[go: up one dir, main page]

JP6151790B2 - 吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤及びその製造方法 - Google Patents

吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6151790B2
JP6151790B2 JP2015541638A JP2015541638A JP6151790B2 JP 6151790 B2 JP6151790 B2 JP 6151790B2 JP 2015541638 A JP2015541638 A JP 2015541638A JP 2015541638 A JP2015541638 A JP 2015541638A JP 6151790 B2 JP6151790 B2 JP 6151790B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
weight
absorbing agent
particulate water
absorbing
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
JP2015541638A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2015053372A1 (ja
Inventor
好希 片田
好希 片田
邦彦 石▲崎▼
邦彦 石▲崎▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=52813187&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP6151790(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Nippon Shokubai Co Ltd filed Critical Nippon Shokubai Co Ltd
Publication of JPWO2015053372A1 publication Critical patent/JPWO2015053372A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6151790B2 publication Critical patent/JP6151790B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/53Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/15577Apparatus or processes for manufacturing
    • A61F13/15617Making absorbent pads from fibres or pulverulent material with or without treatment of the fibres
    • A61F13/15658Forming continuous, e.g. composite, fibrous webs, e.g. involving the application of pulverulent material on parts thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/261Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/265Synthetic macromolecular compounds modified or post-treated polymers
    • B01J20/267Cross-linked polymers
    • 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
    • C08J3/12Powdering or granulating
    • 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
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/06Sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0025Crosslinking or vulcanising agents; including accelerators
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/53Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium
    • A61F2013/530481Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium having superabsorbent materials, i.e. highly absorbent polymer gel materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/50Aspects relating to the use of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/68Superabsorbents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)

