JPH11302391A - Surface crosslinking of water absorptive resin - Google Patents
Surface crosslinking of water absorptive resinInfo
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- JPH11302391A JPH11302391A JP3640899A JP3640899A JPH11302391A JP H11302391 A JPH11302391 A JP H11302391A JP 3640899 A JP3640899 A JP 3640899A JP 3640899 A JP3640899 A JP 3640899A JP H11302391 A JPH11302391 A JP H11302391A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、吸水性樹脂の表面
架橋方法に関するものである。詳しく述べると、吸収速
度が速く且つ加圧下吸収倍率に優れた吸水剤(特定物性
値以上の吸水性樹脂)を得るための、吸水性樹脂の表面
架橋方法に関するものである。また、本発明は微粉が少
なく、且つ加圧下吸収倍率、加圧下通液性、耐衝撃性に
優れた吸水剤とその製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for cross-linking a surface of a water-absorbent resin. More specifically, the present invention relates to a method of cross-linking the surface of a water-absorbing resin to obtain a water-absorbing agent (a water-absorbing resin having a specific property value or more) having a high absorption rate and an excellent absorption capacity under pressure. The present invention also relates to a water-absorbing agent containing a small amount of fine powder and having excellent absorption capacity under pressure, liquid permeability under pressure, and impact resistance, and a method for producing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、自重の数十倍から数百倍の水を吸
収する吸水性樹脂が開発され、生理用品や紙おむつ等の
衛生材料分野をはじめとして農園芸用分野、鮮度保持等
の食品分野、結露防止や保冷材等の産業分野等、吸水や
保水を必要とする用途に種々の吸水性樹脂が使用されて
きている。2. Description of the Related Art In recent years, water-absorbent resins have been developed which absorb water tens to hundreds of times as much as their own weight. Various water-absorbing resins have been used for applications requiring water absorption and water retention, such as in the field, industrial fields such as dew condensation prevention and cooling materials.
【0003】このような吸水性樹脂としては、例えば、
デンプン−アクリルニトリルグラフト重合体の加水分解
物(特公昭49−043395号公報)、デンプン−ア
クリル酸グラフト重合体の中和物(特開昭51−125
468号公報)、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重
合体のケン化物(特開昭52−014689号公報)、
アクリロニトリル共重合体もしくはアクリルアミド共重
合体の加水分解物(特公昭53−015959号公
報)、またはこれらの架橋体、逆相懸濁重合によって得
られた自己架橋型ポリアクリル酸ナトリウム(特開昭5
3−046389号公報)、ポリアクリル酸部分中和物
架橋体(特開昭55−084304号公報)などが知ら
れている。[0003] As such a water-absorbing resin, for example,
Hydrolyzate of starch-acrylonitrile graft polymer (JP-B-49-043395) and neutralized product of starch-acrylic acid graft polymer (JP-A-51-125)
468), a saponified product of a vinyl acetate-acrylate copolymer (JP-A-52-014689),
Hydrolyzate of acrylonitrile copolymer or acrylamide copolymer (Japanese Patent Publication No. 53-015959), or a crosslinked product thereof, or a self-crosslinked sodium polyacrylate obtained by reversed phase suspension polymerization (Japanese Unexamined Patent Publication No.
No. 3,046,389) and crosslinked polyacrylic acid partially neutralized products (Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-084304).
【0004】吸水性樹脂は用いられる用途に応じて要求
される性能は異なるが、衛生材料向けの吸水性樹脂に望
まれる特性としては、水性液体に接した際の、高い加圧
下の吸収倍率、速い吸収速度、大きい通液性等が挙げら
れる。しかしながら、これらの特性間の関係は、必ずし
も正の相関を示さず、同時にこれらの特性を改良するこ
とは困難であった。[0004] The required properties of the water-absorbent resin differ depending on the application in which the water-absorbent resin is used. Fast absorption rate, large liquid permeability, etc. are mentioned. However, the relationship between these properties does not always show a positive correlation, and it has been difficult to improve these properties at the same time.
【0005】これら特性の中でも、吸水速度および加圧
下吸収倍率の2つの特性は、基本的な物性として吸水性
樹脂に望まれており、例えば、高吸水速度で高い加圧下
吸収倍率の吸水性樹脂をコアの60重量%以上の高濃度
で用いた衛生材料(米国特5149335号),60g
/cm2 の荷重下で12g/gの高い加圧下吸収倍率を
示し且つ高吸水速度の吸水性樹脂(米国特許57123
16号、欧州特許公告707603号)などが提案され
ている。Among these properties, two properties, that is, the water absorption rate and the absorption capacity under load are desired for the water-absorbent resin as basic physical properties. Material with high concentration of 60% by weight or more of the core (US Pat. No. 5,149,335), 60 g
Water-absorbent resin having a high absorption capacity under pressure of 12 g / g under a load of 1 / cm 2 and a high water absorption rate (US Pat. No. 57123).
No. 16, European Patent Publication No. 707603).
【0006】そこで、吸水性樹脂の吸収速度を高める試
みとして、例えば表面積を大きくするために、粒径を小
さくしたり、造粒物にしたり/鱗片状にしたりする試み
がなされている。ところが、一般に吸水性樹脂が小さな
粒子径に形成される場合には、水性液体との接触により
吸水性樹脂は、いわゆる”ママコ”を形成し、吸収速度
がかえって低下する。また、吸水性樹脂が造粒物に形成
される場合には、水性液体と接触することで造粒物自体
が個々に”ママコ”の状態に変化するという現象が起り
吸収速度がかえって低下する。また、吸水性樹脂が鱗片
状に形成される場合には、その吸収速度は改良される
が、ゲルブロッキングを誘発するために、吸収速度は充
分でなく、さらに吸水性樹脂を鱗片状に形成すること
は、製造される吸水性樹脂は必然的に嵩ばり、より大き
な輸送および貯蔵設備を要するために不経済である。Therefore, as an attempt to increase the absorption rate of the water-absorbing resin, for example, in order to increase the surface area, an attempt has been made to reduce the particle size, to form a granulated material, or to make a scale. However, in general, when the water-absorbing resin is formed to have a small particle size, the water-absorbing resin forms a so-called "mamako" upon contact with the aqueous liquid, and the absorption rate is rather reduced. Further, when the water-absorbing resin is formed in the granulated material, a phenomenon occurs in which the granulated material itself changes into a “mamako” state by contact with the aqueous liquid, and the absorption rate is rather reduced. In addition, when the water-absorbent resin is formed in a flake shape, its absorption rate is improved, but to induce gel blocking, the absorption rate is not sufficient, and further the water-absorbent resin is formed in a flake shape. This is uneconomical because the water-absorbent resin produced is necessarily bulky and requires larger transportation and storage equipment.
【0007】そこで、上記吸水性樹脂の表面積向上以外
の手段として、吸水性樹脂の表面近傍の分子鎖を架橋さ
せ、表面層の架橋密度を上げること、すなわち、表面架
橋によりママコの生成を防止し吸収速度の向上を図る技
術も提案されている。また、かかる表面架橋は、吸水性
樹脂の加圧下吸収倍率の向上に特に重要である。このよ
うな技術は、例えば特開昭57−44627号、特開昭
58−42602号、特公昭60−18690号、特開
昭58−180233号、特開昭59−62665号、
特開昭61−16903号、米国特許5422405
号、米国特許5597873号、米国特許540977
1号、欧州特許450923号、欧州特許450924
号、欧州特許668080号等に開示されている。さら
に、吸水速度が向上した表面架橋を達成するため、吸水
性樹脂の表面架橋と同時に造粒を行う方法(WO91/
17200,特表平6−216042号、米国特許50
02986号、米国特許5122544、米国特許54
86569号、欧州特許695763号)も知られてい
る。また、表面架橋時に粒子の粒度を一定に保つ技術
(特開昭58−42602号の全ての実施例)も知られ
ている。さらに、ヒドロゲルに架橋剤を加えて乾燥した
後、細分化しさらに架橋する技術(米国特許51459
06号、米国特許5385983号、米国特許5447
727号、米国特許563316号)も知られている。Therefore, as a means other than the above-mentioned improvement of the surface area of the water-absorbent resin, the molecular chains near the surface of the water-absorbent resin are crosslinked to increase the crosslink density of the surface layer. Techniques for improving the absorption rate have also been proposed. Such surface cross-linking is particularly important for improving the absorbency against pressure of the water-absorbent resin. Such techniques are disclosed in, for example, JP-A-57-44627, JP-A-58-42602, JP-B-60-18690, JP-A-58-180233, JP-A-59-62665,
JP-A-61-16903, U.S. Pat.
No. 5,597,873, US Pat. No. 5,540,977
No. 1, European Patent 450923, European Patent 450924
And EP 668080. Furthermore, in order to achieve surface cross-linking with an improved water absorption rate, a method of performing granulation simultaneously with surface cross-linking of a water-absorbing resin (WO 91 /
17200, JP-T-6-216042, U.S. Pat.
No. 02986, U.S. Pat. No. 5,122,544, U.S. Pat.
86569, EP 695763) are also known. Further, a technique for keeping the particle size constant at the time of surface cross-linking (all Examples in JP-A-58-42602) is also known. Furthermore, a technique of adding a crosslinking agent to the hydrogel, drying the hydrogel, and then subdividing and further crosslinking (US Pat.
No. 06, US Pat. No. 5,385,983, US Pat.
727, U.S. Pat. No. 5,563,316) are also known.
【0008】なるほど、確かに、上記表面架橋によっ
て、吸水性樹脂の吸水速度はある程度改善される。しか
しながら、吸水性樹脂の吸水速度は、基本的には被吸収
液との接触面積に大きく依存するため、よって、吸水速
度の高い吸水性樹脂を得るためには、実際のところ、得
られる吸水性樹脂の比表面積を大きくする必要がある。
そこで、発泡させた吸水性樹脂樹脂を表面架橋する技術
(特表平8−509521号,特開平5−237378
号,特開昭63−88410号,WO96/17884
号、米国特許5314420号、米国特許539959
1号、米国特許5451613号、米国特許54629
72号、欧州特許574435号、欧州特許70760
3号、欧州特許744435号)も提案されている。ま
た、平均粒子径を細かく制御する技術も知られている。Certainly, the above-mentioned surface crosslinking certainly improves the water absorption rate of the water-absorbing resin to some extent. However, the water absorption rate of the water-absorbent resin basically depends greatly on the contact area with the liquid to be absorbed. It is necessary to increase the specific surface area of the resin.
Thus, a technique of surface-crosslinking the foamed water-absorbent resin (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-509521, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 5-237378).
No., JP-A-63-88410, WO96 / 17884
No. 5,314,420, U.S. Pat.
No. 1, US Pat. No. 5,451,613, US Pat.
No. 72, EP 574435, EP 70760
No. 3, European Patent 744,435) have also been proposed. Also, a technique for finely controlling the average particle size is known.
【0009】しかしながら、発泡させたり/平均粒子径
を細かくすることで、表面架橋される吸水性樹脂の比表
面積を上げて吸水速度を向上させると、表面架橋される
吸水性樹脂が、表面架橋に添加される架橋剤を一瞬して
吸収してしまうため、表面架橋剤による均一な吸水性樹
脂の表面コーティングが困難になる。よって、一般に比
表面積の大きな吸水性樹脂では、その速すぎる吸収速度
のため、均一な表面架橋が困難になり、加圧下吸収倍率
が低いという問題を有している。However, when the specific surface area of the surface-crosslinked water-absorbent resin is increased by foaming / reducing the average particle diameter to increase the water absorption rate, the surface-crosslinked water-absorbent resin is not crosslinked. Since the added crosslinking agent is absorbed instantaneously, it becomes difficult to uniformly coat the surface of the water-absorbing resin with the surface crosslinking agent. Therefore, in general, a water-absorbent resin having a large specific surface area has a problem that it is difficult to uniformly crosslink the surface due to its too fast absorption rate, and the absorption capacity under pressure is low.
【0010】さらに、上記平均粒子径の制御では微粉末
の問題をも引き起こす。すなわち、通液性や発塵性や作
業性からも、また吸収性物品での物性からも、吸水性樹
脂は一般的に150μm未満の粒子径を有する微粉末の
含有量が少ない程好ましい。しかし、表面積を上げるた
めに平均粒子径を細かく制御すると、結果的に、微粉末
が多く副生してしまい、微粉の増加に伴う、吸水性樹脂
の物性低下や微粉回収のコスト増を伴う。さらに、工業
的に粒子径を細かく制御することは、粒度の安定性から
困難であり、結果的に、吸水性樹脂の加圧下吸収倍率や
吸水速度などの物性のフレをもたらす問題があった。Further, the control of the average particle diameter also causes a problem of fine powder. That is, from the viewpoints of liquid permeability, dust generation, workability, and physical properties of the absorbent article, the content of the fine powder having a particle diameter of generally less than 150 μm is preferably smaller in the water-absorbent resin. However, if the average particle diameter is finely controlled to increase the surface area, as a result, many fine powders are by-produced, resulting in a decrease in the physical properties of the water-absorbent resin and an increase in the cost of collecting the fine powders due to the increase in the fine powders. Further, it is difficult to finely control the particle size industrially due to the stability of the particle size, and as a result, there has been a problem that the physical properties of the water-absorbent resin, such as the absorption capacity under pressure and the water absorption rate, vary.
【0011】つまり、吸水性樹脂の最も基本的な特性で
ある、吸水速度と加圧下吸収倍率の2つは、吸水性樹脂
の比表面積が大きくなるに連れて均一な表面架橋が困難
になるため、相反する特性である。In other words, two of the most basic characteristics of the water-absorbent resin, namely, the water absorption rate and the absorption capacity under pressure, are that uniform surface crosslinking becomes more difficult as the specific surface area of the water-absorbent resin increases. And contradictory characteristics.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、高吸水速度で且つ加圧下吸収倍率の高い吸水性樹脂
が強く求められているにも拘らず、比表面積の大きな吸
水性樹脂では、表面架橋剤の均一なコーティングが困難
なため、その表面架橋が困難という現実、すなわち、吸
水速度と加圧下吸収倍率が相反するという現状におい
て、かかる課題を解決することである。従って、本発明
の目的は、高吸水速度で高い加圧下の吸水剤を得ること
である。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a water absorbing resin having a large specific surface area despite a strong demand for a water absorbing resin having a high water absorption rate and a high absorption capacity under pressure. It is an object of the present invention to solve such a problem in the reality that it is difficult to uniformly coat a surface cross-linking agent, so that the surface cross-linking is difficult, that is, the water absorption rate and the absorption capacity under pressure are contradictory. Accordingly, an object of the present invention is to obtain a water absorbing agent under high pressure at a high water absorption rate.
【0013】また、本発明は微粉の少なく、ドライ時の
強度に優れ、また、高い加圧下吸収倍率や加圧下通液性
を示す吸水剤を安定的に得ることを目的としている。す
なわち、水性液体に対する親和性に著しく優れ、無加圧
下および加圧下における吸水倍率が従来のものに比べて
向上し、通液性および膨潤ゲル強度のアップした吸水剤
を安定的に提供することである。Another object of the present invention is to stably obtain a water-absorbing agent which has a small amount of fine powder, has excellent dry strength, and has a high absorption capacity under pressure and liquid permeability under pressure. In other words, the affinity for aqueous liquids is remarkably excellent, the water absorption capacity under no pressure and under pressure is improved as compared with conventional ones, and a stable water absorbing agent having improved liquid permeability and swelling gel strength is provided. is there.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本願発明者等は、上記目
的を達成すべく鋭意検討した結果、従来、表面架橋時
に、造粒する技術(WO91/17200,特表平6−
216042号)や、表面架橋前後で粒度を一定に保つ
技術(特開昭58−42602号の全ての実施例)は知
られていたが、驚くべきことに、吸水性樹脂粒子に架橋
剤を添加してその表面近傍を架橋する方法において、粒
子の少なくとも一部を粉砕しながら表面架橋することに
よって、吸水速度と加圧下吸収倍率の両者を同時に満足
することを見いだし、本発明を完成するに至った。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, a technique for granulating at the time of surface cross-linking (WO 91/17200, Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 216042) and a technique for keeping the particle size constant before and after surface crosslinking (all Examples in JP-A-58-42602) are known, but surprisingly, a crosslinking agent is added to the water-absorbing resin particles. In the method of cross-linking the vicinity of the surface, it was found that both the water absorption rate and the absorption capacity under pressure were satisfied at the same time by performing surface cross-linking while pulverizing at least a part of the particles, and completed the present invention. Was.
【0015】また、表面架橋前の吸水性樹脂粉末の粒子
径を大きい粗粒に制御し、さらに粒子の少なくとも一部
を粉砕しながら表面近傍を架橋する事で、微粉も少な
く、加圧下吸収倍率とドライ時の強度に優れた吸水剤が
得られることを見出し、本発明を完成させた。すなわ
ち、本発明の吸水性樹脂の表面架橋方法は、乾燥した吸
水性樹脂粉末に架橋剤を添加してその表面近傍を架橋す
る方法において、重量平均粒子径が200〜1000μ
mの前記粉末を粉砕しながら同時に表面架橋することを
特徴とする。Further, by controlling the particle size of the water-absorbent resin powder before surface cross-linking to a large coarse particle and further cross-linking the vicinity of the surface while pulverizing at least a part of the particles, the amount of fine powder is small and the absorption capacity under pressure is increased. And found that a water-absorbing agent having excellent dry strength was obtained, and completed the present invention. That is, the method of cross-linking the surface of the water-absorbent resin of the present invention is such that a cross-linking agent is added to the dried water-absorbent resin powder to cross-link the vicinity of the surface, and the weight-average particle diameter is 200 to 1000 μm.
m, while simultaneously pulverizing and surface-cross-linking the powder.
【0016】請求項2に記載の発明に係る吸水性樹脂の
表面架橋方法は、請求項1に記載の吸水性樹脂の表面架
橋方法において、表面架橋時における吸水性樹脂粉末の
粉砕によって、吸水性樹脂の重量平均粒子径が1〜50
%減少することを特徴とする。請求項3に記載の発明に
係る吸水性樹脂の表面架橋方法は、請求項1または2の
いずれかに記載の吸水性樹脂の表面架橋方法において、
表面架橋時における吸水性樹脂粉末の粉砕によって、吸
水性樹脂中の150μm以下の微粒子の発生が10重量
%以下であることを特徴とする。The method for cross-linking the surface of a water-absorbent resin according to the second aspect of the present invention is the method for cross-linking a surface of a water-absorbent resin according to the first aspect, wherein the water-absorbent resin powder is pulverized at the time of surface cross-linking. Weight average particle size of the resin is 1 to 50
%. The method for cross-linking the surface of a water-absorbent resin according to the invention according to claim 3 is a method for cross-linking the surface of a water-absorbent resin according to any one of claims 1 and 2,
The method is characterized in that generation of fine particles having a size of 150 μm or less in the water-absorbent resin due to pulverization of the water-absorbent resin powder at the time of surface crosslinking is 10% by weight or less.
【0017】請求項4に記載の発明に係る吸水性樹脂の
表面架橋方法は、請求項1から3までのいずれかに記載
の吸水性樹脂の表面架橋方法において、表面架橋時にお
ける吸水性樹脂粉末の粉砕によって、吸水性樹脂のBE
T比表面積が1.05〜10倍に増加することを特徴と
する。請求項5に記載の発明に係る吸水性樹脂の表面架
橋方法は、請求項1から4までのいずれかに記載の吸水
性樹脂の表面架橋方法において、表面架橋時における吸
水性樹脂粉末の粉砕が、20g/cm2の荷重下または
ボールミル存在下で行われることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for cross-linking a surface of a water-absorbent resin according to any one of the first to third aspects. Of water-absorbent resin by grinding
It is characterized in that the T specific surface area increases by 1.05 to 10 times. The method for cross-linking the surface of a water-absorbent resin according to the invention according to claim 5 is the method for cross-linking a surface of a water-absorbent resin according to any one of claims 1 to 4, wherein the pulverization of the water-absorbent resin powder at the time of surface cross-linking is performed. , Under a load of 20 g / cm 2 or in the presence of a ball mill.
【0018】請求項6に記載の発明に係る吸水性樹脂の
表面架橋方法は、請求項5に記載の吸水性樹脂の表面架
橋方法において、前記粉砕が粉砕指数1000以上で行
われることを特徴とする。請求項7に記載の発明に係る
吸水性樹脂の表面架橋方法は、請求項1から6までのい
ずれかに記載の吸水性樹脂の表面架橋方法において、表
面架橋剤が多価アルコールを含むことを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, in the method for cross-linking the surface of a water-absorbent resin according to the fifth aspect, the pulverization is performed at a pulverization index of 1000 or more. I do. The method for cross-linking the surface of a water-absorbent resin according to the invention according to claim 7 is the method for cross-linking a surface of a water-absorbent resin according to any one of claims 1 to 6, wherein the surface cross-linking agent contains a polyhydric alcohol. Features.
【0019】請求項8に記載の発明に係る吸水性樹脂の
表面架橋方法は、乾燥した吸水性樹脂粉末に架橋剤を添
加して、必要により粉砕しながらその表面近傍を架橋す
る方法において、該粉末は重量平均粒子径300〜60
0μmであり、生理食塩水に対する吸収倍率が35(g
/g)以下の低吸収能を示し、かつ、該粉末の25重量
%以上が600〜1000μmの粗粒であることを特徴
とする。The method of cross-linking the surface of a water-absorbent resin according to the invention according to claim 8 is a method of adding a cross-linking agent to a dried water-absorbent resin powder and cross-linking the vicinity of the surface while pulverizing as necessary. The powder has a weight average particle size of 300 to 60.
0 μm, and the absorbency against physiological saline is 35 (g
/ G), and 25% by weight or more of the powder is coarse particles of 600 to 1000 µm.
