WO2015146603A1 - 吸水性樹脂粒子の製造方法 - Google Patents

吸水性樹脂粒子の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2015146603A1
WO2015146603A1 PCT/JP2015/057264 JP2015057264W WO2015146603A1 WO 2015146603 A1 WO2015146603 A1 WO 2015146603A1 JP 2015057264 W JP2015057264 W JP 2015057264W WO 2015146603 A1 WO2015146603 A1 WO 2015146603A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
water
resin particles
acid
absorbent resin
mass
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/057264
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
健二 谷村
隆介 楳座
英伸 垣本
英樹 松下
貴宏 今井
Original Assignee
住友精化株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 住友精化株式会社 filed Critical 住友精化株式会社
Priority to US15/126,327 priority Critical patent/US9745392B2/en
Priority to KR1020167029437A priority patent/KR102272071B1/ko
Priority to CN201580016277.6A priority patent/CN106164101B/zh
Priority to SG11201607548XA priority patent/SG11201607548XA/en
Priority to JP2016510223A priority patent/JP6567503B2/ja
Priority to EP15770377.8A priority patent/EP3124502B1/en
Publication of WO2015146603A1 publication Critical patent/WO2015146603A1/ja

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F120/00Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F120/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F120/04Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C08F120/06Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/22Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
    • A61L15/24Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/001Multistage polymerisation processes characterised by a change in reactor conditions without deactivating the intermediate polymer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/32Polymerisation in water-in-oil emulsions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C08J3/245Differential crosslinking of one polymer with one crosslinking type, e.g. surface crosslinking
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2205/00Foams characterised by their properties
    • C08J2205/02Foams characterised by their properties the finished foam itself being a gel or a gel being temporarily formed when processing the foamable composition
    • C08J2205/022Hydrogel, i.e. a gel containing an aqueous composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2333/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2333/02Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing water-absorbing resin particles.
  • Water-absorbing resin particles are mainly used for disposable diapers, sanitary napkins, incontinence pads, pet sheets, water retention agents for soil, water-stopping agents for power cables, anti-condensation agents, and the like.
  • absorbent articles such as disposable diapers generally have an absorbent body composed of water-absorbent resin particles and hydrophilic fibers, and a liquid-permeable sheet disposed on the side in contact with the body and a liquid impermeable sheet disposed on the opposite side. It is formed by being sandwiched between permeable sheets.
  • the absorbent body is produced, for example, by laminating a mixture of water-absorbing resin particles and crushed hydrophilic fibers on a wire mesh by an air flow, and then compressing with a press.
  • water-absorbing resin particles examples include starch-acrylonitrile graft copolymer hydrolyzate, starch-acrylic acid graft copolymer neutralized product, vinyl acetate-acrylic ester copolymer saponified product, acrylic acid moiety A crosslinked product of a neutralized polymer, a partially neutralized polyacrylic acid, and the like are known.
  • the water-absorbent resin particles used in the absorber are required to have an appropriate particle size and a narrow particle size distribution in addition to being excellent in water absorption ability, water retention ability and the like.
  • the absorber tends to harden when compressed.
  • the water-absorbent resin particles used in the absorbent body have a narrow particle size distribution while having a median particle diameter suitable for designing the intended absorbent body and absorbent article.
  • a method for producing the water-absorbent resin particles a method of polymerizing a water-soluble ethylenically unsaturated monomer is mainly used from the viewpoint of the high performance of the water-absorbent resin particles obtained and the simplicity of the production method.
  • the polymerization method for example, an aqueous solution of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer is polymerized to obtain a hydrous gel, and then pulverized and dried; In the presence of a dispersion stabilizer, it is dispersed in an organic dispersion medium such as a hydrocarbon dispersion medium and subjected to suspension polymerization to obtain a hydrous gel, followed by dehydration and drying. It is done.
  • the water-containing gel after polymerization is a viscous lump, which not only complicates the pulverization process and drying process, but also facilitates the generation of fine particles by the pulverization process.
  • the size of the particles can be controlled by the size of the droplets of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer dispersed in the dispersion medium. Therefore, various particle diameter control techniques have been proposed, centering on the reverse phase suspension polymerization method.
  • Patent Document 1 a method in which sorbitol fatty acid ester is used as a dispersion stabilizer and polymerization is performed under reduced pressure
  • Patent Document 2 a method in which sorbitan fatty acid esters of HLB 8 to 12 are used as a dispersion stabilizer
  • Patent Document 3 a method using polyglycerin fatty acid ester as a dispersion stabilizer
  • water-absorbing resin particles having satisfactory performance have not been obtained from the viewpoints of excellent water absorption performance, moderate particle size and narrow particle size distribution.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing water-absorbing resin particles that have excellent water-absorbing performance, an appropriate particle size and a narrow particle size distribution, and are suitably used for absorbent articles and the like.
  • the present inventors In producing water-absorbing resin particles by the reverse-phase suspension polymerization method, the present inventors have used an organic acid monoglyceride as a dispersion stabilizer to provide excellent water absorption performance, as well as moderate particle size and narrow particle size distribution. It has been found that water-absorbent resin particles suitable for absorbent articles and the like can be obtained, and the present invention has been completed.
  • the present invention provides a method for producing water-absorbent resin particles by subjecting a water-soluble ethylenically unsaturated monomer to reverse-phase suspension polymerization in a dispersion medium, wherein the reverse-phase suspension polymerization reaction is an organic acid monoglyceride.
  • the present invention relates to a method for producing water-absorbing resin particles in the presence.
  • the present invention includes, for example, the subject matters described in the following sections.
  • Item 1 In the method of producing water-absorbent resin particles by reverse-phase suspension polymerization of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer in a dispersion medium, A method for producing water-absorbing resin particles, wherein the reverse phase suspension polymerization reaction is carried out in the presence of an organic acid monoglyceride.
  • Item 2 1 ester group in which a fatty acid having 10 to 18 carbon atoms and a hydroxyl group of glycerol are ester-bonded, and 1 or 2 ester groups in which an organic acid having 2 to 8 carbon atoms and a hydroxyl group of glycerol are ester-bonded Item 2.
  • Item 3 The water-absorbent resin particle according to Item 2, wherein the fatty acid having 10 to 18 carbon atoms is at least one selected from the group consisting of capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, and oleic acid. Production method.
  • Item 4. The method for producing water-absorbent resin particles according to Item 2 or 3, wherein the organic acid having 2 to 8 carbon atoms is at least one selected from the group consisting of acetic acid, lactic acid, citric acid, succinic acid, and diacetyltartaric acid. .
  • Item 5 The aforementioned item wherein the organic acid monoglyceride is at least one selected from the group consisting of glycerol acetate monolaurate, glycerol acetate monostearate, glycerol lactate monostearate, glycerol citrate monostearate and glycerol citrate monooleate. 5. The method for producing water-absorbent resin particles according to any one of 1 to 4.
  • Item 6 The water-absorbent resin particles according to any one of Items 1 to 5, wherein the amount of the organic acid monoglyceride used is 0.1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer. Manufacturing method.
  • Item 7 The method for producing water-absorbent resin particles according to any one of Items 1 to 6, wherein the reversed-phase suspension polymerization is performed in the presence of a radical polymerization initiator.
  • Item 8 Any of the above items 1 to 7, wherein the dispersion medium is a hydrocarbon dispersion medium (preferably a hydrocarbon containing at least one selected from the group consisting of n-hexane, n-heptane, cyclohexane and isomers thereof).
  • a hydrocarbon dispersion medium preferably a hydrocarbon containing at least one selected from the group consisting of n-hexane, n-heptane, cyclohexane and isomers thereof.
  • Item 9 The method for producing water-absorbent resin particles according to any one of Items 1 to 8, wherein after the reverse phase suspension polymerization, a crosslinking agent is added to carry out the post-crosslinking.
  • the water-soluble ethylenically unsaturated monomer is at least one selected from the group consisting of (meth) acrylic acid and salts thereof, (meth) acrylamide, and N, N-dimethyl (meth) acrylamide (preferably (meth) Item 10.
  • an organic acid monoglyceride as a dispersion stabilizer, water-absorbent resin particles having excellent water absorption performance, moderate particle size and narrow particle size distribution, and suitably used for absorbent articles and the like Can be manufactured.
  • the method for producing water-absorbent resin particles of the present invention is a method for producing water-absorbent resin particles by subjecting a water-soluble ethylenically unsaturated monomer to reverse-phase suspension polymerization in a dispersion medium. It is characterized by being carried out in the presence of an organic acid monoglyceride.
  • a water-soluble ethylenically unsaturated monomer is further added to the water-absorbent resin particles obtained by the reverse phase suspension polymerization, and polymerization is performed in two or more stages.
  • the water-absorbent resin particles obtained in the first-stage reversed-phase suspension polymerization can be aggregated to increase the particle diameter of the water-absorbent resin particles. It becomes easier to obtain an appropriate particle size suitable for the absorbent article.
  • water-soluble ethylenically unsaturated monomer used in the present invention for example, (meth) acrylic acid (in this specification, “acryl” and “methacryl” are collectively referred to as “(meth) acryl”). The same shall apply hereinafter.) And salts thereof; 2- (meth) acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid and salts thereof; (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, N -Nonionic monomers such as methylol (meth) acrylamide and polyethylene glycol mono (meth) acrylate; N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminopropyl (meth) acrylate, diethylaminopropyl (meth) Examples include amino group-containing unsaturated monomers such as acrylamide and quaternized products thereof.
  • (meth) acrylic acid and salts thereof (meth) acrylamide, and N, N-dimethyl (meth) acrylamide are preferable because they are easily available industrially. Used for. Furthermore, (meth) acrylic acid and its salt are used more suitably from a viewpoint that the water-absorbing performance of the water-absorbing resin particles obtained is high.
  • the water-soluble ethylenically unsaturated monomer used in the second and subsequent stages may be the same as the water-soluble ethylenically unsaturated monomer used in the first stage. , It may be heterogeneous.
  • the water-soluble ethylenically unsaturated monomer may be used in the form of an aqueous solution in order to increase the dispersion efficiency in the dispersion medium during reverse phase suspension polymerization.
  • concentration of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer in such an aqueous solution is not particularly limited, but is usually 20% by mass or more and saturated concentration or less, preferably 25 to 70% by mass, more preferably It may be 30 to 55% by mass.
  • the acid group is You may use what was neutralized with the alkaline neutralizer.
  • alkaline neutralizer For example, alkali metal salts, such as sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate, potassium hydroxide, potassium carbonate; ammonia etc. are mentioned.
  • the alkaline neutralizing agent may be used in the form of an aqueous solution in order to simplify the neutralization operation.
  • the said alkaline neutralizer may be used independently, respectively and may be used in combination of 2 or more type.
  • the degree of neutralization of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer by the alkaline neutralizing agent is not particularly limited, but the water absorption performance is increased by increasing the osmotic pressure of the resulting water-absorbent resin particles, and excess alkalinity.
  • the degree of neutralization with respect to all acid groups of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer is preferably 10 to 100 mol%. More preferably, it is 30 to 80 mol%.
  • the reverse phase suspension polymerization reaction of the present invention is preferably performed in the presence of a radical polymerization initiator from the viewpoint of appropriately shortening the time required for the polymerization reaction.
  • a radical polymerization initiator used in the present invention include persulfates such as potassium persulfate, ammonium persulfate, and sodium persulfate; methyl ethyl ketone peroxide, methyl isobutyl ketone peroxide, di-t-butyl peroxide, t Peroxides such as butyl cumyl peroxide, t-butyl peroxyacetate, t-butyl peroxyisobutyrate, t-butyl peroxypivalate, and hydrogen peroxide; 2,2′-azobis (2- Amidinopropane) dihydrochloride, 2,2′-azobis [2- (N-phenylamidino) propane] dihydrochloride, 2,2′-azobis [2- (N-allyla