Description

本発明は、紙オムツや生理用ナプキン、失禁パッド等の吸収性物品に好ましく用いられる、吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤及びその製造方法に関する。
近年、紙オムツや生理用ナプキン、失禁パッド等の吸収性物品には、その構成材料として、尿や経血等の体液を吸収させることを目的として、吸水性樹脂が幅広く使用されている。上記の吸水性樹脂としては、例えば、ポリアクリル酸部分中和物架橋体、澱粉−アクリル酸グラフト重合体の加水分解物、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体ケン化物、アクリロニトリル共重合体若しくはアクリルアミド共重合体の加水分解物又はこれらの架橋体及びカチオン性モノマーの架橋体等が知られている。
吸水性樹脂を紙オムツの吸収体として用いる場合に、尿を吸収後に経時的に吸水性樹脂が劣化し、通液性やゲル強度が低下し、紙オムツから尿が漏れてしまうという問題、すなわちゲル安定性の問題が従来から指摘されている。
かかる吸水性樹脂のゲル安定性を向上させる手段として、吸水性樹脂への各種添加剤が提案され、還元剤を添加する方法(特許文献1〜3)、還元剤及び酸化防止剤を添加する方法(特許文献4)、酸化剤を添加する方法(特許文献5)、酸化防止剤を添加する方法(特許文献6)、重合時の単量体に連鎖移動剤を添加する方法(特許文献7)、キレート剤を添加する方法(特許文献8〜13)等が提案されている。特にこのような吸水性樹脂の尿による劣化は微量の金属イオンにより起きると考えられるため、いわゆるキレート剤を吸水性樹脂に添加し、金属イオンを捕捉することで、ラジカル種の生成を抑制し、吸水性樹脂のゲル安定性を向上させるという技術が提案されている。
吸水性樹脂のゲル安定性を向上させる手段としては、例えば、単量体にキレート剤を添加する技術(特許文献8)、吸水性樹脂の含水ゲルにキレート剤を添加して乾燥する方法(特許文献9)、吸水性樹脂を表面架橋剤水溶液と混合するときにキレート剤を併せて添加する方法(特許文献10)、吸水性樹脂の表面架橋後にキレート剤水溶液を添加し、造粒する方法(特許文献11、12)、吸水性樹脂の製造工程で発生する微粉にキレート剤を添加してリサイクルする方法(特許文献13)が開示されている。
また、キレート剤は吸水性樹脂の尿劣化防止以外にも、吸水性樹脂の着色防止(特許文献14〜16、19〜21)や紙オムツの消臭にも使用されている。
更に、アミノ酢酸系キレート剤中の不純物を低減することにより耐光性、着色防止能、消臭能を付与させる方法(特許文献17)や、アミノカルボン酸系キレート剤と含酸素還元性無機塩、有機酸化防止剤を併用してゲル安定性と着色防止を両立させる方法(特許文献18)も開示されている。
また、上記吸水性樹脂は、その粒度ごとに残存モノマーや通液性が異なることが知られていた(特許文献22、23)。
米国特許第4959060号明細書 米国特許第4863989号明細書 欧州特許第1477349号明細書 米国特許第4972019号明細書 特開昭63−153060号公報 特開昭63−127754号公報 米国特許第6335406号明細書 特開2000−038407号公報 特開平11−246674号公報 特開平11−315148号公報 特開平11−315147号公報 米国特許第7473470号明細書 特開2000−007790号公報 特許第3107873号公報 特開2003−206381号公報 米国特許第7737231号明細書 特開2001−234087号公報 欧州特許第1645596号明細書 欧州特許第2112172号明細書 欧州特許第2163302号明細書 国際公開第2011/040530号パンフレット 米国特許第8182916号明細書 米国特許第5599335号明細書
上記の手法を用いてゲル安定性等を向上させた場合においても、紙オムツ等の吸収性物品から吸水性樹脂を主成分とする吸水剤を取り出してゲル安定性を評価すると、吸収性物品間で吸水剤のゲル安定性のばらつきが大きく、ゲル安定性が所望のレベルまで達成されていないものが見られるという問題があった。特に粒度が細かい粒子が多く偏析した吸収性物品においてゲル安定性の悪化が顕著であった。
更に、上記特許文献8〜21には、キレート剤を、重合時のモノマー、乾燥前の含水ゲル状架橋重合体、表面架橋時、造粒時、微粉回収時に添加する方法が開示されている。当該方法は、粒度ごとにキレート剤を均一に添加するものであるが、得られる吸水剤のゲル安定性のバラつきが大きくなるという問題があった。
本発明は上記従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、ゲル安定性が高く、しかも粒度間のゲル安定性のばらつきが小さく、良好な吸水特性(例えば、加圧下吸水倍率、無加圧下吸水倍率、通液性、耐吸湿ブロッキング性、低着色等)を有する吸水剤及びその製造方法を提供することである。
上記課題を解決するために、発明者らが鋭意検討を重ねた結果、紙オムツ等の吸収性物品間でゲル安定性がばらついていたのは、粒度によって吸水性樹脂の劣化しやすさが異なることが原因であることを見出した。
即ち、粒子状吸水剤のうち粒子径が小さい粒子ほど尿と接する表面積が大きいため、粒度の大きい粒子より劣化しやすく、より多くのキレート剤を含有させることが必要であることが判明した。
そして、粒子状吸水剤を吸収性物品、特に紙オムツ中に所定量の吸水性樹脂(5〜20g/1枚)を配合する際に、紙オムツ1枚ごとの粒度のフレ、紙オムツ1枚中での場所(紙オムツ中央部、周辺部、厚み方向の上部と下部)ごとの粒度のフレがゲル安定性のフレを引き起こすことを見出した。
したがって、紙オムツ等の吸収性物品の製造装置から吸収性物品に粉体である粒子状吸水剤を供給する際に、該粒子状吸水剤が細かい粒度に偏析を起こすと、キレート剤を本来の設定量で添加した場合でも、ゲル安定性が悪化するという問題が生じていた。即ち、粒度ごとに均一にキレート剤を添加しても、ゲル安定性にバラつきが生じることが見出された。
以上の点から、本発明者は、粒子状吸水剤の粒度間のゲル安定性のばらつきを制御するために、粒度ごとに均一に添加するのではなく、逆にキレート剤の添加量を式(1)を満たすように調整することにより、ゲル安定性が高く、しかも粒子状吸水剤の粒度間のゲル安定性のばらつきがない、粒子状吸水剤を得るに至った。
即ち、上記課題を解決するために、本発明(第1の発明)は、吸水性樹脂及びキレート剤を含み、JIS標準篩で規定される粒子径が300μm未満の粒子と、300μm以上850μm未満の粒子とを含む、吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤であって、上記キレート剤の含有量が、吸水性樹脂固形分100重量部に対して、0.001〜5重量部であり、かつ、式(1)を満たすことを特徴とする、吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤を提供する。
なお、式(1)中、C1は粒子状吸水剤を構成する粒子のうち、JIS標準篩で規定される粒子径が300μm未満の粒子中に存在するキレート剤の含有量(ppm)、C2は粒子状吸水剤を構成する粒子のうち、JIS標準篩で規定される粒子径が300μm以上850μm未満の粒子中に存在するキレート剤の含有量(ppm)をそれぞれ示す。
また、本発明(第2の発明)は、吸水性樹脂及びキレート剤を含み、JIS標準篩で規定される粒子径が300μm未満の粒子と、300μm以上850μm未満の粒子とを含む、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、上記キレート剤の含有量が、吸水性樹脂固形分100重量部に対して、0.001〜5重量部であり、かつ、式(1)を満たすことを特徴とする、吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤の製造方法を提供する。
なお、式(1)中、C1は粒子状吸水剤を構成する粒子のうち、JIS標準篩で規定される粒子径が300μm未満の粒子中に存在するキレート剤の含有量(ppm)、C2は粒子状吸水剤を構成する粒子のうち、JIS標準篩で規定される粒子径が300μm以上850μm未満の粒子中に存在するキレート剤の含有量(ppm)をそれぞれ示す。
本発明により、ゲル安定性が高く、しかも粒度間のゲル安定性のばらつきが小さく、良好な吸水特性(例えば、加圧下吸水倍率、無加圧下吸水倍率、通液性、耐吸湿ブロッキング性、低着色等)を有する粒子状吸水剤を得ることができる。
以下、本発明について詳しく説明するが、本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、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内で適宜変更、実施し得る。具体的には、本発明は下記の各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。
〔1〕用語の定義
(1−1)「吸水性樹脂」及び「吸水剤」
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し、以下の物性を有するものをいう。即ち、「水膨潤性」として、ERT441.2−02(2002)で規定されるCRC(無加圧下吸水倍率)が5(g/g)以上、及び、「水不溶性」として、ERT470.2−02(2002)で規定されるExt(可溶分量)が50重量%以下の物性を有する高分子ゲル化剤を意味する。当該吸水性樹脂は、その用途に応じて適宜、設計が可能であり、特に限定されないが、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、本発明における「吸水剤」とは、上記吸水性樹脂を主成分として含有する水性液の吸収ゲル化剤を意味する。当該「主成分」は、少なくとも50重量%以上含有する状態を指し、好ましくは70重量%以上、より好ましくは80重量%以上、更に好ましくは90重量%以上である状態をいう。したがって、当該吸水剤は、全量(100重量%)が重合体である形態に限定されず、上記物性(CRC、Ext)を満たす範囲内で、添加剤等を含んだ組成物であることが好ましい。また、「水性液」は水を含む限り、気体、液体或いは固体でもよく、水、水溶液、水分散液の何れでもよい。具体的には、尿、血液、経血、海水、各種排水等が挙げられる。
上記吸水性樹脂及び吸水剤の形状としては、特に限定されず、シート状、繊維状、フィルム状、粒子状、ゲル状等、種々の形状とすることができるが、取扱性等の観点から、本発明では粒子状とすることが好ましい。
なお、本発明では、吸水性樹脂の製造工程における中間体(例えば、重合後の含水ゲル状架橋重合体や、乾燥後の乾燥重合体、表面架橋前の吸水性樹脂粉末等)を包括して「吸水性樹脂」と総称する。一方、添加剤等を含んだ組成物の場合には「吸水剤」と称する。したがって、本発明で得られる最終製品は、形状として粒子状が好ましいため、粒子状吸水剤となる。
(1−2)「ポリアクリル酸(塩)」
本発明における「ポリアクリル酸(塩)」とは、ポリアクリル酸及び/又はポリアクリル酸塩を指し、グラフト成分を任意に含み、繰り返し単位としてアクリル酸及び/又はその塩(以下、「アクリル酸(塩)」と称する)を主成分とする重合体を意味する。当該「主成分」は、アクリル酸(塩)の使用量(含有量)が重合に用いられる単量体(内部架橋剤を除く)全体に対して、通常50〜100モル%、好ましくは70〜100モル%、より好ましくは80〜100モル%、更に好ましくは90〜100モル%、実質100モル%である状態をいう。また、重合体としてのポリアクリル酸塩は、水溶性塩を必須に含み、好ましくは一価の塩、より好ましくはアルカリ金属塩またはアンモニウム塩を含む。
(1−3)「EDANA」及び「ERT」
「EDANA」は、欧州不織布工業会(European Disposables and Nonwovens Associations)の略称であり、「ERT」は、欧州標準(ほぼ世界標準)の吸水性樹脂の測定法(EDANA Recommended Test Methods)の略称である。
本発明では、特に断りのない限り、ERT原本(2002年改定/公知文献)に準拠して、吸水性樹脂の物性を測定した。なお、本発明に係る粒子状吸水剤の物性についても、同様に測定した。
(1−3−1)「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(「吸水倍率」と称することもある)を意味する。具体的には、吸水性樹脂又は粒子状吸水剤0.2gを不織布製の袋に入れた後、大過剰の0.9重量%塩化ナトリウム水溶液中に30分間浸漬して自由膨潤させた後、遠心分離機(250G)で水切りした後の吸水倍率(単位;g/g)である。なお、本発明においては、含水率補正を行った値で評価した。
(1−3−2)「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、吸水性樹脂又は粒子状吸水剤0.9gを大過剰の0.9重量%塩化ナトリウム水溶液に1時間、2.06kPa(0.3psi)の荷重下で膨潤させた後の吸水倍率(単位;g/g)である。
なお、ERT442.2−02では、「Absorption Under Pressure」と表記されているが、上記AAPと実質同一の内容である。また、本発明においては荷重条件を4.83kPa(0.7psi)に変更して測定する場合があり、当該荷重条件下で測定した結果をAAP4.83kPaと表記する(2.06kPaで測定したAAPを、AAP2.06kPaと表記する)。更に、含水率補正を行った値で評価した。
(1−3−3)「Ext」(ERT470.2−02)
「Ext」は、Extractablesの略称であり、可溶分量を意味する。具体的には、吸水性樹脂又は粒子状吸水剤1.0gを0.9重量%塩化ナトリウム水溶液200mlに添加して500rpmで16時間攪拌した後、溶解したポリマー量をpH滴定で測定した値(単位;重量%)である。
なお、本発明では、攪拌時間を1時間に変更して測定した。更に、得られた測定値について含水率補正を行った値で評価した。
(1−3−4)「Moisture Content」(ERT430.2−02)
「Moisture Content」は、吸水性樹脂又は粒子状吸水剤の含水率を意味する。具体的には、吸水性樹脂又は粒子状吸水剤4.0gについて、105℃で3時間乾燥した際の乾燥減量から算出した値(単位;重量%)である。なお、本発明では、試料量を1.0g、乾燥温度を180℃に変更して測定した。
(1−3−5)「PSD」(ERT420.2−02)
「PSD」は、Particle Size Distributionの略称であり、篩分級により測定される粒度分布を意味する。なお、重量平均粒子径(D50)及び粒度分布の対数標準偏差(σζ)は、米国特許第7638570号に記載された「(3)Mass−Average Particle Diameter (D50) and Logarithmic Standard Deviation (σζ) of Particle Diameter Distribution」と同様の方法で測定される。なお、本発明では上記手法を利用して、粒度別のキレート剤含有量等を求めた。
(1−4)その他
本明細書において、範囲を示す「X〜Y」は「X以上、Y以下」を意味する。また、特に注釈のない限り、重量の単位である「t(トン)」は「Metric ton(メトリック トン)」を意味し、「ppm」は「重量ppm」又は「質量ppm」を意味する。更に、「重量」と「質量」、「重量部」と「質量部」、「重量%」と「質量%」はそれぞれ同義語として扱う。また、「〜酸(塩)」は「〜酸及び/又はその塩」、「(メタ)アクリル」は「アクリル及び/又はメタクリル」をそれぞれ意味する。
〔2〕ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂の製造方法
以下、本発明に係る粒子状吸水剤に使用される、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂の製造方法について述べる。
(2−1)単量体水溶液の調製工程
本工程は、アクリル酸(塩)を主成分として含む水溶液(以下、「単量体水溶液」と称する)を調製する工程である。なお、当該「主成分」は、(1−2)「ポリアクリル酸(塩)」で述べた内容と同義である。また、単量体水溶液に代えて、吸水性能を低下させない程度に単量体のスラリー液を使用することもできるが、便宜上、単量体水溶液として以下、説明する。
(アクリル酸)
本発明では効果の観点から、単量体としてアクリル酸が使用されるが、このようなアクリル酸には、通常、重合禁止剤や不純物等の微量成分が含まれている。
上記重合禁止剤として、好ましくはフェノール類、より好ましくはメトキシフェノール類、更に好ましくはp−メトキシフェノールが挙げられ、その濃度は、重合抑制効果や得られる吸水性樹脂又は粒子状吸水剤の色調の観点から、1〜200ppmが好ましく、10〜160ppmがより好ましくい。また、上記不純物としては、例えば、米国特許出願公開第2008/0161512号等が参照される。
(塩基性組成物)
本発明で得られる吸水性樹脂又は粒子状吸水剤の主成分は、アクリル酸(塩)を架橋重合したポリアクリル酸(塩)であるが、当該ポリアクリル酸(塩)を得るには、アクリル酸を塩基性組成物で中和することが好ましい。なお、当該「塩基性組成物」とは、塩基性化合物を含有する組成物を意味する。
上記塩基性化合物として、具体的には、アルカリ金属の炭酸(水素)塩、アルカリ金属の水酸化物、アンモニア、有機アミン等が挙げられる。中でも、より高物性の吸水性樹脂又は粒子状吸水剤を得るという観点から、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属の水酸化物が好ましく、水酸化ナトリウムがより好ましい。
(中和処理)
本工程における中和処理(中和工程と称する場合もある)は、単量体としてのアクリル酸に対する中和、又は、アクリル酸を架橋重合して得られる含水ゲル状架橋重合体(以下、「含水ゲル」と称する)に対する中和(後中和)が含まれる。何れの場合でも、連続式又はバッチ式とすることができるが、好ましくは連続式である。
塩基性組成物、温度、滞留時間、装置等の中和条件は、国際公開第2009/123197号や米国特許出願公開第2008/0194863号に記載される中和条件が本発明にも適用される。
なお、本発明での中和率は、単量体水溶液又は重合後の含水ゲルの酸基に対して、好ましくは10〜90モル%、より好ましくは40〜85モル%、更に好ましくは50〜80モル%、特に好ましくは60〜75モル%である。
上記中和率が10モル%未満の場合、無加圧下吸水倍率(CRC)が著しく低下する。一方、上記中和率が90モル%を超える場合、加圧下吸水倍率(AAP)に優れた吸水性樹脂が得られない場合がある。
重合後に中和を行う(後中和)場合や、最終製品としての粒子状吸水剤の中和率についても同様である。
また、アクリル酸塩は実質一価の塩であるが、極少量(例えば、5モル%程度)については多価金属塩として中和することもできる。
(内部架橋剤)
本発明で使用される内部架橋剤は、アクリル酸と反応しうる置換基を2個以上有する化合物が挙げられる。具体的には、米国特許第6241928号の第14カラムに記載される内部架橋剤のうち、1種又は2種以上が使用される。
なお、得られる吸水性樹脂又は粒子状吸水剤の吸水性能の観点から、好ましくは2個以上の重合性不飽和基を有する化合物、より好ましくは後述の乾燥温度程度で熱分解性を有する化合物、更に好ましくは(ポリ)アルキレングリコール構造単位を有する2個以上の重合性不飽和基(具体的には、アリル基、(メタ)アクリレート基が挙げられ、特にアクリレート基が好ましい。)を有する化合物が用いられる。
更に具体的には、(ポリ)アルキレングリコールジ(メタ)アクリレート又はトリ(メタ)アクリレートを重合時に用いることが好ましい。アルキレングリコール単位として、内部架橋剤中でのn数が好ましくは1〜100、より好ましくは6〜50であるポリエチレングリコール単位が好ましく例示される。
本発明において、上記内部架橋剤の使用量は、単量体に対して、好ましくは0.005〜2モル%、より好ましくは0.01〜1モル%、更に好ましくは0.05〜0.5モル%である。内部架橋剤の使用量を上記範囲とすることで、所望する吸水特性が得られる。
なお、本発明では上述した内部架橋剤を重合前に添加して架橋する方法以外に、重合中や重合後に内部架橋剤(好ましくはポリグリシジル化合物)を添加して後架橋する方法や、ラジカル重合開始剤でラジカル架橋する方法、電子線等による放射線で架橋する方法等の架橋方法を採用することができる。
中でも、予め所定量の内部架橋剤を添加した単量体水溶液を作成し、当該単量体水溶液の重合と同時に架橋反応させる方法が好ましい。なお、必要に応じて、重合中や重合後に内部架橋剤(好ましくはポリグリシジル化合物)を添加してもよい。
(併用される他の単量体)
本発明においては、アクリル酸(塩)以外の単量体(以下、「他の単量体」と称する)を併用することもできる。当該他の単量体としては、例えば、水溶性又は疎水性の不飽和単量体が挙げられる。
具体的には、米国特許出願公開第2005/215734号の段落[0035]に記載される単量体(ただしアクリル酸を除く)のうち、1種又は2種以上が目的に応じて使用される。
なお、本発明に係る粒子状吸水剤には、上記水溶性又は疎水性の不飽和単量体を共重合成分とするものも含まれる。
(単量体水溶液に添加されるその他の物質)
本発明においては、単量体水溶液を調製する際に、上述した物質以外に下記の物質を添加することもできる。
具体的には、吸水性樹脂又は粒子状吸水剤の諸物性を改善することを目的として、水溶性樹脂又は吸水性樹脂を好ましくは50重量%以下、より好ましくは20重量%以下を添加したり、各種の発泡剤(例えば、炭酸塩、アゾ化合物、気泡等)、界面活性剤、連鎖移動剤等を好ましくは5重量%以下、より好ましくは1重量%以下を添加したりすることもできる。これらの物質は単量体水溶液に添加する形態のみならず、重合途中に添加してもよい。
なお、上記水溶性樹脂又は吸水性樹脂の使用は、グラフト重合体又は吸水性樹脂組成物(例えば、澱粉−アクリル酸重合体、PVA−アクリル酸重合体等)を与えるが、これらの重合体、吸水性樹脂組成物も本発明ではポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂と称する。更に、これらの重合体、吸水性樹脂組成物を用いて、本発明に係る粒子状吸水剤とすることもできる。
(単量体成分の濃度)
本工程において、上述した各物質を混合することで単量体水溶液を調製する。その際、単量体水溶液中の単量体成分の濃度としては特に限定されないが、吸水性樹脂又は粒子状吸水剤の物性の観点から、好ましくは10〜80重量%、より好ましくは20〜75重量%、更に好ましくは30〜70重量%とする。
また、水溶液重合又は逆相懸濁重合を採用する場合、水以外の溶媒を必要に応じて併用することもできる。その際、使用される溶媒の種類は、特に限定されるものではない。
なお、上記「単量体成分の濃度」とは、式(3)で求められる値であり、単量体水溶液にはグラフト成分や吸水性樹脂、逆相懸濁重合における疎水性溶媒は含まれない。
(2−2)重合工程
本工程は、上記単量体水溶液の調製工程で得られるアクリル酸(塩)系単量体水溶液を重合させて、含水ゲル状架橋重合体(以下、「含水ゲル」と称する)を得る工程である。
(重合開始剤)
本発明で使用される重合開始剤は、重合の形態等によって適宜選択されるため、特に限定されないが、例えば、熱分解型重合開始剤、光分解型重合開始剤、又はこれらの重合開始剤の分解を促進する還元剤を併用したレドックス系重合開始剤等が挙げられる。
