WO2012133734A1 - 粒子状吸水剤およびその製造方法 - Google Patents

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WO2012133734A1
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貴洋 北野
博之 池内
好希 片田
まり子 玉置
克之 和田
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株式会社日本触媒
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    • C08L83/04Polysiloxanes

Definitions

  • the present invention is not limited to sanitary materials, but is preferably used for various applications such as civil engineering / architecture waterproofing materials, warmers for warmers, waterproofing materials for cables, etc., especially for sheet-like or tape-like applications.
  • the present invention relates to a particulate water-absorbing agent and a method for producing the same.
  • water-absorbing resin has been used for materials such as paper diapers, sanitary napkins, incontinence pads, and other materials intended to prevent water leakage from the ground in tunnel construction and to prevent seawater from entering the sheath due to deterioration of the sheath of the seabed cable. It is widely used as a water-absorbing agent for materials that absorb body fluid such as blood.
  • water-absorbing resins have been proposed to be used in many forms such as powder, gel, sheet, film, and fiber. Powdered water-absorbing resins are often used as particulate water-absorbing agents. Has been.
  • the particulate water-absorbing agent is used in various forms such as a greening water retaining material, a waste liquid solidifying material, a cement water reducing material, an aromatic gel, an interior gel, a hygroscopic material, and a sandbag as it is.
  • sanitary materials such as paper diapers and sanitary napkins, water-stopping tapes, disposable warmers, etc., are combined with other base materials (for example, pulp and non-woven fabric) or fixed to form a tape, It is used after being processed into a sheet or the like.
  • Patent Documents 1 to 4 techniques for adding water-insoluble inorganic compounds such as amorphous silicon dioxide and kaolin to the water-absorbent resin in order to improve the powder fluidity of the water-absorbent resin are disclosed (Patent Documents 1 to 4).
  • these techniques have a problem that the water absorption performance of the water-absorbing agent under pressure (for example, absorption at a load of 20 to 50 [g / cm 2 ] in 0.9% by weight saline solution) is lowered.
  • a technique for coating the surface of a water-absorbent resin with polysiloxane, metal soap, a specific surfactant, etc. has been proposed.
  • Patent Document 16 describes excellent absorption capacity under pressure, residual monomer, water-soluble component, and foam pore size. A water absorbent resin is disclosed.
  • Patent Document 17 discloses an excellent water-absorbent resin having an absorption index under pressure (PAI) and a water-soluble content of 16% by weight or less.
  • Patent Document 18 discloses a water-absorbing resin having a water-soluble component of 1% by weight or less per minute, and having a high water absorption ratio under pressure and a high absorption efficiency of the upper and lower gel layers.
  • Patent Document 19 discloses a water-absorbing resin having excellent water absorption capacity and vertical absorption capacity under pressure and having a soluble content of 4% by weight or less.
  • Patent Document 20 discloses a water-absorbent resin excellent in water absorption capacity under no pressure, water absorption capacity under pressure, swelling pressure after 20 minutes, water-soluble content (3.5 to 10% by weight), and maximum rewet amount. ing.
  • Patent Document 21 the diffusion absorption index indicating the maximum amount of absorption per unit time is obtained by measuring the weight of physiological saline absorbed by the absorbent composition over 60 minutes with time.
  • the absorbent composition which is 5 [g / g / min] or more is disclosed.
  • Patent Document 22 discloses a water-absorbing agent having a diffusion absorption ratio of 25 [g / g] or more after 60 minutes from the start of absorption, and having a water-soluble content of more than 0 and 7% by weight or less.
  • Patent Document 23 discloses a water-absorbing resin excellent in three of absorption capacity, gel strength, water-soluble content, and water absorption speed.
  • Patent Document 24 discloses a water-absorbent resin having a small water-soluble content having a water absorption capacity of 20 [g / g] or more under pressure, which is obtained by polymerizing unneutralized acrylic acid and then neutralizing. .
  • Patent Document 25 discloses a water absorbent resin having a transport value (TW) of at least 15000 cm 3 s.
  • Patent Document 26 discloses a water-absorbent resin that defines vertical absorption of at least 12 [g / g].
  • Patent Document 27 discloses a water-absorbent resin having a CAUL (Column Absorbency Under Load) of about 10 [g / g] or more.
  • Patent Document 11 a ratio between a time (t1) until the swelling volume reaches 5 ml and a time (t2) until the swelling volume reaches 40 ml by mixing a hydrophobic substance into the monomer or gel ( An absorptive resin having a t2 / t1) of 5 to 20 is disclosed.
  • JIS Japanese Industrial Standard
  • JIS Japanese Industrial Standard
  • JIS Japanese Industrial Standard
  • JIS Japanese Industrial Standard
  • JIS Japanese Industrial Standard
  • JIS K7223-1996
  • JIS Japanese Industrial Standard
  • JIS K7224-1996
  • ERT441.2-02 (2002)
  • ERT442.2-02 (2002)
  • ERT470.2-02 (2002)
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a particulate water-absorbing agent that is excellent in handleability with powder, and has high absorption performance in a wide range of salt concentrations, and can be used for many purposes. And providing a particulate water-absorbing agent.
  • Patent Document 9 provides a particulate water-absorbing agent that maintains fluidity and water-absorbing performance under pressure (for example, absorption at a load of 20 to 50 [g / cm 2 ] in 0.9 wt% saline).
  • these technologies have also found the problem of reducing the water absorption performance, especially the absorption performance at the high salt concentration required for civil engineering / building waterproofing materials, cable waterproofing materials, etc. .
  • Non-patent Documents 1 to 5 and Patent Documents 1 to 27, etc. the water-absorbing resin that has been conventionally evaluated with 0.9% by weight saline solution or artificial urine, and the water absorption capacity under pressure conforms to that of paper diapers.
  • Patent Documents 5 to 15 improve powder fluidity and maintain water absorption performance, especially in the metal soap described in Patent Document 9.
  • a particulate water-absorbing agent that maintains fluidity and water-absorbing performance under pressure has been proposed.
  • Patent Documents 1 to 4 and Patent Document 9 that the moisture absorption blocking rate (Anti-Caking) is important, the present inventors have found a low moisture absorption blocking rate (high Anti-Caking) after production. It was found that even in the case of the water-absorbent resin of (), the moisture absorption blocking rate increases during actual use.
  • the conventional evaluation of moisture absorption blocking rate does not show a sufficient effect during actual use, and the cause of this is the peeling of various Anti-Caking agents by the conveyance of water-absorbent resin powder (for example, various conveying machines such as pneumatic transportation). And the moisture absorption blocking rate was found to increase. And it replaced with the conventional evaluation of the moisture absorption blocking rate, and discovered that the moisture absorption blocking rate after the impact test (modeled on conveyance) was important for actual use.
  • water-insoluble or poorly water-soluble compounds selected from long-chain alkyl compounds, organic polysiloxanes, and organic polymer compounds, particularly water-insoluble or poorly water-soluble long-chain alkyls.
  • It is a particulate water-absorbing agent containing a compound or an organic polysiloxane, and it can be used in a sheet or tape form by controlling a specific moisture absorption blocking rate and a 20% by weight salt water vertical absorption index within a specific range. It became an excellent water-absorbing agent and found that the above problems could be solved.
  • the particulate water-absorbing agent of the present invention contains a polyacrylic acid (salt) water-absorbing resin as a main component, and is a water selected from a long-chain alkyl compound, an organic polysiloxane, and an organic polymer compound with respect to the water-absorbing resin.
  • a particulate water-absorbing agent containing 0.001 to 5% by weight of an insoluble or hardly water-soluble compound (provided that the long-chain alkyl compound corresponds to a metal soap, 0.001% by weight or more and less than 1.0% by weight).
  • a particulate water-absorbing agent having a moisture absorption blocking rate of 0 to 30% by weight and a 20% by weight saline aqueous vertical absorption index of 1.5 to 10.0 [g / g] is provided.
  • the method for producing a particulate water-absorbing agent of the present invention is a method for producing a particulate water-absorbing agent mainly comprising a polyacrylic acid (salt) water-absorbing resin, wherein acrylic acid (salt) is used.
  • Adding a soluble compound in an amount of 0.001 to 5 wt% (provided that the long-chain alkyl compound corresponds to a metal soap, 0.001 wt% or more and less than 1.0 wt%), the long-chain alkyl compound, Provided is a method for producing a particulate water-absorbing agent which sequentially includes a step of adding a surfactant to a water-absorbing resin containing one or more of organic polysiloxane and organic polymer compound.
  • particulate water-absorbing agent defined in the present invention and the method for producing the same, it is possible to provide a particulate water-absorbing agent having excellent powder fluidity, which is an important factor when processed into an absorbent article. , Trouble during processing is reduced, and as a result, the productivity of the absorbent article can be improved. Furthermore, it is possible to produce and provide an absorbent article that is versatile and excellent in absorption performance.
  • the particulate water-absorbing agent obtained in the present invention for an absorbent article, it is possible to provide an absorbent article that is versatile and excellent in absorption performance while maintaining high productivity.
  • FIG. 1 is a graph showing the correlation between the type and addition amount of a surfactant and the 20 wt% saline vertical absorption index.
  • FIG. 2 is a side view schematically showing an apparatus for measuring water absorption under pressure and a 20 wt% saline vertical absorption index.
  • the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims, and obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Embodiments to be made are also included in the technical scope of the present invention.
  • Water absorbent resin The “water-absorbing resin” in the present invention means a water-swellable water-insoluble polymer gelling agent.
  • Water swellability means that the CRC (water absorption capacity under no pressure) specified by ERT442.2-02 is 5 [g / g] or more, and “water insolubility” means ERT470.2.
  • Ext water soluble content specified by ⁇ 02 is 0 to 50% by weight.
  • the water-absorbent resin can be appropriately designed according to its use and is not particularly limited, but may be a hydrophilic cross-linked polymer obtained by cross-linking an unsaturated monomer having a carboxyl group. preferable.
  • the total amount (100% by weight) is not limited to a form of a polymer, and may be a composition containing a surface-crosslinked polymer, an additive and the like within a range that maintains the above performance.
  • the hydrophilic cross-linked polymer is a water-absorbent resin that is pulverized to form a powder, and the water-absorbent resin before surface treatment or surface cross-linking is referred to as “water-absorbent resin powder” or “water-absorbent resin precursor”.
  • the water-absorbing resin after surface treatment or surface cross-linking is referred to as “water-absorbing resin particles”. Furthermore, in the present invention, even if the water-absorbent resin is different in shape obtained in each step (for example, a sheet shape, a fiber shape, a film shape, a gel shape, etc.), the water absorption containing additives Even a water-soluble resin composition is collectively referred to as a “water-absorbing resin”.
  • the “particulate water-absorbing agent” in the present invention refers to an aqueous liquid gelling agent mainly composed of a water-absorbing resin (particularly polyacrylic acid (salt) -based water-absorbing resin).
  • a water-insoluble or hardly water-soluble compound selected from long-chain alkyl compounds, organic polysiloxanes, and organic polymer compounds described later, particularly water-insoluble or hardly water-soluble long-chain alkyl compounds or organic compounds.
  • the content of the water-absorbing resin contained in the particulate water-absorbing agent according to the present invention is preferably 60 to 99% by weight, more preferably 75 to 99% by weight, based on the whole particulate water-absorbing agent. More preferably, it is 80 to 99% by weight.
  • the aqueous liquid is not limited to water, but may be urine, blood, feces, waste liquid, moisture or steam, ice, a mixture of water and organic solvent and / or inorganic solvent, rain water, ground water, sea water, salt water, etc.
  • the water is not particularly limited.
  • Particles refers to a powder having fluidity, preferably Flow Rate (flow rate) defined by ERT450.2-02 or PSD (particle size distribution by sieving classification) defined by ERT420.2-02. Is a measurable powder (note that the preferred Flow Rate range is (2-2-3) and the particle size range is (3-5), which will be described later). Therefore, the “water-absorbent resin powder” and the like described in (1-1) above are “particles” in the light of this definition, but in the present invention, different expressions are adopted to distinguish the presence or absence of surface crosslinking.
  • Polyacrylic acid (salt) The “polyacrylic acid (salt)” in the present invention optionally includes a graft component, and the repeating unit is acrylic acid and / or a salt thereof (hereinafter referred to as acrylic acid (salt)) as a main component. Means a polymer.
  • acrylic acid (salt) is essentially 50 to 100 mol%, preferably 70 to 100 mol%, more preferably 90 to A polymer containing 100 mol%, particularly preferably substantially 100 mol%.
  • polyacrylic acid (salt) may be obtained from a saponified product such as polyacrylonitrile or polyacrylamide.
  • a water-soluble salt is essential, a monovalent salt is preferable as a main component of the neutralized salt, an alkali metal salt or an ammonium salt is more preferable, and an alkali metal salt is further included.
  • Sodium salts are preferred, especially.
  • EDANA European Disposables and Nonwovens Associations
  • ERT is an abbreviation for a method for measuring water-absorbent resin (EDANA Recommended Test Methods) which is a European standard (substantially world standard). is there. In the present invention, unless otherwise specified, the measurement is performed according to the ERT original (known document: revised in 2002).
  • CRC is an abbreviation for Centrifugation Retention Capacity (centrifuge retention capacity) and means water absorption capacity without pressure (hereinafter also referred to as “water absorption capacity”). Specifically, after 0.200 g of the water-absorbent resin in the non-woven bag was freely swollen for 30 minutes in a large excess of 0.9 wt% sodium chloride aqueous solution, the water absorption after further draining with a centrifuge Magnification (unit: [g / g]).
  • AAP is an abbreviation for Absorption Against Pressure, which means water absorption capacity under pressure. Specifically, 0.900 g of the water-absorbent resin was swollen under a load of 2.06 kPa (0.3 psi, 21 [g / cm 2 ]) for 1 hour against a 0.9 wt% sodium chloride aqueous solution. It is the water absorption magnification (unit; [g / g]). In ERT442.2-02, “Absorption Under Pressure” is described, but the contents are substantially the same.
  • PSD is an abbreviation for Particle Size Distribution, and means a particle size distribution measured by sieving classification.
  • the weight average particle size (D50) and the particle size distribution width are the same as those described in “(1) Average Particle Diameter and Distribution of Particle Diameter” described in European Patent No. 0349240, page 7, lines 25 to 43. taking measurement.
  • “Surface treatment” and “Surface crosslinking” “Surface treatment” in the present invention is a superordinate concept including surface cross-linking, and is a treatment for adding / mixing additives to the surface of water-absorbent resin powder (water-absorbent resin precursor, base polymer), coating treatment, and unsaturated.
  • an additive such as inorganic fine particles or a surfactant is added to and mixed with the water-absorbent resin powder, and the surface is adsorbed on the surface (physical bonding) or coated. That is, radical crosslinking by a polymerization initiator when polymerizing an unsaturated monomer on the surface of the water absorbent resin powder, or physical crosslinking of the surface of the water absorbent resin by polymerization of the unsaturated monomer on the surface (polymer chains ), And performing covalent bond crosslinking or ionic bond crosslinking with a surface crosslinking agent is referred to as “surface treatment”.
  • surface crosslinking refers to the surface treatment of the water-absorbent resin powder by the covalent crosslinking or ionic bonding crosslinking by the surface crosslinking agent, the irradiation of active energy rays, the radical polymerization initiator, etc. Is a cross-linking of polymer chains constituting the.
  • X to Y indicating a range means “X or more and Y or less”.
  • t (ton) which is a unit of weight means “Metric ton”, and unless otherwise noted, “ppm” means “ppm by weight” or “ppm by mass”.
  • mass and “weight”, “mass%” and “wt%”, and “part by mass” and “part by weight” are synonyms, and there is no particular limitation on the measurement of physical properties and the like. If not, measure at room temperature (20-25 ° C) / 40-50% relative humidity. Further, “ ⁇ acid (salt)” means “ ⁇ acid and / or salt thereof”, and “(meth) acryl” means “acryl and / or methacryl”.
  • the manufacturing method of the particulate water-absorbing agent of the present invention is a manufacturing method of a water-absorbing agent having a polyacrylic acid (salt) -based water-absorbing resin as a main component. ), A water-insoluble or water-resistant water selected from a long-chain alkyl compound, an organic polysiloxane, and an organic polymer compound with respect to a water-absorbing resin before or after drying after polymerization.
  • Step of adding 0.001 to 5% by weight of a soluble compound (however, 0.001% by weight or more and less than 1.0% by weight for metal soap), interface with a water-absorbing resin containing a long-chain alkyl compound or an organic polysiloxane
  • a method for producing a particulate water-absorbing agent which comprises sequentially adding an activator.
  • (2-1) a step of polymerizing an aqueous monomer solution mainly composed of acrylic acid (salt), (2-2) water insolubility or difficulty in water absorption resin before or after drying after polymerization.
  • a soluble long-chain alkyl compound or organopolysiloxane in an amount of 0.001 to 5 wt% (however, 0.001 wt% or more and less than 1.0 wt% for metal soap), (2-3) long-chain alkyl
  • a surfactant to a water-absorbent resin containing a compound or an organic polysiloxane will be sequentially described.
  • one or more polyacrylic acid (salt) -based crosslinked polymers (mixtures) are used as a water-absorbing resin in order to solve the problems (objective physical properties), and acrylic acid (salt) is used as a monomer.
  • acrylic acid (salt) is used as a monomer.
  • polyacrylic acid (salt) water-absorbing resin may be a single product, or a plurality of water-absorbing resins having different neutralization rates, particle sizes, and crosslinking densities may be mixed, and if necessary, polyacrylic acid (salt) water-absorbing resin Water-absorbing resins other than resins, for example, polyamine cross-linked water-absorbing resins may be used in combination.
  • the polyacrylic acid (salt) -based crosslinked polymer optionally contains a graft component, and may preferably contain 0 to 50% by weight, more preferably 0 to 40% by weight. Even if it is a coalescence, it is generically called a polyacrylic acid (salt) -based crosslinked polymer (polyacrylic acid (salt) -based water-absorbing resin).
  • Examples of the other monomer include, but are not limited to, methacrylic acid, (anhydrous) maleic acid, fumaric acid, crotonic acid, itaconic acid, vinyl sulfonic acid, 2- (meth) acrylamide-2-methylpropane sulfone.
  • the amount of the other monomer used is preferably 0 to 50 mol%, more preferably 0 to 30 mol%, and more preferably 0 to 10 mol%, based on the total number of moles of the unsaturated monomers. More preferred is 0 to 5 mol%.
  • the amount of acrylic acid (salt) as the main component is preferably 50 to 100 mol%, more preferably 70 to 100 mol%, based on the total number of moles of the unsaturated monomers, Is more preferably from 100 to 100 mol%, most preferably from 95 to 100 mol%.
  • 100 mol% is most preferable. .
  • an alkali metal salt an alkaline earth metal salt
  • An ammonium salt may be used as a salt of the unsaturated monomer.
  • monovalent salts are preferable from the viewpoint of the water-absorbing performance (CRC, AAP, etc.) of the water-absorbing resin and particulate water-absorbing agent obtained, industrial availability of unsaturated monomer salts, safety, etc.
  • monovalent metal salts especially sodium salts or potassium salts.
  • the ratio of acrylic acid to acrylate is 0 to 50 mol% acrylic acid and 100 to 50 mol% acrylate (however, the total of both) Is preferably 100 mol% or less), more preferably 10 to 40 mol% of acrylic acid and 90 to 60 mol% of acrylate. That is, the “neutralization ratio” which is the molar ratio of acrylate to the total amount of acrylic acid and acrylate is preferably 50 to 100 mol%, more preferably 60 to 90 mol%.
  • acrylic acid may be formed by mixing acrylic acid and acrylate.
  • the water-absorbent resin in the present invention has the “water swellability” and “water insolubility” defined in (1-1) above, a cross-linked structure (surface cross-linking (secondary cross-linking), which will be described later), is present therein. Is considered to have internal cross-linking. Therefore, although it can be obtained by self-crosslinking of an unsaturated monomer, a water-absorbing resin obtained by copolymerization or reaction of an unsaturated monomer and an internal crosslinking agent is preferable.
  • the internal cross-linking agent include compounds having two or more polymerizable unsaturated groups or two or more reactive groups in one molecule.
  • the internal cross-linking agent is not particularly limited.
  • These internal crosslinking agents may be used alone or in combination of two or more. In consideration of the water absorption performance of the water-absorbing resin and the particulate water-absorbing agent, it is preferable to use an internal cross-linking agent having two or more polymerizable unsaturated groups during the polymerization.
  • the internal cross-linking agent may be added all at once to the reaction system, or may be added separately. Moreover, what is necessary is just to add to the reaction system before superposition
  • the amount of the internal cross-linking agent used is appropriately determined according to the desired 1-hour soluble content, water absorption capacity (CRC), etc., but the monomer excluding the internal cross-linking agent (unsaturated monomer as a whole) Is preferably 0.001 to 2 mol%, more preferably 0.005 to 0.5 mol%, still more preferably 0.01 to 0.2 mol%, and more preferably 0.03 to 0.15 mol%. Particularly preferred. If the amount used is less than 0.001 mol% or exceeds 2 mol%, the water absorbing performance of the resulting water absorbent resin and particulate water absorbing agent cannot be obtained sufficiently, such being undesirable.
  • the polymerization initiator used in the polymerization step of the present invention is appropriately selected depending on the polymerization form and is not particularly limited, and examples thereof include a photodegradable polymerization initiator, a thermal decomposition polymerization initiator, and a redox polymerization initiator. It is done.
  • Examples of the photodegradable polymerization initiator include benzoin derivatives, benzyl derivatives, acetophenone derivatives, benzophenone derivatives, and azo compounds.
  • Examples of the thermal decomposition polymerization initiator include persulfates such as sodium persulfate, potassium persulfate, and ammonium persulfate; peroxides such as hydrogen peroxide, t-butyl peroxide, and methyl ethyl ketone peroxide; 2 Azo compounds such as 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride and 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride.
  • examples of the redox polymerization initiator include a system in which a reducing compound such as L-ascorbic acid or sodium bisulfite is used in combination with the persulfate or peroxide. Moreover, combined use with the said photodegradable polymerization initiator and a thermal decomposition type polymerization initiator is also mentioned as a preferable form.
  • the amount of these polymerization initiators used is preferably from 0.001 to 2 mol%, more preferably from 0.01 to 0.1 mol%, based on the monomer. When the amount used exceeds 2 mol%, it is difficult to control the polymerization, and when the amount used is less than 0.001 mol%, the amount of residual monomer increases, which is not preferable.
  • the polymerization method of the unsaturated monomer in the present invention is not particularly limited, and can be carried out by bulk polymerization or precipitation polymerization which is substantially solvent-free, but the obtained water-absorbing resin and particulate water-absorbing agent can be used. From the viewpoint of water absorption performance, further water absorption performance of the hydrogel crosslinked polymer, other ease of polymerization control, etc., a polymerization method in which an unsaturated monomer is used as an aqueous solution, particularly spray polymerization, droplet polymerization, aqueous solution Polymerization and reverse phase suspension polymerization are preferably employed. In addition, the unsaturated monomer mentioned above shall contain another monomer and an internal crosslinking agent.
  • the monomer concentration in the aqueous solution is appropriately determined depending on the temperature of the aqueous solution and the type of the monomer, and is not particularly limited, but is preferably 10 to 70% by weight, preferably 20 to 60% by weight. % Is more preferable.
  • Polymerization of the unsaturated monomer is initiated by addition of the polymerization initiator, irradiation with active energy rays such as ultraviolet rays, electron beams and ⁇ rays, or a combination thereof.
  • the polymerization temperature may be appropriately selected according to the type of polymerization initiator and active energy ray used, and is not particularly limited, but is preferably 15 to 130 ° C, more preferably 20 to 120 ° C. If the reaction temperature (reaction start temperature or reaction peak temperature) is out of the above range, the amount of residual monomer in the resulting water-absorbent resin increases or the self-crosslinking reaction proceeds excessively, and the water-absorbent resin and particulate water-absorbing agent Since water absorption performance falls, it is not preferred.
  • the reverse phase suspension polymerization is a method in which an aqueous monomer solution is suspended in a hydrophobic organic solvent for polymerization.
  • the aqueous solution polymerization is a method of polymerizing an aqueous monomer solution without using a dispersion solvent.
  • a solvent other than water may be used in combination as necessary, and the type thereof is not particularly limited. Therefore, the water-absorbent resin of the present invention can be obtained by applying the unsaturated monomer, the polymerization initiator, and the like to the polymerization methods disclosed in the above patent documents.
  • the gel during or after polymerization is finely divided with a kneader or meat chopper if necessary for heat removal during the polymerization and drying efficiency.
  • the weight average particle diameter (D50) of the hydrogel is preferably 0.5 to 4 mm, more preferably 0.3 to 3 mm, and even more preferably 0.5 to 2 mm.
  • the weight average particle diameter can be measured using the wet classification method described in paragraph [0091] of JP-A No. 2000-63527.
  • the drying method in the present invention is not particularly limited as long as the desired moisture content can be obtained, and various methods can be employed. Specific examples include heat drying, hot air drying, vacuum drying, infrared drying, microwave drying, azeotropic dehydration drying with a hydrophobic organic solvent, and high humidity drying using high-temperature steam.
  • the drying temperature is preferably 60 to 250 ° C, more preferably 100 to 220 ° C, and further preferably 120 to 200 ° C.
  • the drying time may be appropriately selected within the range of 1 minute to 5 hours, preferably 10 minutes to 2 hours.
  • the moisture content (% by weight) of the dried polymer after drying is obtained from loss on drying (1 g of powder or particles is dried at 180 ° C. for 3 hours).
  • the resin solid content after drying (100-water content) is preferably 80% by weight or more, more preferably 85 to 99% by weight, and still more preferably 90 to 98% by weight.
  • the “moisture content” in the present invention refers to the amount of water contained in the particulate water-absorbing agent, and the weight loss when 1 g of the particulate water-absorbing agent is dried at 180 ° C. for 3 hours is based on the weight before drying. This is a numerical value expressed as a ratio (% by weight).
  • the dry polymer obtained in the drying step can be used as a water-absorbent resin powder as it is, but in order to obtain the particulate water-absorbing agent of the present invention, it is preferable to control to a specific particle size by pulverization and classification.
  • the particle size control is not limited to pulverization and classification, and can be appropriately performed in each step such as fine powder collection and granulation in addition to polymerization.
  • the particle size is defined by a standard sieve (JIS Z8801-1 (2000)).
  • the preferred particle size will be omitted because it will be described later in (3-5), but in order to improve the 20 wt% saline vertical absorption index, moisture absorption blocking rate and other physical properties described later in (3-1) and later,
  • the weight average particle diameter (D50) of the water-absorbent resin before surface crosslinking is 250 ⁇ m to 450 ⁇ m, the content of particles having a particle diameter of less than 150 ⁇ m is 0 to 5% by weight, and the logarithmic standard deviation ( ⁇ ) is 0 to 0.45.
  • the particle size described later in (3-5) is controlled before surface crosslinking.
  • the classification step is preferably provided before the surface cross-linking, and if necessary, a classification step (second classification step) is preferably further provided after the surface cross-linking to control the particle size.
  • (2-1-4) Surface cross-linking step A water-absorbent resin powder is obtained through each of the steps described above. Thereafter, the surface of the water-absorbent resin powder is further cross-linked (in contrast to the internal cross-linking which is a primary cross-link). (Subsequent cross-linking) treatment to obtain water-absorbing resin particles increases the cross-linking density in the vicinity of the resin surface, and various physical properties of the water-absorbing resin particles and the particulate water-absorbing agent are, in particular, water absorption capacity under pressure (AAP) and 20 weight. % Saline vertical absorption index is improved. That is, the present invention preferably includes a step of further surface cross-linking the dried water-absorbent resin. The water absorbent resin in the water absorbent is preferably surface-crosslinked.
  • a water-insoluble or poorly water-soluble compound selected from long-chain alkyl compounds, organic polysiloxanes, and organic polymer compounds, particularly long-chain alkyl compounds or organic polysiloxanes is preferable to add a surfactant to the surface-crosslinking step, the step of adding a long-chain alkyl compound or an organic polysiloxane, or the water-absorbing resin containing the long-chain alkyl compound or the organic polysiloxane. Steps are included in sequence.
  • the surface cross-linking agent used in the present invention is not particularly limited as long as it is a surface cross-linking agent that improves the properties of the resulting water-absorbent resin particles and particulate water-absorbing agent.
  • Covalent bonds or ionic bonds, particularly surface cross-linking agents (organic surface cross-linking agents) that are covalently bonded are preferred, such as polyhydric alcohol compounds, epoxy compounds, polyvalent amine compounds, condensates of polyvalent amine compounds and haloepoxy compounds, oxazolines. Examples thereof include compounds, monooxazolidinone compounds, dioxazolidinone compounds, polyoxazolidinone compounds, polyvalent metal salts, and alkylene carbonate compounds. These surface cross-linking agents may be used alone or in combination of two or more.
  • organic surface crosslinking agents disclosed in US Pat. Nos. 6,228,930, 6071976, 6254990, and the like can be mentioned. That is, monoethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, monopropylene glycol, 1,3-propanediol, dipropylene glycol, 2,3,4-trimethyl-1,3-pentanediol, polypropylene Glycol, glycerin, polyglycerin, 2-butene-1,4-diol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,2-cyclohexane Polyhydric alcohol compounds such as dimethanol; Epoxy compounds such as ethylene glycol diglycidyl ether and glycidol; Ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine,
  • a polyvalent metal salt, a polyamine polymer, or the like can be used as the ion binding surface crosslinking agent.
  • liquid permeability etc. can also be improved by using an inorganic surface crosslinking agent other than the said organic surface crosslinking agent.
  • the inorganic surface cross-linking agent used is preferably a divalent or higher, more preferably a trivalent or tetravalent polyvalent metal salt (organic salt or inorganic salt) or hydroxide. Examples of the salt include International Publication Nos. 2007/121037, 2008/09843, 2008/09842, U.S. Pat. Nos.
  • examples include aluminum and zirconium, and examples include aluminum lactate and aluminum sulfate.
  • the inorganic surface crosslinking agent is used simultaneously with or separately from the organic surface crosslinking agent.
  • liquid permeability and the like can be improved by using a polyamine polymer, particularly a polyamine polymer having a weight average molecular weight of about 5,000 to 1,000,000 simultaneously with or separately from the organic surface crosslinking agent.
  • the polyamine polymer used is, for example, US Pat. No. 7098284, International Publication Nos. 2006/082188, 2006/082189, 2006/082197, 2006/111402, and 2006. / 111403, 2006/111404, and the like.
  • Amount of surface cross-linking agent used Among the various surface cross-linking agents described above, in order to improve the physical properties of the water-absorbent resin particles as much as possible, it is preferable to use a covalently-bonded surface cross-linking agent, and further prevent a decrease in water content during the surface treatment. Therefore, an epoxy compound, a haloepoxy compound, and an oxazolidinone compound that react at a low temperature are more preferable, and at least an epoxy compound and a haloepoxy compound are more preferable. Particularly preferably, an alkylene carbonate or a polyhydric alcohol is used in combination.
  • a dehydration-reactive surface cross-linking agent selected from alkylene carbonate and polyhydric alcohol since the surface cross-linking, particularly the dehydration esterification reaction with polyacrylic acid, is carried out at a high temperature, the water content decreases more remarkably. Therefore, water is appropriately added after the surface crosslinking to adjust the water content to be described later.
  • a polyhydric alcohol a polyhydric alcohol having 2 to 10 carbon atoms is preferable, a polyhydric alcohol having 3 to 8 carbon atoms is more preferable, and a diol is particularly preferable.
  • the amount of the surface cross-linking agent used depends on the type of surface cross-linking agent used, the combination of the water-absorbent resin powder and the surface cross-linking agent, etc., but is preferably 0 with respect to 100 parts by weight of the water-absorbent resin powder. 0.001 to 10 parts by weight, more preferably 0.01 to 5 parts by weight.
  • Water and solvent and the amount used In the surface cross-linking treatment, it is preferable to use water together with the surface cross-linking agent.
  • the amount of water used at this time depends on the water content of the water-absorbent resin powder, but is usually preferably 0.5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the water-absorbent resin powder. 10 parts by weight is more preferable.
  • a hydrophilic organic solvent or a third substance may be used as a mixing aid.
  • hydrophilic organic solvent examples include lower alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, and t-butyl alcohol; Ketones such as acetone; ethers such as dioxane, tetrahydrofuran and methoxy (poly) ethylene glycol; amides such as ⁇ -caprolactam and N, N-dimethylformamide; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; ethylene glycol, diethylene glycol and propylene glycol , Triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, 1,3-propanediol, dipropylene glycol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentane All, polypropylene glycol, glycerin, polyglycerin, 2-butene-1,4-diol, 1,
  • the polyhydric alcohol is classified as a surface crosslinking agent when it reacts with the water-absorbent resin, and is classified as a hydrophilic organic solvent when it does not react.
  • the presence or absence of the reaction can be easily discriminated by the residual amount of polyhydric alcohol or the increased amount of ester (IR analysis or the like).
  • the amount of the hydrophilic organic solvent used is preferably 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the solid content of the water-absorbent resin powder, although it depends on the type, particle size, water content and the like of the water-absorbent resin powder. 1 to 5 parts by weight is more preferable.
  • auxiliaries As other auxiliaries (third substances), inorganic acids, organic acids, polyamino acids and the like described in EP 0668080 and surfactants described later may be present.
  • non-cross-linkable water-soluble inorganic bases preferably alkali metal salts, ammonium salts, alkali metal hydroxides, and ammonia or hydroxide thereof
  • non-reducing alkali metal salt pH buffer preferably hydrogen carbonate, dihydrogen phosphate, hydrogen phosphate, etc.
  • the amount of these used depends on the type and particle size of the water absorbent resin powder, but is preferably 0.005 to 10 parts by weight, preferably 0.05 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content of the water absorbent resin powder. Part by weight is more preferred.
  • the surface crosslinking is preferably controlled within the range of AAP to be described later, but the surface water absorption step (AAP) under a load of 2.06 kPa is controlled to 20 [g / g] or more by the surface crosslinking step.
  • the preferred water absorption capacity without pressure (CRC) after surface crosslinking is in the range described later in (3-11), and the preferred water absorption capacity under pressure (AAP) after surface crosslinking is described later in (3-11).
  • the reaction time, reaction temperature, type of surface cross-linking agent, amount of use thereof, and the like may be appropriately adjusted to such a range.
  • the surface cross-linking agent can be added by various techniques. For example, when the water-absorbing resin powder is obtained by aqueous solution polymerization, the water-absorbing resin powder in the drying process or after the drying process, particularly the water-absorbing resin powder whose particle size is controlled through the above (2-1-3). On the other hand, a method of premixing the surface cross-linking agent with water and / or a hydrophilic organic solvent as needed and dropping and mixing it with the water-absorbent resin powder is preferable, and a spraying method is more preferable.
  • the size of the droplets to be sprayed is preferably from 0.1 to 300 ⁇ m, more preferably from 1 to 200 ⁇ m, as an average droplet diameter.
  • a mixing device used when mixing the water-absorbent resin powder, the surface cross-linking agent, water or a hydrophilic organic solvent
  • An apparatus is preferred. Examples of such a mixing apparatus include a cylindrical mixer, a double wall conical mixer, a high-speed stirring mixer, a V-shaped mixer, a ribbon mixer, a screw mixer, a double-arm kneader, Pulverization type kneaders, rotary mixers, airflow type mixers, turbulizers, batch-type Redige mixers, continuous-type Redige mixers, and the like are preferably used.
  • heat treatment After the surface cross-linking agent (preferably an aqueous solution thereof) and the water absorbent resin powder are mixed, heat treatment is preferably performed. Conditions for performing the heat treatment are appropriately set according to the crosslinking agent. For example, in the case of an epoxy crosslinking agent such as a glycidyl ether compound or an ion-reactive crosslinking agent, the temperature of the water-absorbent resin powder or the heat used for the heat treatment. The temperature of the medium is preferably 60 to 250 ° C, more preferably 60 to 150 ° C, still more preferably 80 to 120 ° C. The heating time for the heat treatment is preferably 1 minute to 2 hours. Preferred examples of the combination of the heating temperature and the heating time include 0.1 to 1.5 hours at 180 ° C. and 0.1 to 1 hour at 100 ° C.
  • the temperature of the water absorbent resin powder or the temperature of the heat medium used for the heat treatment is preferably 100 to 250. ° C, more preferably 150 to 250 ° C, still more preferably 170 to 210 ° C.
  • alkylene carbonate or polyhydric alcohol is used as the surface cross-linking agent and heating is performed within the temperature range, from the viewpoint of the powdering rate described later in (3-7) after surface cross-linking, preferably (3- In 6), the water content of the particulate water-absorbing agent described later is adjusted.
  • the water content of the hydrogel is 50% by weight or less, When it is preferably 40% by weight or less, more preferably 30% by weight or less (the lower limit is preferably 5% by weight or more, more preferably 10% by weight or more, particularly preferably 15% by weight or more).
  • the surface-crosslinked water-absorbent resin particles can be obtained by dispersing the surface cross-linking agent, preferably a glycidyl ether compound, in the hydrophobic organic solvent used in (1).
  • the resulting water-absorbent resin has high physical properties (particularly high AAP).
  • Most of the water in the water-absorbing resin existing after the drying step and the water added to the water-absorbing resin as a solvent for the crosslinking agent are removed.
  • the water content of the water-absorbent resin after the surface cross-linking reaction is usually as low as 0 to 5% by weight, further 0 to 3% by weight, and further 0 to 1% by weight.
  • such a low water content water-absorbent resin has a problem of impact resistance stability, and a technique of adding about several percent of water to the water-absorbent resin after surface cross-linking (also known as rehumidification) has been proposed.
  • a technique of adding about several percent of water to the water-absorbent resin after surface cross-linking also known as rehumidification
  • Addition has a problem that the physical properties of the water-absorbent resin (for example, water absorption capacity under pressure) are lowered.
  • a water-insoluble or poorly water-soluble compound selected from a long-chain alkyl compound, an organic polysiloxane, and an organic polymer compound, particularly a fatty acid (salt) is an essential component, and the compound
  • the water content of the water-absorbent resin or the particulate water-absorbing agent can be adjusted to a predetermined range (preferably 5 to 20% by weight) by adding water simultaneously with or after the addition of. Therefore, in the present invention, a predetermined amount of water is added (re-humidified) to the surface-crosslinked water-absorbing resin having a low water content (0 to 5% by weight, further 0 to 3% by weight, further 0 to 1% by weight).
  • the addition of water at the same time as the addition of the compound refers to the addition of the compound powder and water to the water-absorbent resin at the same time as well as addition in the form of an aqueous dispersion or an aqueous solution.
  • 0.001 to 5% by weight of a water-insoluble or poorly water-soluble compound selected from long-chain alkyl compounds, organic polysiloxanes, and organic polymer compounds with respect to the water-absorbing resin before or after drying after polymerization (however, for metal soaps) 0.001% by weight or more and less than 1.0% by weight) is further included.
  • a long-chain alkyl compound or an organic polysiloxane is preferably added as a water-insoluble or hardly water-soluble compound, and a fatty acid (salt) is preferably added as a long-chain alkyl compound. This will be described in more detail below.
  • water-insoluble or poorly water-soluble organic polymer compounds such as (2-2-1) to (2-2-3) is omitted as necessary, but water-insoluble or poorly water-soluble long-chain alkyl compounds or organic compounds are omitted. It can be applied in the same manner as polysiloxane. Further, in long-chain alkyl compounds and organic polysiloxanes, water insolubility or poor water solubility is essential, but such description is also omitted if necessary.
  • the above long-chain alkyl compound or organic polysiloxane (and water-insoluble or poorly water-soluble organic polymer compound, hereinafter omitted) is (1) dissolved in warm water or an organic solvent as a solution.
  • a method of adding (2) a method of dry blending as a powder, (3) a method of dry blending as a powder, and then heating and fixing to a melting point or higher, and (4) a suspension as an aqueous dispersion of fine powder (5) If the long-chain alkyl compound or the organic polysiloxane is in a liquid state at room temperature or warm, it absorbs water.
  • a method of directly adding to the functional resin can also be employed. More preferably, a compound having a melting point or Tg in the following range may be melted and mixed.
  • the “water dispersion” is a long-chain alkyl compound or organic polysiloxane that is uniformly dispersed in water using a dispersion stabilizer and has fluidity.
  • examples of the form include slurry, suspension, and emulsified liquid.
  • the upper limit of the viscosity is about 10,000 cps (25 ° C.). However, even if the viscosity is low, there is no problem and the viscosity may be substantially the same as that of water.
  • the above long-chain alkyl compound or organic polysiloxane when produced in the form of an aqueous dispersion, it can be used as it is without being dried, or it can be used after being concentrated or diluted to some extent.
  • the method of adding in the form of an aqueous dispersion or a solution is preferable to the dry blend method in which deterioration of the working environment due to dust and the risk of dust explosion are a concern.
  • the preferred addition method varies depending on the form of the long-chain alkyl compound or organic polysiloxane used.
  • an apparatus for mixing the water-absorbing resin with a long-chain alkyl compound or organic polysiloxane, a chelating agent, a surfactant (or a solution or dispersion thereof) is not particularly limited.
  • continuous mixing is more preferable from a viewpoint of production efficiency.
  • a rotary mixer is generally used, and the number of rotations is not particularly limited as long as the water-absorbent resin is not damaged, and is preferably 5 to 3000 rpm, preferably 10 to 500 rpm. Is more preferable, and 15 to 300 rpm is even more preferable.
  • the rotation speed exceeds 3000 rpm, since the dust of a water absorbing resin generate
  • the rotational speed is less than 5 rpm, the mixing property is insufficient and the intended effect of improving the hygroscopic fluidity cannot be obtained.
  • the powder temperature of the water-absorbent resin at the time of mixing is not particularly limited, but is preferably room temperature to 120 ° C, more preferably 50 to 100 ° C, and further preferably 50 to 80 ° C.
  • the powder temperature exceeds 120 degreeC, since the added water evaporates and in order to obtain the target moisture content, a lot of water is needed, and also the load of a mixing apparatus increases, which is not preferable.
  • the mixing time is not particularly limited, but is preferably 1 second to 20 minutes, more preferably 10 seconds to 10 minutes, and further preferably 20 seconds to 5 minutes.
  • the mixing time exceeds 20 minutes, it is not possible to obtain an effect commensurate with it, and conversely promote the powdering of the water-absorbent resin, and the amount of fine powder (fine particles passing through a sieve having an opening of 150 ⁇ m) and Since the amount of dust increases, it is not preferable.