  • radical polymerization initiators potassium persulfate, ammonium persulfate, sodium persulfate and 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride are preferably used from the viewpoint of availability and easy handling. It is done.
  • the said radical polymerization initiator may be used individually, respectively and may be used in combination of 2 or more type.
  • the amount of the radical polymerization initiator used is that the amount of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer in each polymerization stage is 100 moles in that a rapid polymerization reaction can be prevented. And preferably 1 mol or less.
  • the lower limit of the amount of the radical polymerization initiator used is not particularly limited. For example, if the amount is 0.005 mol or more with respect to 100 mol of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer in each polymerization stage, the polymerization is performed. The time required for the reaction can be shortened appropriately.
  • the radical polymerization initiator can also be used as a redox polymerization initiator in combination with a reducing agent such as sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite, ferrous sulfate, and L-ascorbic acid.
  • a reducing agent such as sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite, ferrous sulfate, and L-ascorbic acid.
  • a chain transfer agent may be added to control the water absorption performance of the water absorbent resin particles.
  • chain transfer agents include hypophosphites, thiols, thiolic acids, secondary alcohols, amines, and the like.
  • the water-soluble ethylenically unsaturated monomer may be polymerized by adding a crosslinking agent, if necessary.
  • a crosslinking agent internal crosslinking agent
  • (poly) ethylene glycol in this specification, “polyethylene glycol” and “ethylene glycol”) are collectively referred to as “(poly) ethylene glycol”.
  • the amount used is preferably based on 100 mol of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer in each polymerization stage in order to sufficiently enhance the water absorption performance of the water-absorbing resin particles obtained.
  • the amount is 0.00001 to 1 mol, more preferably 0.0001 to 0.5 mol.
  • a thickener may be added to an aqueous solution of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer for the purpose of adjusting the particle diameter of the resulting water-absorbent resin particles.
  • the thickener include hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polyacrylic acid, polyacrylic acid (partial) neutralized product, polyethylene glycol, polyacrylamide, polyethyleneimine, dextrin, sodium alginate, polyvinyl alcohol , Polyvinyl pyrrolidone, polyethylene oxide and the like.
  • the amount used varies depending on the type of the monomer aqueous solution because the viscosity of the monomer aqueous solution to be expressed cannot be unconditionally determined, but from the viewpoint of adjusting the particle diameter of the resulting water-absorbent resin particles.
  • the amount is preferably 0.005 to 10 parts by mass, more preferably 0.01 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer used for the first stage polymerization. .
  • the dispersion medium is preferably a hydrocarbon dispersion medium.
  • the hydrocarbon dispersion medium include those having 6 to 8 carbon atoms such as n-hexane, n-heptane, 2-methylhexane, 3-methylhexane, 2,3-dimethylpentane, 3-ethylpentane, and n-octane.
  • Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene.
  • These dispersion media may be used alone or in combination of two or more.
  • n-hexane, n-heptane and cyclohexane are preferably used because they are easily available industrially, have stable quality, and are inexpensive.
  • a mixture containing at least two or more selected from the group consisting of n-hexane, n-heptane, cyclohexane and hydrocarbon dispersion media thereof, and n-hexane, n-heptane, cyclohexane and isomers thereof Hydrocarbons are also preferably used.
  • the amount of the dispersion medium used is preferably 100 parts by weight of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer used for the first stage polymerization from the viewpoint of easy removal of the heat of polymerization and easy control of the polymerization temperature. 100 to 1500 parts by mass, more preferably 200 to 1400 parts by mass.
  • the first stage polymerization means a single stage polymerization process and a first stage polymerization process in two or more stages.
  • reverse-phase suspension polymerization in the method for producing water-absorbent resin particles by reverse-phase suspension polymerization of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer in a dispersion medium (preferably in a hydrocarbon dispersion medium), reverse-phase suspension polymerization is performed.
  • a dispersion medium preferably in a hydrocarbon dispersion medium
  • reverse-phase suspension polymerization is performed.
  • the greatest feature is that the reaction is carried out in the presence of an organic acid monoglyceride.
  • the organic acid monoglyceride preferably enhances the dispersion stability of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer in the dispersion medium.
  • the organic acid monoglyceride is an organic acid ester of monoglyceride (glycerin fatty acid ester).
  • the organic acid monoglyceride is a compound having a structure in which the fatty acid (A) is ester-bonded to one of the three hydroxy groups of glycerin and the organic acid (B) is ester-bonded to the remaining hydroxy group.
  • the number of organic acids (B) bonded to the remaining hydroxy group may be one or two per molecule of glycerin.
  • the organic acid monoglyceride can be used by mixing a mixture of one organic acid (B) with one ester bond per molecule of glycerol and two ester bonds with one molecule of glycerol.
  • the fatty acid (A) is preferably a fatty acid having 10 to 18 carbon atoms. Specific examples include capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid and the like.
  • Examples of the organic acid (B) include monocarboxylic acid, dicarboxylic acid, and tricarboxylic acid. If the group has a group: —COOH, it may have a substituent other than a carboxy group. Good. Examples of the substituent other than the carboxy group that may have include a hydroxyl group and an acetyloxy group.
  • the organic acid (B) the same carboxylic acid compound as the compound exemplified as the fatty acid (A) may be used.
  • the organic acid (B) is preferably an organic acid having 2 to 8 carbon atoms. Specific examples include acetic acid, lactic acid, citric acid, succinic acid, and diacetyltartaric acid.
  • the hydrophilic / lipophilic balance (HLB) of the organic acid monoglyceride is a viewpoint in which the organic acid monoglyceride is dissolved in a dispersion medium (preferably a hydrocarbon dispersion medium) and the dispersion stability of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer is enhanced. Therefore, it is preferably 2 to 17, and more preferably 2 to 10.
  • the organic acid monoglyceride is not particularly limited as long as it is within the above-described range.
  • glycerol acetate monolaurate, glycerol acetate monostearate, glycerol lactate monostearate, glycerol succinate monostearate, glycerol distearate monostearate examples include glyceryl citrate monostearate and glyceryl citrate monooleate.
  • glycerol acetate monolaurate glycerol acetate monostearate, glycerol lactate monostearate, glycerol monostearate and citrate Acid glycerol monooleate is preferably used.
  • organic acid monoglycerides may be used alone or in combination of two or more.
  • Such an organic acid monoglyceride can be produced, for example, by esterifying a monoglyceride (glycerin fatty acid ester) and an organic acid.
  • a commercially available product can be used as it is. Examples of commercially available products include Poem G-002 manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd .; 621B, Sunsoft No. 661AS and the like.
  • dispersion stabilizers can be used in combination as long as the dispersion stability by the organic acid monoglyceride is not inhibited.
  • examples of the dispersion stabilizer used in combination include sucrose fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester and the like.
  • a polymer dispersion stabilizer may be used in combination with the organic acid monoglyceride.
  • examples of the polymer dispersion stabilizer used include maleic anhydride-modified polyethylene, maleic anhydride-modified polypropylene, and maleic anhydride-modified ethylene-propylene copolymer. These polymer dispersion stabilizers may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the organic acid monoglyceride used is 100 masses of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer in the first stage polymerization from the viewpoint of maintaining a good dispersion state of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer in the dispersion medium.
  • the amount is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.3 parts by mass or more, and particularly preferably 0.5 parts by mass or more. Further, from the viewpoint of obtaining a dispersion effect commensurate with the amount used, it is preferably 30 parts by mass or less, and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer in the first stage polymerization. It is more preferable that it is 5 parts by mass or less. For example, about 1.2 parts by mass of an organic acid monoglyceride can be used with respect to 100 parts by mass of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer.
  • the amount used is preferably 0.1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer in the first stage polymerization. More preferably, it is 0.3 to 20 parts by mass.
  • the reaction temperature of the polymerization reaction varies depending on the presence and type of the radical polymerization initiator and cannot be determined unconditionally, but the polymerization proceeds rapidly and the polymerization time is shortened to increase the productivity and the polymerization heat. Is more preferably 20 to 110 ° C., more preferably 40 to 90 ° C. from the viewpoint of more easily removing the reaction.
  • the reaction time is preferably 0.1 to 4 hours.
  • the polymerization reaction is preferably carried out in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon as necessary.
  • a water-soluble ethylenically unsaturated monomer is further added to the water-absorbent resin particles obtained by the reverse phase suspension polymerization, and the polymerization after the second stage.
  • a reaction may be performed.
  • the above-described radical polymerization initiator and internal cross-linking agent can be further added. The amount of radical polymerization initiator and internal crosslinking agent added after the second stage is as described above.
  • a post-crosslinking step in which a cross-linking agent is added and reacted.
  • water absorption performance such as water retention ability can be enhanced, and for example, water absorbent resin particles that are suitably used as absorbent articles such as paper diapers.
  • Examples of the crosslinking agent (post-crosslinking agent) used in the post-crosslinking step include compounds having two or more reactive functional groups.
  • Examples include polyols such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, trimethylolpropane, glycerin, polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, polyglycerin; (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, Polyglycidyl compounds such as (poly) glycerin diglycidyl ether, (poly) glycerin triglycidyl ether, (poly) propylene glycol polyglycidyl ether, (poly) glycerol polyglycidyl ether; epichlorohydrin, epibromohydrin, ⁇ -methylepichlorohydrin, etc.
  • Haloepoxy compounds such as 2,4-tolylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate; 3-methyl-3-oxe Oxetane such as ethanol, 3-ethyl-3-oxetanemethanol, 3-butyl-3-oxetanemethanol, 3-methyl-3-oxetaneethanol, 3-ethyl-3-oxetaneethanol, 3-butyl-3-oxetaneethanol Compounds; oxazoline compounds such as 1,2-ethylenebisoxazoline; carbonate compounds such as ethylene carbonate; and hydroxyalkylamide compounds such as bis [N, N-di ( ⁇ -hydroxyethyl)] adipamide.
  • isocyanate compounds such as 2,4-tolylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate
  • 3-methyl-3-oxe Oxetane such as ethanol, 3-ethyl-3-oxetanemethanol, 3-butyl-3-ox
  • post-crosslinking agents (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, (poly) glycerin diglycidyl ether, (poly) glycerin triglycidyl ether, (poly) propylene glycol polyglycidyl ether, (poly) glycerol polyglycidyl ether, etc. These polyglycidyl compounds are preferably used. These post-crosslinking agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount used is 100 mol of the total amount of water-soluble ethylenically unsaturated monomers used in the polymerization from the viewpoint of enhancing the water-absorbing performance such as the water-holding ability of the resulting water-absorbent resin particles. Is preferably 0.001 to 1 mol, more preferably 0.005 to 0.5 mol.
  • the addition time of the post-crosslinking agent is not particularly limited as long as it is after the completion of polymerization.
  • Examples of the method for adding the post-crosslinking agent include a method of adding the post-crosslinking agent as it is, a method of adding it as an aqueous solution, a method of adding it as a solution using a hydrophilic organic solvent as a solvent, and the like.
  • the hydrophilic organic solvent include lower alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol and propylene glycol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; ethers such as diethyl ether, dioxane and tetrahydrofuran. Amides such as N, N-dimethylformamide; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; These hydrophilic organic solvents may be used alone, in combination of two or more kinds, or as a mixed solvent with water.
  • the addition form of the post-crosslinking agent is not particularly limited.
  • a method of adding a post-crosslinking agent (post-crosslinking agent solution) to the water-containing gel-like product of water-absorbent resin particles dispersed in the dispersion medium; After distilling off, a method of spraying a post-crosslinking agent (post-crosslinking agent solution) by spraying or the like while stirring powdery water-absorbing resin particles may be mentioned.