具体的には、米国特許第7265190号の第5カラムに記載される重合開始剤のうち、1種又は2種以上が使用される。なお、取扱いの容易性や得られる吸水性樹脂又は粒子状吸水剤の物性の観点から、好ましくは過酸化物又はアゾ化合物、より好ましくは過酸化物、更に好ましくは過硫酸塩が用いられる。
本発明において、上記重合開始剤の使用量は、単量体に対して、好ましくは0.001〜1モル%、より好ましくは0.001〜0.5モル%であり、上記還元剤の使用量は、単量体に対して、好ましくは0.0001〜0.02モル%である。
上記重合開始剤の代わりに、放射線、電子線、紫外線等の活性エネルギー線を照射して重合反応を行ってもよく、当該活性エネルギー線と重合開始剤とを併用してもよい。
(重合方法)
本発明における重合方法は、吸水特性や重合制御の容易性等の観点から、好ましくは気相中の噴霧液滴重合、水溶液重合又は疎水性溶媒中での逆相懸濁重合、より好ましくは水溶液重合又は逆相懸濁重合、更に好ましくは水溶液重合、特に好ましくは連続水溶液重合である。なお、重合は一段でも二段以上の多段でもよく、特に逆相懸濁重合での多段重合は、粒子径の制御や造粒(球状粒子の凝集による大粒子径化)又は重合熱の除去という観点から好適である。
上記連続水溶液重合の好ましい形態として、連続ニーダー重合(米国特許第6987151号や同第6710141号等に記載)や、連続ベルト重合(米国特許第4893999号、同第6241928号や米国特許出願公開第2005/215734号等に記載)が挙げられる。これらの連続水溶液重合では、高生産効率で吸水性樹脂又は粒子状吸水剤を製造することができる。
更に、上記連続水溶液重合の好ましい一例として、高温開始重合や高濃度重合が挙げられる。「高温開始重合」とは、単量体水溶液の温度を好ましくは30℃以上、より好ましくは35℃以上、更に好ましくは40℃以上、特に好ましくは50℃以上(上限は沸点)の温度で重合を開始する重合方法をいい、「高濃度重合」とは、単量体濃度を好ましくは30重量%以上、より好ましくは35重量%以上、更に好ましくは40重量%以上、特に好ましくは45重量%以上(上限は飽和濃度)で重合を行う重合方法をいう。これらの重合方法は併用することもできる。
また、上記重合方法によって、重合期間中に固形分濃度を上昇させることもできる。この際、式(4)及び式(5)で定義される「固形分上昇度」を指標として、評価する。本発明における固形分上昇度は、好ましくは1重量%以上、より好ましくは2重量%以上である。
なお、式(4)中、「単量体水溶液の固形分濃度」とは、式(5)から求められる値であり、重合して固体となる成分の含有率(重量%)を意味する。
なお、式(5)中、「重合系内の成分重量」は、単量体水溶液、グラフト成分、吸水性樹脂、その他固形分(例えば、水不溶性微粒子等)の合計重合であり、逆相懸濁重合での疎水性溶媒は含まれない。
本発明における重合は、空気雰囲気下で実施することができるが、得られる吸水性樹脂又は粒子状吸水剤の色調の観点から、好ましくは窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気下で実施する。この場合、酸素濃度を好ましくは1容積%以下に制御する。また、単量体又は単量体水溶液中の溶存酸素についても、不活性ガスで十分に置換(例えば、溶存酸素1(mg/l)未満)しておくことが好ましい。
また、上記単量体水溶液中に気泡(特に上記不活性ガス等)や各種発泡剤(特に炭酸塩)を分散させて重合する、発泡重合とすることもできる。
(2−3)ゲル粉砕工程
本工程は、上記重合工程で得られる含水ゲルを、ニーダー、ミートチョッパー又はカッターミル等のゲル粉砕機でゲル粉砕し、粒子状の含水ゲル(以下、「粒子状含水ゲル」という。)を得る工程である。なお、上記重合工程がニーダー重合の場合、重合工程とゲル粉砕工程が同時に実施されている。
本発明のゲル粉砕は、国際公開第2011/126079号に記載されるゲル粉砕方法が好ましく適用される。
(2−4)乾燥工程
本工程は、上記重合工程及び/又はゲル粉砕工程で得られる含水ゲル及び/又は粒子状含水ゲルを所望する樹脂固形分まで乾燥させて乾燥重合体を得る工程である。
なお、当該樹脂固形分は、乾燥減量(試料1gを180℃で3時間加熱した際の重量変化)から求められる値であり、好ましくは80重量%以上、より好ましくは85〜99重量%、更に好ましくは90〜98重量%、特に好ましくは92〜97重量%である。
本発明における乾燥方法としては、含水ゲル及び/又は粒子状含水ゲルを上記樹脂固形分となるまで乾燥できればよく、例えば、加熱乾燥、熱風乾燥、減圧乾燥、流動層乾燥、赤外線乾燥、マイクロ波乾燥、ドラムドライヤー乾燥、疎水性有機溶媒との共沸脱水乾燥又は高温水蒸気による高湿乾燥等の乾燥方法から、1種又は2種以上を適宜選択することができる。
上述した乾燥方法の中でも、乾燥効率の観点から、熱風乾燥が好ましく、ベルト上で熱風乾燥を行うバンド乾燥がより好ましい。熱風の温度としては、得られる吸水性樹脂又は粒子状吸水剤の色調や吸水特性の観点から、100〜300℃が好ましく、120〜220℃がより好ましい。
本発明においてバンド乾燥を行う場合には、国際公開第2006/100300号、同第2011/025012号、同第2011/025013号、同第2011/111657号等に記載される、バンド乾燥条件が好ましく適用される。
(2−5)粉砕工程及び分級工程
本工程は、上記乾燥工程で得られる乾燥重合体を粉砕(粉砕工程)し、所定範囲の粒度に調整(分級工程)して、吸水性樹脂粉末(表面架橋を施す前の、粉末状の吸水性樹脂を便宜上「吸水性樹脂粉末」と称する)を得る工程である。
当該粉砕工程で使用される機器としては、例えば、ロールミル、ハンマーミル、スクリュウーミル、ピンミル等の高速回転式粉砕機、振動ミル、ナックルタイプ粉砕機、円筒型ミキサー等が挙げられ、必要に併用される。
また、分級工程での粒度調整方法としては、例えば、JIS標準篩(JIS Z8801−1(2000))を用いた篩分級や気流分級等が挙げられる。なお、吸水性樹脂の粒度調整は、上記粉砕工程、分級工程に限定されず、重合工程(特に逆相懸濁重合や噴霧液滴重合)、その他の工程(例えば、造粒工程)で、適宜実施することができる。
本発明の課題をより解決するため、更に、本発明に係る粒子状吸水剤をより効率よく生産するため、本工程で得られる吸水性樹脂粉末の粒度を以下の範囲にそれぞれ制御することが望ましい。
即ち、重量平均粒子径(D50)としては、好ましくは200〜600μm、より好ましくは200〜550μm、更に好ましくは250〜500μmに制御する。
また、粒子径150μm未満の粒子(微粒子)、及び、粒子径850μm以上の粒子(粗大粒子)の割合としては、好ましくは5重量%以下、より好ましくは3重量%以下、更に好ましくは1重量%以下(下限は0重量%)にそれぞれ制御する。なお、粒子径850μm未満の粒子の割合は、全体に対して、好ましくは90〜100重量%、より好ましくは95〜100重量%である。
更に、粒子径300μm未満の粒子と、粒子径300μm以上850μm未満の粒子との重量比は、好ましくは70:30〜10:90、より好ましくは60:40〜15:85、更に好ましくは50:50〜20:80、特に好ましくは40:60〜25:75である。なお、上記「粒子径300μm未満の粒子」とは、目開き300μmのJIS標準篩を通過する吸水性樹脂粉末であり、上記「粒子径300μm以上850μm未満の粒子」とは、目開き850μmのJIS標準篩を通過し、目開き300μmのJIS標準篩上に残留する吸水性樹脂粉末をそれぞれ指す。
粒子径分布の対数標準偏差(σζ)としては、好ましくは0.20〜0.50、より好ましくは0.25〜0.40、更に好ましくは0.27〜0.35に制御する。
上記各粒度は、米国特許第7638570号やEDANA ERT420.2−02に記載されている測定方法に準拠して、JIS標準篩を用いて測定される。
また、上記粒度は、表面架橋後の吸水樹脂(以下、便宜上「吸水性樹脂粒子」と称する)や、キレート剤添加後の吸水性樹脂(以下、便宜上「吸水性樹脂造粒物」と称する場合がある)についても適用される。したがって、上記粒度を維持するように、表面架橋や造粒処理されることが好ましい。なお、最終製品としての粒子状吸水剤の粒度は、(3−7)で述べる。
(2−6)表面架橋工程
本工程は、上述した工程を経て得られる吸水性樹脂粉末の表面層(吸水性樹脂粉末の表面から数10μmの部分)に、架橋密度の高い部分を形成する工程であり、以下の(2−6−1)〜(2−6−3)の工程から構成されている。
当該表面架橋工程において、吸水性樹脂粉末の表面層でのラジカル架橋や表面重合、表面架橋剤との架橋反応等によって、表面架橋された吸水性樹脂(吸水性樹脂粒子)が得られる。
(2−6−1)混合工程
(表面架橋剤)
本発明で使用される表面架橋剤としては、特に限定されないが、例えば、種々の有機又は無機の表面架橋剤が挙げられる。中でも、吸水性樹脂又は粒子状吸水剤の物性や表面架橋剤の取扱性の観点から、カルボキシル基と反応して共有結合を形成する有機表面架橋剤が好ましい。
具体的には、米国特許第7183456号の第9〜10カラムに記載される表面架橋剤のうち、1種又は2種以上が使用される。このとき、表面架橋剤の合計使用量としては、吸水性樹脂粉末100重量部に対して、好ましくは0.01〜10重量部、より好ましくは0.01〜5重量部である。
また、表面架橋剤を吸水性樹脂粉末に添加する際、水を使用することが好ましく、水溶液として添加されることがより好ましい。その場合、水の使用量としては、吸水性樹脂粉末100重量部に対して、好ましくは0.1〜20重量部、より好ましくは0.5〜10重量部である。
更に、必要に応じて、親水性有機溶媒が本発明に適用されるが、その場合、親水性有機溶媒の使用量としては、吸水性樹脂粉末100重量部に対して、好ましくは10重量部以下、より好ましくは5重量部以下である。
また、後述の再湿潤工程で添加される添加剤をそれぞれ5重量部以下の範囲内で、表面架橋剤(水溶液)に混合して、或いは、別途混合工程で添加することもできる。
(添加・混合方法)
上記表面架橋剤の添加・混合方法は、特に限定されないが、表面架橋剤及び溶媒としての水、親水性有機溶媒又はこれらの混合物を予め用意した後、吸水性樹脂粉末に対して、噴霧又は滴下して添加し混合することが好ましく、噴霧して添加し混合することがより好ましい。
表面架橋剤と吸水性樹脂粉末との混合に使用される混合装置は、特に限定されないが、好ましくは高速撹拌型混合機、より好ましくは連続式高速撹拌型混合機が挙げられる。
(2−6−2)加熱処理工程
上述した表面架橋剤と吸水性樹脂粉末との混合物は加熱処理することで、表面架橋反応をおこし、表面が架橋された吸水性樹脂粒子が得られる。
当該加熱処理には公知の乾燥機が適用されるが、好ましくはパドルドライヤーである。その際の加熱温度(熱媒温度)としては、好ましくは80〜250℃、より好ましくは100〜220℃、更に好ましくは160〜200℃である。
(2−6−3)冷却工程
上述した表面架橋反応の停止や次工程への搬送等を目的として、表面架橋反応後に、必要に応じて冷却処理される。
当該冷却処理には、加熱処理工程で使用される公知の乾燥機と同一形式の装置が適用される。その際の冷却温度(冷媒温度)としては、好ましくは0〜90℃、より好ましくは20〜85℃、更に好ましくは40〜80℃である。
(2−7)再湿潤工程
本工程は、上記表面架橋工程で得られた吸水性樹脂粒子に、多価金属塩、カチオン性ポリマー、キレート剤、無機還元剤、α−ヒドロキシカルボン酸化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の添加剤を添加する工程である。
上記の添加剤は、水溶液またはスラリー液で添加することが好ましく、したがって吸水性樹脂を再度水膨潤させることになるため、本工程を「再湿潤工程」と称する。なお、当該添加剤は上述した表面架橋剤溶液と同時に添加・混合してもよい。
(多価金属塩及び/又はカチオン性ポリマー)
本発明において、得られる吸水性樹脂又は粒子状吸水剤の吸水速度(Vortex)向上、通液性(SFC)向上や吸湿時の流動性等の観点から、多価金属塩及び/又はカチオン性ポリマーを添加することが好ましい。
具体的には、国際特許公開第2011/040530号の「〔7〕多価金属塩及び/又はカチオン性ポリマー」に記載の多価金属塩及び/又はカチオン性ポリマー及びその使用量が本発明に適用される。
(α−ヒドロキシカルボン酸化合物)
本発明において、得られる吸水性樹脂又は粒子状吸水剤の着色防止の観点から、α−ヒドロキシカルボン酸化合物を更に添加することができる。なお、「α−ヒドロキシカルボン酸化合物」とは、分子内にヒドロキシル基を有するカルボン酸又はその塩のことで、α位にヒドロキシル基を有するヒドロキシカルボン酸である。
上記α−ヒドロキシカルボン酸化合物としては、例えば国際特許公開第2011/040530号パンフレットの「〔6〕α−ヒドロキシカルボン酸化合物」に記載されたα−ヒドロキシカルボン酸化合物及びその使用量が本発明に適用できる。
なお、キレート剤、無機還元剤の具体的な化合物や使用量は、以下の(3−1)、(3−2)にて述べる。
(2−8)その他の添加剤の添加工程
吸水性樹脂に種々の機能を付与させるため、上述した添加剤以外の添加剤を添加することができる。かような添加剤として具体的には、界面活性剤、リン原子を有する化合物、酸化剤、有機還元剤、水不溶性無機微粒子、金属石鹸等の有機粉末、水溶性消臭剤、抗菌剤、パルプや熱可塑性繊維等が挙げられる。なお、上記界面活性剤は、国際公開第2005/075070号に記載される界面活性剤が好ましく適用される。
また、これらの添加剤の使用量としては、その用途に応じて適宜決定され、特に限定されないが、吸水性樹脂に対して、好ましくは0〜3重量%、より好ましくは0〜1重量%である。
また、吸水性樹脂(特に粒子状吸水剤)は、耐ダメージ性の観点からポリオールを含むことが好ましい。前記ポリオールはエチレングリコール、ジ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であることが好ましく、ポリエチレングリコール、プロピレングリコールであることがさらに好ましい。これらのポリオールの使用量としては、その用途に応じて適宜決定され、特に制限されないが、吸収性樹脂に対して、好ましくは0.005〜5重量%、より好ましくは0.01〜1重量%である。
なお、水不溶性無機微粒子、水溶性消臭剤の具体的な化合物や使用量は、以下の(3−1)、(3−2)にて述べる。
(2−9)その他の工程
上述した工程以外に、造粒工程、整粒工程、微粉除去工程、微粉の再利用工程等を必要に応じて設けることができる。また、輸送工程、貯蔵工程、梱包工程、保管工程等の1種または2種以上の工程を更に含んでもよい。ここで整粒工程とは、表面架橋工程以降の微粉除去工程や吸水性樹脂が凝集し、所望の大きさを超えた場合に分級、粉砕を行う工程を含む。また、微粉の再利用工程は微粉をそのまま、または微粉造粒工程で大きな含水ゲルにして、吸水性樹脂の製造工程のいずれかの工程で添加する工程を含む。なお、本発明に係る粒子状吸水剤の製造工程においても、同様に適用されるものである。
〔3〕粒子状吸水剤及びその製造方法
本発明に係る粒子状吸水剤は、上述した製造方法を一例として得られる吸水性樹脂とキレート剤とを含み、以下の要件を満たすことを特徴とする。
即ち、本発明の粒子状吸水剤は、吸水性樹脂及びキレート剤を含み、JIS標準篩で規定される粒子径が300μm未満の粒子と、300μm以上850μm未満の粒子とを含む、吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤であって、上記キレート剤の含有量が、吸水性樹脂の固形分100重量部に対して、0.001〜5重量部であり、かつ、式(1)を満たす粒子状吸水剤である。
なお、式(1)中、C1は粒子状吸水剤を構成する粒子のうち、JIS標準篩で規定される粒子径が300μm未満の粒子中に存在するキレート剤の含有量(ppm)、C2は粒子状吸水剤を構成する粒子のうち、JIS標準篩で規定される粒子径が300μm以上850μm未満の粒子中に存在するキレート剤の含有量(ppm)をそれぞれ示す。
また、「C1/C2」の値は必須に1.2を超え、好ましくは1.3を超え、より好ましくは1.5を超え、更に好ましくは1.7を超えて制御される。当該値が大きくなるのに伴って、本発明の効果をより発揮することができる。一方、上限としては、必須に4.0未満であり、好ましくは3.9未満、より好ましくは3.7未満、更に好ましくは3.5未満に制御される。当該値が4.0以上の場合には、キレート剤の使用量に見合う効果が得られず、不経済である。
本発明において、上記キレート剤は吸水性樹脂粒子の表面に多く偏在しており、粒子表面の研磨等でその存在を確認することができる。以下、本発明に係る粒子状吸水剤の製造方法及び物性について述べる。
(3−1)キレート剤
本発明に係る粒子状吸水剤は、課題解決のため、必須にキレート剤が含まれる。当該キレート剤として、効果の観点から、好ましくは高分子化合物又は非高分子化合物、より好ましくは非高分子化合物が挙げられる。また、好ましくは炭素、水素、酸素以外の元素、より好ましくは窒素又はリンが分子内に含まれるキレート剤が望まれる。
なお、「炭素、水素、酸素以外の元素が分子内に含まれる」とは、酸基の中和カウンターイオンを除くという意味である。例えば、COONaでは中和Na以外に、炭素、水素、酸素以外の元素をキレート剤分子内に含むことを指し、代表的な置換基として、アミノ基やスルホン酸基が挙げられる。
本発明で使用されるキレート剤の具体例として、アミノ多価カルボン酸、有機多価リン酸、無機多価リン酸、アミノ多価リン酸及びトロポロン誘導体が挙げられる。これらの化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種以上の化合物が、本発明で適用される。なお、上記「多価」とは、1分子内に複数の官能基を有していることを指し、好ましくは2〜30個、より好ましくは3〜20個、更に好ましくは4〜10個の官能基を有する。
当該キレート剤は、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、その分子量を好ましくは100〜5000、より好ましくは200〜1000とする。当該分子量が5000を超える場合、キレート剤の添加時期によって、単量体水溶液が増粘することがあり、そのような場合、重合制御や均一な混合が困難となるため、好ましくない。
上記アミノ多価カルボン酸として、具体的には、イミノ2酢酸、ヒドロキシエチルイミノ2酢酸、ニトリロ3酢酸、ニトリロ3プロピオン酸、エチレンジアミン4酢酸、ジエチレントリアミン5酢酸、トリエチレンテトラミン6酢酸、trans−1,2−ジアミノシクロヘキサン4酢酸、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)グリシン、ジアミノプロパノール4酢酸、エチレンジアミン2プロピオン酸、N−ヒドロキシエチルエチレンジアミン3酢酸、グリコールエーテルジアミン4酢酸、ジアミノプロパン4酢酸、N,N’−ビス(2−ヒドロキシベンジル)エチレンジアミン−N,N’−2酢酸、1,6−ヘキサメチレンジアミン−N,N,N’,N’−4酢酸及びそれらの塩等が挙げられる。
上記有機多価リン酸として、具体的には、ニトリロ酢酸−ジ(メチレンホスフィン酸)、ニトリロジ酢酸−(メチレンホスフィン酸)、ニトリロ酢酸−β−プロピオン酸−メチレンホスホン酸、ニトリロトリス(メチレンホスホン酸)、1−ヒドロキシエチリデンジホスホン酸等が挙げられる。
上記無機多価リン酸として、具体的には、ピロリン酸、トリポリリン酸及びそれらの塩等が挙げられる。
上記アミノ多価リン酸として、具体的には、エチレンジアミン−N,N’−ジ(メチレンホスフィン酸)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスフィン酸)、シクロヘキサンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミン−N,N’−ジ酢酸−N,N’−ジ(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミン−N,N’−ジ(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、ポリメチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)及びこれらの塩等が挙げられる。
上記トロポロン誘導体として、具体的にはトロポロン、β−ツヤプリシン、γ−ツヤプリシン等が挙げられる。
これらの中でも、アミノ多価カルボン酸、有機多価リン酸、アミノ多価リン酸から選ばれるキレート剤が好ましく、カルボキシル基を3個以上有するアミノ多価カルボン酸系のキレート剤がより好ましく、ゲル安定性の観点から、ジエチレントリアミン5酢酸、トリエチレンテトラミン6酢酸、trans−1,2−ジアミノシクロヘキサン4酢酸及びそれらの塩が更に好ましい。
本発明において、上記キレート剤の含有量(使用量)は、吸水性樹脂の固形分100重量部に対して、0.001〜5重量部であり、好ましくは0.02〜1重量部、より好ましくは0.03〜0.9重量部、更に好ましくは0.04〜0.8重量部、更により好ましくは0.05〜0.7重量部、特に好ましくは0.06〜0.6重量部、最も好ましくは0.07〜0.5重量部である。当該含有量が5重量部を超える場合、添加に見合うだけの効果が得られず不経済であるのみならず、吸収量の低下等の問題が生じる。一方、当該含有量が0.02重量部未満、特に0.001重量部未満の場合、ゲル安定性や着色防止の効果が十分に得られない。
本発明において、上記キレート剤の添加箇所は、特に限定されず、上記〔2〕ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂の製造方法に記載した各工程のうち、何れか1つの工程又は複数の工程で添加することができる。また、上記各工程での使用量が、実質的に得られる粒子状吸水剤中の含有量となる。
粒子状吸水剤中のキレート剤は、残存モノマーや水可溶分の定量と同様、水や生理食塩水中にキレート剤を抽出し、液体クロマトグラフィーやイオンクロマトグラフィー等を用いて、適宜定量することができる。
なお、本発明では、吸水性樹脂の表面にキレート剤を配合することが好ましいため、表面架橋工程又は表面架橋工程後の再湿潤工程において、キレート剤を添加することが好ましい。吸水性樹脂の劣化は、樹脂表面から進行するため、キレート剤を吸水性樹脂の表面近傍に配することにより、ゲル安定性を向上させることができる。
(3−2)キレート剤の添加方法
本発明に係る粒子状吸水剤の製造方法は、吸水性樹脂及びキレート剤を含み、JIS標準篩で規定される粒子径が300μm未満の粒子と、300μm以上850μm未満の粒子とを含む、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、上記キレート剤の含有量が、吸水性樹脂100重量部に対して、0.001〜5重量部であり、かつ、式(1)を満たす粒子状吸水剤の製造方法である。
なお、式(1)中、C1は粒子状吸水剤を構成する粒子のうち、JIS標準篩で規定される粒子径が300μm未満の粒子中に存在するキレート剤の含有量(ppm)、C2は粒子状吸水剤を構成する粒子のうち、JIS標準篩で規定される粒子径が300μm以上850μm未満の粒子中に存在するキレート剤の含有量(ppm)をそれぞれ示す。