  • Step (E) Step of surface cross-linking the water-absorbent resin powder obtained in step (D).
  • the polymerization step and the drying step are indispensable steps, but the steps (A) to (F) are not necessarily indispensable steps.
  • steps (A) to (F) are not necessarily indispensable steps.
  • there may be other steps such as a deaeration step, a granulation step, and other modifier addition steps.
  • the aggregated particles may be referred to as “cured product”. Therefore, when water is used for the addition of a long-chain alkyl compound or organic polysiloxane, a surfactant, a chelating agent, etc., it is preferably heated at a predetermined temperature (for example, 40 to 150 ° C.), or at room temperature for a predetermined time or in a heated state. Is allowed to pass through the curing step (for example, 1 minute to 3 hours). It is preferable because the water-absorbent resin fine powder can be reduced by agglomeration (also known as granulation) in the curing step.
  • agglomeration also known as granulation
  • the fluidity of the dried (Dry) water-absorbent resin powder after curing can be defined by the Flow-Rate specified by ERT450.2-02.
  • the lightly agglomerated water-absorbent resin powder is crushed and classified as necessary.
  • the water absorbent resin powder is 30 [g / s] or less, further 20 [g / s] or less, and further 15 [g / s] or less.
  • the wet water-absorbent resin powder after the addition of the aqueous dispersion may be allowed to stand for a predetermined time or heated (or heat-dried) until reaching the Flow-Rate range, and further crushed and classified as necessary.
  • the content of the long-chain alkyl compound or organic polysiloxane (and water-insoluble or poorly water-soluble organic polymer compound, hereinafter omitted) contained in the particulate water-absorbing agent and / or the amount added to the water-absorbing resin is The amount is preferably 0.001 to 5% by weight, more preferably 0.002 to 3% by weight, still more preferably 0.01 to 2% by weight, and more preferably 0.05 to 1% by weight based on the acrylic acid (salt) water-absorbing resin. % (Further 0.9% by weight, especially 0.8% by weight, especially 0.6% by weight) is particularly preferred.
  • the content and / or addition amount be within the above range because the moisture absorption fluidity is drastically improved and the load on the mixer in the granulation step is greatly reduced.
  • the upper limit is preferably less than 1.0% by weight and more preferably 0.9% by weight or less from the viewpoint of effect and dust. In particular, it is more preferably 0.8% by weight or less, particularly 0.6% by weight or less.
  • the amount of water added is preferably 3 to 25% by weight, more preferably 3 to 20% by weight, based on the water-absorbent resin. 5 to 10% by weight is more preferable.
  • the dispersion stabilizer added simultaneously with or separately from the fatty acid (salt) is preferably 0.0001 to 1% by weight, more preferably 0.0001 to 0.5% by weight, based on the water-absorbent resin.
  • the particulate water-absorbing agent according to the present invention when the particulate water-absorbing agent according to the present invention is obtained by adding a long-chain alkyl compound or an organic polysiloxane and water to a water-absorbing resin, the preferred addition amount thereof is a long amount relative to the water-absorbing resin.
  • the chain alkyl compound or organic polysiloxane is 0.001 to 5% by weight, water is 3 to 25% by weight, and the dispersion stabilizer is 0.0001 to 1% by weight.
  • the concentration of the long-chain alkyl compound or organic polysiloxane contained in the aqueous dispersion is preferably 1 to 90% by weight, and preferably 1 to 60% by weight. %, More preferably 1 to 40% by weight, and the concentration of the dispersion stabilizer contained in the aqueous dispersion is preferably 0 to 10% by weight, more preferably 0 to 5% by weight, and 0 to 3% by weight. % Is more preferable.
  • the long-chain alkyl compound or the organic polysiloxane is added as a (water) solution
  • water or a mixed solution of water and an organic solvent is used as a solvent.
  • the amount of water or a mixed solvent of water and an organic solvent is preferably 3 to 25% by weight, more preferably 3 to 20% by weight, and more preferably 5 to 10% by weight with respect to the water absorbent resin.
  • the concentration of the fatty acid (salt) contained in the (water) solution is preferably 1 to 90% by weight, more preferably 1 to 60% by weight, and further preferably 1 to 40% by weight.
  • the solvent may be removed by drying if necessary.
  • a long-chain alkyl compound or organic polysiloxane, water, a dispersion stabilizer, or an aqueous dispersion or (water) solution of a long-chain alkyl compound or organic polysiloxane is added within the above range, and the water content described later By controlling so that it may become a rate, the impact-resistant stability and pulverization rate of a particulate water-absorbing agent improve dramatically.
  • the long-chain alkyl compound or organic polysiloxane according to the present invention (and water-insoluble or poorly water-soluble organic polymer compound, hereinafter omitted) is preferably insoluble or hardly soluble, and the solubility in deionized water is, for example, 0 to 10 [g / L] is preferable with respect to 1 L of deionized water at 20 ⁇ 1 ° C., more preferably 0 to 5 [g / L], further 0 to 2 [g / L], and further 0 to 1 [g / L], more preferably 0 to 0.5 [g / L] is particularly preferable.
  • the solubility exceeds 10 [g / L]
  • a long-chain alkyl compound or an organic polysiloxane may be eluted in urine or blood, which is not preferable.
  • long chain alkyl Of these long-chain alkyl compounds, organic polysiloxanes, and organic polymer compounds, 90% by weight or more is preferably a compound having a long-chain hydrocarbon chain having 8 to 30 carbon atoms (long-chain alkyl). Is more preferably 10 to 25, and still more preferably 12 to 20.
  • the number of carbon atoms is 7 or less, the effect of improving the powder fluidity at the time of moisture absorption decreases, which is not preferable.
  • the said carbon number is 31 or more, since acquisition is difficult and there exists a possibility that the absorption performance of the particulate water absorbing agent in high salt concentration may fall, it is not preferable.
  • the long-chain alkyl compound is preferably a non-polymer compound, and the following compounds can be suitably used.
  • Organic polysiloxane is a general term for compounds having a siloxane bond (Si—O—Si) in the main skeleton, and the main skeleton (silicone chain) may have a linear structure, a branched structure, or a cyclic structure.
  • An organic polysiloxane having an organic group, preferably an alkyl group, more preferably a methyl group, is used. More preferably, a substituent other than an alkyl group is separately added to the side chain, one end, both ends, the side chain and both ends.
  • the modified polysiloxane is used.
  • organic polysiloxane having a substituent introduced examples include amino modification, monoamine modification, diamine modification, epoxy modification, alicyclic epoxy modification, carbinol modification, mercapto modification, carbosyl modification, amino polyether modification, epoxy polyether modification, epoxy "Organic polysiloxanes with reactive organic groups" such as aralkyl modification; polyether modification, methoxy polyether modification, aralkyl modification, fluoroalkyl modification, long chain alkyl modification, higher fatty acid ester modification, higher fatty acid amide modification, phenol modification And “organopolysiloxane having a non-reactive organic group introduced” such as long-chain alkyl / aralkyl modification.
  • a molecule having a linear structure having a siloxane bond number of 2000 or less exhibits oil properties
  • a molecule having a linear structure having a siloxane bond number of 5000 to 10,000 exhibits rubber properties.
  • a relatively low molecular weight compound having a main monomer bond number of 10 (or 20) or less is sometimes called polysiloxane or simply siloxane.
  • a siloxane bond (Si-O--) is added to the main skeleton.
  • the compounds having Si) are collectively called organic polysiloxane.
  • the long-chain alkyl compound or the long-chain hydrocarbon chain of the organic polysiloxane used in the present invention is not particularly limited, and may be a saturated hydrocarbon chain or an unsaturated hydrocarbon chain.
  • problems such as color deterioration and odor will occur if the resulting particulate water-absorbing agent is subjected to heat or oxidation during storage. More preferred.
  • the long-chain alkyl compound preferably has a carbon number within the above range, specifically, a saturated or unsaturated fatty acid, aliphatic alcohol, aliphatic amine, aliphatic amino acid, aliphatic amide is preferable, Fatty acids are more preferred.
  • the acid group may be a salt.
  • a long-chain alkyl compound is preferable, and a long-chain alkyl compound that has a hydrophilic functional group and is solid or liquid at room temperature.
  • the long-chain alkyl compound preferably a long-chain alkylcarboxylic acid or a salt or ester thereof
  • a long-chain alkylamide is used, or a fatty acid, a salt or ester thereof, or a fatty acid amide is used.
  • Fatty acids and their salts or esters, especially fatty acids and their salts are used.
  • the long-chain alkyl compound has the above-mentioned number of carbon atoms, preferably solid at normal temperature, and further has a melting point described later.
  • organic polysiloxanes are preferable, and organic polysiloxanes having a hydrophilic functional group that are solid or liquid at room temperature are preferable, and liquid organic polysiloxanes are more preferable.
  • a preferred functional group is a hydrophilic functional group, and among them, at least one hydrophilic functional group among a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, an amino group, an imino group, and an amide group.
  • the functional group may be one or more in the molecule, or may have a plurality of different functional groups.
  • a non-polymeric compound it preferably has 1 to 3, more preferably 1 to 2, and still more preferably one functional group in the molecule.
  • a long-chain alkyl compound or an organic polysiloxane in which the hydrophilic functional group is a carboxyl group is used.
  • the acid group may be unneutralized, may be a monovalent salt, may be a polyvalent metal salt, and the polyvalent metal salt is one or more compounds selected from barium, calcium, magnesium, aluminum, and zinc salts It may be.
  • the hydrophilic functional group may be a monovalent salt of an acid group, specifically, an alkali metal salt or an ammonium salt.
  • the compound may be coated with a water-absorbent resin as a powder, and when the compound is liquid or solution, the compound may be coated with a water-absorbent resin as a film.
  • the long-chain alkyl compound or the organopolysiloxane is liquid or solid at room temperature.
  • the long-chain alkyl compound in the case of the long-chain alkyl compound, is solid at room temperature, and is further in a water-insoluble or hardly water-soluble powder form. More preferably.
  • the particle diameter of these compounds is not particularly limited, but the median diameter is more than 0, preferably less than 100 ⁇ m, more preferably 0.01 ⁇ m or more and less than 50 ⁇ m, further preferably 0.01 ⁇ m or more and less than 10 ⁇ m.
  • the particle diameter of the long-chain alkyl compound or the organic polysiloxane is preferably smaller than the weight average particle diameter (D50) of the water absorbent resin.
  • the “median diameter” refers to a particle diameter corresponding to 50% of the cumulative distribution curve. A cumulative curve is obtained when the entire particle is regarded as one group and the total volume is 100%. % Particle diameter (cumulative average diameter). The median diameter is measured by dispersing metal soap in a solvent such as methyl alcohol using a particle size distribution measuring device such as LS-920 manufactured by Horiba, Ltd.
  • the melting point of the long-chain alkyl compound (or organic polysiloxane) according to the present invention is preferably 20 to 350 ° C., more preferably 40 to 350 ° C., further preferably 50 to 350 ° C., 60 to 350 ° C is even more preferable, 70 to 350 ° C is particularly preferable, and 80 to 350 ° C is most preferable.
  • the organic polysiloxane may be solid at room temperature, but a compound that is liquid at room temperature is preferably used. When the melting point is less than 20 ° C.
  • the powder fluidity of the resulting particulate water-absorbing agent is deteriorated and handling properties are lowered, which is not preferable.
  • the particulate water-absorbing agent is handled industrially, in order to prevent moisture absorption of the particulate water-absorbing agent, it is preferable to heat and keep the hopper, the transportation pipe, the quantitative feeder, etc., and the temperature is kept at 30 to 80 ° C.
  • a compound having a melting point or Tg in the above range may be melted and mixed.
  • (2-2-6) Specific long-chain alkyl compound or organic polysiloxane
  • the long-chain alkyl compound or organic polysiloxane preferably the above (2-2-4), (2-2-5)
  • a compound having a melting point (or Tg), carbon number, functional group, powder or liquid, long-chain alkyl, or insoluble or hardly soluble in water is used.
  • Specific examples of the compound include long-chain alkyl compounds or organic polysiloxanes.
  • the long-chain alkyl compounds are preferably the following (a) fatty acids and salts thereof, and the organic polysiloxanes are liquid.
  • the organopolysiloxane is preferred.
  • long chain alkyl compounds or organic polysiloxanes that can be specifically used are exemplified, but are not particularly limited.
  • (A) Fatty acid and its salt Specifically, as the fatty acid, linear or octylic acid, octynic acid, decanoic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, oleic acid, stearic acid, bovine fatty acid, castor fatty acid, etc.
  • fatty acid linear or octylic acid, octynic acid, decanoic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, oleic acid, stearic acid, bovine fatty acid, castor fatty acid, etc.
  • Examples include branched chain fatty acids; petroleum acids such as benzoic acid, naphthenic acid, naphthoic acid, and naphthoxyacetic acid; and polymer acids such as poly (meth) acrylic acid and polysulfonic acid.
  • long chain fatty acids such as octylic acid, octoic acid, decanoic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, oleic acid, stearic acid, bovine fatty acid, castor hardened fatty acid are preferable, octylic acid, decanoic acid, lauric acid, Long chain saturated fatty acids having no unsaturated bond such as myristic acid, palmitic acid and stearic acid are more preferable, and long chain saturated fatty acids having 12 to 20 carbon atoms such as lauric acid, myristic acid, palmitic acid and stearic acid are most preferable. .
  • the salt of the fatty acid (salt) in the present invention is preferably a metal salt or an ammonium salt, more preferably a divalent or higher polyvalent metal salt or an alkali metal salt, and even more preferably a divalent or higher polyvalent metal salt.
  • the alkali metal salt sodium salt and potassium salt are particularly preferable, and sodium salt is most preferable.
  • the divalent or higher polyvalent metal salt is not particularly limited as long as it is an alkaline earth metal salt, a transition metal salt or the like, but from the viewpoint of availability, barium salt, calcium salt, magnesium salt, aluminum salt Zinc salts are preferable, and calcium salts, magnesium salts, aluminum salts, and zinc salts are more preferable.
  • such a polyvalent metal salt of a fatty acid is sometimes referred to as “metal soap”.
  • the fatty acid salt are preferably sodium myristate, sodium palmitate, sodium laurate, sodium stearate, potassium myristate, potassium palmitate, potassium laurate, potassium stearate, calcium laurate, laurin
  • the said fatty acid (salt) may use together 1 type, or 2 or more types.
  • polyvalent metal salts of the above fatty acids may be partially hydroxides, as its structural formula is represented by (organic acid) xM n + (OH) n -x , etc. It may have a salt structure.
  • M n + represents an n-valent metal ion species
  • x represents an integer of 1 to n (n ⁇ 2).
  • the fatty acid (salt) according to the present invention may be a fatty acid or a fatty acid salt as its form, but is preferably a fatty acid salt.
  • the melting point of the fatty acid (salt) may be measured, or a value described in the Chemical Dictionary (Edited by the Chemical Dictionary, published by Kyoritsu Publishing Co., Ltd.) may be adopted.
  • a value described in the Chemical Dictionary it is described that zinc stearate; 120 to 130 ° C., aluminum stearate; 103 ° C., calcium stearate; 180 ° C., magnesium stearate;
  • These fatty acids (salts) are preferably applied because they have an optimum melting point for the present invention.
  • esters of these carboxylic acids particularly esters with monohydric or polyhydric alcohols can also be suitably used.
  • esters of these carboxylic acids particularly esters with monohydric or polyhydric alcohols can also be suitably used.
  • methyl esters, ethyl esters, polyethylene glycol esters, glycerin esters and the like of these carboxylic acids can be used.
  • Aliphatic alcohol aliphatic dihydric alcohol
  • aliphatic dihydric alcohol saturated aliphatic dihydric alcohols, meso-2,3-butanediol (melting point: 34.4 ° C.), tetramethylethylene glycol (melting point: 38 ° C.), and hexahydrates thereof.
  • Examples of the unsaturated glycol include cis-2,5-dimethyl-3-hexene-2,5-diol (melting point: 69 ° C.), cis-2,5-dimethyl-3-hexene-2,5-diol (melting point: 77 ° C), meso-2,6-octadiene-4,5-diol (melting point: 23-24 ° C), racemic-2,6-octadiene-4,5-diol (melting point: 48 ° C), and the like.
  • Polyethylene glycol examples of polyethylene glycols that are semi-solid, waxy or waxy solids at room temperature include PEG 600 (melting point 15 to 25 ° C.), PEG 1000 (melting point 35 to 40 ° C.), PEG 3000 to 4000 (melting point 53 to 56 ° C.), PEG 5000 to 7000 ( And a melting point of 58 to 62 ° C.).
  • saturated trihydric alcohol saturated trihydric alcohol
  • saturated trihydric alcohol examples include glycerin (melting point: 18 ° C.), 2-methyl-2,3,4-butanetriol (melting point: 49 ° C.), 2,3,4-hexanetriol (melting point: 47 ° C.), 2,4 -Dimethyl-2,3,4-hexanetriol (melting point 75 ° C.), dimethylpentaneglycerol (melting point 83 ° C.), 2,4-dimethyl-2,3,4-pentanetriol (melting point 99 ° C.) and the like.
  • saturated tetrahydric alcohol saturated tetrahydric alcohol
  • saturated tetrahydric alcohol examples include 1,2,4,5-hexanetetrol (melting point 88 ° C.), 1,2,5,6-hexanetetrol (melting point 96 ° C.), and the like.
  • the aliphatic monohydric alcohol that is solid at room temperature is a saturated aliphatic monohydric alcohol, lauryl alcohol (melting point: 24 ° C.), myristyl alcohol (melting point: 38 ° C.), cetyl alcohol (49 ° C.), stearyl alcohol (melting point: 58.degree.
  • neopentyl alcohol melting point 52-53 ° C.
  • n-eicosyl alcohol melting point 63.5 ° C.
  • n-hexacosyl alcohol melting point 79.5 ° C.
  • unsaturated aliphatic monovalent Examples include alcohols such as 2,4-pentadiin-1-ol (melting point: 26 to 28 ° C.).
  • (C) Aliphatic amine examples of the aliphatic amine that is solid at room temperature include diamine compounds such as ethylenediamine (melting point 8.5 ° C), tetramethylenediamine (melting point 27 ° C), hexamethylenediamine (melting point 42 ° C), hepta. Examples include methylene diamine (melting point: 28 to 29 ° C.), octamethylene diamine (melting point: 52 ° C.), nonamethylene diamine (melting point: 37.5 ° C.), and the like.
  • diamine compounds such as ethylenediamine (melting point 8.5 ° C), tetramethylenediamine (melting point 27 ° C), hexamethylenediamine (melting point 42 ° C), hepta. Examples include methylene diamine (melting point: 28 to 29 ° C.), octamethylene diamine (melting point: 52 ° C.), nonamethylene diamine (melting point: 3
  • (E) Aliphatic ether examples of the aliphatic ether that is solid at room temperature include dicetyl ether (melting point: 55 ° C.), isoamyl cetyl ether (melting point: 30 ° C.), and the like.
  • (F) Aliphatic sulfonic acid As the aliphatic sulfonic acid that is solid at normal temperature, n-pentanesulfonic acid (melting point: 15.9 ° C.) and n-hexanesulfonic acid (melting point: 16.1 ° C.), which are alkane sulfonic acid compounds, are used. N-nonanesulfonic acid (melting point 46 ° C.), n-decanesulfonic acid (melting point 46.5 ° C.), n-undecanesulfonic acid (melting point 52 ° C.), n-dodecanesulfonic acid (melting point 58 ° C.), and the like. .
  • (G) Aliphatic ketone Solid aliphatic ketones at room temperature include di-n-hexyl ketone (melting point 31 ° C.), di-n-heptyl ketone (melting point 41 ° C.), methyl n-nonyl ketone (melting point 15 ° C.). Methyl-n-decyl ketone (melting point 21 ° C.), methyl-n-undecyl ketone (melting point 29 ° C.), methyl-n-dodecyl ketone (melting point 34 ° C.), methyl-n-tridecyl ketone (melting point 39 ° C.), etc. Is mentioned.
  • (H) Polyvalent amine compound As the polyvalent amine compound, diamine compounds such as ethylenediamine (melting point 8.5 ° C), tetramethylenediamine (melting point 27 ° C), hexamethylenediamine (melting point 42 ° C), heptamethylenediamine ( Melting point 28-29 ° C.), octamethylene diamine (melting point 52 ° C.), nonamethylene diamine (melting point 37.5 ° C.) and the like.
  • diamine compounds such as ethylenediamine (melting point 8.5 ° C), tetramethylenediamine (melting point 27 ° C), hexamethylenediamine (melting point 42 ° C), heptamethylenediamine ( Melting point 28-29 ° C.), octamethylene diamine (melting point 52 ° C.), nonamethylene diamine (melting point 37.5 ° C.) and the like.
  • Unsubstituted long-chain alkyl compound examples include higher aliphatic hydrocarbons such as n-dodecane, n-hexadecane, and n-heptadecane.
  • (J) Amide compound examples include higher fatty acid amides such as lauric acid amide, oleic acid amide, and erucic acid amide.
  • the water-insoluble or hardly water-soluble organic polymer compound is preferably a thermoplastic polymer.
  • polyethylene used, for example, polyethylene, polystyrene, ethylene / alkyl methacrylic acid copolymer (EMA), polypropylene, polyurethane, ethylene / acrylic acid copolymer (EAA), ethylene / vinyl acetate copolymer, oxidation-modified polyethylene, maleic anhydride-modified polyethylene, Polyolefins such as maleic anhydride-modified polybutadiene and maleic anhydride-modified EPDM (ethylene, propylene, diene, terpolymer); polyamides such as nylon; polyesters such as polyethylene terephthalate; cellulose acetate, cellulose propionate And cellulose derivatives such as cellulose butyrate, ethyl cellulose, benzyl cellulose, and ethyl hydroxyethyl cellulose.
  • EMA alkyl methacrylic acid copolymer
  • EAA ethylene / acrylic acid copolymer
  • EPDM ethylene / vinyl
  • the organic polysiloxane is a solid or liquid at room temperature as a water-insoluble or poorly water-soluble organic silicone polymer with respect to the long-chain alkyl compound that is a non-polymer compound such as the above (a) to (j).
  • it may be liquid at normal temperature, and as described above, it may be an organic polysiloxane that is not reactive with the water-absorbing resin, or may be a reactive organic polysiloxane, preferably a modified polysiloxane.
  • the organic polysiloxane may be a compound that acts as a surfactant by containing a hydrophilic group such as polyoxyethylene. The preferred solubility, degree of polymerization, and functional group of the organic polysiloxane in water are as described above.
  • Non-reactive organopolysiloxanes include, for example, dimethyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil, methyl phenyl silicone oil, cyclic dimethyl silicone oil, polyether modified silicone oil, carboxyl modified silicone oil, alkyl modified silicone oil, alkoxy Examples include modified silicone oil. Two or more of these can be used in combination.
  • An organic polysiloxane in the form of an emulsion obtained by emulsifying these in water can also be suitably used in the present invention.
  • Dimethyl silicone oil and polyether-modified silicone oil are more preferable.
  • Examples of the reactive organic polysiloxane include silicone oils having at least one functional group that reacts with a carboxylic acid (salt) group.
  • silicone oils having at least one functional group that reacts with a carboxylic acid (salt) group include silicone oils having at least one functional group that reacts with a carboxylic acid (salt) group.
  • amino-modified silicone oil, epoxy-modified silicone oil, carbinol-modified Examples thereof include silicone oil, phenol-modified silicone oil, mercapto-modified silicone oil, and the like. More preferred are amino-modified silicone oils and epoxy-modified silicone oils that can react with carboxylic acid (salt) groups at relatively low temperatures.
  • Particularly preferred organic polysiloxanes having reactivity are amino-modified silicone oils in that they can react with carboxylic acid (salt) groups at room temperature.
  • amino-modified silicone oil As the amino-modified silicone oil, -R1NR2R3 (wherein R1 is an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, R2, R3 is H or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms) at the terminal and / or in the molecule of the silicone polymer molecule.
  • examples include amino-modified silicone oils having the indicated groups.
  • one or more hydrogen atoms may be substituted with an OH group, a COOH group, an NH 2 group, or the like.
  • a carbon-carbon bond An ether bond containing an oxygen atom may be included in between.
  • Examples of the epoxy-modified silicone oil include an epoxy-modified silicone oil having a group represented by —RX (where R is an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, X is an epoxy group) at the terminal and / or molecule of the silicone polymer molecule. Is exemplified.
  • RX an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, X is an epoxy group
  • X an epoxy group
  • the alkylene group one or more hydrogen atoms may be substituted with an OH group, a COOH group, or the like.
  • an ether containing an oxygen atom between carbon-carbon bonds Bonds may be included.
  • polyoxyalkylene-modified silicone compound specifically, for example, polyoxyethylene-modified dimethylpolysiloxane, polyoxyethylene / polyoxypropylene block or random copolymer-modified dimethylpolysiloxane, Dioxypolysiloxane modified with polyoxyethylene having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms at the end, polyoxyethylene / polyoxypropylene block or random copolymer having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms at the end Examples thereof include modified dimethylpolysiloxane, the above-mentioned polyoxyalkylene-modified products of dimethylpolysiloxane derivatives having amino groups, epoxy groups and the like at the terminals and / or inside the molecules of dimethylpolysiloxane.
  • it is polyoxyethylene-modified dimethylpolysiloxane, polyoxyethylene / polyoxypropylene block or random copolymer-modified dimethylpolysiloxane, and more preferably polyoxyethylene-modified dimethylpolysiloxane because it can be obtained industrially at low cost.
  • the ratio of the oxyethylene group to the oxypropylene group is not particularly limited as long as the content of the polyoxyethylene group is within the above range, but is usually (100 to 50): (0 to 50), preferably (100 to 60): (0 to 40).
  • the number of reactive functional groups of the organopolysiloxane having reactivity may usually be one or more in one molecule of silicone oil. However, it is preferable to have two or more reactive functional groups for the purpose of crosslinking the vicinity of the surface of the resin particles. A more preferable number of reactive functional groups is 2 to 20 from the viewpoint of efficient crosslinking. Moreover, as a position of a reactive functional group, any of the terminal of a silicone polymer molecule, a side chain, or both of a terminal and a side chain may be sufficient.
  • the organic polysiloxane may be liquid at room temperature, and the molecular weight is not particularly limited, but is preferably 1000 or more, more preferably 3000 or more.
  • the upper limit of the molecular weight of the organic polysiloxane is not particularly limited, but is usually about 1 million, more preferably about 100,000, and further preferably about 20,000. It is preferable to use an organic polysiloxane having a molecular weight of 1000 or more because there is no possibility that the moisture absorption blocking rate and the dustiness will deteriorate over time. If the molecular weight or degree of polymerization is low, it may have to be used in large quantities. On the other hand, if the molecular weight or degree of polymerization is too high, the viscosity or melting point will not be too high and uniform processing will be easy. There is also.
  • the surface tension is not particularly limited, but is preferably 18 to 30 [dyne / cm], more preferably 20 to 26 [dyne / cm].
  • the viscosity is not particularly limited as long as it is liquid at normal temperature, but it is preferably 10 to 20000 centistokes [cst] at normal temperature (25 ° C.), and particularly preferably, it is not necessary to dilute with solvents and absorbs water. 30 to 1000 [cst] in terms of easy mixing with the functional resin.
  • Organopolysiloxanes also use linear dimethylpolysiloxanes as the base polymer, and their end groups can be blocked in different ways (“Chemienund Technology de Kalthaertenden Siliconkautschools” [“Chemistry and Technolbtechnology”). ], 48-64, SILICONE-Chemieund Technology [SILICONES-Chemistry and technology], [Symposium, April 28, 1989], Vulcan Publishing, Essen).
  • (2-2-7) Dispersion Stabilizer In the particulate water-absorbing agent and the method for producing the same of the present invention, when a long-chain alkyl compound or an organic polysiloxane is used as an aqueous dispersion, it is stable in a colloidal form without being aggregated in water. It is preferable to use a dispersion stabilizer in order to disperse mechanically.
  • the dispersion stabilizer is not particularly limited as long as it is a dispersion stabilizer that has been conventionally used for stably dispersing water-insoluble fine particles in water, and examples thereof include water-soluble polymers and hydrophilic properties described below. Organic solvents, surfactants and the like can be mentioned, among which surfactants are preferably used.
  • the aqueous polymer as the dispersion stabilizer is not particularly limited, and examples thereof include polyvinyl alcohol, starch, (carboxy) methylcellulose, hydroxyethylcellulose, polyacrylic acid (salt) and the like. These water-soluble polymers are preferably dissolved in water (25 ° C.) by 1% by weight or more, more preferably 5% by weight or more, and further preferably 10% by weight or more. Further, the molecular weight is preferably 500 to 50 million, more preferably 10 to 5 million, and further preferably 10,000 to 1 million.
  • the hydrophilic organic solvent as the dispersion stabilizer is not particularly limited, and examples thereof include hydrophilic organic solvents used in combination in the above-described surface crosslinking step. Specifically, ethylene glycol, diethylene glycol, Propylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, 1,3-propanediol, dipropylene glycol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, polypropylene glycol, glycerin, polyglycerin, 2- Butene-1,4-diol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,2-cyclohexanedimethanol, 1,2-cyclohexanol , Trimethylolpropane, die Noruamin, triethanolamine, polyoxyethylene propane,
  • the polyhydric alcohol preferably has 2 to 10 carbon atoms, and more preferably 3 to 8 carbon atoms.
  • a part of the hydroxyl groups may be alkoxylated (for example, methoxypolyethylene glycol).
  • ethylene glycol, propylene glycol, propanediol, pentanediol, hexanediol, glycerin, and trimethylolpropane are more preferable. These may use only 1 type and may use 2 or more types together.
  • a surfactant When a surfactant is used as a dispersion stabilizer, for example, when a fatty acid (salt) is used, the method disclosed in JP-A-59-219400 and JP-B-4-7260 is used. An aqueous dispersion of (salt) can be produced. Furthermore, commercially available dispersions such as zinc stearate N (Nippon Oil Co., Ltd.), Hydrin Z-7-30, Hydrin O-128 (Chukyo Yushi Co., Ltd.), Fukodisper ZD and Fukodisper C (ADEKA Chemical Supply Co., Ltd.) The body can be used as it is.
  • the present invention provides a surfactant for a water-absorbing resin containing a long-chain alkyl compound or an organic polysiloxane (and a water-insoluble or poorly water-soluble organic polymer compound, hereinafter omitted). It is a manufacturing method of the particulate water absorbing agent including the process of adding an agent.
  • the 20 wt% saline vertical absorption index of the present invention described later in (3-1) is improved.
  • the surfactant must be further added after the addition of the long-chain alkyl compound or the organic polysiloxane, and the addition order is simultaneous (simultaneous addition with the surfactant) or reverse (long-chain after the addition of the surfactant).
  • the addition amount of the surfactant is preferably in the range of 0.001 to 1.0 wt% with respect to the polyacrylic acid (salt) water-absorbing resin. Furthermore, the range is 0.002 to 0.5% by weight, further 0.003 to 0.2% by weight, further 0.004 to 0.1% by weight, and further 0.005 to 0.05% by weight. Particularly preferred.
  • Such a surfactant is preferably used also in the step of adding the long-chain alkyl compound or the organopolysiloxane, and the amount used is similarly in the range of 0.001 to 1.0% by weight, more preferably in the above range. is there.
  • the surface tension (N / m) of the resulting particulate water-absorbing agent is excessively reduced, and the amount of liquid returned from the absorbent article (especially paper diapers) (Re -Wet “Rewet”) may increase. Therefore, more preferably, the surface tension of the particulate water-absorbing agent (as defined in US Pat. No. 7,473,739) is 20 (N / m) or more, further 30 (N / m) or more, and further 40 (N / m). ), And further, the type and amount of the surfactant may be selected so as to be in the range of 50 (N / m) or more. The upper limit is about 73 (N / m).
  • the surfactant may be added as it is, but from the viewpoint of physical properties, it is added as a solution, particularly an aqueous solution. By adding it as a solution, it becomes a film-form surfactant on the surface of the water-absorbent resin, and includes the case where the powder compound or liquid compound described in (2-2) is used. It is preferable because the water vertical absorption index is further improved.
  • the amount of water added is preferably 3 to 25% by weight, more preferably 3 to 20% by weight, even more preferably 5 to 10% by weight, based on the water-absorbent resin. .
  • the concentration of the surfactant contained in the solution is preferably 1 to 90% by weight, more preferably 1 to 60% by weight, still more preferably 1 to 40% by weight, and The concentration of the other dispersion stabilizer contained in the solution is preferably 0 to 10% by weight, more preferably 0 to 5% by weight, and still more preferably 0 to 3% by weight.
  • the water-absorbent resin may be heated or dried as necessary, or adjusted to a predetermined moisture content (%), as described later. Good.
  • the surfactant as the dispersion stabilizer is not particularly limited, but for example, polyoxyalkylene alkyl such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, etc.
  • polyoxyalkylene alkyl phenyl ethers such as polyoxyethylene octyl phenyl ether and polyoxyethylene nonyl phenyl ether
  • polyoxyalkylene alkyl amino ethers such as polyoxyethylene lauryl amino ether and polyoxyethylene stearyl amino ether
  • sorbitan monolaurate Sorbitan fatty acid esters such as sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate
  • poly Polyoxyalkylene sorbitan fatty acid esters such as xylethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan monooleate
  • Polyalkylene glycol fatty acid esters such as polyethylene glycol monostearate, polyethylene glycol dilaurate, and polyethylene glycol di
  • polyoxyethylene lauryl ether sodium sulfate polyoxyethylene octyl phenyl ether sodium sulfate, polyoxyethylene nonyl ether sodium sulfate, lauryl sulfate triethanolamine, sodium lauryl sulfate, potassium lauryl sulfate, ammonium lauryl sulfate, and the like.
  • Salts sulfonic acid salts such as sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium alkylnaphthalenesulfonate, sodium dialkylsulfosuccinate; anionic surfactants typified by phosphate ester salts such as potassium alkylphosphate are used.
  • a cationic surfactant represented by a quaternary ammonium salt such as lauryltrimethylammonium chloride, stearyltrimethylammonium chloride, cetyltrimethylammonium chloride is used.
  • nonionic surfactants or anionic surfactants are preferable, and these surfactants may be used alone or in combination of two or more.
  • the surfactant preferably has a polyoxyethylene unit.
  • process damage due to the transport of the resin particles can be reduced, and physical properties can be maintained high even during actual use.
  • a chelating agent is preferably used in the particulate water-absorbing agent and the production method thereof according to the present invention.
  • the production method further includes a step of adding a chelating agent.
  • the chelating agent is not particularly limited as long as the effects of the present invention on coloration with time, increase rate of deteriorated soluble matter, etc. are exhibited, but a water-soluble organic chelating agent is preferable from the viewpoint of availability and handling properties. From the viewpoint of cost-effectiveness, a water-soluble organic chelating agent having a nitrogen atom and / or a phosphorus atom or a water-soluble organic chelating agent having an ⁇ -hydroxycarboxylic acid structure is more preferable, and an amino polyvalent carboxylic acid (salt), organic More preferred are water-soluble organic chelating agents selected from polyvalent phosphoric acid (salt), aminopolyvalent phosphoric acid (salt), and ⁇ -hydroxycarboxylic acid (salt). Organic polyvalent phosphoric acid (salt), aminopolyvalent phosphorous A water-soluble organic chelating agent selected from acids (salts) and ⁇ -hydroxycarboxylic acids (salts) is particularly preferred.
  • “Chelating agent” refers to a compound that captures metal ions such as transition metal ions.
  • the weight average molecular weight is preferably 100 from the viewpoint of the effect on polymerization and the physical properties of the resulting particulate water-absorbing agent.
  • An organic chelating agent which is a water-soluble non-polymeric compound of from ⁇ 5000, more preferably from 100 to 2,000, even more preferably from 100 to 1,000, particularly preferably from 100 to 500 is used.
  • the weight average molecular weight exceeds 5,000, for example, the viscosity of the unsaturated monomer aqueous solution may increase depending on the timing of addition of the chelating agent.
  • the solubility of the chelating agent that can be used in the present invention in deionized water is preferably 1 g or more, more preferably 5 g or more, and even more preferably 10 g or more with respect to 100 g of deionized water at 20 ⁇ 1 ° C. 20 g or more is particularly preferable.
  • amino polyvalent carboxylic acid (salt), organic polyvalent phosphoric acid (salt), amino polyvalent phosphoric acid (salt) As described above, amino polyvalent carboxylic acid (salt), organic polyvalent phosphoric acid (salt), and amino polyvalent phosphoric acid (salt) are preferable examples of the chelating agent of the present invention. Alternatively, an amino polyvalent carboxylic acid (salt) having two or more, preferably three or more, more preferably 3 to 100, still more preferably 3 to 20, and particularly preferably 3 to 10 phosphate groups in the molecule. ), Organic polyvalent phosphoric acid (salt) or amino polyvalent phosphoric acid (salt).
  • the amino polyvalent carboxylic acid (salt) in the present invention is not particularly limited.
  • iminodiacetic acid, hydroxyethyliminodiacetic acid, nitrilotriacetic acid, nitrilotripropionic acid ethylenediaminetetraacetic acid, hydroxyethylenediaminetriacetic acid, hexa Methylenediaminetetraacetic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid, triethylenetetraminehexaacetic acid, trans-1,2-diaminocyclohexanetetraacetic acid, bis (2-hydroxyethyl) glycine, diaminopropanoltetraacetic acid, ethylenediamine-2-propionic acid, glycol ether diamine Tetraacetic acid, bis (2-hydroxybenzyl) ethylenediaminediacetic acid, ethylenediaminedisuccinic acid, L-glutamic acid diacetic acid, 3-hydroxy-2,2'-iminod
  • the organic polyvalent phosphoric acid (salt) or amino polyvalent phosphoric acid (salt) in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include hydroxyethylene diphosphate, ethylenediamine-N, N′-di (methylenephosphinic acid), Ethylenediaminetetra (methylphosphinic acid), nitriloacetic acid-di (methylenephosphinic acid), nitriloacetic acid- (methylenephosphinic acid), nitriloacetic acid-6-propionic acid-methylenephosphonic acid, nitrilotris (methylenephosphonic acid), cyclohexanediaminetetra (Methylenephosphonic acid), ethylenediamine-N, N′-diacetic acid-N, N′-di (methylenephosphonic acid), ethylenediamine-N, N′-di (methylenephosphonic acid), ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid), Polymethylenediaminetetra (m
  • amino polyvalent phosphoric acid (salt) having an aminophosphonic acid group is most preferable from the viewpoint of water absorption properties (water absorption magnification, rate of increase in deteriorated soluble matter, coloration with time, etc.).
  • ⁇ -hydroxycarboxylic acid As a water-soluble organic chelating agent of the present invention, ⁇ -hydroxycarboxylic acid can also be mentioned as a preferred example.
  • Hydroxycarboxylic acid refers to a carboxylic acid having a hydroxyl group in the molecule.
  • ⁇ -hydroxycarboxylic acid having a hydroxyl group bonded to carbon at the ⁇ -position is preferably used.
  • ⁇ -hydroxycarboxylic acids such as non-polymeric ⁇ -hydroxycarboxylic acids are preferable, and aliphatic ⁇ -hydroxycarboxylic acids having no cyclic structure or unsaturated group are more preferable.
  • Use of an aromatic ⁇ -hydroxycarboxylic acid or an aliphatic ⁇ -hydroxycarboxylic acid having a cyclic structure or an unsaturated group is not preferable because these themselves are colored by an oxidation reaction or the like.
  • the ⁇ -hydroxycarboxylic acid (salt) in the present invention is not particularly limited.
  • lactic acid (salt), citric acid (salt), malic acid (salt), isocitric acid (salt), glyceric acid (salt) examples thereof include tartaric acid (salt) and D-form, L-form, meso-form and the like thereof.
  • ⁇ -hydroxymonocarboxylic acid such as lactic acid or the like, or preferably two or more carboxyl groups in the molecule, more preferably 2 to 10, more preferably 2 to 6, more preferably Is an ⁇ -hydroxy polyvalent carboxylic acid having 2-4.
  • malic acid (salt), citric acid (salt), isocitric acid (salt), and tartaric acid (salt) are particularly preferably used from the viewpoint of water absorption characteristics and coloring improvement.
  • ⁇ -hydroxycarboxylate monovalent salts are preferable from the viewpoint of solubility in water, and alkali metal salts such as lithium, potassium and sodium, ammonium salts, monovalent amine salts and the like are more preferable.
  • alkali metal salts such as lithium, potassium and sodium, ammonium salts, monovalent amine salts and the like are more preferable.
  • ⁇ -hydroxy polyvalent carboxylic acid when ⁇ -hydroxy polyvalent carboxylic acid is used as a salt, all the carboxyl groups may be salts, or only a part may be a salt.
  • Method of adding a chelating agent in the present invention the addition method described in the above (2-2-1) and the mixing device thereof can be used as appropriate. Specifically, the above-mentioned (1) dissolved in hot water or an organic solvent. And (2) a method of dry blending as a powder, and (4) a method of adding as an aqueous dispersion of fine powder as a suspension. Among these, the method of adding in the form of a solution or an aqueous dispersion is preferable from the viewpoint of fixing to a particulate water-absorbing agent.
  • the addition time of the chelating agent it can be added at any stage of the production process of the water-absorbent resin or the particulate water-absorbing agent, as long as the effect of the present invention is manifested, similar to the above-mentioned time.
  • the content of the chelating agent contained in the particulate water-absorbing agent according to the present invention and / or the addition amount of the chelating agent added to the water-absorbing resin is an effect on the coloration with time and the rate of increase in the deteriorated soluble content of the present invention.
  • 0.001 to 5% by weight is preferable with respect to the polyacrylic acid (salt) water-absorbing resin, more preferably 0.0025 to 5% by weight, and 0.005 to 3%. More preferred is weight percent.
  • organic polyvalent phosphoric acid (salt), amino polyvalent phosphoric acid (salt) since the effect is exhibited even in a small amount, 0.001 to 0.5% by weight is sufficient with respect to the polyacrylic acid (salt) water-absorbing resin, and more preferably 0.001 to 0.00%. 1% by weight, more preferably 0.005 to 0.1% by weight is sufficient.
  • the content is preferably 0.01 to 5% by weight based on the polyacrylic acid (salt) water-absorbing resin. 05 to 5% by weight is more preferable, 0.1 to 3% by weight is further preferable, and 0.2 to 3% by weight is particularly preferable.