  • the post-crosslinking agent is added, for example, in the presence of water in the range of 1 to 400 parts by weight, more preferably 5 to 200 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer.
  • the post-crosslinking agent can be added in the presence of water in the range of 10 to 100 parts by mass, and more preferably in the presence of water in the range of 10 to 100 parts by mass.
  • the temperature in the post-crosslinking step is preferably 50 to 250 ° C., more preferably 60 to 180 ° C., and further preferably 70 to 150 ° C.
  • the time for the post-crosslinking step varies depending on the reaction temperature, the type and amount of post-crosslinking agent, etc. and cannot be determined unconditionally, but is usually 1 to 300 minutes, preferably 5 to 200 minutes. .
  • a drying step of removing water, a dispersion medium and the like by distillation by applying energy such as heat from the outside may be included.
  • the drying step may be performed under normal pressure, may be performed under reduced pressure, may be performed under an air stream such as nitrogen in order to increase drying efficiency, and these methods may be used in combination.
  • the drying temperature when the drying step is normal pressure is preferably 70 to 250 ° C., more preferably 80 to 180 ° C., and further preferably 80 to 140 ° C. Further, the drying temperature when the drying step is reduced is preferably 60 to 100 ° C., more preferably 70 to 90 ° C.
  • the water absorbing resin particle of this invention may be added further according to the objective.
  • additives such as a lubricant, a deodorizing agent, and an antibacterial agent, to the water absorbing resin particle of this invention further according to the objective.
  • the water-absorbing resin particles obtained in this way have excellent water absorption performance, an appropriate particle size and a narrow particle size distribution, and therefore are suitably used for absorbent bodies and water-absorbing articles using the same.
  • physiological saline water retention ability, the median particle diameter, and the uniformity of the particle diameter distribution of the water-absorbent resin particles are values measured by the measurement method described later.
  • the physiological saline water retention capacity of the water-absorbent resin particles obtained by the production method of the present invention is preferably 20 g / g or more, more preferably 25 g / g, from the viewpoint of increasing the absorption capacity of the absorbent used in the absorbent article. g or more, more preferably 30 g / g or more.
  • the median particle diameter of the water-absorbent resin particles obtained by the production method of the present invention varies depending on the intended application, and thus cannot be generally limited. For example, about 10 to 800 ⁇ m can be exemplified. In addition, for example, when used for a thin sheet-like material such as a waterproofing agent for electric power cables, a medium particle size of about 20 to 200 ⁇ m is selected. On the other hand, when an absorbent body is prepared by mixing water-absorbent resin particles and hydrophilic fibers and used for absorbent articles such as disposable diapers, a relatively large medium particle diameter of about 200 to 600 ⁇ m is selected.
  • the particle size distribution of the water-absorbent resin particles is preferably narrow. Small particles are inferior to the fluidity of the powder and have problems such as dust generation. Moreover, there exists a possibility that the particle
  • the physiological saline water retention capacity indicates the mass of physiological saline that can be absorbed by the water absorbent resin particles per unit mass, and represents the degree of water absorption capacity of the water absorbent resin particles. Specifically, after water-absorbing resin particles are dispersed and swelled in physiological saline (0.9 mass% sodium chloride aqueous solution), water that is not absorbed by the water-absorbing resin particles is centrifuged. Then, the mass of the water-absorbent resin particles after swelling is measured and determined by dividing by the mass of the water-absorbent resin particles before swelling. That is, the physiological saline water retention capacity (g / g) is expressed by the formula: Mass of water absorbent resin particles after swelling (g) / Mass of water absorbent resin particles before swelling (g) This is the value obtained in.
  • the median particle diameter is a particle when the cumulative distribution obtained by integrating the frequency distribution representing the percentage of the total particle in a certain particle size interval from the larger particle diameter shows 50%. It means the value of diameter.
  • classification is carried out using several kinds of JIS standard sieves, and the ratio of particles larger than the openings of each sieve is obtained as a mass percentage to obtain an integrated mass percentage. Thereafter, for each particle diameter corresponding to each sieve opening. Then, the obtained integrated mass percentage is plotted on logarithmic probability paper, an approximate straight line is obtained, and the particle diameter corresponding to the integrated mass percentage of 50 mass% in the approximate straight line is defined as the median particle diameter. More specifically, it can be calculated, for example, by the method described in the examples described later.
  • the uniformity of the particle size distribution is based on the approximate straight line indicating the correlation between the obtained cumulative mass percentage and the particle size in the measurement of the median particle size, and the cumulative mass percentage is equivalent to 15.9% by mass.
  • Physiological saline water retention capacity In a 500 mL beaker, 500 g of 0.9 mass% sodium chloride aqueous solution (physiological saline) is weighed and stirred at 600 r / min, and 2.0 g of water absorbent resin particles are added. It was dispersed so that no powder was generated. The mixture was allowed to stand for 30 minutes with stirring to sufficiently swell the water-absorbent resin particles. Then, it was poured into a cotton bag (Membroad No.
  • Example 1 Prepared a 2 L round bottom cylindrical separable flask with an inner diameter of 100 mm, equipped with a reflux condenser, a dropping funnel, a nitrogen gas inlet tube, a stirrer, and a stirring blade having two inclined paddle blades with a blade diameter of 50 mm in two stages. did.
  • 321 g (472 ml) of n-heptane was taken, and 0.92 g of glyceryl acetate monolaurate of HLB 2.0 (Poem G-002, manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd.) was added as a dispersion stabilizer to 80 ° C. with stirring.
  • the dispersion stabilizer was dissolved by raising the temperature, and then cooled to 65 ° C.
  • hydroxyethyl cellulose A-15F, manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd.
  • a thickener 0.11 g (0.41 mmol) of potassium persulfate as a radical polymerization initiator, and ethylene glycol diglycidyl as an internal crosslinking agent 9.2 mg (0.05 mmol) of ether was added and dissolved to prepare an aqueous monomer solution.
  • the rotation speed of the stirrer was set to 700 r / min, the monomer aqueous solution was added to the separable flask, and the system was maintained at 45 ° C. for 30 minutes while replacing the system with nitrogen. Thereafter, the flask was immersed in a 70 ° C. water bath to raise the temperature, and polymerization was carried out for 60 minutes.
  • Example 2 Prepared a 2 L round bottom cylindrical separable flask with an inner diameter of 100 mm, equipped with a reflux condenser, a dropping funnel, a nitrogen gas inlet tube, a stirrer, and a stirring blade having two inclined paddle blades with a blade diameter of 50 mm in two stages. did.
  • 321 g (472 ml) of n-heptane was taken, 0.92 g of glyceryl monostearate glyceryl monostearate (manufactured by Taiyo Chemical Co., Ltd., Sunsoft No. 621B) as a dispersion stabilizer, and a polymer dispersion stabilizer.
  • hydroxyethyl cellulose A-15F, manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd.
  • a thickener 0.11 g (0.41 mmol) of potassium persulfate as a radical polymerization initiator, and ethylene glycol diglycidyl as an internal crosslinking agent 9.2 mg (0.05 mmol) of ether was added and dissolved to prepare an aqueous monomer solution.
  • the rotation speed of the stirrer was set to 700 r / min, the monomer aqueous solution was added to the separable flask, and the system was maintained at 45 ° C. for 30 minutes while replacing the system with nitrogen. Thereafter, the flask was immersed in a 70 ° C. water bath to raise the temperature, and polymerization was carried out for 60 minutes.
  • Example 3 Prepared a 2 L round bottom cylindrical separable flask with an inner diameter of 100 mm, equipped with a reflux condenser, a dropping funnel, a nitrogen gas inlet tube, a stirrer, and a stirring blade having two inclined paddle blades with a blade diameter of 50 mm in two stages. did.
  • 321 g (472 ml) of n-heptane was taken, 0.92 g of HLB2.0 monolaurate monolaurate (manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd., Poem G-002) as a dispersion stabilizer, and anhydrous maleic as a polymer dispersion stabilizer.
  • hydroxyethyl cellulose A-15F, manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd.
  • a thickener 0.11 g (0.41 mmol) of potassium persulfate as a radical polymerization initiator, and ethylene glycol diglycidyl as an internal crosslinking agent 9.2 mg (0.05 mmol) of ether was added and dissolved to prepare a first-stage monomer aqueous solution.
  • the rotation speed of the stirrer was set to 700 r / min, and the first-stage monomer aqueous solution was added to the separable flask and maintained at 45 ° C. for 30 minutes while replacing the system with nitrogen. Thereafter, the flask was immersed in a 70 ° C. water bath to raise the temperature, and the first stage polymerization was carried out for 60 minutes to obtain a post-polymerization slurry.
  • the second-stage monomer aqueous solution was added to the separable flask and maintained at 20 ° C. for 30 minutes while replacing the system with nitrogen. Thereafter, the flask was immersed in a 70 ° C. water bath to raise the temperature, and the second polymerization was carried out for 30 minutes.
  • Example 4 Prepared a 2 L round bottom cylindrical separable flask with an inner diameter of 100 mm, equipped with a reflux condenser, a dropping funnel, a nitrogen gas inlet tube, a stirrer, and a stirring blade having two inclined paddle blades with a blade diameter of 50 mm in two stages. did. Into this flask was taken 321 g (472 ml) of n-heptane, 0.92 g of glyceryl lactate monostearate (Sunsoft No. 661AS, manufactured by Taiyo Chemical Co., Ltd.) with HLB 7.5 as a dispersion stabilizer, and as a polymer dispersion stabilizer.
  • hydroxyethyl cellulose A-15F, manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd.
  • a thickener 0.11 g (0.41 mmol) of potassium persulfate as a radical polymerization initiator, and ethylene glycol diglycidyl as an internal crosslinking agent 9.2 mg (0.05 mmol) of ether was added and dissolved to prepare a first-stage monomer aqueous solution.
  • the rotation speed of the stirrer was set to 700 rpm, the first-stage monomer aqueous solution was added to the separable flask, and the system was maintained at 45 ° C. for 30 minutes while replacing the system with nitrogen. Thereafter, the flask was immersed in a 70 ° C. water bath to raise the temperature, and the first stage polymerization was carried out for 60 minutes to obtain a post-polymerization slurry.
  • the second-stage monomer aqueous solution was added to the separable flask and maintained at 20 ° C. for 30 minutes while replacing the system with nitrogen. Thereafter, the flask was immersed in a 70 ° C. water bath to raise the temperature, and the second polymerization was carried out for 30 minutes.
  • hydroxyethyl cellulose A-15F, manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd.
  • a thickener 0.11 g (0.41 mmol) of potassium persulfate as a radical polymerization initiator, and ethylene glycol diglycidyl as an internal crosslinking agent 9.2 mg (0.05 mmol) of ether was added and dissolved to prepare an aqueous monomer solution.
  • the rotation speed of the stirrer was set to 700 r / min, the monomer aqueous solution was added to the separable flask, and the system was maintained at 35 ° C. for 30 minutes while replacing the system with nitrogen. Thereafter, the flask was immersed in a 70 ° C. water bath to raise the temperature, and polymerization was carried out for 60 minutes.
  • hydroxyethyl cellulose A-15F, manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd.
  • a thickener 0.11 g (0.41 mmol) of potassium persulfate as a radical polymerization initiator, and ethylene glycol diglycidyl as an internal crosslinking agent 9.2 mg (0.05 mmol) of ether was added and dissolved to prepare a first-stage monomer aqueous solution.
  • the rotation speed of the stirrer was set to 450 r / min, the first-stage monomer aqueous solution was added to the separable flask, and maintained at 35 ° C. for 30 minutes while replacing the system with nitrogen. Thereafter, the flask was immersed in a 70 ° C. water bath to raise the temperature, and the first stage polymerization was carried out for 60 minutes to obtain a post-polymerization slurry.
  • the second-stage monomer aqueous solution was added to the separable flask, and maintained at 25 ° C. for 30 minutes while replacing the system with nitrogen. Thereafter, the flask was immersed in a 70 ° C. water bath to raise the temperature, and the second polymerization was carried out for 30 minutes.
  • the rotation speed of the stirrer was 250 r / min, the monomer aqueous solution was added to the separable flask, and the system was maintained at 35 ° C. for 30 minutes while replacing the system with nitrogen. Thereafter, the flask was immersed in a 70 ° C. water bath to raise the temperature, and polymerization was carried out for 60 minutes.
  • the water-absorbent resin particles obtained in each Example have an appropriate water retention capacity (water absorption capacity), and have an appropriate particle size and a narrow particle size distribution. I understand.
  • the water-absorbent resin having excellent water absorption performance, moderate particle size and narrow particle size distribution, and suitably used for absorbent articles such as sanitary napkins, incontinence pads, and disposable diapers.
  • a method for producing particles can be provided.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