更に詳細には、以下の(a)〜(d)、特に(a)または(b)の製造方法によって、式(1)を満たす粒子状吸水剤を得ることができる。
(a)表面架橋された吸水性樹脂にキレート剤を添加し、その重量平均粒子径(D50)を上昇させた吸水性樹脂造粒物(粒子状造粒物)を得る工程(例えば、キレート剤添加前の重量平均粒子径に対して、1.01〜10倍)、及び、当該吸水性樹脂造粒物(粒子状造粒物)を解砕して、その重量平均粒子径(D50)を5%以上低下させる工程(例えば、解砕後の重量平均粒子径が、造粒物に対して、0.1〜0.95倍)を含む、製造方法。
(b)表面架橋された吸水性樹脂を異なる複数の粒度に分級する工程(例えば、目開き300μmのJIS標準篩を用いて2つの粒度に分級する工程)、当該異なる複数の粒度ごとにキレート剤を添加する工程(例えば、粒子径300μm未満の粒子に対して、粒子径300μm以上の粒子より多くのキレート剤を添加する工程、特に1.2〜4.0倍多く添加する工程)、及び、当該キレート剤添加後の複数の吸水性樹脂を再混合して、粒子状吸水剤を得る工程(例えば、粒子径300μmのJIS標準篩で分級した粒子を再混合する工程)を含む、製造方法。
(c)粒度分布の異なる粒子状吸水剤を所定量混合して調整する工程を含む、製造方法。
(d)表面架橋する前の吸水性樹脂を異なる複数の粒度に分級する工程、当該異なる複数の粒度ごとに表面架橋及びキレート剤の添加を行う工程、及び、当該表面架橋及びキレート剤添加後の複数の吸水性樹脂を再混合して、粒子状吸水剤を得る工程を含む、製造方法。
なお、本発明の課題を解決するために、上記キレート剤は、吸水性樹脂の粒度ごとに、好ましくは乾燥後、より好ましくは分級後、更に好ましくは表面架橋後に添加されるが、重合時のモノマー又は乾燥前の含水ゲル状架橋重合体に対して、キレート剤を添加する工程を設けて併用することもできる。上記モノマー又は含水ゲル状架橋重合体へのキレート剤の添加量は、全体の添加量に対して、好ましくは0〜50モル%、より好ましくは0〜30モル%、更に好ましくは0〜10モル%である。
上記キレート剤は、溶媒を使用せずに吸水性樹脂に添加することができ、特にキレート剤が固体の場合には、粉体混合(ドライブレンド)でもよいが、吸水性樹脂の表面での固定化の観点から、キレート剤は溶液又は水分散体の状態で添加することが好ましい。その際、溶媒又は分散媒には、例えば、水、親水性有機溶媒、水及び親水性有機溶媒の混合溶媒が使用される。
上記親水性有機溶媒として、具体的には、C1〜C10、更にはC2〜C6程度の一価アルコール類、ポリオール類(例えば、プロピレングリコール、グリセリン等)、ポリエチレングリコール類、ポリプロピレングリコール類等のポリエーテルポリオール類やそれらのアルコキシ化合物(例えば、グリセリンのプロポキシエーテル、メトキシポリエチレングリコール)等が挙げられる。中でも、ポリオール類、ポリエーテルポリオール類又はそれらのアルコキシ化合物が好ましく、混合性や制ダスト性の観点から、C2〜C6のポリオール類が特に好ましい。
上記キレート剤を溶液又は水分散体で添加する場合、吸水性樹脂に対して、溶液又は水分散体として、好ましくは0.1〜25重量%、より好ましくは0.5〜20重量%、更に好ましくは1.0〜10重量%で添加する。また、溶液又は水分散体でのキレート剤濃度としては1〜50重量%程度でよく、必要に応じて界面活性剤等を用いてもよい。溶媒は必要により乾燥すればよい。
(3−3)キレート剤以外の添加剤
本発明に係る粒子状吸水剤は、上記キレート剤以外に、所望する性能を付与するため、各種の添加剤を添加することもできる。かような添加剤として、好ましくは水不溶性無機微粒子、無機還元剤、水溶性消臭剤及び多価金属塩(但し、鉄イオンは除く)等が挙げられる。
(水不溶性無機微粒子)
吸水性樹脂を主成分とする吸水剤を、紙オムツ等の吸収性物品中に配合する際、湿度の高い環境下では当該吸水剤の流動性が低下するため、均一に混合することが困難となる。このことが、吸収性物品に混合される吸水性樹脂の粒度偏析を生じさせる原因となっている。
そこで本発明では、吸湿時のブロッキングの防止が重要であり、流動性を確保するために水不溶性無機粒子を添加することが好ましい。
上記水不溶性無機微粒子として、具体的には、二酸化ケイ素、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミ等の金属酸化物、リン酸カルシウム、天然ゼオライト、合成ゼオライト等のケイ酸(塩)、カオリン、タルク、クレー、ベントナイト、ハイドロタルサイト等が挙げられる。中でも、コールターカウンター法で測定される平均粒子径が200μm以下、更には20μm以下の無機微粒子、特に二酸化ケイ素又はケイ酸(塩)がより好ましい。
水不溶性無機微粒子の添加量は、吸水性樹脂に対して、好ましくは0.05〜1.0重量%、より好ましくは0.05〜0.8重量%、更に好ましくは0.05〜0.7重量%、特に好ましくは0.1〜0.5重量%である。当該添加量が0.05重量%以上であれば、ゲル安定性の低下を抑制することができる。一方、当該添加量が1.0重量%以下であれば、粒子状吸水剤の加圧下吸水倍率(AAP)の低下を抑制することができる。
(無機還元剤)
無機還元剤は、着色防止や残存モノマーを低減するため、添加され、還元性無機元素を有する化合物を指す。具体的には、還元性の硫黄原子又はリン原子を有する化合物が挙げられる。当該化合物は無機化合物でも有機化合物でも、本発明では該当する。無機還元剤はゲル安定性を更に向上させ、本発明の課題をより解決するため、好ましい。
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、より好ましくは一価又は多価の金属塩、更に好ましくは一価の金属塩である。中でも、下記に例示される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。
上記無機還元剤は、アルキル基、ヒドロキシアルキル基等の有機化合物に還元性の無機原子、好ましくは還元性の硫黄原子又はリン原子を有している無機還元剤でもよい。
上記還元性の硫黄原子又は還元性のリン原子を有している無機還元剤としては、+4価の硫黄化合物(例えば、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、ピロ亜硫酸塩)、+3価の硫黄化合物(例えば、亜二チオン酸塩)、+2価の硫黄化合物(例えば、スルホキシル酸塩)、+4価のリン化合物(例えば、次リン酸塩)、+3価のリン化合物(例えば、亜リン酸塩、ピロ亜リン酸塩)、+1価のリン化合物(例えば、次亜リン酸塩)が挙げられる。なお、+6価(正6価)の硫黄化合物及び+5(正5価)のリン化合物が最も安定であり、一般的にそれ以下の酸化数を有する各原子は還元性を有する。又、還元性硫黄原子又は還元性リン原子が有機物で置換されてもよい。
上記還元性硫黄原子を有する無機還元剤としては、特に限定されないが、例えば、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸カルシウム、亜硫酸亜鉛、亜硫酸アンモニウム等の亜硫酸塩;亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、亜硫酸水素カルシウム、亜硫酸水素アンモニウム等の亜硫酸水素塩;ピロ亜硫酸ナトリウム、ピロ亜硫酸カリウム、ピロ亜硫酸アンモニウム等のピロ亜硫酸塩;亜二チオン酸ナトリウム、亜二チオン酸カリウム、亜二チオン酸アンモニウム、亜二チオン酸カルシウム、亜二チオン酸亜鉛等の亜二チオン酸塩;三チオン酸カリウム、三チオン酸ナトリウム等の三チオン酸塩;四チオン酸カリウム、四チオン酸ナトリウム等の四チオン酸塩;チオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸カリウム、チオ硫酸アンモニウム等のチオ硫酸塩等の無機化合物や、2−ヒドロキシ−2−スルフィナート酢酸ホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム、ホルムアミジンスルフィン酸及びチオグリコール酸トリス(2−カルボキシエチル)ホスフィン塩酸塩(TCEP)、トリブチルホスフィン(TBP)等の水溶性有機化合物が挙げられる。該水溶性有機化合物の中でも、2−ヒドロキシ−2−スルフィナート酢酸、2−ヒドロキシ−2−スルホナト酢酸及び/又はこれらの塩が好ましく例示される。該塩としては、アルカリ金属及びアルカリ土類金属が好ましく、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩がより好ましく、ナトリウム塩が特に好ましい。2−ヒドロキシ−2−スルフィナート酢酸(塩)は、2−ヒドロキシ−2−スルホナト酢酸(塩)と組み合わせて使用してもよく、更に上述の無機化合物と併用してもよい。
上記還元性リン原子を有する無機還元剤としては、特に限定されないが、例えば、次亜リン酸ナトリウム等が挙げられる。
中でも、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、ピロ亜硫酸塩、亜二チオン酸塩が好ましく、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、ピロ亜硫酸カリウム、亜二チオン酸ナトリウムがより好ましい。
上記無機還元剤の添加量は、吸水性樹脂に対して、好ましくは0.01〜1.0重量%、より好ましくは0.05〜1.0重量%、更に好ましくは0.05〜0.5重量%である。上記添加量が0.01重量%以上であれば、経時着色を抑制することができる。また、上記添加量が1.0重量%以下であれば、臭気を抑制することができ、特に水性液を吸収した後の臭気を効果的に抑制することができる。
(水溶性消臭剤)
水溶性消臭剤は、粒子状吸水剤に消臭性を付与するため、添加される。なお、水溶性とする理由は、粒子状吸水剤の吸収性能を低下させることなく、優れた消臭性を付与することができるからである。また、「水溶性」とは、25℃の水100gに対して、少なくとも0.1g以上、好ましくは1g以上、より好ましくは10g以上、溶解することをいう。
かような水溶性消臭剤として、ツバキ科植物の葉っぱからの抽出物やその他公知のものが挙げられる。「ツバキ科植物」は、椿、茶樹、山茶花、榊、ヒサカキ等が該当する。これらの植物の葉っぱから、アルコール系やケトン系の有機溶媒、水又はこれらの混合溶媒等を用いて、消臭成分を抽出する。消臭成分としては、フラボノール、フラバノール類、有機高分子又はタンニン等が挙げられる。
上記水溶性消臭剤の添加量は、吸水性樹脂に対して、好ましくは0.0001〜10重量%である。当該添加量が0.0001重量%未満の場合、消臭効果が得られない。一方、当該添加量が10重量%を超える場合、コスト増加に見合うだけの効果が得られない。
(多価金属塩)
多価金属塩(但し、鉄イオンは除く)は、吸水速度や通液性の向上、吸湿時の流動性を向上させるため、添加される。上記多価金属塩として、典型金属又は4〜11族の遷移金属の中から選ばれる少なくとも1つ以上の金属(多価金属カチオン)を含む有機酸塩又は無機酸塩が挙げられる。例えば、Mg、Ca、Ti、Zr、V、Cr、Mn、Co、Ni、Pd、Cu、Zn、Cd、Alの中から選ばれる少なくとも1つ以上の金属(多価金属カチオン)を含む有機酸塩又は無機酸塩が好ましい。具体的には、硫酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硫酸マグネシウム、硫酸ジルコニウム等が挙げられる。
(その他の添加剤)
上述した、水不溶性無機微粒子、無機還元剤、水溶性消臭剤及び多価金属塩(但し、鉄イオンは除く)以外に、必要に応じて、抗菌剤、香料、発泡剤、顔料、染料、可塑剤、粘着剤、界面活性剤、肥料、酸化剤、塩類、殺菌剤、ポリエチレングリコールやポリエチレンイミン等の親水性高分子、パラフィン等の疎水性高分子、ポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂、ポリエステル樹脂やユリア樹脂等の熱硬化性樹脂等を、所望する機能を付加するため、適宜、本発明に係る粒子状吸水剤に添加してもよい。
なお、これらの添加剤は、上述したキレート剤の添加と同時に又は別途、添加することができる。また、これらの添加剤の添加量は、吸水性樹脂100重量部に対して、好ましくは30重量部以下、より好ましくは10重量部以下、更に好ましくは1重量部以下である。
(添加剤の添加方法)
上記水不溶性無機微粒子、無機還元剤、水溶性消臭剤又は多価金属塩の、吸水性樹脂への添加方法は、特に限定されず、上述したキレート剤の添加と同時に又は別途、行ってもよい。また、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、粉体同士を混合するドライブレンド法を採用しても良い。
また、上記各物質の添加時期としては、特に限定されないが、上記無機還元剤以外は、好ましくは乾燥工程後、より好ましくは表面架橋工程前又は表面架橋工程中、更に好ましくは表面架橋工程後に添加される。上記無機還元剤は、好ましくは乾燥前の含水ゲル状架橋重合体、より好ましくは乾燥工程後、更に好ましくは表面架橋工程前又は表面架橋工程中、特に好ましくは表面架橋工程後に添加される。
(粒度ごとの添加)
本発明では、キレート剤以外の添加剤、即ち、上記水不溶性無機微粒子、無機還元剤、水溶性消臭剤又は多価金属塩(但し、鉄イオンを除く)についても、粒度ごとに添加量が異なることが好ましく、特に粒子径が小さい粒子の方により多く添加されることがより好ましい。
つまり、「B1」を粒子状吸水剤を構成する粒子のうち、JIS標準篩で規定される粒子径が300μm未満の粒子中に存在するキレート剤以外の添加剤の含有量(ppm)、「B2」を粒子状吸水剤を構成する粒子のうち、JIS標準篩で規定される粒子径が300μm以上850μm未満の粒子中に存在するキレート剤以外の添加剤の含有量(ppm)とした場合、「B1/B2」で算出される値が、好ましくは1.2を超え、より好ましくは1.3を超え、更に好ましくは1.5を超え、特に好ましくは1.7を超えて制御される。当該値が大きくなるのに伴って、本発明の効果をより発揮することができる。一方、上限としては、好ましくは4.0未満であり、より好ましくは3.9未満、更に好ましくは3.7未満、特に好ましくは3.5未満に制御される。当該値が4.0以上の場合には、キレート剤以外の添加剤の使用量に見合う効果が得られず、不経済である。
(3−4)可溶分量
本発明に係る粒子状吸水剤の可溶分量(後述の実施例で規定される1時間可溶分量)は、溶出成分による紙オムツ使用時のベトつき等の観点から、含水率補正値で、好ましくは5〜30重量%、より好ましくは5〜25重量%、更に好ましくは5〜20重量%に制御される。制御方法は、内部架橋剤等で適宜実施することができる。なお、上記可溶分量が5重量%未満の粒子状吸水剤を得るには、内部架橋剤を大量に使用する必要があり、コストアップや残存架橋剤の発生に加え、無加圧下吸水倍率(CRC)を著しく低下させるため、好ましくない。
(3−5)劣化可溶分量
本発明に係る粒子状吸水剤の劣化可溶分量(後述の実施例で規定される1時間劣化可溶分量)は、含水率補正値で、好ましくは0〜40重量%、より好ましくは0〜35重量%、更に好ましくは0〜31重量%に制御される。当該劣化可溶分量が40重量%を超える場合、紙オムツ使用時に、尿によってゲル劣化が進行し、モレや液戻りの原因となる。
また、本発明においては、粒度ごとの劣化可溶分量の差が小さい。したがって、本発明に係る粒子状吸水剤を紙オムツ等の吸収性物品に組み込むことで、紙オムツの実使用時における劣化可溶分量のバラつきも小さくなる。
当該劣化可溶分量の差(「(粒子径が300μm未満の粒子の劣化可溶分量)−(粒子径が300μm以上850μm未満の粒子の劣化可溶分量)」で規定)は、好ましくは5重量%以下、より好ましくは3重量%以下、更に好ましくは2重量%以下、特に好ましくは1重量%以下であり、その比(「(粒子径が300μm未満の粒子の劣化可溶分量)/(粒子径が300μm以上850μm未満の粒子の劣化可溶分量)」で規定)は、好ましくは1.1倍以下、より好ましくは1.05倍以下、更に好ましくは1.02倍以下である。
(3−6)可溶分劣化増加量
本発明に係る粒子状吸水剤の可溶分劣化増加量(後述の実施例で規定)は、以下の条件を満たすことが好ましい。即ち、粒子状吸水剤を構成する粒子のうち、1)JIS標準篩で規定される粒子径が300μm未満の粒子の、可溶分劣化増加量が0〜15質量%であり、かつ、2)JIS標準篩で規定される粒子径が300μm以上850μm未満の粒子の、可溶分劣化増加量が0〜20質量%であることが好ましい。
より好ましい範囲として、上記粒子径が300μm未満の粒子の可溶分劣化増加量は、好ましくは0〜14重量%、より好ましくは0〜12重量%である。また、上記粒子径が300μm以上850μm未満の粒子の可溶分劣化増加量は、好ましくは0〜18重量%、より好ましくは0〜16重量%である。なお、上記値は含水率補正値した値である。
上記可溶分劣化増加量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であっても設計通りの吸水性能を維持することができる。例えば、当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、当該可溶分劣化増加量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する。例えば、当該粒子状吸水剤を紙オムツとして長時間使用した場合、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が増加する。
(3−7)粒度
本発明に係る粒子状吸水剤の粒度(JIS Z8801−01(2000)で規定)は、本発明の課題をより解決するため、更に、当該粒子状吸水剤をより効率よく生産するため、以下の範囲にそれぞれ制御される。
即ち、粒子状吸水剤の重量平均粒子径(D50)は、好ましくは200〜600μm、より好ましくは200〜550μm、更に好ましくは250〜500μmに制御される。
また、粒子状吸水剤中の粒子径150μm未満の粒子(微粒子)の割合は、好ましくは5重量%以下、より好ましくは3重量%以下、更に好ましくは1重量%以下(下限は0重量%)に制御される。なお、粒子径850μm未満の粒子の割合は、全体に対して、好ましくは90〜100重量%、より好ましくは95〜100重量%である。
更に、粒子状吸水剤中の、粒子径300μm未満の粒子と粒子径300μm以上850μm未満の粒子との重量比は、好ましくは70:30〜10:90、より好ましくは60:40〜15:85、更に好ましくは50:50〜20:80、特に好ましくは40:60〜25:75である。なお、上記「粒子径300μm未満の粒子」とは、目開き300μmのJIS標準篩を通過する粒子状吸水剤であり、上記「粒子径300μm以上850μm未満の粒子」とは、目開き850μmのJIS標準篩を通過し、目開き300μmのJIS標準篩上に残留する粒子状吸水剤をそれぞれ指す。
以上より、本発明の好ましい実施形態によれば、粒子状吸水剤のうち、JIS標準篩で規定される粒子径が150μm以上850μm未満である粒子の割合が90重量%以上であることが好ましく、また、JIS標準篩で規定される粒子径が300μm未満の粒子と300μm以上850μm未満の粒子との重量比が、70:30〜10:90であることが好ましい。
前記JIS標準篩で規定される粒子径が150μm以上850μm未満である粒子の割合は、より好ましくは95重量%以上であり、さらに好ましくは98重量%以上である。
粒子状吸水剤の、粒子径分布の対数標準偏差(σζ)は、好ましくは0.20〜0.50、より好ましくは0.25〜0.40、更に好ましくは0.27〜0.35に制御される。
(3−8)無加圧下吸水倍率(CRC)(ERT441.2−02)
本発明に係る粒子状吸水剤の無加圧下吸水倍率(CRC)は、生理食塩水に対して、含水率補正値で、好ましくは25(g/g)以上、より好ましくは30(g/g)以上、更に好ましくは33(g/g)以上に制御される。また、上限は、他の物性(例えば、加圧下吸水倍率(AAP))とのバランスの観点から、好ましくは60(g/g)以下、より好ましくは50(g/g)以下、更に好ましくは45(g/g)以下である。無加圧下吸水倍率(CRC)は重合時又は表面架橋時での架橋密度で制御することができる。
なお、無加圧下吸水倍率(CRC)が25(g/g)未満の場合、紙オムツ等の衛生材料に使用すると効率が悪くなるため、好ましくない。
(3−9)加圧下吸水倍率(AAP)(ERT442.2−02)
本発明に係る粒子状吸水剤の加圧下吸水倍率(AAP)は、2.06kPa荷重下での生理食塩水に対して、含水率補正値で、好ましくは15(g/g)以上、より好ましくは20(g/g)以上、更に好ましくは23(g/g)以上に制御される。また、上限は、他の物性(例えば、無加圧下吸水倍率(CRC))とのバランスの観点から、好ましくは40(g/g)以下、より好ましくは35(g/g)以下、更に好ましくは33(g/g)以下である。加圧下吸水倍率(AAP)は表面架橋で制御することができる。
なお、加圧下吸水倍率(AAP)が15(g/g)未満の場合、紙オムツ等の衛生材料の吸収体に使用する場合、吸収体に圧力が加わった際の液の戻り量(Re−Wet「リウェット」と称する)が小さい吸収体が得られないため、好ましくない。
以上により、本発明の好ましい実施形態によれば、粒子状吸水剤は、生理食塩水に対する含水率補正後の無加圧下吸水倍率(CRC)が30(g/g)以上であり、生理食塩水に対する含水率補正後の2.06kPa加圧下での加圧下吸水倍率(AAP)が20(g/g)以上である。
(3−10)含水率
本発明に係る粒子状吸水剤の含水率(180℃、3時間の乾燥減量で規定)は、吸水速度や耐衝撃性の観点から、好ましくは0.5〜15重量%、より好ましくは1.0〜10重量%に制御される。当該含水率は、上記乾燥工程や再湿潤工程で好ましい範囲に調整される。
(3−11)Fe(鉄イオン)量
本発明に係る粒子状吸水剤のFe量は、粒子状吸水剤の着色防止の観点から、好ましくは2ppm以下、より好ましくは1.5ppm以下、更に好ましくは1ppm以下、特に好ましくは0.5ppm以下である。また、下限としては、塩基(特に苛性ソーダ)の精製コストの観点から、好ましくは0.001ppm以上、より好ましくは0.01ppm以上である。なお、Fe量の制御は、吸水性樹脂の原料、特に中和に用いる塩基を適宜精製し、例えば、NaOH、NaCO中に存在するFeを除去することにより制御することができる。
粒子状吸水剤や塩基中のFe量は、JIS K1200−6で規定されるICP発光分光分析法で定量することができる。定量方法の詳細については、国際公開第2008/090961号を参照することができる。
なお、苛性ソーダ(分子量40)中にFeが5ppm含有する場合、中和率75モル%のアクリル酸ナトリウム(平均分子量88.5)中では、1.7ppm(=5×(40×0.75/88.5))含有することになる。
(3−12)初期色調
本発明に係る粒子状吸水剤は、紙オムツ等の吸収性物品に用いられるものであり、白色粉末であることが望まれる。したがって、当該粒子状吸水剤の初期色調は、分光式色差計によるハンターLab表色系測定において、L値(Lightness)が好ましくは88以上、より好ましくは89以上、更に好ましくは90以上である。なお、L値の上限値は100であるが、少なくとも88を示せば、紙オムツ等の吸収性物品において、色調による問題は発生しない。また、a値は好ましくは−3〜3、より好ましくは−2〜2、更に好ましくは−1〜1である。更に、b値は好ましくは0〜12、より好ましくは0〜10、更に好ましくは0〜9である。なお、上記L値は100に近づくほど白色度が増し、a値及びb値は0に近づくほど低着色で実質的に白色となる。
