JP7708768B2 - Method for producing water-absorbent resin particles - Google Patents
Method for producing water-absorbent resin particlesInfo
- Publication number
- JP7708768B2 JP7708768B2 JP2022540170A JP2022540170A JP7708768B2 JP 7708768 B2 JP7708768 B2 JP 7708768B2 JP 2022540170 A JP2022540170 A JP 2022540170A JP 2022540170 A JP2022540170 A JP 2022540170A JP 7708768 B2 JP7708768 B2 JP 7708768B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- moisture content
- drying
- mass
- less
- drying process
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
- B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/04—Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
- C08F220/06—Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/12—Powdering or granulating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
本発明は、吸水性樹脂粒子の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing water-absorbent resin particles.
吸水性樹脂粒子を構成する架橋重合体を合成する方法には、重合時に水を使用し、塊状の含水ゲルが得られる水溶液重合法等の重合方法がある(例えば、特許文献1)。塊状の含水ゲルは、重合時に用いた水分を多く含むため、乾燥される必要がある。Methods for synthesizing the crosslinked polymer that constitutes the water-absorbent resin particles include polymerization methods such as aqueous solution polymerization, which uses water during polymerization to obtain a lump-shaped hydrogel (see, for example, Patent Document 1). The lump-shaped hydrogel contains a large amount of water used during polymerization, and therefore needs to be dried.
例えば乾燥装置を用いて含水ゲルを乾燥させる際に、含水ゲルが乾燥装置の金属面に付着し、乾燥終了後にも剥離が困難なことがある。乾燥装置の金属面の剥離性を向上させるためにフッ素樹脂等の樹脂加工がなされた金属が用いられることがある。しかしながら、フッ素樹脂等の樹脂コーティングがなされた金属は、元の金属に比べて伝熱率が落ちる、耐熱性が低く劣化しやすい等の問題があるため、樹脂コーティングなどの剥離性向上のための加工がなされていない一般的な金属面においても、乾燥後の架橋重合体の剥離性が高いことが望ましい。For example, when drying hydrous gel using a drying device, the hydrous gel may adhere to the metal surface of the drying device and be difficult to remove even after drying is completed. In order to improve the releasability of the metal surface of the drying device, metals that have been treated with resins such as fluororesin may be used. However, metals coated with resins such as fluororesin have problems such as a lower heat transfer rate and low heat resistance that makes them prone to deterioration compared to the original metal, so it is desirable for the crosslinked polymer to have high releasability after drying even on general metal surfaces that have not been treated with resin coatings or other methods to improve releasability.
本発明は、乾燥後の架橋重合体の金属面からの剥離性に優れた吸水性樹脂粒子の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a method for producing water-absorbent resin particles that have excellent peelability from metal surfaces of the cross-linked polymer after drying.
本発明者は、架橋重合体を乾燥する際に、特に乾燥工程の初期(乾燥工程開始から15分間)における乾燥の程度を制御することが、乾燥工程後の架橋重合体の剥離性の向上に重要であることを見出した。The inventors have discovered that when drying a crosslinked polymer, controlling the degree of drying, particularly in the early stages of the drying process (15 minutes from the start of the drying process), is important in improving the peelability of the crosslinked polymer after the drying process.
本発明は、架橋重合体を含む吸水性樹脂粒子の製造方法であって、架橋重合体を乾燥する乾燥工程を含み、該架橋重合体の乾燥工程前の乾量基準含水率が100質量%以上であり、該乾燥工程が、下記式で示される乾量基準含水率の初期変化率速度が6.0%/分以下となるように行われる方法を提供する。
乾量基準含水率の初期変化率速度(%/分)=[{(乾燥工程前の乾量基準含水率-乾燥工程15分後の乾量基準含水率)/乾燥工程前の乾量基準含水率}×100]/15
The present invention provides a method for producing water-absorbent resin particles containing a crosslinked polymer, the method including a drying step of drying the crosslinked polymer, in which the crosslinked polymer has a dry weight basis moisture content of 100 mass% or more before the drying step, and the drying step is carried out so that an initial rate of change in the dry weight basis moisture content, as represented by the following formula, is 6.0%/min or less.
Initial rate of change of dry basis moisture content (%/min)=[{(dry basis moisture content before drying process−dry basis moisture content after 15 minutes of drying process)/dry basis moisture content before drying process}×100]/15
上記乾燥工程は、乾量基準含水率の初期変化率速度が5.6%/分以下となるように行われることが好ましい。It is preferable that the drying process is carried out so that the initial rate of change of the dry basis moisture content is 5.6%/min or less.
上記乾燥工程は、乾量基準含水率の初期変化率速度が3.0%/分以上となるように行われることが好ましい。It is preferable that the drying process is carried out so that the initial rate of change of the dry basis moisture content is 3.0%/min or more.
上記乾燥工程前に、上記架橋重合体を粗砕することを更に含むことが好ましい。It is preferable that the method further includes crushing the crosslinked polymer before the drying step.
上記乾燥工程後に、上記架橋重合体を粉砕することを更に含んでもよい。After the drying step, the method may further include grinding the crosslinked polymer.
本発明により、乾燥後の架橋重合体の金属面からの剥離性に優れた吸水性樹脂粒子の製造方法を提供することができる。The present invention provides a method for producing water-absorbent resin particles that have excellent peelability from metal surfaces after drying of the crosslinked polymer.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。但し、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and can be modified in various ways within the scope of the present invention.
本明細書において、「アクリル」及び「メタクリル」を合わせて「(メタ)アクリル」と表記する。「アクリレート」及び「メタクリレート」も同様に「(メタ)アクリレート」と表記する。「ポリエチレングリコール」及び「エチレングリコール」を合わせて「(ポリ)エチレングリコール」と表記する。「(ポリ)」を含む他の表現についても同様である。本明細書に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値又は下限値は、他の段階の数値範囲の上限値又は下限値と任意に組み合わせることができる。本明細書に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。「水溶性」とは、25℃において水に5質量%以上の溶解性を示すことをいう。本明細書に例示する材料は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。(メタ)アクリル酸及びその塩からなる群より選ばれる少なくとも一種の(メタ)アクリル酸化合物に関して、「(メタ)アクリル酸化合物の含有量」とは、アクリル酸、アクリル酸塩、メタクリル酸及びメタクリル酸塩の合計量を意味する。「室温」は、25℃±2℃を意味する。In this specification, "acrylic" and "methacrylic" are collectively written as "(meth)acrylic". "Acrylate" and "methacrylate" are also collectively written as "(meth)acrylate". "Polyethylene glycol" and "ethylene glycol" are collectively written as "(poly)ethylene glycol". The same applies to other expressions including "(poly)". In the numerical ranges described in stages in this specification, the upper limit or lower limit of a numerical range of a certain stage can be arbitrarily combined with the upper limit or lower limit of a numerical range of another stage. In the numerical ranges described in this specification, the upper limit or lower limit of the numerical range may be replaced with the value shown in the examples. "Water-soluble" means that the material has a solubility of 5% by mass or more in water at 25°C. The materials exemplified in this specification may be used alone or in combination of two or more types. When a plurality of substances corresponding to each component are present in the composition, the content of each component in the composition means the total amount of the plurality of substances present in the composition, unless otherwise specified. With respect to at least one (meth)acrylic acid compound selected from the group consisting of (meth)acrylic acid and its salts, the "content of (meth)acrylic acid compound" means the total amount of acrylic acid, acrylic acid salts, methacrylic acid and methacrylic acid salts. "Room temperature" means 25°C ± 2°C.
本実施形態に係る架橋重合体を含む吸水性樹脂粒子の製造方法は、架橋重合体を乾燥する乾燥工程を含む。The method for producing water-absorbent resin particles containing the cross-linked polymer of this embodiment includes a drying step for drying the cross-linked polymer.
[重合]
本実施形態に係る製造方法において、架橋重合体は、例えば単量体を重合して得ることができる。単量体の重合は、例えば単量体を含む単量体水溶液を用いて行うことができる。
[polymerization]
In the production method according to the present embodiment, the crosslinked polymer can be obtained, for example, by polymerizing a monomer. The polymerization of the monomer can be carried out, for example, by using an aqueous monomer solution containing the monomer.
本実施形態に係る製造方法は、重合して得られる架橋重合体が含水ゲル状であり、乾燥する必要がある重合方法、例えば水溶液重合法を用いる場合に適している。以下、水溶液重合法を用いた場合について説明する。The manufacturing method according to this embodiment is suitable for the case where the crosslinked polymer obtained by polymerization is in the form of a hydrous gel and requires drying, for example, when an aqueous solution polymerization method is used. The case where an aqueous solution polymerization method is used is described below.
単量体は、エチレン性不飽和単量体を含んでよく、水溶性エチレン性不飽和単量体を含んでよい。エチレン性不飽和単量体としては、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸等の不飽和カルボン酸、及び、その塩などのカルボン酸系単量体;(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等の非イオン性単量体;N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等のアミノ基含有不飽和単量体、及び、その第4級化物;ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、2-(メタ)アクリルアミド-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、及び、それらの塩等のスルホン酸系単量体などが挙げられる。エチレン性不飽和単量体は、(メタ)アクリル酸及びその塩からなる群より選ばれる少なくとも一種の(メタ)アクリル酸化合物を含むことができる。エチレン性不飽和単量体は、(メタ)アクリル酸、及び、(メタ)アクリル酸の塩の双方を含んでよい。不飽和カルボン酸((メタ)アクリル酸等)の塩としては、アルカリ金属塩(ナトリウム塩、カリウム塩等)、アンモニウム塩などが挙げられる。The monomer may include an ethylenically unsaturated monomer, and may include a water-soluble ethylenically unsaturated monomer. Examples of the ethylenically unsaturated monomer include unsaturated carboxylic acids such as (meth)acrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, and fumaric acid, and carboxylic acid monomers such as salts thereof; nonionic monomers such as (meth)acrylamide, N,N-dimethyl(meth)acrylamide, 2-hydroxyethyl(meth)acrylate, N-methylol(meth)acrylamide, and polyethylene glycol mono(meth)acrylate; amino group-containing unsaturated monomers such as N,N-diethylaminoethyl(meth)acrylate, N,N-diethylaminopropyl(meth)acrylate, and diethylaminopropyl(meth)acrylamide, and quaternized products thereof; and sulfonic acid monomers such as vinyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, 2-(meth)acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2-(meth)acryloylethanesulfonic acid, and salts thereof. The ethylenically unsaturated monomer may contain at least one (meth)acrylic acid compound selected from the group consisting of (meth)acrylic acid and its salts. The ethylenically unsaturated monomer may contain both (meth)acrylic acid and a salt of (meth)acrylic acid. Examples of the salt of the unsaturated carboxylic acid (e.g., (meth)acrylic acid) include an alkali metal salt (e.g., a sodium salt, a potassium salt), an ammonium salt, and the like.