【0020】請求項9に記載の発明に係る乾燥吸水性樹
脂粉末は、炭素数3〜8の、複数の多価アルコールにて
表面近傍が架橋されていることを特徴とする。上記の構
成によれば、表面架橋剤混合前の吸水性樹脂は粒径が大
きく微粉が少ないため、表面架橋剤の均一な混合が容易
であるが、表面架橋時に粉砕するため、吸水速度も向上
する。すなわち、本発明では表面架橋剤を均一に混合し
た後の吸水性樹脂粉末をさらに粉砕するため、高吸水速
度で/高い加圧下吸収倍率の吸水性樹脂を安定的に与え
ることができる。The dry water-absorbent resin powder according to the ninth aspect of the invention is characterized in that the surface vicinity is crosslinked with a plurality of polyhydric alcohols having 3 to 8 carbon atoms. According to the above configuration, the water-absorbing resin before mixing the surface cross-linking agent has a large particle size and a small amount of fine powder, so that it is easy to uniformly mix the surface cross-linking agent. I do. That is, in the present invention, since the water-absorbing resin powder after the surface cross-linking agent is uniformly mixed is further pulverized, the water-absorbing resin having a high water absorption rate / high absorption capacity under pressure can be stably provided.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の一形態につ
いて詳しく説明する。本発明における吸水性樹脂とは、
無荷重下で自重の5倍以上の生理食塩水を吸水し膨潤す
る親水性架橋重合体を指し、その吸水倍率(吸水量)
は、好ましくは10倍以上、さらに好ましくは20〜2
00倍の範囲である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below in detail. The water-absorbing resin in the present invention,
Refers to a hydrophilic cross-linked polymer that swells by absorbing physiological saline 5 times or more its own weight under no load, and its water absorption capacity (water absorption)
Is preferably 10 times or more, more preferably 20 to 2 times.
The range is 00 times.
【0022】本発明で用いられる吸水性樹脂は、未架橋
の水溶性重合体の水溶液を後架橋して得られた吸水性樹
脂であってもよいが、好ましくは、水溶液中で架橋と同
時に重合して得られた吸水性樹脂である。かかる架橋重
合に用いられる単量体は、開環重合性単量体、酸基含有
不飽和単量体、ノニオン性不飽和単量体、カチオン性不
飽和単量体が用いられるが、本発明で好ましくは、酸基
含有不飽和単量体(塩)、さらに好ましくは、アクリル
酸(塩)が必須に単量体に用いられる。The water-absorbing resin used in the present invention may be a water-absorbing resin obtained by post-crosslinking an aqueous solution of an uncrosslinked water-soluble polymer. This is a water-absorbing resin obtained by the above method. The monomers used for such cross-linking polymerization include ring-opening polymerizable monomers, acid group-containing unsaturated monomers, nonionic unsaturated monomers, and cationic unsaturated monomers. Preferably, an acid group-containing unsaturated monomer (salt), more preferably, acrylic acid (salt) is used as a monomer.
【0023】また、本発明で重合に際して、アクリル酸
(塩)以外の単量体のみで/または、アクリル酸(塩)
と併用して重合することで、吸水性樹脂を得てもよい。
本発明で用いられるアクリル酸(塩)以外の単量体とし
ては、特に限定されるものではないが、具体的には、例
えば、メタクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、ソルビ
ン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、無水マレイン酸、ビニル
スルホン酸、アリルスルホン酸、ビニルトルエンスルホ
ン酸、スチレンスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミ
ド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−(メタ)アク
リロイルエタンスルホン酸、2−(メタ)アクリロイル
プロパンスルホン酸、2−ヒドロキシエチル (メタ)
アクリロイルホスフェート等の酸基含有不飽和単量体お
よびその塩;アクリルアミド、メタアクリルアミド、N
−エチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル
(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)ア
クリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)
アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)ア
クリレート、ビニルピリジン、N−ビニルピロリドン、
N−アクリロイルピペリジン、N−アクリロイルピロリ
ジン等のノニオン性の親水基含有不飽和単量体等の、1
種または2種以上の不飽和単量体が挙げられる。これら
アクリル酸(塩)以外の不飽和単量体のみで重合して吸
水性樹脂としてもよいが、アクリル酸(塩)と併用する
場合、全単量体中の50モル%以下、さらには30モル
%以下の量で用いることが好ましい。In the polymerization in the present invention, only monomers other than acrylic acid (salt) may be used.
By superposing and polymerizing together, a water-absorbing resin may be obtained.
The monomer other than acrylic acid (salt) used in the present invention is not particularly limited, and specifically, for example, methacrylic acid, maleic acid, crotonic acid, sorbic acid, itaconic acid, silica Cinnamic acid, maleic anhydride, vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid, vinyltoluenesulfonic acid, styrenesulfonic acid, 2- (meth) acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, 2- (meth) acryloylethanesulfonic acid, 2- (Meth) acryloylpropanesulfonic acid, 2-hydroxyethyl (meth)
Acid group-containing unsaturated monomers such as acryloyl phosphate and salts thereof; acrylamide, methacrylamide, N
-Ethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth)
Acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, vinylpyridine, N-vinylpyrrolidone,
Nonionic hydrophilic group-containing unsaturated monomers such as N-acryloylpiperidine and N-acryloylpyrrolidine;
One or more unsaturated monomers are included. The water-absorbent resin may be formed by polymerizing only an unsaturated monomer other than the acrylic acid (salt). Preferably, it is used in an amount of at most mol%.
【0024】本発明で、酸基含有不飽和単量体(塩)/
ないし酸基含有重合体を用いて吸水性樹脂を得る場合、
吸水倍率・吸水速度などの吸水特性や安全性などの面な
どから、吸水性樹脂の酸基の中和率は、好ましくは30
〜100モル%、さらに好ましくは60モル%〜90モ
ル%、更により好ましくは65モル%〜75モル%の範
囲内に調整される。酸基の中和は、重合前に水溶液中で
酸基含有単量体として行ってもよいし、該重合体の水溶
液、つまり重合ゲルの後中和で行ってもよいし、両者を
併用してもよい。また、カチオン性単量体を用いる場合
にも、その単量体や重合体を中和してもよい。In the present invention, the acid group-containing unsaturated monomer (salt) /
When obtaining a water-absorbent resin using an acid group-containing polymer,
The neutralization rate of the acid groups of the water-absorbing resin is preferably 30 from the viewpoints of water absorption properties such as water absorption ratio and water absorption rate and safety.
To 100 mol%, more preferably 60 mol% to 90 mol%, even more preferably 65 mol% to 75 mol%. The neutralization of the acid group may be performed as an acid group-containing monomer in an aqueous solution before polymerization, or may be performed by neutralization after the aqueous solution of the polymer, that is, the polymer gel, or both may be used in combination. You may. When a cationic monomer is used, the monomer or the polymer may be neutralized.
【0025】本発明で、単量体ないし重合体の中和に用
いられる中和剤としては、特に限定されるものではな
く、従来公知の無機または有機の塩基または酸を使用す
ることができる。酸基に対する中和剤の塩基としては、
具体的には、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化リチウム、水酸化アンモニウム、炭酸リチウ
ム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウ
ム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素
アンモニウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リ
ン酸アンモニウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウ
ム、ホウ酸アンモニウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウ
ム、酢酸アンモニウム、乳酸ナトリウム、乳酸カリウ
ム、乳酸アンモニウム、プロピオン酸ナトリウム、プロ
ピオン酸カリウム、プロピオン酸アンモニウム等など塩
基が挙げられる。また、塩基性基に対する中和剤の酸と
しては、酢酸、プロピオン酸、塩酸、硫酸、燐酸などの
酸が挙げられる。In the present invention, the neutralizing agent used for neutralizing the monomer or polymer is not particularly limited, and a conventionally known inorganic or organic base or acid can be used. As the base of the neutralizing agent for the acid group,
Specifically, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, ammonium hydroxide, lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, ammonium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, ammonium hydrogen carbonate, sodium phosphate , Potassium phosphate, ammonium phosphate, sodium borate, potassium borate, ammonium borate, sodium acetate, potassium acetate, ammonium acetate, sodium lactate, potassium lactate, ammonium lactate, sodium propionate, potassium propionate, ammonium propionate And the like. Examples of the acid of the neutralizing agent for the basic group include acids such as acetic acid, propionic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid.
【0026】本発明で吸水性樹脂を得る際には、未架橋
の水溶性重合体を得た後水溶液中で架橋して吸水性樹脂
としてもよいが、諸物性面から好ましくは、上記不飽和
単量体の重合と同時に架橋が行われる。重合時に架橋す
る方法として、内部架橋剤を用いずに重合時に自己架橋
させてもよいが、本発明で好ましくは、内部架橋剤存在
下で重合が行われた吸水性樹脂が用いられる。In obtaining a water-absorbing resin in the present invention, an uncrosslinked water-soluble polymer may be obtained and then cross-linked in an aqueous solution to form a water-absorbing resin. Crosslinking takes place simultaneously with the polymerization of the monomers. As a method of crosslinking at the time of polymerization, self-crosslinking may be performed at the time of polymerization without using an internal crosslinking agent. However, in the present invention, a water-absorbing resin polymerized in the presence of an internal crosslinking agent is preferably used.
【0027】本発明で用いられる内部架橋剤は、前記不
飽和単量体と共重合および/または反応する置換基を一
分子中に複数有して架橋構造を形成しうる化合物で特に
制限なく用いられる。具体的には、N,N’−メチレン
ビス(メタ)アクリルアミド、(ポリ)エチレングリコ
ールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリ
コールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパ
ントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパン
ジ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アク
リレート、グリセリンアクリレートメタクリレート、エ
チレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メ
タ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メ
タ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メ
タ)アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリ
ルイソシアヌレート、トリアリルホスフェート、トリア
リルアミン、ポリ(メタ)アリロキシアルカン、(ポ
リ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセ
ロールジグリシジルエーテル、エチレングリコール、ポ
リエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセ
リン、ペンタエリスリトール、エチレンジアミン、ポリ
エチレンイミン、グリシジル(メタ)アクリレート、テ
トラアリルオキシエタンなどのアセタール、ペンタエリ
スリトールテトラアリルエーテル、ペンタエリスリトー
ルトリアリルエーエテル、ペンタエリスリトールジアリ
ルエーテル、トリメチロールプロパントリアリルエーテ
ル、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、エチレ
ングリコールジアリルエーテル、ジエチレングリコール
ジアリルエーテル、トリエチレングリコールジアリルエ
ーテル、単糖類、二糖類、多糖類、セルロースなどの水
酸基を一分子内に2個以上有する化合物から誘導される
ポリアリルエーテルなどのエーテル、トリアリルイソシ
アヌレート、トリアリルシアヌルレートなどが挙げられ
るが、特に限定されるものではない。これら内部架橋剤
のうち、本発明では、重合性不飽和基を一分子中に複数
有する内部架橋剤を用いることにより、得られる吸水性
樹脂の吸収特性等をより一層向上させることができるの
で好ましい。The internal crosslinking agent used in the present invention is a compound capable of forming a crosslinked structure by having a plurality of substituents in one molecule which copolymerize and / or react with the unsaturated monomer and used without particular limitation. Can be Specifically, N, N'-methylenebis (meth) acrylamide, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane Di (meth) acrylate, glycerin tri (meth) acrylate, glycerin acrylate methacrylate, ethylene oxide-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, triallyl cyanurate , Triallyl isocyanurate, triallyl phosphate, triallylamine, poly (meth) allyloxyalkane, (poly) ethylene glycol diglycidyl ether , Glycerol diglycidyl ether, ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, glycerin, pentaerythritol, ethylenediamine, polyethyleneimine, glycidyl (meth) acrylate, acetal such as tetraallyloxyethane, pentaerythritol tetraallyl ether, pentaerythritol triallylate The hydroxyl group of ether, pentaerythritol diallyl ether, trimethylolpropane diallyl ether, trimethylolpropane diallyl ether, ethylene glycol diallyl ether, diethylene glycol diallyl ether, triethylene glycol diallyl ether, monosaccharide, disaccharide, polysaccharide, cellulose, etc. Polyants derived from compounds having two or more in the molecule Ethers such as ether, triallyl isocyanurate, the like triallyl null rate and the like, but is not particularly limited. Among these internal cross-linking agents, in the present invention, the use of an internal cross-linking agent having a plurality of polymerizable unsaturated groups in one molecule is preferable because the absorption characteristics and the like of the obtained water-absorbing resin can be further improved. .
【0028】これら内部架橋剤は、重合時に、単独まは
併用で使用され、また、一括添加してもよいし、分割添
加してもよい。また、その使用量は架橋剤の種類や目的
の架橋密度にもよるが、前記単量体成分に対して0.0
05モル%〜3モル%の範囲内が好ましく、0.01モ
ル%〜1.5モル%の範囲内がより好ましく、0.05
〜1モル%、さらには0.06〜0.5モル%の範囲内
が更に好ましい。かかる範囲から外れる場合、所望の吸
収特性を備えた吸水性樹脂が得られない虞れがある。These internal crosslinking agents may be used alone or in combination at the time of polymerization, and may be added all at once or in portions. The amount used depends on the type of the crosslinking agent and the desired crosslinking density, but is 0.0
The range is preferably from 0.05 mol% to 3 mol%, more preferably from 0.01 mol% to 1.5 mol%, and more preferably from 0.05 mol% to 1.5 mol%.
11 mol%, more preferably 0.06 to 0.5 mol%. If it is out of this range, there is a possibility that a water-absorbing resin having desired absorption characteristics cannot be obtained.
【0029】上記単量体の重合方法としては、特に限定
されるものではなく、例えば、水溶液重合、逆相懸濁重
合、バルク重合、沈澱重合等の公知の方法を採用するこ
とができる。このうち、重合反応の制御の容易さ、およ
び、得られる吸水性樹脂の性能面から、単量体成分を水
溶液にして重合させる方法、即ち、水溶液重合および逆
相懸濁重合が好ましい。なお、かかる水溶液重合や逆相
懸濁重合は、例えば、米国特許第4625001号、同
第4769427号、同第4873299号、同第40
93776号、同第436,7323号、同第4446
261号、同第4683274号、同第4690996
号、同第4721647号、同第4738867号、同
第4748076号等に記載されている。The method for polymerizing the above monomer is not particularly limited, and for example, known methods such as aqueous solution polymerization, reverse phase suspension polymerization, bulk polymerization, and precipitation polymerization can be employed. Among them, from the viewpoint of easy control of the polymerization reaction and the performance of the obtained water-absorbent resin, a method of polymerizing the monomer component into an aqueous solution, that is, aqueous solution polymerization and reverse phase suspension polymerization are preferable. Such aqueous solution polymerization and reversed phase suspension polymerization are described in, for example, U.S. Pat.
No. 93776, No. 436, 7323, No. 4446
No. 261, No. 4683274, No. 4690996
No. 4,721,647, No. 4,738,867, and No. 4,748,076.
【0030】本発明で単量体を水溶液として重合する場
合、その単量体濃度は、好ましくは5〜70重量%、さ
らに好ましくは10重量%〜50重量%、最も好ましく
は15〜40重量%の範囲である。濃度が高すぎたり、
低すぎたりする場合、本発明の効果が表れにくい場合が
ある。また、反応温度や反応時間等の反応条件は、用い
る単量体の組成等に応じて適宜設定すればよく、特に限
定されるものではないが、通常、10℃〜110℃、好
ましくは15℃〜90℃の温度範囲内で重合が行われ
る。なお、重合時に、澱粉、澱粉の誘導体、セルロー
ス、セルロースの誘導体、ポリビニルアルコール、ポリ
アクリル酸(塩)、ポリアクリル酸(塩)架橋体等の親
水性高分子;次亜リン酸(塩)等の連鎖移動剤や、後述
の不活性気体や炭酸塩などの発泡剤等を添加してもよ
い。また、重合開始には、例えば、過硫酸カリウム、過
硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、t−ブチルハイ
ドロパーオキサイド、過酸化水素、2,2’−アゾビス
(2−アミジノプロパン)二塩酸塩等のラジカル重合開
始剤、或いは、紫外線や電子線等の活性エネルギー線等
を用いることができる。また、酸化性ラジカル重合開始
剤を用いる場合には、例えば、亜硫酸ナトリウム、亜硫
酸水素ナトリウム、硫酸第一鉄、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を行ってもよい。こ
れら重合開始剤の使用量は、単量体に対して0.001
モル%〜2モル%の範囲内が好ましく、0.01モル%
〜0.5モル%の範囲内がより好ましく、また、重合開
始剤は好ましくは水等の溶媒に溶解または分散させて添
加される。When the monomer is polymerized as an aqueous solution in the present invention, the monomer concentration is preferably 5 to 70% by weight, more preferably 10 to 50% by weight, and most preferably 15 to 40% by weight. Range. If the concentration is too high,
If it is too low, the effects of the present invention may not be easily exhibited. The reaction conditions such as the reaction temperature and the reaction time may be appropriately set depending on the composition of the monomer to be used and the like, and are not particularly limited, but are usually 10 ° C to 110 ° C, preferably 15 ° C. The polymerization is carried out within a temperature range of ~ 90 ° C. During the polymerization, hydrophilic polymers such as starch, starch derivatives, cellulose, cellulose derivatives, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid (salt), crosslinked polyacrylic acid (salt), hypophosphorous acid (salt), etc. May be added, and a blowing agent such as an inert gas or a carbonate described below may be added. For the initiation of the polymerization, for example, radical polymerization of potassium persulfate, ammonium persulfate, sodium persulfate, t-butyl hydroperoxide, hydrogen peroxide, 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, etc. Initiators or active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams can be used. When an oxidizing radical polymerization initiator is used, redox polymerization may be performed using a reducing agent such as sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite, ferrous sulfate, or L-ascorbic acid in combination. The amount of the polymerization initiator used is 0.001 to the monomer.
Mol% to 2 mol%, preferably 0.01 mol%
The content is more preferably in the range of 0.5 mol% to 0.5 mol%, and the polymerization initiator is preferably added by being dissolved or dispersed in a solvent such as water.
【0031】本発明では、上記して得られた含水ゲル状
重合体は、表面架橋剤を添加する前に必須に乾燥され、
さらに必要により粉砕/分級されることで吸水性樹脂粉
末とされる。表面架橋剤の添加が粉末でない場合、例え
ば、含水ゲル(ヒドロゲル)の場合、本発明の架橋剤添
加後や架橋剤反応時の粉砕を行なっていも、加圧下吸収
倍率や吸水速度に優れた本発明の目的とする吸水剤は得
られない。In the present invention, the hydrogel polymer obtained as described above is essentially dried before adding the surface crosslinking agent,
Further, the powder is pulverized / classified as necessary to obtain a water-absorbent resin powder. When the addition of the surface cross-linking agent is not a powder, for example, in the case of a hydrogel (hydrogel), even if the cross-linking agent of the present invention is added or pulverized during the reaction of the cross-linking agent, it is excellent in absorption capacity under pressure and water absorption rate under pressure. The water absorbing agent intended for the invention cannot be obtained.
【0032】よって、表面架橋剤の添加前に必須に行な
われる乾燥について、乾燥温度は特に限定されるもので
はないが、例えば、100〜250℃の範囲内、より好
ましくは120〜200℃の範囲内とすればよい。ま
た、乾燥時間は、特に限定されるものではないが、10
秒〜5時間程度が好適である。なお、乾燥させる前に、
含水ゲル状重合体を中和してもよく、また、さらに解砕
して細分化してもよい。Thus, the drying temperature which is required before the addition of the surface cross-linking agent is not particularly limited. Should be inside. The drying time is not particularly limited, but may be 10
About 2 to 5 hours are preferable. Before drying,
The hydrogel polymer may be neutralized, or may be further crushed and fragmented.
【0033】用いられる乾燥方法としては、加熱乾燥、
熱風乾燥、減圧乾燥、赤外線乾燥、マイクロ波乾燥、ド
ラムドライヤー乾燥、疎水性有機溶媒との共沸による脱
水、高温の水蒸気を用いた高湿乾燥等、種々の方法を採
用することができ、特に限定されるものではない。本発
明では上記して得られた吸水性樹脂粉末について、表面
近傍を架橋する。The drying method used is heat drying,
Various methods such as hot air drying, vacuum drying, infrared drying, microwave drying, drum dryer drying, azeotropic dehydration with a hydrophobic organic solvent, and high-humidity drying using high-temperature steam can be used. It is not limited. In the present invention, near the surface of the water-absorbent resin powder obtained as described above is crosslinked.
【0034】本発明において、表面架橋に用いられる吸
水性樹脂粉末としては実質上限1000μm以下であ
り、、その平均粒子径が200〜1000μm,好まし
くは300〜600μm、さらに好ましくは400〜5
00μmの粒子であり、特に150μm以下の微粉が少
ない吸水性樹脂粉末、例えば、微粉量10重量%以下、
さらには5重量%以下、より更には1重量%以下、特に
実質ゼロであることが好ましい。微粉量が多いと造粒が
起こりやすく、本発明でいう粉砕とならない上、物性も
向上しにくい。微粉すなわち、本発明では、表面架橋前
の微粉量を減らすことで均一な表面架橋を達成すると共
に、表面架橋時に粉砕することで吸水速度を向上させる
ことを特徴とする。In the present invention, the water-absorbing resin powder used for surface crosslinking has a substantially upper limit of 1000 μm or less, and has an average particle size of 200 to 1000 μm, preferably 300 to 600 μm, more preferably 400 to 5 μm.
Water-absorbent resin powder containing particles having a particle size of 00 μm, and particularly having a fine particle size of 150 μm or less, for example, a fine powder amount of 10% by weight or less,
Further, it is preferably at most 5% by weight, more preferably at most 1% by weight, particularly preferably substantially zero. If the amount of fine powder is large, granulation is likely to occur, and the pulverization does not occur in the present invention, and physical properties are hardly improved. Fine powder, that is, the present invention is characterized in that uniform surface cross-linking is achieved by reducing the amount of fine powder before surface cross-linking, and that the water absorption rate is improved by pulverizing during surface cross-linking.