(3−13)経時色調
本発明に係る粒子状吸水剤は、紙オムツ等の吸収性物品に用いられるものであり、高温高湿下での長期保存された場合であっても、清浄な白色状態を維持していることが望まれる。したがって、当該粒子状吸水剤の経時色調は、分光式色差計によるハンターLab表色系測定において、L値(Lightness)が好ましくは80以上、より好ましくは81以上、更に好ましくは82以上、特に好ましくは83以上である。なお、L値の上限値は100であるが、少なくとも80を示せば、高温高湿下での長期保存でも実質問題が発生しない。また、a値は好ましくは−3〜3、より好ましくは−2〜2、更に好ましくは−1〜1である。更に、b値は好ましくは0〜15、より好ましくは0〜12、更に好ましくは0〜10である。なお、上記L値は100に近づくほど白色度が増し、a値及びb値は0に近づくほど低着色で実質的に白色となる。
(3−14)吸湿ブロッキング率
本発明に係る粒子状吸水剤の吸湿ブロッキング率は、好ましくは30重量%以下、より好ましくは20重量%以下、更に好ましくは10重量%以下、特に好ましくは5重量%以下である。下限値として、好ましくは0重量%であるが、0.1重量%程度であってもよい。該吸湿ブロッキング率を上記範囲内とすることで、粉体取扱性に優れるため、好ましい。一方、該吸湿ブロッキング率が30重量%を超える場合、例えば、紙オムツ等の吸収性物品を製造する際、粒子状吸水剤の流動性が悪く、紙オムツ等の製造が困難となる等の弊害が生じる。
(3−15)SFC(生理食塩水流れ誘導性)
本発明に係る粒子状吸水剤のSFC(生理食塩水流れ誘導性)は、好ましくは1(×10−7・cm・s・g−1)以上、より好ましくは10(×10−7・cm・s・g−1)以上である。上限として好ましくは1000(×10−7・cm・s・g−1)である。該SFCが1(×10−7・cm・s・g−1)未満の場合、尿や血液等の体液等の液透過性が低いため、紙オムツ等の吸収性物品の吸収体として適さない。一方、該SFCが1000(×10−7・cm・s・g−1)を超える場合、尿や血液等の体液等が十分に吸収されずに液漏れが発生する虞があるため、紙オムツ等の衛生用品の吸収体として適さない。なお、SFCは、粒度や表面架橋剤、多価金属塩、カチオン性ポリマー等で制御することができる。
〔4〕粒子状吸水剤の用途
本発明に係る粒子状吸水剤は、各種の用途に適用することができるが、物性の振れが小さいく、安定しているため、吸収性物品、特に紙オムツや生理用ナプキン、失禁パット等の吸収性物品に使用される。その際、当該粒子状吸水剤と親水性繊維等とを複合化してシート状等に成形される。なお、親水性繊維が使用されない場合には、紙や不織布等に粒子状吸水剤を固定化することで、吸収性物品が得られる。
上記吸収性物品における粒子状吸水剤の含有量(コア濃度)として、好ましくは10〜100重量%、より好ましくは30〜100重量%、更に好ましくは50〜100重量%である。また、粒子状吸水剤の使用量として、吸収性物品1個(例えば、紙オムツ1枚)当たり、好ましくは1〜30g、より好ましくは5〜20g、更に好ましくは10〜20gである。また、当該吸収性物品は、密度が0.06〜0.5(g/cm)の範囲内に、坪量が0.01〜0.2(g/cm)の範囲内にそれぞれ調整されることが好ましい。
なお、上記吸収性物品に使用される繊維基材として、具体的には、粉砕された木材パルプ、コットンリンター、並びに架橋セルロース繊維、レーヨン、綿、羊毛、アセテート、及びビニロン等の親水性繊維等が挙げられる。これらの繊維基材はエアレイドされたものが好ましい。
以下の実施例に従って、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定解釈されるものではなく、各実施例に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例も、本発明の範囲に含まれるものとする。
なお、製造例、実施例及び比較例で使用する電気機器(吸水剤の物性測定も含む)は、特に注釈のない限り、200V又は100Vの電源を使用した。また、本発明の吸水剤の諸物性は、特に注釈のない限り、室温(20〜25℃)、相対湿度50%RHの条件下で測定した。
[粒子状吸水剤の物性測定]
以下に掲げる粒子状吸水剤の物性測定方法は、吸水性樹脂の物性測定にも適宜適用することができる。その際は、「粒子状吸水剤」を「吸水性樹脂」に読み替えて適用する。
また、同一の原料や製造方法によって、製造された粒子状吸水剤であっても、保管期間や保管する環境によって含水率が大きく変化することがある。当該含水率によって、他の物性にも影響を及ぼし、正確な評価が困難な場合が生じる。
そこで本発明では、含水率の影響を受ける物性(下記(b)(c)(e)〜(h))については、実測値を含水率補正した値で評価するようにした。含水率補正値は、実測値を(1−含水率/100)で除することで得られる。また、吸水性樹脂の固形分100重量部に対する値として表記した。
(a)粒度(重量平均粒子径(D50)、粒度別含有量)
本発明に係る粒子状吸水剤の粒度(重量平均粒子径(D50)、粒度別含有量)は、米国特許出願公開第2006/204755号に記載された測定方法に準拠して、JIS標準篩を用いて測定した。
なお、粒度別含有量は、上記測定結果に基づいて、粒子径300μm未満及び粒子径300μm以上850μm未満の粒子について、それぞれの重量を測定することで求めることができる。
(b)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、ERT441.2−02(2002)に準拠して測定した。
なお、無加圧下吸水倍率(CRC)は含水率の影響を受けるため、本発明では含水率補正した値で評価した。
また、含水率補正の具体的例示として、含水率が5重量%、無加圧下吸水倍率(CRC)の実測値が30(g/g)の場合、含水率補正した値は、31.6(g/g)(=30/(1−5/100))となる。
(c)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)は、ERT442.2−02(2002)に準拠して測定した。測定は、2.06kPa(0.3psi)の荷重下で行った。
なお、加圧下吸水倍率(AAP)は含水率の影響を受けるため、本発明では含水率補正した値で評価した。
(d)含水率
本発明に係る粒子状吸水剤の含水率は、ERT430.2−02(2002)に準拠して測定した。なお、本発明においては、試料量を1.0g、乾燥温度を180℃にそれぞれ変更して測定した。
(e)キレート剤含有量
本発明に係る粒子状吸水剤のキレート剤含有量は、以下に掲げる手法により測定した。
即ち、粒子状吸水剤1gを生理食塩水(0.9重量%の塩化ナトリウム水溶液)100gに添加し、室温下で1時間攪拌することで生理食塩水中にキレート剤を抽出させた(攪拌回転数:500±50rpm)。なお、本発明では、粒子状吸水剤を予め目開き300μmのJIS標準篩で分級しておき、当該篩の通過物(pass品/粒子径300μm未満)及び非通過物(on品/粒子径300μm以上850μm未満)のそれぞれについて、キレート剤含有量の測定を行った。
その後、膨潤したゲルを濾紙(No.2/JIS P 3801で規定する保留粒子径;5μm/トーヨー濾紙(株)製)を用いて濾過した。
その後更に、得られた上記濾液をHPLCサンプル前処理用フィルター(クロマトディスク25A/水系タイプ、ポアサイズ;0.45μm/倉敷紡績(株)製)に通過させ、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いて、濾液中のキレート剤含有量を測定した。
粒子状吸水剤中のキレート剤含有量は、既知濃度のモノマー標準液を測定して得られた検量線を外部標準として、粒子状吸水剤の生理食塩水に対する希釈率を考慮して求めた。
なお、HPLCの測定条件は、キレート剤の種類によって適宜変更した。具体的には、ジエチレントリアミンペンタ酢酸(DTPA)については下記測定条件1に、トリエチレンテトラアミンへキサ酢酸(TTHA)については下記測定条件2に、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)(EDTMP)については下記測定条件3に、それぞれ従って定量を行った。
測定条件1:
《溶離液》;0.4モル/Lのミョウバン水溶液0.3ml、0.1Nの水酸化カリウム水溶液450ml、0.4モル/Lの水酸化テトラn−ブチルアンモニウム水溶液3ml、硫酸3ml、エチレングリコール1.5ml及びイオン交換水2550mlの混合溶液
《カラム》;LichroCART 250−4 Superspher 100 RP−18e(4μm)(メルク株式会社)
《カラム温度》;23±2℃
《流量》;1ml/min
《検出器》;UV、波長258nm
測定条件2:
《溶離液》;0.01モル/Lの炭酸ナトリウム水溶液、0.01モル/Lの炭酸水素ナトリウム水溶液及び0.002モル/Lの水酸化テトラn−ブチルアンモニウム水溶液について、同量を混合し、2Nの塩酸を加えてpH7.5に調整した。
《カラム》;Shodex Asahipak ODP−40 4D(昭和電工株式会社)
《カラム温度》;40℃
《流量》;0.7ml/min
《検出器》;UV、波長254nm
《試料液の調製》;粒子状吸水剤からキレート剤を抽出したろ液に対して、キレート剤含有量より過剰量の0.01モル/Lの塩化鉄(III)水溶液を添加した。(例えば、キレート剤の含有量が100ppmである水溶液20mLに対して、約2mLの0.01モル/Lの塩化鉄(III)水溶液を添加すればよい。)
測定条件3:
《溶離液》;0.003モル/Lの硫酸水溶液
《カラム》;Shodex IC NI−424(昭和電工株式会社)
《カラム温度》;40℃
《流量》;1ml/min
《検出器》;RI
上記キレート剤含有量は、含水率の影響を受けるため、本発明では含水率補正した値であり、吸水性樹脂固形分100重量部あたりに換算した値である。
なお、酸基含有キレート剤を使用する場合、含有する酸基のすべてがアルカリで中和されたものとして算出した。例えば、ジエチレントリアミンペンタ酢酸の場合は、5ナトリウム塩として算出した。
(f)可溶分量
本発明に係る粒子状吸水剤の可溶分量は、以下の手法に従って、測定を行った。
先ず、可溶分量の測定に使用するpH電極について、pH標準緩衝液(pH4.0、pH7.0、pH10.0)を用いて校正した。
次に、予め調製された生理食塩水(0.9重量%塩化ナトリウム水溶液)50mlを容量100mlのガラス製ビーカーに量り取り、スターラーチップ(長さ;30mm)で攪拌しながら、0.1モル/Lの水酸化ナトリウム水溶液をpH10となるまで滴下した。このときの滴下量(Vab[ml])をブランクとして求めた。引き続き、攪拌しながら、0.1モル/Lの塩酸水溶液をpH2.7となるまで滴下した。このときの滴下量(Vbb[ml])もブランクとして求めた。
続いて、容量250mlの蓋付きポリプロピレン製容器に予め調製された生理食塩水200mlを投入し、そこに粒子状吸水剤1.0gを添加した。なお、本発明では、粒子状吸水剤を予め目開き300μmのJIS標準篩で分級しておき、当該篩の通過物(pass品/粒子径300μm未満)及び非通過物(on品/粒子径300μm以上850μm未満)のそれぞれについて、可溶分量の測定を行った。
次に、スターラーチップ(長さ30mm×外径8mm)を用いて、室温下、500±50rpmで1時間攪拌させて、可溶分を抽出した。その後、濾紙(No.2/JIS P 3801で規定する保留粒子径;5μm/トーヨー濾紙(株)製)を用いて濾過を行い、濾液を得た。
上記操作で得られた濾液20ml(F[ml]として記録)を容量100mlのガラス製ビーカーに量り取り、生理食塩水で50mlにメスアップして滴定用液とした。なお、濾液が20mlに満たない場合でもその量(F[ml])を記録した上で、生理食塩水で50mlにメスアップして滴定用液とした。
続いて、上記滴定用液をスターラーチップ(長さ30mm×外径8mm)で攪拌しながら、0.1モル/Lの水酸化ナトリウム水溶液をpH10となるまで滴下し、このときの滴定量(Va[ml])を求めた。引き続き、攪拌しながら、0.1モル/Lの塩酸水溶液をpH2.7となるまで滴下し、このときの滴定量(Vb[ml])を求めた。
以下の式(6)〜(11)に従って、可溶分量を算出した。
なお、式(6)中、「Wa」は粒子状吸水剤の可溶分のうち酸基を有するユニットの相対重量を、「Wb」は粒子状吸水剤の可溶分のうち塩基性物質で中和されたカルボキシレート基を有するユニットの相対重量をそれぞれ意味し、次式から求められる。また、「m」は粒子状吸水剤の重量をさす。
なお、式(7)中の「72」は、アクリル酸ポリマーの繰り返し単位1モル当たりの重量であり、式(8)中の「94」は、アクリル酸ナトリウムポリマーの繰り返し単位1モル当たりの重量である。しかしながら、これらの値は、アクリル酸以外の酸基を有するモノマーを共重合させる場合や、アルカリ金属塩としてナトリウム塩以外の、例えば、カリウム塩やリチウム塩等を用いる場合には、当該モノマーを含めた繰り返し単位の平均重量に適宜変更して算出される。
また、式(9)中の「Na」は、滴定用液(濾液)中に含まれる可溶分のうち酸基のモル数を、式(10)中の「Nb」は、滴定用液(濾液)中に含まれる可溶分のうち塩基性物質で中和されたカルボキシレート基のモル数をそれぞれ意味し、次式から求められる。
なお、式(10)中の「N」は、滴定用液(濾液)中に含まれる可溶分の総モル数であり、以下の式(11)から求められる。
なお、可溶分量は含水率の影響を受けるため、本発明では含水率補正した値で評価した。
(g)劣化可溶分量
本発明に係る粒子状吸水剤の劣化可溶分量は、以下の手法に従って、測定を行った。
即ち、劣化試験液として、予め調製した生理食塩水に、0.1重量%となるようにL−アスコルビン酸を添加した溶液を作成した。具体的には、999.0gの生理食塩水に1.0gのL−アスコルビン酸を添加、溶解した。
次に、容量250mlの蓋付きポリプロピレン製容器に上記劣化試験液200mlを投入し、そこに粒子状吸水剤1.0gを添加して膨潤ゲルを形成させた。その際、当該容器に蓋をして密閉し、膨潤ゲルを60℃の雰囲気下で2時間静置した。その後、スターラーチップ(長さ30mm×外径8mm)を投入し、上記(可溶分量)を同様に1時間攪拌させて、劣化可溶分を抽出した。以降、上記可溶分量の測定方法と同様の測定方法を行って、劣化可溶分量(重量%)を求めた。
なお、劣化可溶分量は含水率の影響を受けるため、本発明では含水率補正した値で評価した。
(h)可溶分劣化増加量
本発明に係る粒子状吸水剤の可溶分劣化増加量は、式(2)に従って求められる。
なお、上記「可溶分劣化増加量」とは、ゲル安定性を評価するための指標であり、粒子状吸水剤の劣化により増加する可溶分量を意味する。
(i)粒子状吸水剤の着色評価(ハンターLab表色系/L、a、b値)
粒子状吸水剤の着色評価は、HunterLab社製のLabScan(登録商標)XEを用いて行った。測定の設定条件は、反射測定が選択され、内径30mm、高さ12mmの粉末・ペースト試料用容器が用いられ、標準として粉末・ペースト用標準丸白板No.2が用いられ、30Φ投光パイプが用いられた。備え付けの試料用容器に約5gの粒子状吸水剤を充填した。この充填は、備え付け試料用容器を約6割程度充填するものであった。室温(20〜25℃)及び湿度50RH%の条件下で、上記分光式色差計にて表面のL値(Lightness:明度指数)を測定した。この値を、「曝露前の明度指数」とし、その値が大きいほど白色である。
また、同じ装置の同じ測定法によって、同時に他の尺度の物体色a、b値(色度)も測定できる。a、b値は小さいほど、低着色で実質白色に近づくことを示す。粒子状吸水剤を製造した直後、あるいは、30℃以下、相対湿度50%RH以下の条件下、1年以内の期間保存された粒子状吸水剤の着色評価結果を初期色調とされる。
続いて、上記ペースト試料用容器に約5gの粒子状吸水剤を充填し、70±1℃、相対湿度65±1%の雰囲気に調整した恒温恒湿機(エスペック株式会社製小型環境試験器、形式SH−641)中に粒子状吸水剤を充填したペースト試料容器を7日間曝露した。この曝露が、7日間着色促進試験である。曝露後、上記分光式色差計にて表面のL、a、b値を測定した。この測定値を、促進試験後の経時着色とする。
(j)臭気試験
粒子状吸水剤1重量部を100mlのビーカーに入れ、0.9重量%塩化ナトリウム水溶液20重量部を加えた後、フィルムでビーカーを密閉し37℃で1時間放置した。その後、成人の被験者10名による臭気官能試験を行った。評価方法は、不快な臭気がなく、オムツ等の衛生材料に使用可能な臭気であると判断されるものを○、不快な臭気があり、オムツ等の衛生材料に使用不可な臭気であると判断されるものを×とした。特に、不快な臭気が強いものを××とした。
(k)吸湿ブロッキング率
粒子状吸水剤2gを底面の直径52mm、高さ22mmのアルミニウムカップの底に均一に散布し、あらかじめ25℃、相対湿度90%に調整した恒温恒湿器(タバイエスペック製PLATIOOUS LUCIFER PL−2G)にすばやく入れ、60分間放置した。その後、吸湿した吸水剤を直径7.5cm、目開き2000μmのJIS標準ふるいに移す。この時、吸湿した吸水剤がアルミカップに強固に付着し、ふるいに移せない場合は、吸湿しブロッキングを起こした状態の吸水剤を、できるだけ崩さないように注意しながら剥がし取ってふるいに移す。これをすぐに、振動分級器(IIDA SIEVE SHAKER、TYPE:ES−65型、SER.No.0501)により8秒間ふるい、ふるい上に残存した吸水剤の重量Wo(g)及びふるいを通過した吸水剤の重量Wp(g)を測定した。下記計算式により吸湿ブロッキング率(重量%)を算出した。吸湿ブロッキング率が低いほど、吸湿流動性に優れており、粉体の取り扱い性等が向上する。
(l)SFC(生理食塩水流れ誘導性)
本発明の吸水性樹脂のSFC(生理食塩水流れ誘導性)は、米国特許第5669894号に開示された測定方法に準拠して測定した。
[製造例1]
p−メトキシフェノールを70ppm含有するアクリル酸を水酸化ナトリウム水溶液で中和した、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38重量%)に、内部架橋剤としてポリエチレングリコールジアクリレート(平均分子量523)2.5gを溶解し、単量体水溶液(1)とした。
次に、内容積10Lでシグマ型羽根を2本有する双腕型のジャケット付きステンレス製ニーダーに蓋を付けて形成した反応器に、上記単量体水溶液(1)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、系内を窒素ガス置換した。
続いて、上記単量体水溶液(1)を撹拌させながら、重合開始剤として20重量%の過硫酸ナトリウム水溶液14.2g及び1重量%のL−アスコルビン酸水溶液2.4gをそれぞれ別々に添加したところ、約1分後に重合反応が開始した。
当該重合は、生成した含水ゲル状架橋重合体(以下、「含水ゲル」と称する)(1)を解砕しながら進行し、15分経過後には重合ピーク温度90℃を示した。重合開始から60分後に含水ゲル(1)を取り出した。なお、得られた含水ゲル(1)は、その径が1〜4mmの粒子に細分化されていた。
次に、上記細分化された含水ゲル(1)を、目開き300μm(50メッシュ)の金網上に広げて載せ、180℃で45分間熱風乾燥した。続いて、ロールミルを用いて粉砕し、更に目開きが850μmと150μmのJIS標準篩で分級した。これら一連の操作によって、粒子径が150μm以上850μm未満である不定形破砕状の吸水性樹脂粉末(1)を得た。吸水性樹脂粉末(1)の固形分は96重量%であった。
続いて、上記吸水性樹脂粉末(1)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0.5重量部、イオン交換水2.7重量部及び1,4−ブタンジオール0.3重量部からなる表面架橋剤溶液3.52重量部を均一に混合し、164℃で40分間加熱処理することにより、表面が架橋された吸水性樹脂粒子(1)を得た。当該吸水性樹脂粒子(1)の重量平均粒子径(D50)は446μmであった。
[実施例1]
製造例1で得られた吸水性樹脂粒子(1)100重量部に対して、ジエチレントリアミン5酢酸・3ナトリウム0.1重量部及びイオン交換水1重量部からなる混合液を滴下し、均一に混合した。その後、60℃の熱風乾燥機中に60分間静置させたところ、数個の粒子が凝集した造粒体状(以下、便宜上、「吸水性樹脂造粒物」という)となっていた。実施例1での吸水性樹脂造粒物(1)の重量平均粒子径(D50)は477μm(吸水性樹脂粒子(1)の重量平均粒子径(D50)に対して、1.07倍)であった。
次に、上記吸水性樹脂造粒物(1)30g及び直径6mmのガラスビーズ10gとを、ガラス製容器(直径6cm、高さ11cm)に入れ、ペイントシェーカー(製品No.488/東洋製機製作所)を用いて吸水性樹脂造粒物(1)を解砕した。なお、上記解砕は、ペイントシェーカーを800(cycle/min)(CPM)で30分間、振とうすることで行った。また、ペイントシェーカーの詳細は特開平9−235378号公報に開示されている。
上記振とう後、目開き2mmのJIS標準篩を用いてガラスビーズを除去することによって、粒子状吸水剤(1)を得た。当該粒子状吸水剤(1)の重量平均粒子径(D50)は430μm(吸水性樹脂造粒物(1)の重量平均粒子径(D50)に対して、0.90倍、吸水性樹脂粒子(1)に対して0.96倍)であった。なお、含水率等の物性は表1に示した。
また、上記粒子状吸水剤(1)は、JIS標準篩で規定される粒子径が150μm以上850μm未満である粒子の割合が99.3重量%であった。表1に、粒度ごとの劣化可溶分量及び粒度分布を示した。なお、粒子状吸水剤(1)全体の劣化可溶分量は27.2重量%であった。
[実施例2]
実施例1において、ジエチレントリアミン5酢酸・3ナトリウムの使用量を0.05重量部に変更した以外は実施例1と同様の操作(キレート剤水溶液1.05重量部による造粒、ペイントシェーカーでの解砕、及びガラスビーズの除去)を行って、粒子状吸水剤(2)を得た。
キレート剤添加後の吸水性樹脂造粒物(2)の重量平均粒子径(D50)は480μm(吸水性樹脂粒子(1)の重量平均粒子径(D50)に対して、1.08倍)であり、粒子状吸水剤(2)の重量平均粒子径(D50)は431μm(吸水性樹脂造粒物(2)の重量平均粒子径(D50)に対して、0.90倍、吸水性樹脂粒子(1)に対して0.97倍)であった。なお、含水率等の物性は表1に示した。
また、上記粒子状吸水剤(2)は、JIS標準篩で規定される粒子径が150μm以上850μm未満である粒子の割合が99.3重量%であった。表1に、粒度ごとの劣化可溶分量及び粒度分布を示した。なお、粒子状吸水剤(2)全体の劣化可溶分量は27.5重量%であった。
[実施例3]
実施例1において、ジエチレントリアミン5酢酸・3ナトリウムの使用量を0.003重量部に変更した以外は実施例1と同様の操作(キレート剤水溶液1.003重量部による造粒、ペイントシェーカーでの解砕、及びガラスビーズの除去)を行って、粒子状吸水剤(3)を得た。
キレート剤添加後の吸水性樹脂造粒物(3)の重量平均粒子径(D50)は479μm(吸水性樹脂粒子(1)の重量平均粒子径(D50)に対して、1.07倍)であり、粒子状吸水剤(3)の重量平均粒子径(D50)は426μm(吸水性樹脂造粒物(3)の重量平均粒子径(D50)に対して、0.89倍、吸水性樹脂粒子(1)に対して0.96倍)であった。なお、含水率等の物性は表1に示した。