  • the ratio (weight ratio) of the fatty acid (salt) to the chelating agent is also set as appropriate.
  • the chelating agent is in the range of 3000 to 0.1 with respect to 100 fatty acids (salts).
  • the chelating agent is 100 to 0.1, more preferably 50 to 1, and more preferably 30 to 3 with respect to fatty acid (salt) 100. It is a range.
  • the chelating agent is 3000 to 1, more preferably 2000 to 5, more preferably 1000 to 10, more preferably 500 to 100 fatty acid (salt). Is in the range of ⁇ 20, more preferably 250 ⁇ 20. Excessive use of the chelating agent may cause an increase in cost and a decrease in water absorption ratio due to a decrease in the amount of water-absorbing resin in the particulate water-absorbing agent.
  • the water content of the particulate water-absorbing agent according to the present invention is 1 to 20% by weight, more preferably 5 to 20% by weight, preferably 5 It is ⁇ 18% by weight, more preferably 6 to 18% by weight, still more preferably 7 to 15% by weight, and particularly preferably 8 to 13% by weight.
  • the powdering rate, moisture-absorbing fluidity, water-absorbing performance (AAP), which will be described later, are improved, and impact resistance (abrasion resistance) is excellent.
  • a particulate water-absorbing agent can be obtained. Furthermore, it becomes possible to suppress the charging of the particulate water-absorbing agent, and the handleability of the powder is remarkably improved.
  • the water content is less than 1% by weight, sufficient impact resistance stability cannot be obtained, and when the water content exceeds 20% by weight, water absorption performance (CRC, AAP, etc.) and moisture absorption fluidity can be obtained. Since it causes a decrease, it is not preferable.
  • the method for adjusting the water content is not particularly limited.
  • a fatty acid (salt) or a chelating agent is added in an aqueous dispersion or (water) solution
  • the water content is added depending on the water content of the water absorbent resin to be used.
  • the amount may be adjusted as appropriate, and water may be further added to the particulate water-absorbing agent after adding an aqueous dispersion of fatty acid (salt) or chelating agent or (water) solution.
  • adjustment after adding water, a fatty acid (salt), and a chelating agent within the above-mentioned range to the water-absorbent resin, adjustment can be performed by drying by heating or drying under reduced pressure. When the moisture content is adjusted by heat drying or the like, the penetration of water into the water-absorbent resin is promoted, and the surface can be dried and rapidly formed into particles.
  • the water-absorbent resin immediately after the addition of an aqueous dispersion or (water) solution of a fatty acid (salt) or a chelating agent, or water alone is wet only with water. Or gelled, resulting in poor fluidity.
  • the wet water-absorbent resin may be allowed to stand for a certain period of time in order to promote the diffusion of water into the interior, or may be heated or partially dried while maintaining the moisture content. .
  • the heating temperature is preferably 200 ° C. or less, preferably 30 to 100 ° C., more preferably 50 to 90 ° C., and further preferably 60 to 80 ° C.
  • the heating time is preferably 1 second to 3 hours, more preferably 1 minute to 1 hour, and is appropriately determined within the above range.
  • the water-absorbing agent that has been particulated by the above-mentioned heat drying can be used as it is, but if necessary, operations such as crushing and classification may be performed.
  • the water-absorbent resin powder that has become wet by the addition of water may have a dry surface and agglomerate particles due to the diffusion or drying of water from the resin surface to the inside.
  • it may be classified by crushing (operation for mechanically loosening the aggregation) as necessary.
  • These crushing and classifying operations are optional and are performed as necessary. Examples of the crushing apparatus and classifying apparatus that can be used are exemplified in the granulation method described in US Pat. Nos. 4,734,478 and 5,369,148. Has been.
  • Particle size adjustment process (granulation process, sizing process, fine powder recovery process) (optional)
  • a granulation step, a sizing step, a fine powder collection step, etc. are performed as necessary. You may perform a particle size adjustment process suitably.
  • the process currently disclosed by US Patent Application Publication No. 2004/181031, 2004/242761, 2006/247351 etc. is employable, for example.
  • Step of adding insoluble inorganic fine particles, polyvalent metal salt, inorganic reducing agent, etc. (optional)
  • an addition step of adding insoluble inorganic fine particles, polyvalent metal salt, inorganic reducing agent, and the like, which will be described later in (3-15) may be included.
  • the addition of an inorganic reducing agent can suppress the coloration of the particulate water-absorbing agent over time and deterioration due to urine at a higher level, and reduce the residual monomer amount.
  • Examples 10, 11, 15, and 16 of the above-mentioned PCT application as a prior application include 100 parts by weight of a water absorbent resin and 1.0 part by weight of a metal soap and 0.1 part by weight of a surfactant.
  • a water-absorbing agent obtained by adding an aqueous dispersion is disclosed.
  • the above-mentioned PCT application which is a prior application, discloses adding an aqueous dispersion of a surfactant and a metal soap to the water-absorbent resin, that is, simultaneous addition of the surfactant and the metal soap, and the amount thereof is also disclosed.
  • the metal soap is 0.001 to 5 parts by weight.
  • the PCT application does not disclose the subject of the present application or the new parameters (20% by weight saline vertical absorption index, moisture absorption blocking rate after impact test), but also adds a surfactant after the addition of metal soap.
  • the addition order essential for the production method of the present invention is not disclosed. As described in (2-3) above, in the present invention, in the addition order, the 20 wt% saline vertical absorption index, which is a novel parameter not disclosed in the previous PCT application, is improved. Was found.
  • metal soap is used in the range of 0.001 to 5 parts by weight.
  • the amount of metal soap is 1. It is disclosed that it is 0 part by weight.
  • the amount of metal soap used is 1.0 part by weight or more, the 20% by weight saline vertical absorption index is decreased, and further, the moisture absorption blocking ratio is improved by addition. Appropriate effect is not seen. Therefore, it is not only disadvantageous in terms of cost, but also a problem of dust may occur when the metal soap powder is peeled off or detached from the particulate water-absorbing agent.
  • the difference from the PCT application is that the order of addition and the amount of metal soap is defined, and the long chain described in (2-2-3) above
  • the addition amount of the alkyl compound or the organic polysiloxane is set within the above-described range.
  • Patent Document 9 Comparison: Comparative Example 2 of the present specification
  • Other problems of Patent Documents 1 to 27 are as described in the background art above, and Patent Documents 1 to 27 also describe the problems of the present application and new parameters (20 wt% saline vertical absorption index, moisture absorption blocking after impact test).
  • the addition order essential in the production method of the present invention in which a surfactant is added after addition of a fatty acid (salt) such as metal soap is not disclosed.
  • Patent Document 9 European Patent Publication No. 1592750
  • fluidity and water absorption performance under pressure for example, absorption in a 0.9 wt% saline solution at a load of 20 to 50 g / cm 2
  • particulate water-absorbing agents can be provided.
  • the water absorption performance under pressure for example, absorption at a load of 20 to 50 g / cm 2 in a 0.9 wt% saline solution
  • the particulate water absorbing agent of the present invention was found to have a low 20 wt% saline vertical absorption index, which is an essential new parameter.
  • Comparative Example 2 the result of the follow-up test of Patent Document 9 in which the addition of only metal soap is disclosed is shown as Comparative Example 2 to be described later.
  • Comparative Example 2 the 20% by weight saline vertical absorption index is low. Has occurred.
  • such problems do not occur in Examples 1 to 17 of the present invention. Therefore, in the present invention, both a good “20 wt% saline vertical absorption index (1.5 to 10 g / g)” and a good “moisture absorption blocking rate after impact test (0 to 30%)” are compatible.
  • a novel particulate water-absorbing agent can be provided.
  • the particulate water-absorbing agent of the present invention obtained by taking the above production method as an example is a particulate water-absorbing agent mainly composed of a polyacrylic acid (salt) -based water-absorbing resin, and has a moisture absorption blocking rate.
  • the 0 to 40% (more preferably 0 to 30%) and 20% by weight saline vertical absorption index is 1.5 to 10.0 [g / g].
  • the particulate water-absorbing agent of the present invention contains a polyacrylic acid (salt) -based water-absorbing resin as a main component, and water selected from long-chain alkyl compounds, organic polysiloxanes, and organic polymer compounds with respect to the water-absorbing resin.
  • Patent Documents 5 to 15 further improve powder fluidity and water-absorbing performance.
  • Water-absorbing resin, particularly in Patent Document 9, by adding metal soap, powder flowability and water-absorbing performance under pressure (for example, a load of 0.9% by weight to 20% by weight saline solution of 20-50 [g / cm [2 ] has been proposed.
  • saline vertical absorption index As an example of means for achieving the above production method, a water-insoluble or poorly water-soluble compound selected from long-chain alkyl compounds, organic polysiloxanes, and organic polymer compounds is added. Further, as an example of means for achieving the addition of the surfactant after the addition of the long-chain alkyl compound or the organic polysiloxane, the 20 wt% saline vertical absorption index of the particulate water-absorbing agent according to the present invention is 1. 5 [g / g] or more. The measurement method will be described later in (5-3).
  • the 20 wt% saline vertical absorption index of the present invention is that the salt concentration of the absorbing solution is about 22 times, and the basis weight of the water absorbing agent at the time of measurement (water absorbing agent amount per unit area) is about 6.2 times.
  • the idea is fundamentally different from conventional measurement methods.
  • the 20 wt% saline vertical absorption index in the present invention is preferably 1.5 [g / g] or more, more preferably 2.0 [g / g] or more, and further preferably 3.0 [g / g] or more.
  • 4.0 [g / g] or more is even more preferable, 5.0 [g / g] or more is particularly preferable, and 6.0 [g / g] or more is most preferable.
  • the upper limit is preferably higher, but 15 [g / g] or less, more preferably 10 [g / g] or less is sufficient from the balance with other physical properties and costs.
  • the conventional well-known physical properties for example, 0.9 wt% saline or artificial urine. It has been found that even when the water absorption capacity under pressure (AAP) is about the same, when the particulate water-absorbing agent is used in the form of a sheet or tape, it is inferior in water absorption characteristics during actual use.
  • AAP water absorption capacity under pressure
  • the moisture absorption blocking rate (after impact test) of the particulate water-absorbing agent according to the present invention is preferably 0 to 40% by weight, more preferably 0 to 30% by weight, still more preferably 0 to 20% by weight, and 0 to 5% by weight. % Is particularly preferable, and 0 to 2% by weight is most preferable.
  • the measurement method will be described later in (5-9), it is an evaluation after an impact test as compared with the conventional moisture absorption blocking rate, so that the idea is fundamentally different from the conventional measurement method.
  • the moisture absorption blocking rate after the impact test exceeds 20% by weight, even if the moisture absorption blocking rate after the production of the water absorbing agent is excellent, the anti-caking agent is detached due to transportation of the particulate water absorbing agent, etc. Poor handling of particulate water-absorbing agent in the environment. Therefore, in a manufacturing apparatus such as a thin absorbent body for sanitary materials, aggregation or clogging of the particulate water absorbing agent occurs in the transfer pipe or the like, or the hydrophilic fiber and the particulate water absorbing agent are mixed uniformly. This may cause a problem that it cannot be performed.
  • a moisture absorption blocking ratio within the above range can be achieved by adjusting the use of a long-chain alkyl compound or an organic polysiloxane while controlling the particle size of the water absorbent resin.
  • a more preferable long-chain alkyl compound is a solid or liquid long-chain alkyl compound having a hydrophilic functional group at room temperature
  • a more preferable organic polysiloxane is a solid or liquid organic polysiloxane having a hydrophilic functional group.
  • a more preferred hydrophilic functional group is at least one of a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, an amino group, an imino group, and an amide group, and particularly preferably a carboxy group.
  • 90% by weight or more of the long-chain alkyl compound preferably has a long-chain hydrocarbon chain having 8 to 30 carbon atoms.
  • hydrophilic functional group is an acid group polyvalent metal salt
  • the polyvalent metal salt is one or more compounds selected from barium salt, calcium salt, magnesium salt, aluminum salt, zinc salt It is.
  • a more preferable hydrophilic functional group is an alkali metal salt of an acid group.
  • the particulate water-absorbing agent further contains a surfactant.
  • the content of the surfactant is 0.001 to 1.0% by weight with respect to the polyacrylic acid (salt) water-absorbing resin, and is in the range described in (2-3) above.
  • Preferred surfactants are as described in (2-3) above.
  • the surfactant preferably has a polyoxyethylene unit.
  • the use or inclusion of a surfactant can reduce process damage due to particle conveyance, and can maintain high physical properties even during actual use.
  • the proportion of the particulate water-absorbing agent having a particle diameter (specified by a standard sieve) of 150 ⁇ m or more and less than 850 ⁇ m is 95-100 %
  • the amount of the particulate water-absorbing agent according to the present invention is preferably 0 to 5% by weight, more preferably 0 to 3% by weight, even more preferably 150 ⁇ m passing material (corresponding to less than 150 ⁇ m). Is controlled to 0 to 2% by weight, particularly preferably 0 to 1% by weight.
  • the weight average particle diameter (D50) of the particulate water-absorbing agent is preferably 250 to 450 ⁇ m, more preferably 300 to 450 ⁇ m, and further preferably 325 to 425 ⁇ m.
  • the logarithmic standard deviation ( ⁇ ) as an index of uniformity is preferably 0 to 0.45, more preferably 0 to 0.425, and most preferably 0 to 0.40. .
  • the proportion of the particulate water-absorbing agent having a particle diameter of 850 ⁇ m or more exceeds 5% by weight with respect to all particles, a foreign material sensation may be produced or the touch may be deteriorated when sanitary materials such as paper diapers are manufactured. It is not preferable because it gives the user unpleasant feeling.
  • the proportion of the particulate water-absorbing agent having a particle diameter of less than 150 ⁇ m exceeds 5% by weight with respect to all particles, or when the logarithmic standard deviation ( ⁇ ) exceeds 0.45, the water absorption capacity under pressure
  • Many problems occur such as drastic decrease in moisture and fluidity of moisture absorption, deterioration of working environment due to dust generated during the manufacture of sanitary materials such as paper diapers, and increased segregation due to wide particle size distribution. It is not preferable.
  • the particle size of the particulate water-absorbing agent can be specified by the method described later in (5-4), and may be controlled in the water-absorbing resin production process or in the particulate water-absorbing agent production process. Good.
  • the control method can be appropriately performed by pulverization, classification, granulation, preparation of the particle size after classification, and the like.
  • Such particle size control is preferably performed in a classification step before the surface crosslinking (first classification step) or the like, and further performed in a classification step after the surface crosslinking (second classification step) to control the particle size.
  • Specific particle size control can be performed by the steps described in U.S. Patent Application Publication Nos. 2004/181031, 2004/242761, 2006/247351, and the like.
  • the water content of the particulate water-absorbing agent is 1 to 20% by weight, further 5 to 20% by weight, preferably 5 to 18% by weight, more preferably 6 to 18% by weight, It is preferably 7 to 15% by weight, particularly preferably 8 to 13% by weight.
  • the water content of the particulate water-absorbing agent can be defined by the method described later in (5-5) (loss on drying at 180 ° C. for 3 hours).
  • the moisture absorption fluidity described in (3-2) above, the 20 wt% saline vertical absorption index described in (3-1) is improved, and As a result, it is possible to obtain a particulate water-absorbing agent excellent in impact resistance (abrasion resistance), which leads to an improvement in the powdering rate described in (3-7) below. Furthermore, it becomes possible to suppress the charging of the particulate water-absorbing agent, and the handleability of the powder is remarkably improved.
  • the water content is less than 1% by weight, sufficient impact resistance stability cannot be obtained.
  • the water content exceeds 20% by weight water absorption performance (CRC, AAP, etc.) and moisture absorption flow are not obtained. This is not preferable because it causes a decrease in the property.
  • the method for adjusting the water content is not particularly limited.
  • a fatty acid (salt) or a chelating agent is added in an aqueous dispersion or (water) solution
  • the water content is added depending on the water content of the water absorbent resin to be used.
  • the amount may be adjusted as appropriate, and water may be further added to the particulate water-absorbing agent after adding an aqueous dispersion of fatty acid (salt) or chelating agent or (water) solution.
  • adjustment after adding water, a fatty acid (salt), and a chelating agent within the above-mentioned range to the water-absorbent resin, adjustment can be performed by drying by heating or drying under reduced pressure. When the moisture content is adjusted by heat drying or the like, the penetration of water into the water-absorbent resin is promoted, and the surface can be dried and rapidly formed into particles.
  • the powdering rate of the particulate water-absorbing agent according to the present invention (increase in 150 ⁇ m passing material after impact test) is preferably 0 to 1.0% by weight, preferably 0 to 0.8% by weight. % Is more preferable, and 0 to 0.6% by weight is more preferable.
  • the above-mentioned pulverization rate exceeds 1.0% by weight, liquid permeability may decrease due to dust generated during transportation or use of the particulate water-absorbing agent (for example, during processing into sanitary materials) This is not preferable because it may cause deterioration.
  • the water content of the particulate water-absorbing agent can be defined by the method described later in (5-5).
  • the control of the powdering rate can be performed by controlling the moisture content, etc., and can be performed by setting the moisture content to a predetermined level or more, particularly within the range described in (3-6) above.
  • the particulate water-absorbing agent preferably further contains a chelating agent in order to suppress the increase amount and rate of increase of the deteriorated soluble component described in the following (3-10) and to prevent coloring.
  • the content of the chelating agent is 0.001 to 5.0% by weight with respect to the polyacrylic acid (salt) water-absorbing resin, and is further in the range described in (2-4) above.
  • a preferable chelating agent is the compound described in the above (2-4), wherein the chelating agent is a water-soluble organic chelating agent having a nitrogen atom and / or a phosphorus atom, or the chelating agent is an ⁇ -hydroxycarboxylic acid (Salt).
  • the amount of increase in the degradation soluble content in the degradation acceleration test can be set to 0 to 15% by weight, and further within the following range (3-10).
  • the particulate water-absorbing agent according to the present invention is characterized by an increase amount and an increase rate of deteriorated soluble component in the deterioration promotion test.
  • a specific measurement method for the deterioration acceleration test and the increase amount and increase rate of the deterioration soluble component will be described later in (5-7).
  • the amount of increase in deterioration soluble content is preferably 0 to 15% by weight, more preferably 0 to 13% by weight, further preferably 0 to 11% by weight, and 0 to 10%. Weight percent is particularly preferred.
  • the increase rate (times) of the deterioration soluble component in the deterioration promotion test of the particulate water-absorbing agent of the present invention is 1.0 to 4.0, preferably 1.0 to 3.5, preferably 1.0 to 3.0 is more preferable, 1.0 to 2.5 is more preferable, and 1.0 to 2.0 is particularly preferable.
  • the water absorption performance as designed can be maintained even in an environment where the particulate water absorbent may be deteriorated. For example, even when the particulate water-absorbing agent is used as a paper diaper for a long time, the absorption performance of the paper diaper is not lowered, and troubles such as urine leakage and rough skin can be reduced.
  • the increase amount and the rate of increase of the deteriorated soluble component are out of the above ranges, the water absorption performance deteriorates over time in an environment where the particulate water absorbing agent may be deteriorated. For example, the particulate water absorbing agent is removed from a paper diaper. When used for a long time, the absorption performance of paper diapers is lowered, and troubles such as urine leakage and rough skin are increased.
  • the method for adjusting the amount of increase (%) and rate of increase (times) of the above-mentioned deteriorated soluble component is adjusted by appropriately setting the one-hour soluble component or the amount (addition amount) of the internal crosslinking agent and / or chelating agent. can do. If the amount of the internal cross-linking agent is large, the amount of the chelating agent must be reduced. Conversely, if the amount of the internal cross-linking agent is small, the amount of the chelating agent needs to be increased. Similarly, it is necessary to reduce the amount of chelating agent when the amount of soluble component for one hour is large, and conversely, when the amount of soluble component for one hour is small, the amount of chelating agent must be increased.
  • the water absorption capacity without load (CRC) of the particulate water-absorbing agent according to the present invention is preferably 10 [g / g] or more, more preferably 15 [g / g] or more, and further preferably 25 [g / g] or more. 28 [g / g] or more is even more preferable, 30 [g / g] or more is particularly preferable, and 33 [g / g] or more is most preferable.
  • the upper limit is not particularly limited, but is preferably 60 [g / g] or less, more preferably 55 [g / g] or less, further preferably 50 [g / g] or less, and 45 [g / g] or less. Is particularly preferred.
  • CRC can be defined by the method described later in (5-1), and can be appropriately adjusted by the amount of the crosslinking agent and the ratio of surface crosslinking during polymerization described in (2-1).
  • the upper and lower limits of the CRC can be appropriately selected within this range. For example, 10 to 60 [g / g], further 15 to 50 [g / g], particularly 25 (28, 30, 33) to 45 [g / g]. ] Is controlled within the range.
  • 10 to 60 [g / g] the amount of water absorption is small when used in the absorbent body, and it is not suitable for the use of sanitary materials such as paper diapers.
  • the CRC exceeds 60 [g / g] there is a possibility that a particulate water-absorbing agent having an excellent liquid uptake rate into the absorber cannot be obtained.
  • Absorption capacity under pressure In the particulate water-absorbing agent according to the present invention, a significant reduction in physical properties (due to damage, rehumidification, etc.) is suppressed by the addition of a long-chain alkyl compound or an organic polysiloxane, so that a high water absorption capacity under pressure is obtained.
  • the water absorption capacity under load (AAP) of the particulate water-absorbing agent according to the present invention is preferably 10 [g / g] or more, more preferably 15 [g / g] or more under a pressure (under load) of 2.06 kPa. 18 [g / g] or more is more preferable, 20 [g / g] or more is further more preferable, 25 [g / g] or more is particularly preferable, and 28 [g / g] or more is most preferable.
  • the upper limit is not particularly limited, but is preferably 50 [g / g] or less, and more preferably 40 [g / g] or less from the viewpoint of ease of production and balance with other physical properties.
  • the AAP is less than 10 [g / g]
  • the return amount of the liquid referred to as Re-Wet
  • Absorber may not be obtained.
  • AAP can be defined by the method described later in (5-2), and can be appropriately adjusted according to the ratio of surface cross-linking described in (2-1-4) above.
  • the 1-hour soluble content of the particulate water-absorbing agent according to the present invention is preferably 25% by weight or less, more preferably 23% by weight or less, still more preferably 20% by weight or less, and 18% by weight. The following is particularly preferable, and 15% by weight or less is most preferable.
  • the lower limit is 0% by weight.
  • the soluble component can be defined by the method described later in (5-6), and can be appropriately adjusted by the amount of the crosslinking agent and the ratio of surface crosslinking during the polymerization described in (2-1).
  • the particulate water-absorbing agent of the present invention comprises the above-mentioned components (water-absorbing resin, long-chain alkyl compound or organic polysiloxane, surfactant, preferably further a chelating agent.
  • water-absorbing resin long-chain alkyl compound or organic polysiloxane
  • surfactant preferably further a chelating agent.
  • insoluble inorganic fine particles, polyvalent metal salts, inorganic reducing agents, and the like may be included to impart various performances.
  • addition of an inorganic reducing agent can suppress the coloring and deterioration of the particulate water-absorbing agent over time at a higher level.
  • the above inorganic reducing agent refers to a compound having a reducing inorganic element. Specifically, it is a compound having a reducing sulfur atom or phosphorus atom, and the compound corresponds to an inorganic compound or an organic compound.
  • the inorganic reducing agent may be acid type or salt type, but is preferably salt type, more preferably monovalent or polyvalent metal salt, and more preferably monovalent salt.
  • an oxygen-containing reducing inorganic compound that is, an inorganic reducing agent in which sulfur or phosphorus is combined with oxygen is preferable, and an oxygen-containing reducing inorganic salt is more preferable.
  • the amount of the insoluble inorganic fine particles, polyvalent metal salt, or inorganic reducing agent added varies depending on the combination with various components contained in the particulate water-absorbing agent, but is 0 to 6 weights with respect to 100 parts by weight of the water-absorbing resin. 0.001 to 5 parts by weight, more preferably 0.01 to 3 parts by weight, and most preferably 0.01 to 1 part by weight. When the addition amount is out of the above range, it is difficult to prevent a decrease in water absorption performance when receiving damage, which is not preferable.
  • the mixing operation of the water-absorbing resin and the insoluble inorganic fine particles, the polyvalent metal salt, or the inorganic reducing agent is not particularly limited, and may be performed simultaneously with the addition or separately as described above. Moreover, about the addition method, what is called wet mixing method etc. which suspend and add in water etc. may be employ
  • the particulate water-absorbing agent of the present invention is used for various purposes for the purpose of water absorption, and particularly used for processing into a sheet or tape. Processing of the particulate water-absorbing agent is performed by means of compression, suction, adhesion, or the like, using another base material or an adhesive as necessary. Specifically, the particulate water-absorbing agent is processed to have a thickness (Z-axis direction) of preferably 5 mm or less, more preferably about 0.1 to 4 mm, and about 0.3 to 3 mm. The length and the planar shape of the direction are appropriately selected according to the purpose. For example, the area is about 10 cm 2 to 100 m 2 and the length is about 1 cm to 1000 m.
  • the absorbent body of the present invention processed into a sheet form or a tape form is used for absorbent articles (final consumer goods) such as water-stopping rubber, water-stopping tape, kitchen sheets, pet sheets, hemostatic sheets, paper diapers and napkins. Can be used.
  • absorbent articles final consumer goods
  • the particulate water-absorbing agent of the present invention is excellent in impact resistance and hygroscopic fluidity, when used in an absorbent body or absorbent article, trouble reduction in the manufacturing process of the absorbent article and improvement of the working environment can be achieved.
  • the reduction in water absorption performance due to damage can be suppressed, and the original performance of the particulate water absorbing agent can be sufficiently exhibited in an absorbent article or the like.
  • the particulate water-absorbing agent of the present invention has high water-absorbing performance (CRC, AAP, etc.), is excellent in color tone with time, and is also excellent in urine resistance evaluated by an increase rate of a deteriorated soluble component. Therefore, since coloring with time and deterioration of water absorption performance of absorbent articles and the like can be suppressed, problems such as liquid (urine) leakage and rough skin do not occur even after processing into a sheet or tape.
  • the absorbent body and absorbent article of the present invention comprise the particulate water-absorbing agent of the present invention, and the “absorber” referred to here is an absorption molded mainly with the particulate water-absorbing agent and hydrophilic fibers. Say the material.
  • the present invention provides an absorbent body, particularly a sheet-like absorbent body, which is molded to contain 20 to 100% by weight of a particulate water-absorbing agent and 80 to 0% by weight of hydrophilic fibers.
  • the absorber means a structure substantially consisting of a hydrophilic or water-absorbing material capable of absorbing liquid (particularly 90 to 100% by weight), and the content of the particulate water-absorbing agent in the absorber. (Core concentration; content relative to the total weight of the particulate water-absorbing agent and the hydrophilic fiber) is preferably 20 to 100% by weight, more preferably 25 to 90% by weight, further preferably 30 to 80% by weight, and more preferably 40 to 80%. Weight percent is most preferred. The higher the content, the more easily the water absorption performance of the absorbent body or absorbent article is affected by the water absorption performance of the particulate water absorbing agent.
  • each physical property of the particulate water-absorbing agent of the present invention is defined by each evaluation method shown below.
  • “wt%” may be described as “wt%” and “liter” as “L”.
  • “0.90 wt% sodium chloride aqueous solution” may be referred to as “physiological saline”, but both are treated as the same.
  • it is described as “particulate water absorbent”, but when measuring “water absorbent resin powder” or “water absorbent resin particles” or the like, “Particulate water-absorbing agent” is read as “water-absorbing resin powder” or “water-absorbing resin particles”.
  • 0.200 g (weight W0 [g]) of the particulate water-absorbing agent is uniformly put into a non-woven bag (85 mm ⁇ 60 mm) and heat-sealed, and then the temperature is adjusted to 25 ⁇ 3 ° C. and excessively large (normally 500 ml) Of 0.9 wt% sodium chloride aqueous solution. After 30 minutes, the bag was pulled up and drained using a centrifuge (centrifuge manufactured by Kokusan Co., Ltd .: Model H-122) at 250 G for 3 minutes. Thereafter, the weight of the bag (W1 [g]) was measured.
  • a glass filter 106, a filter paper 107, and a plastic support cylinder 100 having an inner diameter of 60 mm are placed in this order in a Petri dish 105, and a stainless steel 400 mesh wire net 101 is placed in the support cylinder 100.
  • a piston 103 and a weight 104 for applying a load are inserted.
  • a particulate water-absorbing agent is put on the wire net 101, and after placing the piston 103 and the weight 104 on the particulate water-absorbing agent, 0.90% by weight (or 20% by weight) sodium chloride is placed on the Petri dish 105.
  • the measurement is started by putting the aqueous solution 108 so that the filter paper 107 is not immersed.
  • the measurement is continued for one hour after the 0.90 wt% (or 20 wt%) sodium chloride aqueous solution 108 sucked up by the glass filter 106 wets the filter paper 107.
  • the particulate water-absorbing agent absorbs 0.90% by weight (or 20% by weight) of the sodium chloride aqueous solution 108 to become the swollen gel 102, and pushes up the piston 103 and the weight 104. Therefore, during the measurement, the swelling gel 102 (particulate water absorbing agent) is always loaded with the piston 103 and the weight 104, and 0.90 wt% (or 20 wt%) of chloride under a pressure of 2.06 kPa. The sodium aqueous solution 108 is absorbed.
  • the measurement of the 20 wt% saline vertical absorption index of the particulate water-absorbing agent according to the present invention is the water absorption capacity under pressure (AAP) described in (5-2) above. The measurement conditions were partially changed.
  • the amount of the particulate water-absorbing agent used is 0.9 g to 1.0 g
  • the inner diameter of the support cylinder 100 of the measuring device is 60 mm to 25.4 mm
  • the concentration of the sodium chloride aqueous solution is 0.9 wt% to 20 wt%. %
  • the absorption time under pressure (AAP) was measured by changing the absorption time from 1 hour to 30 minutes.
  • the basis weight (amount of water absorbing agent per unit area) was increased by about 6.2 times.
  • Weight average particle diameter (D50) and logarithmic standard deviation of particle size distribution ( ⁇ ) were measured according to the measurement method disclosed in European Patent No. 0349240.
  • 1-hour soluble component in the present invention is an Ext (water soluble component) measurement method defined in ERT470.2-02, and the extraction time is changed to 1 hour. It refers to the water-soluble matter obtained as described above.
  • the extract which was the above aqueous solution, was filtered and obtained using a filter paper (manufactured by ADVANTEC Toyo Co., Ltd .; product name: JIS P 3801 No.2 / thickness 0.26 mm, retained particle diameter 5 ⁇ m).
  • the filtrate 50.0 g was used as a measurement liquid.
  • the above measurement solution was titrated with a 0.1 N NaOH aqueous solution until pH 10 and then titrated with a 0.1 N HCl aqueous solution until pH 2.7. The titer at this time was determined as [NaOH] ml and [HCl] ml.
  • 1 hour soluble content [wt%] 0.1 ⁇ (monomer average molecular weight) ⁇ 200 ⁇ 100 ⁇ ([HCl] ⁇ [b1HCl]) / 1000 / 1.0 / 50.0 According to the calculation, the soluble component for 1 hour was calculated.
  • neutralization rate [mol%] ⁇ 1 ⁇ ([NaOH] ⁇ [b1NaOH]) / ([HCl] ⁇ [b1HCl]) ⁇ ⁇ 100
  • the monomer average molecular weight was calculated using the neutralization rate calculated according to
  • the “degradable soluble component” in the present invention is an Ext (water soluble component) measuring method defined by ERT470.2-02, and a 0.90 wt% sodium chloride aqueous solution is replaced with a 0.90 wt% sodium chloride aqueous solution. This is the water-soluble content when the solution is changed to an aqueous solution (deterioration test solution) mixed with L-ascorbic acid and stirred at 60 ° C. for 2 hours and then stirred for 1 hour.
  • an aqueous solution (deterioration test solution) containing 0.05% by weight of L-ascorbic acid and 0.90% by weight of sodium chloride in a plastic container with an inner lid and an outer lid having a capacity of 250 ml containing a rotor having a length of 35 mm.
  • / L-ascorbic acid 0.10 g and a 0.90 wt% sodium chloride aqueous solution 199.90 g) 200.0 g was weighed, and then particulate water-absorbing agent 1.00 g was added to the aqueous solution.
  • the cap was sealed with an outer lid. Then, it left still for 2 hours to the thermostat adjusted to 60 +/- 2 degreeC. After 2 hours, the container was taken out from the incubator and stirred at room temperature for 1 hour using a stirrer (about 500 rpm). By the above operation, the water-soluble component of the particulate water-absorbing agent was extracted.
  • the extract which was the above aqueous solution, was filtered and obtained using a filter paper (manufactured by ADVANTEC Toyo Co., Ltd .; product name: JIS P 3801 No.2 / thickness 0.26 mm, retained particle diameter 5 ⁇ m).
  • the filtrate 50.0 g was used as a measurement liquid.
  • the above measurement solution was titrated with a 0.1 N NaOH aqueous solution until pH 10 and then titrated with a 0.1 N HCl aqueous solution until pH 2.7. The titer at this time was determined as [NaOH] ml and [HCl] ml.
  • Degradable soluble content [% by weight] 0.1 ⁇ monomer average molecular weight ⁇ 200 ⁇ 100 ⁇ ([HCl] ⁇ [b2HCl]) / 1000 / 1.0 /50.0
  • the degradation soluble content was calculated according to When the monomer average molecular weight was unknown, the monomer average molecular weight was calculated using the neutralization rate calculated in (5-6) above.
  • Dusting rate in the present invention refers to a physical property value for evaluating the amount of fine powder generated when a particulate water-absorbing agent is used, and can be determined by the following method.
  • the content of particles having a particle size of less than 150 ⁇ m was determined.
  • Hygroscopic fluidity after impact test Hygroscopic blocking rate, 60 minutes value
  • “Hygroscopic fluidity” in the present invention is an abbreviation for “powder fluidity after moisture absorption” after the impact test. After the impact test (shaking for 10 minutes), the particulate water-absorbing agent is heated to a temperature of 25 ° C. and a relative humidity. The physical property value evaluated for fluidity as blocking, caking, or powder when left under a condition of 90% RH, and judged by “moisture absorption blocking rate”.
  • the shaking time is from 30 minutes. Except for changing to 10 minutes, the same operation was performed, and the moisture absorption blocking rate was measured by the following procedure for the particulate water-absorbing agent damaged by the P / S test (shaking for 10 minutes).
  • thermo-hygrostat produced by Tabay Espec Co., Ltd .; PLATINOUS LUCIFER PL adjusted to a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 90 ⁇ 5% RH) -2G) for 1 hour (60 minutes).
  • the particulate water-absorbing agent in the aluminum cup was gently transferred onto a JIS standard sieve (The IIDA TESTING SIEVE / inner diameter 80 mm) having an opening of 2000 ⁇ m (8.6 mesh), and a low-tap type sieve shaker (Iida Co., Ltd.).
  • a JIS standard sieve The IIDA TESTING SIEVE / inner diameter 80 mm
  • a low-tap type sieve shaker Iida Co., Ltd.
  • classification was performed for 5 seconds under conditions of a temperature of 20 to 25 ° C. and a relative humidity of 50% RH.
  • Paint shaker test (P / S test (shaking for 30 minutes))
  • the “paint shaker test (P / S test)” in the present invention refers to a test in which the particulate water-absorbing agent is subjected to process damage equivalent to actual equipment (corresponding to process damage received in an actual manufacturing plant). This is a test that reproduces the energy equivalent to the energy actually received by the particulate water-absorbing agent by pneumatic transportation at the laboratory scale.
  • a glass container having a diameter of 6 cm, a height of 11 cm, and an internal volume of 225 ml preferably, a mayonnaise bottle manufactured by Yamamura Glass Co., Ltd., trade name: A-29 or equivalent
  • 30 g of a particulate water-absorbing agent and a glass having a diameter of 6 mm 10 g of beads (soda-lime glass beads for precision fraction filling) are put in, and after the resinous inner lid (material: polyethylene) and outer lid (material: polypropylene) for the container, paint shaker (Toyo Seisakusho) Product No. 488) and shaken at 800 [cycle / min] (CPM) for 30 minutes.
  • the resinous inner lid material: polyethylene
  • outer lid material: polypropylene
  • absorption amount [g] ⁇ 60 [g] / (inside cylinder Time until the liquid of the liquid disappears) [seconds] ⁇ ⁇ 60 [seconds] Calculated according to
  • the monomer aqueous solution (a) is charged into a reactor formed by attaching a lid to a double-arm jacketed stainless steel kneader having two sigma type blades with an internal volume of 10 L, and the liquid temperature is set to 30. Nitrogen gas was blown into the reactor while maintaining the temperature, and nitrogen gas substitution was performed so that dissolved oxygen in the system (monomer aqueous solution (a)) became 1 ppm or less.
  • hydrogel crosslinked polymer (a) was polymerized at 30 to 90 ° C. while pulverizing, and the hydrogel crosslinked polymer (a) was taken out of the reactor after 60 minutes from the start of polymerization.
  • the obtained hydrogel crosslinked polymer (a) had a diameter of about 5 mm.
  • the finely divided hydrogel crosslinked polymer (a) is spread on a wire mesh having an opening of 300 ⁇ m (50 mesh), dried with hot air at 180 ° C. for 45 minutes, pulverized with a roll mill, and further opened. Classification was carried out with 850 ⁇ m and 150 ⁇ m JIS standard sieves. By this series of operations, a water absorbent resin powder (a) having a particle size of 150 ⁇ m or more and less than 850 ⁇ m was obtained.
  • the CRC of the water absorbent resin powder (a) (absorption capacity under no pressure) was 53.0 [g / g].
  • a surface treatment agent comprising 0.02 parts by weight of ethylene glycol diglycidyl ether, 1.5 parts by weight of propylene glycol and 3.0 parts by weight of water is uniformly applied to 100 parts by weight of the water absorbent resin powder (a). And heated at 100 ° C. for 45 minutes. Thereafter, a paint shaker test (shaking for 30 minutes) was performed, and the particles were sized as a passing product of a JIS standard sieve having an opening of 850 ⁇ m, whereby water-absorbent resin particles (A1) having a crosslinked surface were obtained.
  • the monomer aqueous solution (a4) was charged into a reactor formed by attaching a lid to a double-arm jacketed stainless steel kneader having two sigma-type blades with an internal volume of 10 L, and the liquid temperature was 30. Nitrogen gas was blown into the reactor while maintaining the temperature, and nitrogen gas substitution was performed so that dissolved oxygen in the system (monomer aqueous solution (a4)) was 1 ppm or less.
  • hydrogel crosslinked polymer (a4) was polymerized at 30 to 90 ° C. while pulverizing, and the hydrogel crosslinked polymer (a4) was taken out of the reactor after 60 minutes from the start of polymerization.
  • the obtained hydrogel crosslinked polymer (a4) had a diameter of about 5 mm.
  • the finely divided hydrogel crosslinked polymer (a4) is spread on a wire mesh with an opening of 300 ⁇ m (50 mesh), dried with hot air at 180 ° C. for 45 minutes, and then pulverized with a roll mill. Classification was carried out with 850 ⁇ m and 150 ⁇ m JIS standard sieves. By this series of operations, a water absorbent resin powder (a4) having a particle diameter of 150 ⁇ m or more and less than 850 ⁇ m was obtained.
  • the water absorbent resin powder (a4) had a CRC (water absorption capacity under no pressure) of 42.0 [g / g].
  • a surface treatment agent comprising 0.04 parts by weight of ethylene glycol diglycidyl ether, 1.5 parts by weight of propylene glycol and 3.0 parts by weight of water is uniformly applied to 100 parts by weight of the water absorbent resin powder (a4). And heated at 100 ° C. for 45 minutes. Thereafter, a paint shaker test (shaking for 30 minutes) was performed, and the particles were sized as a passing product of a JIS standard sieve having an opening of 850 ⁇ m, thereby obtaining water-absorbing resin particles (A4) having a crosslinked surface.
  • Example 1 Zinc stearate aqueous dispersion (manufactured by ADEKA Chemical Supply Co., Ltd .; trade name FPCODISPER ZD (registered trademark) / solid content 42.5% by weight, including surfactant) 0.706 parts by weight and water 6.254 parts by weight Then, 0.04 part by weight of ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid) 5 sodium (hereinafter abbreviated as “EDTMP ⁇ 5Na”) was added to prepare dispersion (1).
  • EDTMP ⁇ 5Na ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid) 5 sodium
  • a surfactant aqueous solution (1) comprising 0.1 part by weight of polyoxyethylene alkyl ether (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd .; Softanol 90 (registered trademark) / solid content of 100% by weight) and 2.0 parts by weight of water was prepared. did. Then, 2.1 parts by weight of the surfactant aqueous solution (1) was added to 100 parts by weight of the water-absorbent resin particles (B1) with stirring, and mixed for 1 minute. After that, it was transferred to a bag with a chuck (produced by Nihon Co., Ltd .; Unipack (registered trademark)), sealed, cured at 80 ° C.
  • Example 2 In Example 1, the amount of polyoxyethylene alkyl ether was changed to 0.05 parts by weight to prepare a surfactant aqueous solution (2), and the surfactant was added to 100 parts by weight of the water-absorbent resin particles (B1). Except for adding 2.05 parts by weight of the aqueous agent solution (2), the same operation as in Example 1 was performed to obtain a particulate water-absorbing agent (2). Table 1 shows various performances of the obtained particulate water-absorbing agent (2).
  • Example 3 In Example 1, the surfactant aqueous solution (3) was prepared by changing the amount of polyoxyethylene alkyl ether to 0.01 parts by weight, and the surfactant was added to 100 parts by weight of the water-absorbent resin particles (B1). Except for adding 2.01 parts by weight of the aqueous agent solution (3), the same operation as in Example 1 was performed to obtain a particulate water-absorbing agent (3). Various performances of the obtained particulate water-absorbing agent (3) are shown in Tables 1, 3 and 4.
  • Example 4 In Example 1, the amount of polyoxyethylene alkyl ether was changed to 0.005 parts by weight to prepare an aqueous surfactant solution (4), and the surfactant was used with respect to 100 parts by weight of the water-absorbent resin particles (B1). Except for adding 2.005 parts by weight of the aqueous agent solution (4), the same operation as in Example 1 was performed to obtain a particulate water-absorbing agent (4). Table 1 shows various performances of the obtained particulate water-absorbing agent (4).