【0035】また、吸水性樹脂粉末の固形分は、表面架
橋時の均一な粉砕を達成するため、好ましくは85重量
%を越える、さらには90重量%を越える粒子、より更
には95重量%を越える粒子が用いられる。含水率が高
い場合、均一な/効率的な粉砕がなされない場合があ
り、また、表面架橋剤の混合性も低下する。特に粉末に
かわり、欧州特許509708号/米国特許56333
16号や米国特許5145906号などに開示された含
水ゲルを用いても、具体的には、含水率15重量%以
上、15〜90重量%、特に30−45重量%の含水ゲ
ル状重合体に対して、本発明の方法を適用しても、本発
明の効果は十分に達成されない。さらにその形状は乾燥
後の粉砕工程で所定粒度に調整した不定形破砕状が好ま
しい。また、米国特許5385983号のように、予め
粒子径を制御しないと、本発明の目的が達成されない。The solid content of the water-absorbent resin powder is preferably more than 85% by weight, more preferably more than 90% by weight, and even more preferably 95% by weight, in order to achieve uniform pulverization during surface crosslinking. Larger particles are used. When the water content is high, uniform / efficient pulverization may not be performed, and the mixing property of the surface cross-linking agent may be reduced. In particular, instead of powders, EP 509708 / US 56333
No. 16 or U.S. Pat. No. 5,145,906, the water-containing gel polymer is specifically used as a water-containing gel polymer having a water content of 15% by weight or more, 15 to 90% by weight, particularly 30 to 45% by weight. On the other hand, even when the method of the present invention is applied, the effects of the present invention are not sufficiently achieved. Further, the shape is preferably an irregular crushed shape adjusted to a predetermined particle size in a crushing step after drying. Further, unless the particle size is controlled in advance as in US Pat. No. 5,385,983, the object of the present invention cannot be achieved.
【0036】さらに本発明の特徴として、安定的に表面
架橋を行うため、特に加圧下吸液性を改善するため、該
吸水性樹脂粉末の無荷重での吸収倍率は低いほど好まし
く、生理食塩水に対する吸収倍率が50(g/g)以
下、さらには35(g/g)以下の低吸収能であること
が好ましい。従来、吸水性樹脂の吸水倍率が高いことが
好ましいのは当然であるが、驚くべき事に、吸収倍率が
低いほど、特に35g/g以下が好ましいことが見出さ
れた。本発明で吸収倍率が高い場合、安定的に目的物性
の吸水剤を得ることが困難であったり、表面架橋が不均
一になったり、加圧下吸収倍率や加圧下通液性が低下す
ることが見出され、よって、本発明では、35g/g以
下の、更には33〜27g/gの低吸収能が特に好適に
用いられる。Further, as a feature of the present invention, in order to stably perform surface cross-linking, and particularly to improve liquid absorbency under pressure, the absorption capacity of the water-absorbent resin powder under no load is preferably as low as possible. It is preferable that the low absorption capacity is 50 (g / g) or less, more preferably 35 (g / g) or less. Conventionally, it is naturally preferable that the water absorption capacity of the water-absorbent resin is high, but surprisingly, it has been found that the lower the absorption capacity, the more preferable it is 35 g / g or less. When the absorption capacity is high in the present invention, it is difficult to obtain a water-absorbing agent having the desired physical properties stably, the surface cross-linking becomes uneven, or the absorption capacity under pressure or liquid permeability under pressure is reduced. Thus, in the present invention, a low absorption capacity of 35 g / g or less, more preferably 33 to 27 g / g is particularly preferably used.
【0037】吸水性樹脂粉末の含水率や粒子径は前記し
た通りであるが、さらにその粉末が(a)多孔質である
か、(b)一定粒度の粗い粉末、(c)造粒粒子、の何
れかが好ましく用いられる。すなわち、本発明は、吸水
性樹脂粉末に架橋剤を添加してその表面近傍を架橋する
方法において、重量平均粒子径200〜1000μmの
粉末を粉砕しながら同時に表面架橋することを特徴とす
る吸水性樹脂の表面架橋方法であるが、効率的に表面架
橋時の粉砕を行うには、(a)用いられる吸水性樹脂が
多孔質であることが好ましい。かかる多孔質の吸水性樹
脂は、後述する表面架橋時の特定以上の機械的な力や、
粉砕機能を具備した特定装置によって、多孔質吸水性樹
脂粉末の孔や襞を起点として、安定的且つ効率的に粉砕
されるので好ましい。The water content and the particle size of the water-absorbent resin powder are as described above, and the powder is (a) porous or (b) coarse powder having a certain particle size, (c) granulated particles, Is preferably used. That is, the present invention provides a method of adding a crosslinking agent to a water-absorbent resin powder and crosslinking the vicinity of the surface thereof, wherein the powder having a weight average particle diameter of 200 to 1000 μm is simultaneously surface-crosslinked while being pulverized. This is a method of cross-linking the surface of the resin. For efficient pulverization at the time of surface cross-linking, it is preferable that (a) the water-absorbing resin used is porous. Such a porous water-absorbent resin, mechanical force or more at the time of surface crosslinking described below,
It is preferable because the specific device having the pulverizing function can stably and efficiently pulverize the porous water-absorbent resin powder starting from the pores and folds.
【0038】本発明で、好ましく用いられる多孔質の吸
水性樹脂は、上記した吸水性樹脂の重合、架橋ないし後
述の乾燥工程の少なくとも一つの工程において、吸水性
樹脂を発泡させて得られる。多孔質の吸水性樹脂は好ま
しくは重合時の発泡重合で得られる。以下、本発明で好
ましく用いられる(a)多孔質の吸水性樹脂の製造方法
について、さらに述べる。The porous water-absorbing resin preferably used in the present invention can be obtained by foaming the water-absorbing resin in at least one of the above-mentioned polymerization and crosslinking of the water-absorbing resin or a drying step described below. The porous water-absorbing resin is preferably obtained by foam polymerization during polymerization. Hereinafter, the method for producing (a) the porous water-absorbent resin preferably used in the present invention will be further described.
【0039】本発明の好ましい多孔質の吸水性樹脂を得
るための発泡方法として、本発明による水溶液重合は、
好ましくは、欧州特許出願97306427.2に開示
された単量体水溶液に気泡を分散させた状態で行なわれ
る。そして、そのときの気泡が分散した単量体水溶液の
体積は、非分散状態の体積の1.02倍以上、好ましく
は1.08倍以上、より好ましくは1.11倍以上、最
も好ましくは1.2倍以上である。As a foaming method for obtaining the preferred porous water-absorbent resin of the present invention, the aqueous solution polymerization according to the present invention comprises:
Preferably, the reaction is carried out in a state in which bubbles are dispersed in the aqueous monomer solution disclosed in European Patent Application No. 97306427.2. The volume of the aqueous monomer solution in which the bubbles are dispersed at that time is 1.02 times or more, preferably 1.08 times or more, more preferably 1.11 times or more, and most preferably 1 time or more of the volume of the non-dispersed state. .2 times or more.
【0040】従来から行なわれている攪拌下の重合反応
操作においても、多少の泡が混入することも有り得る
が、発明者等の確認によれば、通常の操作で泡が混入し
てもそれによる体積変化は1.01倍にも満たない。
1.02倍以上の体積変化は意識的に泡を混入させる操
作を行なった結果であり、この操作によって得られる樹
脂の性能向上が認められ、本発明に好適な多孔質の吸水
性樹脂が得られる。なお、反応容器中の単量体水溶液の
体積変化は、喫水線の高さだけの変化に表れるので、体
積変化の割合は容易に確認できる。さらに、意識的な泡
の混入操作の結果、該水溶液の透明性が低下し白色とな
るので、該水溶液中の泡の分散状態は目視によっても確
認可能である。In the conventional polymerization reaction operation under stirring, some bubbles may be mixed in. However, according to the confirmation of the present inventors, even if bubbles are mixed in the normal operation, it is not The volume change is less than 1.01 times.
The change in volume of 1.02 times or more is the result of performing an operation of intentionally mixing bubbles, and an improvement in the performance of the resin obtained by this operation is recognized, and a porous water-absorbent resin suitable for the present invention is obtained. Can be Since the change in the volume of the aqueous monomer solution in the reaction vessel appears as a change only in the height of the waterline, the rate of the volume change can be easily confirmed. Further, as a result of the intentional operation of mixing bubbles, the transparency of the aqueous solution is reduced and the solution becomes white, so that the dispersion state of the bubbles in the aqueous solution can be visually confirmed.
【0041】また、本発明で多孔質の吸水性樹脂を得る
ための好ましい発泡方法は、単量体水溶液に気泡を分散
させるために、単量体水溶液と気体とを流体混合により
両者を混合し、気泡の分散した単量体水溶液を得た後、
前記気泡の分散した状態で前記単量体を重合せしめる製
造方法である。本発明では、多孔質の吸水性樹脂を得る
一つの方法として、前記単量体水溶液と気体とを流体混
合する。単量体水溶液や気体は、例えば、ノズルから噴
出したり吸引することにより流体状態となる。両者を流
体状態で混合することにより、単量体水溶液中に気体を
均一かつ安定に分散させることが出来る。そして、 気体
があらかじめ単量体水溶液中に分散した状態で該単量体
を重合することにより、孔径のコントロールが容易とな
り、吸収速度の速い多孔質の吸水性樹脂を得ることがで
きる。In a preferred foaming method for obtaining a porous water-absorbent resin in the present invention, in order to disperse air bubbles in an aqueous monomer solution, a monomer aqueous solution and a gas are mixed by fluid mixing. After obtaining a monomer aqueous solution in which bubbles are dispersed,
This is a production method in which the monomer is polymerized in a state where the bubbles are dispersed. In the present invention, as one method for obtaining a porous water-absorbent resin, the monomer aqueous solution and a gas are fluid-mixed. The monomer aqueous solution or gas becomes a fluid state by, for example, being ejected or sucked from a nozzle. By mixing both in a fluid state, the gas can be uniformly and stably dispersed in the aqueous monomer solution. Then, by polymerizing the monomer in a state where the gas is dispersed in the aqueous monomer solution in advance, the pore size can be easily controlled, and a porous water-absorbent resin having a high absorption rate can be obtained.
【0042】流体混合する方法としては、単量体水溶液
と気体のどちらか一方の流体の流れの中に、他方の流体
をノズルから噴射することにより両者を混合せしめる方
法が挙げられる。具体的には、例えば、ノズルから噴出
した単量体水溶液の流体に対し別のノズルから気体を並
流に流し両者を混合する方法や、ノズルから噴出した気
体の流体に対し別のノズルから単量体水溶液を並流に流
し両者を混合する方法、が挙げられる。また、単量体水
溶液の流体の中に気体を直接吹き込むこともできる。流
体混合する場合、両者は並流、向流、あるいは垂直に噴
射することができる。好ましくは、並流に噴射すること
である。並流に噴射することで気泡を均一に分散させる
ことができる。向流に噴射すると飛沫が壁等に付着し、
重合してしまう恐れがある。流体混合する装置として
は、アスピレーターやエジェクター等が挙げられる。As a method of mixing fluids, there is a method in which either one of a monomer aqueous solution and a gas is injected into a flow of one of the fluids from a nozzle to mix the two. Specifically, for example, a method of causing a gas to flow in parallel from another nozzle with respect to the fluid of the monomer aqueous solution ejected from the nozzle and mixing the two, or a method of simply mixing the gas fluid ejected from the nozzle from another nozzle A method in which an aqueous monomer solution is caused to flow in parallel to mix the two. Further, a gas can be directly blown into the fluid of the monomer aqueous solution. In the case of fluid mixing, both can be injected co-currently, counter-currently or vertically. It is preferable to inject in parallel. Bubbles can be uniformly dispersed by injecting in parallel. When sprayed in the countercurrent, the splash adheres to walls etc.
There is a risk of polymerization. Examples of the fluid mixing device include an aspirator and an ejector.
【0043】本発明で、多孔質の吸水性樹脂を得るた
め、重合反応は、界面活性剤の存在下に行なうことが好
ましい。界面活性剤を用いることで気泡を安定に分散さ
せることができる。また、界面活性剤の種類や量を適宜
コントロールすることにより、得られる吸水性樹脂の孔
径や吸水速度をコントロールすることができる。このよ
うな界面活性剤としては、例えばアニオン性界面活性
剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両
性界面活性剤等がある。In the present invention, in order to obtain a porous water-absorbing resin, the polymerization reaction is preferably carried out in the presence of a surfactant. By using a surfactant, bubbles can be stably dispersed. Further, by appropriately controlling the type and amount of the surfactant, the pore size and the water absorption rate of the obtained water-absorbent resin can be controlled. Examples of such a surfactant include an anionic surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, and an amphoteric surfactant.
【0044】用いられるアニオン性界面活性剤として
は、混合脂肪酸ナトリウム石鹸、半硬化牛脂脂肪酸ナト
リウム石鹸、ステアリン酸ナトリウム石けん、オレイン
酸カリウム石けん、ヒマシ油カリウム石けん等の脂肪酸
塩;ラウリル硫酸ナトリウム、高級アルコール硫酸ナト
リウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン等のアルキ
ル硫酸エステル塩;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩;アルキルナフ
タレンスルホン酸ナトリウム等のアルキルナフタレンス
ルホン酸塩;ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム等の
アルキルスルホコハク酸塩;アルキルジフェニルエーテ
ルジスルホン酸ナトリウム等のアルキルジフェニルエー
テルジスルホン酸塩;アルキル燐酸カリウム等のアルキ
ル燐酸塩;ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナ
トリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナ
トリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ト
リエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルフェ
ニルエーテル硫酸ナトリウム等のポリオキシエチレンア
ルキル(またはアルキルアリル)硫酸エステル塩;特殊
反応型アニオン界面活性剤;特殊カルボン酸型界面活性
剤;β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナト
リウム塩、特殊芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物のナ
トリウム塩等のナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合
物;特殊ポリカルボン酸型高分子界面活性剤;ポリオキ
シエチレンアルキル燐酸エステル等がある。Examples of the anionic surfactant used include fatty acid salts such as mixed fatty acid sodium soap, semi-hardened tallow fatty acid sodium soap, sodium stearate soap, potassium oleate soap and castor oil potassium soap; sodium lauryl sulfate, higher alcohol Alkyl sulfates such as sodium sulfate and triethanolamine lauryl sulfate; alkylbenzene sulfonates such as sodium dodecylbenzenesulfonate; alkylnaphthalenesulfonates such as sodium alkylnaphthalenesulfonate; alkylsulfosuccinates such as sodium dialkylsulfosuccinate Alkyl diphenyl ether disulfonates such as sodium alkyl diphenyl ether disulfonate; alkyl phosphates such as potassium alkyl phosphate; Polyoxyethylene alkyl (or alkylallyl) sulfates such as sodium ethylene lauryl ether sulfate, sodium polyoxyethylene alkyl ether sulfate, triethanolamine polyoxyethylene alkyl ether sulfate and sodium polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate; special reaction type Anionic surfactant; Special carboxylic acid type surfactant; Naphthalenesulfonic acid formalin condensate such as sodium salt of β-naphthalenesulfonic acid formalin condensate, sodium salt of special aromatic sulfonic acid formalin condensate; Special polycarboxylic acid type Polymeric surfactants such as polyoxyethylene alkyl phosphates.
【0045】用いられるノニオン性界面活性剤として
は、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシ
エチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリ
ルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポ
リオキシエチレン高級アルコールエーテル等のポリオキ
シエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンノニ
ルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルア
リールエーテル;ポリオキシエチレン誘導体;ソルビタ
ンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソル
ビタンモノステアレート、ソルビタントリステアレー
ト、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエ
ート、ソルビタンセスキオレエート、ソルビタンジステ
アレート等のソルビタン脂肪酸エステル;ポリオキシエ
チレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレン
ソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソル
ビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタ
ントリステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモ
ノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレ
エート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステ
ル;テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビット等
のポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル;グ
リセロールモノステアレート、グリセロールモノオレエ
ート、自己乳化型グリセロールモノステアレート等のグ
リセリン脂肪酸エステル;ポリエチレングリコールモノ
ラウレート、ポリエチレングリコールモノステアレー
ト、ポリエチレングリコールジステアレート、ポリエチ
レングリコールモノオレエート等のポリオキシエチレン
脂肪酸エステル;ポリオキシエチレンアルキルアミン;
ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油;アルキルアルカノー
ルアミド等がある。Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether and polyoxyethylene alkyl ether such as polyoxyethylene higher alcohol ether. , Polyoxyethylene alkylaryl ethers such as polyoxyethylene nonylphenyl ether; polyoxyethylene derivatives; sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan tristearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, Sorbitan fatty acid esters such as sorbitan sesquioleate and sorbitan distearate; polyoxyethylene sorbitan mono Polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as ureate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan monooleate, polyoxyethylene sorbitan trioleate; tetra Polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbite oleate; glycerin fatty acid esters such as glycerol monostearate, glycerol monooleate, and self-emulsifying glycerol monostearate; polyethylene glycol monolaurate, polyethylene glycol monostearate; Polio such as polyethylene glycol distearate and polyethylene glycol monooleate Shiechiren fatty acid ester, polyoxyethylene alkylamine;
Polyoxyethylene hydrogenated castor oil; alkyl alkanolamides and the like.
【0046】用いられるカチオン性界面活性剤および両
面界面活性剤としては、ココナットアミンアセテート、
ステアリルアミンアセテート等のアルキルアミン塩;ラ
ウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリル
トリメチルアンモニウムクロライト、セチルトリメチル
アンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモ
ニウムクロライド、アルキルベンジルジメチルアンモニ
ウムクロライド等の第四級アンモニウム塩;ラウリルベ
タイン、ステアリルベタイン、ラウリルカルボキシメチ
ルヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン等のアル
キルベタイン;ラウリルジメチルアミンオキサイド等の
アミンオキサイドがある。また、かかるカチオン性界面
活性剤を用いることにより、得られる吸水性樹脂に抗菌
性を付与することもできる。The cationic surfactant and the double-sided surfactant used include coconut amine acetate,
Alkylamine salts such as stearylamine acetate; quaternary ammonium salts such as lauryltrimethylammonium chloride, stearyltrimethylammonium chloride, cetyltrimethylammonium chloride, distearyldimethylammonium chloride, alkylbenzyldimethylammonium chloride; laurylbetaine, stearylbetaine, There are alkyl betaines such as lauryl carboxymethyl hydroxyethyl imidazolinium betaine; and amine oxides such as lauryl dimethyl amine oxide. Further, by using such a cationic surfactant, antibacterial properties can be imparted to the obtained water-absorbent resin.
【0047】さらに、用いられる界面活性剤としては、
フッ素系界面活性剤がある。フッ素系界面活性剤を用い
ることにより、単量体水溶液中に不活性ガスの気泡を長
時間安定に分散させることができる。また気泡の量、孔
径のコントロールも容易である。そして得られる吸水性
樹脂は多孔質な発泡体となり、吸収速度の速いものとな
る。また、抗菌性を付与することもできる。本発明にお
いて使用されるフッ素系界面活性剤としては、種々のも
のがあるが、例えば一般の界面活性剤の親油基の水素を
フッ素に置き換えてパーフルオロアルキル基としたもの
であり、界面活性が格段に強くなっているものである。Further, as the surfactant to be used,
There are fluorinated surfactants. By using the fluorine-based surfactant, bubbles of the inert gas can be stably dispersed in the aqueous monomer solution for a long time. It is also easy to control the amount of bubbles and the pore size. The resulting water-absorbent resin becomes a porous foam and has a high absorption rate. In addition, antibacterial properties can be imparted. As the fluorine-based surfactant used in the present invention, there are various ones. For example, a perfluoroalkyl group in which hydrogen of a lipophilic group of a general surfactant is replaced with fluorine to obtain a surfactant is used. Is much stronger.
【0048】本発明で使用される界面活性剤は上記界面
活性剤に限定されるものではない。これらの界面活性剤
は、使用される水溶性エチレン性不飽和単量体100重
量部当り0.0001〜10重量部、好ましくは0.0
003〜5重量部である。すなわち、0.0001重量
部未満では、気体の分散が不十分となる場合がある。一
方、10重量部を越えると、その添加量に見合っただけ
の効果が出なくなることがあり、非経済的である。The surfactant used in the present invention is not limited to the above surfactant. These surfactants are used in an amount of 0.0001 to 10 parts by weight, preferably 0.00 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer used.
003 to 5 parts by weight. That is, if the amount is less than 0.0001 part by weight, the dispersion of the gas may be insufficient. On the other hand, if the amount exceeds 10 parts by weight, the effect corresponding to the added amount may not be obtained, which is uneconomical.
【0049】従来から、水溶液重合において界面活性剤
を用いることは公知であるが、このような公知技術では
吸水速度が全く改善されない。この発明では、単量体を
気泡の分散した状態で重合することが好ましい。単量体
水溶液と流体混合する気体としては、窒素、アルゴン、
ヘリウム、炭酸ガス等の不活性気体が挙げられる。酸素
を含む気体を混合すれば、重合開始剤に亜硫酸水素ナト
リウム等の亜硫酸塩を用いた際、酸素と亜硫酸塩の比率
を適宜コントロールすることで種々の分子量の吸水性樹
脂を得ることができる。また、重合開始剤に酸化剤を用
いる場合、亜硫酸ガスを混合し重合を開始させることも
できる。Conventionally, it is known to use a surfactant in aqueous solution polymerization, but such a known technique does not improve the water absorption rate at all. In the present invention, it is preferable that the monomer is polymerized in a state where bubbles are dispersed. Nitrogen, argon,
Inert gases such as helium and carbon dioxide are included. When a gas containing oxygen is mixed, when a sulfite such as sodium hydrogen sulfite is used as a polymerization initiator, a water-absorbent resin having various molecular weights can be obtained by appropriately controlling the ratio of oxygen to sulfite. When an oxidizing agent is used as the polymerization initiator, the polymerization can be started by mixing sulfur dioxide.