また、上記粒子状吸水剤(3)は、JIS標準篩で規定される粒子径が150μm以上850μm未満である粒子の割合が99.3重量%であった。表1に、粒度ごとの劣化可溶分量及び粒度分布を示した。なお、粒子状吸水剤(3)全体の劣化可溶分量は30.6重量%であった。
[比較例1]
実施例3において、ペイントシェーカーを使用しなかった以外は実施例3と同様の操作(キレート剤水溶液1.003重量部による造粒)を行って、比較粒子状吸水剤(1)を得た。
キレート剤添加後の比較吸水性樹脂造粒物(1)の重量平均粒子径(D50)は479μm(吸水性樹脂粒子(1)の重量平均粒子径(D50)に対して、1.07倍)であり、比較粒子状吸水剤(3)の重量平均粒子径(D50)も479μm(比較吸水性樹脂造粒物(1)の重量平均粒子径(D50)に対して、1.0倍、吸水性樹脂粒子(1)に対して1.07倍)であった。なお、含水率等の物性は表1に示した。
また、上記比較粒子状吸水剤(1)は、JIS標準篩で規定される粒子径が150μm以上850μm未満である粒子の割合が99.3重量%であった。表1に、粒度ごとの劣化可溶分量及び粒度分布を示した。なお、比較粒子状吸水剤(1)全体の劣化可溶分量は30.9重量%であった。
[比較例2]
比較例1において、ジエチレントリアミン5酢酸・3ナトリウムの使用量を0.002重量部に変更した以外は比較例1と同様の操作(キレート剤水溶液1.002重量部による造粒)を行って、比較粒子状吸水剤(2)を得た。
キレート剤添加後の比較吸水性樹脂造粒物(2)の重量平均粒子径(D50)は479μm(吸水性樹脂粒子(1)の重量平均粒子径(D50)に対して、1.07倍)であり、比較粒子状吸水剤(2)の重量平均粒子径(D50)も479μm(比較吸水性樹脂造粒物(2)の重量平均粒子径(D50)に対して、1.0倍、吸水性樹脂粒子(1)に対して1.07倍)であった。なお、含水率等の物性は表1に示した。
また、上記比較粒子状吸水剤(2)は、JIS標準篩で規定される粒子径が150μm以上850μm未満である粒子の割合が99.3重量%であった。表1に、粒度ごとの劣化可溶分量及び粒度分布を示した。なお、比較粒子状吸水剤(2)全体の劣化可溶分量は51.4重量%であった。
[実施例4]
製造例1で得られた吸水性樹脂粒子(1)を目開き300μmのJIS標準篩を用いて分級し、当該篩上に残留した分(以下、「吸水性樹脂粒子(1−on)」と表記する)と当該篩を通過した分(以下、「吸水性樹脂粒子(1−pass)」と表記する)とに分離した。なお、吸水性樹脂粒子(1−on)の粒度分布は300μm以上850μm未満、吸水性樹脂粒子(1−pass)の粒度分布は300μm未満であった。
次に、吸水性樹脂粒子(1−on)100重量部に対しては、ジエチレントリアミン5酢酸・3ナトリウム0.01重量部及びイオン交換水1重量部からなる混合液を、吸水性樹脂粒子(1−pass)100重量部に対しては、ジエチレントリアミン5酢酸・3ナトリウム0.025重量部及びイオン交換水1重量部からなる混合液を、それぞれ滴下して均一に混合した。
続いて、これらの混合物を60℃の熱風乾燥機中に60分間静置させた後、再混合した。これら一連の操作により、粒子状吸水剤(4)を得た。なお、含水率等の物性は表1に示した。
また、上記粒子状吸水剤(4)は、JIS標準篩で規定される粒子径が150μm以上850μm未満である粒子の割合が99.3重量%であった。表1に、粒度ごとの劣化可溶分量及び粒度分布を示した。なお、粒子状吸水剤(4)全体の劣化可溶分量は28.8重量%であった。
[製造例2]
断熱材の発泡スチロールで覆った、容量1Lのポリプロピレン製容器に、アクリル酸291g、内部架橋剤としてポリエチレングリコールジアクリレート(分子量523)0.63g、1.0重量%のジエチレントリアミン5酢酸・3ナトリウム水溶液1.80g及び1.0重量%のIRGACURE(登録商標)184アクリル酸溶液3.60gを投入して、混合溶液(a)を作成した。
また、別の断熱材の発泡スチロールで覆った、容量1Lのポリプロピレン製容器に、48.5重量%の水酸化ナトリウム水溶液247g及び50℃に調温したイオン交換水255gを投入して、混合溶液(b)を作成した。
上記混合溶液(a)をマグネチックスターラー(長さ5cm)を用いて800rpmで攪拌させながら、混合溶液(b)を素早く加え混合することで、単量体水溶液(2)を得た。当該単量体水溶液(2)は中和熱及び溶解熱によって、液温が約100℃まで上昇した。なお、アクリル酸の中和率は73.5モル%であった。また、ジエチレントリアミン5酢酸・3ナトリウム(キレート剤)の含有量は、モノマー固形分に対して、0.005重量%(50ppm)であった。
続いて、上記単量体水溶液(2)に重合開始剤として3重量%の過硫酸ナトリウム水溶液1.8gを添加し、反応液(2)とした。
上記反応液(2)を約1秒間攪拌した後、直ちにステンレス製バット型反応装置(底面;340×340mm、高さ;25mm、内表面;テフロン(登録商標)コーティング)に大気開放系で注ぎ込んだ。また同時に、紫外線を照射したところ、約10秒後に重合反応が開始した。その後、約1分以内にピーク温度に到達した。
重合開始後3分を経過した時点で、紫外線照射を停止し、含水ゲル状架橋重合体(以下、「含水ゲル」と称する)(2)を取り出した。なお、上記一連の操作は大気開放系で実施した。
次いで、上記含水ゲル(2)をミートチョッパー(MEAT−CHOPPER TYPE 12VR−400KSOX;ダイス孔径:6.4mm、孔数:38、ダイス厚み:8mm/飯塚工業株式会社製)を用いてゲル粉砕し、細分化された含水ゲル(2)を得た。
次に、上記細分化された含水ゲル(2)を、目開き300μm(50メッシュ)の金網上に広げて載せ、180℃で45分間熱風乾燥した。続いて、ロールミルを用いて粉砕し、更に目開きが850μmと150μmのJIS標準篩で分級した。これら一連の操作によって、粒子径が150μm以上850μm未満である不定形破砕状の吸水性樹脂粉末(2)を得た。吸水性樹脂粉末(2)の固形分は97重量%であった。
続いて、上記吸水性樹脂粉末(2)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0.5重量部、イオン交換水2.7重量部及び1,4−ブタンジオール0.3重量部からなる表面架橋剤溶液3.52重量部を均一に混合し、195℃で40分間加熱処理し、更に目開き850μmのJIS標準篩で整粒することにより、表面が架橋された吸水性樹脂粒子(2)を得た。当該吸水性樹脂粒子(2)の重量平均粒子径(D50)は367μmであった。
上記操作で得られた吸水性樹脂粒子(2)について、初期色調及び経時色調を測定した。その結果を表2に示す。
[実施例5]
実施例1において、吸水性樹脂粒子(1)(キレート剤なし)を吸水性樹脂粒子(2)(キレート剤を重合時に50ppm添加)に変更した以外は実施例1と同様の操作(キレート剤水溶液1.1重量部による造粒、ペイントシェーカーでの解砕、及びガラスビーズの除去)を行って、粒子状吸水剤(5)を得た。
キレート剤添加後の吸水性樹脂造粒物(5)の重量平均粒子径(D50)は376μm(吸水性樹脂粒子(2)の重量平均粒子径(D50)に対して、1.02倍)であり、粒子状吸水剤(5)の重量平均粒子径(D50)は347μm(吸水性樹脂造粒物(5)の重量平均粒子径(D50)に対して、0.92倍、吸水性樹脂粒子(2)に対して0.95倍)であった。なお、含水率等の物性は表1に示した。
また、上記粒子状吸水剤(5)は、JIS標準篩で規定される粒子径が150μm以上850μm未満である粒子の割合が97.8重量%であった。表1に、粒度ごとの劣化可溶分量及び粒度分布を示した。なお、粒子状吸水剤(5)全体の劣化可溶分量は21.3重量%であった。また、上記粒子状吸水剤(5)について、初期色調及び経時色調を測定した。その結果を表2に示す。
[実施例6]
実施例5において、キレート剤添加後の吸水性樹脂造粒物(5)100重量部に対して、無機還元剤として10重量%の亜硫酸水素水溶液1.5重量部を滴下して均一に混合する操作を追加した以外は、実施例5と同様の操作(ペイントシェーカーでの解砕、及びガラスビーズの除去)を行って、粒子状吸水剤(6)を得た。
キレート剤及び無機還元剤を添加した後の吸水性樹脂造粒物(6)の重量平均粒子径(D50)は380μm(吸水性樹脂粒子(2)の重量平均粒子径(D50)に対して、1.04倍)であり、粒子状吸水剤(6)の重量平均粒子径(D50)は345μm(吸水性樹脂造粒物(6)の重量平均粒子径(D50)に対して、0.91倍、吸水性樹脂粒子(2)に対して0.94倍)であった。なお、含水率等の物性は表1に示した。
また、上記粒子状吸水剤(6)は、JIS標準篩で規定される粒子径が150μm以上850μm未満である粒子の割合が97.8重量%であった。表1に、粒度ごとの劣化可溶分量及び粒度分布を示した。なお、粒子状吸水剤(6)全体の劣化可溶分量は21.0重量%であった。また、上記粒子状吸水剤(6)について、初期色調及び経時色調を測定した。その結果を表2に示す。
なお、還元剤の粒度ごとの含有量(B1/B2=2.02)も好ましい範囲内であった。ここで、B1は粒子状吸水剤(6)を構成する粒子のうち、JIS標準篩で規定される粒子径が300μm未満の粒子中に存在する還元剤の含有量(ppm)であり、B2は粒子状吸水剤(6)を構成する粒子のうち、JIS標準篩で規定される粒子径が300μm以上850μm未満の粒子中に存在する還元剤の含有量(ppm)である。還元剤の含有量は粒子状吸水剤から生理食塩水に抽出したのち、Chem. Pharm. Bull. Vol.29 P.3755−3757(1987)に記載された方法を用いてHPLCにて測定した。
[実施例7]
実施例5で得られた粒子状吸水剤(5)100重量部に対して、水不溶性無機微粒子として二酸化ケイ素(アエロジル200;日本アエロジル社)0.3重量部を乾式混合することによって、粒子状吸水剤(7)を得た。
粒子状吸水剤(7)の重量平均粒子径(D50)は346μm(吸水性樹脂造粒物(5)の重量平均粒子径(D50)に対して、0.92倍、吸水性樹脂粒子(2)に対して0.94倍)であった。なお、含水率等の物性は表1に示した。
また、上記粒子状吸水剤(7)は、JIS標準篩で規定される粒子径が150μm以上850μm未満である粒子の割合が97.8重量%であった。表1に、粒度ごとの劣化可溶分量及び粒度分布を示した。なお、粒子状吸水剤(7)全体の劣化可溶分量は21.3重量%であった。また、上記粒子状吸水剤(7)の吸湿ブロッキング率の改善が確認された(実施例5;100重量%⇒実施例7;0重量%)。
なお、上記粒子状吸水剤(7)の、二酸化ケイ素についての粒度ごとの含有量は2.01(=B1/B2)であった。二酸化ケイ素の含有量は粒子状吸水剤から抽出したのち、モリブデン青吸光光度法を利用して測定した。
[実施例8]
実施例5において、キレート剤添加後の吸水性樹脂造粒物(5)100重量部に対して、水溶性消臭剤として15重量%のツバキ科植物の葉抽出物水溶液(FS−89MO、白井松新薬株式会社)1.0重量部を滴下して均一に混合する操作を追加した以外は、実施例5と同様の操作(ペイントシェーカーでの解砕、及びガラスビーズの除去)を行って、粒子状吸水剤(8)を得た。
キレート剤及び水不溶性消臭剤を添加した後の吸水性樹脂造粒物(8)の重量平均粒子径(D50)は379μm(吸水性樹脂粒子(2)の重量平均粒子径(D50)に対して、1.03倍)であり、粒子状吸水剤(8)の重量平均粒子径(D50)は345μm(吸水性樹脂造粒物(8)の重量平均粒子径(D50)に対して、0.91倍、吸水性樹脂粒子(2)に対して0.94倍)であった。なお、含水率等の物性は表1に示した。
また、上記粒子状吸水剤(8)は、JIS標準篩で規定される粒子径が150μm以上850μm未満である粒子の割合が97.8重量%であった。表1に、粒度ごとの劣化可溶分量及び粒度分布を示した。なお、粒子状吸水剤(8)全体の劣化可溶分量は20.9重量%であった。
更に、上記粒子状吸水剤(8)について、消臭性の向上が確認された。即ち、実施例5では臭気試験の結果が×であったのに対し、実施例8では○に改善された。
[実施例9]
実施例5において、キレート剤添加後の吸水性樹脂造粒物(5)100重量部に対して、27重量%の硫酸アルミニウム水溶液1.0重量部、60重量%の乳酸ナトリウム水溶液0.3重量部及びプロピレングリコール0.025重量部からなる硫酸アルミニウム混合液1.2重量部を滴下する操作を追加した以外は、実施例5と同様の操作(ペイントシェーカーでの解砕、及びガラスビーズの除去)を行って、粒子状吸水剤(9)を得た。
キレート剤及び多価金属塩を添加した後の吸水性樹脂造粒物(9)の重量平均粒子径(D50)は380μm(水性樹脂粒子(2)の重量平均粒子径(D50)に対して、1.04倍)であり、粒子状吸水剤(9)の重量平均粒子径(D50)は345μm(吸水性樹脂造粒物(9)の重量平均粒子径(D50)に対して、0.91倍、吸水性樹脂粒子(2)に対して0.94倍)であった。なお、含水率等の物性は表1に示した。
また、上記粒子状吸水剤(9)は、JIS標準篩で規定される粒子径が150μm以上850μm未満である粒子の割合が97.8重量%であった。表1に、粒度ごとの劣化可溶分量及び粒度分布を示した。なお、粒子状吸水剤(9)全体の劣化可溶分量は18.9重量%であった。
また、上記粒子状吸水剤(9)の、アルミニウムについての粒度ごとの含有量は2.03(=B1/B2)であり、更にSFCの向上(実施例5;0⇒実施例9;10)や吸湿ブロッキング率の改善(実施例5;100重量%⇒実施例9;0重量%)が確認された。なお、アルミニウムの含有量は、米国特許第7960269号に開示される「(G)多価金属成分抽出率(重量%)、吸水性樹脂に含まれる多価金属成分の定量方法」に準拠して測定した。
[実施例10]
製造例2で得られた吸水性樹脂粒子(2)100重量部に対して、ジエチレントリアミン5酢酸・3ナトリウム0.1重量部、プロピレングリコール0.05重量部及びイオン交換水1.5重量部からなる混合液を滴下し、均一に混合した。以後、実施例1と同様の操作(キレート剤水溶液1.1重量部による造粒、ペイントシェーカーでの解砕、及びガラスビーズの除去)を行って、吸水性樹脂造粒物(10)及び粒子状吸水剤(10)を得た。
キレート剤及びポリオールを添加した後の吸水性樹脂造粒物(10)の重量平均粒子径(D50)は376μm(吸水性樹脂粒子(2)の重量平均粒子径(D50)に対して、1.02倍)であり、粒子状吸水剤(10)の重量平均粒子径(D50)は347μm(吸水性樹脂造粒物(8)の重量平均粒子径(D50)に対して、0.92倍、吸水性樹脂粒子(2)に対して0.95倍)であった。なお、含水率等の物性は表1に示した。
また、上記粒子状吸水剤(10)は、JIS標準篩で規定される粒子径が150μm以上850μm未満である粒子の割合が97.8重量%であった。表1に、粒度ごとの劣化可溶分量及び粒度分布を示した。なお、粒子状吸水剤(10)全体の劣化可溶分量は19.3重量%であった。
[実施例11]
製造例2で得られた吸水性樹脂粒子(2)100重量部に対して、トリエチレンテトラミン6酢酸0.1重量部及び1Nの水酸化ナトリウム水溶液1重量部からなる混合液を滴下し、均一に混合した。以後、実施例1と同様の操作(キレート剤水溶液1.1重量部による造粒、ペイントシェーカーでの解砕、及びガラスビーズの除去)を行って、吸水性樹脂造粒物(11)及び粒子状吸水剤(11)を得た。
キレート剤を添加した後の吸水性樹脂造粒物(11)の重量平均粒子径(D50)は380μm(吸水性樹脂粒子(2)の重量平均粒子径(D50)に対して、1.04倍)であり、粒子状吸水剤(11)の重量平均粒子径(D50)は345μm(吸水性樹脂造粒物(11)の重量平均粒子径(D50)に対して、0.91倍、吸水性樹脂粒子(2)に対して0.94倍)であった。なお、含水率等の物性は表1に示した。
また、上記粒子状吸水剤(11)は、JIS標準篩で規定される粒子径が150μm以上850μm未満である粒子の割合が97.8重量%であった。表1に、粒度ごとの劣化可溶分量及び粒度分布を示した。なお、粒子状吸水剤(11)全体の劣化可溶分量は17.8重量%であった。
[製造例3]
製造例2において、吸水性樹脂粉末(2)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の使用量を0.024重量部に変更し、更に加熱処理を176℃で40分間に変更した以外は、製造例2と同様の操作を行って、吸水性樹脂粒子(3)を得た。当該吸水性樹脂粒子(3)の重量平均粒子径(D50)は355μmであった。
[実施例12]
実施例1において、吸水性樹脂粒子(1)を吸水性樹脂粒子(3)に変更した以外は実施例1と同様の操作(キレート剤水溶液1.1重量部による造粒、ペイントシェーカーでの解砕、及びガラスビーズの除去)を行って、吸水性樹脂造粒物(12)を得た。得られた吸水性樹脂造粒物(12)に、水不溶性無機微粒子として二酸化ケイ素(アエロジル200;日本アエロジル社)0.3重量部を乾式混合することによって、粒子状吸水剤(12)を得た。
キレート剤を添加した後の吸水性樹脂造粒物(12)の重量平均粒子径(D50)は370μm(吸水性樹脂粒子(3)の重量平均粒子径(D50)に対して、1.04倍)であり、粒子状吸水剤(12)の重量平均粒子径(D50)は340μm(吸水性樹脂造粒物(12)の重量平均粒子径(D50)に対して、0.92倍、吸水性樹脂粒子(3)に対して0.96倍)であった。なお、含水率等の物性は表1に示した。
また、上記粒子状吸水剤(12)は、JIS標準篩で規定される粒子径が150μm以上850μm未満である粒子の割合が98.5重量%であった。表1に、粒度ごとの劣化可溶分量及び粒度分布を示した。なお、粒子状吸水剤(12)全体の劣化可溶分量は22.1重量%であった。また、上記粒子状吸水剤(12)の吸湿ブロッキング率の改善が確認された(実施例1;100重量%⇒実施例12;0重量%)。
[製造例4]
製造例2において、吸水性樹脂粉末(2)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0.024重量部、プロピレングリコール0.52重量部、イオン交換水2.1重量部及びエチレンカーボネート0.31重量部からなる表面架橋剤溶液を均一に混合し、176℃で40分間加熱処理した以外は、製造例2と同様の操作を行って、吸水性樹脂粒子(4)を得た。当該吸水性樹脂粒子(4)の重量平均粒子径(D50)は356μmであった。
[実施例13]
実施例1において、吸水性樹脂粒子(1)を吸水性樹脂粒子(4)に変更した以外は実施例1と同様の操作(キレート剤水溶液1.1重量部による造粒、ペイントシェーカーでの解砕、及びガラスビーズの除去)を行って、吸水性樹脂造粒物(13)を得た。得られた吸水性樹脂造粒物(13)に、水不溶性無機微粒子として二酸化ケイ素(アエロジル200;日本アエロジル社)0.3重量部を乾式混合することによって、粒子状吸水剤(13)を得た。
キレート剤を添加した後の吸水性樹脂造粒物(13)の重量平均粒子径(D50)は374μm(吸水性樹脂粒子(4)の重量平均粒子径(D50)に対して、1.05倍)であり、粒子状吸水剤(13)の重量平均粒子径(D50)は340μm(吸水性樹脂造粒物(13)の重量平均粒子径(D50)に対して、0.91倍、吸水性樹脂粒子(4)に対して0.96倍)であった。なお、含水率等の物性は表1に示した。
また、上記粒子状吸水剤は、JIS標準篩で規定される粒子径が150μm以上850μm未満である粒子の割合が98.5重量%であった。表1に、粒度ごとの劣化可溶分量及び粒度分布を示した。なお、粒子状吸水剤(13)全体の劣化可溶分量は23.9重量%であった。また、上記粒子状吸水剤(13)の吸湿ブロッキング率の改善が確認された(実施例1;100重量%⇒実施例13;0重量%)。
[実施例14]
実施例1において、キレート剤をエチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)(EDTMP)・5ナトリウム0.1重量部に変更した以外は実施例1と同様の操作(ペイントシェーカーでの解砕、及びガラスビーズの除去)に行って、粒子状吸水剤(14)を得た。
得られた粒子状吸水剤(14)の物性は以下の通りであった。CRC;45(g/g)、AAP;27(g/g)、含水率;5.5重量%、C1/C2;2.73、可溶分劣化増加量;300μm未満の粒子:11.1重量%、300μm以上850μm未満の粒子:14.2重量%
[比較例3]
製造例2(重合時にキレート剤0.005質量%(対モノマー固形分)を添加)で得られた吸水性樹脂粒子(2)を比較粒子状吸水剤(3)とした。
得られた比較粒子状吸水剤(3)の物性は以下の通りであった。CRC;39(g/g)、AAP;29(g/g)、含水率;2.9重量%、C1/C2;1.05、可溶分劣化増加量;300μm未満の粒子:17.2重量%、300μm以上850μm未満の粒子:15.0重量%
(まとめ)
上記表1に示したように、キレート剤の含有量を粒度ごとに調整することによって、ゲル安定性のバラつきが抑制され、かつ、高い吸収性能を維持できる。
つまり、比較例1のように、粒子径が300μm未満の粒子に含有するキレート剤量(C1)と粒子径が300μm以上850μm未満の粒子に含有するキレート剤量(C2)とが同等の場合(C1/C2が1程度)には、粒子径が300μm以上850μm未満の粒子の可溶分劣化増加量を抑制することができるが、粒子径が300μm未満の粒子の可溶分劣化増加量は十分に抑制することができない。
また、比較例1では、粒子径が300μm未満の粒子の劣化可溶分量と、粒子径が300μm以上850μm未満の粒子の劣化可溶分量との差(5.8重量%=36.0−30.2)が大きい。したがって、例えば、粒子状吸水剤の粒度のフレによって、劣化可溶分量が大きく振れる。
一方、上記C1及びC2の比(C1/C2)を式(1)を満たすように制御した場合(実施例1〜5)、粒子径の影響を受けず、優れたゲル安定性を示すことが分かる。
すなわち、実施例3では、比較例1と同じキレート剤量(キレート剤0.003重量部)であっても、粒子径が300μm未満の粒子の劣化可溶分量と、粒子径が300μm以上850μm未満の粒子の劣化可溶分量との差(1.3重量%=30.8−29.5)が小さく、粒子状吸水剤の劣化可溶分量のフレが小さい。更に、実施例3は、比較例1に比べて吸水剤全体の劣化可溶分量も改善される(実施例3が30.6重量%、比較例1が30.9重量%)ことがわかる。
また、実施例1〜3および5〜13と比較例1および2とを比較すると、粒子が凝集した造粒体状となった吸水性樹脂造粒物をペイントシェーカーにより解砕することで、より効率的に、ゲル安定性が高く、しかも粒度間のゲル安定性のばらつきが小さく、良好な吸水特性を有する吸水剤を得ることが可能となることが分かる。
更に、比較例1(キレート剤0.003重量部)と比較例2(同0.002重量部)との対比、実施例1(同0.1重量部)と実施例2(同0.05重量部)と実施例3(同0.003重量部)との対比から、キレート剤を所定量以上に増量すると、劣化可溶分量のみならず、粒子径が300μm未満の粒子の劣化可溶分量と、粒子径が300μm以上850μm未満の粒子の劣化可溶分量との差が小さくなることが分かる。
(まとめ)
粒子状吸水剤(6)では、製造例2(添加剤なし)、粒子状吸水剤(5)(キレート剤のみ)に比べて着色が改善された。
本発明の粒子状吸水剤は、紙オムツ、生理用ナプキン等の衛生材料の吸水剤、医療用保水剤、農園芸用保水剤、その他諸工業脱水剤等、脱水性及び保水性を要する用途に好ましく適用される。