 優れた吸水性能、ならびに適度な粒子径および狭い粒子径分布を有し、吸収性物品等に好適に用いられる吸水性樹脂粒子の製造方法を提供すること。 水溶性エチレン性不飽和単量体を分散媒中で逆相懸濁重合させて吸水性樹脂粒子を製造する方法において、該逆相懸濁重合反応を有機酸モノグリセリドの存在下で行う、吸水性樹脂粒子の製造方法。

Description

吸水性樹脂粒子の製造方法
 本発明は、吸水性樹脂粒子の製造方法に関する。
 吸水性樹脂粒子は、主に、紙おむつ、生理用ナプキン、失禁パッド、ペットシート、土壌用保水剤、電力ケーブル用止水剤や結露防止剤等に用いられている。例えば、紙おむつ等の吸収性物品は、一般に、吸水性樹脂粒子および親水性繊維で構成される吸収体を、身体に接する側に配される液体透過性シートとその反対側に配される液体不透過性シートとの間に挟むことによって形成されている。また、前記吸収体は、例えば、吸水性樹脂粒子と解砕された親水性繊維からなる混合物を気流によって金網上に積層した後、プレスで圧縮して製造される。
 吸水性樹脂粒子としては、例えば、澱粉-アクリロニトリルグラフト共重合体の加水分解物、澱粉-アクリル酸グラフト共重合体の中和物、酢酸ビニル-アクリル酸エステル共重合体のケン化物、アクリル酸部分中和物重合体の架橋物、ポリアクリル酸部分中和物等が知られている。
 吸収体に使用される吸水性樹脂粒子には、吸水能、保水能等に優れることに加えて、適度な粒子径、狭い粒子径分布であることが求められている。粒子径の大きい粒子が多い場合、吸収体が圧縮された時に固くなりやすい。また、粒子径の小さい粒子が多い場合、吸収体製造時に金網から目抜けしてロスとなるため好ましくない。したがって、吸収体に使用される吸水性樹脂粒子は、目的とする吸収体および吸収性物品の設計に適した中位粒子径を有しつつ、狭い粒子径分布であることが望ましい。
 吸水性樹脂粒子の製造方法としては、得られる吸水性樹脂粒子の性能の高さと製造方法の簡便さの観点から、水溶性エチレン性不飽和単量体を重合する方法が主流である。重合方法としては、例えば、水溶性エチレン性不飽和単量体の水溶液を重合させて、含水ゲル状物を得た後、粉砕、乾燥する水溶液重合法;水溶性エチレン性不飽和単量体を分散安定剤の存在下で、炭化水素分散媒等の有機分散媒中に分散して懸濁重合させて、含水ゲル状物を得た後、脱水、乾燥する逆相懸濁重合法等が挙げられる。
 水溶液重合法においては、重合後の含水ゲルが粘稠な塊状物であるため、粉砕工程や乾燥工程が煩雑となるだけでなく、粉砕工程により微細な粒子が発生しやすくなり、適度な粒子径かつ狭い粒子径分布を有する吸水性樹脂粒子が得られがたい。一方、逆相懸濁重合法は、分散媒に分散した水溶性エチレン性不飽和単量体の液滴の大きさにより、粒子の大きさを制御することが可能である。したがって、逆相懸濁重合法を中心に、様々な粒子径制御の技術が提案されている。
 狭い粒子径分布を得る技術としては、例えば、ソルビトール脂肪酸エステルを分散安定剤として用い、減圧下で重合する方法(特許文献1参照)、HLB8~12のソルビタン脂肪酸エステルを分散安定剤として用いる方法(特許文献2参照)、ポリグリセリン脂肪酸エステルを分散安定剤として用いる方法(特許文献3参照)等が提案されている。しかしながら、これらの従来技術によっても、優れた吸水性能、ならびに適度な粒子径および狭い粒子径分布という観点から、満足できる性能の吸水性樹脂粒子は得られていない。
特開昭56-26909号公報 特開昭56-131608号公報 特開昭62-172006号公報
 本発明の目的は、優れた吸水性能、ならびに適度な粒子径および狭い粒子径分布を有し、吸収性物品等に好適に用いられる吸水性樹脂粒子の製造方法を提供することにある。
 本発明者らは、逆相懸濁重合法によって吸水性樹脂粒子を製造するに際し、有機酸モノグリセリドを分散安定剤として使用することにより、優れた吸水性能、ならびに適度な粒子径および狭い粒子径分布を有し、吸収性物品等に好適に用いられる吸水性樹脂粒子が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
 すなわち、本発明は、水溶性エチレン性不飽和単量体を、分散媒中で、逆相懸濁重合させて吸水性樹脂粒子を製造する方法において、前記逆相懸濁重合反応を有機酸モノグリセリド存在下で行う、吸水性樹脂粒子の製造方法に関する。
 即ち、本発明は、例えば、以下の項に記載の主題を包含する。
 項1. 水溶性エチレン性不飽和単量体を分散媒中で逆相懸濁重合させて吸水性樹脂粒子を製造する方法において、
該逆相懸濁重合反応を有機酸モノグリセリドの存在下で行う、吸水性樹脂粒子の製造方法。
 項2. 炭素数10~18の脂肪酸とグリセリンの水酸基とがエステル結合したエステル基を1個有し、かつ炭素数2~8の有機酸とグリセリンの水酸基とがエステル結合したエステル基を1又は2個有する有機酸モノグリセリドの存在下で該逆相懸濁重合反応を行う、前記項1に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
 項3. 前記炭素数10~18の脂肪酸がカプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸及びオレイン酸からなる群より選ばれた少なくとも1種である、前記項2に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
 項4. 前記炭素数2~8の有機酸が酢酸、乳酸、クエン酸、コハク酸及びジアセチル酒石酸からなる群より選ばれた少なくとも1種である、前記項2又は3に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
 項5. 前記有機酸モノグリセリドが、酢酸モノラウリン酸グリセリン、酢酸モノステアリン酸グリセリン、乳酸モノステアリン酸グリセリン、クエン酸モノステアリン酸グリセリンおよびクエン酸モノオレイン酸グリセリンからなる群より選ばれた少なくとも1種である前記項1~4のいずれか1項に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
 項6. 前記有機酸モノグリセリドの使用量が、水溶性エチレン性不飽和単量体100質量部に対して0.1~30質量部である前記項1~5のいずれか1項に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
 項7. 前記逆相懸濁重合がラジカル重合開始剤の存在下行われる、前記項1~6のいずれか1項に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
 項8. 前記分散媒が炭化水素分散媒(好ましくは、n-ヘキサン、n-ヘプタン、シクロヘキサン及びそれらの異性体からなる群より選ばれる少なくとも1以上を含む炭化水素)である、前記項1~7のいずれか1項に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
 項9. 逆相懸濁重合後、架橋剤を添加して後架橋を行うことを特徴とする前記項1~8のいずれか1項に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
 項10. 前記水溶性エチレン性不飽和単量体が、(メタ)アクリル酸及びその塩、(メタ)アクリルアミド、及びN,N-ジメチル(メタ)アクリルアミドからなる群より選ばれる少なくとも一種(好ましくは、(メタ)アクリル酸及びその塩)である、前記項1~9のいずれか1項に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
 本発明によると、有機酸モノグリセリドを分散安定剤として使用することにより、優れた吸水性能、ならびに適度な粒子径および狭い粒子径分布を有し、吸収性物品等に好適に用いられる吸水性樹脂粒子を製造することができる。
 本発明の吸水性樹脂粒子の製造方法は、水溶性エチレン性不飽和単量体を分散媒中で逆相懸濁重合させて吸水性樹脂粒子を製造する方法において、逆相懸濁重合反応を有機酸モノグリセリドの存在下行うことを特徴とする。
 なお、前記逆相懸濁重合法においては、逆相懸濁重合によって得られた吸水性樹脂粒子に、水溶性エチレン性不飽和単量体をさらに添加し、2段以上の多段で重合を行うこともできる。2段以上の多段重合では、1段目の逆相懸濁重合で得られた吸水性樹脂粒子を凝集させることで、吸水性樹脂粒子の粒子径を大きくすることができるため、例えば、紙おむつ等の吸収性物品に好適とされる適度な粒子径を得ることが、より容易となる。
 本発明において用いられる水溶性エチレン性不飽和単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸(本明細書においては「アクリ」及び「メタクリ」を合わせて「(メタ)アクリ」と表記する。以下同様。)及びその塩;2-(メタ)アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸及びその塩;(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、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等の非イオン性単量体;N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等のアミノ基含有不飽和単量体及びその4級化物等が挙げられる。これらの水溶性エチレン性不飽和単量体は、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 前記水溶性エチレン性不飽和単量体のなかでも、工業的に入手が容易である点から、(メタ)アクリル酸及びその塩、(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミドが好適に用いられる。さらに、得られる吸水性樹脂粒子の吸水性能が高いという観点から、(メタ)アクリル酸及びその塩がより好適に用いられる。
 また、2段以上の多段で重合を行う際、2段目以降に用いる水溶性エチレン性不飽和単量体は、1段目に用いる水溶性エチレン性不飽和単量体と同種であっても、異種であってもよい。
 なお、前記水溶性エチレン性不飽和単量体は、逆相懸濁重合させる際に、分散媒中での分散効率を上昇させるために水溶液にして用いてもよい。このような水溶液中における前記水溶性エチレン性不飽和単量体の濃度は、特に限定はされないが、通常20質量%以上飽和濃度以下とすればよく、好ましくは25~70質量%、より好ましくは30~55質量%とすればよい。
 前記水溶性エチレン性不飽和単量体が、(メタ)アクリル酸、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸等のように酸基を有する場合、必要に応じてその酸基が予めアルカリ性中和剤により中和されたものを用いてもよい。前記アルカリ性中和剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属塩;アンモニア等が挙げられる。また、前記アルカリ性中和剤は、中和操作を簡便にするために水溶液の状態にして用いてもよい。さらに、前記アルカリ性中和剤は、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 前記アルカリ性中和剤による前記水溶性エチレン性不飽和単量体の中和度については、特に限定されないが、得られる吸水性樹脂粒子の浸透圧を高めることで吸水性能を高め、かつ余剰のアルカリ性中和剤の存在に起因する安全性等に問題が生じないようにする観点から、水溶性エチレン性不飽和単量体が有する全ての酸基に対する中和度として、好ましくは10~100モル%であり、より好ましくは30~80モル%である。
 本発明の逆相懸濁重合反応は、重合反応に要する時間を適度に短縮する観点より、ラジカル重合開始剤の存在下で行うことが好ましい。本発明に用いられるラジカル重合開始剤としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、及び過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩類;メチルエチルケトンパーオキシド、メチルイソブチルケトンパーオキシド、ジ-t-ブチルパーオキシド、t-ブチルクミルパーオキシド、t-ブチルパーオキシアセテート、t-ブチルパーオキシイソブチレート、t-ブチルパーオキシピバレート、及び過酸化水素等の過酸化物類;2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)二塩酸塩、2,2’-アゾビス〔2-(N-フェニルアミジノ)プロパン〕二塩酸塩、2,2’-アゾビス〔2-(N-アリルアミジノ)プロパン〕二塩酸塩、2,2’-アゾビス{2-〔1-(2-ヒドロキシエチル)-2-イミダゾリン-2-イル〕プロパン}二塩酸塩、2,2’-アゾビス{2-メチル-N-〔1,1-ビス(ヒドロキシメチル)-2-ヒドロキシエチル〕プロピオンアミド}、2,2’-アゾビス〔2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)-プロピオンアミド〕、及び4,4’-アゾビス(4-シアノ吉草酸)等のアゾ化合物等が挙げられる。
 これらのラジカル重合開始剤のなかでは、入手が容易で取り扱いやすいという観点から、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム及び2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)二塩酸塩が好適に用いられる。なお、前記ラジカル重合開始剤は、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 ラジカル重合開始剤を使用する場合における前記ラジカル重合開始剤の使用量は、急激な重合反応の発生を防ぐことができる点で、各重合段階における水溶性エチレン性不飽和単量体100モルに対して、1モル以下であることが好ましい。また、ラジカル重合開始剤の使用量の下限は特に限定的ではないが、例えば、各重合段階における水溶性エチレン性不飽和単量体100モルに対して、0.005モル以上であれば、重合反応に要する時間を適度に短縮することができる。