酸基を有するエチレン性不飽和単量体(例えば(メタ)アクリル酸)は、酸基が予めアルカリ性中和剤により中和されていてよい。アルカリ性中和剤としては、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属塩;アンモニアなどが挙げられる。アルカリ性中和剤は、中和操作を簡便化するために水溶液の状態にして用いてもよい。酸基の中和は、原料であるエチレン性不飽和単量体の重合前に行ってもよく、重合中又は重合後に行ってもよい。The acid group of an ethylenically unsaturated monomer having an acid group (e.g., (meth)acrylic acid) may be neutralized in advance with an alkaline neutralizing agent. Examples of the alkaline neutralizing agent include alkali metal salts such as sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydroxide, and potassium carbonate; and ammonia. The alkaline neutralizing agent may be used in the form of an aqueous solution to simplify the neutralization operation. The neutralization of the acid group may be carried out before, during, or after the polymerization of the ethylenically unsaturated monomer as the raw material.
アルカリ性中和剤によるエチレン性不飽和単量体の中和度は、浸透圧を高めることで、良好な吸水性能が得られやすい観点、安全性を高める観点、及び、余剰のアルカリ性中和剤の存在に起因する不具合を抑制する観点から、10~100モル%、30~90モル%、40~85モル%、又は、50~80モル%が好ましい。「中和度」は、エチレン性不飽和単量体が有する全ての酸基に対する中和度とする。The degree of neutralization of the ethylenically unsaturated monomer by the alkaline neutralizing agent is preferably 10 to 100 mol%, 30 to 90 mol%, 40 to 85 mol%, or 50 to 80 mol%, from the viewpoints of obtaining good water absorption performance by increasing the osmotic pressure, enhancing safety, and suppressing problems caused by the presence of excess alkaline neutralizing agent. The "degree of neutralization" refers to the degree of neutralization of all acid groups possessed by the ethylenically unsaturated monomer.
単量体(例えば(メタ)アクリル酸化合物)の含有量は、単量体水溶液の全質量を基準として、10質量%以上、15質量%以上、20質量%以上、25質量%以上、30質量%以上、又は35質量%以上であってよい。単量体の含有量は、60質量%以下、55質量%以下、50質量%以下、50質量%未満、45質量%以下、45質量%未満、又は40質量%以下であってよい。後述の乾燥工程前の乾量基準含水率を適切な範囲に調整しやすくする観点から、単量体水溶液における単量体含有量は、40質量%以下であることが好ましい。The content of the monomer (e.g., (meth)acrylic acid compound) may be 10% by mass or more, 15% by mass or more, 20% by mass or more, 25% by mass or more, 30% by mass or more, or 35% by mass or more, based on the total mass of the aqueous monomer solution. The content of the monomer may be 60% by mass or less, 55% by mass or less, 50% by mass or less, less than 50% by mass, 45% by mass or less, less than 45% by mass, or 40% by mass or less. From the viewpoint of easily adjusting the dry weight basis moisture content before the drying process described below to an appropriate range, it is preferable that the monomer content in the aqueous monomer solution is 40% by mass or less.
重合反応において、自己架橋等の副反応を抑制する観点、後述の粗砕工程において含水ゲルを粗砕しやすい硬さに調整する観点、及び、後述の乾燥工程において含水ゲル中の固形性分の劣化を抑制する観点から、単量体水溶液の水分率は、60質量%以上であることが好ましい。単量体水溶液の水分率は以下の式により求めることができる。
単量体水溶液の水分率(%)=100-単量体水溶液の固形分率(%)
単量体水溶液の固形分率は、架橋重合体を構成する固形分に転化する化合物の、単量体水溶液全量に対する割合である。単量体水溶液に含まれる単量体以外の成分(例えば架橋剤、重合開始剤)の量は、単量体の量に比べて微小であるため、単量体水溶液中の単量体含有量を、実質的な固形分量としてもよい。単量体水溶液の水分率は、例えば70質量%以下、又は65質量%以下であってもよい。
From the viewpoints of suppressing side reactions such as self-crosslinking in the polymerization reaction, adjusting the hardness of the hydrogel to a level that makes it easy to crush in the crushing step described below, and suppressing deterioration of the solid content in the hydrogel in the drying step described below, the moisture content of the aqueous monomer solution is preferably 60 mass% or more. The moisture content of the aqueous monomer solution can be calculated by the following formula.
Water content (%) of monomer aqueous solution=100-solid content (%) of monomer aqueous solution
The solid content of the aqueous monomer solution is the ratio of the compound converted into the solid content constituting the crosslinked polymer to the total amount of the aqueous monomer solution. The amount of components other than the monomer (e.g., crosslinking agent, polymerization initiator) contained in the aqueous monomer solution is minute compared to the amount of the monomer, so the monomer content in the aqueous monomer solution may be the substantial solid content. The water content of the aqueous monomer solution may be, for example, 70% by mass or less, or 65% by mass or less.
(メタ)アクリル酸化合物の含有量は、単量体水溶液に含有される単量体の合計量、及び/又は、単量体水溶液に含有されるエチレン性不飽和単量体の合計量を基準として、50モル%以上、70モル%以上、90モル%以上、95モル%以上、97モル%以上、又は、99モル%以上であってよい。単量体水溶液に含有される単量体は、実質的に(メタ)アクリル酸化合物からなる態様、すなわち単量体水溶液に含有される単量体の100モル%が(メタ)アクリル酸化合物である態様であってもよい。The content of the (meth)acrylic acid compound may be 50 mol% or more, 70 mol% or more, 90 mol% or more, 95 mol% or more, 97 mol% or more, or 99 mol% or more based on the total amount of monomers contained in the aqueous monomer solution and/or the total amount of ethylenically unsaturated monomers contained in the aqueous monomer solution. The monomer contained in the aqueous monomer solution may be substantially composed of the (meth)acrylic acid compound, that is, 100 mol% of the monomers contained in the aqueous monomer solution may be the (meth)acrylic acid compound.
単量体水溶液は、重合開始剤を含有してよい。単量体水溶液に含まれる単量体の重合は、単量体水溶液に重合開始剤を添加し、必要により加熱、光照射等を行うことで開始してよい。重合開始剤としては、光重合開始剤、ラジカル重合開始剤等が挙げられ、水溶性ラジカル重合開始剤が好ましい。重合開始剤は、吸水性能を高めやすい観点から、アゾ系化合物及び過酸化物からなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。The aqueous monomer solution may contain a polymerization initiator. Polymerization of the monomer contained in the aqueous monomer solution may be initiated by adding a polymerization initiator to the aqueous monomer solution and, if necessary, heating or irradiating with light. Examples of the polymerization initiator include a photopolymerization initiator and a radical polymerization initiator, and a water-soluble radical polymerization initiator is preferred. From the viewpoint of easily improving water absorption performance, it is preferable that the polymerization initiator contains at least one type selected from the group consisting of an azo compound and a peroxide.
アゾ系化合物としては、2,2’-アゾビス[2-(N-フェニルアミジノ)プロパン]二塩酸塩、2,2’-アゾビス{2-[N-(4-クロロフェニル)アミジノ]プロパン}二塩酸塩、2,2’-アゾビス{2-[N-(4-ヒドロキシフェニル)アミジノ]プロパン}二塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(N-ベンジルアミジノ)プロパン]二塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(N-アリルアミジノ)プロパン]二塩酸塩、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)二塩酸塩、2,2’-アゾビス{2-[N-(2-ヒドロキシエチル)アミジノ]プロパン}二塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(5-メチル-2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]二塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]二塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(4,5,6,7-テトラヒドロ-1H-1,3-ジアゼピン-2-イル)プロパン]二塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(5-ヒドロキシ-3,4,5,6-テトラヒドロピリミジン-2-イル)プロパン]二塩酸塩、2,2’-アゾビス{2-[1-(2-ヒドロキシエチル)-2-イミダゾリン-2-イル]プロパン}二塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]二硫酸塩二水和物、2,2’-アゾビス[N-(2-カルボキシエチル)-2-メチルプロピオンアミジン]四水和物、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]等が挙げられる。アゾ系化合物は、良好な吸水性能が得られやすい観点から、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミド)二塩酸塩、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)二塩酸塩、2,2’-アゾビス{2-[1-(2-ヒドロキシエチル)-2-イミダゾリン-2-イル]プロパン}二塩酸塩、及び、2,2’-アゾビス[N-(2-カルボキシエチル)-2-メチルプロピオンアミジン]四水和物からなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。 Azo compounds include 2,2'-azobis[2-(N-phenylamidino)propane] dihydrochloride, 2,2'-azobis{2-[N-(4-chlorophenyl)amidino]propane} dihydrochloride, 2,2'-azobis{2-[N-(4-hydroxyphenyl)amidino]propane} dihydrochloride, 2,2'-azobis[2-(N-benzylamidino)propane] dichloride. acid salt, 2,2'-azobis[2-(N-allylamidino)propane]dihydrochloride, 2,2'-azobis(2-amidinopropane)dihydrochloride, 2,2'-azobis{2-[N-(2-hydroxyethyl)amidino]propane}dihydrochloride, 2,2'-azobis[2-(5-methyl-2-imidazolin-2-yl)propane]dihydrochloride, 2,2'-azobis[2-( 2-imidazolin-2-yl)propane] dihydrochloride, 2,2'-azobis[2-(4,5,6,7-tetrahydro-1H-1,3-diazepin-2-yl)propane] dihydrochloride, 2,2'-azobis[2-(5-hydroxy-3,4,5,6-tetrahydropyrimidin-2-yl)propane] dihydrochloride, 2,2'-azobis{2-[1-(2-hydroxyethyl)-2-imidazolin-2-yl]propane} dihydrochloride, 2,2'-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] disulfate dihydrate, 2,2'-azobis[N-(2-carboxyethyl)-2-methylpropionamidine] tetrahydrate, 2,2'-azobis[2-methyl-N-(2-hydroxyethyl)propionamide], and the like. From the viewpoint of easily obtaining good water absorption performance, the azo compound preferably contains at least one selected from the group consisting of 2,2'-azobis(2-methylpropionamide) dihydrochloride, 2,2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride, 2,2'-azobis{2-[1-(2-hydroxyethyl)-2-imidazolin-2-yl]propane} dihydrochloride, and 2,2'-azobis[N-(2-carboxyethyl)-2-methylpropionamidine] tetrahydrate.