Claims (26)

  1. 吸水性樹脂及びキレート剤を含み、JIS標準篩で規定される粒子径が150μm以上850μm未満である粒子の割合が90重量%以上であり、JIS標準篩で規定される粒子径が300μm未満の粒子と、300μm以上850μm未満の粒子とを重量比で70:30〜10:90で含む、吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤であって、
    上記キレート剤の含有量が、吸水性樹脂固形分100重量部に対して、0.02〜1重量部であり、かつ、式(1)を満たすことを特徴とする、吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤。
    なお、式(1)中、C1は粒子状吸水剤を構成する粒子のうち、JIS標準篩で規定される粒子径が300μm未満の粒子中に存在するキレート剤の含有量(ppm)、C2は粒子状吸水剤を構成する粒子のうち、JIS標準篩で規定される粒子径が300μm以上850μm未満の粒子中に存在するキレート剤の含有量(ppm)をそれぞれ示す。
  2. 上記キレート剤の含有量が、吸水性樹脂固形分100重量部に対して、0.03〜0.9重量部である、請求項1に記載の粒子状吸水剤。
  3. 1)JIS標準篩で規定される粒子径が300μm未満の粒子の、可溶分劣化増加量が0〜15重量%であり、かつ、
    2)JIS標準篩で規定される粒子径が300μm以上850μm未満の粒子の、可溶分劣化増加量が0〜20重量%である、請求項1または2に記載の粒子状吸水剤。
    なお、上記可溶分劣化増加量は式(2)で定義される値であり、式(2)中、劣化試験液はL−アスコルビン酸が0.1重量%添加された生理食塩水を指す。
  4. (粒子径が300μm未満の粒子の劣化可溶分量)−(粒子径が300μm以上850μm未満の粒子の劣化可溶分量)が5重量%以下である、請求項1〜3の何れか1項に記載の粒子状吸水剤。
  5. 可溶分量が5〜30重量%である、請求項1〜4の何れか1項に記載の粒子状吸水剤。
  6. 経時色調(70±1℃、相対湿度65±1%の雰囲気中に7日間曝露後のL値)が80以上である、請求項1〜5の何れか1項に記載の粒子状吸水剤。
  7. 上記キレート剤が、アミノ多価カルボン酸、有機多価リン酸、無機多価リン酸、アミノ多価リン酸及びトロポロン誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種以上の化合物である、請求項1〜6の何れか1項に記載の粒子状吸水剤。
  8. 上記キレート剤がジエチレントリアミン5酢酸、トリエチレンテトラミン6酢酸およびそれらの塩である、請求項1〜7の何れか1項に記載の粒子状吸水剤。
  9. 無機還元剤を更に含む、請求項1〜の何れか1項に記載の粒子状吸水剤。
  10. 上記無機還元剤が、還元性硫黄原子を有する無機還元剤である、請求項に記載の粒子状吸水剤。
  11. 水不溶性無機微粒子を更に含む、請求項1〜10の何れか1項に記載の粒子状吸水剤。
  12. 水溶性消臭剤を更に含む、請求項1〜11の何れか1項に記載の粒子状吸水剤。
  13. 多価金属塩及び/又はカチオン性ポリマーを更に含む、請求項1〜12の何れか1項に記載の粒子状吸水剤。
  14. ポリオールを更に含む、請求項1〜13の何れか1項に記載の粒子状吸水剤。
  15. 鉄イオンを更に含み、当該鉄イオンの含有量が0.001〜2ppmである、請求項1〜14の何れか1項に記載の粒子状吸水剤。
  16. 上記粒子状吸水剤の、生理食塩水に対する含水率補正後の無加圧下吸水倍率(CRC)が30(g/g)以上であり、生理食塩水に対する含水率補正後の2.06kPa加圧下での加圧下吸水倍率(AAP)が20(g/g)以上である、請求項1〜15の何れか1項に記載の粒子状吸水剤。
  17. 180℃、3時間の乾燥減量から求められる含水率が、0.5〜15重量%である、請求項1〜16の何れか1項に記載の粒子状吸水剤。
  18. 吸水性樹脂及びキレート剤を含み、JIS標準篩で規定される粒子径が150μm以上850μm未満である粒子の割合が90重量%以上であり、JIS標準篩で規定される粒子径が300μm未満の粒子と、300μm以上850μm未満の粒子とを重量比で70:30〜10:90で含む、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、
    上記キレート剤の含有量が、吸水性樹脂固形分100重量部に対して、0.02〜1重量部であり、
    (a)表面架橋された吸水性樹脂を異なる複数の粒度に分級する工程、上記異なる複数の粒度ごとにキレート剤を添加する工程、及び、上記キレート剤添加後の複数の吸水性樹脂を再混合して、粒子状吸水剤を得る工程を含む、または、
    (b)表面架橋された吸水性樹脂にキレート剤を添加し、その重量平均粒子径(D50)を上昇させた吸水性樹脂造粒物を得る工程、及び、当該吸水性樹脂造粒物を解砕して、その重量平均粒子径(D50)を5%以上低下させて、粒子状吸水剤を得る工程を含み、
    かつ、式(1)を満たすことを特徴とする、吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤の製造方法。
    なお、式(1)中、C1は粒子状吸水剤を構成する粒子のうち、JIS標準篩で規定される粒子径が300μm未満の粒子中に存在するキレート剤の含有量(ppm)、C2は粒子状吸水剤を構成する粒子のうち、JIS標準篩で規定される粒子径が300μm以上850μm未満の粒子中に存在するキレート剤の含有量(ppm)をそれぞれ示す。
  19. 上記(b)において、キレート剤を複数の工程で添加する、請求項18に記載の製造方法。
  20. モノマー又は含水ゲル状架橋重合体へのキレート剤添加、および、乾燥後の吸水性樹脂へのキレート剤添加が併用される、請求項18または19に記載の製造方法。
  21. キレート剤の全体の添加量に対して0〜50モル%のキレート剤をモノマー又は含水ゲル状架橋重合に添加する、請求項20に記載の製造方法。
  22. 上記キレート剤が、水及び親水性有機溶媒を含む混合溶媒に溶解及び/又は分散した状態で吸水性樹脂粒子に添加される、請求項18〜21の何れか1項に記載の製造方法。
  23. 上記親水性有機溶媒がポリオールである、請求項22に記載の製造方法。
  24. 前記キレート剤が、アミノ多価カルボン酸、有機多価リン酸、無機多価リン酸、アミノ多価リン酸及びトロポロン誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種以上の化合物である、請求項18〜23の何れか1項に記載の製造方法。
  25. 前記キレート剤がジエチレントリアミン5酢酸、トリエチレンテトラミン6酢酸およびそれらの塩である、請求項18〜24の何れか1項に記載の製造方法。
  26. 請求項1〜17の何れか1項に記載の粒子状吸水剤を含む、吸収性物品。
JP2015541638A 2013-10-09 2014-10-09 吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤及びその製造方法 Active JP6151790B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013212145 2013-10-09
JP2013212145 2013-10-09
JP2014112143 2014-05-30
JP2014112143 2014-05-30
PCT/JP2014/077102 WO2015053372A1 (ja) 2013-10-09 2014-10-09 吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2015053372A1 JPWO2015053372A1 (ja) 2017-03-09
JP6151790B2 true JP6151790B2 (ja) 2017-06-21