【0050】単量体水溶液の粘度は特に制限ないが、粘
度を10cP以上の調整することで、気泡をより安定に
分散させることができる。好ましくは10〜10万c
P、より好ましくは20〜3000cPである。単量体
水溶液の粘度を10cP以上とすることで単量体水溶液
中に気泡を長時間安定に分散させることができる。尚、
粘度が10万cPよりも高いと、単量体水溶液中の気泡
が大きくなり高吸水速度の吸水性樹脂を得ることが困難
となることがある。The viscosity of the aqueous monomer solution is not particularly limited, but by adjusting the viscosity to 10 cP or more, bubbles can be more stably dispersed. Preferably 100 to 100,000 c
P, more preferably 20 to 3000 cP. By setting the viscosity of the aqueous monomer solution to 10 cP or more, bubbles can be stably dispersed in the aqueous monomer solution for a long time. still,
When the viscosity is higher than 100,000 cP, bubbles in the monomer aqueous solution become large, and it may be difficult to obtain a water absorbing resin having a high water absorbing rate.
【0051】本発明で必要に応じて上記単量体水溶液に
は、増粘剤を添加してもよい。該増粘剤は親水性ポリマ
ーであればよく、例えば、ポリアクリル酸( 塩) 、ポリ
ビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリ
ルアミド、ポリエチレンオキサイド、ヒドロキシエチル
セルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシ
プロピルセルロース等を用いることができる。増粘剤と
して、コロイダルシリカやポリアクリル酸( 塩) 架橋体
等の吸水性樹脂を用いることもできる。増粘剤として利
用されるこれらの親水性ポリマーは、平均分子量1万以
上、好ましくは10万以上であることが好ましい。平均
分子量が1万未満の場合には、増粘剤の添加量が多くな
り、吸水性能が低下する恐れがあり好ましくない。ま
た、増粘剤の添加量は、単量体水溶液の粘度が10cP
以上となるのであれば、特に制限されるものではない
が、一般に上記単量体に対し0.01〜10重量%、好
ましくは0.1〜5重量%の範囲である。該増粘剤の添
加量が0.01重量%未満では粘度が10cP以上に達
しない場合があり、また、10重量%を超える場合に
は、吸水性能が低下する恐れがある。In the present invention, if necessary, a thickener may be added to the aqueous monomer solution. The thickener may be a hydrophilic polymer, for example, polyacrylic acid (salt), polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyacrylamide, polyethylene oxide, hydroxyethylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxypropylcellulose and the like. As the thickener, a water-absorbing resin such as colloidal silica or crosslinked polyacrylic acid (salt) can be used. These hydrophilic polymers used as thickeners have an average molecular weight of 10,000 or more, preferably 100,000 or more. If the average molecular weight is less than 10,000, the amount of the thickener to be added becomes large, and the water absorption performance may decrease, which is not preferable. The viscosity of the monomer aqueous solution is 10 cP.
The amount is not particularly limited as long as it is as described above, but is generally in the range of 0.01 to 10% by weight, preferably 0.1 to 5% by weight, based on the monomer. If the amount of the thickener is less than 0.01% by weight, the viscosity may not reach 10 cP or more, and if it exceeds 10% by weight, the water absorption performance may decrease.
【0052】次いで、得られた気泡を含有する含水ゲル
を必要により細断し、さらに乾燥し、得られる乾燥物を
粉砕することにより吸水速度や溶解速度の速い吸水性樹
脂が粉末状で得られる。上記方法で多孔質の吸水性樹脂
は得られるが、その他の発泡重合で得てもよい。用いら
れる発泡剤としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カ
リウム、炭酸アンモニウム、炭酸マグネシウム、炭酸カ
ルシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭
酸水素アンモニウム、炭酸水素マグネシウム、炭酸水素
カルシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム等の炭酸塩、アゾ
ビスアミジノプロパン二塩酸塩のような水溶性アゾ重合
開始剤、マロン酸等のジカルボン酸類、トリクロロエタ
ン、トリフルオロエタン等の揮発性有機溶媒等がある。
発泡剤を添加する場合、その使用量は水溶性不飽和単量
体および水溶性架橋性単量体の合計量100重量部当
り、0〜5重量部の範囲、より好ましくは0〜1重量部
の範囲が適切である。Next, the obtained hydrogel containing the air bubbles is shredded as necessary, dried and pulverized to obtain a water-absorbent resin having a high water absorption rate and a high dissolution rate in powder form. . Although the porous water-absorbing resin is obtained by the above method, it may be obtained by other foam polymerization. Examples of the foaming agent used include sodium carbonate, potassium carbonate, ammonium carbonate, magnesium carbonate, calcium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, ammonium hydrogen carbonate, magnesium hydrogen carbonate, calcium hydrogen carbonate, zinc carbonate, barium carbonate, and the like. And water-soluble azo polymerization initiators such as azobisamidinopropane dihydrochloride, dicarboxylic acids such as malonic acid, and volatile organic solvents such as trichloroethane and trifluoroethane.
When a foaming agent is added, the amount used is in the range of 0 to 5 parts by weight, more preferably 0 to 1 part by weight, per 100 parts by weight of the total amount of the water-soluble unsaturated monomer and the water-soluble crosslinkable monomer. Is appropriate.
【0053】上記の発泡重合で得られた含水ゲル状重合
体は、必要に応じて反応中あるいは反応終了後に、所定
の方法によって約0.1mm〜約50mm程度の破片に
解砕する。ついで、より一層効率的に発泡させるため
に、該気泡含有含水ゲル状重合体を乾燥させる。なお、
発泡剤による発泡を反応時ではなく、乾燥時に行わせる
こともできる。The hydrogel polymer obtained by the above foam polymerization is broken into fragments of about 0.1 mm to about 50 mm by a predetermined method during or after the reaction, if necessary. Next, the foamed hydrogel polymer is dried in order to foam the foam more efficiently. In addition,
Foaming with a foaming agent can be performed not at the time of reaction but at the time of drying.
【0054】本発明では、上記して得られた含水ゲル状
重合体は、表面架橋剤を添加する前に必須に乾燥され、
さらに必要により粉砕されることで吸水性樹脂粉末とさ
れる。用いられる乾燥方法としては、前記の通りであり
特に限定されるものではない。上記例示の乾燥方法のう
ち、熱風乾燥、およびマイクロ波乾燥がより好ましい。
気泡含有含水ゲルにマイクロ波を照射すると、気泡が数
倍数十倍に膨張するので、吸水速度がより一層向上され
た吸水性樹脂も得ることができる。In the present invention, the hydrogel polymer obtained as described above is essentially dried before adding the surface crosslinking agent,
Further, it is pulverized as necessary to obtain a water-absorbent resin powder. The drying method used is as described above and is not particularly limited. Of the drying methods exemplified above, hot air drying and microwave drying are more preferred.
When microwaves are applied to the bubble-containing water-containing gel, the bubbles expand several times to several tens times, so that a water-absorbing resin with a further improved water absorption rate can be obtained.
【0055】気泡含有含水ゲル状重合体をマイクロ波乾
燥する場合には、解砕された該含水ゲルの厚みを、3m
m以上とすることが好ましく、5mm以上とすることが
より好ましく、10mm以上とすることがさらに好まし
い。また、含水ゲルをマイクロ波乾燥する場合には、該
含水ゲルを上記の厚みを有するシート状に形成すること
が特に好ましい。When the foamed hydrogel polymer is microwave-dried, the thickness of the crushed hydrogel is 3 m.
m, preferably 5 mm or more, more preferably 10 mm or more. When the hydrogel is subjected to microwave drying, it is particularly preferable to form the hydrogel into a sheet having the above thickness.
【0056】上記の重合により、つまり、上記の製造方
法により、本発明にかかる多孔質の吸水性樹脂が安価に
かつ容易に得られる。上記の吸水性樹脂は、平均孔径が
10〜500μmの範囲内、より好ましくは20〜40
0μmの範囲内、さらに好ましくは30〜300μmの
範囲内、最も好ましくは40〜200μmの範囲内であ
る。上記の平均孔径は、電子顕微鏡によって、乾燥した
吸水性樹脂の断面の画像分析を行なうことにより求めら
れる。つまり、画像分析を行なうことにより吸水性樹脂
の孔径の分布を表すヒストグラムを作成し、該ヒストグ
ラムから孔径の数平均を算出することにより、平均孔径
が求められる。上記のごとく得られた吸水性樹脂、好ま
しくは多孔質の吸水性樹脂は、その嵩比重は従来より小
さく、具体的には0.6〜0.1g/cc、さらには
0.5〜0.2g/ccの範囲内である。また、そのB
ET比表面積は従来より大きいこと、すなわち0.02
5m2 /g以上、さらに好ましくは0.03m2 /g以
上、さらにより好ましくは0.04m2 /gである。か
かる吸水性樹脂を用いて、表面架橋と同時に該粉末の粉
砕を行えば、本発明の目的をより達成できる。By the above-mentioned polymerization, that is, by the above-mentioned production method, the porous water-absorbing resin according to the present invention can be easily obtained at low cost. The above water-absorbent resin has an average pore size in the range of 10 to 500 µm, more preferably 20 to 40 µm.
It is within the range of 0 μm, more preferably within the range of 30 to 300 μm, and most preferably within the range of 40 to 200 μm. The average pore diameter is determined by performing image analysis of a cross section of the dried water-absorbent resin using an electron microscope. That is, a histogram representing the pore size distribution of the water-absorbent resin is created by performing image analysis, and the number average of the pore sizes is calculated from the histogram, whereby the average pore size is obtained. The water-absorbing resin obtained as described above, preferably a porous water-absorbing resin, has a bulk specific gravity smaller than that of the conventional one, specifically 0.6 to 0.1 g / cc, more preferably 0.5 to 0. It is in the range of 2 g / cc. Also, that B
The ET specific surface area is larger than before, that is, 0.02
It is at least 5 m 2 / g, more preferably at least 0.03 m 2 / g, even more preferably at least 0.04 m 2 / g. If the powder is pulverized simultaneously with surface crosslinking using such a water-absorbent resin, the object of the present invention can be further achieved.
【0057】また、本発明では、上記(a)多孔質の吸
水性樹脂粉末以外にも、(b)一定粒度の吸水性樹脂粉
末を用いて表面近傍の架橋と同時に粉砕することもでき
るこも好ましい。上記多孔質の吸水性樹脂を用いない場
合、例えば、かさ比重0.6台の吸水性樹脂粉末の場
合、用いられる吸水性樹脂粉末の粒度としては、150
μm以上が90重量%、さらには95重量%以上、より
さらには98重量%以上であり、且つ、さらに好ましく
は600μm以上の粒子を20重量%以上、さらには2
5重量%以上%、さらには25〜50重量%含むことが
好ましい。その好ましい粒度としては上限が実質100
0μmが5重量%以下であり、300μm以上の粒子が
70−99重量%であることが好ましい。この150μ
m、300μm、600μm以上粒子を特定粒度の粗い
粒子の表面近傍の架橋を粉砕しながら行なう事で、微粉
も少なく、吸水速度、加圧下吸収倍率や加圧下通液性、
さらには耐衝撃性に優れた吸水剤が安定的に得られる。
かかる粒度から外れる場合、本発明でいう粉砕が起こり
にくくなる。In the present invention, in addition to the above (a) porous water-absorbent resin powder, it is also preferable that (b) a water-absorbent resin powder having a certain particle size can be used for pulverization simultaneously with crosslinking near the surface. . When the porous water-absorbing resin is not used, for example, in the case of a water-absorbing resin powder having a bulk specific gravity of 0.6, the particle size of the water-absorbing resin powder used is 150
90% by weight, more preferably 95% by weight or more, even more preferably 98% by weight or more, and still more preferably 20% by weight or more of particles of 600 μm or more.
It is preferable to contain 5% by weight or more, more preferably 25 to 50% by weight. The preferred particle size has an upper limit of substantially 100.
It is preferable that 0 μm is 5% by weight or less, and particles of 300 μm or more are 70-99% by weight. This 150μ
m, 300μm, 600μm or more particles by performing the cross-linking near the surface of the coarse particles of a specific particle size, less fine powder, water absorption rate, absorption capacity under pressure and liquid permeability under pressure,
Further, a water absorbing agent having excellent impact resistance can be stably obtained.
When the particle size is outside the above range, the pulverization according to the present invention hardly occurs.
【0058】また、本発明では、さらに(a)多孔質粉
末、ないし、(b)一定粒度の粗い粉末以外にも、
(c)造粒粒子を用いてもよい。(b)ないし(c)
で、好ましくは(b)および(c)で予め表面近傍の架
橋する吸水性樹脂粉末中の微粉を減らしておいて、さら
に表面架橋と同時に粉砕することで、架橋剤混同時の少
ない微粉による均一な表面架橋と、表面架橋時の粉砕に
よる高吸水速度、および、表面架橋後の得られた吸水剤
のドライ時の耐衝撃性を高める。本発明は予め造粒して
おくことで表面架橋前の微粉を低減させ、造粒粒子の一
部を破壊することで、微粉が少なく、加圧下通液性にも
優れ、高加圧下吸収倍率と高吸収速度を達成する。In the present invention, in addition to (a) a porous powder and (b) a coarse powder having a certain particle size,
(C) Granulated particles may be used. (B) or (c)
Preferably, in (b) and (c), the fine powder in the crosslinked water-absorbent resin powder in the vicinity of the surface is reduced in advance, and the powder is pulverized at the same time as the surface cross-linking. Surface cross-linking, a high water absorption rate by pulverization at the time of surface cross-linking, and the dry impact resistance of the resulting water-absorbing agent after surface cross-linking. The present invention reduces the fine powder before surface cross-linking by pre-granulation and destroys a part of the granulated particles, thereby reducing the fine powder, having excellent liquid permeability under pressure, and high absorption capacity under high pressure. And achieve high absorption rate.
【0059】本発明で造粒粒子を用いる場合、吸水性樹
脂微粉末に対して水を用いて一定粒度に造粒することが
好ましい。造粒は吸水性樹脂の重合時に行なってよい
し、乾燥時に行なってもよいし、乾燥後の粉末、好まし
くは微粉末(例えば、150μm以下の粒子)に行なっ
てよい。物性面から好ましくは、微粉末のみを分級など
で除去して別途造粒すればよい。When granulated particles are used in the present invention, it is preferable to granulate the water-absorbent resin fine powder to a certain particle size using water. The granulation may be performed at the time of polymerization of the water-absorbent resin, may be performed at the time of drying, or may be performed on a powder after drying, preferably a fine powder (for example, particles having a size of 150 μm or less). From the viewpoint of physical properties, preferably, only the fine powder may be removed by classification or the like, and then granulated separately.
【0060】本発明で水性液を用いて造粒粒子を得る方
法は特に限定されず、その際の方法としては、転動造粒
法、圧縮型造粒法、攪拌型造粒法、押し出し造粒法、破
砕型造粒法、流動層造粒法、噴霧乾燥造粒法等が挙げら
れる。その造粒強度から、水ないし水性液を用いてさら
に乾燥した造粒粒子が好ましい。(c)造粒粒子は
(a)( b) と同様、効率的に表面架橋時に造粒の少な
くと一部が破壊させるので好ましい。微粉末の造粒に用
いることができる水の量は吸水性樹脂100重量部に対
して水2〜300重量部、さらには30〜250重量
部、70〜200重量部、100〜200重量部を加え
て必要により乾燥・粉砕して得られた造粒粉末を用いる
ことが好ましい。水の量が上記範囲から外れると、加圧
下吸収倍率や加圧下通液性が劣ったものになりやすい。The method for obtaining granulated particles using an aqueous liquid in the present invention is not particularly limited. Examples of the method include rolling granulation, compression granulation, stirring granulation, and extrusion granulation. Granulation method, crushing type granulation method, fluidized bed granulation method, spray drying granulation method and the like. From the viewpoint of the granulation strength, granules further dried using water or an aqueous liquid are preferable. Like (a) and (b), (c) the granulated particles are preferable because at least part of the granulated particles is destroyed at the time of efficient surface crosslinking. The amount of water that can be used for the granulation of the fine powder is 2 to 300 parts by weight of water, 100 to 300 parts by weight of the water absorbent resin, further 30 to 250 parts by weight, 70 to 200 parts by weight, 100 to 200 parts by weight. In addition, it is preferable to use a granulated powder obtained by drying and pulverizing as necessary. When the amount of water is out of the above range, the absorption capacity under pressure and the liquid permeability under pressure tend to be poor.
【0061】上記水性液を混合後、本発明では造粒に際
して、造粒強度や加圧下吸水倍率をより向上させるため
に、造粒前に水性液は予め加熱され、好ましくは50℃
〜沸点の範囲に保たれ、また、より好ましくは造粒前の
粉末も40℃以上、さらには50〜100℃に加熱され
た後、混合される。また、造粒に際し、加熱された水性
液と微粉末とは高速混合することがより好ましく、好ま
しくは3分以下、より好ましくは1分以下であり、1秒
から60秒が最も好ましい。混合時間が長い場合には、
均一な混合が困難となり巨大な凝集物となる上、水可溶
性成分の増加や加圧下吸水倍率の低下などがある。さら
に得られた造粒物、特に含水ゲル状造粒物は必須に乾燥
され、必要により粉砕・分級されることで吸水性樹脂粉
末とされる。水性液混合後の乾燥温度や方法、さらには
乾燥後の粉末の粒度や含水率については前記と同様であ
る。In the present invention, after mixing the aqueous liquid, the aqueous liquid is heated before granulation, preferably at 50 ° C., in order to further improve the granulation strength and the water absorption capacity under pressure.
To the boiling point, and more preferably, the powder before granulation is mixed after being heated to 40 ° C. or higher, and more preferably 50 to 100 ° C. In the granulation, the heated aqueous liquid and the fine powder are more preferably mixed at a high speed, preferably 3 minutes or less, more preferably 1 minute or less, and most preferably 1 second to 60 seconds. If the mixing time is long,
Uniform mixing is difficult, resulting in huge aggregates, and an increase in water-soluble components and a decrease in water absorption under pressure. Further, the obtained granules, particularly the hydrogel granules, are essentially dried, and if necessary, pulverized and classified to obtain a water-absorbent resin powder. The drying temperature and method after mixing the aqueous liquid, and the particle size and moisture content of the dried powder are the same as described above.
【0062】本発明で造粒物を用いる場合、上記造粒物
のみを用いてもよいが、吸水性樹脂の一次粒子と造粒物
との混合物を用いて粉砕しながら表面近傍の架橋を行な
う場合、一次粒子と造粒粒子との重量比率は好ましくは
50/50〜99/1、より好ましくは60/40〜9
8/2、更には70/30〜95/5の範囲である。こ
の範囲では、予め造粒で微粉を低減させた後、粉砕しな
がら表面架橋するとこで、加圧下吸収倍率や耐衝撃性に
優れた吸水剤が得られる。When the granulated product is used in the present invention, only the above-mentioned granulated product may be used. In this case, the weight ratio between the primary particles and the granulated particles is preferably 50/50 to 99/1, more preferably 60/40 to 9/9.
8/2, and more preferably 70/30 to 95/5. In this range, the fine powder is reduced by granulation in advance, and then the surface is crosslinked while being pulverized, whereby a water absorbing agent having excellent absorption capacity under pressure and impact resistance can be obtained.
【0063】以上説明したように、本発明では吸水性樹
脂粉末として、上記した(a)多孔質粉末、(b)一定
粒度の粗い粉末、(c)造粒粉末が好ましく用いられる
が、その他粉末も適宜用いることができる。以下、本発
明の吸水性樹脂粉末に架橋剤を添加してその表面近傍を
架橋する方法において、重量平均粒子径が200〜10
00μmの前記粉末を粉砕しながら同時に表面架橋する
ことを特徴とする、吸水性樹脂の表面架橋方法につい
て、さらに説明する。As described above, in the present invention, the above-described (a) porous powder, (b) coarse powder having a certain particle size, and (c) granulated powder are preferably used as the water-absorbing resin powder. Can also be used as appropriate. Hereinafter, in the method of adding a cross-linking agent to the water-absorbent resin powder of the present invention to cross-link the vicinity of the surface, the weight average particle diameter is 200 to 10
The surface cross-linking method of the water-absorbent resin, which is characterized in that the surface cross-linking is performed simultaneously while pulverizing the powder of 00 μm, will be further described.
【0064】従来、表面架橋時に複数の吸水性樹脂を結
合させて、表面架橋と同時に粒子の造粒を行う技術(W
O91/17200,特表平6−216042号)も知
られている。また、表面架橋時に粒子の粒度を一定に保
つ技術(特開昭58−42602号の全ての実施例)も
知られている。さらに、発泡させた吸水性樹脂樹脂を表
面架橋する技術(特表平8−509521号,特開平5
−237378号,特開昭63−88410号,WO9
6/17884号)も知られている。また、別途、表面
架橋された後の吸水性樹脂に対する機械的ストレスによ
る表面破壊が問題(欧州特許812873号)であるこ
とも知られている。Conventionally, a technique of binding a plurality of water-absorbent resins at the time of surface cross-linking and granulating particles simultaneously with surface cross-linking (W
O91 / 17200, JP-T-Hei 6-216042) is also known. Further, a technique for keeping the particle size constant at the time of surface cross-linking (all Examples in JP-A-58-42602) is also known. Furthermore, a technique of surface-crosslinking a foamed water-absorbent resin (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-509521, Japanese Patent Laid-Open No.