過酸化物としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩類;メチルエチルケトンパーオキシド、メチルイソブチルケトンパーオキシド、ジ-t-ブチルパーオキシド、t-ブチルクミルパーオキシド、t-ブチルパーオキシアセテート、t-ブチルパーオキシイソブチレート、t-ブチルパーオキシピバレート等の有機過酸化物類などが挙げられる。過酸化物は、良好な吸水性能が得られやすい観点、及び、吸水性樹脂粒子に含まれる未反応単量体を低減しやすい観点から、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、及び、過硫酸ナトリウムからなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。Examples of peroxides include persulfates such as potassium persulfate, ammonium persulfate, and sodium persulfate; and organic peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide, methyl isobutyl ketone peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl cumyl peroxide, t-butyl peroxyacetate, t-butyl peroxyisobutyrate, and t-butyl peroxypivalate. From the viewpoint of easily obtaining good water absorption performance and easily reducing unreacted monomers contained in the water absorbent resin particles, it is preferable that the peroxide contains at least one selected from the group consisting of potassium persulfate, ammonium persulfate, and sodium persulfate.
重合開始剤の含有量は、吸水性能を高めやすい観点、及び、吸水性樹脂粒子に含まれる未反応の単量体量を低減しやすい観点から、エチレン性不飽和単量体(例えば(メタ)アクリル酸化合物)1モルに対して、0.001ミリモル以上、0.005ミリモル以上、0.01ミリモル以上、0.05ミリモル以上、0.1ミリモル以上、又は0.15ミリモル以上が好ましい。重合開始剤の含有量は、吸水性能を高めやすい観点、及び、急激な重合反応を回避しやすい観点から、5ミリモル以下、4ミリモル以下、2ミリモル以下、1ミリモル以下、0.9ミリモル以下、0.7ミリモル以下、0.5ミリモル以下、0.4ミリモル以下、又は0.3ミリモル以下が好ましい。これらの観点から、重合開始剤の含有量は、0.001~5ミリモルが好ましい。The content of the polymerization initiator is preferably 0.001 mmol or more, 0.005 mmol or more, 0.01 mmol or more, 0.05 mmol or more, 0.1 mmol or more, or 0.15 mmol or more per mole of ethylenically unsaturated monomer (e.g., (meth)acrylic acid compound) from the viewpoint of easily increasing the water absorption performance and easily reducing the amount of unreacted monomer contained in the water absorbent resin particles. The content of the polymerization initiator is preferably 5 mmol or less, 4 mmol or less, 2 mmol or less, 1 mmol or less, 0.9 mmol or less, 0.7 mmol or less, 0.5 mmol or less, 0.4 mmol or less, or 0.3 mmol or less from the viewpoint of easily increasing the water absorption performance and easily avoiding a rapid polymerization reaction. From these viewpoints, the content of the polymerization initiator is preferably 0.001 to 5 mmol.
単量体水溶液は、還元剤を含有してよい。還元剤としては、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、硫酸第1鉄、L-アスコルビン酸等が挙げられる。重合開始剤と還元剤とを併用してもよい。The aqueous monomer solution may contain a reducing agent. Examples of reducing agents include sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite, ferrous sulfate, and L-ascorbic acid. A polymerization initiator and a reducing agent may be used in combination.
単量体水溶液は、酸化剤を含有してよい。酸化剤としては、過酸化水素、過ホウ酸ナトリウム、過リン酸及びその塩、過マンガン酸カリウム等が挙げられる。The aqueous monomer solution may contain an oxidizing agent, such as hydrogen peroxide, sodium perborate, superphosphoric acid and its salts, potassium permanganate, etc.
単量体水溶液は、内部架橋剤を含有してよい。内部架橋剤を用いることにより、得られる架橋重合体が、その内部架橋構造として、重合反応による自己架橋構造に加え、内部架橋剤による架橋構造を有することができる。The aqueous monomer solution may contain an internal crosslinking agent. By using an internal crosslinking agent, the resulting crosslinked polymer can have a crosslinking structure due to the internal crosslinking agent in addition to the self-crosslinking structure due to the polymerization reaction.
内部架橋剤としては、反応性官能基(例えば重合性不飽和基)を2個以上有する化合物等が挙げられる。内部架橋剤としては、(ポリ)エチレングリコール、(ポリ)プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリンポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、(ポリ)グリセリン等のポリオールのジ又はトリ(メタ)アクリル酸エステル類;上記ポリオールと不飽和酸(マレイン酸、フマル酸等)とを反応させて得られる不飽和ポリエステル類;(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリントリグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンポリグリシジルエーテル、グリシジル(メタ)アクリレート等のグリシジル基含有化合物;N,N’-メチレンビス(メタ)アクリルアミド等のビスアクリルアミド類;ポリエポキシドと(メタ)アクリル酸とを反応させて得られるジ又はトリ(メタ)アクリル酸エステル類;ポリイソシアネート(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)と(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチルとを反応させて得られるジ(メタ)アクリル酸カルバミルエステル類;アリル化澱粉;アリル化セルロース;ジアリルフタレート;N,N’,N”-トリアリルイソシアヌレート;ジビニルベンゼン;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などが挙げられる。内部架橋剤は、吸水性能を高めやすい観点、及び、反応性に優れる観点から、(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリントリグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジアクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、グリセロールトリアクリレート、及びトリメチロールプロパンジアクリレートからなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。 Examples of internal cross-linking agents include compounds having two or more reactive functional groups (e.g., polymerizable unsaturated groups). Examples of the internal crosslinking agent include di- or tri(meth)acrylic acid esters of polyols such as (poly)ethylene glycol, (poly)propylene glycol, trimethylolpropane, glycerin polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, and (poly)glycerin; unsaturated polyesters obtained by reacting the above polyols with unsaturated acids (maleic acid, fumaric acid, and the like); glycidyl group-containing compounds such as (poly)ethylene glycol diglycidyl ether, (poly)propylene glycol diglycidyl ether, (poly)glycerin diglycidyl ether, (poly)glycerin triglycidyl ether, (poly)glycerin polyglycidyl ether, and glycidyl (meth)acrylate; bisacrylamides such as N,N'-methylenebis(meth)acrylamide; di- or tri(meth)acrylic acid esters obtained by reacting polyepoxides with (meth)acrylic acid; polyisocyanates (tolylene diisocyanate, Examples of the internal crosslinking agent include di(meth)acrylic acid carbamyl esters obtained by reacting an alkyl ester such as aryl ester (e.g., diphenyl ether, hexamethylene diisocyanate) with hydroxyethyl (meth)acrylate; allylated starch; allylated cellulose; diallyl phthalate; N,N',N"-triallyl isocyanurate; divinylbenzene; pentaerythritol; ethylenediamine; and polyethyleneimine. From the viewpoint of easily increasing water absorption performance and excellent reactivity, the internal crosslinking agent preferably contains at least one selected from the group consisting of (poly)ethylene glycol diglycidyl ether, (poly)propylene glycol diglycidyl ether, (poly)glycerin triglycidyl ether, (poly)glycerin diglycidyl ether, polyethylene glycol diacrylate, (poly)propylene glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, glycerol triacrylate, and trimethylolpropane diacrylate.
内部架橋剤の含有量は、良好な吸水性能が得られやすい観点から、エチレン性不飽和単量体(例えば(メタ)アクリル酸化合物)1モルに対して、0.001ミリモル以上、0.005ミリモル以上、0.01ミリモル以上、0.05ミリモル以上、0.07ミリモル以上、0.09ミリモル以上、0.1ミリモル以上、0.11ミリモル以上、又は0.13ミリモル以上が好ましい。内部架橋剤の含有量は、良好な吸水性能が得られやすい観点から、5ミリモル以下、4.5ミリモル以下、4ミリモル以下、3.5ミリモル以下、3ミリモル以下、2.5ミリモル以下、2ミリモル以下、1.5ミリモル以下、1ミリモル以下、0.9ミリモル以下、0.8ミリモル以下、0.7ミリモル以下、0.5ミリモル以下、0.4ミリモル以下、又は0.3ミリモル以下が好ましい。これらの観点から、内部架橋剤の含有量は、0.001~5ミリモルが好ましい。From the viewpoint of easily obtaining good water absorption performance, the content of the internal crosslinking agent is preferably 0.001 mmol or more, 0.005 mmol or more, 0.01 mmol or more, 0.05 mmol or more, 0.07 mmol or more, 0.09 mmol or more, 0.1 mmol or more, 0.11 mmol or more, or 0.13 mmol or more per mole of ethylenically unsaturated monomer (e.g., (meth)acrylic acid compound). From the viewpoint of easily obtaining good water absorption performance, the content of the internal crosslinking agent is preferably 5 mmol or less, 4.5 mmol or less, 4 mmol or less, 3.5 mmol or less, 3 mmol or less, 2.5 mmol or less, 2 mmol or less, 1.5 mmol or less, 1 mmol or less, 0.9 mmol or less, 0.8 mmol or less, 0.7 mmol or less, 0.5 mmol or less, 0.4 mmol or less, or 0.3 mmol or less. From these viewpoints, the content of the internal crosslinking agent is preferably 0.001 to 5 mmol.
単量体水溶液は、必要に応じて、上述の各成分とは異なる成分として、連鎖移動剤、増粘剤、無機フィラー等の添加剤を含有してよい。連鎖移動剤としては、チオール類、チオール酸類、第2級アルコール類、次亜リン酸、亜リン酸、アクロレイン等が挙げられる。増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸中和物、ポリアクリルアミド等が挙げられる。無機フィラーとしては、金属酸化物、セラミック、粘度鉱物等が挙げられる。 The aqueous monomer solution may contain additives such as chain transfer agents, thickeners, and inorganic fillers as components different from the above-mentioned components, as necessary. Examples of chain transfer agents include thiols, thiolic acids, secondary alcohols, hypophosphorous acid, phosphorous acid, and acrolein. Examples of thickeners include carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, methylcellulose, polyethylene glycol, polyacrylic acid, neutralized polyacrylic acid, and polyacrylamide. Examples of inorganic fillers include metal oxides, ceramics, and clay minerals.
水溶液重合の重合方式としては、単量体水溶液を撹拌しない状態(例えば、静置状態)で重合する静置重合方式;反応装置内で単量体水溶液を撹拌しながら重合する撹拌重合方式等が挙げられる。静置重合方式では、重合完了時、反応容器中に存在した単量体水溶液と略同じ体積を占める単一のブロック状のゲルが得られる。 Examples of polymerization methods for aqueous solution polymerization include a static polymerization method in which the aqueous monomer solution is polymerized without stirring (for example, in a static state); and an agitation polymerization method in which the aqueous monomer solution is polymerized while being stirred in a reaction vessel. In the static polymerization method, when polymerization is completed, a single block-shaped gel is obtained that occupies approximately the same volume as the aqueous monomer solution present in the reaction vessel.