 なお、前記ラジカル重合開始剤は、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、硫酸第一鉄、およびL-アスコルビン酸等の還元剤を併用して、レドックス重合開始剤として用いることもできる。
 また、吸水性樹脂粒子の吸水性能を制御するために、連鎖移動剤を添加してもよい。このような前記連鎖移動剤としては、例えば、次亜リン酸塩類、チオール類、チオール酸類、第2級アルコール類、アミン類等が挙げられる。
 前記水溶性エチレン性不飽和単量体に、必要に応じて、架橋剤を添加して重合しても良い。重合反応前の水溶性エチレン性不飽和単量体に添加する架橋剤(内部架橋剤)としては、例えば、(ポリ)エチレングリコール(なお、本明細書においては、「ポリエチレングリコール」と「エチレングリコール」を合わせて「(ポリ)エチレングリコール」と表記する。以下、「(ポリ)」の表記において同様。)、(ポリ)プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、トリメチロールプロパン、(ポリ)グリセリン等のジオール、トリオール等のポリオール類と(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸等の不飽和酸とを反応させて得られる不飽和ポリエステル類;N,N’-メチレンビスアクリルアミド等のビスアクリルアミド類;ポリエポキシドと(メタ)アクリル酸とを反応させて得られるジまたはトリ(メタ)アクリル酸エステル類;トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等のポリイソシアネートと(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチルとを反応させて得られるジ(メタ)アクリル酸カルバミルエステル類;アリル化澱粉、アリル化セルロース、ジアリルフタレート、N,N’,N’’-トリアリルイソシアヌレート、ジビニルベンゼン等の重合性不飽和基を2個以上有する化合物;(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル等のジグリシジル化合物、トリグリシジル化合物等のポリグリシジル化合物;エピクロルヒドリン、エピブロムヒドリン、α-メチルエピクロルヒドリン等のエピハロヒドリン化合物;2,4-トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等のイソシアネート化合物;3-メチル-3-オキセタンメタノール、3-エチル-3-オキセタンメタノール、3-ブチル-3-オキセタンメタノール、3-メチル-3-オキセタンエタノール、3-エチル-3-オキセタンエタノール、3-ブチル-3-オキセタンエタノール等のオキセタン化合物等の反応性官能基を2個以上有する化合物が挙げられる。これらの内部架橋剤は、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 内部架橋剤を使用する場合、その使用量は、得られる吸水性樹脂粒子の吸水性能を十分に高めるために、各重合段階における水溶性エチレン性不飽和単量体100モルに対して、好ましくは0.00001~1モルであり、より好ましくは0.0001~0.5モルである。
 得られる吸水性樹脂粒子の粒子径を調整する目的で、水溶性エチレン性不飽和単量体の水溶液に増粘剤を添加してもよい。増粘剤としては、例えば、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸(部分)中和物、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、デキストリン、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド等が挙げられる。逆相懸濁重合においては、通常、重合時の撹拌回転数が同じであれば、水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液の粘度が高いほど、得られる吸水性樹脂粒子の粒子径は大きくなる傾向がある。
 前記増粘剤を使用する場合、その使用量は、その種類によって、発現する単量体水溶液の粘度が異なるため、一概に決定できないが、得られる吸水性樹脂粒子の粒子径を調整する観点から、第1段目の重合に用いられる水溶性エチレン性不飽和単量体100質量部に対して、好ましくは0.005~10質量部であり、より好ましくは0.01~5質量部である。
 本発明において分散媒としては、炭化水素分散媒が好ましい。炭化水素分散媒としては、例えば、n-ヘキサン、n-ヘプタン、2-メチルヘキサン、3-メチルヘキサン、2,3-ジメチルペンタン、3-エチルペンタン、n-オクタン等の炭素数6~8の脂肪族炭化水素;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、trans-1,2-ジメチルシクロペンタン、cis-1,3-ジメチルシクロペンタン、trans-1,3-ジメチルシクロペンタン等の脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。これらの分散媒は、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いても良い。また、これらの分散媒のなかでも、工業的に入手が容易であり、品質が安定しており、かつ安価である点で、n-ヘキサン、n-ヘプタン及びシクロヘキサンが好適に用いられる。また、n-ヘキサン、n-ヘプタン、シクロヘキサン及びそれらの異性体である炭化水素分散媒、並びにn-ヘキサン、n-ヘプタン、シクロヘキサン及びそれらの異性体からなる群より選ばれる少なくとも2以上を含む混合炭化水素も好適に用いられる。さらに、上述の分散媒の混合物の例としては、市販されているエクソールヘプタン(エクソンモービル社製:ヘプタン及び異性体の炭化水素75~85質量%含有)等を用いても好適な結果が得られる。
 前記分散媒の使用量は、重合熱を除去し、重合温度を制御しやすい観点から、第1段目の重合に用いられる水溶性エチレン性不飽和単量体100質量部に対して、好ましくは100~1500質量部であり、より好ましくは200~1400質量部である。なお、前記第1段目の重合とは、単段重合の工程および2段以上の多段重合における1段目重合の工程を意味する。
 本発明においては、水溶性エチレン性不飽和単量体を分散媒中(好ましくは炭化水素分散媒中)で逆相懸濁重合させて吸水性樹脂粒子を製造する方法において、逆相懸濁重合反応を有機酸モノグリセリドの存在下で行う点が最大の特徴である。有機酸モノグリセリドは分散媒中における水溶性エチレン性不飽和単量体の分散安定性を好ましく高める。
 本発明において、有機酸モノグリセリドとは、モノグリセリド(グリセリン脂肪酸エステル)の有機酸エステルである。言い換えると、有機酸モノグリセリドは、グリセリンの3つのヒドロキシ基のうち、1つに脂肪酸(A)がエステル結合し、さらに残存するヒドロキシ基に有機酸(B)がエステル結合した構造を有する化合物である。残存するヒドロキシ基と結合している有機酸(B)の数は、グリセリン1分子あたり1つでも2つでもよい。有機酸モノグリセリドは、有機酸(B)がグリセリン1分子あたり1つエステル結合したものとグリセリン1分子あたり2つエステル結合したものを混合して使用することもできる。
 前記脂肪酸(A)としては、炭素数10~18の脂肪酸が好ましい。具体的には、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等が挙げられる。
 また、前記有機酸(B)としては、モノカルボン酸、ジカルボン酸、トリカルボン酸等を挙げることができ、基:-COOHを有していれば、カルボキシ基以外の置換基を有していてもよい。有していてもよいカルボキシ基以外の置換基としては、ヒドロキシル基、アセチルオキシ基が挙げられる。前記有機酸(B)として、前記脂肪酸(A)として例示した化合物と同一のカルボン酸化合物を使用してもよい。前記有機酸(B)としては、炭素数2~8の有機酸が好ましい。具体的には、酢酸、乳酸、クエン酸、コハク酸、ジアセチル酒石酸が挙げられる。
 前記有機酸モノグリセリドの親水性親油性バランス(HLB)は、有機酸モノグリセリドが分散媒(好ましくは炭化水素分散媒)に溶解し、かつ水溶性エチレン性不飽和単量体の分散安定性を高める観点から、2~17であることが好ましく、2~10であることがより好ましい。
 有機酸モノグリセリドとしては、上述した範囲であれば特に限定されないが、例えば、酢酸モノラウリン酸グリセリン、酢酸モノステアリン酸グリセリン、乳酸モノステアリン酸グリセリン、コハク酸モノステアリン酸グリセリン、ジアセチル酒石酸モノステアリン酸グリセリン、クエン酸モノステアリン酸グリセリンおよびクエン酸モノオレイン酸グリセリン等が挙げられる。これらの中でも、分散媒中における水溶性エチレン性不飽和単量体の分散安定性の観点から、酢酸モノラウリン酸グリセリン、酢酸モノステアリン酸グリセリン、乳酸モノステアリン酸グリセリン、クエン酸モノステアリン酸グリセリンおよびクエン酸モノオレイン酸グリセリンが好適に用いられる。これら有機酸モノグリセリドは、それぞれ単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。このような有機酸モノグリセリドは、例えば、モノグリセリド(グリセリン脂肪酸エステル)と有機酸とをエステル化することで製造することができる。また、有機酸モノグリセリドは、市販されているものをそのまま用いることもできる。市販品としては、例えば、理研ビタミン株式会社製のポエムG-002;太陽化学株式会社製のサンソフトNo.621B、サンソフトNo.661AS等を挙げることができる。
 また、前記有機酸モノグリセリドによる分散安定性を阻害しない範囲において、その他の分散安定剤を併用することもできる。併用する分散安定剤としては、例えば、ショ糖脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル等が挙げられる。
 さらに、分散安定剤として、前記有機酸モノグリセリドとともに高分子系分散安定剤を併用してもよい。使用される高分子系分散安定剤としては、例えば、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プロピレン、無水マレイン酸変性エチレン-プロピレン共重合体等が挙げられる。これら高分子系分散安定剤は、それぞれ単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 前記有機酸モノグリセリドの使用量は、分散媒中における水溶性エチレン性不飽和単量体の分散状態を良好に保つ観点から、第1段目の重合の水溶性エチレン性不飽和単量体100質量部に対して、0.1質量部以上であることが好ましく、0.3質量部以上であることがより好ましく、0.5質量部以上であることが特に好ましい。また、使用量に見合う分散効果を得る観点から、第1段目の重合の水溶性エチレン性不飽和単量体100質量部に対して、30質量部以下であることが好ましく、20質量部以下であることがより好ましく、5質量部以下であることが特に好ましい。例えば、水溶性エチレン性不飽和単量体100質量部に対して、有機酸モノグリセリド 1.2質量部程度を用いることができる。
 前記高分子系分散安定剤を使用する場合、その使用量は、第1段目の重合の水溶性エチレン性不飽和単量体100質量部に対して、好ましくは0.1~30質量部であり、より好ましくは0.3~20質量部である。
 重合反応の反応温度は、ラジカル重合開始剤の有無及びその種類によって異なるため一概に決定することはできないが、重合を迅速に進行させ、重合時間を短くすることにより生産性を高めるとともに、重合熱をより容易に除去して円滑に反応を行う観点から、好ましくは20~110℃であり、より好ましくは40~90℃である。また、反応時間は、好ましくは0.1時間~4時間である。なお、重合反応は必要に応じて、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行うことがよい。
 本発明において、2段以上の多段で重合を行う場合、逆相懸濁重合によって得られた吸水性樹脂粒子に、水溶性エチレン性不飽和単量体をさらに添加し、2段目以降の重合反応を行えばよい。水溶性エチレン性不飽和単量体をさらに添加する際に、上述したラジカル重合開始剤や内部架橋剤もさらに添加することができる。2段目以降に添加するラジカル重合開始剤や内部架橋剤の使用量は上述のとおりである。
 本発明においては、水溶性エチレン性不飽和単量体の重合後以降において、架橋剤を添加して反応させる後架橋工程を施すことが好ましい。重合後に後架橋工程を行うことにより、保水能等の吸水性能を高めることができ、例えば、紙おむつ等の吸収性物品として好適に用いられる吸水性樹脂粒子となる。
 後架橋工程に用いられる架橋剤(後架橋剤)としては、反応性官能基を2個以上有する化合物を挙げることができる。その例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリグリセリン等のポリオール類;(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリントリグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールポリグリシジルエーテル、(ポリ)グリセロールポリグリシジルエーテル等のポリグリシジル化合物;エピクロルヒドリン、エピブロムヒドリン、α-メチルエピクロルヒドリン等のハロエポキシ化合物;2,4-トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等のイソシアネート化合物;3-メチル-3-オキセタンメタノール、3-エチル-3-オキセタンメタノール、3-ブチル-3-オキセタンメタノール、3-メチル-3-オキセタンエタノール、3-エチル-3-オキセタンエタノール、3-ブチル-3-オキセタンエタノール等のオキセタン化合物;1,2-エチレンビスオキサゾリン等のオキサゾリン化合物;エチレンカーボネート等のカーボネート化合物;ビス[N,N-ジ(β-ヒドロキシエチル)]アジプアミド等のヒドロキシアルキルアミド化合物が挙げられる。これらの後架橋剤の中でも、(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリントリグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールポリグリシジルエーテル、(ポリ)グリセロールポリグリシジルエーテル等のポリグリシジル化合物が好適に用いられる。これらの後架橋剤は、それぞれ単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