-237378, JP-A-63-88410, WO9
No. 6/17884) is also known. It is also known that surface breakage due to mechanical stress on the water-absorbent resin after surface cross-linking is another problem (European Patent No. 812873).
【0065】しかし、本発明では、吸水性樹脂に機械的
ストレスを与えると樹脂に悪影響を与えるという従来の
常識に反して、敢えて、粉砕されるまでの一定以上の機
械的ストレスを吸水性樹脂粉末に与えて、吸水性樹脂粉
末の粉砕と同時に表面架橋することで、吸水速度と加圧
下吸収倍率の両者を同時に満足する吸水性樹脂が得られ
ることを見い出した。また、粉砕効率や物性面から、そ
の際に粉砕すべき表面架橋前の吸水性樹脂粉末して、前
記した(a)多孔質粉末、 (b)一定粒度の粗い粒
子、ないし(c)造粒粒子が好ましい。(a)多孔質の
発泡体の粉砕による表面架橋では吸水速度と加圧下吸収
倍率が満足した吸水剤が得られ、また、(b)粗い粒子
の粉砕による表面架橋では加圧下吸収倍率や加圧下通液
性と耐衝撃性に優れた吸水剤が得られる。However, in the present invention, contrary to the conventional wisdom that applying a mechanical stress to the water-absorbing resin adversely affects the resin, the present invention dares to apply a certain level of mechanical stress until the powder is pulverized. It was found that a water-absorbent resin satisfying both the water absorption rate and the absorption capacity under pressure can be obtained by performing surface cross-linking simultaneously with pulverization of the water-absorbent resin powder. Further, from the viewpoint of grinding efficiency and physical properties, the water-absorbent resin powder to be ground at this time before surface crosslinking is used as (a) porous powder, (b) coarse particles having a certain particle size, or (c) granulation. Particles are preferred. (A) Surface cross-linking by pulverization of a porous foam gives a water-absorbing agent satisfying the water absorption rate and absorption capacity under pressure, and (b) surface cross-linking by pulverization of coarse particles, absorption capacity under pressure and pressure reduction under pressure. A water-absorbing agent excellent in liquid permeability and impact resistance can be obtained.
【0066】本発明で用いられる表面架橋剤としては、
具体的には、例えば、エチレングリコール、ジエチレン
グリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリ
コール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリ
コール、1,3−プロパンジオール、ジプロピレングリ
コール、2,3,4−トリメチル−1,3−ペンタンジ
オール、ポリプロピレングリコール、グリセリン、ポリ
グリセリン、2−ブテン−1,4−ジオール、1,4−
ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,5−ペ
ンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,2−
シクロヘキサンジメタノール、1,2−シクロヘキサン
ジオール、トリメチロールプロパン、ジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、ポリオキシプロピレン、オ
キシエチレン−オキシプロピレンブロック共重合体、ペ
ンタエリスリトール、ソルビトール等の多価アルコール
化合物;エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポ
リエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロ
ールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリ
シジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエー
テル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポ
リプロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリシ
ドール等のエポキシ化合物;エチレンジアミン、ジエチ
レントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチ
レンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ポリエチ
レンイミン、ポリアミドポリアミン等の多価アミン化合
物;エピクロロヒドリン、エピブロムヒドリン、α−メ
チルエピクロロヒドリン等のハロエポキシ化合物;上記
多価アミン化合物と上記ハロエポキシ化合物との縮合
物;2,4−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多価イソシアネート化合物;
1,2−エチレンビスオキサゾリン等の多価オキサゾリ
ン化合物;γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のシラン
カップリング剤;1,3−ジオキソラン−2−オン、4
−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,5−
ジメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,4−
ジメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−エチ
ル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−ヒドロキシ
メチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、1,3−ジ
オキサン−2−オン、4−メチル−1,3−ジオキサン
−2−オン、4,6−ジメチル−1,3−ジオキサン−
2−オン、1,3−ジオキソバン−2−オン等のアルキ
レンカーボネート化合物;等が挙げられるが、特に限定
されるものではない。The surface crosslinking agent used in the present invention includes:
Specifically, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, 1,3-propanediol, dipropylene glycol, 2,3,4-trimethyl-1,3-pentane Diol, polypropylene glycol, glycerin, polyglycerin, 2-butene-1,4-diol, 1,4-
Butanediol, 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,2-
Polyhydric alcohol compounds such as cyclohexanedimethanol, 1,2-cyclohexanediol, trimethylolpropane, diethanolamine, triethanolamine, polyoxypropylene, oxyethylene-oxypropylene block copolymer, pentaerythritol and sorbitol; ethylene glycol diglycidyl Epoxy compounds such as ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, glycidol; ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine , Tetraethylenepentamine, Polyamine compounds such as ethylenehexamine, polyethyleneimine and polyamidepolyamine; haloepoxy compounds such as epichlorohydrin, epibromohydrin and α-methylepichlorohydrin; condensation of the above polyamine compounds with the above haloepoxy compounds Products; polyvalent isocyanate compounds such as 2,4-tolylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate;
Polyvalent oxazoline compounds such as 1,2-ethylenebisoxazoline; silane coupling agents such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane and γ-aminopropyltrimethoxysilane; 1,3-dioxolan-2-one,
-Methyl-1,3-dioxolan-2-one, 4,5-
Dimethyl-1,3-dioxolan-2-one, 4,4-
Dimethyl-1,3-dioxolan-2-one, 4-ethyl-1,3-dioxolan-2-one, 4-hydroxymethyl-1,3-dioxolan-2-one, 1,3-dioxan-2-one , 4-methyl-1,3-dioxan-2-one, 4,6-dimethyl-1,3-dioxane-
Alkylene carbonate compounds such as 2-one and 1,3-dioxoban-2-one; and the like, but are not particularly limited.
【0067】上記例示の表面架橋剤のうち、多価アルコ
ール化合物、エポキシ化合物、多価アミン化合物、多価
アミン化合物とハロエポキシ化合物との縮合物、および
アルキレンカーボネート化合物がより好ましい。さらに
は、従来造粒され易いことが知られていた多価アルコー
ルを用いる場合、本発明の粉砕しながらの表面架橋は、
表面架橋後の造粒時破壊に伴う物性の低下や粉塵の発生
を抑える上で、本発明の方法が最も好ましいため、本発
明では多価アルコールが最も好ましく表面架橋剤ないし
有機溶媒として用いられ、さらには複数の多価アルコー
ルが用いられることがより好ましい。Of the above surface crosslinking agents, polyhydric alcohol compounds, epoxy compounds, polyamine compounds, condensates of polyamine compounds and haloepoxy compounds, and alkylene carbonate compounds are more preferable. Furthermore, in the case of using a polyhydric alcohol conventionally known to be easily granulated, the surface cross-linking while pulverizing of the present invention is
The method of the present invention is the most preferable in terms of suppressing physical property deterioration and dust generation due to breakage during granulation after surface crosslinking, and therefore, in the present invention, a polyhydric alcohol is most preferably used as a surface crosslinking agent or an organic solvent, More preferably, a plurality of polyhydric alcohols are used.
【0068】なお、多価アルコールを1種ないし複数用
いる場合、吸水性樹脂粉末の表面近傍に加えられた多価
アルコールが架橋剤として働くか、有機溶媒として働く
かは、吸水性樹脂粉末の含水率、反応温度や反応時間な
どで適宜決定される。そして、複数の多価アルコールを
用いた場合には、各多価アルコールにおいて吸水性樹脂
に対する反応性ないし浸透が異なるため、おそらく一方
がより溶媒的に、もう一方がより架橋剤的に働くため
に、より高物性の表面架橋が達成される。また、本発明
で複数の多価アルコールを用いる場合、物性から、その
炭素数はC2−15、さらにはC3−10、特にC3−
8、さらに特にC3−5の範囲が好ましい。When one or more polyhydric alcohols are used, it is determined whether the polyhydric alcohol added near the surface of the water-absorbent resin powder works as a crosslinking agent or an organic solvent. Rate, reaction temperature, reaction time and the like. When a plurality of polyhydric alcohols are used, the reactivity or permeation of the polyhydric alcohol with respect to the water-absorbent resin is different, so one of them probably acts more as a solvent and the other acts more as a crosslinking agent. Thus, surface crosslinking of higher physical properties is achieved. When a plurality of polyhydric alcohols are used in the present invention, the number of carbon atoms is C2-15, more preferably C3-10, especially C3-
8, more preferably the range of C3-5.
【0069】これら表面架橋剤は、単独で用いてもよ
く、また、2種類以上を併用してもよい。2種類以上の
表面架橋剤を併用する場合には、米国特許542240
5号などに例示された溶解度パラメータ(SP値)が互
いに異なる第1表面架橋剤および第2表面架橋剤を組み
合わせることにより、吸水特性がさらに一層優れた吸水
性樹脂を得ることができる。なお、上記の溶解度パラメ
ータとは、化合物の幅性を表すファクターとして一般に
用いられる値である。These surface cross-linking agents may be used alone or in combination of two or more. When two or more surface crosslinking agents are used in combination, US Pat.
By combining the first surface cross-linking agent and the second surface cross-linking agent having different solubility parameters (SP values) exemplified in No. 5, etc., a water-absorbing resin having even more excellent water-absorbing properties can be obtained. The above-mentioned solubility parameter is a value generally used as a factor indicating the breadth of a compound.
【0070】上記の第1表面架橋剤は、吸水性樹脂が有
するカルボキシル基と反応可能な、溶解度パラメータが
12.5(cal/cm3 )1/2 以上の化合物であり、
例えばグリセリンやプロピレングリコール等が該当す
る。上記の第2表面架橋剤は、吸水性樹脂が有するカル
ボキシル基と反応可能な、溶解度パラメータが12.5
(cal/cm3 )1/2 未満の化合物であり、例えばエ
チレングリコールジグリシジルエーテルやブタンジオー
ル等が該当する。The first surface cross-linking agent is a compound capable of reacting with the carboxyl group of the water-absorbing resin and having a solubility parameter of 12.5 (cal / cm 3 ) 1/2 or more.
For example, glycerin, propylene glycol, etc. correspond. The second surface cross-linking agent is capable of reacting with a carboxyl group of the water-absorbent resin and has a solubility parameter of 12.5.
(Cal / cm 3 ) less than 1/2 , such as ethylene glycol diglycidyl ether and butanediol.
【0071】吸水性樹脂に対する表面架橋剤の使用量
は、吸水性樹脂および表面架橋剤の組み合わせ等にもよ
るが、乾燥状態の吸水性樹脂100重量部に対して0.
01〜5重量部の範囲内、より好ましくは0.05〜3
重量部の範囲内とすればよい。上記の範囲内で表面架橋
剤を用いることにより、尿や汗、経血等の体液(水性液
体)に対する吸水特性をさらに一層向上させることがで
きる。表面架橋剤の使用量が0.01重量部未満では、
吸水性樹脂の表面近傍の架橋密度をほとんど高めること
ができない。また、表面架橋剤の使用量が5重量部より
多い場合には、該表面架橋剤が過剰となり、不経済であ
るとともに、架橋密度を適正な値に制御することが困難
となるおそれがある。The amount of the surface cross-linking agent used for the water-absorbing resin depends on the combination of the water-absorbing resin and the surface cross-linking agent.
Within the range of 01 to 5 parts by weight, more preferably 0.05 to 3 parts by weight.
It may be within the range of parts by weight. By using the surface cross-linking agent within the above range, the water absorbing properties for body fluids (aqueous liquids) such as urine, sweat, menstrual blood, etc. can be further improved. If the amount of the surface crosslinking agent is less than 0.01 parts by weight,
The crosslink density near the surface of the water-absorbent resin can hardly be increased. If the amount of the surface cross-linking agent is more than 5 parts by weight, the surface cross-linking agent becomes excessive, which is uneconomical and may make it difficult to control the cross-linking density to an appropriate value.
【0072】また、用いられる有機溶媒としては、具体
的には、例えば、メチルアルコール、エチルアルコー
ル、n−プロピルアルコール、iso−プロピルアルコ
ール、n−ブチルアルコール、iso−ブチルアルコー
ル、t−ブチルアルコール等の低級アルコール類;アセ
トン等のケトン類;ジオキサン、一価アルコールのエチ
レンオキシド(EO)付加物、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、ε−カプ
ロラクタム等のアミド類;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。これら有機溶媒は、単独
で用いてもよく、また、2種類以上を併用してもよい。
また、上記した多価アルコールは有機溶媒として用いて
もよい。Specific examples of the organic solvent used include, for example, methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, iso-propyl alcohol, n-butyl alcohol, iso-butyl alcohol, t-butyl alcohol and the like. Lower alcohols; ketones such as acetone; dioxane, ethylene oxide (EO) adducts of monohydric alcohols, ethers such as tetrahydrofuran; amides such as N, N-dimethylformamide, ε-caprolactam; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide And the like. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
Further, the above-mentioned polyhydric alcohol may be used as an organic solvent.
【0073】上記吸水性樹脂ならびに表面架橋剤に対す
る親水性溶媒の使用量は、吸水性樹脂や表面架橋剤、親
水性溶媒の組み合わせ等にもよるが、吸水性樹脂100
重量部に対して200重量部以下、より好ましくは0.
001〜50重量部の範囲内、さらに好ましくは0.1
〜50重量部の範囲内、特に好ましくは0.5〜20重
量部の範囲内とすればよい。The amount of the hydrophilic solvent used for the water-absorbing resin and the surface cross-linking agent depends on the combination of the water-absorbing resin, the surface cross-linking agent and the hydrophilic solvent.
200 parts by weight or less, more preferably 0.1 part by weight based on parts by weight.
001 to 50 parts by weight, more preferably 0.1 to 50 parts by weight.
The amount may be in the range of from 50 to 50 parts by weight, particularly preferably in the range of from 0.5 to 20 parts by weight.
【0074】本発明では、上記して吸水性樹脂粉末10
0重量部に対して、表面架橋剤0.01〜5重量部の範
囲内、より好ましくは0.05〜3重量部/有機溶媒2
00重量部以下、より好ましくは0.001〜50重量
部の範囲内、さらに好ましくは0.1〜50重量部の範
囲内、特に好ましくは0.5〜20重量部の範囲内/水
0.1〜30重量部、好ましくは0.5〜10重量部の
範囲で混合した吸水性樹脂混合物に対して、上記した粉
砕と同時に表面架橋を行えば良い。In the present invention, the water absorbent resin powder 10
0 parts by weight, 0.01 to 5 parts by weight of a surface crosslinking agent, more preferably 0.05 to 3 parts by weight / organic solvent 2
00 parts by weight or less, more preferably 0.001 to 50 parts by weight, still more preferably 0.1 to 50 parts by weight, particularly preferably 0.5 to 20 parts by weight / water 0.1%. The water-absorbent resin mixture mixed in the range of 1 to 30 parts by weight, preferably 0.5 to 10 parts by weight may be subjected to surface crosslinking simultaneously with the above-mentioned pulverization.
【0075】架橋剤を添加する方法としては、特に制限
なく、吸水性樹脂を不活性溶媒に分散させて架橋剤を添
加してもよいが、親水性溶媒にカルボキシル基と反応し
得る後架橋剤を溶解もしくは分散させた後、該溶液もし
くは分散液を粒子混合物に噴霧あるいは滴下して混合す
る方法である。本発明での表面架橋しながら同時に行わ
れる粉砕は、別途粉砕工程を設けるのでなく、架橋剤混
合時ないし加熱架橋反応時に、吸水性樹脂粉末に対して
粉砕するまでの従来以上の十分な混合力ないし圧力を加
えていればよい。なお、架橋剤混合後、加熱前の粉砕や
分級は物性が向上しにくいので意図するところでない。The method for adding the cross-linking agent is not particularly limited, and the water-absorbing resin may be dispersed in an inert solvent and the cross-linking agent may be added. Is dissolved or dispersed, and then the solution or dispersion is sprayed or dropped onto the particle mixture and mixed. The pulverization performed simultaneously with surface cross-linking in the present invention is not provided with a separate pulverization step, but at the time of mixing a cross-linking agent or at the time of heat cross-linking reaction, a sufficient mixing force higher than the conventional pulverization to the water-absorbent resin powder. Or it may be under pressure. Note that, after mixing the crosslinking agent, pulverization and classification before heating are not intended because physical properties are hardly improved.
【0076】なお、本発明の粉砕とは、表面架橋前の吸
水性樹脂粉末と表面架橋によって得られた吸水剤の重量
平均粒子径の減少によって最も簡潔に好ましく定義でき
るが、その他、後述する微粉の発生増加や被表面積の増
加でも定義される。従来の表面架橋では、表面架橋剤の
影響が造粒が優先して起こり、これらの現象は見出され
ないが、本発明では造粒を超える粉砕を行うことを特徴
とする。すなわち、粉砕された場合、重量平均粒子径は
減少するという従来の表面処理(通常造粒されて粒子径
がアップ)に見られない現象を示し、また、その他、微
粉量の増加や比表面積の増加でも本発明の粉砕を規定す
ることができる。The pulverization of the present invention can be most simply and preferably defined by a reduction in the weight-average particle size of the water-absorbing resin powder before surface cross-linking and the water-absorbing agent obtained by surface cross-linking. It is also defined by the increase of generation and the increase of surface area. In the conventional surface cross-linking, granulation occurs preferentially due to the effect of the surface cross-linking agent, and these phenomena are not found. However, the present invention is characterized by performing pulverization exceeding granulation. In other words, when pulverized, the weight average particle diameter decreases, which is a phenomenon not seen in the conventional surface treatment (usually granulated to increase the particle diameter). In addition, the amount of fine powder increases and the specific surface area increases. An increase can also define the grinding according to the invention.
【0077】吸水性樹脂と表面架橋剤とを混合する際に
用いられる混合装置は、両者を均一かつ確実に混合する
ために、大きな混合力を備えていることが好ましい。上
記の混合装置としては、例えば、円筒型混合機、二重壁
円錐型混合機、高速攪拌型混合機、V字型混合機、リボ
ン型混合機、スクリュー型混合機、流動型炉ロータリー
デスク型混合機、気流型混合機、双腕型ニーダー、内部
混合機、粉砕型ニーダー、回転式混合機、スクリュー型
押出機等が好適である。The mixing device used for mixing the water-absorbing resin and the surface cross-linking agent preferably has a large mixing force in order to uniformly and surely mix the two. Examples of the mixing device include a cylindrical mixer, a double-walled conical mixer, a high-speed stirring mixer, a V-shaped mixer, a ribbon mixer, a screw mixer, and a fluidized furnace rotary desk type. Mixers, air-flow mixers, double-arm kneaders, internal mixers, pulverizing kneaders, rotary mixers, screw-type extruders and the like are preferred.
【0078】次いで、本発明では、該粉末を粉砕しなが
ら同時に表面架橋される。本発明で表面架橋と同時に粉
砕に用いられる装置としては、装置の構造、用いられる
吸水性樹脂の機械的強度や装置の運転条件、さらに架橋
剤組成にもよるが、各種の粉砕機や、粉砕機能を具備し
た混合機を挙げることができる。用いられる装置として
は、例えば、円筒型混合機、二重壁円錐型混合機、V字
型混合機、リボン型混合機、ミートチョパー、スクリュ
ー型混合機、流動型炉ロータリーデスク型混合機、気流
型混合機、双腕型ニーダー、内部混合機、粉砕型ニーダ
ー、回転式混合機、スクリュー型押出機等があり、これ
ら混合機に適宜粉砕機能を具備し、ボールミルの併用、
攪拌翼や内壁の形状、そのクリアランスに粉砕機能を持
たすなどし、さらに、吸水性樹脂が粉砕が観測されるま
での条件で運転すればよい。Next, in the present invention, the powder is ground and simultaneously surface-crosslinked. The device used for pulverization at the same time as surface crosslinking in the present invention includes various types of pulverizers and pulverizers, depending on the structure of the device, the mechanical strength of the water-absorbing resin used, the operating conditions of the device, and the composition of the crosslinking agent. A mixer having a function can be given. Examples of the apparatus used include a cylindrical mixer, a double-walled conical mixer, a V-shaped mixer, a ribbon-type mixer, a meat chopper, a screw-type mixer, a fluid-type furnace rotary desk-type mixer, and an airflow. There are mold mixers, double-arm kneaders, internal mixers, pulverizing kneaders, rotary mixers, screw type extruders, etc.
What is necessary is just to operate under conditions until the shape of the stirring blade and the inner wall and the clearance thereof have a crushing function, and further, the crushing of the water-absorbing resin is observed.
【0079】すなわち、本発明では、上記混合機を用い
て吸水性樹脂粉末同士が十分攪拌され、表面架橋前後で
比較して、造粒を超える粉砕が見られるようにする。ま
た、上記の表面架橋時の粉砕は、室温以下では粉砕が困
難な場合があり、従って、好ましくは外部加熱されなが
ら行われる。上記の装置は、熱源として、ジャケット、
熱風、赤外線、マイクロ波等を用いて外部から加熱する
ことができることが好ましい。吸水性樹脂を表面架橋時
に粉砕する際の処理温度や処理時間は、吸水性樹脂およ
び表面架橋剤の組み合わせや、所望する架橋密度等に応
じて適宜選択設ればよく、特に限定されるものではない
が、例えば処理温度は、50〜250℃、さらには10
0〜200℃の範囲内が好適である。That is, in the present invention, the water-absorbent resin powders are sufficiently agitated by using the above-mentioned mixer so that pulverization exceeding granulation can be observed before and after surface crosslinking. Further, the pulverization at the time of the surface cross-linking may be difficult at room temperature or lower, and therefore, is preferably performed while externally heating. The above device uses a jacket,
It is preferable that heating can be performed from outside using hot air, infrared rays, microwaves, or the like. The treatment temperature and treatment time at the time of pulverizing the water-absorbent resin at the time of surface cross-linking may be appropriately selected depending on the combination of the water-absorbent resin and the surface cross-linking agent, the desired cross-linking density, and the like, and are not particularly limited. However, for example, the processing temperature is 50-250 ° C., and even 10 ° C.