重合の形態は、回分、半連続、連続等であってよい。例えば、静置重合方式を連続重合にて行う場合、連続重合装置に単量体水溶液を連続的に供給しながら重合反応を行い、連続的にゲルを得ることができる。The polymerization form may be batchwise, semi-continuous, continuous, etc. For example, when the static polymerization method is carried out as continuous polymerization, the polymerization reaction is carried out while continuously supplying the aqueous monomer solution to the continuous polymerization apparatus, and a gel can be obtained continuously.
重合温度は、使用する重合開始剤によって異なるが、重合を迅速に進行させ、重合時間を短くすることにより生産性を高めるとともに、重合熱を除去して円滑に反応を行いやすい観点から、0~130℃又は10~110℃が好ましい。重合時間は、使用する重合開始剤の種類及び量、反応温度等に応じて適宜設定されるが、1~200分又は5~100分が好ましい。The polymerization temperature varies depending on the polymerization initiator used, but from the viewpoints of increasing productivity by rapidly progressing the polymerization and shortening the polymerization time, as well as making it easier to remove the polymerization heat and carry out the reaction smoothly, a temperature of 0 to 130°C or 10 to 110°C is preferred. The polymerization time is set appropriately depending on the type and amount of the polymerization initiator used, the reaction temperature, etc., but 1 to 200 minutes or 5 to 100 minutes is preferred.
重合により含水ゲル(含水ゲル状の架橋重合体)が得られた後、すぐに後述の乾燥工程に供してもよく、又はある程度の時間(例えば10分~1時間)をおいてから乾燥工程に供してもよい。含水ゲルは、乾燥工程に供されるまでの間、25℃以上乾燥温度未満(例えば75℃以下)の環境下に置いてもよい。After the hydrogel (hydrogel-like cross-linked polymer) is obtained by polymerization, it may be immediately subjected to the drying step described below, or may be subjected to the drying step after a certain period of time (e.g., 10 minutes to 1 hour). The hydrogel may be placed in an environment of 25°C or higher and lower than the drying temperature (e.g., 75°C or lower) until it is subjected to the drying step.
[粗砕]
架橋重合体は、乾燥工程の前に予め粗砕されることが好ましい。すなわち、本実施形態に係る製造方法は、架橋重合体の乾燥工程の前に、架橋重合体を粗砕する工程を含むことが好ましい。乾燥工程前に架橋重合体を粗砕することで、乾燥をより効率的に行うことができる。粗砕工程では、例えば、重合により得られた塊状の含水ゲルを粗砕することができる。
[Rough crushing]
The crosslinked polymer is preferably crushed in advance before the drying step. That is, the production method according to the present embodiment preferably includes a step of crushing the crosslinked polymer before the drying step of the crosslinked polymer. By crushing the crosslinked polymer before the drying step, drying can be performed more efficiently. In the crushing step, for example, the lump-shaped hydrogel obtained by polymerization can be crushed.
粗砕には、例えば、ニーダー(加圧式ニーダー、双腕型ニーダー等)、ミートチョッパー、カッターミル、ファーマミル等の粗砕機を用いることができる。粗砕工程では、塊状の含水ゲルを予め例えば5cm角程度に裁断しておき、裁断された含水ゲルを粗砕に供してもよい。重合工程が、ニーダー等の装置によって撹拌重合により行われる場合は、重合工程及び粗砕工程が実質的に同時に行われてもよい。For the coarse crushing, for example, a coarse crusher such as a kneader (pressure kneader, double-arm kneader, etc.), meat chopper, cutter mill, farmer mill, etc. can be used. In the coarse crushing step, the lump hydrogel may be cut into pieces of, for example, about 5 cm square in advance, and the cut hydrogel may be subjected to coarse crushing. When the polymerization step is carried out by stirring polymerization using a device such as a kneader, the polymerization step and the coarse crushing step may be carried out substantially simultaneously.
粗砕後の架橋重合体(粗砕ゲル、粗砕重合体)は、粒子状であってよく、粒子が連なったような細長い形状であってもよい。粗砕ゲルの最小辺のサイズは、例えば、0.1~15mm程度であってよく、1.0~10mm程度であることが好ましい。粗砕ゲルの最大辺のサイズは、0.1~200mm程度であってよく、1.0~150mm程度であることが好ましい。The crosslinked polymer (crushed gel, crushed polymer) after crushing may be in the form of particles, or may have an elongated shape in which particles are linked together. The size of the smallest side of the crushed gel may be, for example, about 0.1 to 15 mm, and preferably about 1.0 to 10 mm. The size of the largest side of the crushed gel may be, for example, about 0.1 to 200 mm, and preferably about 1.0 to 150 mm.
[乾燥工程]
本実施形態に係る製造方法では、乾燥工程は、下記式で示される乾量基準含水率の初期変化率速度が6.0%/分以下となるように行われる。乾燥工程前の乾量基準含水率は100質量%以上とする。
乾量基準含水率の初期変化率速度(%/分)=[{(乾燥工程前の乾量基準含水率-乾燥工程15分後の乾量基準含水率)/乾燥工程前の乾量基準含水率}×100]/15
[Drying process]
In the production method according to the present embodiment, the drying step is carried out so that the initial rate of change of the dry basis moisture content, as shown in the following formula, is 6.0%/min or less. The dry basis moisture content before the drying step is 100% by mass or more.
Initial rate of change of dry basis moisture content (%/min)=[{(dry basis moisture content before drying process−dry basis moisture content after 15 minutes of drying process)/dry basis moisture content before drying process}×100]/15
本明細書において乾燥とは、架橋重合体を80℃以上の環境に置くことによって、架橋重合体に含まれる水分の少なくとも一部を除去することをいう。本明細書において乾量基準含水率とは、架橋重合体中の固形分量(乾量)に対する、架橋重合体中の水分量の割合(質量%)である。したがって乾量基準含水率が100質量%であるとき、架橋重合体に含まれる水分量と固形分量とが同量である。また、上記式で示される乾量基準含水率の初期変化率速度は、乾燥工程開始から15分間における乾量基準含水率変化率の、1分当たり平均値を意味する。In this specification, drying refers to removing at least a portion of the moisture contained in the crosslinked polymer by placing the crosslinked polymer in an environment of 80°C or higher. In this specification, the dry moisture content is the ratio (mass%) of the moisture content in the crosslinked polymer to the solid content (dry weight) in the crosslinked polymer. Therefore, when the dry moisture content is 100 mass%, the moisture content and solid content contained in the crosslinked polymer are the same. In addition, the initial rate of change in the dry moisture content shown in the above formula means the average rate of change in the dry moisture content per minute for 15 minutes from the start of the drying process.
本実施形態に係る製造方法によれば、乾燥工程初期(乾燥工程開始から15分間)の架橋重合体の乾燥の程度を制御することによって、架橋重合体が乾燥工程後に乾燥装置の金属面等に固着することを防ぎ、剥離性を向上させることができる。本実施形態に係る製造方法によって、乾燥工程終了後に、例えば外部から架橋重合体に力を与えなくても、自然落下により金属面から架橋重合体を剥離することができる。According to the manufacturing method of this embodiment, by controlling the degree of drying of the cross-linked polymer in the early stage of the drying process (15 minutes after the start of the drying process), the cross-linked polymer can be prevented from adhering to the metal surface of the drying device after the drying process, and the peelability can be improved. According to the manufacturing method of this embodiment, after the drying process is completed, the cross-linked polymer can be peeled off from the metal surface by natural falling without applying a force to the cross-linked polymer from the outside, for example.
架橋重合体の乾燥は、架橋重合体を金属面上に載せて行われることが好ましい。金属面は、例えば金網、穴を有する金属板等であってよい。フッ素樹脂加工等の樹脂加工がなされた金属は、加工されていない元の金属よりも伝熱率が劣る傾向があるため、効率的な乾燥を行うために、乾燥装置の金属面は樹脂加工されていないことが好ましい。本実施形態に係る製造方法によれば、樹脂加工がなされていない金属を乾燥装置の金属面の少なくとも一部に用いても、乾燥装置からの架橋重合体の剥離性に優れる。The cross-linked polymer is preferably dried by placing it on a metal surface. The metal surface may be, for example, a wire mesh or a metal plate with holes. Metals that have been resin-treated, such as fluororesin-treated, tend to have a lower heat transfer rate than the original untreated metal, so in order to perform efficient drying, it is preferable that the metal surface of the drying device is not resin-treated. According to the manufacturing method of this embodiment, even if a metal that has not been resin-treated is used for at least a part of the metal surface of the drying device, the cross-linked polymer is excellent in peelability from the drying device.
本明細書において乾燥工程前の乾量基準含水率とは、架橋重合体を乾燥工程に供する直前における乾量基準含水率である。乾燥工程に供する直前とは、例えば乾燥が乾燥装置を用いて行われる場合は、乾燥装置内の所定箇所に架橋重合体を設置する直前である。製造方法が架橋重合体の粗砕工程を含む場合、粗砕直後の架橋重合体の乾量基準含水率を、乾燥工程前乾量基準含水率としてもよい。In this specification, the dry weight moisture content before the drying process refers to the dry weight moisture content immediately before the crosslinked polymer is subjected to the drying process. For example, when drying is performed using a drying device, immediately before the crosslinked polymer is placed at a predetermined location in the drying device. When the production method includes a process of coarsely crushing the crosslinked polymer, the dry weight moisture content of the crosslinked polymer immediately after coarse crushing may be used as the dry weight moisture content before the drying process.
乾燥工程前の乾量基準含水率は、100質量%以上であり、110質量%以上、120質量%以上、130質量%以上、又は135質量%以上であってもよい。乾燥工程前の乾量基準含水率は、乾燥工程中の架橋重合体を構成する単量体等の溶出を抑制し、剥離性を向上させる観点から、233質量%以下であることが好ましい。乾燥工程前の乾量基準含水率は、220質量%以下、210質量%以下、200質量%以下、190質量%以下、180質量%以下、170質量%以下、又は160質量%以下であってもよい。The dry weight moisture content before the drying process is 100% by mass or more, and may be 110% by mass or more, 120% by mass or more, 130% by mass or more, or 135% by mass or more. The dry weight moisture content before the drying process is preferably 233% by mass or less from the viewpoint of suppressing the elution of monomers constituting the crosslinked polymer during the drying process and improving the peelability. The dry weight moisture content before the drying process may be 220% by mass or less, 210% by mass or less, 200% by mass or less, 190% by mass or less, 180% by mass or less, 170% by mass or less, or 160% by mass or less.