 後架橋剤を使用する場合、その使用量は、得られる吸水性樹脂粒子の保水能等の吸水性能を高める観点から、重合に使用した水溶性エチレン性不飽和単量体の総使用量100モルに対して、好ましくは0.001~1モルであり、より好ましくは0.005~0.5モルである。
 また、前記後架橋剤の添加時期としては、重合終了後以降であればよく、特に限定されない。
 前記後架橋剤の添加方法としては、後架橋剤をそのまま添加する方法、水溶液として添加する方法、溶媒として親水性有機溶媒を用いた溶液として添加する方法等が挙げられる。前記親水性有機溶媒としては、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、プロピレングリコール等の低級アルコール類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;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等が挙げられる。これら親水性有機溶媒は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよく、また水との混合溶媒として用いてもよい。
 前記後架橋剤の添加形態は、特に限定されないが、例えば、分散媒中に分散した吸水性樹脂粒子の含水ゲル状物に、後架橋剤(後架橋剤溶液)を添加する方法;分散媒を留去した後、粉末状の吸水性樹脂粒子を撹拌しつつ、後架橋剤(後架橋剤溶液)をスプレー等により噴霧する方法等が挙げられる。
 前記後架橋剤の添加は、例えば、水溶性エチレン性不飽和単量体100質量部に対し、好ましくは1~400質量部の範囲の水分存在下に添加し、より好ましくは5~200質量部の範囲の水分存在下に添加し、さらに好ましくは10~100質量部の範囲の水分存在下に後架橋剤を添加することができる。
 前記後架橋工程における温度は、好ましくは50~250℃であり、より好ましくは60~180℃であり、さらに好ましくは70~150℃である。また、前記後架橋工程の時間は、反応温度、後架橋剤の種類及び使用量等によって異なるので一概には決定することができないが、通常、1~300分間、好ましくは5~200分間である。
 本発明においては、重合終了後に、熱等のエネルギーを外部から加えることにより、水、分散媒等を蒸留により除去する乾燥工程を含んでいても良い。前記乾燥工程は、常圧下で行ってもよく、減圧下で行ってもよく、乾燥効率を高めるために窒素等の気流下で行ってもよく、これらの方法を組み合わせて用いてもよい。前記乾燥工程が常圧の場合の乾燥温度は、好ましくは70~250℃であり、より好ましくは80~180℃であり、さらに好ましくは80~140℃である。また、前記乾燥工程が減圧の場合の乾燥温度は、好ましくは60~100℃であり、より好ましくは70~90℃である。
 なお、本発明の吸水性樹脂粒子には、さらに目的に応じて、滑剤、消臭剤、抗菌剤等の添加剤を添加してもよい。このようにして得られた吸水性樹脂粒子は、優れた吸水性能、適度な粒子径かつ狭い粒子径分布を有するため、吸収体やそれを用いた吸水性物品に好適に使用される。
 なお、吸水性樹脂粒子の生理食塩水保水能、中位粒子径、および粒子径分布の均一度は、後述の測定方法により測定した値である。
 本発明の製造方法により得られる吸水性樹脂粒子の生理食塩水保水能は、吸収性物品に用いられる吸収体の吸収容量を高める観点から、好ましくは20g/g以上であり、より好ましくは25g/g以上であり、さらに好ましくは30g/g以上である。
 本発明の製造方法により得られる吸水性樹脂粒子の中位粒子径は、目的とする用途によって異なるため、一概に限定できないが、例えば、10~800μm程度が例示できる。また、例えば、電力ケーブル用止水剤等の薄いシート状物に用いる場合、中位粒子径は20~200μm程度の小さいものが選択される。一方、吸水性樹脂粒子と親水性繊維とを混合して吸収体を作成し、紙おむつ等の吸収性物品に用いる場合、中位粒子径は200~600μm程度の比較的大きいものが選択される。
 吸水性樹脂粒子の粒子径分布は、狭い方が好ましい。小さい粒子は、粉体の流動性に劣るうえに、発塵等の問題がある。また、必要以上に大きい粒子は、吸水性樹脂粒子を用いた応用製品の品質を悪化させるおそれがある。例えば、紙おむつについて説明すると、小さい粒子は、吸収体の製造時に吸水性樹脂粒子の移送が困難となるうえに、吸水性樹脂粒子が金網から目抜けする等の問題がある。一方、大きい粒子は、吸収体を圧縮した時に、固くなったり、ザラザラした不快な感触になるおそれがある。したがって、吸水性樹脂粒子の粒子径分布の狭さを示す均一度は、好ましくは3.0以下であり、より好ましくは2.6以下であり、さらに好ましくは2.4以下である。
 前記生理食塩水保水能は、単位質量当りの吸水性樹脂粒子が吸収し得る生理食塩水の質量を示し、吸水性樹脂粒子の吸水容量の度合いを表す。具体的には、生理食塩水(0.9質量%塩化ナトリウム水溶液)中に、吸水性樹脂粒子を分散させ、膨潤させた後、吸水性樹脂粒子に吸収されていない水を遠心分離等の方法により除いた上で、膨潤後の吸水性樹脂粒子の質量を測定し、膨潤前の吸水性樹脂粒子の質量で割ることで求める。すなわち、生理食塩水保水能(g/g)は、式:
  膨潤後の吸水性樹脂粒子の質量(g)/膨潤前の吸水性樹脂粒子の質量(g)
で求めた値である。
 中位粒子径は、一定粒度区間内に全体の粒子の何%の粒子が存在するかを表す度数分布を、粒子径の大きい方より積分して求めた累積分布が50%を示すときの粒子径の値を意味する。具体的には、JIS標準篩を数種用いて分級し、各篩の目開きより大きい粒子の割合を質量百分率で求め、積算質量百分率とし、その後、各篩の目開きに対応する粒子径毎に、求めた積算質量百分率を対数確率紙にプロットし、近似直線を求め、近似直線における積算質量百分率50質量%に相当する粒子径を中位粒子径とする。より具体的には、例えば後述する実施例にて記載する方法のようにして、算出することができる。
 粒子径分布の均一度は、中位粒子径の測定において、得られた積算質量百分率と粒子径との相関を示す近似直線を元に、積算質量百分率が15.9質量%に相当する粒子径(X1)と84.1質量%に相当する粒子径(X2)とを求め、下記一般式:
  均一度=X1/X2
により求めた値である。なお、均一度は、下限値である1.0に近い程、粒子径分布が狭いことを示す。 
 以下に、本発明を実施例、比較例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
 [評価方法]
 各実施例および比較例で得られた吸水性樹脂粒子の性能を、以下の方法により測定、評価した。
 (1)生理食塩水保水能
 500mL容のビーカーに、0.9質量%塩化ナトリウム水溶液(生理食塩水)500gを量り取り、600r/minで撹拌させながら、吸水性樹脂粒子2.0gを、継粉が発生しないように分散させた。撹拌させた状態で30分間放置し、吸水性樹脂粒子を十分に膨潤させた。その後、綿袋(メンブロード60番、横100mm×縦200mm)中に注ぎ込み、綿袋の上部を輪ゴムで縛り、遠心力が167Gとなるよう設定した脱水機(国産遠心機株式会社製、品番:H-122)を用いて綿袋を1分間脱水し、脱水後の膨潤ゲルを含んだ綿袋の質量Wa(g)を測定した。吸水性樹脂粒子を使用せずに同様の操作を行ない、綿袋の湿潤時の空質量Wb(g)を測定し、式:
  生理食塩水保水能(g/g)=[Wa-Wb](g)/吸水性樹脂粒子の質量(g)
から吸水性樹脂粒子の生理食塩水保水能を算出した。
 (2)中位粒子径
 吸水性樹脂粒子約50gを、JIS標準篩の目開き250μmの篩を用いて通過させ、その50質量%以上が通過する場合には(A)の篩の組み合わせを、50質量%未満の場合には(B)の篩の組み合わせを用いて中位粒子径を測定した。
  (A)JIS標準篩を上から、目開き500μmの篩、目開き250μmの篩、目開き180μmの篩、目開き150μmの篩、目開き106μmの篩、目開き75μmの篩、目開き45μmの篩および受け皿の順に組み合わせた。
  (B)JIS標準篩を上から、目開き850μmの篩、目開き600μmの篩、目開き500μmの篩、目開き425μmの篩、目開き300μmの篩、目開き250μmの篩、目開き150μmの篩および受け皿の順に組み合わせた。
 組み合わせた最上の篩に、前記吸水性樹脂粒子を約50g入れ、ロータップ式振とう器を用いて10分間振とうさせて分級した。分級後、各篩上に残った吸水性樹脂粒子の質量を全吸水性樹脂粒子量に対する質量百分率として計算し、粒子径の大きい方から順に積算した。その後、篩の目開きと、篩上に残った吸水性樹脂粒子の質量百分率の積算値との関係を、対数確率紙にプロットした。確率紙上のプロットを直線で結ぶことにより、積算質量百分率50質量%に相当する粒子径を中位粒子径とした。
 (3)粒子径分布の均一度
 前記「(2)中位粒子径」において、積算質量百分率が15.9質量%に相当する粒子径(X1)および84.1質量%に相当する粒子径(X2)を求め、下記式:
  均一度=X1/X2
により均一度を求めた。なお、均一度が1.0に近づくほど粒子径分布が狭いことを意味する。
 [実施例1]
 還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管、撹拌機および翼径50mmの4枚傾斜パドル翼を2段で有する撹拌翼を備えた、内径100mm、2L容の丸底円筒型セパラブルフラスコを準備した。このフラスコにn-ヘプタン321g(472ml)をとり、分散安定剤としてHLB2.0の酢酸モノラウリン酸グリセリン(理研ビタミン株式会社製、ポエムG-002)0.92gを添加し、撹拌しつつ80℃まで昇温して分散安定剤を溶解した後、65℃まで冷却した。
 一方、500mL容の三角フラスコに80.5質量%のアクリル酸水溶液92g(1.03モル)とイオン交換水51.2gをとり、外部より冷却しつつ、30質量%の水酸化ナトリウム水溶液102.9gを滴下して75モル%の中和を行った。その後、増粘剤としてヒドロキシエチルセルロース(住友精化株式会社製、AW-15F)0.27g、ラジカル重合開始剤として過硫酸カリウム0.11g(0.41ミリモル)、内部架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル9.2mg(0.05ミリモル)を加えて溶解し、単量体水溶液を調製した。
 撹拌機の回転数を700r/minとして、前記単量体水溶液を、前記セパラブルフラスコに添加して、系内を窒素で置換しながら45℃で30分間保持した。その後、フラスコを70℃の水浴に浸漬して昇温し、重合を60分間行なった。
 重合後、撹拌機の回転数を1000r/minに変更して、125℃の油浴を使用して昇温し、水とn-ヘプタンとの共沸蒸留により、n-ヘプタンを還流しながら、125.7gの水を系外へ抜き出した。その後、後架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテルの2質量%水溶液3.68gを添加し、引き続き水とn-へプタンを蒸留により除去、乾燥することによって、球状の吸水性樹脂粒子97.1gを得た。吸水性樹脂粒子の物性を上記の方法で評価し、結果を表1に示した。 
 [実施例2]
 還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管、撹拌機および翼径50mmの4枚傾斜パドル翼を2段で有する撹拌翼を備えた、内径100mm、2L容の丸底円筒型セパラブルフラスコを準備した。このフラスコにn-ヘプタン321g(472ml)をとり、分散安定剤としてHLB9.5のクエン酸モノステアリン酸グリセリン(太陽化学株式会社製、サンソフトNo.621B)0.92g、高分子系分散安定剤として無水マレイン酸変性エチレン-プロピレン共重合体(三井化学株式会社製、ハイワックス1105A)0.92gを添加し、撹拌しつつ80℃まで昇温して分散安定剤を溶解した後、65℃まで冷却した。
 一方、500mL容の三角フラスコに80.5質量%のアクリル酸水溶液92g(1.03モル)とイオン交換水51.2gをとり、外部より冷却しつつ、30質量%の水酸化ナトリウム水溶液102.9gを滴下して75モル%の中和を行った。その後、増粘剤としてヒドロキシエチルセルロース(住友精化株式会社製、AW-15F)0.27g、ラジカル重合開始剤として過硫酸カリウム0.11g(0.41ミリモル)、内部架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル9.2mg(0.05ミリモル)を加えて溶解し、単量体水溶液を調製した。
 撹拌機の回転数を700r/minとして、前記単量体水溶液を、前記セパラブルフラスコに添加して、系内を窒素で置換しながら45℃で30分間保持した。その後、フラスコを70℃の水浴に浸漬して昇温し、重合を60分間行なった。
 重合後、撹拌機の回転数を1000r/minに変更して、125℃の油浴を使用して昇温し、水とn-ヘプタンとの共沸蒸留により、n-ヘプタンを還流しながら、125.7gの水を系外へ抜き出した。その後、後架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテルの2質量%水溶液3.68gを添加し、引き続き水とn-へプタンを蒸留により除去、乾燥することによって、球状の吸水性樹脂粒子97.5gを得た。吸水性樹脂粒子の物性を上記の方法で評価し、結果を表1に示した。