The range of 0 to 200 ° C. is preferable.
【0080】本発明で好適に粉砕を行ない高物性を達成
するためには、表面架橋時における該粉末の粉砕が、2
0g/cm2の荷重下またはボールミル存在下で行われ
ることが好ましい。すなわち、本発明で粉砕を行うため
のボールミルとしては、耐熱性100℃以上、特に20
0℃以上、さらには300℃以上の材料が用いられ、具
体的には、鉄球を存在させ吸水性樹脂の攪拌を行なえば
よい。ボールミルの形状としては粉砕が可能ならば特に
制限なく、また、その大きさは大きさは1〜100m
m、さらには5〜50mmが用いられ、吸水性樹脂に対
して1〜1000重量%、さらには10〜100重量%
が用いられる。In order to achieve high physical properties by suitably performing pulverization in the present invention, pulverization of the powder at the time of surface crosslinking must be carried out by 2
It is preferably carried out under a load of 0 g / cm 2 or in the presence of a ball mill. That is, as a ball mill for performing pulverization in the present invention, heat resistance is 100 ° C. or more, particularly 20 ° C.
A material having a temperature of 0 ° C. or higher, more preferably 300 ° C. or higher, is used. Specifically, the water-absorbing resin may be stirred in the presence of an iron ball. The shape of the ball mill is not particularly limited as long as it can be pulverized, and its size is 1 to 100 m.
m, more preferably 5 to 50 mm, 1 to 1000% by weight, more preferably 10 to 100% by weight based on the water-absorbent resin
Is used.
【0081】また、本発明で粉砕を行うための加圧とし
ては、下部で20g/cm2以上であることが好まし
く、吸水性樹脂の上部に蓋をして荷重をかけてもよく、
また、吸水性樹脂を縦方向に高く積み上げることで自重
により下部を加圧してもよい。自重で加圧する場合、縦
方向に50cm以上、好ましくは100cm以上積み上
げれば、吸水性樹脂粉末の嵩比重(例えば0.6g/c
c)によって面圧力を調整することができる。The pressure for pulverization in the present invention is preferably 20 g / cm 2 or more at the lower part, and a load may be applied by covering the upper part of the water absorbent resin.
Alternatively, the lower portion may be pressurized by its own weight by stacking the water-absorbent resin vertically high. When pressurized by its own weight, if it is piled up 50 cm or more, preferably 100 cm or more in the vertical direction, the bulk specific gravity of the water-absorbent resin powder (for example, 0.6 g / c
According to c), the surface pressure can be adjusted.
【0082】また、粉砕の際には適宜、前述の混合機な
いし加熱処理機において加重をかけた上、吸水性樹脂同
士を高速回転させることが好ましい。また、下記式によ
って定義される吸水性樹脂の粉砕指数が1000以上、
好ましくは2000〜100000、さらに好ましくは
3000〜50000で回転すればよい。 (粉砕指数)=(吸水性樹脂粉末への面圧力A)×(回
転数B)×(攪拌時間C) A:混合機の下部で吸水性樹脂粉末にかかる圧力(g/
cm2 )であり、好ましくは5以上、さらに好ましくは
20〜500である。Further, at the time of pulverization, it is preferable that the water-absorbing resin is rotated at a high speed after appropriately applying a weight in the above-mentioned mixer or heat treatment machine. Further, the pulverization index of the water-absorbent resin defined by the following formula is 1000 or more,
It is preferable to rotate at preferably 2000 to 100,000, more preferably 3000 to 50000. (Pulverization index) = (Area pressure on water-absorbent resin powder) × (Rotation speed B) × (Stirring time C) A: Pressure (g /
cm 2 ), preferably 5 or more, more preferably 20 to 500.
【0083】B:混合機の秒当たりの回転数(rpm)
であり、好ましくは2以上、さらに好ましくは8〜20
00である。 C:混合機中の吸水性樹脂粉末の滞留時間(minut
es)であり、好ましくは10以上、さらに好ましくは
15〜100である。 本発明においては、表面架橋時の吸水性樹脂粉末の粉砕
によって、粒子の少なくとも一部を粉砕するが、その
際、該粉末の粉砕によって、150μm以下の微粒子の
発生が10重量%以下であることが好ましい。B: Number of revolutions per second of the mixer (rpm)
, Preferably 2 or more, more preferably 8 to 20
00. C: residence time of the water-absorbent resin powder in the mixer (minut
es), preferably 10 or more, more preferably 15 to 100. In the present invention, at least a part of the particles is pulverized by pulverizing the water-absorbent resin powder at the time of surface cross-linking. Is preferred.
【0084】従来、150μm以下の微粒子が吸水性樹
脂の表面架橋に好ましくないない事実は知られていた
が、微粉を減らすと吸水速度が低下するという問題も有
していた。それに対して、本発明では表面架橋前には1
50μm以下の微粉を少なく、具体的には10重量%以
下にして均一な表面架橋を行うと共に、表面架橋時に微
粉を発生増加させることで、吸水速度の問題を解決し
た。微粉の発生量は、物性面から、好ましくは0.5〜
6重量%、さらは1〜5重量%の範囲である。また、粉
砕後に得られた吸水剤の微粉量も10重量%以下である
ことが好ましい。Conventionally, it has been known that fine particles having a size of 150 μm or less are not preferable for the surface crosslinking of the water-absorbing resin. However, there is also a problem that reducing the amount of the fine powder lowers the water absorption rate. On the other hand, in the present invention, 1 is required before surface crosslinking.
The problem of the water absorption rate was solved by reducing the amount of fine powder of 50 μm or less, specifically, to 10% by weight or less to perform uniform surface cross-linking and increasing the generation of fine powder during surface cross-linking. The amount of generated fine powder is preferably 0.5 to
6% by weight, more preferably 1-5% by weight. Further, the amount of fine powder of the water-absorbing agent obtained after the pulverization is preferably 10% by weight or less.
【0085】微粉発生量が大きすぎる場合、加圧下吸収
倍率が低下し、また、少なすぎる場合、吸水速度の低下
が見られる。なお、表面架橋前の微粉を減らすために、
好ましい手法は、表面架橋される吸水性樹脂粉末とし
て、前記した(b)一定粒度の粗い粒子、(c)造粒粉
末を用いることが好ましい。(b)の場合、粉砕に伴う
微粉の発生量が少なく、また、(c)の場合、微粉の造
粒が行なえる。When the amount of generated fine powder is too large, the absorption capacity under pressure decreases, and when it is too small, the water absorption rate decreases. In order to reduce fine powder before surface crosslinking,
As a preferable method, it is preferable to use the above-mentioned (b) coarse particles having a certain particle size and (c) a granulated powder as the water-absorbing resin powder to be surface-crosslinked. In the case of (b), the generation amount of the fine powder due to the pulverization is small, and in the case of (c), the fine powder can be granulated.
【0086】また、本発明では、上記の様に表面架橋時
における該粉末の粉砕によって、150μm以下の微粒
子の発生を10重量%以下に抑えるが、その際に、吸水
性樹脂のBET比表面積が増加する。表面架橋による該
粉末の粉砕によって、BET比表面積を1.05〜10
倍、さらには、1.05〜2倍に増加させる。表面積の
増加率が小さすぎる場合、吸水速度の向上に不利であ
り、また、増加が大きすぎる場合、加圧下吸収倍率に不
利である。かかる表面積の増加は、粉砕されるまでの一
定以上の機械的ストレスを与えることを必要とするが、
表面架橋前の吸水性樹脂粉末が嵩比重0.6〜0.1
(g/cc)の樹脂であり、また、表面架橋前の吸水性
樹脂粉末が多孔質であることでより達成しやすい。な
お、比表面積は表面架橋剤でコーティングされた吸水性
樹脂粉末について、その反応前と反応後とでBET比表
面積を比較すれば求めることができる。In the present invention, the generation of fine particles having a particle size of 150 μm or less is suppressed to 10% by weight or less by pulverization of the powder at the time of surface crosslinking as described above. To increase. By pulverizing the powder by surface crosslinking, the BET specific surface area becomes 1.05 to 10
Fold, and further, 1.05 to 2 times. If the rate of increase of the surface area is too small, it is disadvantageous for improving the water absorption rate, and if it is too large, it is disadvantageous for the absorption capacity under pressure. Such an increase in surface area requires applying a certain level of mechanical stress before grinding.
The water-absorbent resin powder before surface crosslinking has a bulk specific gravity of 0.6 to 0.1
(G / cc) resin, and is easier to achieve because the water-absorbent resin powder before surface crosslinking is porous. The specific surface area can be determined by comparing the BET specific surface area of the water-absorbent resin powder coated with the surface crosslinking agent before and after the reaction.
【0087】また、さらに本発明の粉砕を最も簡便に定
義する方法として、重量平均粒子径の減少がある。重量
平均粒子径は、表面架橋前の吸水性樹脂粉末と表面架橋
後の吸水性樹脂粉末について、篩分級を行なうことで比
較できる。従来、吸水性樹脂の表面架橋では平均粒子径
が増加することが知られていたが、本発明では逆に表面
架橋によってその重量平均粒子径を減少させる。本発明
における重量平均粒子径の減少は好ましくは1〜50
%、さらに好ましくは2〜20%、さらにより好ましく
は3〜15%、最も好ましくは4〜10%の幅である。
重量平均粒子径の減少が大きすぎる場合、加圧下吸収倍
率が向上しないし、小さすぎる場合、吸水速度や耐衝撃
性が向上しない。さらには表面架橋時の粉砕によって得
られた吸水剤の重量平均粒子径が100〜600μm、
さらに好ましくは300〜600μm、特に好ましくは
400〜600μmの範囲となるように適宜調製すれば
よい。Further, the simplest method of defining pulverization of the present invention is to reduce the weight average particle diameter. The weight average particle diameter can be compared by performing sieve classification on the water-absorbing resin powder before surface crosslinking and the water-absorbing resin powder after surface crosslinking. Conventionally, it has been known that the average particle diameter increases in the surface cross-linking of the water-absorbent resin. However, in the present invention, the weight average particle diameter is reduced by the surface cross-linking. The reduction of the weight average particle diameter in the present invention is preferably 1 to 50.
%, More preferably from 2 to 20%, even more preferably from 3 to 15%, most preferably from 4 to 10%.
If the decrease in the weight average particle size is too large, the absorption capacity under pressure will not be improved, and if it is too small, the water absorption rate and impact resistance will not be improved. Furthermore, the weight average particle diameter of the water absorbing agent obtained by pulverization at the time of surface crosslinking is 100 to 600 μm,
More preferably, it may be appropriately adjusted so as to be in the range of 300 to 600 μm, particularly preferably 400 to 600 μm.
【0088】本発明では、こうして表面架橋と同時に粉
砕するが、予め粒度を制御しているため、特に分級は行
わない。また、本発明の表面架橋方法では、好ましく
は、吸水性樹脂粉末の粉砕と同時に造粒をも行うことが
好ましい。造粒を行うには、表面架橋剤組成を適宜調
整、例えば、水を所定量以上使用すると共に、全ての凝
集粒子が破壊されない様に、表面架橋時の粉砕条件や粉
砕装置を適宜調整すればよい。表面架橋時の粉砕を行な
った後に造粒することで、さらに吸水速度の向上や粒度
分布の最適化をも行える。In the present invention, pulverization is performed at the same time as surface crosslinking, but classification is not particularly performed because the particle size is controlled in advance. In the surface cross-linking method of the present invention, it is preferable that granulation is performed simultaneously with pulverization of the water-absorbent resin powder. In order to perform granulation, the surface cross-linking agent composition is appropriately adjusted, for example, while using a predetermined amount or more of water, so that all agglomerated particles are not destroyed, by appropriately adjusting the pulverizing conditions and the pulverizing device at the time of surface cross-linking. Good. Granulation after pulverization at the time of surface cross-linking can further improve the water absorption rate and optimize the particle size distribution.
【0089】本発明における水の使用量は、加圧下吸収
倍率の点から、さらに、吸水性樹脂粉末の粉砕効率およ
び造粒効率の点から、吸水性樹脂粉末100重量部に対
して0.1〜30重量部、好ましくは0.5〜10重量
部の範囲である。水の量が多すぎる場合、粉砕が困難で
あり、少なすぎる場合は造粒が困難である。また、効率
的な造粒のため、本発明では表面架橋剤として多価アル
コールを必須に用いることが好ましい。The amount of water used in the present invention may be 0.1 to 100 parts by weight of the water-absorbent resin powder in terms of the absorption capacity under pressure and the efficiency of pulverization and granulation of the water-absorbent resin powder. The range is from 30 to 30 parts by weight, preferably from 0.5 to 10 parts by weight. If the amount of water is too large, pulverization is difficult, and if it is too small, granulation is difficult. In addition, for efficient granulation, in the present invention, it is preferable to use a polyhydric alcohol as a surface crosslinking agent.
【0090】なお、本発明では、吸水性樹脂粉末を粉砕
しながら同時に表面架橋することを特徴とし、さらに好
ましくは同時に造粒をも行うが、これら粉砕や造粒は、
表面架橋前後での粒度分布の変化,比表面積の変化や、
吸水性樹脂の電子顕微鏡写真(30〜50倍程度の拡
大)で確認できる。また、造粒は電子顕微鏡写真以外に
も、造粒のバイダーである表面架橋剤およびその溶液を
用いずに、ブランクとして吸水性樹脂粉末を混合機で粉
砕して、その粒度を比較すれば造粒率が求められる。粒
度分布から求められる造粒率は好ましくは1%以上、1
〜10重量%である。The present invention is characterized in that the water-absorbent resin powder is simultaneously surface-crosslinked while being pulverized, more preferably simultaneously with the granulation.
Changes in particle size distribution before and after surface crosslinking, changes in specific surface area,
It can be confirmed from an electron micrograph (magnification of about 30 to 50 times) of the water absorbent resin. In addition to granulation, other than electron micrographs, a water-absorbent resin powder as a blank is pulverized with a mixer without using a surface cross-linking agent as a granulation binder and a solution thereof, and the particle size is compared. The grain ratio is required. The granulation rate determined from the particle size distribution is preferably 1% or more,
-10% by weight.
【0091】上記して得られた本発明の吸水性樹脂に、
さらに、必要に応じて、消臭剤、香料、各種の無機粉
末、発泡剤、顔料、染料、親水性短繊維、可塑剤、粘着
剤、界面活性剤、肥料、酸化剤、還元剤、水、塩類等を
添加し、これにより、吸水性樹脂に種々の機能を付与し
てもよい。The water-absorbent resin of the present invention obtained as described above includes
Furthermore, if necessary, deodorants, fragrances, various inorganic powders, foaming agents, pigments, dyes, hydrophilic short fibers, plasticizers, adhesives, surfactants, fertilizers, oxidizing agents, reducing agents, water, Various functions may be imparted to the water-absorbent resin by adding salts or the like.
【0092】[0092]
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例により更
に詳しく説明するが、本発明の範囲がこれらの例により
限定されるものではない。なお、吸水性樹脂の諸物性
は、以下の方法により測定した。 (1)無荷重下での吸水性樹脂の吸水量 吸水性樹脂0.2gをティーバッグ式袋(6cm×6c
m)に均一に入れ、開口部をヒートシールした後、0.
9重量%塩化ナトリウム水溶液(生理食塩水)中に浸漬
した。60分後にティーバック式袋を引き上げ、遠心分
離機を用いて250Gで3分間水切りを行った後、該袋
の重量W1(g)を測定した。また、同様の操作を吸水
性樹脂を用いないで行い、その時の重量W0(g)を測
定した。そして、これら重量W1、W0から、次式aに
従って無荷重下での吸水量(g/g)を算出した。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the scope of the present invention is not limited to these Examples. In addition, the various physical properties of the water-absorbent resin were measured by the following methods. (1) Water absorption of water-absorbing resin under no load 0.2 g of water-absorbing resin is added to a tea bag type bag (6 cm × 6 c
m), heat-sealing the opening,
It was immersed in a 9% by weight aqueous solution of sodium chloride (physiological saline). After 60 minutes, the tea bag bag was pulled out and drained at 250 G for 3 minutes using a centrifuge, and then the weight W1 (g) of the bag was measured. The same operation was performed without using a water-absorbing resin, and the weight W0 (g) at that time was measured. Then, from these weights W1 and W0, the water absorption under no load (g / g) was calculated according to the following equation a.
【0093】式a; 吸水量(g/g)=(W1−W
0)/吸水性樹脂の重量(g) (2)吸水性樹脂の吸水速度 内径50mm、高さ70mmの有底円筒状のポリプロピ
レン製カップに、吸水性樹脂1.0gを入れた。次に該
カップに生理食塩水28gを注いだ。そして、生理食塩
水を注いだ時点から、該生理食塩水が吸水性樹脂に全て
吸収されて見えなくなる状態までの時間を測定した。該
測定を3回繰り返し、これらの平均値を吸水速度(秒)
とした。Formula a; Water absorption (g / g) = (W1-W)
0) / Weight of water-absorbent resin (g) (2) Water-absorbing speed of water-absorbent resin 1.0 g of the water-absorbent resin was put into a bottomed cylindrical polypropylene cup having an inner diameter of 50 mm and a height of 70 mm. Next, 28 g of physiological saline was poured into the cup. Then, the time from when the physiological saline was poured to when the physiological saline was completely absorbed by the water-absorbent resin and disappeared was measured. The measurement is repeated three times, and the average value is determined by the water absorption rate (second).
And
【0094】(3)吸水性樹脂の固形分(含水量) 吸水性樹脂を1.000gについて、アルミカップ(内
径53mm*高さ23mm)に入れ、180℃の無風オ
ーブンで3時間乾燥し、その乾燥減量より吸水性樹脂の
含水量/固形分量(重量%)を実測し算出した。 (4)吸水性樹脂の平均粒子径および粒度分布 平均粒子径はJIS標準篩(850μm、600μm、
300μm、150μm、106μm)を用いて吸水性
樹脂を篩分級した後、残留百分率Rを対数確率紙にプロ
ットし、R=50重量%に相当する粒径を平均粒子径と
した。なお、重量平均粒子径を求める場合、4つ以上の
篩を用いることが好ましく、必要により、710μm、
500μm、425μm、355μm、200μm、7
5μmなどの篩を用いればよい。(3) Solid Content (Water Content) of Water Absorbent Resin 1.000 g of the water absorbent resin was put into an aluminum cup (inner diameter 53 mm * height 23 mm), and dried in a windless oven at 180 ° C. for 3 hours. The water content / solid content (% by weight) of the water-absorbent resin was actually measured and calculated from the loss on drying. (4) Average particle size and particle size distribution of the water absorbent resin The average particle size is JIS standard sieve (850 μm, 600 μm,
(300 μm, 150 μm, 106 μm), the water absorbent resin was sieved and classified, and the residual percentage R was plotted on logarithmic probability paper, and the particle size corresponding to R = 50% by weight was defined as the average particle size. In addition, when calculating | requiring a weight average particle diameter, it is preferable to use four or more sieves, and as needed, 710 micrometers,
500 μm, 425 μm, 355 μm, 200 μm, 7
A sieve of 5 μm or the like may be used.
【0095】(5)吸水性樹脂の比表面積 吸水性樹脂の比表面積は、「B.E.T.一点法(Brun
auer-Emmett-Teller吸着法)」により求めた。測定装置
は「検体全自動比表面積測定装置4−ソーブUC」(湯
浅アイオニクス株式会社製)を使用した。まず、吸水性
樹脂(予めJIS標準篩により分取し、このものを試料
とした)を内容量約13cm3 のマイクロセル(TYP
E:QS−400)一杯に入れ、窒素ガス気流下に試料
入りマイクロセルを150℃に加熱し試料の脱気および
脱水を充分に行った。次いで、ヘリウムガスと0.1%
のクリプトンガスからなる混合ガス気流下に、試料入り
マイクロセルを−200℃に冷却し、混合ガスを試料に
平衡になるまで吸着せしめた。その後、試料入りマイク
ロセルの温度を室温まで戻し、混合ガスの試料からの脱
離を行い、クリプトン混合ガスの脱離量より吸水性樹脂
の比表面積を求めた。なお。試料入りマイクロセルの吸
着−脱離工程は3回行い、その平均量より吸水性樹脂の
比表面積 (m2 /g)を求めた。(5) Specific surface area of water-absorbent resin The specific surface area of the water-absorbent resin is determined by the BET one-point method (Brun
auer-Emmett-Teller adsorption method "). As the measuring device, "specimen fully automatic specific surface area measuring device 4-sorb UC" (manufactured by Yuasa Ionics Co., Ltd.) was used. First, a water-absorbent resin (previously sampled with a JIS standard sieve and used as a sample) was placed in a microcell (TYP
E: QS-400), and the sample-containing microcell was heated to 150 ° C. under a nitrogen gas stream to sufficiently deaerate and dehydrate the sample. Then, helium gas and 0.1%
The sample-containing microcell was cooled to −200 ° C. in a mixed gas stream composed of krypton gas, and the mixed gas was adsorbed to the sample until equilibrium was reached. Thereafter, the temperature of the microcell containing the sample was returned to room temperature, the mixed gas was desorbed from the sample, and the specific surface area of the water-absorbent resin was determined from the amount of desorbed krypton mixed gas. In addition. The adsorption / desorption step of the microcell containing the sample was performed three times, and the specific surface area (m 2 / g) of the water-absorbent resin was determined from the average amount.