  • Example 5 In Example 3, the water-absorbent resin particles (A2) obtained in Production Example 2 were used in place of the water-absorbent resin particles (A1). Agent (5) was obtained. Table 1 shows various performances of the obtained particulate water-absorbing agent (5).
  • Example 6 Calcium stearate aqueous dispersion (manufactured by ADEKA Chemical Supply Co., Ltd .; trade name EFCODISPER C (registered trademark) / solid content 50% by weight, including surfactant) 0.6 part by weight and 6.36 parts by weight of water were mixed Then, dispersion liquid (6) was created by adding EDTMP ⁇ 5Na 0.04 part by weight.
  • a surfactant aqueous solution (6) composed of 0.01 parts by weight of polyoxyethylene alkyl ether and 2.0 parts by weight of water was prepared. Then, 2.01 parts by weight of the surfactant aqueous solution (6) was added to 100 parts by weight of the water-absorbent resin particles (B6) with stirring, and mixed for 1 minute. Thereafter, the product was transferred to a bag with a chuck, sealed, and cured at 80 ° C. for 1 hour, and then the cured product was crushed until it passed through a JIS standard sieve having an opening of 850 ⁇ m to obtain a particulate water-absorbing agent (6). . Table 1 shows various performances of the obtained particulate water-absorbing agent (6).
  • Example 7 In Example 1, instead of polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene sorbitan monostearate (manufactured by Kao Corporation; Rheodor TW-S120V (registered trademark) / solid content 100 wt%) was used, and the polyoxyethylene sorbitan was used. A surfactant aqueous solution (7) comprising 0.1 part by weight of monostearate and 2.0 parts by weight of water was prepared, and the surfactant aqueous solution (7) was added to 100 parts by weight of the water-absorbent resin particles (B1). Except for adding 2.1 parts by weight, the same operation as in Example 1 was performed to obtain a particulate water-absorbing agent (7). Table 1 shows various performances of the obtained particulate water-absorbing agent (7).
  • Example 8 In Example 7, the surfactant aqueous solution (8) was prepared by changing the amount of polyoxyethylene sorbitan monostearate to 0.05 parts by weight, and 100 parts by weight of the water absorbent resin particles (B1) Except for adding 2.05 parts by weight of aqueous surfactant solution (8), the same operation as in Example 7 was performed to obtain a particulate water-absorbing agent (8). Table 1 shows various performances of the obtained particulate water-absorbing agent (8).
  • Example 9 In Example 7, the surfactant aqueous solution (9) was prepared by changing the amount of polyoxyethylene sorbitan monostearate to 0.01 parts by weight, and the water-absorbent resin particles (B1) 100 parts by weight A particulate water-absorbing agent (9) was obtained in the same manner as in Example 7 except that 2.01 parts by weight of the aqueous surfactant solution (9) was added. Table 1 shows various performances of the obtained particulate water-absorbing agent (9).
  • Example 10 the surfactant aqueous solution (10) was prepared by changing the amount of polyoxyethylene sorbitan monostearate to 0.005 parts by weight, and 100 parts by weight of the water absorbent resin particles (B1) A particulate water-absorbing agent (10) was obtained in the same manner as in Example 7, except that 2.005 parts by weight of the surfactant aqueous solution (10) was added. Table 1 shows various performances of the obtained particulate water-absorbing agent (10).
  • Example 11 In Example 1, instead of polyoxyethylene alkyl ether, sodium polyoxyethylene lauryl sulfate (manufactured by Kao Corporation; Emar 20C / solid content 25% by weight) was used, and 0.4 part by weight of sodium polyoxyethylene lauryl sulfate was used. And a surfactant aqueous solution (11) composed of 1.7 parts by weight of water and 2.1 parts by weight (substantially added) of the surfactant aqueous solution (11) with respect to 100 parts by weight of the water-absorbent resin particles (B1).
  • a surfactant aqueous solution (11) composed of 1.7 parts by weight of water and 2.1 parts by weight (substantially added) of the surfactant aqueous solution (11) with respect to 100 parts by weight of the water-absorbent resin particles (B1).
  • Amount sodium polyoxyethylene lauryl sulfate 0.1 parts by weight, water 2 parts by weight) was added in the same manner as in Example 1 to obtain a particulate water-absorbing agent (11).
  • Table 1 shows various performances of the obtained particulate water-absorbing agent (11).
  • Example 12 In Example 11, a surfactant aqueous solution (12) comprising 0.04 parts by weight of sodium polyoxyethylene lauryl sulfate and 1.97 parts by weight of water was prepared by changing the amount of sodium polyoxyethylene lauryl sulfate and water.
  • the surfactant aqueous solution (12) is 2.01 parts by weight per 100 parts by weight of the water-absorbent resin particles (B1) (substantially added amount: 0.01 parts by weight of sodium polyoxyethylene lauryl sulfate, 2 parts by weight of water). Except that was added, the same operation as in Example 11 was performed to obtain a particulate water-absorbing agent (12). Table 1 shows various performances of the obtained particulate water-absorbing agent (12).
  • Example 13 an aqueous surfactant solution (13) comprising 0.02 parts by weight of polyoxyethylene sodium lauryl sulfate and 1.985 parts by weight of water was prepared by changing the amount of sodium polyoxyethylene lauryl sulfate and water.
  • the surfactant aqueous solution (13) is 2.005 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the water-absorbent resin particles (B1) (substantially added amount: 0.005 parts by weight of sodium polyoxyethylene lauryl sulfate, 2 parts by weight of water). Except that was added, the same operation as in Example 11 was performed to obtain a particulate water-absorbing agent (13). Table 1 shows various performances of the obtained particulate water-absorbing agent (13).
  • Example 14 In Example 1, sodium lauryl sulfate (manufactured by Kao Corporation; Emar 2F paste / solid content 30% by weight) was used instead of polyoxyethylene alkyl ether, 0.33 part by weight of sodium lauryl sulfate and 1.77 of water. A surfactant aqueous solution (14) consisting of parts by weight was prepared, and 2.1 parts by weight of the surfactant aqueous solution (14) (substantial addition amount: sodium lauryl sulfate) per 100 parts by weight of the water-absorbent resin particles (B1). Except for the addition of 0.1 part by weight and 2 parts by weight of water, the same operation as in Example 1 was performed to obtain a particulate water-absorbing agent (14). Table 1 shows various performances of the obtained particulate water-absorbing agent (14).
  • Example 15 In Example 1, instead of polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl ether sulfosuccinic acid half ester salt (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd .; Softanol MES-3 / solid content 35% by weight) was used. A surfactant aqueous solution (15) composed of 0.29 parts by weight of ether sulfosuccinic acid half ester salt and 1.81 parts by weight of water was prepared, and the surfactant aqueous solution was added to 100 parts by weight of the water absorbent resin particles (B1).
  • Example 2 The same operation as in Example 1 was performed except that 2.1 parts by weight (substantial addition amount: 0.1 part by weight of polyoxyethylene alkyl ether sulfosuccinic acid half ester salt, 2 parts by weight of water) was added. And a particulate water-absorbing agent (15) was obtained. Table 1 shows various performances of the obtained particulate water-absorbing agent (15).
  • Example 16 In Example 1, instead of polyoxyethylene alkyl ether, lauryl betaine (manufactured by Kao Corporation; Amphital 20BS / solid content 31% by weight) was used, and from 0.32 parts by weight of the lauryl betaine and 1.78 parts by weight of water. A surfactant aqueous solution (16) is prepared, and 2.1 parts by weight of the surfactant aqueous solution (16) (substantially added amount: 0.1% by weight of lauryl betaine) with respect to 100 parts by weight of the water-absorbent resin particles (B1). Except for the addition of 2 parts by weight of water), the same operation as in Example 1 was performed to obtain a particulate water-absorbing agent (16). Table 1 shows various performances of the obtained particulate water-absorbing agent (16).
  • Example 17 The same operation as in Example 12 was performed to prepare a surfactant aqueous solution (12).
  • the dispersion (1) containing the zinc stearate aqueous dispersion was added to the water-absorbent resin particles (A1), mixed for 1 minute, and then transferred to a bag with a chuck without performing a curing operation.
  • a particulate water-absorbing agent (17) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the surfactant aqueous solution (12) was added to the mixture.
  • Table 1 shows various performances of the obtained particulate water-absorbing agent (17).
  • Example 18 Zinc stearate aqueous dispersion (manufactured by ADEKA Chemical Supply Co., Ltd .; trade name FPCODISPER ZD (registered trademark) / solid content 42.5% by weight, including surfactant) 0.353 parts by weight and water 6.725 parts by weight After mixing, 0.04 part by weight of EDTMP ⁇ 5Na was added to prepare a dispersion (18).
  • a surfactant aqueous solution (18) composed of 0.4 parts by weight of sodium polyoxyethylene lauryl sulfate (manufactured by Kao Corporation; Emar 20C / solid content 25% by weight) and 1.867 parts by weight of water was prepared to absorb water.
  • a surfactant aqueous solution (18) is stirred. And added for 1 minute. Thereafter, the product was transferred to a bag with a chuck, sealed, and cured at 80 ° C.
  • Example 19 In Example 1, the water-absorbent resin particles (A3) obtained in Production Example 3 were used in place of the water-absorbent resin particles (A1) obtained in Production Example 1, and the same operations as in Example 1 were performed. Operation was performed to obtain a particulate water-absorbing agent (19). Table 1 shows various performances of the obtained particulate water-absorbing agent (19).
  • Example 20 In Example 1, the water-absorbent resin particles (A5) obtained in Production Example 5 were used in place of the water-absorbent resin particles (A1) obtained in Production Example 1, and the same operations as in Example 1 were used. Operation was performed to obtain a particulate water-absorbing agent (20). Table 1 shows various performances of the obtained particulate water-absorbing agent (20).
  • Example 21 A mixed solution (21) of 0.5 parts by weight of epoxy-modified silicone (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .; KF101) and 4.5 parts by weight of methanol was prepared.
  • a dispersion liquid (21) composed of 0.04 parts by weight of diethylenetriaminepentaacetic acid pentasodium, 0.05 parts by weight of polyoxyethylene alkyl ether and 2.91 parts by weight of water was prepared.
  • Example 22 In Example 21, the same operation as in Example 21 was performed except that a mixed solution (22) was prepared using amino-modified silicone (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .; KF808) instead of epoxy-modified silicone. While obtaining the water absorbing resin particle (B22), the particulate water-absorbing agent (22) was obtained. Table 1 shows various performances of the obtained particulate water-absorbing agent (22).
  • Example 23 To 100 parts by weight of the water-absorbent resin particles (A1) obtained in Production Example 1, 1.0 part by weight of a polyethylene emulsion (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc .; Chemipearl WP100) was added with stirring and mixed for 1 minute. After that, it was transferred to a bag with a chuck (produced by Nihon Co., Ltd .; Unipack (registered trademark)), sealed, cured at 80 ° C. for 1 hour, and then cured until it passed through a JIS standard sieve having an opening of 850 ⁇ m. The product was pulverized (sized) to obtain water-absorbing resin particles (B23).
  • a polyethylene emulsion manufactured by Mitsui Chemicals, Inc .; Chemipearl WP100
  • Example 21 With respect to 100 parts by weight of the water-absorbent resin particles (B23), 3.0 parts by weight of the dispersion (21) prepared in Example 21 was added with stirring and cured at 80 ° C. for 1 hour. The cured product was pulverized until it passed through a JIS standard sieve having an opening of 850 ⁇ m to obtain a particulate water-absorbing agent (23). Table 1 shows various performances of the obtained particulate water-absorbing agent (23).
  • Example 24 In Production Example 4, after 60 minutes from the start of polymerization, 15.4 g of magnesium stearate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to the hydrogel crosslinked polymer (a4) and mixed for 1 minute in the reactor. Except having done, operation similar to operation of manufacture example 4 was performed, and the water absorbing resin particle (B24) was obtained. In Patent Document 11, mixing of magnesium stearate into a gel is described.
  • Example 25 In Example 24, except that 57.75 g of sucrose stearate (manufactured by Mitsubishi Chemical Foods, Inc .; S770) was added instead of magnesium stearate, the same operation as in Example 24 was performed, and particulate water absorption Agent (25) was obtained. Table 1 shows various performances of the obtained particulate water-absorbing agent (25).
  • Example 26 In Example 24, except that 57.75 g of palmitic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added instead of magnesium stearate, the same operation as in Example 24 was performed, and the particulate water absorbing agent (26) Got. Table 1 shows various performances of the obtained particulate water-absorbing agent (26).
  • Example 27 Zinc stearate aqueous dispersion (manufactured by ADEKA Chemical Supply Co., Ltd .; trade name: EFCODISPER ZD (registered trademark) / solid content 42.5% by weight, including surfactant) 0.71 part by weight and water 6.29 parts by weight Parts were mixed to prepare dispersion (27).
  • EFCODISPER ZD registered trademark
  • Comparative Example 1 Except not using a zinc stearate aqueous dispersion, operation similar to the operation of Example 1 was performed, and the comparison dispersion liquid (1) was created. That is, the comparative dispersion liquid (1) consists of 0.04 parts by weight of EDTMP ⁇ 5Na and 6.96 parts by weight of water.
  • the comparative dispersion liquid (1) was added to 100 parts by weight of the water-absorbent resin particles (A1) obtained in Production Example 1, and mixed for 1 minute. After that, it was transferred to a bag with a chuck, sealed, and cured at 80 ° C. for 1 hour, and then the cured product was crushed until it passed through a JIS standard sieve having an opening of 850 ⁇ m to obtain a comparative particulate water-absorbing agent (1). It was.
  • Table 2 shows various performances of the obtained comparative particulate water-absorbing agent (1).
  • Example 2 shows various performances of the obtained comparative particulate water-absorbing agent (2).
  • Example 4 In Example 1, instead of preparing the surfactant aqueous solution (1), a comparative aqueous solution (4) comprising 0.1 part by weight of aluminum sulfate.16 hydrate and 2.0 parts by weight of water was prepared. Then, a comparative particulate water-absorbing agent was obtained by performing the same operation as in Example 1 except that 2.1 parts by weight of the comparative aqueous solution (4) was added to 100 parts by weight of the water-absorbing resin particles (B1). (4) was obtained. Table 2 shows various performances of the obtained comparative particulate water-absorbing agent (4).
  • Comparative Example 5 Comparative example corresponding to PCT / JP2010 / 66957, which is a prior application disclosing simultaneous addition of metal soap and surfactant in an aqueous dispersion, that is, comparison corresponding to simultaneous addition of metal soap and surfactant Examples (Comparative Examples 5 to 8) are shown below.
  • Example 2 instead of preparing the surfactant aqueous solution (1) in Example 1, after mixing 2.353 parts by weight of a zinc stearate aqueous dispersion and 4.207 parts by weight of water, 0.04 parts by weight of EDTMP ⁇ 5Na. Then, 0.4 part by weight of sodium polyoxyethylene lauryl sulfate (manufactured by Kao Corporation; Emar 20C / solid content 25% by weight) was added to prepare a comparative dispersion (5).
  • sodium polyoxyethylene lauryl sulfate manufactured by Kao Corporation; Emar 20C / solid content 25% by weight
  • Example 1 except that 1.0 part by weight of zinc stearate, 0.04 part by weight of EDTMP ⁇ 5Na, 0.1 part by weight of sodium polyoxyethylene lauryl sulfate, 5.86 parts by weight of water) was added with stirring. The same operation as that of No. 1 was performed to obtain a comparative particulate water-absorbing agent (5). Table 2 shows various performances of the obtained comparative particulate water-absorbing agent (5).
  • Comparative Example 6 In Comparative Example 5, instead of preparing the comparative dispersion (5), 0.706 parts by weight of zinc stearate aqueous dispersion and 6.134 parts by weight of water were mixed, and then 0.04 part by weight of EDTMP ⁇ 5Na and polyoxy Comparative dispersion (6) was prepared by adding 0.12 parts by weight of sodium ethylene lauryl sulfate.
  • Comparative Example 7 In Comparative Example 5, instead of preparing the comparative dispersion liquid (5), 0.706 parts by weight of zinc stearate aqueous dispersion and 6.214 parts by weight of water were mixed, and then 0.04 part by weight of EDTMP ⁇ 5Na and polyoxy Comparative dispersion (7) was prepared by adding 0.04 part by weight of sodium ethylene lauryl sulfate.
  • Comparative Example 8 In Comparative Example 5, instead of preparing the comparative dispersion liquid (5), 0.706 parts by weight of zinc stearate aqueous dispersion and 6.214 parts by weight of water were mixed, and then 0.04 part by weight of EDTMP ⁇ 5Na and polyoxy Comparative dispersion (8) was prepared by adding 0.02 part by weight of sodium ethylene lauryl sulfate.
  • Comparative Example 11 In Comparative Example 10, the same operation as in Comparative Example 10 was performed except that the water absorbent resin particles (A5) obtained in Production Example 5 were used in place of the water absorbent resin particles (A1), and the comparative particulate form A water absorbing agent (11) was obtained. Table 2 shows various performances of the obtained comparative particulate water-absorbing agent (11).
  • Example 23 The water absorbent resin particles (B23) in Example 23, that is, the water absorbent resin particles (B23) before adding the dispersion liquid (21) were used as the comparative particulate water absorbing agent (12).
  • Table 2 shows various performances of the comparative particulate water-absorbing agent (12).
  • the water absorbent resin particles (B24) in Example 24, that is, the water absorbent resin particles (B24) before adding the dispersion liquid (21) were used as the comparative particulate water absorbing agent (13).
  • Table 2 shows various performances of the comparative particulate water-absorbing agent (13).
  • Examples 1 to 23 of the present invention (any one of zinc stearate, calcium stearate, modified silicone, magnesium stearate, sucrose stearate, palmitic acid, polyethylene emulsion)
  • the particulate water-absorbing agents (1) to (23) related to the addition of a surfactant have a high moisture absorption fluidity after impact test and a high 20% by weight saline vertical absorption index. Therefore, it can be seen that the balance between the handleability and the absorption performance of the powder is excellent. That is, it can be seen that an excellent particulate absorbent can be obtained by the production method of the present invention. Further, in Examples 24 to 26, an excellent water-absorbing agent not described in Patent Document 11 is obtained by the production method according to the present invention even though the hydrophobic substance described in Patent Document 11 is used. It can be seen that it can be provided.
  • the comparative particulate water absorbing agent (4) of Comparative Example 4 (added with zinc stearate and aluminum sulfate) to which no surfactant is added has a low 20 wt% saline vertical absorption index. It turns out that the manufacturing method of this invention added later is effective.
  • the type of the surfactant may be either nonionic (Examples 1 to 10) or ionic (Examples 11 to 17).
  • the structure of the surfactant is that the particulate water-absorbing agent (14) of Example 14 (added sodium lauryl sulfate) is better than the particulate water-absorbing agent (11) of Example 11 (added sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate). Since the 20% by weight saline vertical absorption index is lower, it can be seen that a structure having polyoxyethylene units is more preferable.
  • Example 19 it can be seen that an increase in the amount of passing through 150 ⁇ m passing through a JIS standard sieve having an opening of 150 ⁇ m (for example, more than 5%) adversely affects the blocking rate and the 20 wt% saline vertical absorption index. . Furthermore, it can be seen from the results of Example 20 that a decrease in moisture content (for example, less than 5%) adversely affects the powdering rate.
  • the addition amount of the surfactant is 0.01 to 0.05 parts by weight, which has a large effect of improving the 20 wt% saline vertical absorption index with respect to 100 parts by weight of the water absorbent resin particles. It can be seen that the degree is preferred. It can also be seen that even if the addition amount is more than 0.1 parts by weight, it is difficult to obtain a further improvement effect of the 20 wt% saline vertical absorption index.
  • Comparative Example 5 if the amount of zinc stearate used is increased, even when zinc stearate and a surfactant are added at the same time, the comparative particulate form is excellent in hygroscopic fluidity and 20 wt% saline vertical absorption index. Although the water-absorbing agent (5) can be obtained, excessive addition of zinc stearate is required, resulting in a problem that the production cost is increased and a large amount of zinc stearate is peeled off from the water-absorbent resin.
  • Example 3 As shown in Table 3, from the comparison between Example 3 and Comparative Example 9, the increase amount (%) of the deteriorated soluble component and the increase rate (%) of the deteriorated soluble component are controlled to be low by using the chelating agent. It can be seen that deterioration due to urine is substantially not observed (excellent urine resistance).
  • Example 28 Using the particulate water-absorbing agent (3) obtained in Example 3, the evaluation test using the water-absorbing sheet described in the above (5-11) was conducted. The results are shown in Table 5.
  • Comparative Example 14 Using the comparative particulate water-absorbing agent (2) obtained in Comparative Example 2, the evaluation test using the water-absorbing sheet described in the above (5-11) was conducted. The results are shown in Table 5.
  • the particulate water-absorbing agent (Example 3) of the present invention has a 20% by weight normal saline absorption index higher than that of the comparative particulate water-absorbing agent (2).