 [実施例3]
 還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管、撹拌機および翼径50mmの4枚傾斜パドル翼を2段で有する撹拌翼を備えた、内径100mm、2L容の丸底円筒型セパラブルフラスコを準備した。このフラスコにn-ヘプタン321g(472ml)をとり、分散安定剤としてHLB2.0の酢酸モノラウリン酸グリセリン(理研ビタミン株式会社製、ポエムG-002)0.92g、高分子系分散安定剤として無水マレイン酸変性エチレン-プロピレン共重合体(三井化学株式会社製、ハイワックス1105A)0.92gを添加し、撹拌しつつ80℃まで昇温して分散安定剤を溶解した後、65℃まで冷却した。
 一方、500mL容の三角フラスコ中に80.5質量%のアクリル酸水溶液92g(1.03モル)とイオン交換水51.2gをとり、外部より冷却しつつ、30質量%の水酸化ナトリウム水溶液102.9gを滴下して75モル%の中和を行なった。その後、増粘剤としてヒドロキシエチルセルロース(住友精化株式会社製、AW-15F)0.27g、ラジカル重合開始剤として過硫酸カリウム0.11g(0.41ミリモル)、内部架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル9.2mg(0.05ミリモル)を加えて溶解し、1段目の単量体水溶液を調整した。
 撹拌機の回転数を700r/minとして、前記1段目の単量体水溶液を、前記セパラブルフラスコに添加して、系内を窒素で置換しながら45℃で30分間保持した。その後、フラスコを70℃の水浴に浸漬して昇温し、1段目の重合を60分間行ない、重合後スラリーを得た。
 一方、500mL容の三角フラスコ中に80.5質量%のアクリル酸水溶液128.2g(1.43モル)とイオン交換水30.5gをとり、外部より冷却しつつ、30質量%の水酸化ナトリウム水溶液143.3gを滴下して75モル%の中和を行なった。その後、ラジカル重合開始剤として過硫酸カリウム0.15g(0.56ミリモル)、内部架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル12.8mg(0.07ミリモル)を加えて溶解して、2段目の単量体水溶液を調製した。
 撹拌機の回転数を1000r/minに変更した後、前記2段目の単量体水溶液を、前記セパラブルフラスコに添加して、系内を窒素で置換しながら20℃で30分間保持した。その後、フラスコを70℃の水浴に浸漬して昇温し、2段目の重合を30分間行なった。
 2段目の重合後、125℃の油浴を使用して昇温し、水とn-ヘプタンとの共沸蒸留により、n-ヘプタンを還流しながら、258.5gの水を系外へ抜き出した。その後、後架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテルの2質量%水溶液3.96gを添加し、引き続き水とn-へプタンを蒸留により除去、乾燥することによって、球状粒子が凝集した形状の吸水性樹脂粒子241.9gを得た。吸水性樹脂粒子の物性を上記の方法で評価し、結果を表1に示した。
 [実施例4]
 還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管、撹拌機および翼径50mmの4枚傾斜パドル翼を2段で有する撹拌翼を備えた、内径100mm、2L容の丸底円筒型セパラブルフラスコを準備した。このフラスコにn-ヘプタン321g(472ml)をとり、分散安定剤としてHLB7.5の乳酸モノステアリン酸グリセリン(太陽化学株式会社製、サンソフトNo.661AS)0.92g、高分子系分散安定剤として無水マレイン酸変性エチレン-プロピレン共重合体(三井化学株式会社製、ハイワックス1105A)0.92gを添加し、撹拌しつつ80℃まで昇温して分散安定剤を溶解した後、65℃まで冷却した。
 一方、500mL容の三角フラスコ中に80.5質量%のアクリル酸水溶液92g(1.03モル)とイオン交換水51.2gをとり、外部より冷却しつつ、30質量%の水酸化ナトリウム水溶液102.9gを滴下して75モル%の中和を行なった。その後、増粘剤としてヒドロキシエチルセルロース(住友精化株式会社製、AW-15F)0.27g、ラジカル重合開始剤として過硫酸カリウム0.11g(0.41ミリモル)、内部架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル9.2mg(0.05ミリモル)を加えて溶解し、1段目の単量体水溶液を調整した。
 撹拌機の回転数を700rpmとして、前記1段目の単量体水溶液を、前記セパラブルフラスコに添加して、系内を窒素で置換しながら45℃で30分間保持した。その後、フラスコを70℃の水浴に浸漬して昇温し、1段目の重合を60分間行ない、重合後スラリーを得た。
 一方、500mL容の三角フラスコ中に80.5質量%のアクリル酸水溶液128.2g(1.43モル)とイオン交換水30.5gをとり、外部より冷却しつつ、30質量%の水酸化ナトリウム水溶液143.3gを滴下して75モル%の中和を行なった。その後、ラジカル重合開始剤として過硫酸カリウム0.15g(0.56ミリモル)、内部架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル12.8mg(0.07ミリモル)を加えて溶解して、2段目の単量体水溶液を調製した。
 撹拌機の回転数を1000r/minに変更した後、前記2段目の単量体水溶液を、前記セパラブルフラスコに添加して、系内を窒素で置換しながら20℃で30分間保持した。その後、フラスコを70℃の水浴に浸漬して昇温し、2段目の重合を30分間行なった。
 2段目の重合後、125℃の油浴を使用して昇温し、水とn-ヘプタンとの共沸蒸留により、n-ヘプタンを還流しながら、258.5gの水を系外へ抜き出した。その後、後架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテルの2質量%水溶液3.96gを添加し、引き続き水とn-へプタンを蒸留により除去、乾燥することによって、球状粒子が凝集した形状の吸水性樹脂粒子242.1gを得た。吸水性樹脂粒子の物性を上記の方法で評価し、結果を表1に示した。
 [比較例1]
 還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管、撹拌機および翼径50mmの4枚傾斜パドル翼を2段で有する撹拌翼を備えた、内径100mm、2L容の丸底円筒型セパラブルフラスコを準備した。このフラスコにn-ヘプタン321g(472ml)をとり、分散安定剤としてHLB4のテトラグリセリンステアリン酸エステル(三菱化学フーズ株式会社製、リョートーポリグリTS-4)0.92g、高分子系分散安定剤として無水マレイン酸変性エチレン-プロピレン共重合体(三井化学株式会社製、ハイワックス1105A)0.92gを添加し、撹拌しつつ80℃まで昇温して分散安定剤を溶解した後、55℃まで冷却した。
 一方、500mL容の三角フラスコに80.5質量%のアクリル酸水溶液92g(1.03モル)とイオン交換水51.2gをとり、外部より冷却しつつ、30質量%の水酸化ナトリウム水溶液102.9gを滴下して75モル%の中和を行った。その後、増粘剤としてヒドロキシエチルセルロース(住友精化株式会社製、AW-15F)0.27g、ラジカル重合開始剤として過硫酸カリウム0.11g(0.41ミリモル)、内部架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル9.2mg(0.05ミリモル)を加えて溶解し、単量体水溶液を調製した。
 撹拌機の回転数を700r/minとして、前記単量体水溶液を、前記セパラブルフラスコに添加して、系内を窒素で置換しながら35℃で30分間保持した。その後、フラスコを70℃の水浴に浸漬して昇温し、重合を60分間行なった。
 重合後、撹拌機の回転数を1000r/minに変更して、125℃の油浴を使用して昇温し、水とn-ヘプタンとの共沸蒸留により、n-ヘプタンを還流しながら、125.7gの水を系外へ抜き出した。その後、後架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテルの2質量%水溶液3.68gを添加し、引き続き水とn-へプタンを蒸留により除去、乾燥することによって、球状の吸水性樹脂粒子97.0gを得た。吸水性樹脂粒子の物性を上記の方法で評価し、結果を表1に示した。
 [比較例2]
 還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管、撹拌機および翼径50mmの4枚傾斜パドル翼を2段で有する撹拌翼を備えた、内径100mm、2L容の丸底円筒型セパラブルフラスコを準備した。このフラスコにn-ヘプタン321g(472ml)をとり、分散安定剤としてHLB4のテトラグリセリンステアリン酸エステル(三菱化学フーズ株式会社製、リョートーポリグリTS-4)0.92g、高分子系分散安定剤として無水マレイン酸変性エチレン-プロピレン共重合体(三井化学株式会社製、ハイワックス1105A)0.92gを添加し、撹拌しつつ80℃まで昇温して分散安定剤を溶解した後、55℃まで冷却した。
 一方、500mL容の三角フラスコ中に80.5質量%のアクリル酸水溶液92g(1.03モル)とイオン交換水51.2gをとり、外部より冷却しつつ、30質量%の水酸化ナトリウム水溶液102.9gを滴下して75モル%の中和を行なった。その後、増粘剤としてヒドロキシエチルセルロース(住友精化株式会社製、AW-15F)0.27g、ラジカル重合開始剤として過硫酸カリウム0.11g(0.41ミリモル)、内部架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル9.2mg(0.05ミリモル)を加えて溶解し、1段目の単量体水溶液を調整した。
 撹拌機の回転数を450r/minとして、前記1段目の単量体水溶液を、前記セパラブルフラスコに添加して、系内を窒素で置換しながら35℃で30分間保持した。その後、フラスコを70℃の水浴に浸漬して昇温し、1段目の重合を60分間行ない、重合後スラリーを得た。
 一方、500mL容の三角フラスコ中に80.5質量%のアクリル酸水溶液128.2g(1.43モル)とイオン交換水30.5gをとり、外部より冷却しつつ、30質量%の水酸化ナトリウム水溶液143.3gを滴下して75モル%の中和を行なった。その後、ラジカル重合開始剤として過硫酸カリウム0.15g(0.56ミリモル)、内部架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル12.8mg(0.07ミリモル)を加えて溶解して、2段目の単量体水溶液を調製した。
 撹拌機の回転数を1000r/minに変更した後、前記2段目の単量体水溶液を、前記セパラブルフラスコに添加して、系内を窒素で置換しながら25℃で30分間保持した。その後、フラスコを70℃の水浴に浸漬して昇温し、2段目の重合を30分間行なった。
 2段目の重合後、125℃の油浴を使用して昇温し、水とn-ヘプタンとの共沸蒸留により、n-ヘプタンを還流しながら、267.8gの水を系外へ抜き出した。その後、後架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテルの2質量%水溶液3.96gを添加し、引き続き水とn-へプタンを蒸留により除去、乾燥することによって、球状粒子が凝集した形状の吸水性樹脂粒子242.5gを得た。吸水性樹脂粒子の物性を上記の方法で評価し、結果を表1に示した。
 [比較例3]
 還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管、撹拌機および翼径50mmの4枚傾斜パドル翼を2段で有する撹拌翼を備えた、内径100mm、2L容の丸底円筒型セパラブルフラスコを準備した。このフラスコにシクロヘキサン378g(472ml)をとり、分散安定剤としてHLB4.7の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SP-10V)0.92g、高分子系分散安定剤として無水マレイン酸変性エチレン-プロピレン共重合体(三井化学株式会社製、ハイワックス1105A)0.92gを添加し、撹拌しつつ80℃まで昇温して分散安定剤を溶解した後、55℃まで冷却した。
 一方、500mL容の三角フラスコに80.5質量%のアクリル酸水溶液92g(1.03モル)とイオン交換水51.2gをとり、外部より冷却しつつ、30質量%の水酸化ナトリウム水溶液102.9gを滴下して75モル%の中和を行った。その後、ラジカル重合開始剤として過硫酸カリウム0.11g(0.41ミリモル)、内部架橋剤としてN,N’-メチレンビスアクリルアミド2.3mg(0.01ミリモル)を加えて溶解し、単量体水溶液を調製した。
 撹拌機の回転数を250r/minとして、前記単量体水溶液を、前記セパラブルフラスコに添加して、系内を窒素で置換しながら35℃で30分間保持した。その後、フラスコを70℃の水浴に浸漬して昇温し、重合を60分間行なった。
 重合後、撹拌機の回転数を1000r/minに変更して、125℃の油浴を使用して昇温し、水とシクロヘキサンとの共沸蒸留により、シクロヘキサンを還流しながら、125.7gの水を系外へ抜き出した。その後、後架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテルの2質量%水溶液3.68gを添加し、引き続き水とシクロヘキサンを蒸留により除去、乾燥することによって、球状粒子が部分的に凝集した形状の吸水性樹脂粒子70.3gを得た。吸水性樹脂粒子の物性を上記の方法で評価し、結果を表1に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示された結果から、各実施例で得られた吸水性樹脂粒子は、適度な保水能(吸水容量)を有し、適度な粒子径および狭い粒子径分布を有していることが解る。
 本発明の製造方法によれば、優れた吸水性能、ならびに適度な粒子径および狭い粒子径分布を有し、生理用ナプキン、失禁パッド、紙おむつ等の吸収性物品等に好適に用いられる吸水性樹脂粒子の製造方法を提供することができる。