【0096】(6)吸水性樹脂の加圧下吸収倍率 先ず、加圧下吸収倍率の測定に用いる測定装置につい
て、図1を参照しながら、以下に簡単に説明する。図1
に示すように、測定装置は、天秤1と、この天秤1上に
載置された所定容量の容器2と、外気吸入パイプ3と、
導管4と、ガラスフィルタ6と、このガラスフィルタ6
上に載置された測定部5とからなっている。上記の容器
2は、その頂部に開口部2aを、その側面部に開口部2
bをそれぞれ有しており、開口部2aに外気吸入パイプ
3が嵌入される一方、開口部2bに導管4が取り付けら
れている。また、容器2には、所定量の生理食塩水11
が入っている。外気吸入パイプ3の下端部は、0.9重
量%生理食塩水11中に没している。上記のガラスフィ
ルタ6は直径70mmに形成されている。そして、容器
2およびガラスフィルタ6は、導管4によって互いに連
通している。また、ガラスフィルタ6の上部は、外気吸
入パイプ3の下端に対して、ごく僅かに高い位置になる
ようにして固定されている。(6) Absorption Capacity Under Pressure of Water Absorbent Resin First, a measuring apparatus used for measuring the absorption capacity under pressure will be briefly described with reference to FIG. FIG.
As shown in (1), the measuring device comprises a balance 1, a container 2 having a predetermined capacity placed on the balance 1, an outside air suction pipe 3,
The conduit 4, the glass filter 6, and the glass filter 6
And a measuring unit 5 mounted thereon. The container 2 has an opening 2a at its top and an opening 2a at its side.
b, the outside air suction pipe 3 is fitted into the opening 2a, and the conduit 4 is attached to the opening 2b. The container 2 contains a predetermined amount of physiological saline 11.
Contains. The lower end of the outside air suction pipe 3 is immersed in a 0.9% by weight saline solution 11. The above glass filter 6 is formed to have a diameter of 70 mm. The container 2 and the glass filter 6 are in communication with each other by the conduit 4. The upper part of the glass filter 6 is fixed at a position slightly higher than the lower end of the outside air suction pipe 3.
【0097】上記の測定部5は、濾紙7と、支持円筒8
と、この支持円筒8の底部に貼着された金網9と、重り
10とを有している。そして、測定部5は、ガラスフィ
ルタ6上に、濾紙7、支持円筒8(つまり、金網9)が
この順に載置されると共に、支持円筒8内部、即ち、金
網9上に重り10が載置されてなっている。支持円筒8
は、内径60mm形成されている。金網9は、ステンレ
スからなり、JIS400メッシュ(目の大きさ38μ
m)に形成されている。そして、金網9上に所定量の吸
水性樹脂が均一に撒布されるようになっている。重り1
0は、金網9、即ち、吸水性樹脂に対して50g/cm
2 の荷重を均一に加えることができるように、その重量
が調整されている。The measuring section 5 includes a filter paper 7 and a support cylinder 8.
And a wire mesh 9 attached to the bottom of the support cylinder 8, and a weight 10. Then, the measuring unit 5 places the filter paper 7 and the support cylinder 8 (that is, the wire mesh 9) on the glass filter 6 in this order, and places the weight 10 inside the support cylinder 8, that is, on the wire mesh 9. It has been. Support cylinder 8
Has an inner diameter of 60 mm. The wire mesh 9 is made of stainless steel and has a JIS400 mesh (mesh size 38 μm).
m). Then, a predetermined amount of the water-absorbing resin is evenly spread on the wire mesh 9. Weight 1
0 is 50 g / cm with respect to the wire net 9, that is, the water-absorbent resin.
The weight is adjusted so that the load of No. 2 can be applied uniformly.
【0098】上記構成の測定装置を用いて加圧下の吸水
倍率を測定した。測定方法について以下に説明する。先
ず、容器2に所定量の生理食塩水11を入れる、容器2
に外気吸入パイプ3を嵌入する、等の所定の準備動作を
行った。次に、ガラスフィルタ6上に濾紙7を載置し
た。一方、これら載置動作に並行して、支持円筒内部、
即ち、金網9上に吸水性樹脂0.9gを均一に撒布、こ
の吸水性樹脂上に重り10を載置した。次いで、濾紙7
上に、金網9、つまり、吸水性樹脂および重り10を載
置した上記支持円筒8を載置した。そして、濾紙7上に
支持円筒8を載置した時点から、60分間にわたって吸
水性樹脂が吸収した生理食塩水11の重量W2 (g)
を、天秤1を用いて測定した。そして、上記の重量W2
から、次式bに従って、吸収開始から60分後の加圧下
の吸水倍率(g/g)を算出し、加圧下(50g/cm
2 )の吸水倍率(g/g)の吸水倍率(g/g)とし
た。The water absorption capacity under pressure was measured using the measuring apparatus having the above-mentioned structure. The measuring method will be described below. First, a predetermined amount of physiological saline 11 is put in the container 2.
A predetermined preparation operation, such as fitting the outside air suction pipe 3 into the pipe, was performed. Next, the filter paper 7 was placed on the glass filter 6. On the other hand, in parallel with these placing operations,
That is, 0.9 g of the water-absorbent resin was uniformly spread on the wire netting 9, and the weight 10 was placed on the water-absorbent resin. Then, filter paper 7
The support cylinder 8 on which the wire netting 9, that is, the water-absorbent resin and the weight 10 was placed, was placed on top. The weight W2 (g) of the physiological saline 11 absorbed by the water-absorbing resin for 60 minutes after the support cylinder 8 is placed on the filter paper 7.
Was measured using the balance 1. And the above weight W2
According to the following formula b, the water absorption capacity (g / g) under pressure 60 minutes after the start of absorption is calculated, and the water absorption capacity under pressure (50 g / cm) is calculated.
2 ) The water absorption capacity (g / g) of the water absorption capacity (g / g).
【0099】式b;加圧下の吸水倍率(g/g)=重量
W2(g) /吸水性樹脂の重量(g) (7)吸水性樹脂の水可溶分量 吸水性樹脂0.5gを1000mlの脱イオン水中に分
散させ、16時間攪拌した後、膨潤ゲルを濾紙で濾過し
た。そして、得られた濾液中の水溶性高分子、すなわ
ち、吸水性樹脂から溶出した水可溶分(重量%,対吸水
性樹脂)をコロイド滴定により滴定して求めた。Formula b; water absorption capacity under pressure (g / g) = weight W2 (g) / weight of water-absorbent resin (g) (7) Water-soluble content of water-absorbent resin After being dispersed in deionized water and stirred for 16 hours, the swollen gel was filtered with filter paper. Then, the water-soluble polymer in the obtained filtrate, that is, the water-soluble component (% by weight, relative to the water-absorbent resin) eluted from the water-absorbent resin was determined by titration by colloid titration.
【0100】(8)吸水性樹脂の嵩比重 見掛密度測定器(JIS K3362 6.2に準ず
る)を安定な台に水平に置き、吸水性樹脂100.0g
を見掛密度測定器の上部ロートに入れ、重量(g)が既
知の内容積100ccアクリル樹脂製カップ(JIS
K3362 6.2に準ずる)に自由落下させる。落下
させた吸水性樹脂の内、カップから盛り上がった部分は
ガラス棒で静かにすり落とした後、カップの重量(g)
を0. 01g単位で測定することで、100ccあたり
の吸水性樹脂の重量(g)を求め、これをカップの容量
(100cc)で除することで嵩比重(g/cc)とし
た。 (製造例1)アクリル酸305g、37重量%アクリル
酸ナトリウム水溶液3229.5g、内部架橋剤として
のポリエチレングリコール(n=8)ジアクリレート1
2.4g、界面ポリオキシエチレンソルビタンモノステ
アレート(商品名:レオドールTW−S120、花王株
式会社製)0.15g、純水1331.1g及び10重
量%過硫酸ナトリウム水溶液20.3gを混合し単量体
水溶液を調製した。この単量体水溶液と窒素とを株式会
社愛工舎製ホイップオートZを用いて流体混合し、単量
体水溶液中に窒素ガスの気泡を分散せしめ、気泡の分散
した状態で単量体水溶液の調整を行った。具体的には、
図2に示すアスピレーター12’を用い、図3に示すよ
うに、アスピレーター12’を用いてこの単量体水溶液
10を毎分1kgでノズル側から供給し、側管より窒素
ガス11を毎分2Lで供給して両者を流体混合し、さら
に凹凸(突起)9’を有する混合域8’を通過させ重合
槽16’に導いた。混合域8’を通過した単量体水溶液
10’は窒素の気泡が分散し体積が1.5倍に増加して
いた。この気泡含有単量体水溶液13に2重量%亜硫酸
水溶液101.6gを加え、直ちに重合を開始せしめ
た。引き続き、気泡が分散した状態で温度25〜95℃
で1時間静置重合を行った。重合後、多量に気泡を含む
スポンジ状含水ゲル状重合体を10〜30mmの角状に
裁断し、ついで160℃の熱風乾燥機中2時間乾燥し
た。乾燥物を粉砕機で粉砕し、開口が850μmの篩通
過物を分取して、平均粒子径310μmの多孔質の吸水
性樹脂粉末(1)を得た。発泡重合で得られた吸水性樹
脂粉末(1)の吸水量は41.8(g/g)、水可溶性
量は8重量%、固形分は95.4重量%、嵩比重は0.
4g/ccであった。(8) Bulk specific gravity of water-absorbent resin An apparent density measuring device (according to JIS K3362 6.2) was placed horizontally on a stable table, and 100.0 g of water-absorbent resin was placed.
Into an upper funnel of an apparent density measuring instrument, and a 100 cc acrylic resin cup (JIS) having a known weight (g).
Free fall according to K3362 6.2). The portion of the water-absorbent resin that has fallen and rises from the cup is gently ground with a glass rod, and then the weight of the cup (g)
Was measured in 0.01 g units to determine the weight (g) of the water-absorbent resin per 100 cc, and this was divided by the capacity of the cup (100 cc) to obtain the bulk specific gravity (g / cc). (Production Example 1) 305 g of acrylic acid, 3229.5 g of a 37% by weight aqueous solution of sodium acrylate, polyethylene glycol (n = 8) diacrylate 1 as an internal crosslinking agent
2.4 g, 0.15 g of interfacial polyoxyethylene sorbitan monostearate (trade name: Reodol TW-S120, manufactured by Kao Corporation), 1331.1 g of pure water, and 20.3 g of a 10% by weight aqueous sodium persulfate solution were mixed and mixed. An aqueous monomer solution was prepared. This monomer aqueous solution and nitrogen are fluid-mixed using Whip Auto Z manufactured by Aikosha Co., Ltd., and bubbles of nitrogen gas are dispersed in the monomer aqueous solution. Was done. In particular,
Using an aspirator 12 'shown in FIG. 2, the monomer aqueous solution 10 is supplied at a rate of 1 kg / min from the nozzle side using an aspirator 12' as shown in FIG. And the two were fluid-mixed, and further passed through a mixing zone 8 'having irregularities (projections) 9' and led to a polymerization tank 16 '. In the monomer aqueous solution 10 'passed through the mixing zone 8', nitrogen bubbles were dispersed and the volume increased 1.5 times. 101.6 g of a 2% by weight aqueous sulfurous acid solution was added to the bubble-containing monomer aqueous solution 13, and polymerization was immediately started. Subsequently, the temperature is 25 to 95 ° C. with the air bubbles dispersed.
For 1 hour. After the polymerization, the sponge-like hydrogel polymer containing a large amount of air bubbles was cut into squares of 10 to 30 mm, and then dried in a hot air drier at 160 ° C for 2 hours. The dried product was pulverized with a pulverizer, and the material passed through a sieve having an opening of 850 μm was fractionated to obtain a porous water-absorbent resin powder (1) having an average particle diameter of 310 μm. The water-absorbing resin powder (1) obtained by foaming polymerization has a water absorption of 41.8 (g / g), a water-soluble amount of 8% by weight, a solid content of 95.4% by weight, and a bulk specific gravity of 0.
It was 4 g / cc.
【0101】(製造例2)75モル%が中和された濃度
33重量%の部分中和アクリル酸ナトリウム水溶液60
00gに、内部架橋剤としてのポリエチレングリコール
(n=8)ジアクリレート0.03モル%(対単量体)
を溶解させた単量体水溶液を調製した後、単量体水溶液
中に窒素を吹き込み、溶液中の溶存酸素を除去した。次
いで、内容積10リッターの双腕型ニーダーに単量体水
溶液を注ぎ、窒素気流下で攪拌下しながら、過硫酸ナト
リウム0.14g/モル(対単量体)およびL−アスコ
ルビン酸0.005g/モル(対単量体)を水溶液とし
て添加して、生成した重合ゲルを粉砕しながら攪拌重合
を行った。1時間後、ニーダーにより約1mmの未発泡
の含水ゲル状重合体を取り出し、次いで160℃の熱風
乾燥機中1時間乾燥した。乾燥物を粉砕機で粉砕し、開
口が850μmの篩通過物を分取して平均粒子径400
μmの吸水性樹脂粉末(2)を得た。吸水性樹脂粉末
(2)は未発泡・非多孔質であり、その吸水量は50.
0(g/g)、水可溶量は20.0重量%、固形分は9
4重量%、嵩比重は0.66g/ccであった。(Production Example 2) A partially neutralized sodium acrylate aqueous solution 60 having a concentration of 33% by weight in which 75 mol% was neutralized
In 0.0 g, 0.03 mol% of polyethylene glycol (n = 8) diacrylate as an internal crosslinking agent (based on monomer)
After preparing a monomer aqueous solution in which was dissolved, nitrogen was blown into the monomer aqueous solution to remove dissolved oxygen in the solution. Next, the aqueous monomer solution was poured into a double-arm kneader having an internal volume of 10 liters, and while stirring under a nitrogen stream, 0.14 g / mol of sodium persulfate (based on the monomer) and 0.005 g of L-ascorbic acid were added. / Mol (relative to the monomer) as an aqueous solution, and stirred polymerization was carried out while pulverizing the produced polymer gel. After 1 hour, an unfoamed hydrogel polymer of about 1 mm was taken out by a kneader and then dried in a hot air drier at 160 ° C. for 1 hour. The dried product is pulverized by a pulverizer, and the material having passed through a sieve having an opening of 850 μm is fractionated to have an average particle diameter of 400 μm.
A μm water-absorbent resin powder (2) was obtained. The water-absorbent resin powder (2) is unfoamed and non-porous, and has a water absorption of 50.
0 (g / g), water solubility 20.0% by weight, solid content 9
4% by weight and bulk specific gravity was 0.66 g / cc.
【0102】(実施例1)製造例1で得られた吸水性樹
脂粉末(1)をJIS標準篩850〜600μmで分級
した後、分級物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0.09重量部/プロピレン
グリコール3重量部/水9重量部/イソプロピルアルコ
ール6重量部からなる架橋剤溶液18.09重量部を混
合した。こうして得られた混合物のBET比表面積は
0.0275m2 /gであった。次いで、攪拌翼の形状
(角型)とクリアランス(約0.1〜10mm)によっ
て粉砕機能を備えたモルタル型混合器に該混合物を添加
し、粉砕助材としてのパチンコ玉(ボールミル)ととも
に、粉砕効能な高速攪拌(自転運動285rpm/惑星
運動125rpm)しながら、210℃で35分間加熱
処理を行った。Example 1 After classifying the water-absorbent resin powder (1) obtained in Production Example 1 with a JIS standard sieve of 850 to 600 μm, ethylene glycol diglycidyl ether was added to 100 parts by weight of the classified material. 18.09 parts by weight of a crosslinking agent solution consisting of 09 parts by weight / 3 parts by weight of propylene glycol / 9 parts by weight of water / 6 parts by weight of isopropyl alcohol were mixed. The BET specific surface area of the mixture thus obtained was 0.0275 m 2 / g. Next, the mixture is added to a mortar type mixer having a pulverizing function according to the shape (square type) and clearance (about 0.1 to 10 mm) of the stirring blade, and pulverized together with a pachinko ball (ball mill) as a pulverizing aid. A heat treatment was performed at 210 ° C. for 35 minutes with effective high-speed stirring (rotational motion: 285 rpm / planetary motion: 125 rpm).
【0103】こうして得られた吸水剤(1)は、表面架
橋時の粉砕によって、比表面積が0.0302m2 /g
(表面架橋前の1.10倍)に増加し、且つ150μm
以下の微粉が1重量%発生増加し、また、吸水剤(1)
の電子顕微鏡写真では粉末の造粒及び粉砕が確認され
た。吸水剤(1)の吸水倍率は34.0(g/g),加
圧下吸収倍率は16.3(g/g),吸水速度は44秒
であった。また、重量平均粒子径は700μmが660
μmに減少していた。The water absorbing agent (1) thus obtained has a specific surface area of 0.0302 m 2 / g by pulverization at the time of surface crosslinking.
(1.10 times before surface cross-linking) and 150 μm
1% by weight of the following fine powder is generated and increased, and the water absorbing agent (1)
In the electron micrograph, granulation and pulverization of the powder were confirmed. The water absorption capacity of the water absorbing agent (1) was 34.0 (g / g), the absorption capacity under pressure was 16.3 (g / g), and the water absorption rate was 44 seconds. Further, the weight average particle diameter is 700 μm and 660.
μm.
【0104】(実施例2)実施例1において、粉砕機能
を備えたモルタル型混合器中での高速攪拌時間を50分
間に延長した。こうして得られた吸水剤(2)は表面架
橋時の粉砕によって、比表面積が0.0334m2 /g
(表面架橋前の1.21倍)にさらに増加し、且つ15
0μm以下の微粉が2重量%発生増加し、また、吸水剤
(2)の電子顕微鏡写真では粉末の造粒及び粉砕が確認
された。吸水剤(2)の吸水倍率は32.1(g/
g)、加圧下吸収倍率は19.3(g/g),吸水速度
は42秒で、吸水剤(1)より更に向上していた。ま
た、重量平均粒子径は640μmに減少していた。(Example 2) In Example 1, the time of high-speed stirring in a mortar type mixer having a pulverizing function was extended to 50 minutes. The water absorbing agent (2) thus obtained has a specific surface area of 0.0334 m 2 / g by pulverization at the time of surface crosslinking.
(1.21 times before surface cross-linking) and 15
Fine powder having a particle size of 0 μm or less was generated and increased by 2% by weight, and the electron micrograph of the water absorbing agent (2) confirmed that the powder was granulated and pulverized. The water absorption capacity of the water absorbing agent (2) is 32.1 (g /
g), the absorption capacity under pressure was 19.3 (g / g), and the water absorption rate was 42 seconds, which was even better than the water absorbing agent (1). Further, the weight average particle diameter was reduced to 640 μm.
【0105】(実施例3)製造例1で得られた吸水性樹
脂粉末(1)をJIS標準篩600〜300μmで分級
した後、分級物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0.09重量部/プロピレン
グリコール3重量部/水9重量部/イソプロピルアルコ
ール6重量部からなる架橋剤溶液18.09重量部を混
合した。こうして得られた混合物のBET比表面積は
0.0372m2 /gであった。次いで、攪拌翼の形状
(角型)とクリアランス(約0.1〜10mm)によっ
て粉砕機能を備えたモルタル型混合器に該混合物を添加
し、粉砕助材としてのパチンコ玉(ボールミル)ととも
に、粉砕効能な高速攪拌(自転運動285rpm/惑星
運動125rpm)しながら、210℃で45分間加熱
処理を行った。こうして得られた吸水剤(3)は、表面
架橋時の粉砕によって、0.0391m2 /g(表面架
橋前の1.05倍)に増加しており、且つ150μm以
下の微粉が1重量%発生増加し、また、吸水剤(3)の
電子顕微鏡写真では粉末の造粒及び粉砕が確認された。
吸水剤(3)の吸水倍率は28.5 (g/g),加圧
下吸収倍率は22.9(g/g),吸水速度は35秒で
あった。また、重量平均粒子径は450μmが410μ
mに減少していた。Example 3 After classifying the water-absorbent resin powder (1) obtained in Production Example 1 with a JIS standard sieve of 600 to 300 μm, ethylene glycol diglycidyl ether was added to 100 parts by weight of the classified product. 18.09 parts by weight of a crosslinking agent solution consisting of 09 parts by weight / 3 parts by weight of propylene glycol / 9 parts by weight of water / 6 parts by weight of isopropyl alcohol were mixed. The BET specific surface area of the mixture thus obtained was 0.0372 m 2 / g. Next, the mixture is added to a mortar type mixer having a pulverizing function according to the shape (square type) and clearance (about 0.1 to 10 mm) of the stirring blade, and pulverized together with a pachinko ball (ball mill) as a pulverizing aid. The heat treatment was performed at 210 ° C. for 45 minutes with effective high-speed stirring (rotational motion: 285 rpm / planetary motion: 125 rpm). The water-absorbing agent (3) thus obtained increased to 0.0391 m 2 / g (1.05 times that before surface cross-linking) by pulverization at the time of surface cross-linking, and 1% by weight of fine powder of 150 μm or less was generated. In addition, granulation and pulverization of the powder were confirmed in the electron micrograph of the water absorbing agent (3).
The water absorption capacity of the water absorbing agent (3) was 28.5 (g / g), the absorption capacity under pressure was 22.9 (g / g), and the water absorption rate was 35 seconds. In addition, the weight average particle diameter is 450 μm and 410 μm.
m.
【0106】(比較例1)実施例3において、架橋剤水
溶液18.09重量部を混合した混合物を加熱処理を粉
砕機能を備えたモルタル型混合器に代えて、静置オーブ
ン中の210℃で50分間加熱処理を行った。こうして
得られた比較吸水剤(1)の比表面積は、表面架橋時の
粉砕がなく且つ造粒されているため、0.0359m2
/g(表面架橋前の0.97倍)に減少しており、且つ
150μm以下の微粉も見られなかった。重量平均粒子
径は500μmに増加し、比較吸水剤(1)の吸水倍率
は28.9(g/g)、加圧下吸収倍率は20.7(g
/g),吸水速度は41秒であり、吸水剤(3)より大
きく劣っていた。(Comparative Example 1) In Example 3, the mixture obtained by mixing 18.09 parts by weight of the aqueous solution of the crosslinking agent was replaced with a mortar-type mixer having a pulverizing function by heat treatment at 210 ° C. in a standing oven. Heat treatment was performed for 50 minutes. The specific surface area of the comparative water-absorbing agent (1) thus obtained was 0.0359 m 2 because it was not pulverized during surface crosslinking and was granulated.