乾燥工程前の乾量基準含水率は、例えば、架橋重合体の重合に用いる単量体水溶液の水分率を調整することにより調整することができる。単量体水溶液の水分率は、重合して得られる塊状の含水ゲルの含水率、及び粗砕後の架橋重合体の乾量基準含水率に影響するからである。また、重合工程を窒素気流下で実施すること、重合工程中の反応熱でゲルが高温となり発生する蒸気を留去させること、及び/又は、重合して得られた塊状の含水ゲルを窒素気流下で粗砕工程に供することにより、乾燥工程前の乾量基準含水率が低減されてもよい。The moisture content on a dry basis before the drying step can be adjusted, for example, by adjusting the moisture content of the aqueous monomer solution used in the polymerization of the crosslinked polymer. This is because the moisture content of the aqueous monomer solution affects the moisture content of the lumpy hydrogel obtained by polymerization and the moisture content on a dry basis of the crosslinked polymer after crushing. The moisture content on a dry basis before the drying step may be reduced by carrying out the polymerization step under a nitrogen stream, by distilling off the steam generated when the gel becomes hot due to the reaction heat during the polymerization step, and/or by subjecting the lumpy hydrogel obtained by polymerization to a crushing step under a nitrogen stream.
乾燥工程開始から15分間、及び15分経過後における乾燥温度は、80℃以上であり、90℃以上、100℃以上、120℃以上、140℃以上、160℃以上、170℃以上、180℃以上、190℃以上、又は195℃以上であってよい。乾燥温度は、水の沸点以上の温度であってよい。乾燥温度は、220℃以下、210℃以下又は200℃以下であってよい。なお、本明細書において乾燥温度は、乾燥装置の設定温度、又は乾燥工程における含水ゲルの暴露雰囲気温度であってもよい。乾燥工程は、常圧で行ってもよく、減圧して行ってもよい。乾燥工程の間に一時的に環境温度が所定の乾燥温度未満又は80℃未満となることがあってもよい。The drying temperature for 15 minutes from the start of the drying process and after 15 minutes has elapsed is 80°C or higher, and may be 90°C or higher, 100°C or higher, 120°C or higher, 140°C or higher, 160°C or higher, 170°C or higher, 180°C or higher, 190°C or higher, or 195°C or higher. The drying temperature may be a temperature equal to or higher than the boiling point of water. The drying temperature may be 220°C or lower, 210°C or lower, or 200°C or lower. In this specification, the drying temperature may be the set temperature of the drying device or the exposure atmosphere temperature of the hydrogel in the drying process. The drying process may be performed at normal pressure or under reduced pressure. During the drying process, the environmental temperature may temporarily become lower than the predetermined drying temperature or lower than 80°C.
架橋重合体を乾燥するための乾燥装置は、予め80℃以上、好ましくは所定の乾燥温度に設定しておき、架橋重合体を乾燥装置内に設置すると同時に乾燥を開始することが好ましい。It is preferable that the drying apparatus for drying the cross-linked polymer is set in advance to a temperature of 80°C or higher, preferably a predetermined drying temperature, and that drying is started as soon as the cross-linked polymer is placed in the drying apparatus.
乾燥工程の累計時間は、乾燥温度等の条件に応じて、乾燥後の乾量基準含水率が適切な範囲となるよう設定すればよい。乾燥工程の時間は累計で、例えば15分以上、20分以上、25分以上、又は30分以上であってよく、120分以下、90分以下、又は60分以下であってよい。The cumulative time of the drying process may be set so that the dry weight moisture content after drying is within an appropriate range depending on conditions such as the drying temperature. The cumulative time of the drying process may be, for example, 15 minutes or more, 20 minutes or more, 25 minutes or more, or 30 minutes or more, and may be 120 minutes or less, 90 minutes or less, or 60 minutes or less.
架橋重合体の乾燥は、例えば熱風乾燥機、減圧乾燥機、通気ベルト式乾燥機、通気バンド型乾燥機、回転型通気乾燥機、撹拌乾燥機、流動層乾燥機、振動流動乾燥機、減圧乾燥機等の乾燥装置を用いて行うことができる。The crosslinked polymer can be dried using a drying device such as a hot air dryer, a vacuum dryer, a ventilated belt dryer, a ventilated band dryer, a rotary ventilated dryer, an agitator dryer, a fluidized bed dryer, a vibrating fluidized dryer, or a vacuum dryer.
乾量基準含水率の初期変化率速度は、6.0%/分以下であり、5.8%/分以下、5.6%/分以下、5.3%/分以下、5.0%/分以下、4.5%/分以下、4.2%/分以下、4.0%/分以下、3.8%/分以下、又は3.5%/分以下であってもよい。The initial rate of change of the dry basis moisture content is 6.0%/min or less, and may be 5.8%/min or less, 5.6%/min or less, 5.3%/min or less, 5.0%/min or less, 4.5%/min or less, 4.2%/min or less, 4.0%/min or less, 3.8%/min or less, or 3.5%/min or less.
乾量基準含水率の初期変化率速度は、3.0%/分以上であってよく、3.5%/分以上であることが好ましい。初期変化率速度が3.5%/分以上であると、乾燥後の架橋重合体の剥離性をより向上させることができる。初期変化率速度は、4.5%/分以上、又は5.0%/分以上であってもよい。The initial rate of change of the dry basis moisture content may be 3.0%/min or more, and preferably 3.5%/min or more. When the initial rate of change is 3.5%/min or more, the peelability of the crosslinked polymer after drying can be further improved. The initial rate of change may be 4.5%/min or more, or 5.0%/min or more.
乾量基準含水率の初期変化率速度は、例えば、乾燥工程開始から15分間における、乾燥温度、架橋重合体から揮発した水分の系外への放出量等を調整することにより調整することができる。The initial rate of change of the moisture content on a dry basis can be adjusted, for example, by adjusting the drying temperature, the amount of moisture volatilized from the crosslinked polymer and released outside the system, etc., during the first 15 minutes of the drying process.
乾燥工程15分後の乾量基準含水率は、乾燥工程を開始した時点から15分後の乾量基準含水率を意味する。乾燥工程15分後の乾量基準含水率は、例えば、10質量%以上であってよく、15質量%以上、20質量%以上、25質量%以上、30質量%以上、35質量%以上、40質量%以上、45質量%以上、50質量%以上、55質量%以上、又は60質量%以上であってもよい。乾燥工程15分後の乾量基準含水率は、例えば、80質量%以下、75質量%以下、70質量%以下、65質量%以下、60質量%以下、55質量%以下、50質量%以下、45質量%以下、40質量%以下、35質量%以下、又は30質量%以下であってもよい。The dry weight moisture content after 15 minutes of the drying process means the dry weight moisture content after 15 minutes from the start of the drying process. The dry weight moisture content after 15 minutes of the drying process may be, for example, 10% by mass or more, 15% by mass or more, 20% by mass or more, 25% by mass or more, 30% by mass or more, 35% by mass or more, 40% by mass or more, 45% by mass or more, 50% by mass or more, 55% by mass or more, or 60% by mass or more. The dry weight moisture content after 15 minutes of the drying process may be, for example, 80% by mass or less, 75% by mass or less, 70% by mass or less, 65% by mass or less, 60% by mass or less, 55% by mass or less, 50% by mass or less, 45% by mass or less, 40% by mass or less, 35% by mass or less, or 30% by mass or less.
本実施形態に係る製造方法では、乾燥工程開始から15分経過以降の乾燥の態様は特に問わず、例えばより効率的な乾燥を行うために、乾燥工程初期よりも強力な乾燥条件で行ってもよい。乾燥工程開始から15分経過以降の乾燥温度は、乾燥工程初期よりも高温であってもよく、低温であってもよい。In the manufacturing method according to the present embodiment, the manner of drying after 15 minutes from the start of the drying process is not particularly important. For example, in order to perform more efficient drying, the drying process may be performed under stronger drying conditions than in the early stages of the drying process. The drying temperature after 15 minutes from the start of the drying process may be higher or lower than in the early stages of the drying process.
本明細書において最終乾量基準含水率とは、架橋重合体の乾燥工程を終了した直後における乾量基準含水率である。乾燥工程を終了した直後とは、例えば乾燥装置を用いて乾燥を行う場合には、架橋重合体を乾燥装置から取り出した直後である。例えば複数の乾燥装置を用いる場合は、最後に用いられる乾燥装置から取り出した直後である。乾燥工程後に架橋重合体の粉砕を行う場合は、例えば、粉砕直前の架橋重合体の含水率を最終乾量基準含水率としてもよい。ただし乾燥工程後であって粉砕工程前に、架橋重合体に添加剤水溶液を加えるなどにより架橋重合体に水分を加える場合は、水分を加える前の架橋重合体の含水率を、最終乾量基準含水率とする。最終乾量基準含水率は、例えば、乾燥温度を高める、乾燥時間を延ばすこと等により低減することができる。In this specification, the final dry weight moisture content is the dry weight moisture content immediately after the drying process of the crosslinked polymer is completed. For example, when drying is performed using a drying device, immediately after the crosslinked polymer is removed from the drying device. For example, when multiple drying devices are used, immediately after the crosslinked polymer is removed from the drying device used last. When the crosslinked polymer is pulverized after the drying process, for example, the moisture content of the crosslinked polymer immediately before pulverization may be the final dry weight moisture content. However, when moisture is added to the crosslinked polymer by adding an aqueous additive solution to the crosslinked polymer after the drying process and before the pulverization process, the moisture content of the crosslinked polymer before the addition of moisture is the final dry weight moisture content. The final dry weight moisture content can be reduced, for example, by increasing the drying temperature or extending the drying time.
最終乾量基準含水率は、15質量%以下、10質量%以下、8質量%以下、6質量%以下、又は5質量%以下であってよい。最終乾量基準含水率は、乾燥工程後に架橋重合体の粉砕工程を行う場合に、粉砕機への架橋重合体の付着を低減し、粉砕機の負荷を低減して機械の故障を抑制する観点から、15質量%以下であることが好ましい。最終乾量基準含水率は、例えば、1質量%以上、2質量%以上、3質量%以上、3.5質量%以上、又は4質量%以上であってよい。The final dry weight moisture content may be 15% by mass or less, 10% by mass or less, 8% by mass or less, 6% by mass or less, or 5% by mass or less. When a grinding process of the crosslinked polymer is performed after the drying process, the final dry weight moisture content is preferably 15% by mass or less from the viewpoint of reducing adhesion of the crosslinked polymer to the grinder, reducing the load on the grinder, and suppressing mechanical failure. The final dry weight moisture content may be, for example, 1% by mass or more, 2% by mass or more, 3% by mass or more, 3.5% by mass or more, or 4% by mass or more.
[剥離]
乾燥工程後、乾燥された架橋重合体を乾燥装置から取り出すことができる。乾燥工程の間に架橋重合体が金属面に載置されている場合、架橋重合体は該金属面から剥離される。本実施形態に係る製造方法によれば、外部から力を加えなくても、例えば自然落下により架橋重合体を乾燥装置の金属面から剥離することができる。
[Peeling]
After the drying step, the dried cross-linked polymer can be removed from the drying device. If the cross-linked polymer is placed on a metal surface during the drying step, the cross-linked polymer is peeled off from the metal surface. According to the manufacturing method of the present embodiment, the cross-linked polymer can be peeled off from the metal surface of the drying device by, for example, natural drop without applying an external force.