  • CRC non-pressurized water absorption capacity
  • AAP pressurized water absorption capacity
  • Example 29 In the evaluation of the above (5-9) moisture absorption fluidity (moisture absorption blocking rate) using the particulate water-absorbing agents (1) to (16) obtained in Examples 1 to 16, P / The shaking time on the S tester was changed to 0 minutes, 10 minutes, and 30 minutes. However, at any shaking time, the moisture absorption blocking rate was 0% and was stable.
  • the particulate water-absorbing agent maintains a stable moisture absorption blocking rate and can be widely used regardless of the change (large or small) and the presence or absence of process damage.
  • Comparative Example 15 0.3 part by weight of silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd .; Aerosil 200CF-5) obtained in Comparative Example 3 corresponding to Patent Documents 1 to 4 in which a technique for adding water-insoluble inorganic fine particles to a water-absorbent resin was disclosed Using the comparative particulate water-absorbing agent (3) to which was added, a test similar to the test of Example 20 was performed, and the shaking time was changed to 0 minutes, 10 minutes, and 30 minutes. Then, with an increase in shaking time (corresponding to an increase in process damage), the moisture absorption blocking rate deteriorated to 0%, 50%, and 90%.
  • the method for producing a particulate water-absorbing agent according to the present invention is suitable for producing a particulate water-absorbing agent mainly composed of a water-absorbing resin having high physical properties.
  • the particulate water-absorbing agent according to the present invention is not limited to sanitary materials, but is used for various applications such as civil engineering / architectural water-stopping materials, warmers for cairo, and water-stopping materials for cables.
  • the particulate water-absorbing agent according to the present invention is particularly preferably used for sheet-like or tape-like applications, and can be widely used in various industries.

Abstract

 粉体での取り扱い性に優れた粒子状吸水剤を提供すると共に、広範囲の塩濃度における高い吸収性能を有した多用途に好適な粒子状吸水剤を提供する。粒子状吸水剤は、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂を主成分とし、当該吸水性樹脂に対して長鎖アルキル化合物、有機ポリシロキサン、有機高分子化合物から選ばれる水不溶性或いは水難溶性の化合物を0.001~5重量%(但し、長鎖アルキル化合物が金属石鹸に該当する場合は、0.001重量%以上、1.0重量%未満)含む粒子状吸水剤であって、衝撃試験後の吸湿ブロッキング率が0~30重量%であり、かつ、20重量%食塩水垂直吸収指数が1.5~10.0[g/g]である。

Description

粒子状吸水剤およびその製造方法
 本発明は、衛生材料に限らず、例えば土木・建築用止水材、カイロ用保水材、ケーブル用止水材等の各種用途に供される、特にシート状或いはテープ状の用途に好ましく用いられる粒子状吸水剤およびその製造方法に関するものである。
 従来、吸水性樹脂は、例えばトンネル工事における地中からの漏水防止や海底ケーブルのシース劣化によるシース内部への海水浸入防止を目的とする材料、紙オムツや生理用ナプキン、失禁パッド等の尿や血液等の体液を吸収する材料等の吸水剤として、幅広く利用されている。
 これら分野で吸水性樹脂は、粉末状、ゲル状、シート状、フィルム状、繊維状等の多くの形状での使用が提案されており、粉末状の吸水性樹脂が粒子状吸水剤として多く使用されている。係る粒子状吸水剤は、そのまま粉末状で緑化保水材、廃液固化材、セメント減水材、芳香ゲル、インテリア用ゲル、吸湿材、土嚢等の各種用途に使用される。一方、紙オムツや生理用ナプキン等の衛生材料、止水テープ、使い捨てカイロ等では、他の基材(例えば、パルプや不織布)と複合化されたり、固定化されたりすることによって、テープ状、シート状等に加工して用いられている。
 近年、吸水性樹脂の使用量の増加に伴って、吸水性樹脂をテープ状やシート状に加工する速度(単位時間当たりの生産量)も飛躍的に増大する傾向にあり、よって、従来、吸水性樹脂に求められてきた吸水性能(例えば、無加圧下吸水倍率、加圧下吸水倍率、吸水速度、通液性等)に加えて、吸収性物品を製造する工程での粉体の取り扱い性に関する性能(乾燥時および吸湿時の粉体流動性)の向上も非常に重視されている。
 そこで、吸水性樹脂の粉体流動性を改善するために、吸水性樹脂に非晶質二酸化ケイ素やカオリン等の水不溶性無機化合物等を添加する技術が開示されている(特許文献1~4)。ところが、これらの技術は吸水剤の加圧下吸水性能(例えば、0.9重量%食塩水への荷重20~50[g/cm]での吸収)を低下させるという問題を有している。また、粉体流動性(Anti-Caking)を改善するために、ポリシロキサン、金属石鹸、特定の界面活性剤等を吸水性樹脂表面に被覆する技術(特許文献5~15)も提案され、特に特許文献9に記載の金属石鹸では粉体流動性および加圧下吸水性能(例えば、0.9重量%食塩水への荷重20~50[g/cm]での吸収)を維持した粒子状吸水剤を提供できることが知られている。
 従来、吸水性樹脂の基本性能として、加圧下吸水倍率が高いことが望まれており、加圧下吸水倍率を規定した多くのパラメーター特許が提案されている。加圧下吸水倍率の測定においては、吸水性樹脂の用途の主流が紙オムツであったため、その被吸収液として生理食塩水(例えば0.9重量%前後の食塩水)や各種組成の人工尿が用いられている。そして、主に吸水倍率が評価され、その坪量(測定時の単位面積当たりの吸水性樹脂量)も主に紙オムツ程度の坪量で評価されている。これら吸水性樹脂の測定法はJIS(日本工業規格)やEDANA(後述する)でも規定(非特許文献1~5)されており、やはり生理食塩水での評価が中心である。
 さらに、人工尿や生理食塩水で吸収挙動が規定される多くのパラメーターも知られており、例えば、特許文献16には、加圧下吸水倍率、残存モノマー、水可溶分、発泡の孔径に優れた吸水性樹脂が開示されている。
 特許文献17には、加圧下吸収指数(PAI)と共に水可溶分が16重量%以下と優れた吸水性樹脂が開示されている。特許文献18には、1分間での水可溶性成分が1重量%以下の吸水性樹脂であって、加圧下吸水倍率および上下ゲル層の吸収効率の高い吸水性樹脂が開示されている。特許文献19には、吸水倍率、加圧下垂直吸収倍率に優れ、可溶分4重量%以下の吸水性樹脂が開示されている。特許文献20には、無加圧下吸水倍率、加圧下吸水倍率、20分後膨潤圧力、水可溶分(3.5~10重量%)、最大再湿潤量に優れた吸水性樹脂が開示されている。
 特許文献21には、吸収剤組成物が60分間かけて吸収していく生理食塩水の重量を経時的に測定することで求められ、単位時間当たりの最大吸収量を示す拡散吸収指数が1.5[g/g/min]以上である吸収剤組成物が開示されている。特許文献22には、吸収開始から60分後の拡散吸収倍率が25[g/g]以上であり、かつ水可溶分が0を超え、7重量%以下である吸水剤が開示されている。特許文献23には、吸収倍率、ゲル強度、水可溶分、吸水速度の3つに優れた吸水性樹脂が開示されている。特許文献24には、未中和アクリル酸を重合して後中和することで得られる、加圧下吸水倍率20[g/g]以上の水可溶分の少ない吸水性樹脂が開示されている。
 特許文献25では輸送値(TW)が少なくとも15000cms等を規定した吸水性樹脂が開示されている。特許文献26では少なくとも12[g/g]の垂直吸収等を規定した吸水性樹脂が開示されている。特許文献27ではCAUL(Column Absorbency Under Load)が約10[g/g]以上の吸水性樹脂が開示されている。
 特許文献11には、疎水性物質を単量体ないしゲルに混合することで、膨潤容積が5mlに達するまでの時間(t1)と、膨潤容積が40mlに達するまで時間(t2)との比(t2/t1)が5~20である吸収性樹脂が開示されている。
 しかし、これら非特許文献1~5や特許文献11、16~27等、多くの吸水性能がパラメーターで規定、特に、生理食塩水や人工尿での加圧下吸水倍率が提案されているにも関わらず、いまだ、粉体流動性に優れた粒子状吸水剤であって、テープ状やシート状に加工した吸水性樹脂では、実使用時には十分な物性を発揮しないのが実情である。
特開昭59-80459号公報 特開2000-093792号公報 特開2001-137704号公報 国際公開第2000/010619号パンフレット 国際公開第95/033558号パンフレット 特開2003-082250号公報 国際公開第2002/034384号パンフレット 国際公開第97/37695号パンフレット 欧州特許公開1592750号 特開昭61-58658号公報 国際公開第2010/073658号パンフレット 特開2010-065107号公報 特開平6-220227号公報 特開平8-027278号公報 国際公開第2005/075070号パンフレット 米国特許第5985944号明細書 米国特許第5601542号明細書 米国特許第6127454号明細書 米国特許第6602950号明細書 米国特許第6060557号明細書 米国特許第5797893号明細書 米国特許第5760080号明細書 米国特許第4666975号明細書 米国特許第6187872号明細書 米国特許第7759422号明細書 米国特許第6297335号明細書 米国特許第7838721号明細書
日本工業規格(JIS)K7223-1996 日本工業規格(JIS)K7224-1996 ERT441.2-02(2002) ERT442.2-02(2002) ERT470.2-02(2002)
 本発明が解決しようとする課題は、粉体での取り扱い性に優れた粒子状吸水剤を提供すると共に、広範囲の塩濃度における高い吸収性能を有し、多用途に使用することができる、好適な粒子状吸水剤を提供することにある。
 係る問題を検討した本発明者らは、粉体流動性に優れた粒子状吸水剤であって、シート状やテープ状での実使用時に優れた粒子状吸水剤を求めるべく検討した結果、特に特許文献9に記載の金属石鹸では流動性および加圧下吸水性能(例えば0.9重量%食塩水への荷重20~50[g/cm]での吸収)を維持した粒子状吸水剤を提供することができるにもかかわらず、これらの技術も吸水性性能、特に土木・建築用止水材、ケーブル用止水材等で求められる高い塩濃度での吸収性能を低下させるという問題を見出した。
 そして、上記非特許文献1~5や上記特許文献1~27等において、従来、0.9重量%食塩水や人工尿で評価されてきた吸水性樹脂や、加圧下吸水倍率が紙オムツに準じた坪量(単位面積当たりの吸水性樹脂量)で評価されてきた吸水性樹脂について、特許文献5~15では粉体流動性改善と吸水性能の維持、特に特許文献9に記載の金属石鹸では流動性および加圧下吸水性能(例えば0.9重量%食塩水への荷重20~50[g/cm]での吸収)を維持した粒子状吸水剤が提案されている。
 しかし、特許文献1~27を含め、係る従来技術において、何ら着目されてこなかった超高濃度塩水(特に20重量%食塩水)での吸水倍率が極端に低下しており、超高坪量(後述する坪量の約6.2倍の坪量等)での加圧下吸水倍率も極端に低下する事実を見出した。そして、粉体流動性に加えて、従来何ら着目されてこなかった、超高濃度塩水(特に20重量%食塩水)や超高坪量での加圧下吸水倍率がシート状やテープ状での実使用時に重要であることを見出した。
 また、吸湿ブロッキング率(Anti-Caking)が重要であることは上記特許文献1~4や特許文献9でも知られているものの、本発明者らは、製造後に低い吸湿ブロッキング率(高いAnti-Caking)の吸水性樹脂であっても、実使用時に吸湿ブロッキング率が上昇する事実を見出した。そして、従来の吸湿ブロッキング率の評価では実使用時に十分な効果を示さず、係る原因が吸水性樹脂粉末の搬送(例えば、空気輸送等の各種搬送機)によって、各種Anti-Caking剤の剥離等が起り、吸湿ブロッキング率が上昇することを見出した。そして、従来の吸湿ブロッキング率の評価に替わって、(搬送をモデルとした)衝撃試験後の吸湿ブロッキング率が実使用に重要であることを見出した。
 上記課題を解決するため、本発明者らが鋭意検討した結果、長鎖アルキル化合物、有機ポリシロキサン、有機高分子化合物から選ばれる水不溶性或いは水難溶性化合物、特に水不溶性或いは水難溶性の長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンを含む粒子状吸水剤であって、特定の吸湿ブロッキング率、かつ、20重量%食塩水垂直吸収指数を特定範囲に制御することで、シート状やテープ状での実使用に優れた吸水剤となり、上記課題が解決できることを見出した。
 即ち、本発明の粒子状吸水剤は、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂を主成分とし、当該吸水性樹脂に対して長鎖アルキル化合物、有機ポリシロキサン、有機高分子化合物から選ばれる水不溶性或いは水難溶性の化合物を0.001~5重量%(但し、長鎖アルキル化合物が金属石鹸に該当する場合は0.001重量%以上、1.0重量%未満)含む粒子状吸水剤であって、吸湿ブロッキング率が0~30重量%であり、かつ、20重量%食塩水垂直吸収指数が1.5~10.0[g/g]である粒子状吸水剤を提供する。
 上記課題を解決するため、本発明の粒子状吸水剤の製造方法は、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂を主成分する粒子状吸水剤の製造方法であって、アクリル酸(塩)を主成分とする単量体水溶液を重合する工程、重合工程後の乾燥前または乾燥後の吸水性樹脂に対して、長鎖アルキル化合物、有機ポリシロキサン、有機高分子化合物から選ばれる水不溶性或いは水難溶性の化合物を0.001~5重量%(但し、長鎖アルキル化合物が金属石鹸に該当する場合は0.001重量%以上、1.0重量%未満)添加する工程、当該長鎖アルキル化合物、有機ポリシロキサン、有機高分子化合物の何れか一つ以上を含む吸水性樹脂に対して、界面活性剤を添加する工程を順次含む粒子状吸水剤の製造方法を提供する。
 本発明で規定される上記粒子状吸水剤およびその製造方法によれば、吸収性物品に加工するときの重要な因子である粉体流動性に優れた粒子状吸水剤を提供することができるため、加工時のトラブルが減少し、その結果として吸収性物品の生産性を向上させることができる。さらに、多用途で吸収性能に優れた吸収性物品を製造、提供することができる。
 即ち、「粉体の取り扱い性(乾燥時および吸湿時の粉体流動性)」と「吸収性能」という相反し得る性能を同時に向上させることができる極めて優れた粒子状吸水剤およびその製造方法を提供することができる。
 本発明で得られる粒子状吸水剤を吸収性物品に使用することによって、高い生産性を維持しながら、多用途で吸収性能に優れた吸収性物品を提供することができるという効果を奏する。
図1は、界面活性剤の種類および添加量と20重量%食塩水垂直吸収指数との相関を示したグラフである。 図2は、加圧下吸水倍率および20重量%食塩水垂直吸収指数の測定装置を模式的に示す側面図である。
 以下、本発明に係る粒子状吸水剤およびその製造方法について詳しく説明する。但し、本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更、実施し得る。
 具体的には、本発明は下記実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。
 〔1〕用語の定義
 (1-1)「吸水性樹脂」
 本発明における「吸水性樹脂」とは、水膨潤性水不溶性の高分子ゲル化剤を意味する。尚、「水膨潤性」とは、ERT442.2-02で規定するCRC(無加圧下吸水倍率)が5[g/g]以上であることをいい、「水不溶性」とは、ERT470.2-02で規定するExt(水可溶分)が0~50重量%であることをいう。
 上記吸水性樹脂は、その用途に応じて適宜設計可能であり、特に限定されるものではないが、カルボキシル基を有する不飽和単量体を架橋重合させた、親水性架橋重合体であることが好ましい。また、全量(100重量%)が重合体である形態に限定されず、上記性能を維持する範囲内において、表面架橋された重合体や添加剤等を含んだ組成物であってもよい。また、本発明では、上記親水性架橋重合体を粉砕し粉末状とした吸水性樹脂であり、表面処理または表面架橋を行う前の吸水性樹脂を「吸水性樹脂粉末」または「吸水性樹脂前駆体」(別称;ベースポリマー)と称し、表面処理または表面架橋を行った後の吸水性樹脂を「吸水性樹脂粒子」と称する。さらに、本発明では各工程で得られる形状が異なる吸水性樹脂(形状として、例えば、シート状、繊維状、フィルム状、ゲル状等が挙げられる)であっても、添加剤等を含有した吸水性樹脂組成物であっても、「吸水性樹脂」と総称する。
 (1-2)「粒子状吸水剤」
 本発明における「粒子状吸水剤」とは、吸水性樹脂(特にポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂)を主成分とする水性液のゲル化剤をいう。特に本発明では、吸水性樹脂以外に、後述する長鎖アルキル化合物、有機ポリシロキサン、有機高分子化合物から選ばれる水不溶性或いは水難溶性の化合物、特に水不溶性或いは水難溶性の長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンおよび必要により水(1~20重量%、より好ましくは(3-6)に記載の範囲)を含み、好ましくはさらに後述する界面活性剤を含むゲル化剤である。
 尚、本発明に係る粒子状吸水剤に含まれる吸水性樹脂の含有量は、粒子状吸水剤全体に対して、好ましくは60~99重量%であり、より好ましくは75~99重量%であり、さらに好ましくは80~99重量%である。また、上記水性液としては、水に限らず、尿、血液、糞、廃液、湿気や蒸気、氷、水と有機溶媒および/または無機溶媒との混合物、雨水、地下水、海水、塩水等でもよく、水を含めば特に制限されるものではない。
 (1-3)「粒子」
 本発明における「粒子」とは、流動性のある粉末を指し、好ましくはERT450.2-02で規定するFlow Rate(流下速度)或いはERT420.2-02で規定するPSD(篩分級による粒度分布)が測定可能である状態の粉末をいう(尚、好適なFlow Rateの範囲は(2-2-3)にて、粒度の範囲は(3-5)にて、それぞれ後述する)。従って、上記(1-1)で説明した「吸水性樹脂粉末」等も本定義に照らせば「粒子」となるが、本発明では表面架橋の有無を区別するため、異なった表現を採用する。
 (1-4)「ポリアクリル酸(塩)」
 本発明における「ポリアクリル酸(塩)」とは、任意にグラフト成分を含み、繰り返し単位として、アクリル酸および/またはその塩(以下、アクリル酸(塩)と称する)の繰り返し単位を主成分とする重合体を意味する。
 具体的には、重合に用いられる総単量体(内部架橋剤を除く)のうち、アクリル酸(塩)を必須に50~100モル%、好ましくは70~100モル%、さらに好ましくは90~100モル%、特に好ましくは実質100モル%含む重合体をいう。また、ポリアクロニトリルやポリアクリルアミド等の鹸化物でポリアクリル酸(塩)を得てもよい。また、重合体としてポリアクリル酸塩を用いる場合は、必須に水溶性塩を含み、中和塩の主成分として一価塩が好ましく、アルカリ金属塩またはアンモニウム塩がより好ましく、アルカリ金属塩がさらに好ましく、ナトリウム塩が特に好ましい。
 (1-5)「EDANA」および「ERT」
 「EDANA」は、欧州不織布工業会(European Disposables and Nonwovens Assoiations)の略称であり、「ERT」は、欧州標準(略世界標準)である吸水性樹脂の測定方法(EDANA Recommended Test Metods)の略称である。尚、本発明においては、特に断りのない限り、ERT原本(公知文献:2002年改定)に準拠して測定している。
 (a)「CRC」(ERT441.2-02)
 「CRC」は、Centrifuge Retention Capacity(遠心分離機保持容量)の略称であり、無加圧下吸水倍率(以下、「吸水倍率」と称することもある)を意味する。具体的には、不織布袋中の0.200gの吸水性樹脂を、大過剰の0.9重量%塩化ナトリウム水溶液に対して30分間自由膨潤させた後、さらに遠心分離機で水切りした後の吸水倍率(単位;[g/g])である。
 (b)「AAP」(ERT442.2-02)
 「AAP」は、Absorption Against Pressureの略称であり、加圧下吸水倍率を意味する。具体的には、0.900gの吸水性樹脂を、0.9重量%塩化ナトリウム水溶液に対して1時間、2.06kPa(0.3psi、21[g/cm])での荷重下で膨潤させた後の吸水倍率(単位;[g/g])である。尚、ERT442.2-02では、Absorption Under Pressureと表記されているが、実質的に同一内容である。
 (c)「PSD」(ERT420.2-02)
 「PSD」は、Particle Size Distributionの略称であり、篩分級により測定される粒度分布を意味する。尚、重量平均粒子径(D50)および粒子径分布幅は欧州特許第0349240号明細書7頁25~43行に記載された「(1) Average Particle Diameter and Distribution of Particle Diameter」と同様の方法で測定する。
 (1-6)「表面処理」および「表面架橋」
 本発明における「表面処理」とは、表面架橋を含む上位概念であり、吸水性樹脂粉末(吸水性樹脂前駆体、ベースポリマー)の表面に添加剤を添加・混合する処理、被覆処理、不飽和単量体等を重合することによってコア-シェル構造を形成する処理や、表面架橋剤によって吸水性樹脂粉末の表面を架橋する処理をいう。
 例えば、吸水性樹脂粉末に無機微粒子や界面活性剤等の添加剤を添加・混合し、表面に添加剤を吸着させる処理(物理的結合)または被覆させる処理、また、下位概念として、表面架橋、即ち、吸水性樹脂粉末の表面で不飽和単量体を重合させる際の重合開始剤によるラジカル架橋や、表面での不飽和単量体の重合による吸水性樹脂表面の物理的架橋(ポリマー鎖同士の絡み)、表面架橋剤による共有結合架橋またはイオン結合架橋を行うことを「表面処理」という。
 また、本発明における「表面架橋」とは、上記表面処理のうち、表面架橋剤による共有結合架橋またはイオン結合架橋や、活性エネルギー線の照射やラジカル重合開始剤等による、吸水性樹脂粉末の表面を構成するポリマー鎖同士の架橋をいう。
 (1-7)その他
 本明細書において、範囲を示す「X~Y」は、「X以上、Y以下」であることを意味する。また、重量の単位である「t(トン)」は、「Metric ton(メトリック トン)」であることを意味し、さらに、特に注釈のない限り、「ppm」は「重量ppm」または「質量ppm」を意味する。また、本明細書において、「質量」と「重量」、「質量%」と「重量%」、および「質量部」と「重量部」は同義語であり、物性等の測定に関しては特に断りがない場合は室温(20~25℃)/相対湿度40~50%で測定する。さらに、「~酸(塩)」は「~酸および/またはその塩」を意味し、「(メタ)アクリル」は「アクリルおよび/またはメタクリル」を意味する。
 〔2〕粒子状吸水剤の製造方法
 本発明の粒子状吸水剤の製造方法は、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂を主成分とする吸水剤の製造方法であって、アクリル酸(塩)を主成分とする単量体水溶液を重合する工程、重合後の乾燥前または乾燥後の吸水性樹脂に対して長鎖アルキル化合物、有機ポリシロキサン、有機高分子化合物から選ばれる水不溶性或いは水難溶性化合物0.001~5重量%(但し金属石鹸では0.001重量%以上、1.0重量%未満)を添加する工程、長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンを含む吸水性樹脂に対して界面活性剤を添加する工程を順次含む粒子状吸水剤の製造方法を提供する。
 以下、(2-1)アクリル酸(塩)を主成分とする単量体水溶液を重合する工程、(2-2)重合後の乾燥前または乾燥後の吸水性樹脂に対して水不溶性ないし水難溶性の長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンを0.001~5重量%(但し金属石鹸では0.001重量%以上、1.0重量%未満)を添加する工程、(2-3)長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンを含む吸水性樹脂に対して界面活性剤を添加する工程を順次説明する。
 (2-1)アクリル酸(塩)を主成分とする単量体水溶液を重合する工程
 (不飽和単量体)
 本発明では課題(目的の諸物性)を解決するためにポリアクリル酸(塩)系架橋重合体の一種または二種以上(混合物)が吸水性樹脂として用いられ、単量体としてアクリル酸(塩)を主成分として用いることが好ましいが、アクリルアミドやアクリロニトリル等重合後の加水分解でポリアクリル酸を生成する単量体を使用してもよく、アクリル酸(塩)以外の単量体(以下、「他の単量体」と称する)を共重合成分として用いてもよい。また、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂は単品でもよく、中和率や粒度や架橋密度の異なる複数の吸水性樹脂を混合してもよく、必要によりポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂以外の吸水性樹脂、たとえば、ポリアミン架橋体系吸水性樹脂を併用して混合物としてもよい。
 また、上記ポリアクリル酸(塩)系架橋重合体は任意にグラフト成分を含み、好ましくは0~50重量%、より好ましくは0~40重量%を含有していてもよく、このようなグラフト重合体であっても、ポリアクリル酸(塩)系架橋重合体(ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂)と総称する。
 上記他の単量体としては、特に限定されないが、例えば、メタクリル酸、(無水)マレイン酸、フマール酸、クロトン酸、イタコン酸、ビニルスルホン酸、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリロキシアルカンスルホン酸およびそのアルカリ金属塩若しくはアンモニウム塩、N-ビニル-2-ピロリドン、N-ビニルアセトアミド、(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、イソブチレン、ラウリル(メタ)アクリレート等の水溶性または疎水性の不飽和単量体を挙げることができる。
 また、上記他の単量体の使用量は、不飽和単量体全体の総モル数に対して、0~50モル%が好ましく、0~30モル%がより好ましく、0~10モル%がさらに好ましく、0~5モル%が特に好ましい。換言すれば、主成分であるアクリル酸(塩)の使用量は、不飽和単量体全体の総モル数に対して、50~100モル%が好ましく、70~100モル%がより好ましく、90~100モル%がさらに好ましく、95~100モル%が最も好ましいが、得られる吸水性樹脂および粒子状吸水剤の吸水性能(CRC、AAP等)の観点から、実質的に100モル%が最も好ましい。
 尚、不飽和単量体(上記他の単量体を含む)として、酸基を有する単量体を用いる場合、該不飽和単量体の塩として、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩を用いればよい。これら塩のうち、得られる吸水性樹脂および粒子状吸水剤の吸水性能(CRC、AAP等)、不飽和単量体塩の工業的な入手容易性、安全性等の観点から一価塩が好ましく、特に一価金属塩、中でもナトリウム塩またはカリウム塩を用いることが好ましい。
 また、不飽和単量体としてアクリル酸(塩)を用いる場合、アクリル酸とアクリル酸塩との比率は、アクリル酸0~50モル%およびアクリル酸塩100~50モル%(但し、両者の合計は100モル%以下)が好ましく、アクリル酸10~40モル%およびアクリル酸塩90~60モル%がより好ましい。即ち、アクリル酸およびアクリル酸塩の合計量に対するアクリル酸塩のモル比である「中和率」は、50~100モル%が好ましく、60~90モル%がより好ましい。
 上記アクリル酸塩を形成するには、重合前の単量体の状態でのアクリル酸を中和する、重合途中や重合後に重合体の状態で中和する、或いは、これらの操作を併用することが挙げられる。また、アクリル酸およびアクリル酸塩を混合することで、アクリル酸(塩)を形成してもよい。
 (内部架橋剤)
 本発明における吸水性樹脂は、上記(1-1)で定義された「水膨潤性」および「水不溶性」を有していれば、その内部に架橋構造(後述の表面架橋(二次架橋)に対して内部架橋)を有していると考えられる。従って、不飽和単量体の自己架橋によっても得られるが、好ましくは不飽和単量体と内部架橋剤との共重合または反応によって得られる吸水性樹脂がよい。尚、内部架橋剤としては、一分子内に二つ以上の重合性不飽和基、または二つ以上の反応基を有する化合物が挙げられる。
 上記内部架橋剤としては、特に限定されないが、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)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、グリセリンアクリレートメタクリレート、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)アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルホスフェート、トリアリルアミン、ポリ(メタ)アリロキシアルカン、(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル、エチレングリコール、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、エチレンジアミン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ポリエチレンイミン、グリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの内部架橋剤は一種のみを用いてもよく、二種以上を併用してもよい。また、得られる吸水性樹脂および粒子状吸水剤の吸水性能等を考慮して、二つ以上の重合性不飽和基を有する内部架橋剤を重合時に用いることが好ましい。尚、上記内部架橋剤は、反応系に一括して添加してもよく、分割して添加してもよい。また、不飽和単量体の重合前若しくは重合途中、または重合後、或いは中和後に反応系に添加すればよい。
 上記内部架橋剤の使用量は、目的とする1時間可溶分や吸水倍率(CRC)等に応じて適宜決定されるが、内部架橋剤を除く上記単量体(不飽和単量体全体)に対して、0.001~2モル%が好ましく、0.005~0.5モル%がより好ましく、0.01~0.2モル%がさらに好ましく、0.03~0.15モル%が特に好ましい。上記使用量が0.001モル%未満の場合や2モル%を超える場合、得られる吸水性樹脂および粒子状吸水剤の吸水性能が十分に得られないため、好ましくない。
 (重合開始剤)
 本発明の重合工程において使用される重合開始剤は、重合形態によって適宜選択され、特に限定されないが、例えば、光分解型重合開始剤、熱分解型重合開始剤、レドックス系重合開始剤等が挙げられる。
 上記光分解型重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン誘導体、ベンジル誘導体、アセトフェノン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、アゾ化合物等が挙げられる。また、上記熱分解型重合開始剤としては、例えば、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩;過酸化水素、t-ブチルパーオキシド、メチルエチルケトンパーオキシド等の過酸化物;2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]ジヒドロクロリド等のアゾ化合物等が挙げられる。さらに、上記レドックス系重合開始剤としては、上記過硫酸塩や過酸化物に、L-アスコルビン酸や亜硫酸水素ナトリウム等の還元性化合物を併用した系等が挙げられる。また、上記光分解型重合開始剤と熱分解型重合開始剤との併用も、好ましい形態として挙げられる。
 これらの重合開始剤の使用量は、上記単量体に対して、0.001~2モル%が好ましく、0.01~0.1モル%がより好ましい。上記使用量が2モル%を超える場合、重合の制御が困難となり、また、上記使用量が0.001モル%未満の場合、残存モノマー量が増加するため、好ましくない。
 (重合方法)
 本発明における上記不飽和単量体の重合方法については、特に限定されず、実質的に無溶媒であるバルク重合や沈澱重合で行うこともできるが、得られる吸水性樹脂および粒子状吸水剤の吸水性能、さらには含水ゲル状架橋重合体の吸水性能、その他重合制御の容易性等の観点から、不飽和単量体を水溶液として重合を行う重合方法、特に、噴霧重合や液滴重合、水溶液重合、逆相懸濁重合が好ましく採用される。尚、上述した不飽和単量体には他の単量体、内部架橋剤を含むものとする。
 上記不飽和単量体を水溶液とする場合、水溶液中の単量体濃度は水溶液温度や単量体の種類によって適宜決定され、特に限定されないが、10~70重量%が好ましく、20~60重量%がより好ましい。
 上記不飽和単量体の重合は、上記重合開始剤の添加の他、紫外線や電子線、γ線等の活性エネルギー線の照射或いはこれらの併用によって開始する。尚、重合温度としては、使用する重合開始剤や活性エネルギー線の種類に応じて適宜選択すればよく、特に限定されないが、15~130℃が好ましく、20~120℃がより好ましい。上記反応温度(反応開始温度または反応ピーク温度)が上記範囲を外れると、得られる吸水性樹脂の残存モノマー量の増加や、自己架橋反応が過度に進行し、吸水性樹脂および粒子状吸水剤の吸水性能が低下するため、好ましくない。
 尚、上記逆相懸濁重合は、単量体水溶液を疎水性有機溶媒に懸濁させて重合を行う方法であり、例えば、米国特許第4093776号、同第4367323号、同第4446261号、同第4683274号、同第5244735号等に開示されている。
 また、上記水溶液重合は、分散溶媒を用いずに単量体水溶液を重合する方法であり、例えば、米国特許第4625001号、同第4873299号、同第4286082号、同第4973632号、同第4985518号、同第5124416号、同第5250640号、同第5264495号、同第5145906号、同第5380808号等や、欧州特許第0811636号、同第0955086号、同第0922717号等に開示されている。尚、水以外の溶媒を必要に応じて併用してもよく、その種類等は特に限定されない。従って、上記の不飽和単量体や重合開始剤等を上記各特許文献に開示された重合方法に適用することで、本発明の吸水性樹脂を得ることができる。
 (2-1-2)細粒化工程
 重合中或いは重合後のゲルは重合時の除熱や乾燥効率のために、必要よりニーダーやミートチョパー等で細粒化される。含水ゲルの重量平均粒子径(D50)は、0.5~4mmが好ましく、0.3~3mmがより好ましく、0.5~2mmがさらに好ましい。尚、重量平均粒子径は特開2000-63527号公報の段落〔0091〕に記載の湿式分級方法を用いて測定することができる。
 (2-1-2)乾燥工程
 本発明における乾燥方法として、目的の含水率を得ることができれば、特に限定されず、種々の方法を採用することができる。具体的には、加熱乾燥、熱風乾燥、減圧乾燥、赤外線乾燥、マイクロ波乾燥、疎水性有機溶媒での共沸脱水乾燥、高温の水蒸気を用いた高湿乾燥等が挙げられる。
 乾燥温度としては60~250℃が好ましく、100~220℃がより好ましく、120~200℃がさらに好ましい。乾燥時間は1分間~5時間、好ましくは10分間~2時間の範囲内で適宜選択すればよい。
 乾燥後の乾燥重合体の含水率(重量%)は、乾燥減量(粉末または粒子1gを180℃で3時間乾燥)から求められる。また、乾燥後の樹脂固形分(100-含水率)は80重量%以上が好ましく、85~99重量%がより好ましく、90~98重量%がさらに好ましい。
 尚、本発明における「含水率」とは、粒子状吸水剤に含まれる水分量のことをいい、粒子状吸水剤1gを180℃で3時間乾燥させた際の減量を、乾燥前の重量に対する比率(重量%)で表した数値をいう。
 (2-1-3)粉砕工程、分級工程
 上記重合工程が逆相懸濁重合の場合、重合時に粒子径の制御が行われるため、粉砕工程は任意であるが、必要に応じて、粉砕或いは凝集物の解砕(凝集をほぐす操作)を行ってもよい。また、上記重合工程が水溶液重合の場合、重合時や重合後のゲル解砕の程度によって乾燥後の粉砕工程を省略することもできるが、好ましくはさらに粉砕および分級を行う。
 つまり、上記乾燥工程で得られた乾燥重合体をそのまま吸水性樹脂粉末とすることもできるが、本発明の粒子状吸水剤を得るため、粉砕および分級を行って特定粒度に制御することが好ましい。尚、粒度制御は、粉砕、分級に限らず、重合の他、微粉回収、造粒等の各工程で適宜実施することができる。以下、粒度は標準篩(JIS Z8801-1(2000))で規定される。
 好ましい粒子径は(3-5)にて後述するので省略するが、(3-1)以降にて後述する20重量%食塩水垂直吸収指数や吸湿ブロッキング率やその他物性の向上のためにも、表面架橋前の吸水性樹脂の重量平均粒子径(D50)が250μm~450μm、粒子径150μm未満の粒子含有量が0~5重量%、および対数標準偏差(σζ)が0~0.45で、さらには(3-5)にて後述する粒度に表面架橋前から制御されていることが好ましい。分級工程は好ましくは表面架橋前に設けられ、必要により、好ましくは表面架橋後にも分級工程(第二分級工程)がさらに設けられて粒度が制御される。
 (2-1-4)表面架橋工程
 以上の各工程を経て、吸水性樹脂粉末が得られるが、その後、さらに、吸水性樹脂粉末の表面に架橋(一次架橋である前記内部架橋に対して二次架橋)処理を施して吸水性樹脂粒子とすることで、樹脂表面近傍の架橋密度が高まり、吸水性樹脂粒子および粒子状吸水剤の諸物性が、特に加圧下吸水倍率(AAP)や20重量%食塩水垂直吸収指数が改良される。即ち、本発明では好ましくは、乾燥後の吸水性樹脂にさらに表面架橋する工程を含む。また、吸水剤中の吸水性樹脂は好ましくは表面架橋されてなる。
 本発明で表面架橋を行う場合、長鎖アルキル化合物、有機ポリシロキサン、有機高分子化合物から選ばれる水不溶性或いは水難溶性の化合物、特に長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンを添加する工程の前でも後でもよく同時でもよいが、好ましくは、表面架橋する工程、長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンを添加する工程、長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンを含む吸水性樹脂に対して界面活性剤を添加する工程を順次含む。
 (表面架橋剤)
 本発明で使用される表面架橋剤は、得られる吸水性樹脂粒子および粒子状吸水剤の物性を向上させる表面架橋剤であれば、特に限定されないが、吸水性樹脂の官能基であるカルボキシル基と共有結合またはイオン結合、特に共有結合する表面架橋剤(有機表面架橋剤)が好ましく、例えば、多価アルコール化合物、エポキシ化合物、多価アミン化合物、多価アミン化合物とハロエポキシ化合物との縮合物、オキサゾリン化合物、モノオキサゾリジノン化合物、ジオキサゾリジノン化合物、ポリオキサゾリジノン化合物、多価金属塩、アルキレンカーボネート化合物等が挙げられる。尚、これらの表面架橋剤は一種または二種以上を併用してもよい。
 より具体的には、米国特許第6228930号、同第6071976号、同第6254990号等に開示されている有機表面架橋剤が挙げられる。即ち、モノエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、モノプロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、ジプロピレングリコール、2,3,4-トリメチル-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、1,4-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,2-シクロヘキサンジメタノール等の多価アルコール化合物;エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリシドール等のエポキシ化合物;エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ポリエチレンイミン、ポリアミドポリアミン等の多価アミン化合物;エピクロロヒドリン、エピブロムヒドリン、α-メチルエピクロロヒドリン等のハロエポキシ化合物;上記多価アミン化合物と上記ハロエポキシ化合物との縮合物;2-オキサゾリジノン等のオキサゾリジノン化合物;エチレンカーボネート等のアルキレンカーボネート化合物等が挙げられる。
 (イオン結合性表面架橋剤)
 また、上記有機表面架橋剤に加えて、イオン結合性表面架橋剤として、多価金属塩、ポリアミンポリマー等を使用することもできる。さらに、上記有機表面架橋剤以外に無機表面架橋剤を使用して通液性等を向上させることもできる。この場合、使用される無機表面架橋剤は、好ましくは2価以上、より好ましくは3価または4価の多価金属塩(有機塩または無機塩)若しくは水酸化物が例示できるが、多価金属塩としては、国際公開第2007/121037号、同第2008/09843号、同第2008/09842号、米国特許第7157141号、同第6605673号、同第6620889号、米国特許出願公開第2005/0288182号、同第2005/0070671号、同第2007/0106013号、同第2006/0073969号等に例示された化合物が挙げられる。より具体的には、アルミニウム、ジルコニウム等が挙げられ、乳酸アルミニウム、硫酸アルミニウム等が挙げられる。尚、無機表面架橋剤は有機表面架橋剤と同時または別途に使用される。
 また、ポリアミンポリマー、特に重量平均分子量が5000~100万程度のポリアミンポリマーを上記有機表面架橋剤と同時にまたは別途使用して、通液性等を向上させることもできる。この場合、使用されるポリアミンポリマーは、例えば、米国特許第7098284号、国際公開第2006/082188号、同第2006/082189号、同第2006/082197号、同第2006/111402号、同第2006/111403号、同第2006/111404号等に例示された化合物が挙げられる。
 (表面架橋剤の使用量)
 上記各種の表面架橋剤の中でも、吸水性樹脂粒子の諸物性を可能な限り良好とするため、共有結合性の表面架橋剤を用いることが好ましく、さらには、表面処理時の含水率低下を防止する(耐衝撃安定性を高める)ため、低温で反応するエポキシ化合物、ハロエポキシ化合物、オキサゾリジノン化合物がより好ましく、少なくともエポキシ化合物、ハロエポキシ化合物を用いることがさらに好ましい。特に好ましくは、アルキレンカーボネートないし多価アルコールが併用される。
 また、アルキレンカーボネート、多価アルコールから選ばれる脱水反応性表面架橋剤を用いる場合、高温で表面架橋、特にポリアクリル酸との脱水エステル化反応を行うため、含水率の低下がより顕著となる。そこで、表面架橋後に適宜、水を添加して後述する含水率となるように調節する。尚、脱水反応性表面架橋剤として、多価アルコールを使用する場合、炭素数として2~10の多価アルコールが好ましく、3~8の多価アルコールがより好ましく、ジオールが特に好ましい。
 上記表面架橋剤の使用量は、用いる表面架橋剤の種類や、吸水性樹脂粉末と表面架橋剤との組み合わせ等にも依存するが、好ましくは、吸水性樹脂粉末100重量部に対して、0.001~10重量部であり、より好ましくは0.01~5重量部である。
 (水および溶媒とその使用量)
 上記表面架橋処理に際しては、上記表面架橋剤と共に、水を用いることが好ましい。このときに使用される水の量は、吸水性樹脂粉末の含水率にもよるが、通常、吸水性樹脂粉末100重量部に対して、0.5~20重量部が好ましく、0.5~10重量部がより好ましい。尚、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。
 上記親水性有機溶媒(特に水溶性の有機溶媒)としては、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、イソブチルアルコール、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;ジオキサン、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-カプロラクタム、N,N-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ルホキシド類;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、テトラエチレングリコール、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-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-ヘキサンジオール、1,2-シクロヘキサンジメタノール、1,2-シクロヘキサノール、トリメチロールプロパン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ポリオキシプロピレン、オキシエチレン-オ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。尚、多価アルコールは、吸水性樹脂と反応する場合は表面架橋剤に分類され、反応しない場合は親水性有機溶媒に分類される。反応の有無については多価アルコールの残存量やエステルの増加量(IR分析等)で容易に判別することができる。
 上記親水性有機溶媒の使用量は、吸水性樹脂粉末の種類や粒径、含水率等にもよるが、吸水性樹脂粉末の固形分100重量部に対して、10重量部以下が好ましく、0.1~5重量部がより好ましい。
 (その他助剤)
 その他助剤(第三物質)として、欧州特許第0668080号明細書に示された無機酸、有機酸、ポリアミノ酸等や、後述する界面活性剤を存在させてもよい。
 吸水性樹脂粉末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、アンモニウム塩、アルカリ金属水酸化物、および、アンモニア或いはその水酸化物)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、吸水性樹脂粉末と表面架橋剤とを混合する際に共存させてもよい。
 これらの使用量は、吸水性樹脂粉末の種類や粒径等にもよるが、吸水性樹脂粉末の固形分100重量部に対して、0.005~10重量部が好ましく、0.05~5重量部がより好ましい。
 (表面架橋後の物性)
 表面架橋によって好ましくは後述するAAPの範囲に制御されるが、表面架橋工程によって2.06kPaの荷重下における加圧下吸水倍率(AAP)が20[g/g]以上に制御される。表面架橋後の好ましい無加圧下吸水倍率(CRC)は(3-11)にて後述する範囲であり、また、表面架橋後の好ましい加圧下吸水倍率(AAP)は(3-11)にて後述する範囲であり、係る範囲まで反応時間や反応温度、表面架橋剤の種類およびその使用量等を適宜調整すればよい。
 (表面架橋剤の添加方法)
 上記表面架橋剤の添加は、種々の手法で行うことができる。例えば、吸水性樹脂粉末が水溶液重合で得られる場合には、乾燥工程中または乾燥工程後の吸水性樹脂粉末に、特に上記(2-1-3)を経て粒度制御された吸水性樹脂粉末に対して、表面架橋剤を必要に応じて、水および/または親水性有機溶媒と予め混合して、吸水性樹脂粉末に滴下混合する方法が好ましく、噴霧する方法がより好ましい。噴霧される液滴の大きさは、平均液滴径として0.1~300μmが好ましく、1~200μmがより好ましい。
 上記吸水性樹脂粉末、表面架橋剤、水や親水性有機溶媒を混合する際に用いられる混合装置としては、これらの化合物を均一にかつ確実に混合するために、大きな混合力を備えている混合装置が好ましい。このような混合装置としては、例えば、円筒型混合機、二重壁円錐型混合機、高速攪拌型混合機、V字型混合機、リボン型混合機、スクリュー型混合機、双腕型ニーダー、粉砕型ニーダー、回転式混合機、気流型混合機、タービュライザー、バッチ式レディゲミキサー、連続式レディゲミキサー等が好適に用いられる。
 (加熱処理)
 上記表面架橋剤(好ましくはその水溶液)と吸水性樹脂粉末とを混合した後、好ましくは加熱処理が施される。上記加熱処理を行う際の条件は、架橋剤に応じて適宜設定され、例えば、グリシジルエーテル化合物等のエポキシ架橋剤やイオン反応性架橋剤の場合、吸水性樹脂粉末の温度または加熱処理に用いる熱媒の温度が、好ましくは60~250℃であり、より好ましくは60~150℃、さらに好ましくは80~120℃である。また、上記加熱処理の加熱時間は、好ましくは1分~2時間である。上記加熱温度と加熱時間との組み合わせの好ましい例として、180℃で0.1~1.5時間、100℃で0.1~1時間を挙げることができる。
 尚、表面架橋剤にオキサゾリジノン、アルキレンカーボネートや多価アルコール等の脱水反応性表面架橋剤を使用する場合は、吸水性樹脂粉末の温度または加熱処理に用いる熱媒の温度が、好ましくは100~250℃、より好ましくは150~250℃、さらに好ましくは170~210℃である。表面架橋剤にアルキレンカーボネートや多価アルコールを使用し、該温度範囲で加熱する場合は、表面架橋後、(3-7)にて後述する粉化率等の面から、好ましくは、(3-6)にて後述する粒子状吸水剤の含水率に調節する。