Claims (9)

  1.  水溶性エチレン性不飽和単量体を分散媒中で逆相懸濁重合させて吸水性樹脂粒子を製造する方法において、
    該逆相懸濁重合反応を有機酸モノグリセリドの存在下で行う、吸水性樹脂粒子の製造方法。
  2.  炭素数10~18の脂肪酸とグリセリンの水酸基とがエステル結合したエステル基を1個有し、かつ炭素数2~8の有機酸とグリセリンの水酸基とがエステル結合したエステル基を1又は2個有する有機酸モノグリセリドの存在下で該逆相懸濁重合反応を行う、請求項1に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
  3.  前記炭素数10~18の脂肪酸がカプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸及びオレイン酸からなる群より選ばれた少なくとも1種である、請求項2に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
  4.  前記炭素数2~8の有機酸が酢酸、乳酸、クエン酸、コハク酸及びジアセチル酒石酸からなる群より選ばれた少なくとも1種である、請求項2又は3に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
  5.  前記有機酸モノグリセリドが、酢酸モノラウリン酸グリセリン、酢酸モノステアリン酸グリセリン、乳酸モノステアリン酸グリセリン、クエン酸モノステアリン酸グリセリンおよびクエン酸モノオレイン酸グリセリンからなる群より選ばれた少なくとも1種である請求項1~4のいずれか1項に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
  6.  前記有機酸モノグリセリドの使用量が、水溶性エチレン性不飽和単量体100質量部に対して0.1~30質量部である請求項1~5のいずれか1項に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
  7.  前記逆相懸濁重合がラジカル重合開始剤の存在下行われる、請求項1~6のいずれか1項に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
  8.  前記分散媒が炭化水素分散媒である、請求項1~7のいずれか1項に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
  9.  逆相懸濁重合後、架橋剤を添加して後架橋を行うことを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
     
PCT/JP2015/057264 2014-03-26 2015-03-12 吸水性樹脂粒子の製造方法 WO2015146603A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/126,327 US9745392B2 (en) 2014-03-26 2015-03-12 Method for producing water-absorbent resin particle
KR1020167029437A KR102272071B1 (ko) 2014-03-26 2015-03-12 흡수성 수지 입자의 제조 방법
CN201580016277.6A CN106164101B (zh) 2014-03-26 2015-03-12 用于制造吸水性树脂粒子的方法
SG11201607548XA SG11201607548XA (en) 2014-03-26 2015-03-12 Method for producing water-absorbent resin particle
JP2016510223A JP6567503B2 (ja) 2014-03-26 2015-03-12 吸水性樹脂粒子の製造方法
EP15770377.8A EP3124502B1 (en) 2014-03-26 2015-03-12 Method for producing water-absorbent resin particle

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014064381 2014-03-26
JP2014-064381 2014-03-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015146603A1 true WO2015146603A1 (ja) 2015-10-01

Family

ID=54195126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/057264 WO2015146603A1 (ja) 2014-03-26 2015-03-12 吸水性樹脂粒子の製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9745392B2 (ja)
EP (1) EP3124502B1 (ja)
JP (1) JP6567503B2 (ja)
KR (1) KR102272071B1 (ja)
CN (1) CN106164101B (ja)
SG (1) SG11201607548XA (ja)
WO (1) WO2015146603A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016086752A (ja) * 2014-11-06 2016-05-23 昭和産業株式会社 麺類のほぐれ性向上組成物
JP2019518839A (ja) * 2017-02-10 2019-07-04 エルジー・ケム・リミテッド 高吸水性樹脂およびその製造方法
WO2020017483A1 (ja) * 2018-07-19 2020-01-23 Sdpグローバル株式会社 吸水性樹脂粒子、これを含む吸収体及び吸収性物品

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018147600A1 (ko) * 2017-02-10 2018-08-16 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
EP3604366A4 (en) * 2017-03-29 2021-01-13 Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. WATER ABSORBENT RESIN
CN110446727B (zh) * 2017-03-31 2022-08-26 住友精化株式会社 吸水性树脂颗粒
JP7450603B2 (ja) * 2018-08-20 2024-03-15 ベーアーエスエフ・エスエー 超吸収体の製造方法
CN110437356B (zh) * 2019-08-16 2020-09-25 中国科学院长春应用化学研究所 一种高吸水树脂、其制备方法及应用
KR102625756B1 (ko) * 2019-09-18 2024-01-16 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
KR102608042B1 (ko) * 2019-09-18 2023-11-30 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지의 제조 방법
KR102634904B1 (ko) * 2019-09-18 2024-02-07 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08120014A (ja) * 1994-10-20 1996-05-14 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The 高吸水性樹脂の製造法
JP2007049948A (ja) * 2005-08-19 2007-03-01 Morinaga Milk Ind Co Ltd 酸性ゲル状食品の製造方法
WO2013051417A1 (ja) * 2011-10-06 2013-04-11 住友精化株式会社 吸水性樹脂粒子の製造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5626909A (en) 1979-08-13 1981-03-16 Seitetsu Kagaku Co Ltd Preparation of water-absorbing acrylic polymer
JPS6025045B2 (ja) 1980-03-19 1985-06-15 製鉄化学工業株式会社 塩水吸収能のすぐれたアクリル酸重合体の製造方法
JPS57128709A (en) 1981-02-03 1982-08-10 Sumitomo Chem Co Ltd Preparation of hydrogel
JPS57192416A (en) * 1981-05-20 1982-11-26 Sumitomo Chem Co Ltd Production of hydrogel
JPS58179201A (ja) 1982-04-12 1983-10-20 Sumitomo Chem Co Ltd 球状重合体の製造方法
JPH066612B2 (ja) 1986-01-25 1994-01-26 住友精化株式会社 吸水性樹脂の製造法
JP2682007B2 (ja) * 1988-05-20 1997-11-26 三菱化学株式会社 吸水性樹脂を製造する方法
JP2006089525A (ja) * 2004-09-21 2006-04-06 Sumitomo Seika Chem Co Ltd 吸水性樹脂粒子の製造方法
EP2011803B1 (en) * 2006-04-24 2011-09-07 Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. Process for production of water-absorbent resin particles, and water-absorbent resin particles produced by the process
JP5731763B2 (ja) * 2010-06-24 2015-06-10 Sdpグローバル株式会社 吸収性樹脂粒子、これを含む吸収体及び吸収性物品
WO2012108253A1 (ja) * 2011-02-08 2012-08-16 住友精化株式会社 吸水性樹脂の製造方法
JP5927289B2 (ja) * 2012-02-29 2016-06-01 住友精化株式会社 吸水性樹脂粒子の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08120014A (ja) * 1994-10-20 1996-05-14 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The 高吸水性樹脂の製造法
JP2007049948A (ja) * 2005-08-19 2007-03-01 Morinaga Milk Ind Co Ltd 酸性ゲル状食品の製造方法
WO2013051417A1 (ja) * 2011-10-06 2013-04-11 住友精化株式会社 吸水性樹脂粒子の製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016086752A (ja) * 2014-11-06 2016-05-23 昭和産業株式会社 麺類のほぐれ性向上組成物
JP2019518839A (ja) * 2017-02-10 2019-07-04 エルジー・ケム・リミテッド 高吸水性樹脂およびその製造方法
WO2020017483A1 (ja) * 2018-07-19 2020-01-23 Sdpグローバル株式会社 吸水性樹脂粒子、これを含む吸収体及び吸収性物品
JPWO2020017483A1 (ja) * 2018-07-19 2021-08-12 Sdpグローバル株式会社 吸水性樹脂粒子、これを含む吸収体及び吸収性物品
JP7339253B2 (ja) 2018-07-19 2023-09-05 Sdpグローバル株式会社 吸水性樹脂粒子、これを含む吸収体及び吸収性物品

Also Published As

Publication number Publication date
KR102272071B1 (ko) 2021-07-05
US20170081443A1 (en) 2017-03-23
KR20160138998A (ko) 2016-12-06
EP3124502B1 (en) 2019-05-01
SG11201607548XA (en) 2016-10-28
US9745392B2 (en) 2017-08-29
JPWO2015146603A1 (ja) 2017-04-13
EP3124502A4 (en) 2018-01-03
EP3124502A1 (en) 2017-02-01
CN106164101A (zh) 2016-11-23
JP6567503B2 (ja) 2019-08-28
CN106164101B (zh) 2017-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6567503B2 (ja) 吸水性樹脂粒子の製造方法
JP5099899B2 (ja) 吸水性樹脂の製造方法
JP5439179B2 (ja) 衛生材用途に適した吸水性樹脂
JP7194101B2 (ja) 吸水性樹脂
JP6473555B2 (ja) 吸水性樹脂粒子の製造方法
JP5989650B2 (ja) 吸水性樹脂の製造方法、及びそれにより得られる吸水性樹脂
JP5896990B2 (ja) 吸水性樹脂の製造方法
JP7249938B2 (ja) 吸水性樹脂組成物、吸収体、及び吸収性物品
JPWO2016148153A1 (ja) 吸水性樹脂および吸水剤
JP5927289B2 (ja) 吸水性樹脂粒子の製造方法
JP4884009B2 (ja) 吸水性樹脂の製造方法
JP5336066B2 (ja) 吸水性樹脂粒子の製造方法
WO2018174175A1 (ja) 吸水性樹脂の製造方法
JP5514669B2 (ja) 吸水性樹脂の製造方法
JPWO2019074099A1 (ja) 吸水性樹脂及び吸収性物品
JP2013100543A (ja) 吸水性樹脂粒子の製造方法
JP7165589B2 (ja) 吸水性樹脂組成物、吸収体、及び吸収性物品
WO2023074862A1 (ja) 吸水性樹脂組成物、吸収体、及び吸収性物品
TW202342566A (zh) 吸水性樹脂組成物之製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15770377

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016510223

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15126327

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015770377

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2015770377

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20167029437

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A