[粉砕]
粗砕及び乾燥工程後の架橋重合体(粗砕乾燥重合体)は、更に粉砕されることが好ましい。すなわち本実施形態に係る製造方法は、乾燥工程後に架橋重合体の粉砕工程を含むことが好ましい。粉砕によって、更に小さい粒子径を有する粒子状の架橋重合体(重合体粒子)を得ることができる。
[Crushing]
The crosslinked polymer (crushed and dried polymer) after the crushing and drying steps is preferably further crushed. That is, the production method according to the present embodiment preferably includes a crushing step of the crosslinked polymer after the drying step. By crushing, a particulate crosslinked polymer (polymer particles) having a smaller particle size can be obtained.
粉砕には、例えば、ローラーミル(ロールミル)、スタンプミル、ジェットミル、高速回転粉砕機(ハンマーミル、ピンミル、ロータビータミル等)、容器駆動型ミル(回転ミル、振動ミル、遊星ミル等)等の粉砕機を使用することができる。好ましくは、高速回転粉砕機が使用される。粉砕機は、出口側に多孔板やスクリーン、グリッド等の、粉砕粒子の最大粒子径を制御する開口部を有していてもよい。開口部の形状は多角形、円形等であってよく、開口部の最大径は0.1~5mm、0.3~3.0mm、又は0.5~1.5mmであってよい。For the grinding, for example, a grinding machine such as a roller mill (roll mill), stamp mill, jet mill, high-speed rotary grinder (hammer mill, pin mill, rotor beater mill, etc.), or container-driven mill (rotary mill, vibration mill, planetary mill, etc.) can be used. Preferably, a high-speed rotary grinder is used. The grinder may have an opening on the outlet side, such as a perforated plate, screen, or grid, that controls the maximum particle size of the ground particles. The shape of the opening may be polygonal, circular, etc., and the maximum diameter of the opening may be 0.1 to 5 mm, 0.3 to 3.0 mm, or 0.5 to 1.5 mm.
[分級、粒度調整]
粉砕して得られた粒子状の架橋重合体を更に分級してもよい。本実施形態に係る製造方法は、粉砕後の架橋重合体を分級する工程を含んでもよい。分級とは、ある粒子群を、粒径に応じて、2つ又はそれ以上の数の、粒度分布の異なる粒子群に分ける操作のことをいう。また、分級後の粒子を再度粉砕して、粉砕工程と分級工程とを繰り返すなど、複数の分級工程を行ってもよく、後述する表面架橋工程後に分級工程を行ってもよい。粒子の分級は、例えば、スクリーン分級、風力分級等の方法によって行うことができる。粒子は、必要に応じて造粒が行われてもよい。分級により得られた各粒度の架橋重合体を、必要に応じて再度混合することによって、所望の粒度分布を有するように粒度調整を行ってもよい。
[Classification, particle size adjustment]
The particulate crosslinked polymer obtained by pulverization may be further classified. The manufacturing method according to the present embodiment may include a step of classifying the crosslinked polymer after pulverization. Classification refers to an operation of dividing a certain particle group into two or more particle groups having different particle size distributions according to the particle size. In addition, the classified particles may be pulverized again, and a plurality of classification steps may be performed, such as repeating the pulverization step and the classification step, or the classification step may be performed after the surface crosslinking step described below. The classification of the particles may be performed, for example, by a method such as screen classification or air classification. The particles may be granulated as necessary. The crosslinked polymers of each particle size obtained by classification may be mixed again as necessary to adjust the particle size so as to have a desired particle size distribution.
[表面架橋]
本実施形態に係る吸水性樹脂粒子の製造方法は、重合体粒子の表面架橋を行う工程を含んでもよい。表面架橋は、例えば、表面架橋を行うための架橋剤(表面架橋剤)を重合体粒子に対して添加して反応させることにより行うことができる。
[Surface crosslinking]
The method for producing water-absorbent resin particles according to the present embodiment may include a step of performing surface cross-linking of polymer particles. The surface cross-linking can be performed, for example, by adding a cross-linking agent (surface cross-linking agent) for performing surface cross-linking to the polymer particles and allowing them to react.
表面架橋剤は、例えば、エチレン性不飽和単量体由来の官能基との反応性を有する官能基(反応性官能基)を2個以上含有するものであってよい。表面架橋剤としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリグリセリン等のポリオール類;(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリントリグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールポリグリシジルエーテル、(ポリ)グリセロールポリグリシジルエーテル等のポリグリシジル化合物;エピクロルヒドリン、エピブロムヒドリン、α-メチルエピクロルヒドリン等のハロエポキシ化合物;2,4-トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等のイソシアネート化合物等の反応性官能基を2個以上有する化合物;3-メチル-3-オキセタンメタノール、3-エチル-3-オキセタンメタノール、3-ブチル-3-オキセタンメタノール、3-メチル-3-オキセタンエタノール、3-エチル-3-オキセタンエタノール、3-ブチル-3-オキセタンエタノール等のオキセタン化合物;1,2-エチレンビスオキサゾリン等のオキサゾリン化合物;エチレンカーボネート等のカーボネート化合物;ビス[N,N-ジ(β-ヒドロキシエチル)]アジプアミド等のヒドロキシアルキルアミド化合物等が挙げられる。The surface cross-linking agent may contain, for example, two or more functional groups (reactive functional groups) that are reactive with functional groups derived from ethylenically unsaturated monomers. Examples of the surface cross-linking agent include polyols such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, trimethylolpropane, glycerin, polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, and polyglycerin; polyglycidyl compounds such as (poly)ethylene glycol diglycidyl ether, (poly)glycerin diglycidyl ether, (poly)glycerin triglycidyl ether, (poly)propylene glycol polyglycidyl ether, and (poly)glycerol polyglycidyl ether; haloepoxy compounds such as epichlorohydrin, epibromohydrin, and α-methylepichlorohydrin; 2,4 -tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and other isocyanate compounds having two or more reactive functional groups; oxetane compounds such as 3-methyl-3-oxetanemethanol, 3-ethyl-3-oxetanemethanol, 3-butyl-3-oxetanemethanol, 3-methyl-3-oxetaneethanol, 3-ethyl-3-oxetaneethanol, 3-butyl-3-oxetaneethanol, and other oxetane compounds; oxazoline compounds such as 1,2-ethylenebisoxazoline; carbonate compounds such as ethylene carbonate; and hydroxyalkylamide compounds such as bis[N,N-di(β-hydroxyethyl)]adipamide.
[吸水性樹脂粒子]
本実施形態に係る製造方法により得られる吸水性樹脂粒子は、上述の粒子状の架橋重合体(重合体粒子)を含む。吸水性樹脂粒子は、重合体粒子のみからなるものであってもよく、例えば、ゲル安定剤、金属キレート剤(エチレンジアミン4酢酸及びその塩、ジエチレントリアミン5酢酸及びその塩、例えばジエチレントリアミン5酢酸5ナトリウム等)、流動性向上剤(滑剤)等の追加成分を更に含んでもよい。追加成分は、重合体粒子の内部、表面上又はこれらの両方に配置され得る。
[Water-absorbing resin particles]
The water-absorbent resin particles obtained by the manufacturing method according to the present embodiment include the particulate crosslinked polymer (polymer particles) described above. The water-absorbent resin particles may consist of only polymer particles, or may further include additional components such as a gel stabilizer, a metal chelating agent (ethylenediaminetetraacetic acid and its salts, diethylenetriaminepentaacetic acid and its salts, such as pentasodium diethylenetriaminepentaacetate, etc.), a flowability improver (lubricant), etc. The additional components may be disposed inside or on the surface of the polymer particles, or both.
吸水性樹脂粒子は、重合体粒子の表面上に配置された複数の無機粒子を含んでいてもよい。本実施形態に係る製造方法は、重合体粒子の表面に無機粒子を付着させる工程を更に含んでもよい。The water-absorbent resin particles may include a plurality of inorganic particles arranged on the surfaces of the polymer particles. The manufacturing method according to the present embodiment may further include a step of attaching the inorganic particles to the surfaces of the polymer particles.
本実施形態に係る製造方法により得られる吸水性樹脂粒子の形状は、例えば、破砕状、又は破砕状粒子が凝集して形成された形状であってよい。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は、130~800μm、200~850μm、250~700μm、300~600μm又は300~450μmであってよい。The shape of the water-absorbent resin particles obtained by the manufacturing method according to this embodiment may be, for example, a crushed shape or a shape formed by agglomeration of crushed particles. The median particle diameter of the water-absorbent resin particles may be 130 to 800 μm, 200 to 850 μm, 250 to 700 μm, 300 to 600 μm, or 300 to 450 μm.
本実施形態に係る製造方法により得られる吸水性樹脂粒子は、吸水性に優れ、例えば、紙おむつ、生理用品等の衛生材料、保水剤、土壌改良剤等の農園芸材料、止水剤、結露防止剤等の工業資材などの分野において用いることができる。The water-absorbent resin particles obtained by the manufacturing method according to this embodiment have excellent water absorption properties and can be used in fields such as sanitary materials such as paper diapers and sanitary products, agricultural and horticultural materials such as water retention agents and soil conditioners, and industrial materials such as waterproofing agents and dew condensation prevention agents.
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。The present invention will be explained in more detail below with reference to examples, however, the present invention is not limited to these examples.
<製造例1>
[単量体水溶液の調製]
2Lのセパラブルフラスコに339.39g(4.71モル)のアクリル酸を入れた。セパラブルフラスコ内のアクリル酸に、撹拌しながらイオン交換水292.30gを加えた。次いで、約3℃の氷水浴下で297.45gの48質量%水酸化ナトリウム水溶液を滴下することにより、単量体濃度45.0質量%のアクリル酸の部分中和液(中和率75.8モル%)を調製した。
<Production Example 1>
[Preparation of Aqueous Monomer Solution]
339.39 g (4.71 mol) of acrylic acid was placed in a 2 L separable flask. 292.30 g of ion-exchanged water was added to the acrylic acid in the separable flask while stirring. Next, 297.45 g of a 48% by mass aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise in an ice water bath at about 3° C. to prepare a partially neutralized solution of acrylic acid with a monomer concentration of 45.0% by mass (neutralization rate 75.8 mol%).