 また、吸水性樹脂粉末が逆相懸濁重合で得られる場合、重合終了後における共沸脱水の途中および/または共沸脱水終了後等の、例えば、含水ゲルの含水率が50重量%以下、好ましくは40重量%以下、より好ましくは30重量%以下(下限は好ましくは5重量%以上、さらに好ましくは10重量%以上、特に好ましくは15重量%以上)であるときに、逆相懸濁重合で用いられる疎水性有機溶媒中に上記表面架橋剤、好ましくはグリシジルエーテル化合物を分散させることにより、表面架橋された吸水性樹脂粒子を得ることができる。
 (表面架橋後の含水率)
 上述した表面架橋、特に脱水反応性表面架橋剤(脱水反応性架橋剤)や高温表面架橋(例;150~250℃)では、得られる吸水性樹脂が高物性(特に、高AAP)ではあるものの、乾燥工程後に存在する吸水性樹脂中の水や、架橋剤の溶媒として吸水性樹脂中に加えた水の殆どが除去される。このため、表面架橋反応後の吸水性樹脂の含水率は、通常0~5重量%、さらには0~3重量%、さらには0~1重量%と低くなる。そのため、一般に高吸水性と高い含水率とは両立しない。それゆえ、従来技術では高温表面架橋後に水を添加する技術も提案されているが、水を加えた場合、吸水性樹脂粒子同士の付着性が発現し、生産プロセスにおいて安定的に生産することが困難である。
 即ち、係る低い含水率の吸水性樹脂では耐衝撃安定性の問題があり、表面架橋後の吸水性樹脂に数%程度の水を添加する技術(別称;再加湿)が提案されている。しかし、水添加時に粒子間で粘着力が発生し、添加する水の量が多くなると、混合機の負荷が増大し、たびたび混合装置が停止する問題や、混合助剤(例;無機塩)の添加で、吸水性樹脂の物性(例えば、加圧下吸水倍率)が低下する問題を有している。
 係る問題を解決するために、本発明の製造方法では、長鎖アルキル化合物、有機ポリシロキサン、有機高分子化合物から選ばれる水不溶性或いは水難溶性化合物、特に脂肪酸(塩)を必須成分とし、該化合物の添加と同時または添加後に水を加えて、吸水性樹脂または粒子状吸水剤の含水率を所定範囲(好ましくは5~20重量%)に調節することができる。よって、本発明では低含水率(0~5重量%、さらには0~3重量%、さらには0~1重量%)の表面架橋された吸水性樹脂への所定量の水の添加(再加湿)でも均一な水の混合を行うことができ、(再加湿に由来する)表面架橋後の物性の低下が実質的に少ないため、好ましい。尚、該化合物の添加と同時に水を添加するとは、水分散体や水溶液の形態で添加することはもちろん、該化合物の粉体と水とをそれぞれ同時に吸水性樹脂に添加することを指す。
 (2-2)長鎖アルキル化合物、有機ポリシロキサン、有機高分子化合物から選ばれる水不溶性或いは水難溶性化合物の添加工程、特に長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンの添加工程
 本発明の製造方法では、重合後の乾燥前または乾燥後の吸水性樹脂に対して、長鎖アルキル化合物、有機ポリシロキサン、有機高分子化合物から選ばれる水不溶性或いは水難溶性化合物0.001~5重量%(但し金属石鹸では0.001重量%以上、1.0重量%未満)を添加する工程をさらに含む。
 本発明で水不溶性或いは水難溶性化合物として好ましくは、長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンが添加され、長鎖アルキル化合物としては好ましくは脂肪酸(塩)が添加される。以下、さらに詳細に説明する。
 以下、(2-2-1)~(2-2-3)等、水不溶性或いは水難溶性の有機高分子化合物の記載は必要により省略するものの、水不溶性或いは水難溶性の長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンと同様に適用することができる。また、長鎖アルキル化合物、有機ポリシロキサンにおいて、水不溶性或いは水難溶性は必須であるが、係る記載も必要により省略する。
 (2-2-1)添加方法
 上記長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサン(並びに、水不溶性或いは水難溶性有機高分子化合物、以下、省略)は、(1)温水や有機溶媒に溶解させて溶液として添加する方法、(2)粉体としてドライブレンドする方法、(3)粉体としてドライブレンドした後、融点以上に加熱して溶融固着する方法、(4)微粉体の水分散体として懸濁液で添加する方法、の四つの方法で吸水性樹脂に添加することができ、また、(5)上記長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンが常温ないし加温された状態で液状の場合には、吸水性樹脂に直接、添加する方法も採用することができ、より好ましくは下記範囲の融点やTgを有する化合物は溶融させて混合してもよい。
 尚、上記「水分散体」とは、分散安定剤を用いて水に均一に分散させた長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンであり、流動性を有する。その形態としては、例えば、スラリー状物、懸濁液状物、乳化液状物等が挙げられる。また、粘度の上限としては10000cps(25℃)程度であるが、低粘度であっても支障はなく、実質的に水と同等の粘度であればよい。
 さらに、上記長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンが水分散体状態で製造される場合には、乾燥せずにそのままの状態で、または或る程度まで濃縮或いは希釈した状態で使用することができる。これらの中でも、粉塵による作業環境の悪化や粉塵爆発の危険性が懸念されるドライブレンド法よりも、水分散体や溶液の形態で添加する方法が好ましい。但し、使用する上記長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンの形態によって、好ましい添加方法は異なる。
 (混合装置)
 本発明において、吸水性樹脂と、長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサン、キレート剤、界面活性剤(或いはそれらの溶液、分散液等)とを混合する装置としては、特に限定されないが、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、タービュライザー、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、ロールミキサー、転動式混合機、レディゲミキサー等が挙げられる。また、混合形態としては、連続式、バッチ式、または、これらの併用を採用することができるが、生産効率の観点から、連続式混合がより好ましい。
 上記混合装置としては回転式混合機が一般的であって、その回転数については、吸水性樹脂がダメージを受けない程度であればよく、特に制限されないが、5~3000rpmが好ましく、10~500rpmがより好ましく、15~300rpmがさらに好ましい。上記回転数が3000rpmを超える場合、吸水性樹脂の粉塵が発生し、吸水性能が低下するため、好ましくない。また、回転数が5rpmを下回る場合、混合性が不十分であり、目的とする吸湿流動性の向上効果が得られないため、好ましくない。
 また、混合時の吸水性樹脂の粉温は、特に制限されないが、室温~120℃が好ましく、50~100℃がより好ましく、50~80℃がさらに好ましい。上記粉温が120℃を超える場合、添加した水が蒸発し、目的とする含水率を得るために大量の水が必要となり、さらに混合装置の負荷も増大するため、好ましくない。
 また、混合時間は、特に制限されないが、1秒間~20分間が好ましく、10秒間~10分間がより好ましく、20秒間~5分間がさらに好ましい。上記混合時間が20分間を超える場合、それに見合った効果を得ることができず、逆に吸水性樹脂の粉化を促進し、微粉末量(目開き150μmの篩を通過する微細な粒子)や粉塵量が増加するため、好ましくない。
 (2-2-2)添加時期
 また、上記長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサン(並びに、水不溶性或いは水難溶性有機高分子化合物、以下、省略)の添加時期については、本発明の効果が発現する限り、吸水性樹脂または粒子状吸水剤の製造工程のどの段階でも添加することができるものの、好ましくは以下の工程(A)~工程(F)の何れか一つの工程或いは複数の工程で、さらに好ましくは以下の工程(D)、工程(E)、工程(F)の何れか一つ或いは複数の工程で添加することができる。
 工程(A);アクリル酸(塩)を主成分とする単量体水溶液を調製する工程。
 工程(B);工程(A)で得られた単量体水溶液に重合開始剤を添加するかまたは紫外線等の活性エネルギー線を照射し、単量体水溶液を架橋重合する工程。
 工程(C);工程(B)で得られた含水ゲル状架橋重合体を解砕し、必要に応じて解砕と同時または解砕後に中和する工程。
 工程(D);工程(A)~工程(C)の後、含水ゲルを乾燥し、必要に応じて粉砕、分級を経て、吸水性樹脂粉末を得る工程。
 工程(E);工程(D)で得られた吸水性樹脂粉末を表面架橋する工程。
 工程(F);工程(E)での表面架橋後に、水または水溶液を添加して造粒し、製品を得る工程。
 尚、本発明に係る粒子状吸水剤の製造方法において、重合工程および乾燥工程は必須の工程であるが、上記工程(A)~工程(F)は必ずしも必須の工程ではなく、また、これら工程以外に脱気工程、造粒工程、その他改質剤の添加工程等、他の工程があってもよい。
 (2-2-3)「硬化」および「硬化工程」
 上記添加において、吸水性樹脂に長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサン(並びに、水不溶性或いは水難溶性有機高分子化合物、以下、省略)、界面活性剤、キレート剤等を水溶液や水分散液として添加する場合、吸水性樹脂が水の作用によってWetな湿潤物となるが、その後に水が吸収されることでDryな乾燥物となる。ここで、所定時間の放置または加熱によって粒子表面が乾燥し、粒子同士が軽く凝集することを略して「硬化」または「硬化工程」と称することもある。さらに、凝集した粒子を「硬化物」と称することもある。よって、長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサン、界面活性剤、キレート剤等の添加に水を使用する場合、好ましくは所定温度で加熱(例えば40~150℃)、ないし所定時間の室温または加熱状態での放置(例えば1分~3時間)を行うことで、硬化工程を経ればよい。硬化工程での凝集(別称;造粒)によって吸水性樹脂微紛の低減も行うことができるので、好ましい。
 尚、硬化後の乾燥(Dry)吸水性樹脂粉末の流動性は、ERT450.2-02で規定されるFlow-Rateで規定することができ、軽く凝集した吸水性樹脂粉末は必要により破砕し分級することで、例えば、30[g/s]以下、さらには20[g/s]以下、さらには15[g/s]以下の吸水性樹脂粉末(粒子状吸水剤)とされることが好ましく、水分散液を添加後の湿潤状態の吸水性樹脂粉末について、係るFlow-Rateの範囲となるまで、所定時間放置または加熱(または加熱乾燥)、さらには必要により破砕し分級すればよい。
 (2-2-4)長鎖アルキル化合物、有機ポリシロキサン、有機高分子化合物から選ばれる水不溶性或いは水難溶性化合物の添加量、特に長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサン等の添加量
 本発明に係る粒子状吸水剤に含まれる長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサン(並びに、水不溶性或いは水難溶性有機高分子化合物、以下、省略)の含有量および/または吸水性樹脂に添加される添加量は、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂に対して0.001~5重量%が好ましく、0.002~3重量%がより好ましく、0.01~2重量%がさらに好ましく、0.05~1重量%(さらには0.9重量%、特に0.8重量%、特に0.6重量%)が特に好ましい。
 上記含有量および/または添加量を上記範囲内とすることで、吸湿流動性が飛躍的に向上し、かつ、造粒工程での混合機の負荷が大幅に低減されるため、好ましい。但し金属石鹸を使用する場合、(2-7)にて後述するように、効果や粉塵の面から、その上限は1.0重量%未満であることが好ましく、さらには0.9重量%以下、特に0.8重量%以下、特に0.6重量%以下であることがより好ましい。
 上記長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンを水分散体として添加する場合、添加される水の量は、吸水性樹脂に対して、3~25重量%が好ましく、3~20重量%がより好ましく、5~10重量%がさらに好ましい。さらに、脂肪酸(塩)と同時にまたは別途に添加される分散安定剤については、吸水性樹脂に対して、0.0001~1重量%が好ましく、0.0001~0.5重量%がより好ましい。即ち、本発明に係る粒子状吸水剤を、吸水性樹脂に長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンと水とを添加して得る場合、それらの好ましい添加量としては、吸水性樹脂に対して、長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンが0.001~5重量%、水が3~25重量%、分散安定剤が0.0001~1重量%である。
 さらに、上記長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンを水分散体として添加する場合、水分散体に含まれる長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンの濃度は、1~90重量%が好ましく、1~60重量%がより好ましく、1~40重量%がさらに好ましく、かつ、水分散体に含まれる分散安定剤の濃度は、0~10重量%が好ましく、0~5重量%がより好ましく、0~3重量%がさらに好ましい。
 また、上記長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンを(水)溶液として添加する場合、溶媒として水または水と有機溶剤との混合溶液が使用される。この場合、添加される水または水と有機溶剤との混合溶剤の量は、吸水性樹脂に対して、3~25重量%が好ましく、3~20重量%がより好ましく、5~10重量%がさらに好ましい。さらに、(水)溶液に含まれる脂肪酸(塩)の濃度は、1~90重量%が好ましく、1~60重量%がより好ましく、1~40重量%がさらに好ましい。尚、溶媒は必要により乾燥して除去すればよい。
 このように、長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサン、水、分散安定剤、或いは、長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンの水分散体や(水)溶液を上記範囲内で添加し、さらに後述する含水率となるように制御することで、粒子状吸水剤の耐衝撃安定性や粉化率が飛躍的に向上する。
 (2-2-5)長鎖アルキル化合物、有機ポリシロキサン、有機高分子化合物
 本発明に係る粒子状吸水剤およびその製造方法においては、長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサン或いは有機高分子化合物から選ばれる水不溶性或いは水難溶性の化合物が必須に用いられる。長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンを使用することで、(3-2)にて後述する吸湿ブロッキング率を低く制御することができる上に、従来の無機微粒子(例えばシリカ微紛末)と違い、加圧下吸水倍率(AAP)の低下も殆どないため、吸湿ブロッキング率と加圧下吸水倍率(AAP)とを両立することができる。
 以下、長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンについてさらに述べる。
 (水に不溶性または難溶性)
 本発明に係る長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサン(並びに、水不溶性或いは水難溶性有機高分子化合物、以下、省略)は、不溶性或いは難溶性であることが好ましく、脱イオン水に対する溶解度としては、例えば、20±1℃の脱イオン水1Lに対して、0~10[g/L]が好ましく、0~5[g/L]がより好ましく、さらに0~2[g/L]、さらに0~1[g/L]、さらに0~0.5[g/L]が特に好ましい。上記溶解度が10[g/L]を超える場合、尿や血液中に長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンが溶出するおそれがあるため、好ましくない。
 (長鎖アルキル)
 これらの長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサン、有機高分子化合物の中でも、90重量%以上が炭素数8~30の長鎖炭化水素鎖(長鎖アルキル)を有する化合物が好ましく、また、上記炭素数は10~25がより好ましく、12~20がさらに好ましい。上記炭素数が7以下の場合、吸湿時の粉体流動性を向上させる効果が低下するため、好ましくない。また、上記炭素数が31以上の場合、入手が困難であり、高い塩濃度での粒子状吸水剤の吸収性能が低下するおそれがあるため、好ましくない。長鎖アルキル化合物は好ましくは非高分子化合物であり、下記化合物を好適に使用することができる。
(有機ポリシロキサン)
 本発明に係る有機ポリシロキサンは、主骨格にシロキサン結合(Si-O-Si)を有する化合物の総称であり、主骨格(シリコーン鎖)は直鎖構造でも分岐構造でも環状構造でもよいが、好ましくは、直鎖構造または分岐構造の有機ポリシロキサンが使用され、より好ましくは、ジメチルシロキサン、メチルフェニルシロキサン、メチルハイドロジェンシロキサン等のように末端または側鎖(横枝)にメチル基、フェニル基等の有機基、好ましくはアルキル基、さらに好ましくはメチル基を有する有機ポリシロキサンが使用され、さらに好ましくは、別途、アルキル基以外の置換基を側鎖、片末端、両末端、側鎖および両末端に有する変性ポリシロキサンが使用される。
 置換基を導入した有機ポリシロキサンとしては、アミノ変性、モノアミン変性、ジアミン変性、エポキシ変性、脂環式エポキシ変性、カルビノール変性、メルカプト変性、カルボシル変性、アミノポリエーテル変性、エポキシポリエーテル変性、エポキシアラルキル変性等の“反応性有機基を導入した有機ポリシロキサン”;ポリエーテル変性、メトキシポリエーテル変性、アラルキル変性、フルオロアルキル変性、長鎖アルキル変性、高級脂肪酸エステル変性、高級脂肪酸アミド変性、フェノール変性、長鎖アルキル・アラルキル変性等の“非反応性有機基を導入した有機ポリシロキサン”;が挙げられる。
 尚、一般にシロキサン結合数が2000以下の直鎖構造の分子はオイルの性質を示し、シロキサン結合数が5000~10000の直鎖構造の分子はゴムの性質を示す。主モノマーの結合数が10(または20)以下の比較的低分子のものは、ポリシロキサン(polysiloxane)または単にシロキサンと呼ばれることがあるが、本発明では、主骨格にシロキサン結合(Si-O-Si)を有する化合物を総称して、有機ポリシロキサンとする。
 (官能基)
 さらに、本発明で使用される長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンの長鎖炭化水素鎖としては、特に限定されず、飽和炭化水素鎖でも不飽和炭化水素鎖でもよい。しかしながら、不飽和結合を有する長鎖炭化水素鎖を使用した場合、得られる粒子状吸水剤が貯蔵時に熱や酸化を受けてしまうと色調悪化や臭気等の問題が生じるため、飽和炭化水素鎖がより好ましい。
 上記長鎖アルキル化合物としては、炭素数が上記範囲内であることが好ましく、具体的には、飽和または不飽和の脂肪酸、脂肪族アルコール、脂肪族アミン、脂肪族アミノ酸、脂肪族アミドが好ましく、脂肪酸がより好ましい。また、酸基は塩でもよく、これらの中でも、好ましくは、長鎖アルキル化合物であり、さらには親水性官能基を有する常温で固体または液体の長鎖アルキル化合物である。即ち、本発明では長鎖アルキル化合物として、好ましくは長鎖アルキルカルボン酸やその塩ないしエステル、長鎖アルキルアミドが使用され、または、脂肪酸やその塩ないしエステル、脂肪酸アミドが使用され、さらには、脂肪酸やその塩ないしエステル、特に、脂肪酸やその塩が使用される。また、長鎖アルキル化合物は、上記炭素数で、好ましくは常温で固体であり、さらには後述する融点を有する。
 また、好ましくは、有機ポリシロキサンであり、さらには親水性官能基を有する常温で固体または液体の有機ポリシロキサンであり、より好ましくは液体の有機ポリシロキサンである。
 好ましい官能基としては、親水性官能基であり、中でも、水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、アミノ基、イミノ基、アミド基のうち少なくとも一つの親水性官能基である。
 官能基は分子内に一つでもよく、複数でもよく、或いは異なる複数の官能基を有していてもよい。非高分子化合物の場合には、分子内に好ましくは1~3個、より好ましくは1~2個、さらに好ましくは一つの官能基を有する。特に親水性官能基がカルボキシル基である、長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンが使用される。
 長鎖アルキル化合物の90重量%以上が炭素数8~30の長鎖炭化水素鎖を有する。酸基は、未中和でもよく、一価塩でもよく、多価金属塩でもよく、多価金属塩がバリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、アルミニウム塩、亜鉛塩から選ばれる一つ以上の化合物であってもよい。また、親水性官能基が酸基の一価塩、具体的には、アルカリ金属塩やアンモニウム塩であってもよい。
 (粉末または液状)
 これら化合物によって吸水性樹脂の表面がさらに被覆される。化合物は粉末として吸水性樹脂を被覆してもよく、化合物が液状または溶液である場合等は、化合物は被膜として吸水性樹脂を被覆してもよい。
 さらに課題の解決のために、上記長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンは常温で液体または固体であり、特に上記長鎖アルキル化合物の場合、常温で固体、さらには水不溶性或いは水難溶性の粉末状であることがより好ましい。これらの化合物の粒子径としては特に限定されないが、メジアン径で0を超え、100μm未満が好ましく、0.01μm以上、50μm未満がより好ましく、0.01μm以上、10μm未満がさらに好ましい。
 また、通常、上記長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンの粒子径は、吸水性樹脂の重量平均粒子径(D50)よりも小さい方が好ましい。尚、上記「メジアン径」とは、積算分布曲線の50%に相当する粒子径をいい、粒子全体を一つの集団としてその全体積を100%としたときの累積曲線を求め、累積曲線が50%となる粒子径(累積平均径)を指す。また、メジアン径の測定は、株式会社堀場製作所製のLS-920等の粒度分布測定装置を用いて、金属石鹸をメチルアルコール等の溶媒に分散させて行う。
 (融点)
 本発明に係る長鎖アルキル化合物(または有機ポリシロキサン)の融点(或いは有機高分子化合物のTg)は、20~350℃が好ましく、40~350℃がより好ましく、50~350℃がさらに好ましく、60~350℃がさらにより好ましく、70~350℃が特に好ましく、80~350℃が最も好ましい。尚、有機ポリシロキサンは常温で固体でもよいが、好ましくは常温で液体の化合物が使用される。長鎖アルキル化合物等で上記融点が20℃未満の場合、得られる粒子状吸水剤の粉体流動性が悪化して取り扱い性が低下するため、好ましくない。また、粒子状吸水剤を工業的に取り扱う場合には、粒子状吸水剤の吸湿防止のため、ホッパー、輸送配管、定量フィーダー等を加熱保温することが好ましく、30~80℃に加熱保温する。また、上記範囲の融点やTgを持つ化合物は溶融させて混合してもよい。
 (2-2-6)具体的な長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサン
 本発明では長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンとして、好ましくは、上記(2-2-4)、(2-2-5)で示される融点(或いはTg)、炭素数、官能基、粉末または液状、長鎖アルキル、水に不溶性または難溶性の化合物が使用される。当該化合物として、具体的な長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンを例示することができ、さらには、長鎖アルキル化合物としては下記(a)脂肪酸およびその塩が好ましく、また、有機ポリシロキサンとしては液状の有機ポリシロキサンが好ましい。
 以下、具体的に使用することができる長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンを例示するが、特に限定されない。
 (a)脂肪酸およびその塩
 具体的に、脂肪酸としては、オクチル酸、オクチン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、オレイン酸、ステアリン酸、牛脂肪酸、ヒマシ硬化脂肪酸等の直鎖または分枝鎖の脂肪酸;安息香酸、ナフテン酸、ナフトエ酸、ナフトキシ酢酸等の石油酸;ポリ(メタ)アクリル酸、ポリスルホン酸等の高分子酸を挙げることができる。これらの中でもオクチル酸、オクチン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、オレイン酸、ステアリン酸、牛脂肪酸、ヒマシ硬化脂肪酸等の長鎖脂肪酸が好ましく、オクチル酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸等の不飽和結合を有しない長鎖飽和脂肪酸がより好ましく、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸等の炭素数12~20の長鎖飽和脂肪酸が最も好ましい。
 本発明における上記脂肪酸(塩)の塩の種類としては、金属塩、アンモニウム塩が好ましく、2価以上の多価金属塩、アルカリ金属塩がより好ましく、2価以上の多価金属塩がさらに好ましい。上記アルカリ金属塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩が特に好ましく、ナトリウム塩が最も好ましい。また、上記2価以上の多価金属塩としては、アルカリ土類金属塩、遷移金属塩等であれば特に限定されないが、入手容易性の観点から、バリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、アルミニウム塩、亜鉛塩が好ましく、カルシウム塩、マグネシウム塩、アルミニウム塩、亜鉛塩がより好ましい。尚、本発明ではこのような脂肪酸の多価金属塩を「金属石鹸」と称することがある。
 また、上記脂肪酸塩の具体例としては、好ましくは、ミリスチン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ミリスチン酸カリウム、パルミチン酸カリウム、ラウリン酸カリウム、ステアリン酸カリウム、ラウリン酸カルシウム、ラウリン酸マグネシウム、ラウリン酸亜鉛、ラウリン酸アルミニウム、ラウリン酸バリウム、ミリスチン酸カルシウム、ミリスチン酸マグネシウム、ミリスチン酸亜鉛、ミリスチン酸アルミニウム、ミリスチン酸バリウム、パルミチン酸カルシウム、パルミチン酸マグネシウム、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸アルミニウム、パルミチン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸バリウム等が挙げられるが、これらに限定されるものではく、任意の有機酸と金属塩とを組み合わせることができる。さらに、上記脂肪酸(塩)は1種または2種以上を併用してもよい。
 また、上記脂肪酸の多価金属塩(金属石鹸)は、その一部が水酸化物等であってもよく、その構造式として、(有機酸)xMn+(OH)n-x等で表される塩構造を有していてもよい。尚、Mn+はn価の金属イオン種を示し、xは1~n(n≧2)の整数を表す。
 本発明に係る脂肪酸(塩)は、その形態として、脂肪酸であってもよく脂肪酸塩であってもよいが、好ましくは脂肪酸塩である。尚、酸基の全てが塩である必要はなく、少量の有機酸或いは過剰の塩が含まれていてもよいが、好ましくは酸基(カルボキシル基)の90モル%以上が中和された塩であり、より好ましくは95~105モル%、さらに好ましくは98~102モル%、特に好ましくは99~101モル%が中和された塩である。
 尚、上記脂肪酸(塩)の融点は、実測してもよく、或いは化学大辞典(化学大辞典編集委員会編、共立出版株式会社発行)等に記載されている値を採用してもよい。例えば、前述の化学大辞典には、ステアリン酸亜鉛;120~130℃、ステアリン酸アルミニウム;103℃、ステアリン酸カルシウム;180℃、ステアリン酸マグネシウム;200℃と記載されている。これらの脂肪酸(塩)は、本発明にとって最適な融点を有するため、好ましく適用される。さらに、脂肪酸(塩)を適宜選択することで広範囲において所望する融点に調整することも可能であるため、実際の使用にあたっては、使用温度以上の融点を有する脂肪酸(塩)を選択することが好ましい。
 (a’)脂肪酸エステル
 また、上記脂肪酸について、さらに、これらカルボン酸のエステル、特に一価ないし多価アルコールとのエステルも好適に使用することができる。具体的には、例えば、これらカルボン酸のメチルエステル、エチルエステル、ポリエチレングリコールエステル、グリセリンエステル等を使用することができる。
 (b)脂肪族アルコール
 (脂肪族2価アルコール)
 上記脂肪族2価アルコールとしては、飽和脂肪族2価アルコールである、メソ-2,3-ブタンジオール(融点34.4℃)、テトラメチルエチレングルコール(融点38℃)やその6水和物(融点46~47℃)、ヘキサメチルトリメチレングリコール(融点126~128℃)、2,2-ジメチル-1,3-ブタンジオール(融点10℃)、2,2-ジメチル-1,3-ペンタンジオール(融点60~63℃)、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール(融点52℃)、1,4-ブタンジオール(融点19℃)、2,5-ヘキサンジオール(融点43~44℃)、1,6-ヘキサンジオール(融点42℃)、1,8-オクタンジオール(融点60℃)、1,9-ノナンジオール(融点45℃)、1,10-デカンジオール(融点72~74℃)、1,11-ウンデカンジオール(融点62~62.5℃)、1,12-ドデカンジオール(融点79~79.5℃)、1,13-トリデカンジオール(融点76.4~76.6℃)、1,14-テトラデカンジオール(融点83~85℃)、1,12-オクタデカンジオール(融点66~67℃)、1,18-オクタデカンジオール(融点96~98℃)等が挙げられる。
 (不飽和グリコール)
 上記不飽和グリコールとしては、cis-2,5-ジメチル-3-ヘキセン-2,5-ジオール(融点69℃)、cis-2,5-ジメチル-3-ヘキセン-2,5-ジオール(融点77℃)、メソ-2,6-オクタジエン-4,5-ジオール(融点23~24℃)、ラセミ-2,6-オクタジエン-4,5-ジオール(融点48℃)等が挙げられる。
 (ポリエチレングリコール)
 常温で半固体、ワックス状ないし蝋状固体のポリエチレングリコールとしては、PEG600(融点15~25℃)、PEG1000(融点35~40℃)、PEG3000~4000(融点53~56℃)、PEG5000~7000(融点58~62℃)等が挙げられる。
 (飽和3価アルコール)
 上記飽和3価アルコールとしては、グリセリン(融点18℃)、2-メチル-2,3,4-ブタントリオール(融点49℃)、2,3,4-ヘキサントリオール(融点47℃)、2,4-ジメチル-2,3,4-ヘキサントリオール(融点75℃)、ジメチルペンタングリセリン(融点83℃)、2,4-ジメチル-2,3,4-ペンタントリオール(融点99℃)等が挙げられる。
 (飽和4価アルコール)
 上記飽和4価アルコールとしては、1,2,4,5-ヘキサンテトロール(融点88℃)、1,2,5,6-ヘキサンテトロール(融点96℃)等が挙げられる。
 (脂肪族1価アルコール)
 常温で固体の脂肪族1価アルコールとしては、飽和脂肪族1価アルコールである、ラウリルアルコール(融点24℃)、ミリスチルアルコール(融点38℃)、セチルアルコール(49℃)、ステアリルアルコール(融点58.5℃)、ネオペンチルアルコール(融点52~53℃)、n-エイコシルアルコール(融点63.5℃)、n-ヘキサコシルアルコール(融点79.5℃)、および、不飽和脂肪族1価アルコールである、2,4-ペンタジイン-1-オール(融点26~28℃)等が挙げられる。
 (c)脂肪族アミン
 常温で固体の脂肪族アミンとしては、ジアミン化合物が挙げられ、エチレンジアミン(融点8.5℃)、テトラメチレンジアミン(融点27℃)、ヘキサメチレンジアミン(融点42℃)、ヘプタメチレンジアミン(融点28~29℃)、オクタメチレンジアミン(融点52℃)、ノナメチレンジアミン(融点37.5℃)等が挙げられる。
 (d)脂肪族アミノアルコール
 常温で固体の脂肪族アミノアルコールとしては、ジイソプロパノールアミン(融点43℃)、トリイソプロパノールアミン(融点57.2℃)、1-アミノペンタン-5-オール(融点36℃)等が挙げられる。
 (e)脂肪族エーテル
 常温で固体の脂肪族エーテルとしては、ジセチルエーテル(融点55℃)、イソアミルセチルエーテル(融点30℃)等が挙げられる。
 (f)脂肪族スルホン酸
 常温で固体の脂肪族スルホン酸としては、アルカンスルホン酸化合物である、n-ペンタンスルホン酸(融点15.9℃)、n-ヘキサンスルホン酸(融点16.1℃)、n-ノナンスルホン酸(融点46℃)、n-デカンスルホン酸(融点46.5℃)、n-ウンデカンスルホン酸(融点52℃)、n-ドデカンスルホン酸(融点58℃)等が挙げられる。
 (g)脂肪族ケトン
 常温で固体の脂肪族ケトンとしては、ジ-n-ヘキシルケトン(融点31℃)、ジ-n-ヘプチルケトン(融点41℃)、メチル-n-ノニルケトン(融点15℃)、メチル-n-デシルケトン(融点21℃)、メチル-n-ウンデシルケトン(融点29℃)、メチル-n-ドデシルケトン(融点34℃)、メチル-n-トリデシルケトン(融点39℃)等が挙げられる。
 (h)多価アミン化合物
 多価アミン化合物としては、ジアミン化合物である、エチレンジアミン(融点8.5℃)、テトラメチレンジアミン(融点27℃)、ヘキサメチレンジアミン(融点42℃)、ヘプタメチレンジアミン(融点28~29℃)、オクタメチレンジアミン(融点52℃)、ノナメチレンジアミン(融点37.5℃)等が挙げられる。
 (i)無置換の長鎖アルキル化合物
 無置換の長鎖アルキル化合物としては、n-ドデカン、n-ヘキサデカン、n-ヘプタデカン等の高級脂肪族炭化水素等が挙げられる。
 (j)アミド化合物
 アミド化合物としては、ラウリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド等の高級脂肪酸アミド等が挙げられる。
 (k)有機高分子化合物
 上記(a)~(j)等の非高分子化合物である長鎖アルキル化合物に対して、水不溶性ないし水難溶性有機高分子化合物としては、好ましくは熱可塑性高分子が使用され、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、エチレン/アルキルメタクリル酸コポリマー(EMA)、ポリプロピレン、ポリウレタン、エチレン/アクリル酸コポリマー(EAA)、エチレン/酢酸ビニル共重合体、酸化変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリブタジエン、無水マレイン酸変性EPDM(エチレン・プロピレン・ジエン・ターポリマー)等のポリオレフィン類;ナイロン等のポリアミド類;ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル類;セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、エチルセルロース、ベンジルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース等のセルロース類誘導体等が挙げられる。
 (有機ポリシロキサン)
 上記(a)~(j)等の非高分子化合物である長鎖アルキル化合物に対して、水不溶性ないし水難溶性有機シリコーン系高分子として、本発明において有機ポリシロキサンは、常温で固体または液体、好ましくは常温で液状であればよく、上述した通り吸水性樹脂と反応性を有しない有機ポリシロキサンであってもよく、反応性を有する有機ポリシロキサンであってもよいが、好ましくは変性ポリシロキサンが使用される。また、有機ポリシロキサンは、ポリオキシエチレン等の親水性基を含有することで界面活性剤として作用する化合物であってもよい。有機ポリシロキサンの水への好ましい溶解度や重合度、官能基は上述した通りである。
 反応性を有しない有機ポリシロキサンとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、環状ジメチルシリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、アルコキシ変性シリコーンオイル等が挙げられる。これらは二種以上を併用することができる。またこれらを水中に乳化したエマルション形態の有機ポリシロキサンも本発明に好適に使用することができる。ジメチルシリコーンオイルおよびポリエーテル変性シリコーンオイル(ポリオキシアルキレン変性シリコーン化合物)がより好ましい。
 反応性を有する有機ポリシロキサンとしては、カルボン酸(塩)基と反応する官能基を少なくとも一つ有するシリコーンオイルが挙げられ、具体的には、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル等を例示することができる。比較的低温でカルボン酸(塩)基との反応が可能であるアミノ変性シリコーンオイルおよびエポキシ変性シリコーンオイルがより好ましい。反応性を有する特に好ましい有機ポリシロキサンは、常温でカルボン酸(塩)基との反応が可能であるという点で、アミノ変性シリコーンオイルである。
 アミノ変性シリコーンオイルとしては、シリコーンポリマー分子の末端および/または分子内に-R1NR2R3(但し、R1;炭素数1~12のアルキレン基、R2,R3;Hまたは炭素数1~12のアルキル基)で示される基を有するアミノ変性シリコーンオイル等が例示される。上記アルキレン基および/またはアルキル基は、一つ以上の水素原子が、OH基、COOH基、NH基等で置換されていてもよく、炭素数が2以上の場合には、炭素-炭素結合の間に酸素原子を含んだエーテル結合が含まれていてもよい。
 エポキシ変性シリコーンオイルとしては、シリコーンポリマー分子の末端および/または分子内に-RX(但し、R;炭素数1~12のアルキレン基、X;エポキシ基)で示される基を有するエポキシ変性シリコーンオイル等が例示される。上記アルキレン基は、一つ以上の水素原子が、OH基、COOH基等で置換されていてもよく、炭素数が2以上の場合には、炭素-炭素結合の間に酸素原子を含んだエーテル結合が含まれていてもよい。
 本発明でポリオキシアルキレン変性シリコーン化合物を使用する場合には、具体的には、例えば、ポリオキシエチレン変性ジメチルポリシロキサン、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンのブロック或いはランダム共重合体変性ジメチルポリシロキサン、末端に炭素数1~12のアルキル基を有するポリオキシエチレンで変性されたジメチルポリシロキサン、末端に炭素数1~12のアルキル基を有するポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンのブロック或いはランダム共重合体で変性されたジメチルポリシロキサン、ジメチルポリシロキサンの末端および/または分子内部にアミノ基、エポキシ基等を有するジメチルポリシロキサン誘導体の上記ポリオキシアルキレン変性物等が挙げられる。より好ましくは、ポリオキシエチレン変性ジメチルポリシロキサン、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンのブロック或いはランダム共重合体変性ジメチルポリシロキサンであり、さらに好ましくは、工業的に安価に入手し得るという点で、ポリオキシエチレン変性ジメチルポリシロキサンである。オキシエチレン基とオキシプロピレン基の比率は、ポリオキシエチレン基の含有量が上記範囲内であれば特に限定はないが、通常、(100~50):(0~50)、好ましくは(100~60):(0~40)である。
 反応性を有する有機ポリシロキサンの反応性官能基の数は、シリコーンオイル1分子中に通常一つ以上有していればよい。しかし、この反応性官能基の数は、樹脂粒子の表面近傍を架橋する目的を兼ねて、二つ以上有する方が好ましい。さらに好ましい反応性官能基の数は、効率的な架橋を行うという観点から、2~20である。また、反応性官能基の位置としては、シリコーンポリマー分子の末端、側鎖、或いは末端および側鎖の双方の何れでもよい。
 有機ポリシロキサンは常温で液状であればよく、その分子量は特に限定するものではないが、好ましくは1000以上、より好ましくは3000以上である。該有機ポリシロキサンの分子量の上限は、特に制限するものではないが、通常100万程度であり、より好ましくは10万程度、さらに好ましくは2万程度である。分子量が1000以上の有機ポリシロキサンを用いることにより、吸湿ブロッキング率や粉塵度が経時的に悪化するおそれが無く好ましい。分子量や重合度が低いと、多量に用いて処理しなければならない場合があり、一方、分子量や重合度が高すぎても、粘度や融点が高くなりすぎずに、均一な処理が易しくなる場合もある。
 表面張力は特に限定するものではないが、好ましくは18~30[ダイン/cm]、より好ましくは20~26[ダイン/cm]である。粘度は常温で液状であれば特に限定するものではないが、常温(25℃)で、好ましくは10~20000センチストークス[cst]であり、特に好ましくは、溶剤類で希釈する必要が無く、吸水性樹脂との混合が容易という点で、30~1000[cst]である。
 また、有機ポリシロキサンは、ベースポリマーとして特に線状ジメチルポリシロキサンを使用し、その末端基を異なる方法でブロックすることができる(“Chemieund Technologie des Kalthaertenden Siliconkautschuks”〔“Chemistry and Technology of Coldcuring Silicone rubber”〕、48-64,SILICONE-Chemieund Technologie 〔SILICONES-Chemistry and technology〕,〔シンポジウム、1989年4月28日〕、バルカン-出版、エッセン)。
 (2-2-7)分散安定剤
 本発明の粒子状吸水剤およびその製造方法において、長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンを水分散体として使用する場合、水中で凝集させることなくコロイド状で安定的に分散させるため、分散安定剤を用いることが好ましい。上記分散安定剤としては、従来から水不溶性微粒子を水中で安定的に分散させるために使用されている分散安定剤であればよく、特に限定されないが、例えば、後述する水溶性高分子、親水性有機溶媒、界面活性剤等が挙げられ、中でも界面活性剤が好ましく使用される。
 (水溶性高分子)
 本発明において、分散安定剤としての水溶液高分子は、特に限定されないが、例えば、ポリビニルアルコール、澱粉、(カルボキシ)メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリアクリル酸(塩)等が挙げられる。これらの水溶性高分子は、水(25℃)に対して、1重量%以上溶解することが好ましく、5重量%以上溶解することがより好ましく、10重量%以上溶解することがさらに好ましい。また、その分子量は、500~5000万が好ましく、1000~500万がより好ましく、1万~100万がさらに好ましい。
 (親水性有機溶媒)
 本発明において、分散安定剤としての親水性有機溶媒は、特に限定されないが、例えば、上述の表面架橋工程で併用される親水性有機溶媒等が挙げられる、具体的には、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、テトラエチレングリコール、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-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-ヘキサンジオール、1,2-シクロヘキサンジメタノール、1,2-シクロヘキサノール、トリメチロールプロパン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ポリオキシプロパン、オキシエチレン/オ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挙げられる。上記多価アルコールは、炭素数2~10が好ましく、炭素数3~8がさらに好ましい。また、これらの多価アルコールは、水酸基の一部がアルコキシ化(例えば、メトキシポリエチレングリコール)されていてもよい。また、上記多価アルコールの中でも、エチレングリコール、プロピレングリコール、プロパンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパンがより好ましい。これらは一種のみを用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。
 (界面活性剤)
 界面活性剤を分散安定剤として使用する場合、例えば、脂肪酸(塩)を使用する場合等は、特開昭59-219400号公報、特公平4-7260号公報に開示されている方法で、脂肪酸(塩)の水分散体を製造することができる。さらに、ジンクステアレートN(日油株式会社)、ハイドリン Z-7-30やハイドリン O-128(中京油脂株式会社)、エフコディスパーZDやエフコディスパーC(ADEKAケミカルサプライ株式会社)等の市販の分散体をそのまま使用することもできる。
 (2-3)界面活性剤の添加工程
 本発明は、長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサン(並びに、水不溶性或いは水難溶性有機高分子化合物、以下、省略)を含む吸水性樹脂に対して界面活性剤を添加する工程を含む粒子状吸水剤の製造方法である。
 長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンを含む吸水性樹脂に対して、界面活性剤を添加することで、(3-1)にて後述する本発明の20重量%食塩水垂直吸収指数が向上することが見出された。尚、界面活性剤は長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンの添加後にさらに添加することが必要であり、この添加順序が同時(界面活性剤と同時添加)または逆(界面活性剤の添加後に長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンを添加)であれば、本発明の20重量%食塩水垂直吸収指数の向上効果は実質的に見られないため、その添加順序が粒子状吸水剤の製造方法においては重要であることが見出された。
 尚、(2-7)にて後述するように、先願であるPCT/JP2010/066957(PCT出願日;2010年9月29日)は金属石鹸と界面活性剤との同時添加を開示しているが、本発明ではその添加順序において、先願である上記PCT出願にも開示されていない新規なパラメーターである20重量%食塩水垂直吸収指数が向上することが見出された。
 また、長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンを含む吸水性樹脂に対して、界面活性剤を添加しても、その他の物性、例えば(3-11)にて後述するCRCや(3-12)にて後述するAAPにおいても、その向上効果は実質的に見られず、20重量%食塩水垂直吸収指数に特異的に寄与することが見出された。
 (添加量)
 20重量%食塩水垂直吸収指数の向上の面からも、界面活性剤の添加量は、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂に対して0.001~1.0重量%の範囲が好ましく、さらには0.002~0.5重量%、さらには0.003~0.2重量%、さらには0.004~0.1重量%、さらには0.005~0.05重量%の範囲が特に好ましい。
 係る界面活性剤は、好ましくは、上記長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンを添加する工程でも使用され、その使用量も同様に0.001~1.0重量%の範囲、より好ましくは上記範囲である。
 尚、界面活性剤はその種類や添加量によっては、得られる粒子状吸水剤の表面張力(N/m)を過度に低下させ、吸収性物品(特に紙オムツ)での液の戻り量(Re-Wet「リウェット」と称する)を増加させるおそれがある。従って、より好ましくは、粒子状吸水剤の表面張力(米国特許7,473,739で規定)が20(N/m)以上、さらには30(N/m)以上、さらには40(N/m)以上、さらには50(N/m)以上の範囲となるように、界面活性剤の種類や添加量を選択すればよい。尚、上限は73(N/m)程度となる。
 (溶液)
 界面活性剤はそのまま添加してもよいが、物性面から溶液、特に水溶液で添加される。溶液で添加することで、吸水性樹脂の表面で被膜状の界面活性剤となり、(2-2)に記載した粉末の化合物や液状の化合物を使用する場合を含め、本発明の20重量%食塩水垂直吸収指数がより向上するので好ましい。界面活性剤を溶液で添加する場合、添加される水の量は、吸水性樹脂に対して、3~25重量%が好ましく、3~20重量%がより好ましく、5~10重量%がさらに好ましい。さらに界面活性剤を溶液として添加する場合、溶液に含まれる界面活性剤の濃度は、1~90重量%が好ましく、1~60重量%がより好ましく、1~40重量%がさらに好ましく、かつ、溶液に含まれる他の分散安定剤の濃度は、0~10重量%が好ましく、0~5重量%がより好ましく、0~3重量%がさらに好ましい。これら界面活性剤や他の分散安定剤を添加した後には、後述のように、吸水性樹脂を必要に応じて加熱ないし乾燥してもよいし、所定の含水率(%)に調整してもよい。
 (界面活性剤)
 本発明において、分散安定剤としての界面活性剤は、特に限定されないが、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル;ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル;ポリオキシエチレンラウリルアミノエーテル、ポリオキシエチレンステアリルアミノエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルアミノエーテル;ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート等のソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート等のポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル;ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコールモノオレエート、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリアルキレングリコール脂肪酸エステル;ラウリン酸モノグリセライド、ステアリン酸モノグリセライド、オレイン酸モノグリセライド等のグリセリン脂肪酸エステルに代表される非イオン性界面活性剤が用いられる。
 また、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンノニルエーテル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸カリウム、ラウリル硫酸アンモニウム等の硫酸エステル酸塩;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム等のスルホン酸塩;アルキルリン酸カリウム等のリン酸エステル塩に代表される陰イオン性界面活性剤が用いられる。