Family

ID=52813187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015541638A Active JP6151790B2 (ja) 2013-10-09 2014-10-09 吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤及びその製造方法

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP3056268B1 (ja)
JP (1) JP6151790B2 (ja)
KR (1) KR102373063B1 (ja)
CN (1) CN105658323B (ja)
SG (1) SG11201602804SA (ja)
WO (1) WO2015053372A1 (ja)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10780417B2 (en) 2016-10-19 2020-09-22 Lg Chem, Ltd. Super absorbent polymer
EP3406638B1 (en) 2016-10-19 2021-03-03 LG Chem, Ltd. Super absorbent polymer
EP3404050B1 (en) 2016-10-19 2021-04-07 LG Chem, Ltd. Super absorbent polymer
KR102103000B1 (ko) 2016-10-19 2020-04-21 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지의 제조 방법
CN109312082B (zh) 2016-10-28 2021-08-10 株式会社Lg化学 超吸收性聚合物及用于制造其的方法
US11607667B2 (en) 2017-11-16 2023-03-21 Nippon Shokubai Co., Ltd. Absorption agent and absorbent article
KR102439244B1 (ko) * 2017-11-20 2022-08-31 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
KR102356629B1 (ko) 2017-11-24 2022-01-26 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 조성물
KR102375857B1 (ko) 2017-11-27 2022-03-16 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 조성물
CN108464430A (zh) * 2018-04-09 2018-08-31 袁国森 一种食品干燥剂及其制备方法
CN111971011B (zh) * 2018-04-13 2022-05-31 株式会社日本触媒 吸水性片、吸水性片的制造方法及吸收性物品
JP7064614B2 (ja) * 2018-09-21 2022-05-10 株式会社日本触媒 キレート剤を含む吸水性樹脂の製造方法
JP6754460B2 (ja) * 2018-12-12 2020-09-09 住友精化株式会社 吸水性樹脂粒子
WO2020122204A1 (ja) * 2018-12-12 2020-06-18 住友精化株式会社 吸水性樹脂粒子
US20220088568A1 (en) * 2019-01-11 2022-03-24 Nippon Shokubai Co., Ltd. Water absorbent agent and method for producing water absorbent agent
WO2020145384A1 (ja) * 2019-01-11 2020-07-16 株式会社日本触媒 吸水性樹脂を主成分とする吸水剤及びその製造方法
WO2020184392A1 (ja) * 2019-03-08 2020-09-17 住友精化株式会社 吸水性樹脂粒子及びその製造方法
CN111780636B (zh) * 2019-04-04 2022-04-01 西南科技大学 一种用于露天矿山高温爆破的装置与方法
WO2021066340A1 (ko) * 2019-09-30 2021-04-08 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지의 제조 방법
KR102616889B1 (ko) * 2019-09-30 2023-12-21 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지의 제조 방법
EP4059602A4 (en) * 2019-11-12 2023-05-03 Nippon Shokubai Co., Ltd. PARTICULATE WATER ABSORBENT AND PROCESS FOR PRODUCTION THEREOF
WO2021162072A1 (ja) 2020-02-14 2021-08-19 株式会社日本触媒 吸収体、吸水剤および吸水剤の製造方法
CN115052917A (zh) 2020-10-29 2022-09-13 株式会社Lg化学 超吸收性聚合物的制备方法
EP4338832A1 (en) 2021-05-12 2024-03-20 Nippon Shokubai Co., Ltd. Poly(meth)acrylic acid (salt) water-absorbing resin and absorbent article
US20240253013A1 (en) 2021-05-12 2024-08-01 Nippon Shokubai Co., Ltd. Poly(meth)acrylic acid (salt)-based water-absorbing resin, and absorbent body
WO2023106205A1 (ja) 2021-12-07 2023-06-15 株式会社日本触媒 吸収性物品
KR20240008694A (ko) 2022-07-12 2024-01-19 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 복합체의 제조방법
KR102589558B1 (ko) * 2022-11-02 2023-10-17 한국원자력연구원 고흡수성 기재의 제조방법
WO2025004971A1 (ja) * 2023-06-30 2025-01-02 住友精化株式会社 吸水性樹脂粒子の製造方法、吸水性樹脂粒子、吸収体及び吸収性物品

Family Cites Families (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3544770A1 (de) 1985-12-18 1987-06-19 Stockhausen Chem Fab Gmbh Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen herstellen von polymerisaten und copolymerisaten der acrylsaeure und/oder methacrylsaeure
US4863989A (en) 1986-06-04 1989-09-05 Seitetsu Kagaku Co., Ltd. Water-absorbent resin composition
CA1300866C (en) 1986-11-17 1992-05-19 Tadao Shimomura Body fluid-absorbing article
JPH0724769B2 (ja) 1986-11-17 1995-03-22 株式会社日本触媒 体液吸収物品
JPS63153060A (ja) 1986-12-17 1988-06-25 株式会社日本触媒 体液吸収物品
CA2004864A1 (en) 1988-12-08 1990-06-08 Kinya Nagasuna Method for production of absorbent resin excelling in durability
JP3107873B2 (ja) 1991-09-26 2000-11-13 ユニ・チャーム株式会社 高吸水性ポリマーの経時着色防止方法および経時着色防止剤
US5599335A (en) 1994-03-29 1997-02-04 The Procter & Gamble Company Absorbent members for body fluids having good wet integrity and relatively high concentrations of hydrogel-forming absorbent polymer
JP3688418B2 (ja) 1995-12-27 2005-08-31 株式会社日本触媒 吸水剤並びに衛生材料
US6599989B2 (en) * 1998-03-03 2003-07-29 Nippon Skokubai Co., Ltd. Water-absorbent agents containing polycarboxylic amine chelating agents
JP4727005B2 (ja) 1998-03-03 2011-07-20 株式会社日本触媒 吸水剤の製造方法
JP4903925B2 (ja) 1998-03-03 2012-03-28 株式会社日本触媒 吸水剤、その製造方法、および、その用途
JP4903926B2 (ja) 1998-03-03 2012-03-28 株式会社日本触媒 吸水剤、その製造方法およびその用途
TW460528B (en) 1998-04-28 2001-10-21 Nippon Catalytic Chem Ind Method for production of shaped hydrogel of absorbent resin
JP2000007790A (ja) 1998-06-29 2000-01-11 Nippon Shokubai Co Ltd 吸水性樹脂の製造方法
JP2000038407A (ja) 1998-07-24 2000-02-08 Nippon Shokubai Co Ltd 吸水性樹脂の製造方法
DE19955861A1 (de) 1999-11-20 2001-05-23 Basf Ag Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von vernetzten feinteiligen gelförmigen Polymerisaten
JP5091373B2 (ja) 1999-12-15 2012-12-05 株式会社日本触媒 吸水性樹脂組成物、その製造方法および吸収物品
JP4805490B2 (ja) * 2000-08-03 2011-11-02 株式会社日本触媒 吸水性樹脂の製造方法
US6720389B2 (en) 2000-09-20 2004-04-13 Nippon Shokubai Co., Ltd. Water-absorbent resin and production process therefor
KR100909182B1 (ko) 2001-09-12 2009-07-23 에보닉 스톡하우젠 게엠베하 초흡수성 중합체를 제조하기 위한 연속식 중합방법
JP2003206381A (ja) 2002-01-15 2003-07-22 Sumitomo Seika Chem Co Ltd 吸水性樹脂の着色防止方法
JP3939988B2 (ja) 2002-01-16 2007-07-04 住友精化株式会社 吸水性樹脂の製造方法
JP4087682B2 (ja) 2002-11-07 2008-05-21 株式会社日本触媒 吸水性樹脂の製造方法および製造装置
BRPI0407342B8 (pt) 2003-02-10 2021-06-22 Nippon Catalytic Chem Ind agente absorvente de água
DE10321581A1 (de) 2003-05-14 2004-12-02 Benteler Automobiltechnik Gmbh Seitenaufprallträger
JP3940103B2 (ja) 2003-07-11 2007-07-04 住友精化株式会社 吸水性樹脂組成物
EP1721663B1 (en) 2004-02-05 2016-12-14 Nippon Shokubai Co.,Ltd. Particulate water absorbing agent and method for production thereof, and water absorbing article
EP1589040B1 (en) 2004-03-24 2008-09-10 Nippon Shokubai Co., Ltd. Method for continuous production of water absorbent resin
JP4758669B2 (ja) * 2004-03-29 2011-08-31 株式会社日本触媒 不定形破砕状の粒子状吸水剤
DE602005025460D1 (de) * 2004-03-29 2011-02-03 Nippon Catalytic Chem Ind Teilchenförmiges wasserabsorptionsmittel mit unregelmässiger pulverform
CN1934171B (zh) * 2004-03-29 2010-09-29 株式会社日本触媒 具有不规则粉碎形状的颗粒状吸水剂
JP3107873U (ja) 2004-09-03 2005-04-07 株式会社粟津製作所 アルミ製台車
CN101031608B (zh) 2004-09-24 2010-12-08 株式会社日本触媒 含作为主要组分的吸水树脂的颗粒状吸水剂
US8182916B2 (en) 2005-02-15 2012-05-22 Nippon Shokubai Co., Ltd. Particulate water absorbing agent comprising crosslinked absorbent resin and having low residual monomer, water absorbing article and method for production of water absorbing agent
DE102005014291A1 (de) 2005-03-24 2006-09-28 Basf Ag Verfahren zur Herstellung wasserabsorbierender Polymere
TWI353360B (en) 2005-04-07 2011-12-01 Nippon Catalytic Chem Ind Production process of polyacrylic acid (salt) wate
CN1901162B (zh) 2005-07-22 2011-04-20 米辑电子股份有限公司 连续电镀制作线路组件的方法及线路组件结构
DE102005042604A1 (de) 2005-09-07 2007-03-08 Basf Ag Neutralisationsverfahren
EP1840157B1 (en) 2006-03-27 2018-07-11 Nippon Shokubai Co., Ltd. Production method for water-absorbing resin composition
EP2046871B1 (en) * 2006-07-31 2020-07-08 Nippon Shokubai Co., Ltd. Production method of water absorbent resin powder and package of water absorbent resin powder
CN101501131B (zh) * 2006-08-31 2012-06-13 株式会社日本触媒 颗粒吸水剂及其制备方法
CN101589066B (zh) 2007-01-24 2013-07-03 株式会社日本触媒 粒子状吸水性聚合物及其制造方法
SA08290402B1 (ar) * 2007-07-04 2014-05-22 نيبون شوكوباي كو. ، ليمتد عامل دقائقي ماص للماء وطريقة لتصنيعه
US7816426B2 (en) 2007-07-16 2010-10-19 Evonik Stockhausen, Llc Superabsorbent polymer compositions having color stability
DE102007045724B4 (de) 2007-09-24 2012-01-26 Evonik Stockhausen Gmbh Superabsorbierende Zusammensetzung mit Tanninen zur Geruchskontrolle, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung
US8064810B2 (en) 2007-11-09 2011-11-22 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus with image bearing member adjustment
WO2010079075A1 (de) * 2009-01-09 2010-07-15 Basf Se Verfahren zur herstellung geruchsinhibierender wasserabsorbierender polymerpartikel
WO2011025013A1 (ja) 2009-08-28 2011-03-03 株式会社日本触媒 吸水性樹脂の製造方法
KR101887706B1 (ko) 2009-09-30 2018-08-10 가부시키가이샤 닛폰 쇼쿠바이 입자상 흡수제 및 그 제조방법
CN102549028B (zh) * 2009-09-30 2016-03-02 株式会社日本触媒 聚丙烯酸(盐)系吸水树脂及其制造方法
WO2011111657A1 (ja) 2010-03-08 2011-09-15 株式会社日本触媒 粒子状含水ゲル状架橋重合体の乾燥方法
EP2557095B1 (en) 2010-04-07 2016-10-05 Nippon Shokubai Co., Ltd. Method for producing water absorbent polyacrylic acid (salt) resin powder, and water absorbent polyacrylic acid (salt) resin powder
JP6234668B2 (ja) * 2011-09-14 2017-11-22 株式会社日本触媒 ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂の製造方法
WO2013073614A1 (ja) * 2011-11-15 2013-05-23 株式会社日本触媒 吸水剤組成物及びその製造方法、並びにその保管及び在庫方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105658323B (zh) 2019-05-10
EP3056268A4 (en) 2017-06-14
EP3056268B1 (en) 2023-03-22
SG11201602804SA (en) 2016-05-30
JPWO2015053372A1 (ja) 2017-03-09
KR102373063B1 (ko) 2022-03-11
CN105658323A (zh) 2016-06-08
EP3056268A1 (en) 2016-08-17
KR20160068768A (ko) 2016-06-15
WO2015053372A1 (ja) 2015-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6151790B2 (ja) 吸水性樹脂を主成分とする粒子状吸水剤及びその製造方法
KR101887706B1 (ko) 입자상 흡수제 및 그 제조방법
JP5558818B2 (ja) 粒子状吸水剤およびその製造方法
CN109608661B (zh) 凝胶粉碎装置、及聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的制造方法、以及吸水性树脂粉末
EP2905072B1 (en) Absorbent and manufacturing method therefor
EP2781259B1 (en) Water absorbent composition and method for producing same, as well as storage and stocking method for same
JP7016798B2 (ja) 吸水剤の製造方法
EP2112172A1 (en) Particulate water-absorbent polymer and process for production thereof
JP6727301B2 (ja) 吸水剤の製造方法
JPWO2018062539A1 (ja) 吸水性樹脂組成物
JP5587348B2 (ja) 吸水性樹脂の製造方法
JP6980398B2 (ja) 吸水剤及びその製造方法
JP7150701B2 (ja) 高吸収体の製造方法
KR20150050565A (ko) 입자상 흡수제 및 그의 제조 방법
WO2014162843A1 (ja) 吸水剤の製造方法及び吸水剤
WO2015133498A1 (ja) ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂の製造方法
JP7064614B2 (ja) キレート剤を含む吸水性樹脂の製造方法
JP2016112475A (ja) ポリ(メタ)アクリル酸塩系吸水性樹脂を主成分とする吸水剤及びその製造方法
WO2020189539A1 (ja) 粒子状吸水剤の製造方法
JP5006675B2 (ja) 吸水性樹脂組成物およびその製造方法
KR102554051B1 (ko) 흡수성 수지를 주성분으로 하는 흡수제 및 그의 제조 방법
US20220387971A1 (en) Particulate water-absorbing agent and method for producing the same
JP7382493B2 (ja) 粒子状吸水剤
JP7352001B2 (ja) 吸収体、吸水剤および吸水剤の製造方法
JP6521668B2 (ja) ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161122

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20170117

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170321

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170509

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170525

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6151790

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150