請求項 16に記載の吸水剤の製造方法。
[18] 上記 (b)工程を、 (a)工程の重合前および Zまたは重合中に行う請求項 7に記載の 吸水剤の製造方法。
[19] 上記 (b)工程を、含水率が 20質量%以上の含水ゲル状吸水性榭脂と、第 1の水溶 性多価金属塩を含む吸水性榭脂微粒子との混合により行う請求項 7に記載の吸水 剤の製造方法。
[20] 上記 (c)工程で用いる表面架橋剤が、多価アルコールを含むものである請求項 9に 記載の吸水剤の製造方法。
[21] 上記 (c' )工程で用いる表面架橋剤が、多価アルコールを含むものである請求項 1
0に記載の吸水剤の製造方法。
[22] 請求項 1〜4のいずれか 1項に記載の吸水剤の製造方法によって得られた吸水剤
[23] 水溶性不飽和単量体を重合して得られる内部架橋構造を有する吸水性榭脂粒子 を含む吸水剤であって、 上記内部架橋構造は、共有結合を含むものであり、
上記吸水性榭脂粒子の内部は、第 1の水溶性多価金属塩を含有する部分と含有し な ヽ部分とを有する海島構造となって 、る吸水剤。
[24] 上記吸水性榭脂粒子の表面近傍は、表面架橋剤によって架橋されている請求項 2 3に記載の吸水剤。
[25] 上記吸水性榭脂粒子の表面の少なくとも一部が、第 2の水溶性多価金属塩により 被覆されて ヽる請求項 23に記載の吸水剤。
[26] 上記第 1の水溶性多価金属塩を含有する部分は、その長径が 10 w m以上の部分 を含む請求項 23, 24または 25に記載の吸水剤。
[27] 第 1の水溶性多価金属塩および第 2の水溶性多価金属塩が、アルミニウムを含むも のである請求項 25に記載の吸水剤。
[28] 上記吸水剤の質量平均粒子径が、 200-500 μ mであり、
その質量平均粒子径の対数標準偏差(σ )が、0. 20〜0. 45である請求項 23,
24または 25に記載の吸水剤。
[29] 上記海島構造を有する吸水性榭脂粒子の含有量が、 10質量%〜100質量%であ り、
海島構造を有さない吸水性榭脂粒子の含有量が、 0質量%〜90質量%であり、 これらの吸水性榭脂粒子を合計した含有量力 80質量%以上である請求項 23, 2 4または 25に記載の吸水剤。
[30] 食塩水流れ誘導性(SFC)力 10 ( X 10_7'cm3' s 'g_ 1)である請求項 23, 24また は 25に記載の吸水剤。に記載の吸水剤。
[31] 4. 83kPaの圧力に対する吸収力(AAP)力 5 (g/g)以上である請求項 23, 24ま たは 25に記載の吸水剤。
[32] ホイバッノ、'ダストメータによる 10分値粉塵量力 200ppm以下である請求項 23, 2 4または 25に記載の吸水剤。
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