 また、例えば、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウムクロライド等の四級アンモニウム塩に代表される陽イオン性界面活性剤が用いられる。
 これらの界面活性剤の中でも、非イオン性界面活性剤または陰イオン性界面活性剤が好ましく、また、これらの界面活性剤は一種のみを使用しても二種以上を併用してもよい。特に20重量%食塩水垂直吸収指数を向上させる観点から、上記界面活性剤がポリオキシエチレンユニットを有することが好ましい。また、界面活性剤の使用ないし含有によって、樹脂粒子の搬送によるプロセスダメージも低減することができ、実使用時でも物性を高く維持することができる。
 (混合方法)
 界面活性剤の混合には、上記(2-2-1)に記載した添加方法やその混合装置を適宜使用することができる。必要により、上記(2-2-3)に記載した硬化工程やさらに分級工程を設けてもよい。
 (2-4)キレート剤の添加工程(任意)
 本発明に係る粒子状吸水剤およびその製造方法においては、キレート剤が好ましく用いられる。好ましくは、さらにキレート剤を添加する工程を含む製造方法である。
 上記キレート剤は、本発明の経時着色性や劣化可溶分の増加率等に関する効果が発揮される限り、特に限定されないが、入手容易性や取り扱い性の観点から、水溶性有機キレート剤が好ましく、費用対効果の観点から、窒素原子および/またはリン原子を有する水溶性有機キレート剤またはα-ヒドロキシカルボン酸構造を有する水溶性有機キレート剤がより好ましく、アミノ多価カルボン酸(塩)、有機多価リン酸(塩)、アミノ多価リン酸(塩)、α-ヒドロキシカルボン酸(塩)から選ばれる水溶性有機キレート剤がさらに好ましく、有機多価リン酸(塩)、アミノ多価リン酸(塩)、α-ヒドロキシカルボン酸(塩)から選ばれる水溶性有機キレート剤が特に好ましい。
 「キレート剤」とは遷移金属イオン等の金属イオンを捕捉する化合物を指すが、本発明においては、重合への影響や得られる粒子状吸水剤の物性の観点から、重量平均分子量が好ましくは100~5000、より好ましくは100~2000、さらに好ましくは100~1000、特に好ましくは100~500である水溶性非高分子化合物である有機キレート剤が使用される。上記重量平均分子量が5000を超えると、例えば、キレート剤の添加時期によって、不飽和単量体水溶液の粘度が増加することがあり、その場合、重合制御が困難となるため、好ましくない。
 また、本発明で使用することができるキレート剤の脱イオン水に対する溶解度としては、20±1℃の脱イオン水100gに対して、1g以上が好ましく、5g以上がより好ましく、10g以上がさらに好ましく、20g以上が特に好ましい。
 (アミノ多価カルボン酸(塩)、有機多価リン酸(塩)、アミノ多価リン酸(塩))
 前述したように、本発明のキレート剤として、アミノ多価カルボン酸(塩)、有機多価リン酸(塩)、アミノ多価リン酸(塩)が好ましい一例として挙げられるが、さらに、カルボキシル基またはリン酸基を分子内に二つ以上、好ましくは三つ以上、より好ましくは3~100個、さらに好ましくは3~20個、特に好ましくは3~10個を有するアミノ多価カルボン酸(塩)、有機多価リン酸(塩)またはアミノ多価リン酸(塩)が挙げられる。
 本発明におけるアミノ多価カルボン酸(塩)としては、特に限定されないが、例えば、イミノ二酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、ニトリロ三酢酸、ニトリロ三プロピオン酸、エチレンジアミン四酢酸、ヒドロキシエチレンジアミン三酢酸、ヘキサメチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸、トランス-1,2-ジアミノシクロヘキサン四酢酸、ビス(2-ヒドロキシエチル)グリシン、ジアミノプロパノール四酢酸、エチレンジアミン-2-プロピオン酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、ビス(2-ヒドロキシベンジル)エチレンジアミン二酢酸、エチレンジアミン二コハク酸、L-グルタミン酸二酢酸、3-ヒドロキシ-2,2’-イミノジコハク酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、メチルグリシン二酢酸およびこれらの塩等が挙げられる。
 本発明における有機多価リン酸(塩)またはアミノ多価リン酸(塩)としては、特に限定されないが、例えば、ヒドロキシエチレン二リン酸、エチレンジアミン-N,N’-ジ(メチレンホスフィン酸)、エチレンジアミンテトラ(メチルホスフィン酸)、ニトリロ酢酸-ジ(メチレンホスフィン酸)、ニトリロジ酢酸-(メチレンホスフィン酸)、ニトリロ酢酸-6-プロピオン酸-メチレンホスホン酸、ニトリロトリス(メチレンホスホン酸)、シクロヘキサンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミン-N,N’-ジ酢酸-N,N’-ジ(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミン-N,N’-ジ(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、ポリメチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)、1-ヒドロキシエチリデンジホスホン酸およびこれらの塩等が挙げられる。これらのうち一種または二種以上を使用することができる。また、水溶性の観点から、塩として、好ましくはナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩等が挙げられる。
 上述したキレート剤の中では、吸水特性(吸水倍率、劣化可溶分の増加率、経時着色性等)の観点から、アミノホスホン酸基を有するアミノ多価リン酸(塩)が最も好ましい。
 (α-ヒドロキシカルボン酸(塩))
 本発明の水溶性有機キレート剤として、α-ヒドロキシカルボン酸も好ましい一例として挙げることができる。ヒドロキシカルボン酸は、分子内にヒドロキシル基を有するカルボン酸を指すが、本発明では、α位の炭素にヒドロキシル基が結合したα-ヒドロキシカルボン酸が好ましく使用される。中でも、非高分子α-ヒドロキシカルボン酸等のα-ヒドロキシカルボン酸が好ましく、環状構造や不飽和基を有しない脂肪族のα-ヒドロキシカルボン酸がより好ましい。芳香族のα-ヒドロキシカルボン酸や、環状構造や不飽和基を有する脂肪族のα-ヒドロキシカルボン酸を使用すると、これら自身が酸化反応等によって着色するため、好ましくない。
 本発明におけるα-ヒドロキシカルボン酸(塩)としては、特に限定されないが、例えば、乳酸(塩)、クエン酸(塩)、リンゴ酸(塩)、イソクエン酸(塩)、グリセリン酸(塩)、酒石酸(塩)およびこれらのD体、L体、メソ体等を挙げることができる。これらの中で特に好ましくは、乳酸等のα-ヒドロキシモノカルボン酸、または、分子内にカルボキシル基を好ましくは二つ以上、より好ましくは2~10個、さらに好ましくは2~6個、さらに好ましくは2~4個を有するα-ヒドロキシ多価カルボン酸である。α-ヒドロキシ多価カルボン酸としては、吸水特性や着色改善の観点から、リンゴ酸(塩)、クエン酸(塩)、イソクエン酸(塩)、酒石酸(塩)が特に好ましく用いられる。
 また、α-ヒドロキシカルボン酸塩を使用する場合、水に対する溶解度の観点から、一価の塩が好ましく、リチウム、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、一価のアミン塩等がより好ましい。さらに、α-ヒドロキシ多価カルボン酸を塩として使用する場合、全てのカルボキシル基を塩としてもよく、一部のみを塩としてもよい。
 (キレート剤の添加方法)
 本発明におけるキレート剤の添加方法は、上記(2-2-1)に記載した添加方法やその混合装置を適宜使用することができ、具体的には上述した(1)温水や有機溶媒に溶解させて溶液として添加する方法、(2)粉体としてドライブレンドする方法、(4)微粉体の水分散体として懸濁液で添加する方法、が挙げられる。これらの中でも、粒子状吸水剤への固定という観点から、溶液や水分散体の形態で添加する方法が好ましい。
 また、上記キレート剤の添加時期についても、上述した時期と同様に、本発明の効果が発現する限り、吸水性樹脂または粒子状吸水剤の製造工程のどの段階でも添加することができるが、好ましくは前記工程(A)~工程(F)の何れか一つの工程或いは複数の工程で、さらに好ましくは前記工程(A)、工程(B)、工程(C)、工程(E)、工程(F)の何れか一つ或いは複数の工程で添加することができる。
 (キレート剤の添加量)
 本発明に係る粒子状吸水剤に含まれるキレート剤の含有量および/または吸水性樹脂に添加されるキレート剤の添加量は、本発明の経時着色性や劣化可溶分の増加率等に関する効果が発揮される限り、特に限定されないが、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂に対して0.001~5重量%が好ましく、0.0025~5重量%がより好ましく、0.005~3重量%がさらに好ましい。
 しかしながら、キレート剤の種類によって本発明の効果を得るための必要量が異なるため、コストの観点からより具体的に示すと、有機多価リン酸(塩)、アミノ多価リン酸(塩)の場合には少量でも効果を発揮するため、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂に対して、好ましくは0.001~0.5重量%で十分であり、より好ましくは0.001~0.1重量%、さらに好ましくは0.005~0.1重量%で十分である。また、α-ヒドロキシカルボン酸(塩)、アミノ多価カルボン酸(塩)の場合には、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂に対して、0.01~5重量%が好ましく、0.05~5重量%がより好ましく、0.1~3重量%がさらに好ましく、0.2~3重量%が特に好ましい。
 また、脂肪酸(塩)とキレート剤の比率(重量比)も適宜設定されるが、例えば、脂肪酸(塩)100に対してキレート剤は3000~0.1の範囲である。中でも有機多価リン酸(塩)やアミノ多価リン酸(塩)の場合、脂肪酸(塩)100に対してキレート剤は100~0.1、さらには50~1、さらには30~3の範囲である。α-ヒドロキシカルボン酸(塩)やアミノ多価カルボン酸(塩)の場合、脂肪酸(塩)100に対してキレート剤は3000~1、さらには2000~5、さらには1000~10、さらには500~20、さらには250~20の範囲である。キレート剤の過剰な使用は、コストアップや、粒子状吸水剤中の吸水性樹脂量の低下による吸水倍率の低下を起こすおそれがある。
 (2-5)水の添加工程(任意)および含水率の調節方法
 本発明に係る粒子状吸水剤の含水率は、1~20重量%、さらには5~20重量%であり、好ましくは5~18重量%、より好ましくは6~18重量%、さらに好ましくは7~15重量%、特に好ましくは8~13重量%である。
 粒子状吸水剤の含水率を上記範囲内に調節することによって、後述する粉化率や、吸湿流動性、吸水性能(AAP)が向上し、かつ、耐衝撃性(耐磨耗性)に優れた粒子状吸水剤を得ることができる。さらに粒子状吸水剤の帯電を抑制することが可能となり、粉体の取り扱い性が著しく改善する。尚、上記含水率が1重量%未満の場合は十分な耐衝撃安定性が得られず、また、上記含水率が20重量%を超える場合は吸水性能(CRC、AAP等)や吸湿流動性の低下を招くため、好ましくない。
 上記含水率の調節方法としては、特に限定されないが、例えば、脂肪酸(塩)やキレート剤を水分散体または(水)溶液で添加する場合、使用する吸水性樹脂の含水率に応じて、添加量を適宜調整してもよく、脂肪酸(塩)やキレート剤の水分散体または(水)溶液を添加後、さらに水を粒子状吸水剤に添加してもよい。さらに別の調節方法として、上記範囲内の水、脂肪酸(塩)、キレート剤を吸水性樹脂に添加した後、加熱乾燥または減圧乾燥することで調節することもできる。含水率を加熱乾燥等で調節する場合、吸水性樹脂への水の浸透が促進されて、表面が乾燥して迅速に粒子状となり得る。
 本発明に係る粒子状吸水剤の製造方法において、脂肪酸(塩)やキレート剤の水分散体または(水)溶液、または水のみを添加した直後の吸水性樹脂は、その表面のみが水で湿潤したりゲル化したりするため、流動性の乏しい状態となる。しかし、一定時間を経過すると吸水性樹脂表面に存在している水が吸水性樹脂の内部に吸収、拡散されるため、再び流動性を有する粒子状となる。従って、本発明では上記湿潤状態の吸水性樹脂について、水の内部への拡散を促進するため、一定時間放置してもよく、含水率を保持した状態で加熱または一部を乾燥してもよい。
 上記加熱乾燥により含水率を調節する場合、その加熱温度としては200℃以下が好適であり、30~100℃が好ましく、50~90℃がより好ましく、60~80℃がさらに好ましい。また、加熱時間は、1秒~3時間が好ましく、1分~1時間がより好ましく、上記範囲内で適宜決定される。
 また、上記加熱乾燥により粒子状となった吸水剤は、そのままの状態で使用することもできるが、必要により解砕や分級等の操作を行ってもよい。特に、水の添加によって湿潤状態となった吸水性樹脂粉末は、樹脂表面から内部への水の拡散または乾燥によって、表面が乾燥し粒子同士が軽く凝集することもある。その場合、凝集の程度にもよるが、必要に応じて解砕(機械的に凝集をほぐす操作)し分級すればよい。これらの解砕や分級操作は任意であり、必要に応じて行われるが、使用することができる解砕装置や分級装置は米国特許第4734478号、同第5369148号に記載の造粒方法において例示されている。
 (2-6)粒度調整工程(造粒工程、整粒工程、微粉回収工程)(任意)
 本発明の粒子状吸水剤の製造方法において、粒子状吸水剤を(7-6)にて後述する粒度に調整するため、必要に応じて、造粒工程、整粒工程、微粉回収工程等の粒度調整工程を適宜行ってもよい。尚、粒度調整工程としては、例えば、米国特許出願公開第2004/181031号、同第2004/242761号、同第2006/247351号等に開示されている工程を採用することができる。
 (2-7)不溶性無機微粒子、多価金属塩、無機還元剤等の添加工程(任意)
 その他、(3-15)にて後述する、不溶性無機微粒子、多価金属塩、無機還元剤等を添加する添加工程が含まれていてもよい。中でも、無機還元剤の添加によって、さらに高度なレベルで粒子状吸水剤の経時的な着色や尿による劣化を抑制し、残存モノマー量を低減することができる。
 (2-8)先願である未公開のPCT/JP2010/66957との相違(参照;本願明細書の比較例5~8)
 本出願人による先願である未公開のPCT/JP2010/66957(PCT出願日;2010年9月29日)には、吸水性樹脂に対して界面活性剤と金属石鹸との水分散液を添加する吸水剤およびその製造方法(参照;請求項8~20、請求項21~30、実施例1~16、表1~表3等)が開示されている。
 具体的には、先願である上記PCT出願の実施例10、11、15、16には、吸水性樹脂100重量部に金属石鹸1.0重量部および界面活性剤0.1重量部を含む水分散液を添加してなる吸水剤が開示されている。
 先願である上記PCT出願は、界面活性剤と金属石鹸との水分散液を吸水性樹脂に添加すること、即ち、界面活性剤と金属石鹸との同時添加を開示しており、その量も金属石鹸は0.001~5重量部である。しかし、上記PCT出願は本願の課題や新規パラメーター(20重量%食塩水垂直吸収指数、衝撃試験後の吸湿ブロッキング率)を開示していないだけでなく、金属石鹸の添加後に界面活性剤を添加するという、本発明の製造方法で必須の添加順序も開示していない。上記(2-3)にて記載した通り、本発明ではその添加順序において、先願である上記PCT出願にも開示されていない新規なパラメーターである20重量%食塩水垂直吸収指数が向上することが見出された。
 また、先願である上記PCT出願では、金属石鹸は0.001~5重量部の範囲で使用されることが開示され、その実施例10、11、15、16では金属石鹸の量が1.0重量部であることが開示されている。ところが、本発明の課題を解決するにあたり、金属石鹸の使用量が1.0重量部以上である場合、20重量%食塩水垂直吸収指数が低下し、さらに、吸湿ブロッキング率の改善においても添加に見合った効果が見られない。従って、コスト的に不利であるのみならず、金属石鹸の粉末が粒子状吸水剤から剥離や脱離することで粉塵の問題が発生することもある。
 よって、本発明では課題を解決するために、上記PCT出願との相違点として、金属石鹸の添加順序および添加量を規定することを特徴とし、上記(2-2-3)に記載の長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサン等の添加量を上述した範囲に設定している。
 尚、界面活性剤と金属石鹸との同時添加を開示している上記PCT出願の追試験の結果は、後述する比較例5~8として示しており、これら比較例5~8では吸湿ブロッキング率や粉塵の問題を生じている。これに対して、本発明の実施例1~17では係る問題は生じない。
 (2-9)先願である未公開の特願2011-017169号との相違
 本出願人による先願である未公開の特願2011-017169号(出願日;2011年1月28日)にも、吸水性樹脂に対して金属石鹸等の脂肪酸(塩)およびキレート剤を添加してなる吸水剤およびその製造方法が開示されている。
 先願である上記特願2011-017169号も上記(2-8)にて説明したPCT/JP2010/66957と同様に、本願の課題や新規パラメーター(20重量%食塩水垂直吸収指数、衝撃試験後の吸湿ブロッキング率)を開示していないだけでなく、脂肪酸(塩)の添加後に界面活性剤を添加するという、本発明の製造方法で必須の添加順序も開示していない。上記(2-3)にて記載した通り、本発明ではその添加順序において、先願である上記出願にも開示されていない新規なパラメーターである20重量%食塩水垂直吸収指数が向上することが見出された。
 (2-10)その他の特許文献1~27、特に特許文献9との相違(参照;本願明細書の比較例2)
 その他の特許文献1~27の問題点は上記背景技術に記載の通りであり、特許文献1~27も、本願の課題や新規パラメーター(20重量%食塩水垂直吸収指数、衝撃試験後の吸湿ブロッキング率)を開示していないだけでなく、金属石鹸等の脂肪酸(塩)の添加後に界面活性剤を添加するという、本発明の製造方法で必須の添加順序も開示していない。
 特に特許文献9(欧州特許公開1592750号)に記載の金属石鹸では、流動性および加圧下吸水性能(例えば0.9重量%食塩水への荷重20~50g/cmでの吸収)を維持した粒子状吸水剤を提供することができることが知られている。しかしながら、特許文献9に記載の方法では、係る加圧下吸水性能(例えば0.9重量%食塩水への荷重20~50g/cmでの吸収)が高くても、本発明の粒子状吸水剤において必須の、新規なパラメーターである20重量%食塩水垂直吸収指数が低いことが見出された。
 尚、金属石鹸のみの添加が開示されている特許文献9の追試験の結果は、後述する比較例2として示しており、当該比較例2では20重量%食塩水垂直吸収指数が低いという問題を生じている。これに対して、本発明の実施例1~17では係る問題は生じない。よって、本発明においては、良好な“20重量%食塩水垂直吸収指数(1.5~10g/g)”、および良好な“衝撃試験後の吸湿ブロッキング率(0~30%)”を両立する新規な粒子状吸水剤を提供することができる。
 〔3〕粒子状吸水剤
 上記製造方法を一例として得られる本発明の粒子状吸水剤は、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂を主成分する粒子状吸水剤であって、吸湿ブロッキング率が0~40%(さらには0~30%)、かつ、20重量%食塩水垂直吸収指数が1.5~10.0[g/g]である。さらには、本発明の粒子状吸水剤は、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂を主成分とし、吸水性樹脂に対して長鎖アルキル化合物、有機ポリシロキサン、有機高分子化合物から選ばれる水不溶性或いは水難溶性化合物0.001~5重量%(但し金属石鹸では0.001以上、1.0重量%未満)を含む粒子状吸水剤であって、吸湿ブロッキング率が0~30%、かつ、20重量%食塩水垂直吸収指数が1.5~10.0[g/g]である。
 即ち、従来、0.9重量%食塩水や人工尿で評価されてきた吸水性樹脂や、加圧下吸水倍率が紙オムツに準じた坪量(単位面積当たりの吸水性樹脂量、例えば、(5-2)にて後述するAAP(吸水性樹脂0.9gを直径60mmの範囲に散布))で評価されてきた吸水性樹脂に関して、特許文献5~15ではさらに粉体流動性の改善と吸水性能の維持とがなされた吸水性樹脂、特に特許文献9では金属石鹸を添加することによって粉体流動性および加圧下吸水性能(例えば0.9重量%食塩水への荷重20~50[g/cm]での吸収)が維持された吸水性樹脂が提案されている。
 しかし、係る従来技術においては、何ら着目されてこなかった超高濃度塩水(特に20重量%食塩水)での吸水倍率が極端に低下しており、また、(5-3)にて後述する超高坪量(吸水性樹脂10gを直径25.4mmの範囲に散布。AAPの約6.2倍の坪量)での加圧下吸水倍率(20重量%食塩水垂直吸収指数)も極端に低下する事実を見出した。そして、粉体流動性に加えて、従来何ら着目されてこなかった、超高濃度塩水(特に20重量%食塩水)や超高坪量(AAPの約6.2倍の坪量)での加圧下吸水倍率がシート状やテープ状での実使用時に重要であることを見出した。
 また、吸湿ブロッキング率(Anti-Caking)が重要であることは上記各特許文献でも知られているが、本発明者らは、製造後に低い吸湿ブロッキング率(高いAnti-Caking)の吸水性樹脂であっても、実使用時に吸湿ブロッキング率が上昇する事実を見出した。そして、従来の吸湿ブロッキング率の評価では実使用時に十分な効果を示さず、係る原因が吸水性樹脂粉末の搬送(例えば、空気輸送等の各種搬送機)によって、各種Anti-Caking剤の剥離等が起り、吸湿ブロッキング率が上昇することを見出した。そして、従来の吸湿ブロッキング率の評価に替わって、(搬送をモデルとした)衝撃試験後の吸湿ブロッキング率が実使用に重要であることを見出し、本発明を完成させた。以下、好ましい20重量%食塩水垂直吸収指数、衝撃試験後の吸湿ブロッキング率等について、さらに説明する。
 (3-1)20重量%食塩水垂直吸収指数
 上記製造方法を達成手段の一例として、特に長鎖アルキル化合物、有機ポリシロキサン、有機高分子化合物から選ばれる水不溶性或いは水難溶性化合物を添加すること、さらには、長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンの添加後に界面活性剤を添加することを達成手段の一例として、本発明に係る粒子状吸水剤の20重量%食塩水垂直吸収指数は、1.5[g/g]以上とされる。尚、測定法は(5-3)にて後述するが、紙オムツの坪量や0.9重量%食塩水や人工尿で評価されてきた従来の加圧下吸水倍率(AAP)に比べて、本発明の20重量%食塩水垂直吸収指数は、吸収液の塩濃度が約22倍、測定時の吸水剤の坪量(単位面積当たりの吸水剤量)が約6.2倍であることで、従来の測定法とは根本的に思想を異にする。
 本発明における20重量%食塩水垂直吸収指数は、1.5[g/g]以上が好ましく、2.0[g/g]以上がより好ましく、3.0[g/g]以上がさらに好ましく、4.0[g/g]以上がさらにより好ましく、5.0[g/g]以上が特に好ましく、6.0[g/g]以上が最も好ましい。上限は高い方が好ましいが、他の物性やコストとのバランスから15[g/g]以下、さらには10[g/g]以下程度で十分である。
 20重量%食塩水垂直吸収指数が1.5[g/g]を下回る場合、従来の公知の物性、例えば、0.9重量%食塩水や人工尿に対する、無加圧下吸水倍率(CRC)や加圧下吸水倍率(AAP)が同程度であっても、粒子状吸水剤をシート化またはテープ化して使用する場合、その実使用時の吸水特性に劣ることが見出された。
 (3-2)衝撃試験後の吸湿流動性(吸湿ブロッキング率)
 本発明に係る粒子状吸水剤の(衝撃試験後の)吸湿ブロッキング率は、0~40重量%が好ましく、0~30重量%がより好ましく、0~20重量%がさらに好ましく、0~5重量%が特に好ましく、0~2重量%が最も好ましい。尚、測定法は(5-9)にて後述するが、従来の吸湿ブロッキング率に比べて、衝撃試験後の評価であることで、従来の測定法とは根本的に思想を異にする。
 衝撃試験後の吸湿ブロッキング率が20重量%を超える場合、吸水剤製造後の吸湿ブロッキング率は優れていても、粒子状吸水剤の搬送等に伴いAnti-Caking剤が脱離するためか、多湿環境下での粒子状吸水剤の取り扱い性が悪い。それゆえ、衛生材料向けの薄型吸収体等の製造装置において、移送配管内等で粒子状吸水剤の凝集や詰まりが発生したり、親水性繊維と粒子状吸水剤とを均一に混合したりすることができないという問題が生じるおそれがあり、好ましくない。
 吸水性樹脂の粒度を制御した状態で、長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンの使用等を調整することにより、上記範囲内の吸湿ブロッキング率を達成することができる。
 (3-3)長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサン
 長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサン(並びに、水不溶性或いは水難溶性有機高分子、以下、省略)の例示やその含有量は、上記(2-2-3)や上記(2-2-4)に記載の通りである。
 即ち、より好ましい長鎖アルキル化合物は、親水性官能基を有する常温で固体または液体の長鎖アルキル化合物であり、より好ましい有機ポリシロキサンは、親水性官能基を有する固体または液体の有機ポリシロキサンである。また、より好ましい親水性官能基は、水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、アミノ基、イミノ基、アミド基の少なくとも一つであり、特に好ましくはカルボキル基である。長鎖アルキル化合物の90重量%以上は、好ましくは炭素数8~30の長鎖炭化水素鎖を有する。
 さらに、より好ましい親水性官能基は、酸基の多価金属塩であり、さらには、多価金属塩がバリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、アルミニウム塩、亜鉛塩から選ばれる一つ以上の化合物である。または、より好ましい親水性官能基は、酸基のアルカリ金属塩である。
 (3-4)界面活性剤
 係る上記製造方法では界面活性剤を使用するため、粒子状吸水剤はさらに界面活性剤を含む。上記界面活性剤の含有量は、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂に対して0.001~1.0重量%であり、さらに上記(2-3)に記載の範囲である。好ましい界面活性剤は上記(2-3)に記載の通りであり、特に20重量%食塩水垂直吸収指数を向上させる観点から、上記界面活性剤がポリオキシエチレンユニットを有することが好ましい。また、界面活性剤の使用ないし含有によって、粒子の搬送によるプロセスダメージも低減することができ、実使用時でも物性を高く維持することができる。
 (3-5)粒度
 本発明に係る粒子状吸水剤のうち、粒子径(標準篩で規定)が150μm以上、850μm未満である粒子状吸水剤の割合は、全粒子に対して、95~100重量%が好ましく、97~100重量%がより好ましく、98~100重量%がさらに好ましく、99~100重量%が特に好ましい。特に通液性等の観点から、本発明に係る粒子状吸水剤は、150μm通過物(150μm未満に相当)の量が好ましくは0~5重量%、より好ましくは0~3重量%、さらに好ましくは0~2重量%、特に好ましくは0~1重量%に制御される。
 さらに粒子状吸水剤の重量平均粒子径(D50)は、250~450μmが好ましく、300~450μmがより好ましく、325~425μmがさらに好ましい。また、粒子状吸水剤の粒度分布に関して、均一性の指標となる対数標準偏差(σζ)は、0~0.45が好ましく、0~0.425がより好ましく、0~0.40が最も好ましい。
 粒子径が850μm以上である粒子状吸水剤の割合が、全粒子に対して、5重量%を超えると、紙オムツ等の衛生材料を製造したときに異物感が生じたり手触りが悪くなったりする等、使用者に対して不快感を与えるため、好ましくない。また、粒子径が150μm未満である粒子状吸水剤の割合が全粒子に対して5重量%を超える場合や、上記対数標準偏差(σζ)が0.45を超える場合には、加圧下吸水倍率の大幅な低下や吸湿流動性の低下、紙オムツ等の衛生材料の製造中に発生する粉塵による作業環境の悪化、粒度分布が幅広くなることによる偏析の増大等、多くの問題が発生するため、好ましくない。
 粒子状吸水剤の粒度は(5-4)にて後述する方法で規定することができ、吸水性樹脂の製造工程で制御してもよいし、粒子状吸水剤の製造工程で制御してもよい。制御方法は、粉砕、分級、造粒、分級後の粒度の調合等によって適宜行うことができる。係る粒度制御は、表面架橋前の分級工程(第1の分級工程)等で行うことが好ましく、さらには表面架橋後の分級工程(第2の分級工程)で行われて粒度が制御される。尚、具体的な粒度制御は、米国特許出願公開第2004/181031号、同第2004/242761号、同第2006/247351号等に記載の工程で行うことができる。
 (3-6)含水率
 粒子状吸水剤の含水率は、1~20重量%、さらには5~20重量%であり、好ましくは5~18重量%、より好ましくは6~18重量%、さらに好ましくは7~15重量%、特に好ましくは8~13重量%である。粒子状吸水剤の含水率は(5-5)にて後述する方法(180℃で3時間の乾燥減量)で規定することができる。
 粒子状吸水剤の含水率を上記範囲内に調節することによって、上記(3-2)に記載した吸湿流動性、(3-1)に記載した20重量%食塩水垂直吸収指数の向上、かつ、下記(3-7)に記載する粉化率の向上にもつながり、耐衝撃性(耐磨耗性)に優れた粒子状吸水剤を得ることができる。さらに粒子状吸水剤の帯電を抑制することが可能となり、粉体の取り扱い性が著しく改善する。尚、上記含水率が1重量%未満の場合は、十分な耐衝撃安定性が得られず、また、上記含水率が20重量%を超える場合は、吸水性能(CRC、AAP等)や吸湿流動性の低下を招くため、好ましくない。
 上記含水率の調節方法としては、特に限定されないが、例えば、脂肪酸(塩)やキレート剤を水分散体または(水)溶液で添加する場合、使用する吸水性樹脂の含水率に応じて、添加量を適宜調整してもよく、脂肪酸(塩)やキレート剤の水分散体または(水)溶液を添加後、さらに水を粒子状吸水剤に添加してもよい。さらに別の調節方法として、上記範囲内の水、脂肪酸(塩)、キレート剤を吸水性樹脂に添加した後、加熱乾燥または減圧乾燥することで調節することもできる。含水率を加熱乾燥等で調節する場合、吸水性樹脂への水の浸透が促進されて、表面が乾燥して迅速に粒子状となり得る。
 (3-7)粉化率
 本発明に係る粒子状吸水剤の粉化率(衝撃試験後の150μm通過物の増加量)は、0~1.0重量%が好ましく、0~0.8重量%がより好ましく、0~0.6重量%がさらに好ましい。上記粉化率が1.0重量%を超える場合、粒子状吸水剤の輸送中や使用中(例えば、衛生材料へ加工中)に発生する粉塵によって、通液性が低下したり、作業環境の悪化を招来したりするおそれがあるため、好ましくない。粒子状吸水剤の含水率は(5-5)にて後述する方法で規定することができる。
 粉化率の制御は上記含水率の制御等で行うことができ、所定以上の含水率、特に上記(3-6)に記載の範囲とすることで行うことができる。
 (3-8)表面架橋
 20重量%食塩水垂直吸収指数の向上等のため、本発明においては好ましくは、上記(2-1-4)に記載の方法等によって、粒子状吸水剤中の上記ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂に表面架橋が施されている。
 (3-9)キレート剤
 下記(3-10)に記載の劣化可溶分の増加量および増加率の抑制や着色防止のために、粒子状吸水剤は好ましくはさらにキレート剤を含む。キレート剤の含有量は、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂に対して0.001~5.0重量%であり、さらには上記(2-4)に記載の範囲である。好ましいキレート剤は上記(2-4)に記載した化合物であり、上記キレート剤が窒素原子および/またはリン原子を有する水溶性有機キレート剤であるか、または、上記キレート剤がα-ヒドロキシカルボン酸(塩)である。
 係るキレート剤の使用によって、劣化促進試験における劣化可溶分の増加量を0~15重量%、さらには下記(3-10)の範囲とすることができる。
 (3-10)劣化可溶分の増加量および増加率並びにその調整方法
 本発明に係る粒子状吸水剤は、劣化促進試験における劣化可溶分の増加量および増加率によって特徴付けられる。尚、劣化促進試験および劣化可溶分の増加量および増加率に関する具体的な測定方法は、(5-7)にて後述する。
 本発明の粒子状吸水剤の劣化促進試験における劣化可溶分の増加量は、0~15重量%が好ましく、0~13重量%がより好ましく、0~11重量%がさらに好ましく、0~10重量%が特に好ましい。
 また、本発明の粒子状吸水剤の劣化促進試験における劣化可溶分の増加率(倍)は、1.0~4.0であり、1.0~3.5が好ましく、1.0~3.0がより好ましく、1.0~2.5がさらに好ましく、1.0~2.0が特に好ましい。
 劣化可溶分の増加量(%)および増加率(倍)を上記範囲内とすることで、粒子状吸水剤の劣化が起こり得る環境下においても設計通りの吸水性能を維持することができ、例えば、該粒子状吸水剤を紙オムツとして長時間使用した場合でも、紙オムツの吸収性能が低下せず、尿漏れや肌荒れ等のトラブルを減少させることができる。一方、劣化可溶分の増加量および増加率が上記範囲を外れる場合、粒子状吸水剤の劣化が起こり得る環境下では経時的に吸水性能が低下し、例えば、該粒子状吸水剤を紙オムツとして長時間使用した場合では、紙オムツの吸収性能が低下し、尿漏れや肌荒れ等のトラブルを増加させてしまう。
 上記劣化可溶分の増加量(%)および増加率(倍)の調整方法は、1時間可溶分量または内部架橋剤および/またはキレート剤の使用量(添加量)を適宜設定することで調整することができる。尚、内部架橋剤量が多い場合はキレート剤量を少なくし、逆に、内部架橋剤量が少ない場合はキレート剤量を多くする必要がある。同様に、1時間可溶分量が多い場合はキレート剤量を少なくし、逆に、1時間可溶分量が少ない場合はキレート剤量を多くする必要がある。
 (3-11)無加圧下吸水倍率(CRC)
 本発明に係る粒子状吸水剤の無加圧下吸水倍率(CRC)は、10[g/g]以上が好ましく、15[g/g]以上がより好ましく、25[g/g]以上がさらに好ましく、28[g/g]以上がさらにより好ましく、30[g/g]以上が特に好ましく、33[g/g]以上が最も好ましい。また、上限値は、特に限定されないが、60[g/g]以下が好ましく、55[g/g]以下がより好ましく、50[g/g]以下がさらに好ましく、45[g/g]以下が特に好ましい。CRCは(5-1)にて後述する方法で規定することができ、前記(2-1)に記載の重合時の架橋剤量や表面架橋の割合で適宜調整することができる。
 CRCの上下限は該範囲で適宜選択できるが、例えば、10~60[g/g]、さらには15~50[g/g]、特に25(28,30,33)~45[g/g]の範囲に制御される。上記CRCが10[g/g]に満たない場合、吸収体に使用したときに吸水量が少なく紙オムツ等の衛生材料の使用に適さない。一方、上記CRCが60[g/g]を超える場合、吸収体への液の取込速度に優れる粒子状吸水剤を得ることができないおそれがある。
 (3-12)加圧下吸水倍率(AAP)
 本発明に係る粒子状吸水剤は、長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサンの添加によって、(ダメージや再加湿等による)大幅な物性低下が抑制されるため、高い加圧下吸水倍率が得られる。
 本発明に係る粒子状吸水剤の加圧下吸水倍率(AAP)は、2.06kPaの圧力下(荷重下)において、10[g/g]以上が好ましく、15[g/g]以上がより好ましく、18[g/g]以上がさらに好ましく、20[g/g]以上がさらにより好ましく、25[g/g]以上が特に好ましく、28[g/g]以上が最も好ましい。また、上限値は、特に限定されないが、製造の容易性や他の物性とのバランスの観点から、50[g/g]以下が好ましく、40[g/g]以下がより好ましい。上記AAPが10[g/g]に満たない場合、粒子状吸水剤を吸収体に使用すると、吸収体に圧力が加わったときの液の戻り量(Re-Wet(リウェット)と称する)が小さい吸収体が得られないおそれがある。
 AAPは(5-2)にて後述する方法で規定することができ、前記(2-1-4)に記載の表面架橋の割合等で適宜調整することができる。
 (3-13)可溶分
 本発明に係る粒子状吸水剤の1時間可溶分は、25重量%以下が好ましく、23重量%以下がより好ましく、20重量%以下がさらに好ましく、18重量%以下が特に好ましく、15重量%以下が最も好ましい。尚、下限値は0重量%である、上記1時間可溶分が25重量%を超える場合、吸収体に使用したときに、液の取込速度が遅くなったり吸水倍率が低下したりするため、好ましくない。可溶分は(5-6)にて後述する方法で規定することができ、前記(2-1)に記載の重合時の架橋剤量や表面架橋の割合で適宜調整することができる。
 (3-14)粒子状吸水剤に含まれるその他の成分
 本発明の粒子状吸水剤は、上述した成分(吸水性樹脂、長鎖アルキル化合物または有機ポリシロキサン、界面活性剤、好ましくはさらにキレート剤や水)以外に、各種の性能を付与するため、不溶性無機微粒子、多価金属塩、無機還元剤等が含まれてもよい。中でも、無機還元剤の添加によって、さらに高度なレベルで粒子状吸水剤の経時的な着色や劣化を抑制することができる。
 上記無機還元剤とは、還元性無機元素を有する化合物を指す。具体的には、還元性の硫黄原子またはリン原子を有する化合物であり、該化合物は、無機化合物でも有機化合物でも該当する。また、上記無機還元剤は、酸型でも塩型でもよいが、好ましくは塩型であり、一価または多価の金属塩がより好ましく、一価の塩がさらに好ましい。これらの無機還元剤の中でも、含酸素還元性無機化合物、即ち、硫黄やリンが酸素と結合した無機還元剤が好ましく、含酸素還元性無機塩がより好ましい。
 上記不溶性無機微粒子、多価金属塩、または無機還元剤の添加量は、粒子状吸水剤に含まれる各種成分との組み合わせにもよるが、吸水性樹脂100重量部に対して、0~6重量部であればよく、0.001~5重量部がより好ましく、0.01~3重量部が特に好ましく、0.01~1重量部が最も好ましい。添加量が上記の範囲を外れる場合、ダメージを受けたときの吸水性能の低下を防止することが困難となるため、好ましくない。
 吸水性樹脂と不溶性無機微粒子、多価金属塩、または無機還元剤との混合操作は、特に限定されず、上述したように添加と同時にまたは別途、行ってもよい。また、添加方法については、水等に懸濁させて添加する、いわゆる湿式混合法等を採用してもよく、粉体同士を混合するドライブレンド法を採用してもよい。
 〔4〕吸収体、吸収性物品
 本発明の粒子状吸水剤は、吸水を目的とした各種用途に用いられ、特にシート状、テープ状に加工される用途に使用される。粒子状吸水剤の加工は、必要に応じて他の基材や接着剤を使用して、圧縮、吸引、接着等の手段によって行われる。具体的には、粒子状吸水剤は、厚さ(Z軸方向)は好ましくは5mm以下、さらには0.1~4mm、0.3~3mm程度に加工され、また、縦横(X-Y軸方向)の長さや平面形状は目的に応じて適宜選択され、例えば、面積10cm~100m、長さ1cm~1000m程度とされる。さらに、シート状、テープ状に加工した後、使用時に裁断してもよい。シート状、テープ状に加工された本発明の吸収体は、止水ゴム、止水テープ、キッチンシート、ペットシート、止血シート、或いは、紙オムツ、ナプキン等の吸収性物品(最終消費財)に使用することができる。また、本発明の粒子状吸水剤は、耐衝撃性や吸湿流動性に優れるため、吸収体や吸収性物品に使用するときに、吸収性物品の製造工程でのトラブル減少や作業環境の改善が望めると共に、ダメージによる吸水性能の低下が抑えられ、粒子状吸水剤本来の性能を吸収性物品等で十分に発揮することができる。
 また、本発明の粒子状吸水剤は、吸水性能(CRCやAAP等)が高く、経時色調に優れ、さらに劣化可溶分の増加率等で評価される耐尿性にも優れている。従って、吸収性物品等の経時的な着色や吸水性能の低下を抑制することができるため、シート状、テープ状に加工後も液(尿)漏れや肌荒れ等の問題が生じない。
 本発明の吸収体や吸収性物品は本発明の粒子状吸水剤を含んでなるが、ここでいう「吸収体」とは、粒子状吸水剤と親水性繊維とを主成分として成型された吸収材をいう。
 本発明では粒子状吸水剤20~100重量%および親水性繊維80~0重量%とを含んで成型される吸収体、特にシート状吸収体を提供する。尚、吸収体は、液を吸収することができる親水性ないし吸水性材料から実質的になる(特に90~100重量%)構造体を意味し、上記吸収体中の粒子状吸水剤の含有量(コア濃度;粒子状吸水剤および親水性繊維の合計重量に対する含有量)は、20~100重量%が好ましく、25~90重量%がより好ましく、30~80重量%がさらに好ましく、40~80重量%が最も好ましい。上記含有量が高くなる程、吸収体や吸収性物品の吸水性能は、粒子状吸水剤の吸水性能の影響を受け易くなる。
 以下、実施例および比較例により、本発明をさらに詳しく説明する。尚、各実施例にて示された技術内容は、別の実施例にて示された技術内容と適宜組み合わせて用いることができる。
 実施例および比較例において使用する電気機器等は全て100V、60Hzの条件で使用し、また、特に記載がない限り、室温(25℃±2℃)、相対湿度50%RHの条件下で、各物性を測定した。
 尚、本発明の粒子状吸水剤の各物性は、以下に示す各評価方法により定義される。また、便宜上、「重量%」を「wt%」、「リットル」を「L」と記すことがある。さらに、本明細書では、「0.90重量%塩化ナトリウム水溶液」を「生理食塩水」と称する場合もあるが、両者は同じものとして扱う。さらに、以下の(5-1)~(5-11)において、便宜上「粒子状吸水剤」と記載するが、「吸水性樹脂粉末」または「吸水性樹脂粒子」等について測定する場合には、「粒子状吸水剤」を「吸水性樹脂粉末」または「吸水性樹脂粒子」に読み替えて適用する。
 (5-1)無加圧下吸水倍率(CRC)
 本発明に係る粒子状吸水剤の無加圧下吸水倍率(CRC)の測定は、ERT441.2-02に準じて行った。
 即ち、粒子状吸水剤0.200g(重量W0[g])を不織布製の袋(85mm×60mm)に均一に入れてヒートシールした後、25±3℃に調温した大過剰(通常500ml)の0.9重量%塩化ナトリウム水溶液中に浸漬した。30分経過後、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、250G、3分間の条件で水切りを行った。その後、袋の重量(W1[g])を測定した。
 同様の操作を、粒子状吸水剤を入れずに行い、そのときの袋の重量(W2[g])を測定した。得られたW0[g]、W1[g]、W2[g]から次式
  CRC[g/g] = {(W1-W2)/W0}-1
に従って、無加圧下吸水倍率(CRC)を算出した。
 (5-2)加圧下吸水倍率(AAP)
 本発明に係る粒子状吸水剤の加圧下吸水倍率(AAP)の測定は、ERT442.2-02に準じて行った。
 即ち、粒子状吸水剤0.9g(重量W3[g])を測定装置(図2を参照)に投入し、測定装置一式の重量(W4[g])を測定した。次に、0.90重量%塩化ナトリウム水溶液を2.06kPaの加圧下で該粒子状吸水剤に吸収させた。1時間経過後、測定装置一式の重量(W5[g])を測定した。得られたW3[g]、W4[g]、W5[g]から次式
  AAP[g/g] = (W5-W4)/W3
に従って、加圧下吸水倍率(AAP)を算出した。
 図2に示す測定装置は、ペトリ皿105内にガラスフィルター106、濾紙107およびプラスチック製で内径60mmの支持円筒100がこの順に載置され、該支持円筒100内にステンレス製400メッシュの金網101、ピストン103および荷重を掛けるおもり104が挿入されて構成されている。そして、金網101の上に粒子状吸水剤を投入し、当該粒子状吸水剤の上にピストン103およびおもり104を載せた後、ペトリ皿105に0.90重量%(または20重量%)塩化ナトリウム水溶液108を濾紙107が浸からない程度に入れることによって測定を開始する。つまり、ガラスフィルター106によって吸い上げられた0.90重量%(または20重量%)塩化ナトリウム水溶液108が濾紙107を濡らしたときから1時間、測定を続ける。測定中、粒子状吸水剤は0.90重量%(または20重量%)塩化ナトリウム水溶液108を吸収して膨潤ゲル102となり、ピストン103およびおもり104を押し上げる。それゆえ、測定中、膨潤ゲル102(粒子状吸水剤)には常時、ピストン103およびおもり104の荷重が掛かっており、2.06kPaの加圧下で0.90重量%(または20重量%)塩化ナトリウム水溶液108を吸収していることになる。
 (5-3)20重量%食塩水垂直吸収指数
 本発明に係る粒子状吸水剤の20重量%食塩水垂直吸収指数の測定は、上記(5-2)に記載の加圧下吸水倍率(AAP)の測定条件を一部変更して行った。
 即ち、粒子状吸水剤の使用量を0.9gから1.0gに、測定装置の支持円筒100の内径を60mmから25.4mmに、さらに塩化ナトリウム水溶液の濃度を0.9重量%から20重量%に、吸収時間を1時間から30分にそれぞれ変更して、加圧下吸水倍率(AAP)を測定した。尚、支持円筒100の内径を25.4mmに変更することで、坪量(単位面積当りの吸水剤量)が約6.2倍となった。
 (5-4)重量平均粒子径(D50)および粒度分布の対数標準偏差(σζ)
 本発明に係る粒子状吸水剤の重量平均粒子径(D50)および粒度分布の対数標準偏差(σζ)の測定は、欧州特許0349240号に開示されている測定方法に準じて行った。
 即ち、目開き850μm、710μm、600μm、500μm、420μm、300μm、212μm、150μm、106μm、45μmを有するJIS標準篩(JIS Z8801-1(2000))、またはJIS標準篩に相当する篩を用いて、粒子状吸水剤10gを分級した。分級後、各篩の重量を測定し、各粒度の残留百分率Rを対数確率紙にプロットした。そして、R=50重量%に相当する粒子径を重量平均粒子径(D50)として読み取った。また、粒度分布の対数標準偏差(σζ)は、次式
  σζ = 0.5×ln(X2/X1)
に従って算出した。
 ここで、X1はR=84.1重量%、X2はR=15.9重量%に相当する粒子径を指す。尚、当該σζは、その値が小さい程、粒度分布が狭いことを意味する。
 (5-5)含水率
 本発明に係る粒子状吸水剤の含水率の測定は、ERT430.2-02に準じて行った(但し、試料重量および乾燥温度のみ変更した)。
 即ち、底面の直径が5cmのアルミカップ(重量W7[g])に粒子状吸水剤1.000g(重量W6[g])を量り取った後、180℃の無風乾燥機中に静置して乾燥させた。3時間経過後、試料の総重量(W8[g])を測定し、次式
  含水率[重量%] = 〔{W6-(W8-W7)}/W6〕×100
に従って含水率を算出した。
 (5-6)1時間可溶分
 本発明における「1時間可溶分」とは、ERT470.2-02で規定されるExt(水可溶分)測定方法で、抽出時間を1時間に変更して得られる水可溶分のことを指す。
 即ち、長さ35mmの回転子を入れた容量250mlの内蓋および外蓋付きプラスチック容器に、0.90重量%塩化ナトリウム水溶液200.0gを量り取り、次いで、粒子状吸水剤1.00gを上記水溶液に添加して、内蓋、外蓋で密栓した。その後、室温下で、スターラーを用いて1時間攪拌(約500rpm)した。上記操作により、粒子状吸水剤の水可溶分を抽出した。
 攪拌後、上記水溶液である抽出液を、濾紙(ADVANTEC東洋株式会社製;品名:JIS P 3801 No.2/厚さ0.26mm、保留粒子径5μm)一枚を用いて濾過し、得られた濾液50.0gを測定用液とした。次いで、上記測定用液をpH10になるまで0.1N-NaOH水溶液で滴定した後、pH2.7になるまで0.1N-HCl水溶液で滴定した。このときの滴定量を[NaOH]mlおよび[HCl]mlとして求めた。
 また、粒子状吸水剤を添加しないで0.90重量%塩化ナトリウム水溶液200.0gのみを用いて、同様の操作を行い、空滴定量([b1NaOH]mlおよび[b1HCl]ml)を求めた。
 上記滴定量および単量体平均分子量から次式
  1時間可溶分[重量%] = 0.1×(単量体平均分子量)×200×100×([HCl]-[b1HCl])/1000/1.0/50.0
に従って、1時間可溶分を算出した。尚、単量体平均分子量が未知の場合は、次式
  中和率[モル%] = {1-([NaOH]-[b1NaOH])/([HCl]-[b1HCl])}×100
に従って算出される中和率を用いて、単量体平均分子量を算出した。
 (5-7)劣化可溶分(劣化促進試験、劣化可溶分の増加量、劣化可溶分の増加率)
 本発明における「劣化可溶分」とは、ERT470.2-02で規定されるExt(水可溶分)測定方法で、0.90重量%塩化ナトリウム水溶液を、0.90重量%塩化ナトリウム水溶液にL-アスコルビン酸を混合した水溶液(劣化試験液)に変更し、60℃、2時間静置した後に1時間攪拌したときの水可溶分をいう。尚、本試験を「劣化促進試験」、得られた劣化可溶分と上記(5-6)にて算出した1時間可溶分との差を「劣化可溶分の増加量」、劣化可溶分と上記(5-6)にて算出した1時間可溶分との比率を「劣化可溶分の増加率」という。
 即ち、長さ35mmの回転子を入れた容量250mlの内蓋および外蓋付きプラスチック容器に、L-アスコルビン酸を0.05重量%および塩化ナトリウムを0.90重量%含有する水溶液(劣化試験液/L-アスコルビン酸0.10gと0.90重量%塩化ナトリウム水溶液199.90gとの混合物)200.0gを量り取り、次いで、粒子状吸水剤1.00gを上記水溶液に添加して、内蓋、外蓋で密栓した。その後、60±2℃に調整した恒温器に2時間静置した。2時間経過後、恒温器から上記容器を取り出し、室温下で、スターラーを用いて1時間攪拌(約500rpm)した。上記操作により、粒子状吸水剤の水可溶分を抽出した。
 攪拌後、上記水溶液である抽出液を、濾紙(ADVANTEC東洋株式会社製;品名:JIS P 3801 No.2/厚さ0.26mm、保留粒子径5μm)一枚を用いて濾過し、得られた濾液50.0gを測定用液とした。次いで、上記測定用液をpH10になるまで0.1N-NaOH水溶液で滴定した後、pH2.7になるまで0.1N-HCl水溶液で滴定した。このときの滴定量を[NaOH]mlおよび[HCl]mlとして求めた。
 また、粒子状吸水剤を添加しないで劣化試験液200.0gのみを用いて、同様の操作を行い、空滴定量([b2NaOH]mlおよび[b2HCl]ml)を求めた。
 上記滴定量および単量体平均分子量から次式
  劣化可溶分[重量%] = 0.1×単量体平均分子量×200×100×([HCl]-[b2HCl])/1000/1.0/50.0
に従って、劣化可溶分を算出した。尚、単量体平均分子量が未知の場合は、上記(5-6)にて算出した中和率を用いて、単量体平均分子量を算出した。
 また、劣化可溶分の増加量は、次式
  劣化可溶分の増加量[重量%] = (劣化可溶分)-(1時間可溶分)
に従って算出し、劣化可溶分の増加率は、次式
  劣化可溶分の増加率[-] = (劣化可溶分)/(1時間可溶分)
に従って算出した。
 (5-8)粉化率(Dusting Rate)
 本発明における「粉化率」とは、粒子状吸水剤を使用したときに発生する微粉量を評価する物性値を指し、下記方法によって求めることができる。
 即ち、粒子状吸水剤について、上記(5-4)に記載の方法に従って粒度分布を測定し、さらに、次式
  粒径150μm未満の粒子含有率[重量%] = (粒径150μm未満の粒子の重量)/(吸水性樹脂または粒子状吸水剤の重量)
に従って、粒径150μm未満の粒子含有率を求めた。
 また、これとは別に、下記(5-10)にて規定したP/S試験(衝撃試験)において、振とう時間を30分間から60分間に変更した以外は同様の操作を行い、ダメージが与えられた粒子状吸水剤を得た。そして、得られた粒子状吸水剤について、上記(5-4)に記載の方法に従って粒度分布を測定し、上記式に従って、粒径150μm未満の粒子含有率を求めた。次いで、次式
  粉化率[重量%] = (P/S試験後の粒径150μm未満の粒子含有率)-(P/S試験前の粒径150μm未満の粒子含有率)
に従って、粒子状吸水剤の粉化率を求めた。粉化率は、その値が低い程、粒子状吸水剤が耐衝撃安定性により優れていることを示す。