[粗砕ゲルの作製]
(重合工程)
上記アクリル酸部分中和液889.28g、イオン交換水143.40g、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(n≒9)0.412g(日油株式会社、ブレンマーADE-400A)、及び濃度2質量%の過硫酸カリウム水溶液16.14gを、フッ素樹脂コーティングされた18-8ステンレスバット(外寸:297mm×232mm×高さ50mm)内に入れ、2個の撹拌子(直径8mm、長さ45mm)で撹拌することにより、ステンレスバット内に均一な混合物を形成させた。その後、ステンレスバットの上部をポリエチレンフィルムでカバーした。ステンレスバッド内の混合物の温度を25℃に調整後、内径3mmのフッ素樹脂製の窒素導入管(流量200ml/分)を差し込み、バット内の混合物を窒素置換することにより、溶存酸素量を0.1ppm以下に調整した。次いで、混合物を300rpmで撹拌しながら、注射器(テルモ株式会社製10mL容ディスポシリンジ、テルモ株式会社製注射針)を用いて0.5質量%のL-アスコルビン酸水溶液3.39gを滴下した。
[Preparation of Crushed Gel]
(Polymerization process)
889.28 g of the above partially neutralized acrylic acid solution, 143.40 g of ion-exchanged water, 0.412 g of polyethylene glycol diacrylate (n≒9) as an internal crosslinking agent (NOF Corporation, Blenmar ADE-400A), and 16.14 g of a 2% by mass aqueous potassium persulfate solution were placed in a fluororesin-coated 18-8 stainless steel tray (external dimensions: 297 mm x 232 mm x height 50 mm) and stirred with two stirrers (diameter 8 mm, length 45 mm) to form a uniform mixture in the stainless steel tray. Then, the top of the stainless steel tray was covered with a polyethylene film. After adjusting the temperature of the mixture in the stainless steel tray to 25°C, a nitrogen introduction tube (flow rate 200 ml/min) made of fluororesin with an inner diameter of 3 mm was inserted, and the mixture in the tray was replaced with nitrogen to adjust the dissolved oxygen content to 0.1 ppm or less. Next, while the mixture was stirred at 300 rpm, 3.39 g of a 0.5% by mass aqueous solution of L-ascorbic acid was added dropwise using a syringe (10 mL disposable syringe manufactured by Terumo Corporation, injection needle manufactured by Terumo Corporation).
L-アスコルビン酸水溶液を滴下後、3分後に重合反応が開始した。重合反応の進行に伴って反応液の粘度が増加していった後、反応液がゲル化した。L-アスコルビン酸水溶液を滴下終了後14分の時点で、設置した温度計は86.0℃を示し、その後温度が低下し始めた。 The polymerization reaction started 3 minutes after the L-ascorbic acid solution was added dropwise. As the polymerization reaction progressed, the viscosity of the reaction solution increased, and then the reaction solution gelled. 14 minutes after the L-ascorbic acid solution was added dropwise, the thermometer indicated 86.0°C, and the temperature then began to drop.
反応液のゲル化によって形成された含水ゲル(含水ゲル状の架橋重合体)が入ったステンレスバットを75℃の水浴に浸し、その状態で含水ゲルを20分間加温して重合反応を充分完了させた。The stainless steel tray containing the hydrous gel (a hydrous gel-like cross-linked polymer) formed by the gelation of the reaction liquid was immersed in a water bath at 75°C, and the hydrous gel was heated in that state for 20 minutes to fully complete the polymerization reaction.
(粗砕工程)
重合工程後の含水ゲルの全量を容器から取り出し、長辺を5cm間隔に切れ目を入れて裁断した。裁断した含水ゲルを喜連ローヤル株式会社製のミートチョッパー12VR-750SDXに順次投入して粗砕(細分化)し、粗砕ゲルを得た。ミートチョッパーの出口に位置するプレートの穴の径は6.4mmであった。この時の粗砕ゲルの含水率(乾燥工程前湿量基準含水率A)は58.2質量%であった。
(Crushing process)
The entire amount of the hydrogel after the polymerization step was taken out of the container, and cut by making cuts at 5 cm intervals on the long side. The cut hydrogel was sequentially put into a meat chopper 12VR-750SDX manufactured by Kiryu Royal Co., Ltd. and coarsely crushed (fragmented) to obtain a coarsely crushed gel. The diameter of the hole in the plate located at the outlet of the meat chopper was 6.4 mm. The moisture content of the coarsely crushed gel at this time (moisture content A based on wet weight before drying step) was 58.2% by mass.
<製造例2>
[単量体水溶液の調製]
2Lのセパラブルフラスコに340.60g(4.73モル)のアクリル酸を入れた。セパラブルフラスコ内のアクリル酸に、撹拌しながらイオン交換水292.87gを加えた。次いで、約3℃の氷水浴下で295.98gの48質量%水酸化ナトリウム水溶液を滴下することにより、単量体濃度45.0質量%のアクリル酸の部分中和液(中和率75.1モル%)を調製した。
<Production Example 2>
[Preparation of Aqueous Monomer Solution]
340.60 g (4.73 mol) of acrylic acid was placed in a 2 L separable flask. 292.87 g of ion-exchanged water was added to the acrylic acid in the separable flask while stirring. Next, 295.98 g of a 48% by mass aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise in an ice water bath at about 3° C. to prepare a partially neutralized solution of acrylic acid with a monomer concentration of 45.0% by mass (neutralization rate 75.1 mol%).
[粗砕ゲルの作製]
(重合工程)
上記アクリル酸部分中和液888.10g、イオン交換水144.55g、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(n≒9)0.413g(日油株式会社、ブレンマーADE-400A)、及び濃度2質量%の過硫酸カリウム水溶液16.17gを、フッ素樹脂コーティングされた18-8ステンレスバット(外寸:297mm×232mm×高さ50mm)内に入れ、2個の撹拌子(直径8mm、長さ45mm)で撹拌することにより、ステンレスバット内に均一な混合物を形成させた。その後、ステンレスバットの上部をポリエチレンフィルムでカバーした。ステンレスバッド内の混合物の温度を25℃に調整後、内径3mmのフッ素樹脂製の窒素導入管(流量200ml/分)を差し込み、バット内の混合物を窒素置換することにより、溶存酸素量を0.1ppm以下に調整した。次いで、混合物を300rpmで撹拌しながら、注射器(テルモ株式会社製10mL容ディスポシリンジ、テルモ株式会社製注射針)を用いて0.5質量%のL-アスコルビン酸水溶液3.40gを滴下した。
[Preparation of Crushed Gel]
(Polymerization process)
888.10 g of the above partially neutralized acrylic acid solution, 144.55 g of ion-exchanged water, 0.413 g of polyethylene glycol diacrylate (n≒9) as an internal crosslinking agent (NOF Corporation, Blenmar ADE-400A), and 16.17 g of a 2% by mass aqueous potassium persulfate solution were placed in a fluororesin-coated 18-8 stainless steel tray (external dimensions: 297 mm x 232 mm x height 50 mm) and stirred with two stirrers (diameter 8 mm, length 45 mm) to form a uniform mixture in the stainless steel tray. Then, the top of the stainless steel tray was covered with a polyethylene film. After adjusting the temperature of the mixture in the stainless steel tray to 25°C, a nitrogen introduction tube (flow rate 200 ml/min) made of fluororesin with an inner diameter of 3 mm was inserted, and the mixture in the tray was replaced with nitrogen to adjust the dissolved oxygen content to 0.1 ppm or less. Next, while the mixture was stirred at 300 rpm, 3.40 g of a 0.5% by mass aqueous solution of L-ascorbic acid was added dropwise using a syringe (10 mL disposable syringe manufactured by Terumo Corporation, injection needle manufactured by Terumo Corporation).
L-アスコルビン酸水溶液を滴下後、1分後に重合反応が開始した。重合反応の進行に伴って反応液の粘度が増加していった後、反応液がゲル化した。L-アスコルビン酸水溶液を滴下終了後10分の時点で、設置した温度計は94.6℃を示し、その後温度が低下し始めた。以降の工程は、製造例1と同様に実施した。なお、粗砕工程後に得られた粗砕ゲルの湿量基準含水率(乾燥工程前湿量基準含水率A)は58.1質量%であった。 The polymerization reaction started 1 minute after the L-ascorbic acid aqueous solution was added dropwise. As the polymerization reaction progressed, the viscosity of the reaction solution increased, and then the reaction solution gelled. 10 minutes after the end of the addition of the L-ascorbic acid aqueous solution, the installed thermometer indicated 94.6°C, after which the temperature began to drop. The subsequent steps were carried out in the same manner as in Production Example 1. The wet-based moisture content of the crushed gel obtained after the crushing step (wet-based moisture content A before the drying step) was 58.1% by mass.
<製造例3>
製造例2と同様に重合工程を行った。L-アスコルビン酸水溶液を滴下後、1分後に重合反応が開始した。重合反応の進行に伴って反応液の粘度が増加していった後、反応液がゲル化した。L-アスコルビン酸水溶液を滴下終了後11分の時点で、設置した温度計は72.6℃を示し、その後温度が低下し始めた。以降の工程も製造例2と同様に実施した。粗砕工程後に得られた粗砕ゲルの湿量基準含水率(乾燥工程前湿量基準含水率A)は58.6質量%であった。
<Production Example 3>
The polymerization step was carried out in the same manner as in Production Example 2. One minute after the L-ascorbic acid aqueous solution was dropped, the polymerization reaction started. As the polymerization reaction proceeded, the viscosity of the reaction solution increased, and then the reaction solution gelled. 11 minutes after the end of the dropwise addition of the L-ascorbic acid aqueous solution, the installed thermometer indicated 72.6°C, and the temperature then began to decrease. The subsequent steps were also carried out in the same manner as in Production Example 2. The wet-based moisture content of the crushed gel obtained after the crushing step (wet-based moisture content A before the drying step) was 58.6% by mass.
<実施例1>
(乾燥工程)
目開き1.7mmのJIS篩(直径20cm)の中央から15cmΦの範囲内に、製造例1で得られた粗砕ゲル60gを均一になるように置いた。その後、粗砕ゲル上に、直径15cmの金属シャーレ(167g)を置き、更にシャーレ上に250gの重りを置き、粗砕ゲル上の全面へ均一な荷重をかけることにより、粗砕ゲルをJIS篩へ10秒間押し付けた。その後、金属シャーレ及び重りを外し、粗砕ゲルが載ったJIS篩の上面開口部をアルミホイル(東洋アルミエコープロダクツ株式会社製、クッキングホイル)でカバーした。予め200℃に設定した熱風乾燥機(ADVANTEC社製、FV-320)内に、アルミホイルでカバーしたJIS篩を入れて30分間乾燥工程を行うことにより、粗砕乾燥重合体を得た。乾燥工程後に、乾燥機から粗砕乾燥重合体を載せたJIS篩を取り出した後、速やかに剥離率試験を実施した。その後、粗砕乾燥重合体の湿量基準含水率(最終湿量基準含水率C)を測定し、乾量基準含水率(最終乾量基準含水率c)を算出した。最終湿量基準含水率Cは5.1質量%であった。
Example 1
(drying process)
60 g of the crushed gel obtained in Production Example 1 was placed uniformly within a range of 15 cmΦ from the center of a JIS sieve (diameter 20 cm) with a mesh size of 1.7 mm. Then, a metal petri dish (167 g) with a diameter of 15 cm was placed on the crushed gel, and a weight of 250 g was placed on the petri dish, and a uniform load was applied to the entire surface of the crushed gel, so that the crushed gel was pressed against the JIS sieve for 10 seconds. Then, the metal petri dish and the weight were removed, and the upper opening of the JIS sieve on which the crushed gel was placed was covered with aluminum foil (cooking foil, manufactured by Toyo Aluminum Echo Products Co., Ltd.). The JIS sieve covered with aluminum foil was placed in a hot air dryer (manufactured by ADVANTEC Co., Ltd., FV-320) previously set at 200 ° C., and a drying process was performed for 30 minutes to obtain a crushed and dried polymer. After the drying process, the JIS sieve on which the crushed and dried polymer was placed was removed from the dryer, and a peeling rate test was immediately carried out. Thereafter, the wet-based moisture content of the crushed and dried polymer (final wet-based moisture content C) was measured, and the dry-based moisture content (final dry-based moisture content c) was calculated. The final wet-based moisture content C was 5.1% by mass.