/ G (0.97 times before surface crosslinking), and no fine powder of 150 μm or less was observed. The weight average particle diameter increased to 500 μm, the water absorption capacity of the comparative water-absorbing agent (1) was 28.9 (g / g), and the absorption capacity under pressure was 20.7 (g).
/ G), the water absorption rate was 41 seconds, which was significantly inferior to the water absorbing agent (3).
【0107】(比較例2)製造例2で得られた吸水性樹
脂粉末(2)をJIS標準篩500〜300μmで分級
した後、分級物100重量部に対して、エチレングリコ
ールジグリシジルエーテル0.03重量部/プロピレン
グリコール1重量部/水3重量部/イソプロピルアルコ
ール2重量部からなる架橋剤水溶液6.03重量部を混
合した。こうして得られた混合物のBET比表面積は
0.0174m2 /gであった。次いで、通常のモルタ
ル型混合器に該混合物を添加し、低速攪拌しながら、2
10℃で45分間加熱処理を行った。こうして得られた
比較吸水剤(2)は、表面架橋時の粉砕がなく且つ造粒
されているため、重量平均粒子径は450μmに増加
し、0.0155m2 /g(表面架橋前の0.89倍)
に減少しており、且つ150μm以下の微粉も見られな
かった。比較吸水剤(2)の吸水倍率は39.3(g/
g)、加圧下吸収倍率は19.3(g/g),吸水速度
は165秒であった。Comparative Example 2 After classifying the water-absorbent resin powder (2) obtained in Production Example 2 with a JIS standard sieve of 500 to 300 μm, ethylene glycol diglycidyl ether was added to 100 parts by weight of the classified material. 6.03 parts by weight of a crosslinking agent aqueous solution consisting of 03 parts by weight / propylene glycol 1 part by weight / water 3 parts by weight / isopropyl alcohol 2 parts by weight was mixed. The BET specific surface area of the mixture thus obtained was 0.0174 m 2 / g. Next, the mixture was added to a normal mortar type mixer, and stirred at a low speed for 2 hours.
Heat treatment was performed at 10 ° C. for 45 minutes. Since the comparative water-absorbing agent (2) thus obtained is not pulverized at the time of surface cross-linking and is granulated, the weight average particle diameter increases to 450 μm, and 0.0155 m 2 / g (0.155 m 2 / g before surface cross-linking). 89 times)
And no fine powder of 150 μm or less was observed. The water absorption capacity of the comparative water absorbing agent (2) was 39.3 (g / g).
g), the absorption capacity under pressure was 19.3 (g / g), and the water absorption rate was 165 seconds.
【0108】(製造例3)71.3モル%の中和率を有
するアクリル酸ナトリウム塩の水溶液5500g(単量
体濃度39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を0.085モル%溶解させ窒
素ガスで30分脱気後、内容量10Lでシグマ型羽根を
2本有するジャケット付きステンレス製双腕型ニーダー
に蓋を付けた反応器に該水溶液を供給し、20℃の温度
に保ちながら反応系の窒素置換を続けた。次いで羽根を
回転させながら過硫酸ナトリウム3.5gとL−アスコ
ルビン酸0.0.08gをそれぞれ10重量%水溶液と
して添加したところ1分後に重合が開始し、20分後に
反応系はピーク温度に達した。その際生成した含水ゲル
重合体は約5mmのサイズに細分化されていた。その後
更に攪拌を続け重合を開始して60分後に含水ゲル重合
体を取り出した。Production Example 3 0.085 mol% of polyethylene glycol diacrylate as an internal crosslinking agent was added to 5500 g (monomer concentration: 39% by weight) of an aqueous solution of sodium acrylate having a neutralization ratio of 71.3 mol%. After dissolving and degassing with nitrogen gas for 30 minutes, the aqueous solution is supplied to a reactor having a content of 10 L and a lid attached to a stainless steel double-armed kneader having two sigma-type blades and keeping the temperature at 20 ° C. The reaction system was continuously purged with nitrogen. Then, while rotating the blade, 3.5 g of sodium persulfate and 0.008 g of L-ascorbic acid were added as 10% by weight aqueous solutions, respectively. When 1 minute, the polymerization started, and after 20 minutes, the reaction system reached the peak temperature. did. The hydrogel polymer produced at that time was subdivided into a size of about 5 mm. Thereafter, stirring was further continued to start the polymerization, and after 60 minutes, the hydrogel polymer was taken out.
【0109】得られた含水ゲル重合体の細粒化物を目開
き300μm(50メッシュ)の金網上に広げ、170
℃で70分間熱風乾燥した。乾燥物を卓上両用型粉砕機
FDS型(株式会社みやこ物産製)で粉砕し、更に85
0μmメッシュで分級して、固形分96重量%の不定形
破砕状の架橋ポリアクリル酸塩粒子(B)を得た。次い
で、この破砕状架橋ポリアクリル酸塩粒子(B)を目開
き850μmおよび150μmのふるいを用いて分級
し、実質850〜150μmの粉末(B1)および15
0μm未満の微粉末(B2)を得た。The obtained finely divided hydrogel polymer was spread on a metal mesh having a mesh size of 300 μm (50 mesh), and
It dried with hot air at 70 degreeC for 70 minutes. The dried product is pulverized with a desktop dual-purpose pulverizer FDS type (manufactured by Miyako Bussan Co., Ltd.), and further 85
The particles were classified with a 0 μm mesh to obtain irregularly crushed crosslinked polyacrylate particles (B) having a solid content of 96% by weight. Next, the crushed crosslinked polyacrylate particles (B) were classified using sieves having openings of 850 μm and 150 μm, and powders (B1) and 15
A fine powder (B2) of less than 0 μm was obtained.
【0110】(製造例4)製造例3で得られた粒子径1
50μm未満の架橋ポリアクリル酸塩微粒子(B2)2
00gを西日本試験機製作所製5Lモルタルミキサー
(5L容器は70℃のバスで保温)に入れ、該モルタミ
キサーの攪拌羽根を60Hz/100Vで高速回転(自
転運動285rpm/惑星運動125rpm)させなが
ら、90℃に加熱した温水300gをロートより一気に
注入した。架橋ポリアクリル酸塩微粒子(B2)と水と
は10秒以内に混合され3分間モルタルミキサー中で高
速攪拌した。(Production Example 4) Particle size 1 obtained in Production Example 3
Crosslinked polyacrylate fine particles (B2) 2 of less than 50 μm
00 g was placed in a 5 L mortar mixer manufactured by West Japan Testing Machine Co., Ltd. (5 L containers were kept warm in a 70 ° C. bath). 300 g of warm water heated to ° C. was poured at once from the funnel. The crosslinked polyacrylate fine particles (B2) and water were mixed within 10 seconds and stirred at high speed in a mortar mixer for 3 minutes.
【0111】得られた含水ゲル状造粒物(粒子径約1−
3mm)を取り出し、目開き300μmの金網上に載
せ、熱風乾燥機において含水率が5重量%未満になるま
で乾燥させた。次いで、この乾燥造粒物を参考例1の卓
上両用型粉砕機で粉砕し、実質850μm未満、150
μm以上に分級する事で吸水倍率30g/gの架橋ポリ
アクリル酸塩微粒子の造粒粒子(E)を得た。The obtained hydrated gel-like granulated product (having a particle size of about 1-
3 mm) was taken out, placed on a metal mesh having a mesh size of 300 μm, and dried in a hot air drier until the water content became less than 5% by weight. Then, the dried granulated product was pulverized by the tabletop dual-purpose pulverizer of Reference Example 1, and substantially less than 850 μm, 150
By classifying the particles to not less than μm, granulated particles (E) of crosslinked polyacrylate fine particles having a water absorption capacity of 30 g / g were obtained.
【0112】次いで、架橋ポリアクリル酸塩微粒子の造
粒粒子(E)を8重量%、参考例6で得られた実質85
0〜150μmの1次粒子(B1)を92重量%、の比
率で均一になるまで混合し、固形分96重量%の粒子混
合物(F)を得た。得られた粒子混合物(F)の粒度分
布は、850〜600μmが32.1重量%、600〜
300μmが50.4重量%、300〜150重量%が
15.3重量%、150μm通過物が2.2重量%であ
り、重量平均粒子径は485μmであった。Next, 8% by weight of the granulated particles (E) of the crosslinked polyacrylic acid fine particles were added to substantially 85% obtained in Reference Example 6.
The primary particles (B1) of 0 to 150 μm were mixed at a ratio of 92% by weight until uniform, to obtain a particle mixture (F) having a solid content of 96% by weight. The particle size distribution of the obtained particle mixture (F) was such that 850 to 600 μm was 32.1% by weight,
300 μm was 50.4% by weight, 300 to 150% by weight was 15.3% by weight, 150 μm passed through was 2.2% by weight, and the weight average particle size was 485 μm.
【0113】(実施例4)製造例4で得られた1次粒子
との造粒粒子との粒子混合物(F)500gに対して、
1.4−ブタンジオール/プロピレングリコール/水/
イソプロパノール=0.32/0.50/2.73/
0.45(重量%/対吸水性樹脂粉末)からなる架橋剤
を混合し、粉砕機能を有する混合機中で、粉砕助材とし
てのパチンコ玉(28個/合計153g)と共に、オイ
ル温度210℃のバス中で30分、加熱攪拌することで
吸水剤(4)を得た。吸水剤(4)の吸水倍率は28g
/g、加圧下吸水倍率は25g/gであった。(Example 4) With respect to 500 g of the particle mixture (F) of the primary particles and the granulated particles obtained in Production Example 4,
1.4-butanediol / propylene glycol / water /
Isopropanol = 0.32 / 0.50 / 2.73 /
An oil temperature of 210 ° C. was mixed with a pachinko ball (28 pieces / 153 g in total) as a grinding aid in a mixer having a grinding function by mixing a crosslinking agent consisting of 0.45 (% by weight / water-absorbent resin powder). The mixture was heated and stirred in the bath for 30 minutes to obtain a water absorbing agent (4). The water absorption capacity of the water absorbing agent (4) is 28 g
/ G, the water absorption capacity under pressure was 25 g / g.
【0114】得られた吸水剤(4)の粒度分布は、85
0〜600μmが26.7重量%、600〜300μm
が53.9重量%、300〜150重量%が16.5重
量%、150μm通過物が2.9重量%(0.7重量%
増加)であり、重量平均粒子径は450μmであった。 (実施例5)実施例4において、架橋剤を1,4−ブタ
ンジオール0.82のみに変更して、同様の架橋剤水溶
液を添加して同様に架橋反応を行うことで、吸水剤
(5)を得た。得られた吸水剤(5)の物性や粒度は、
ほぼ実施例4と同程度(吸水倍率は28g/g、加圧下
吸水倍率は25g/g、平均粒子径450μm)であっ
たが、1,4−ブタンジオール単独では、加圧下通液性
(例えば、24.5gないし50g/cm2 )が約20
%低下していた。なお、加圧下通液性の測定法の一例は
欧州特許744435号にも例示されている。The particle size distribution of the obtained water absorbing agent (4) is 85
26.7% by weight of 0 to 600 μm, 600 to 300 μm
Is 53.9% by weight, 300 to 150% by weight is 16.5% by weight, and 150 μm pass-through is 2.9% by weight (0.7% by weight).
Increase), and the weight average particle diameter was 450 μm. (Example 5) In Example 4, the crosslinking agent was changed to only 1,4-butanediol 0.82, and a similar crosslinking agent aqueous solution was added to carry out a crosslinking reaction in the same manner. ) Got. Physical properties and particle size of the obtained water absorbing agent (5)
It was almost the same as in Example 4 (water absorption capacity: 28 g / g, water absorption capacity under pressure: 25 g / g, average particle diameter: 450 μm), but liquid permeability under pressure (for example, , 24.5 g to 50 g / cm 2 ) of about 20
% Had dropped. An example of a method for measuring liquid permeability under pressure is also exemplified in European Patent 744,435.
【0115】(実施例6)実施例4において、架橋剤を
混合後の吸水性樹脂を高さ約50cmに積層することで
下部の吸水性樹脂に約30g/cm2 の荷重をかけた。
次いで、180°Cで加熱しながら、全体を15rpm
で40分攪拌することで、粉砕指数18000にて粉砕
と同時に表面架橋を行った。得られた吸水剤(6)の物
性や粒度は、ほぼ実施例4と同程度(吸水倍率は28g
/g、加圧下吸水倍率は25g/g、平均粒子径450
μm)であった。また、加圧下通液性も実施例4と同じ
であった。(Example 6) In Example 4, the water absorbent resin mixed with the crosslinking agent was laminated to a height of about 50 cm to apply a load of about 30 g / cm 2 to the lower water absorbent resin.
Next, while heating at 180 ° C., the whole was rotated at 15 rpm.
, And the surface was cross-linked simultaneously with the pulverization at a pulverization index of 18000. The physical properties and particle size of the obtained water absorbing agent (6) were almost the same as those of Example 4 (water absorption capacity was 28 g).
/ G, water absorption under pressure 25 g / g, average particle diameter 450
μm). The liquid permeability under pressure was the same as in Example 4.
【0116】(実施例7)製造例1で得られた吸水性樹
脂粉末(1)について、さらに分級および調合すること
で、850〜600μmが29.6重量%、600〜3
00μmが51.7重量%、300〜150重量%が1
8.7重量%の重量平均粒子径470μmの吸水性樹脂
粉末(1´)を得た。得られた吸水性樹脂粉末(1´)
100重量部に対して、1.4−ブタンジオール/プロ
ピレングリコール/水/イソプロパノール=0.96/
1.50/8.19/1.35(重量%/対吸水性樹脂
粉末)からなる架橋剤を混合し、粉砕機能を有する混合
機中で、粉砕助材としてのパチンコ玉(28個/合計1
53g)と共に、オイル温度210℃のバス中で50
分、加熱攪拌することで吸水剤(7)を得た。吸水剤
(7)の吸水倍率は30g/g、加圧下吸水倍率は23
g/g、吸水速度は25秒であった。(Example 7) The water-absorbent resin powder (1) obtained in Production Example 1 was further classified and blended, whereby 850-600 μm was 29.6% by weight, 600-3
51.7% by weight of 00 μm, 1% by weight of 300 to 150%
8.7% by weight of a water-absorbent resin powder (1 ′) having a weight average particle size of 470 μm was obtained. The obtained water absorbent resin powder (1 ')
1.4-butanediol / propylene glycol / water / isopropanol = 0.96 / 100 parts by weight
A crosslinker consisting of 1.50 / 8.19 / 1.35 (% by weight / based on water-absorbent resin powder) was mixed and, in a mixer having a grinding function, pachinko balls (28 pieces / total) as grinding aids 1
53g) in a bath at an oil temperature of 210 ° C.
The resulting mixture was heated and stirred for 2 minutes to obtain a water absorbing agent (7). The water absorption capacity of the water absorbing agent (7) is 30 g / g, and the water absorption capacity under pressure is 23.
g / g, and the water absorption rate was 25 seconds.
【0117】また、その粒度分布は、850〜600μ
mが18.6重量%、600〜300μmが50.4重
量%、300〜150重量%が23.6重量%、150
μm通過物が7.4重量%であり、重量平均粒子径は4
00μmであった。The particle size distribution is 850-600 μm.
m is 18.6% by weight, 600 to 300 μm is 50.4% by weight, 300 to 150% by weight is 23.6% by weight, 150
7.4% by weight of a μm-penetrating substance, and a weight average particle diameter of 4%.
It was 00 μm.
【0118】[0118]
【発明の効果】本発明によれば、表面架橋剤混合前の吸
水性樹脂は粒径が大きく微粉が少ないため、表面架橋剤
の均一な混合が容易であるが、表面架橋時に粉砕するた
め、吸水速度も向上する。すなわち、本発明では表面架
橋剤を均一に混合した後の吸水性樹脂粉末をさらに粉砕
するため、高吸水速度で高い加圧下の吸水性樹脂を与え
ることができる。According to the present invention, the water-absorbing resin before mixing the surface cross-linking agent has a large particle size and a small amount of fine powder, so that it is easy to mix the surface cross-linking agent uniformly. The water absorption speed is also improved. That is, in the present invention, since the water-absorbing resin powder after the surface crosslinking agent is uniformly mixed is further pulverized, the water-absorbing resin under high pressure at a high water absorption rate can be provided.
【図1】本発明において使用した、加圧下吸収倍率の測
定装置である。FIG. 1 is an apparatus for measuring absorption capacity under pressure used in the present invention.
【図2】製造例1で用いた、アスピレーターの断面図で
ある。FIG. 2 is a cross-sectional view of an aspirator used in Production Example 1.
【図3】製造例1で用いた、隙間に凹凸を有する混合域
の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a mixed region having irregularities in a gap used in Production Example 1.
1 天秤 2 容器 3 外気吸入パイプ 4 導管 5 測定部 6 ガラスフィルタ 7 濾紙 8 支持円筒 9 金網 10 重り 11 生理食塩水 2a 開口部 2b 開口部 1’ ノズルより噴出する流体の入口 2’ もう一つの流体の入口 3’ ノズル 8’ 混合域 9’ 凹凸 10’ 単量体水溶液 11’ 気体 12’ アスピレーター 13’ 気泡含有単量体水溶液 14’ 単量体調製槽 15’ ポンプ 16’ 重合槽 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Balance 2 Container 3 External air suction pipe 4 Pipe 5 Measurement part 6 Glass filter 7 Filter paper 8 Support cylinder 9 Wire mesh 10 Weight 11 Physiological saline 2a Opening 2b Opening 1 'Inlet of fluid ejected from nozzle 2' Another fluid 3 'Nozzle 8' Mixing area 9 'Unevenness 10' Monomer aqueous solution 11 'Gas 12' Aspirator 13 'Bubble-containing monomer aqueous solution 14' Monomer preparation tank 15 'Pump 16' Polymerization tank
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 信幸 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の 1 株式会社日本触媒内 (72)発明者 樋富 一尚 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の 1 株式会社日本触媒内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Nobuyuki Harada 992, Nishioki, Okahama-ku, Abashi-ku, Himeji-shi, Hyogo Pref. Nippon Shokubai Co., Ltd.
Claims (9)
てその表面近傍を架橋する方法において、重量平均粒子
径が200〜1000μmの前記粉末を粉砕しながら同
時に表面架橋することを特徴とする、吸水性樹脂の表面
架橋方法。1. A method of adding a crosslinking agent to a dried water-absorbent resin powder to crosslink the vicinity of the surface thereof, wherein the powder having a weight average particle diameter of 200 to 1000 μm is simultaneously surface-crosslinked while being pulverized. A method for cross-linking the surface of a water-absorbent resin
によって、吸水性樹脂の重量平均粒子径が1〜50%減
少する、請求項1に記載の吸水性樹脂の表面架橋方法。2. The method for cross-linking a water-absorbent resin according to claim 1, wherein the weight-average particle size of the water-absorbent resin is reduced by 1 to 50% by crushing the water-absorbent resin powder at the time of surface cross-linking.
によって、吸水性樹脂中の150μm以下の微粒子の発
生が10重量%以下である、請求項1または2のいずれ
かに記載の吸水性樹脂の表面架橋方法。3. The water-absorbent resin according to claim 1, wherein the generation of fine particles having a size of 150 μm or less in the water-absorbent resin is 10% by weight or less by pulverization of the water-absorbent resin powder at the time of surface crosslinking. Surface cross-linking method.
によって、吸水性樹脂のBET比表面積が1.05〜1
0倍に増加する、請求項1から3までのいずれかに記載
の吸水性樹脂の表面架橋方法。4. A water absorbing resin having a BET specific surface area of 1.05 to 1 by pulverizing the water absorbing resin powder at the time of surface crosslinking.
The method for cross-linking the surface of a water-absorbent resin according to any one of claims 1 to 3, wherein the method increases the number by 0 times.
が、20g/cm2の荷重下またはボールミル存在下で
行われる、請求項1から4までのいずれかに記載の吸水
性樹脂の表面架橋方法。5. The surface cross-linking of the water-absorbent resin according to claim 1, wherein the pulverization of the water-absorbent resin powder at the time of the surface cross-linking is performed under a load of 20 g / cm 2 or in the presence of a ball mill. Method.
る、請求項5に記載の吸水性樹脂の表面架橋方法。6. The method according to claim 5, wherein the pulverization is performed at a pulverization index of 1000 or more.
項1から6までのいずれかに記載の吸水性樹脂の表面架
橋方法。7. The method according to claim 1, wherein the surface cross-linking agent contains a polyhydric alcohol.
て、必要により粉砕しながらその表面近傍を架橋する方
法において、該粉末は重量平均粒子径300〜600μ
mであり、生理食塩水に対する吸収倍率が35(g/
g)以下の低吸収能を示し、かつ、該粉末の25重量%
以上が600〜1000μmの粗粒であることを特徴と
する、吸水性樹脂の表面架橋方法。8. A method of adding a crosslinking agent to a dried water-absorbent resin powder and, if necessary, pulverizing the powder in the vicinity of its surface, wherein the powder has a weight average particle diameter of 300 to 600 μm.
m, and the absorbency against physiological saline is 35 (g / g).
g) exhibits the following low absorption capacity and 25% by weight of the powder
A method for cross-linking the surface of a water-absorbent resin, characterized in that the above are coarse particles of 600 to 1000 μm.
て表面近傍が架橋された、乾燥吸水性樹脂粉末。9. A dry water-absorbent resin powder, the surface of which has been crosslinked with a plurality of polyhydric alcohols having 3 to 8 carbon atoms.
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