 (5-9)衝撃試験後の吸湿流動性(吸湿ブロッキング率・60分値)
 本発明における「吸湿流動性」とは、衝撃試験後の“吸湿後の粉体流動性”の略称であり、衝撃試験(10分間振とう)後に、粒子状吸水剤を温度25℃、相対湿度90%RHの条件下で放置したときの、ブロッキング、ケーキング、または粉体としての流動性について評価した物性値を指し、「吸湿ブロッキング率」で判断する。
 そして、本発明においては、吸収性物品に加工されるときのプロセスダメージを想定して、下記(5-10)にて規定したP/S試験(衝撃試験)において、振とう時間を30分間から10分間に変更した以外は同様の操作を行い、P/S試験(10分間振とう)でのダメージが与えられた粒子状吸水剤について、下記の手順で吸湿ブロッキング率を測定した。
 即ち、粒子状吸水剤約2gを、直径52mmのアルミカップに均一に散布した後、温度25℃、相対湿度90±5%RHに調整した恒温恒湿器(タバイエスペック株式会社製;PLATINOUS LUCIFER PL-2G)に1時間(60分間)静置した。
 その後、上記アルミカップ中の粒子状吸水剤を目開き2000μm(8.6メッシュ)のJIS標準篩(The IIDA TESTING SIEVE/内径80mm)上に静かに移し、ロータップ型篩振とう機(株式会社飯田製作所製;ES-65型篩振とう機/回転数230rpm、衝撃数130rpm)を用いて、温度20~25℃、相対湿度50%RHの条件下で5秒間分級した。
 次いで、上記JIS標準篩上に残存した粒子状吸水剤(重量W9[g])およびJIS標準篩を通過した粒子状吸水剤(重量W10[g])の重量を測定し、次式
  吸湿ブロッキング率[重量%] = {W9/(W9+W10)}×100
に従って、吸湿流動性(吸湿ブロッキング率)を算出した。吸湿ブロッキング率は、その値が低い程(0%に近い程)、粒子状吸水剤が吸湿流動性により優れていることを示す。
 (5-10)ペイントシェーカー試験(P/S試験(30分間振とう))
 本発明における「ペイントシェーカー試験(P/S試験)」とは、粒子状吸水剤に、実機に相当する(実際の製造プラントにおいて受けるプロセスダメージに相当する)プロセスダメージを与える試験を指し、製造プラントにおける空気輸送で粒子状吸水剤が実際に受けるエネルギーに相当するエネルギーを、実験室規模で再現して与える試験である。
 即ち、直径6cm、高さ11cm、内容積225mlのガラス製容器(好ましくは、山村硝子社製マヨネーズ瓶、商品名:A-29またはその相当品)に、粒子状吸水剤30gおよび直径6mmのガラスビーズ(精密分留充填用ソーダ石灰ガラスビーズ)10gを投入し、当該容器用の樹脂性の内蓋(材質:ポリエチレン)および外蓋(材質:ポリプロピレン)をした後、ペイントシェーカー(東洋製機製作所;製品No.488)にて、800[cycle/分](CPM)で30分間振とうさせた。その後、目開き2mmのJIS標準篩にてガラスビーズを取り除くことにより、ダメージが与えられた粒子状吸水剤を得た。尚、ペイントシェーカー装置(P/S試験機)、ガラス製容器やその他の条件等は、特開平9-235378号公報(明細書および図12~図15)を参照することができる。
 (5-11)吸水シートでの評価試験
 本実施例で得られた粒子状吸水剤8.4[g]および木材粉砕パルプ12.6[g]を用いて、12cm×38cm、厚さ約5mmの大きさの吸収シート(コア濃度:40重量%)を作成した。次いで、当該吸収シートを平面に拡げ、シートの中央部に樹脂製の円筒(内径25mm、内容積60.3[g/cm])を置いた。続いて、0.9重量%塩化ナトリウム水溶液60mlを上記円筒内に速やかに注ぎ入れ、注入してから円筒内の液が吸収シートに吸収されて無くなるまでの時間[秒]を計測した。そして、0.9重量%塩化ナトリウム水溶液60mlの注入を計3回行い、それぞれの吸収量(1分間当たりの吸収量)を、次式
  吸収量[g] = {60[g]/(円筒内の液が無くなるまでの時間)[秒]}×60[秒]
に従って算出した。
 [製造例1]
 中和率75モル%のアクリル酸ナトリウム水溶液5500g(単量体濃度35重量%)に、ポリエチレングリコールジアクリレート(分子量523)2.28g(0.02モル%:対単量体)を溶解し、単量体水溶液(a)を得た後、窒素ガス雰囲気下で30分間脱気した。
 次に、内容積10Lのシグマ型羽根を二本有する双腕型のジャケット付きステンレス製ニーダーに蓋を付けて形成した反応器に、上記単量体水溶液(a)を投入し、液温を30℃に保ちながら反応器内に窒素ガスを吹き込み、系内(単量体水溶液(a))の溶存酸素が1ppm以下となるように窒素ガス置換した。
 続いて、10重量%の過硫酸ナトリウム水溶液24.6gおよび0.2重量%のL-アスコルビン酸水溶液21.8gをそれぞれ別個に、上記単量体水溶液(a)を攪拌しながら添加したところ、添加が終了してから約1分後に重合が開始した。そして、生成する含水ゲル状架橋重合体(a)を解砕しながら30~90℃で重合し、重合開始から60分経過後に含水ゲル状架橋重合体(a)を反応器から取り出した。尚、得られた含水ゲル状架橋重合体(a)は、その径が約5mmに細粒化されていた。
 上記細粒化された含水ゲル状架橋重合体(a)を、目開き300μm(50メッシュ)の金網上に広げて180℃で45分間、熱風乾燥した後、ロールミルで粉砕し、さらに目開きが850μmおよび150μmのJIS標準篩で分級した。この一連の操作により、粒子径が150μm以上、850μm未満の吸水性樹脂粉末(a)を得た。尚、吸水性樹脂粉末(a)のCRC(無加圧下吸水倍率)は53.0[g/g]であった。
 次に、上記吸水性樹脂粉末(a)100重量部に対して、エチレングリコールジグリシジルエーテル0.02重量部、プロピレングリコール1.5重量部および水3.0重量部からなる表面処理剤を均一に混合し、100℃で45分間、加熱処理を行った。その後、ペイントシェーカー試験(30分間振とう)を行い、さらに目開きが850μmのJIS標準篩の通過物として整粒することで、表面が架橋された吸水性樹脂粒子(A1)を得た。
 [製造例2]
 上記製造例1で得られた吸水性樹脂粉末(a)100重量部に対して、エチレングリコールジグリシジルエーテル0.015重量部、プロピレングリコール1.5重量部および水3.5重量部からなる表面処理剤を均一に混合し、100℃で45分間、加熱処理を行った。その後、ペイントシェーカー試験(30分間振とう)を行い、さらに目開きが850μmのJIS標準篩の通過物として整粒することで、表面が架橋された吸水性樹脂粒子(A2)を得た。
 [製造例3]
 上記製造例1で得られた吸水性樹脂粉末(a)100重量部に対して、エチレングリコールジグリシジルエーテル0.03重量部、1,4-ブタンジオール0.32重量部、プロピレングリコール0.5重量部および水3.0重量部からなる表面処理剤を均一に混合し、180℃で45分間、加熱処理を行った。その後、ペイントシェーカー試験(30分間振とう)を行い、さらに目開きが850μmのJIS標準篩の通過物として整粒することで、表面が架橋された吸水性樹脂粒子(A3)を得た。
 [製造例4]
 中和率75モル%のアクリル酸ナトリウム水溶液5500g(単量体濃度35重量%)に、ポリエチレングリコールジアクリレート(分子量523)5.7g(0.05モル%:対単量体)を溶解し、単量体水溶液(a4)を得た後、窒素ガス雰囲気下で30分間脱気した。
 次に、内容積10Lのシグマ型羽根を二本有する双腕型のジャケット付きステンレス製ニーダーに蓋を付けて形成した反応器に、上記単量体水溶液(a4)を投入し、液温を30℃に保ちながら反応器内に窒素ガスを吹き込み、系内(単量体水溶液(a4))の溶存酸素が1ppm以下となるように窒素ガス置換した。
 続いて、10重量%の過硫酸ナトリウム水溶液24.6gおよび0.2重量%のL-アスコルビン酸水溶液21.8gをそれぞれ別個に、上記単量体水溶液(a4)を攪拌しながら添加したところ、添加が終了してから約1分後に重合が開始した。そして、生成する含水ゲル状架橋重合体(a4)を解砕しながら30~90℃で重合し、重合開始から60分経過後に含水ゲル状架橋重合体(a4)を反応器から取り出した。尚、得られた含水ゲル状架橋重合体(a4)は、その径が約5mmに細粒化されていた。
 上記細粒化された含水ゲル状架橋重合体(a4)を、目開き300μm(50メッシュ)の金網上に広げて180℃で45分間、熱風乾燥した後、ロールミルで粉砕し、さらに目開きが850μmおよび150μmのJIS標準篩で分級した。この一連の操作により、粒子径が150μm以上、850μm未満の吸水性樹脂粉末(a4)を得た。尚、吸水性樹脂粉末(a4)のCRC(無加圧下吸水倍率)は42.0[g/g]であった。
 次に、上記吸水性樹脂粉末(a4)100重量部に対して、エチレングリコールジグリシジルエーテル0.04重量部、プロピレングリコール1.5重量部および水3.0重量部からなる表面処理剤を均一に混合し、100℃で45分間、加熱処理を行った。その後、ペイントシェーカー試験(30分間振とう)を行い、さらに目開きが850μmのJIS標準篩の通過物として整粒することで、表面が架橋された吸水性樹脂粒子(A4)を得た。
 [製造例5]
 上記製造例1で得られた乾燥物(熱風乾燥した含水ゲル状架橋重合体(a))を、ロールミルで粉砕し、さらに目開きが850μmのJIS標準篩のみで分級した。この一連の操作により、粒子径が850μm未満の吸水性樹脂粉末(a5)を得た。そして、上記操作以外は製造例1と同様の操作を行い、表面が架橋された吸水性樹脂粒子(A5)を得た。
 [実施例1]
 ステアリン酸亜鉛水分散体(ADEKAケミカルサプライ株式会社製;商品名エフコディスパーZD(登録商標)/固形分42.5重量%、界面活性剤を含む)0.706重量部および水6.254重量部を混合した後、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)5ナトリウム(以下、「EDTMP・5Na」と略称する)0.04重量部を添加することで、分散液(1)を作成した。
 次に、製造例1で得られた吸水性樹脂粒子(A1)100重量部に対して、上記分散液(1)7重量部(実質添加量;ステアリン酸亜鉛0.3重量部、EDTMP・5Na0.04重量部、水6.66重量部)を攪拌しながら添加し、1分間混合した。その後、チャック付き袋に移し替えて密閉し、80℃で1時間硬化させた後、目開き850μmのJIS標準篩を通過するまで硬化物を解砕して吸水性樹脂粒子(B1)を得た。
 さらに、ポリオキシエチレンアルキルエーテル(株式会社日本触媒製;ソフタノール90(登録商標)/固形分100重量%)0.1重量部および水2.0重量部からなる界面活性剤水溶液(1)を作成した。そして、吸水性樹脂粒子(B1)100重量部に対して、当該界面活性剤水溶液(1)2.1重量部を攪拌しながら添加し、1分間混合した。その後、チャック付き袋(株式会社生産日本社(製);ユニパック(登録商標))に移し替えて密閉し、80℃で1時間硬化させた後、目開き850μmのJIS標準篩を通過するまで硬化物を解砕(整粒)して粒子状吸水剤(1)を得た。得られた粒子状吸水剤(1)の諸性能を表1に示す。
 [実施例2]
 実施例1において、ポリオキシエチレンアルキルエーテルの量を0.05重量部に変更して界面活性剤水溶液(2)を作成し、吸水性樹脂粒子(B1)100重量部に対して、当該界面活性剤水溶液(2)2.05重量部を添加した以外は、実施例1の操作と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(2)を得た。得られた粒子状吸水剤(2)の諸性能を表1に示す。
 [実施例3]
 実施例1において、ポリオキシエチレンアルキルエーテルの量を0.01重量部に変更して界面活性剤水溶液(3)を作成し、吸水性樹脂粒子(B1)100重量部に対して、当該界面活性剤水溶液(3)2.01重量部を添加した以外は、実施例1の操作と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(3)を得た。得られた粒子状吸水剤(3)の諸性能を表1、表3および表4に示す。
 [実施例4]
 実施例1において、ポリオキシエチレンアルキルエーテルの量を0.005重量部に変更して界面活性剤水溶液(4)を作成し、吸水性樹脂粒子(B1)100重量部に対して、当該界面活性剤水溶液(4)2.005重量部を添加した以外は、実施例1の操作と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(4)を得た。得られた粒子状吸水剤(4)の諸性能を表1に示す。
 [実施例5]
 実施例3において、吸水性樹脂粒子(A1)の替わりに製造例2で得られた吸水性樹脂粒子(A2)を使用した以外は、実施例3の操作と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(5)を得た。得られた粒子状吸水剤(5)の諸性能を表1に示す。
 [実施例6]
 ステアリン酸カルシウム水分散体(ADEKAケミカルサプライ株式会社製;商品名エフコディスパーC(登録商標)/固形分50重量%、界面活性剤を含む)0.6重量部および水6.36重量部を混合した後、EDTMP・5Na0.04重量部を添加することで、分散液(6)を作成した。
 次に、製造例1で得られた吸水性樹脂粒子(A1)100重量部に対して、上記分散液(6)7重量部(実質添加量;ステアリン酸カルシウム0.3重量部、EDTMP・5Na0.04重量部、水6.66重量部)を攪拌しながら添加し、1分間混合した。その後、チャック付き袋に移し替えて密閉し、80℃で1時間硬化させた後、目開き850μmのJIS標準篩を通過するまで硬化物を解砕して吸水性樹脂粒子(B6)を得た。
 さらに、ポリオキシエチレンアルキルエーテル0.01重量部および水2.0重量部からなる界面活性剤水溶液(6)を作成した。そして、吸水性樹脂粒子(B6)100重量部に対して、当該界面活性剤水溶液(6)2.01重量部を攪拌しながら添加し、1分間混合した。その後、チャック付き袋に移し替えて密閉し、80℃で1時間硬化させた後、目開き850μmのJIS標準篩を通過するまで硬化物を解砕して粒子状吸水剤(6)を得た。得られた粒子状吸水剤(6)の諸性能を表1に示す。
 [実施例7]
 実施例1において、ポリオキシエチレンアルキルエーテルの替わりにポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート(花王株式会社製;レオドールTW-S120V(登録商標)/固形分100重量%)を使用し、当該ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート0.1重量部および水2.0重量部からなる界面活性剤水溶液(7)を作成し、吸水性樹脂粒子(B1)100重量部に対して、当該界面活性剤水溶液(7)2.1重量部を添加した以外は、実施例1の操作と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(7)を得た。得られた粒子状吸水剤(7)の諸性能を表1に示す。
 [実施例8]
 実施例7において、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレートの量を0.05重量部に変更して界面活性剤水溶液(8)を作成し、吸水性樹脂粒子(B1)100重量部に対して、当該界面活性剤水溶液(8)2.05重量部を添加した以外は、実施例7の操作と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(8)を得た。得られた粒子状吸水剤(8)の諸性能を表1に示す。
 [実施例9]
 実施例7において、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレートの量を0.01重量部に変更して界面活性剤水溶液(9)を作成し、吸水性樹脂粒子(B1)100重量部に対して、当該界面活性剤水溶液(9)2.01重量部を添加した以外は、実施例7の操作と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(9)を得た。得られた粒子状吸水剤(9)の諸性能を表1に示す。
 [実施例10]
 実施例7において、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレートの量を0.005重量部に変更して界面活性剤水溶液(10)を作成し、吸水性樹脂粒子(B1)100重量部に対して、当該界面活性剤水溶液(10)2.005重量部を添加した以外は、実施例7の操作と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(10)を得た。得られた粒子状吸水剤(10)の諸性能を表1に示す。
 [実施例11]
 実施例1において、ポリオキシエチレンアルキルエーテルの替わりにポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム(花王株式会社製;エマール20C/固形分25重量%)を使用し、当該ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム0.4重量部および水1.7重量部からなる界面活性剤水溶液(11)を作成し、吸水性樹脂粒子(B1)100重量部に対して、当該界面活性剤水溶液(11)2.1重量部(実質添加量;ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム0.1重量部、水2重量部)を添加した以外は、実施例1の操作と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(11)を得た。得られた粒子状吸水剤(11)の諸性能を表1に示す。
 [実施例12]
 実施例11において、ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウムおよび水の量を変更して、ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム0.04重量部および水1.97重量部からなる界面活性剤水溶液(12)を作成し、吸水性樹脂粒子(B1)100重量部に対して、当該界面活性剤水溶液(12)2.01重量部(実質添加量;ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム0.01重量部、水2重量部)を添加した以外は、実施例11の操作と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(12)を得た。得られた粒子状吸水剤(12)の諸性能を表1に示す。
 [実施例13]
 実施例11において、ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウムおよび水の量を変更して、ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム0.02重量部および水1.985重量部からなる界面活性剤水溶液(13)を作成し、吸水性樹脂粒子(B1)100重量部に対して、当該界面活性剤水溶液(13)2.005重量部(実質添加量;ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム0.005重量部、水2重量部)を添加した以外は、実施例11の操作と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(13)を得た。得られた粒子状吸水剤(13)の諸性能を表1に示す。
 [実施例14]
 実施例1において、ポリオキシエチレンアルキルエーテルの替わりにラウリル硫酸ナトリウム(花王株式会社製;エマール2Fペースト/固形分30重量%)を使用し、当該ラウリル硫酸ナトリウム0.33重量部および水1.77重量部からなる界面活性剤水溶液(14)を作成し、吸水性樹脂粒子(B1)100重量部に対して、当該界面活性剤水溶液(14)2.1重量部(実質添加量;ラウリル硫酸ナトリウム0.1重量部、水2重量部)を添加した以外は、実施例1の操作と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(14)を得た。得られた粒子状吸水剤(14)の諸性能を表1に示す。
 [実施例15]
 実施例1において、ポリオキシエチレンアルキルエーテルの替わりにポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホコハク酸半エステル塩(株式会社日本触媒製;ソフタノールMES-3/固形分35重量%)を使用し、当該ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホコハク酸半エステル塩0.29重量部および水1.81重量部からなる界面活性剤水溶液(15)を作成し、吸水性樹脂粒子(B1)100重量部に対して、当該界面活性剤水溶液(15)2.1重量部(実質添加量;ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホコハク酸半エステル塩0.1重量部、水2重量部)を添加した以外は、実施例1の操作と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(15)を得た。得られた粒子状吸水剤(15)の諸性能を表1に示す。
 [実施例16]
 実施例1において、ポリオキシエチレンアルキルエーテルの替わりにラウリルベタイン(花王株式会社製;アンヒトール20BS/固形分31重量%)を使用し、当該ラウリルベタイン0.32重量部および水1.78重量部からなる界面活性剤水溶液(16)を作成し、吸水性樹脂粒子(B1)100重量部に対して、当該界面活性剤水溶液(16)2.1重量部(実質添加量;ラウリルベタイン0.1重量部、水2重量部)を添加した以外は、実施例1の操作と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(16)を得た。得られた粒子状吸水剤(16)の諸性能を表1に示す。
 [実施例17]
 実施例12の操作と同様の操作を行い、界面活性剤水溶液(12)を作成した。そして、実施例1において、吸水性樹脂粒子(A1)にステアリン酸亜鉛水分散体を含む分散液(1)を添加し、1分間混合した後、チャック付き袋に移し替える硬化操作を行わずに、混合物に界面活性剤水溶液(12)を添加した以外は、実施例1の操作と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(17)を得た。得られた粒子状吸水剤(17)の諸性能を表1に示す。
 [実施例18]
 ステアリン酸亜鉛水分散体(ADEKAケミカルサプライ株式会社製;商品名エフコディスパーZD(登録商標)/固形分42.5重量%、界面活性剤を含む)0.353重量部および水6.725重量部を混合した後、EDTMP・5Na0.04重量部を添加することで、分散液(18)を作成した。
 次に、製造例1で得られた吸水性樹脂粒子(A1)100重量部に対して、上記分散液(18)7重量部(実質添加量;ステアリン酸亜鉛0.15重量部、EDTMP・5Na0.04重量部、水6.76重量部)を攪拌しながら添加し、1分間混合した。その後、チャック付き袋に移し替えて密閉し、80℃で1時間硬化させた後、目開き850μmのJIS標準篩を通過するまで硬化物を解砕して吸水性樹脂粒子(B18)を得た。
 さらに、ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム(花王株式会社製;エマール20C/固形分25重量%)0.4重量部および水1.867重量部からなる界面活性剤水溶液(18)を作成し、吸水性樹脂粒子(B18)100重量部に対して、当該界面活性剤水溶液(18)2.1重量部(実質添加量;ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム0.1重量部、水2重量部)を攪拌しながら添加し、1分間混合した。その後、チャック付き袋に移し替えて密閉し、80℃で1時間硬化させた後、目開き850μmのJIS標準篩を通過するまで硬化物を解砕して粒子状吸水剤(18)を得た。得られた粒子状吸水剤(18)の諸性能を表1に示す。
 [実施例19]
 実施例1において、製造例1で得られた吸水性樹脂粒子(A1)の替わりに製造例3で得られた吸水性樹脂粒子(A3)を使用した以外は、実施例1の操作と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(19)を得た。得られた粒子状吸水剤(19)の諸性能を表1に示す。
 [実施例20]
 実施例1において、製造例1で得られた吸水性樹脂粒子(A1)の替わりに製造例5で得られた吸水性樹脂粒子(A5)を使用した以外は、実施例1の操作と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(20)を得た。得られた粒子状吸水剤(20)の諸性能を表1に示す。
 [実施例21]
 エポキシ変性シリコーン(信越化学株式会社製;KF101)0.5重量部とメタノール4.5重量部との混合溶液(21)を作成した。
 次に、製造例1で得られた吸水性樹脂粒子(A1)100重量部に対して、上記混合溶液(21)5.0重量部を攪拌しながら添加し、1分間混合した後、150℃で20分間、加熱処理を行った。その後、目開き850μmのJIS標準篩を通過するまで解砕して吸水性樹脂粒子(B21)を得た。
 続いて、ジエチレントリアミン五酢酸5ナトリウム0.04重量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテル0.05重量部および水2.91重量部からなる分散液(21)を作成した。
 そして、吸水性樹脂粒子(B21)100重量部に対して、上記分散液(21)3.0重量部を攪拌しながら添加し、80℃で1時間硬化させた後、目開き850μmのJIS標準篩を通過するまで硬化物を解砕して粒子状吸水剤(21)を得た。得られた粒子状吸水剤(21)の諸性能を表1に示す。
 [実施例22]
 実施例21において、エポキシ変性シリコーンの替わりにアミノ変性シリコーン(信越化学株式会社製;KF808)を使用して混合溶液(22)を作成した以外は、実施例21の操作と同様の操作を行い、吸水性樹脂粒子(B22)を得ると共に、粒子状吸水剤(22)を得た。得られた粒子状吸水剤(22)の諸性能を表1に示す。
 [実施例23]
 製造例1で得られた吸水性樹脂粒子(A1)100重量部に対して、ポリエチレンエマルション(三井化学株式会社製;ケミパールWP100)1.0重量部を攪拌しながら添加し、1分間混合した。その後、チャック付き袋(株式会社生産日本社(製);ユニパック(登録商標))に移し替えて密閉し、80℃で1時間硬化させた後、目開き850μmのJIS標準篩を通過するまで硬化物を解砕(整粒)して吸水性樹脂粒子(B23)を得た。
 次に、吸水性樹脂粒子(B23)100重量部に対して、実施例21で作成した分散液(21)3.0重量部を攪拌しながら添加し、80℃で1時間硬化させた後、目開き850μmのJIS標準篩を通過するまで硬化物を解砕して粒子状吸水剤(23)を得た。得られた粒子状吸水剤(23)の諸性能を表1に示す。
 [実施例24]
 製造例4において、重合開始から60分経過後に、含水ゲル状架橋重合体(a4)に、ステアリン酸マグネシウム(和光純薬工業株式会社製)15.4gを添加し、反応器内で1分間混合した以外は、製造例4の操作と同様の操作を行い、吸水性樹脂粒子(B24)を得た。尚、特許文献11には、ステアリン酸マグネシウムのゲルへの混合が記載されている。
 次に、吸水性樹脂粒子(B24)100重量部に対して、(特許文献11に記載されていない)実施例21で作成した分散液(21)3.0重量部を攪拌しながら添加し、80℃で1時間硬化させた後、目開き850μmのJIS標準篩を通過するまで硬化物を解砕して粒子状吸水剤(24)を得た。得られた粒子状吸水剤(24)の諸性能を表1に示す。
 [実施例25]
 実施例24において、ステアリン酸マグネシウムの替わりにショ糖ステアリン酸エステル(三菱化学フーズ株式会社製;S770)57.75gを添加した以外は、実施例24の操作と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(25)を得た。得られた粒子状吸水剤(25)の諸性能を表1に示す。
 [実施例26]
 実施例24において、ステアリン酸マグネシウムの替わりにパルミチン酸(和光純薬工業株式会社製)57.75gを添加した以外は、実施例24の操作と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(26)を得た。得られた粒子状吸水剤(26)の諸性能を表1に示す。
 [実施例27]
 ステアリン酸亜鉛水分散体(ADEKAケミカルサプライ株式会社製;商品名・エフコディスパーZD(登録商標)/固形分42.5重量%、界面活性剤を含む)0.71重量部および水6.29重量部を混合して分散液(27)を作成した。
 次に、製造例1で得られた吸水性樹脂粒子(A1)100重量部に対して、上記分散液(27)7重量部を攪拌しながら添加し、1分間混合した。その後、チャック付き袋(株式会社生産日本社(製);ユニパック(登録商標))に移し替えて密閉し、80℃で1時間硬化させた後、目開き850μmのJIS標準篩を通過するまで解砕(整粒)して吸水性樹脂粒子(B27)を得た。
 さらに、吸水性樹脂粒子(B27)100重量部に対して、実施例2で作成した界面活性剤水溶液(2)2.05重量部を攪拌しながら添加し、1分間混合した。その後、チャック付き袋(株式会社生産日本社(製);ユニパック(登録商標))に移し替えて密閉し、80℃で1時間硬化させた後、目開き850μmのJIS標準篩を通過するまで硬化物を解砕して粒子状吸水剤(27)を得た。得られた粒子状吸水剤(27)の諸性能を表1および表4に示す。
 [比較例1]
 ステアリン酸亜鉛水分散体を用いない以外は、実施例1の操作と同様の操作を行い、比較分散液(1)を作成した。即ち、比較分散液(1)は、EDTMP・5Na0.04重量部および水6.96重量からなる。
 次に、製造例1で得られた吸水性樹脂粒子(A1)100重量部に対して、上記比較分散液(1)7.0重量部を攪拌しながら添加し、1分間混合した。その後、チャック付き袋に移し替えて密閉し、80℃で1時間硬化させた後、目開き850μmのJIS標準篩を通過するまで硬化物を解砕して比較粒子状吸水剤(1)を得た。得られた比較粒子状吸水剤(1)の諸性能を表2に示す。
 [比較例2]
 吸水性樹脂に金属石鹸のみを添加する技術が開示された特許文献9に相当する比較例を以下に示す。
 即ち、実施例1において、界面活性剤水溶液の添加を行わない以外は、実施例1の操作と同様の操作を行い、比較粒子状吸水剤(2)を得た。得られた比較粒子状吸水剤(2)の諸性能を表2に示す。
 [比較例3]
 吸水性樹脂に水不溶性無機微粒子を添加する技術が開示された特許文献1~4に相当する比較例を以下に示す。
 即ち、比較例1で得られた比較粒子状吸水剤(1)100重量部に対して、シリカ(日本アエロジル株式会社製;アエロジル200CF-5)0.3重量部を添加して、比較粒子状吸水剤(3)を得た。得られた比較粒子状吸水剤(3)の諸性能を表2に示す。
 [比較例4]
 実施例1において、界面活性剤水溶液(1)を作成する替わりに、硫酸アルミニウム・16水和物0.1重量部および水2.0重量部からなる比較水溶液(4)を作成した。そして、吸水性樹脂粒子(B1)100重量部に対して、当該比較水溶液(4)2.1重量部を添加した以外は、実施例1の操作と同様の操作を行い、比較粒子状吸水剤(4)を得た。得られた比較粒子状吸水剤(4)の諸性能を表2に示す。
 [比較例5]
 水分散液での金属石鹸と界面活性剤との同時添加を開示している先願であるPCT/JP2010/66957に相当する比較例、つまり、金属石鹸と界面活性剤と同時添加に相当する比較例(比較例5~8)を以下に示す。
 即ち、実施例1において、界面活性剤水溶液(1)を作成する替わりに、ステアリン酸亜鉛水分散体2.353重量部および水4.207重量部を混合した後、EDTMP・5Na0.04重量部およびポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム(花王株式会社製;エマール20C/固形分25重量%)0.4重量部を添加することで、比較分散液(5)を作成した。
 次に、製造例1で得られた吸水性樹脂粒子(A1)100重量部に対して、界面活性剤水溶液(1)の替わりに、上記比較分散液(5)7.0重量部(実質添加量;ステアリン酸亜鉛1.0重量部、EDTMP・5Na0.04重量部、ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム0.1重量部、水5.86重量部)を攪拌しながら添加した以外は、実施例1の操作と同様の操作を行い、比較粒子状吸水剤(5)を得た。得られた比較粒子状吸水剤(5)の諸性能を表2に示す。
 [比較例6]
 比較例5において、比較分散液(5)を作成する替わりに、ステアリン酸亜鉛水分散体0.706重量部および水6.134重量部を混合した後、EDTMP・5Na0.04重量部およびポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム0.12重量部を添加することで、比較分散液(6)を作成した。
 次に、製造例1で得られた吸水性樹脂粒子(A1)100重量部に対して、比較分散液(5)の替わりに、上記比較分散液(6)7.0重量部(実質添加量;ステアリン酸亜鉛0.3重量部、EDTMP・5Na0.04重量部、ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム0.03重量部、水6.63重量部)を攪拌しながら添加した以外は、比較例5の操作と同様の操作を行い、比較粒子状吸水剤(6)を得た。得られた比較粒子状吸水剤(6)の諸性能を表2に示す。
 [比較例7]
 比較例5において、比較分散液(5)を作成する替わりに、ステアリン酸亜鉛水分散体0.706重量部および水6.214重量部を混合した後、EDTMP・5Na0.04重量部およびポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム0.04重量部を添加することで、比較分散液(7)を作成した。
 次に、製造例1で得られた吸水性樹脂粒子(A1)100重量部に対して、比較分散液(5)の替わりに、上記比較分散液(7)7.0重量部(実質添加量;ステアリン酸亜鉛0.3重量部、EDTMP・5Na0.04重量部、ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム0.01重量部、水6.65重量部)を攪拌しながら添加した以外は、比較例5の操作と同様の操作を行い、比較粒子状吸水剤(7)を得た。得られた比較粒子状吸水剤(7)の諸性能を表2に示す。
 [比較例8]
 比較例5において、比較分散液(5)を作成する替わりに、ステアリン酸亜鉛水分散体0.706重量部および水6.214重量部を混合した後、EDTMP・5Na0.04重量部およびポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム0.02重量部を添加することで、比較分散液(8)を作成した。
 次に、製造例1で得られた吸水性樹脂粒子(A1)100重量部に対して、比較分散液(5)の替わりに、上記比較分散液(8)7.0重量部(実質添加量;ステアリン酸亜鉛0.3重量部、EDTMP・5Na0.04重量部、ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム0.005重量部、水6.65重量部)を攪拌しながら添加した以外は、比較例5の操作と同様の操作を行い、比較粒子状吸水剤(8)を得た。得られた比較粒子状吸水剤(8)の諸性能を表2に示す。
 [比較例9]
 ステアリン酸亜鉛水分散体(ADEKAケミカルサプライ株式会社製;商品名エフコディスパーZD(登録商標)/固形分42.5重量%、界面活性剤を含む)0.71重量部および水6.29重量部を混合することで、比較分散液(9)を作成した。
 次に、製造例1で得られた吸水性樹脂粒子(A1)100重量部に対して、上記比較分散液(9)7重量部を攪拌しながら添加し、1分間混合した。その後、チャック付き袋に移し替えて密閉し、80℃で1時間硬化させた後、目開き850μmのJIS標準篩を通過するまで硬化物を解砕して比較粒子状吸水剤(9)を得た。得られた比較粒子状吸水剤(9)の諸性能を表2および表3に示す。
 [比較例10]
 ステアリン酸亜鉛水分散体(ADEKAケミカルサプライ株式会社製;商品名エフコディスパーZD(登録商標)/固形分42.5重量%、界面活性剤を含む)0.235重量部および水6.725重量部を混合した後、EDTMP・5Na0.04重量部を添加することで、比較分散液(10)を作成した。
 次に、製造例1で得られた吸水性樹脂粒子(A1)100重量部に対して、上記比較分散液(10)7重量部(実質添加量;ステアリン酸亜鉛0.1重量部、EDTMP・5Na0.04重量部、水6.76重量部)を攪拌しながら添加し、1分間混合した。その後、チャック付き袋に移し替えて密閉し、80℃で1時間硬化させた後、目開き850μmのJIS標準篩を通過するまで硬化物を解砕して比較粒子状吸水剤(10)を得た。得られた比較粒子状吸水剤(10)の諸性能を表2に示す。
 [比較例11]
 比較例10において、吸水性樹脂粒子(A1)の替わりに製造例5で得られた吸水性樹脂粒子(A5)を使用した以外は、比較例10の操作と同様の操作を行い、比較粒子状吸水剤(11)を得た。得られた比較粒子状吸水剤(11)の諸性能を表2に示す。
 [比較例12]
 有機ポリシロキサンにより処理された吸水性樹脂粒子に関する特許文献5(および対応特許である特許第3169133号)に記載された実施例2に相当する方法を以下に示す。
 実施例23における吸水性樹脂粒子(B23)、つまり、分散液(21)を添加する前の吸水性樹脂粒子(B23)を比較粒子状吸水剤(12)とした。この比較粒子状吸水剤(12)の諸性能を表2に示す。
 [比較例13]
 有機ポリシロキサンにより処理された吸水性樹脂粒子に関する特許文献5(および対応特許である特許第3169133号)に記載された実施例1に相当する方法を以下に示す。
 実施例24における吸水性樹脂粒子(B24)、つまり、分散液(21)を添加する前の吸水性樹脂粒子(B24)を比較粒子状吸水剤(13)とした。この比較粒子状吸水剤(13)の諸性能を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 (まとめ)表1~3
 表2に示すように、特許文献9に相当する比較例2(ステアリン酸亜鉛を添加)の比較粒子状吸水剤(2)や、特許文献5に相当する比較例12、13の比較粒子状吸水剤(12)(13)は、衝撃試験後の吸湿流動性(吸湿ブロッキング率)、即ち、取り扱い性は良好であるものの、20重量%食塩水垂直吸収指数が低い。また、比較例1(添加剤無し)および比較例3(シリカを添加)の比較粒子状吸水剤(1),(3)は、20重量%食塩水垂直吸収指数は高いものの、衝撃試験後の吸湿流動性が悪い。
 これに対して、表1に示すように、本発明の実施例1~23(ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、変性シリコーン、ステアリン酸マグネシウム、ショ糖ステアリン酸エステル、パルミチン酸、ポリエチレンエマルションの何れか一つと、界面活性剤とを添加)に係る粒子状吸水剤(1)~(23)は、衝撃試験後の吸湿流動性が良好であることに加えて、20重量%食塩水垂直吸収指数が高く、それゆえ、粉体での取り扱い性と吸収性能とのバランスに優れていることが判る。つまり、本発明の製造方法によって、優れた粒子状吸収剤が得られることが判る。また、実施例24~26では、特許文献11に記載の疎水性物質を使用しているにも関わらず、本発明に係る製造方法によって、特許文献11には記載されていない優れた吸水剤を提供することができることが判る。
 また、界面活性剤を添加しない比較例4(ステアリン酸亜鉛と硫酸アルミニウムとを添加)の比較粒子状吸水剤(4)では、20重量%食塩水垂直吸収指数が低く、従って、界面活性剤を後から添加する本発明の製造方法が有効であることが判る。
 そして、界面活性剤の種類としては、ノニオン性(実施例1~10)、イオン性(実施例11~17)の何れであってもよいことが判る。
 界面活性剤の構造は、実施例11(ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウムを添加)の粒子状吸水剤(11)よりも、実施例14(ラウリル硫酸ナトリウムを添加)の粒子状吸水剤(14)の方が、20重量%食塩水垂直吸収指数が低いことから、ポリオキシエチレンユニットを有する構造であることがより好ましいことが判る。
 また、実施例19の結果から、目開き150μmのJIS標準篩を通過する150μm通過物量の増加(例えば5%超)が、ブロッキング率や20重量%食塩水垂直吸収指数に悪影響を与えることも判る。さらに、実施例20の結果から、含水率の低下(例えば5%未満)が粉化率に悪影響を与えることも判る。
 そして、図1に示すように、界面活性剤の添加量は、吸水性樹脂粒子100重量部に対して、20重量%食塩水垂直吸収指数の向上効果が大きい0.01~0.05重量部程度が好ましいことが判る。また、添加量を0.1重量部よりも多くしても、20重量%食塩水垂直吸収指数の更なる向上効果が得られ難いことが判る。
 さらに、界面活性剤の添加方法に関して、先願であるPCT/JP2010/66957に相当する比較例5,6から、ステアリン酸亜鉛と界面活性剤とを同時に添加した場合、界面活性剤の添加量に対する20重量%食塩水垂直吸収指数の向上効果は高いものの、吸湿流動性が悪くなることが判る。
 即ち、実施例1~8のように、ステアリン酸亜鉛の添加後に界面活性剤を添加することにより、取り扱い性と吸収性能とのバランスに優れ、両者の効果を最大にすることができることが判る。
 尚、比較例5では、ステアリン酸亜鉛の使用量を増やせば、ステアリン酸亜鉛と界面活性剤とを同時に添加した場合においても、吸湿流動性および20重量%食塩水垂直吸収指数に優れる比較粒子状吸水剤(5)が得られるものの、ステアリン酸亜鉛の過剰な添加が必要となり、製造コストが高くなることや吸水性樹脂から多量のステアリン酸亜鉛が剥離してしまうという問題が発生する。吸水性樹脂からステアリン酸亜鉛が多量に剥離すると、吸収性物品を加工する装置にステアリン酸亜鉛が多量に付着し、同装置で他製品を生産するときにコンタミが起こったり、(ステアリン酸亜鉛の)粉立ちが激しいこと(粉塵発生)による作業環境の悪化等が起こったりする。従って、添加剤の過剰な添加は実使用として適当な手段ではない。
 表3に示すように、実施例3と比較例9との対比から、キレート剤の使用によって劣化可溶分の増加量(%)および劣化可溶分の増加率(%)を低く制御することができ、尿による劣化も実質的に認められない(耐尿性にも優れている)ことが判る。
 [実施例28]
 実施例3で得られた粒子状吸水剤(3)を用いて、上記(5-11)に記載した吸水シートでの評価試験を行った。結果を表5に示す。
 [比較例14]
 比較例2で得られた比較粒子状吸水剤(2)を用いて、上記(5-11)に記載した吸水シートでの評価試験を行った。結果を表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 (まとめ)
 表5に示すように、従来は重要であると考えられていた無加圧下吸水倍率(CRC)および加圧下吸水倍率(AAP)が同等の粒子状吸水剤(3)および比較粒子状吸水剤(2)において、吸水シートでの試験評価では、本発明の粒子状吸水剤(実施例3)の方が高い吸水量を示す結果が得られた。
 本発明の粒子状吸水剤(実施例3)は、比較粒子状吸水剤(2)よりも20重量%食塩水垂直吸収指数が高いことから、吸水シートで優れた性能を有するためには、吸水剤の性能として、従来の無加圧下吸水倍率(CRC)および加圧下吸水倍率(AAP)に加えて、20重量%食塩水垂直吸収指数も重要であることが判った。
 [実施例29]
 実施例1~16で得られた粒子状吸水剤(1)~(16)を用いた上記(5-9)吸湿流動性(吸湿ブロッキング率)の評価において、プロセスダメージを想定して与えるP/S試験機での振とう時間を、0分間,10分間,30分間と変化させた。しかしながら、何れの振とう時間においても、吸湿ブロッキング率は0%であり、安定していた。
 従って、プロセスダメージの変化(大小)および有無に関わらず、粒子状吸水剤は安定した吸湿ブロッキング率を保ち、広く実使用することができることが判る。
 [比較例15]
 吸水性樹脂に水不溶性無機微粒子を添加する技術が開示された特許文献1~4に相当する比較例3で得られた、シリカ(日本アエロジル株式会社製;アエロジル200CF-5)0.3重量部が添加された比較粒子状吸水剤(3)を用いて、上記実施例20の試験と同様の試験を行い、振とう時間を、0分間,10分間,30分間と変化させた。すると、振とう時間の増加(プロセスダメージの増大に相当)に伴い、吸湿ブロッキング率は0%、50%、90%と悪化していった。
 従って、特許文献1~4に相当する粒子状吸水剤では、プロセスダメージの増大によって吸湿流動性が低下するため、安定的に実使用することが困難であることが判る。
 本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。
 本発明に係る粒子状吸水剤の製造方法は、高物性の吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤の製造に適している。本発明に係る粒子状吸水剤は、衛生材料に限らず、例えば土木・建築用止水材、カイロ用保水材、ケーブル用止水材等の各種用途に供される。本発明に係る粒子状吸水剤は、特にシート状或いはテープ状の用途に好ましく用いられ、各種産業において広範に利用され得る。
 100  支持円筒
 101  金網
 102  膨潤ゲル
 103  ピストン
 104  おもり
 105  ペトリ皿
 106  ガラスフィルター
 107  濾紙
 108  0.90重量%(または20重量%)塩化ナトリウム水溶液

Claims (32)

  1.  ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂を主成分とし、当該吸水性樹脂に対して長鎖アルキル化合物、有機ポリシロキサン、有機高分子化合物から選ばれる水不溶性或いは水難溶性の化合物を0.001~5重量%(但し、長鎖アルキル化合物が金属石鹸に該当する場合は0.001重量%以上、1.0重量%未満)含む粒子状吸水剤であって、
     衝撃試験後の吸湿ブロッキング率が0~30重量%であり、かつ、20重量%食塩水垂直吸収指数が1.5~10.0[g/g]であることを特徴とする、粒子状吸水剤。
  2.  上記長鎖アルキル化合物の90重量%以上が炭素数8~30の炭化水素鎖を有する、請求項1に記載の粒子状吸水剤。
  3.  上記長鎖アルキル化合物が、親水性官能基を有する常温で固体または液体の化合物である、請求項1または2に記載の粒子状吸水剤。
  4.  上記有機ポリシロキサンが、親水性官能基を有する常温で固体または液体の化合物である、請求項1または2に記載の粒子状吸水剤。
  5.  上記親水性官能基が、水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、アミノ基、イミノ基、アミド基から選ばれる少なくとも一つの官能基である、請求項3または4に記載の粒子状吸水剤。
  6.  上記親水性官能基が、カルボキシル基またはアミノ基である、請求項5に記載の粒子状吸水剤。
  7.  上記親水性官能基が、酸基の多価金属塩である、請求項6に記載の粒子状吸水剤。
  8.  上記多価金属塩が、バリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、アルミニウム塩、亜鉛塩から選ばれる一つ以上の化合物である、請求項7に記載の粒子状吸水剤。
  9.  上記親水性官能基が、酸基のアルカリ金属塩である、請求項6に記載の粒子状吸水剤。
  10.  さらに界面活性剤を含む、請求項1~9の何れか一項に記載の粒子状吸水剤。
  11.  上記界面活性剤の含有量が、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂に対して0.001~1.0重量%である、請求項10に記載の粒子状吸水剤。
  12.  上記界面活性剤が、ポリオキシエチレンユニットを有する化合物である、請求項10または11に記載の粒子状吸水剤。
  13.  さらにキレート剤を含む、請求項1~12の何れか一項に記載の粒子状吸水剤。
  14.  上記キレート剤の含有量が、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂に対して0.001~5.0重量%である、請求項13に記載の粒子状吸水剤。
  15.  上記キレート剤が、窒素原子および/またはリン原子を有する水溶性有機化合物である、請求項13または14に記載の粒子状吸水剤。
  16.  上記キレート剤が、α-ヒドロキシカルボン酸(塩)である、請求項13または14に記載の粒子状吸水剤。
  17.  上記ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂が、表面架橋が施されている吸水性樹脂粒子である、請求項1~16の何れか一項に記載の粒子状吸水剤。
  18.  劣化促進試験における劣化可溶分の増加量が0~15重量%である、請求項1~17の何れか一項に記載の粒子状吸水剤。
  19.  2.06kPaの荷重下における加圧下吸水倍率(AAP)が20[g/g]以上である、請求項1~18の何れか一項に記載の粒子状吸水剤。
  20.  含水率が1~20重量%である、請求項1~19の何れか一項に記載の粒子状吸水剤。
  21.  衝撃試験における粉化率が1.0重量%以下である、請求項1~20の何れか一項に記載の粒子状吸水剤。
  22.  重量平均粒子径(D50)が250~450μm、粒子径150μm未満の粒子の含有量が0~5重量%、および対数標準偏差(σζ)が0~0.45である、請求項1~21の何れか一項に記載の粒子状吸水剤。
  23.  請求項1~22の何れか一項に記載の粒子状吸水剤を20~80重量%、および親水性繊維を80~20重量%含んでなり、成型された吸収体。
  24.  ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤の製造方法であって、
     アクリル酸(塩)を主成分とする単量体水溶液を重合する工程、重合工程後の乾燥前または乾燥後の吸水性樹脂に対して、長鎖アルキル化合物、有機ポリシロキサン、有機高分子化合物から選ばれる水不溶性或いは水難溶性の化合物を0.001~5重量%(但し、長鎖アルキル化合物が金属石鹸に該当する場合は0.001重量%以上、1.0重量%未満)添加する工程、当該長鎖アルキル化合物、有機ポリシロキサン、有機高分子化合物の何れか一つ以上を含む吸水性樹脂に対して、界面活性剤を添加する工程を順次含むことを特徴とする、粒子状吸水剤の製造方法。
  25.  上記界面活性剤の添加量が、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂に対して、0.001~1.0重量%である、請求項24に記載の製造方法。
  26.  上記長鎖アルキル化合物、有機ポリシロキサン、有機高分子化合物の何れか一つ以上を添加する工程においても、界面活性剤が添加される、請求項24または25に記載の製造方法。
  27.  上記乾燥後の吸水性樹脂に対して、表面架橋を行う工程をさらに含む、請求項24~26の何れか一項に記載の製造方法。
  28.  上記乾燥後の吸水性樹脂に対して表面架橋を行う工程、当該表面架橋された吸水性樹脂に対して、長鎖アルキル化合物、有機ポリシロキサン、有機高分子化合物の何れか一つ以上を添加する工程、当該長鎖アルキル化合物、有機ポリシロキサン、有機高分子化合物の何れか一つ以上を含む吸水性樹脂に対して、界面活性剤を添加する工程を順次含む、請求項24~27の何れか一項に記載の製造方法。
  29.  キレート剤を添加する工程をさらに含む、請求項24~28の何れか一項に記載の製造方法。
  30.  表面架橋前の吸水性樹脂の重量平均粒子径(D50)が250~450μm、粒子径150μm未満の粒子の含有量が0~5重量%、および対数標準偏差(σζ)が0~0.45である、請求項24~29の何れか一項に記載の製造方法。
  31.  表面架橋後の吸水性樹脂の2.06kPa荷重下における加圧下吸水倍率(AAP)が20[g/g]以上である、請求項24~30の何れか一項に記載の製造方法。
  32.  長鎖アルキル化合物、有機ポリシロキサン、有機高分子化合物の何れか一つ以上を含む吸水性樹脂に対して、界面活性剤を添加する工程後の吸水性樹脂の含水率が、1~20重量%である、請求項24~31の何れか一項に記載の製造方法。
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