別途、上記と同様にJIS篩の上面開口部をアルミホイルでカバーした後、200℃での乾燥工程開始から15分後に粗砕ゲルを取り出した。取り出した粗砕ゲルの湿量基準含水率(乾燥工程15分後湿量基準含水率B)を測定し、乾量基準含水率(乾燥工程15分後乾量基準含水率b)を算出した。乾燥工程15分後湿量基準含水率Bは41.0質量%であった。Separately, the top opening of the JIS sieve was covered with aluminum foil in the same manner as above, and the coarsely crushed gel was removed 15 minutes after the start of the drying process at 200°C. The wet-based moisture content of the removed coarsely crushed gel (wet-based moisture content B after 15 minutes of drying process) was measured, and the dry-based moisture content (dry-based moisture content b after 15 minutes of drying process) was calculated. The wet-based moisture content B after 15 minutes of drying process was 41.0% by mass.
<実施例2>
(乾燥工程)
JIS篩の上面開口部をアルミホイルでカバーした後、アルミホイルに2~3cm間隔で直径3mmの通気孔を24個開けたこと以外は実施例1と同様に乾燥工程を実施した。乾燥工程後に得られた粗砕乾燥重合体の湿量基準含水率(最終湿量基準含水率C)は4.7質量%であった。
Example 2
(drying process)
The upper opening of the JIS sieve was covered with aluminum foil, and then 24 vent holes having a diameter of 3 mm were opened at intervals of 2 to 3 cm in the aluminum foil, and the drying step was carried out in the same manner as in Example 1. The wet basis moisture content of the coarsely pulverized and dried polymer obtained after the drying step (final wet basis moisture content C) was 4.7 mass%.
別途、上記と同様にJIS篩の上面開口部をアルミホイルでカバーし、アルミホイルに2~3cm間隔で直径3mmの通気孔を24個施した後、200℃での乾燥工程開始から15分後に粗砕ゲルを取り出した。取り出した粗砕ゲルの湿量基準含水率(乾燥工程15分後湿量基準含水率B))を測定したところ35.6質量%であった。Separately, in the same manner as above, the top opening of the JIS sieve was covered with aluminum foil, 24 3 mm diameter ventilation holes were made in the aluminum foil at intervals of 2 to 3 cm, and the coarsely crushed gel was removed 15 minutes after the start of the drying process at 200°C. The wet basis moisture content of the removed coarsely crushed gel (wet basis moisture content B after 15 minutes of drying process)) was measured and found to be 35.6% by mass.
<実施例3>
(乾燥工程)
製造例2で得られた粗砕ゲルを用いて、実施例1と同様に金属シャーレ及び重りによりJIS篩へ粗砕ゲルを10秒間押しつけた。金属シャーレ及び重りを外し、予め180℃に設定した熱風乾燥機(ADVANTEC社製、FV-320)内へ、粗砕ゲルが載ったJIS篩を入れた。15分後に、熱風乾燥機内から粗砕ゲルが載ったJIS篩を取り出し、予め200℃に設定した別の熱風乾燥機(ADVANTEC社製、FV-320)内へすぐさま移し換え、さらに15分間乾燥工程を行うことにより、粗砕乾燥重合体を得た。計30分間の乾燥工程後、速やかに剥離率試験を実施した。その後、粗砕乾燥重合体の湿量基準含水率(最終湿量基準含水率C)を測定したところ3.7質量%であった。
Example 3
(drying process)
Using the crushed gel obtained in Production Example 2, the crushed gel was pressed against a JIS sieve for 10 seconds using a metal petri dish and a weight in the same manner as in Example 1. The metal petri dish and weight were removed, and the JIS sieve on which the crushed gel was placed was placed in a hot air dryer (manufactured by ADVANTEC, FV-320) previously set at 180 ° C. After 15 minutes, the JIS sieve on which the crushed gel was placed was removed from the hot air dryer and immediately transferred to another hot air dryer (manufactured by ADVANTEC, FV-320) previously set at 200 ° C., and a drying process was performed for another 15 minutes to obtain a crushed and dried polymer. After a total of 30 minutes of drying, a peeling rate test was immediately performed. Thereafter, the wet basis moisture content of the crushed and dried polymer (final wet basis moisture content C) was measured and found to be 3.7% by mass.
別途、上記と同じ180℃での乾燥工程開始から15分後に取り出した粗砕ゲルの湿量基準含水率(乾燥工程15分後湿量基準含水率B)を測定したところ19.7質量%であった。Separately, the wet moisture content of the crushed gel taken out 15 minutes after the start of the drying process at 180°C as described above (wet moisture content B after 15 minutes of drying process) was measured and found to be 19.7% by mass.
<実施例4>
30分間の乾燥工程温度を180℃に変更し、JIS篩の上面開口部をアルミホイルでカバーしないこと以外は実施例1と同様に乾燥工程を実施した。得られた粗砕乾燥重合体の湿量基準含水率(最終湿量基準含水率C)は5.1質量%であった。別途、上記と同じ180℃での乾燥工程開始から15分後に取り出した粗砕ゲルの湿量基準含水率(乾燥工程15分後湿量基準含水率B)を測定したところ19.5質量%であった。
Example 4
The drying step was carried out in the same manner as in Example 1, except that the temperature of the 30-minute drying step was changed to 180°C, and the upper opening of the JIS sieve was not covered with aluminum foil. The wet-based moisture content of the resulting crushed and dried polymer (final wet-based moisture content C) was 5.1% by mass. Separately, the wet-based moisture content of the crushed gel taken out 15 minutes after the start of the drying step at 180°C as described above (wet-based moisture content B after 15 minutes of drying step) was measured and found to be 19.5% by mass.
<実施例5>
製造例3にて粗砕工程後に得られた粗砕ゲルを用いて、乾燥工程開始から15分間の乾燥工程温度を160℃に変更したこと以外は実施例3と同様に乾燥工程を実施した。得られた粗砕乾燥重合体の湿量基準含水率(最終湿量基準含水率C)は3.6質量%であった。別途、上記と同じ160℃での乾燥工程開始から15分後に取り出した粗砕ゲルの湿量基準含水率(乾燥工程15分後湿量基準含水率B)を測定したところ23.0質量%であった。
Example 5
The drying step was carried out in the same manner as in Example 3, except that the drying step temperature for 15 minutes from the start of the drying step was changed to 160° C. using the crushed gel obtained after the crushing step in Production Example 3. The wet-based water content of the resulting crushed and dried polymer (final wet-based water content C) was 3.6% by mass. Separately, the wet-based water content of the crushed gel taken out 15 minutes after the start of the drying step at 160° C. as above (wet-based water content B after 15 minutes of drying step) was measured and found to be 23.0% by mass.
<比較例1>
JIS篩の上をアルミホイルでカバーしないこと以外は実施例1と同様に乾燥工程を実施した。得られた粗砕乾燥重合体の湿量基準含水率(最終湿量基準含水率C)は2.7質量%であった。別途、上記と同じ200℃での乾燥工程開始から15分後に取り出した粗砕ゲルの湿量基準含水率(乾燥工程15分後湿量基準含水率B)を測定したところ8.3質量%であった。
<Comparative Example 1>
The drying step was carried out in the same manner as in Example 1, except that the JIS sieve was not covered with aluminum foil. The wet-based moisture content of the resulting crushed and dried polymer (final wet-based moisture content C) was 2.7% by mass. Separately, the wet-based moisture content of the crushed gel taken out 15 minutes after the start of the drying step at 200° C. as described above (wet-based moisture content B after 15 minutes of drying step) was measured and found to be 8.3% by mass.
<比較例2>
180℃の熱風乾燥機と200℃の熱風乾燥機との順序を入れ替え、200℃の熱風乾燥機で15分間乾燥した後、素早く180℃の乾燥機に移し替えたこと以外は実施例3と同様に乾燥工程を実施した。得られた粗砕乾燥重合体の湿量基準含水率(最終湿量基準含水率C)は3.7質量%であった。別途、上記と同じ200℃での乾燥工程開始から15分後に取り出した粗砕ゲルの湿量基準含水率(乾燥工程15分後湿量基準含水率B)を測定したところ8.4質量%であった。
<Comparative Example 2>
The drying step was carried out in the same manner as in Example 3, except that the order of the 180°C hot air dryer and the 200°C hot air dryer was reversed, and the polymer was dried in the 200°C hot air dryer for 15 minutes, and then quickly transferred to a 180°C dryer. The wet-based water content of the resulting crushed and dried polymer (final wet-based water content C) was 3.7% by mass. Separately, the wet-based water content of the crushed gel taken out 15 minutes after the start of the drying step at 200°C as described above (wet-based water content B after 15 minutes of drying step) was measured and found to be 8.4% by mass.
[湿量基準含水率測定]
測定試料の乾燥工程前湿量基準含水率A、乾燥工程15分後湿量基準含水率B及び最終湿量基準含水率Cを以下の方法で測定した。なお、乾燥工程前湿量基準含水率Aの測定には、粗砕工程で得られた粗砕ゲル20.0gをサンプリングしたものを測定試料として用いた。乾燥工程15分後湿量基準含水率Bの測定には、乾燥工程開始から15分後に取り出した粗砕ゲル20.0gをサンプリングしたものを測定試料として用いた。最終湿量基準含水率Cの測定には、全乾燥工程(160~200℃、30分間)の直後に得られた粗砕乾燥重合体20.0gをサンプリングしたものを測定試料として用いた。
[Wet standard moisture content measurement]
The wet basis moisture content A before the drying process, the wet basis moisture content B after 15 minutes of the drying process, and the final wet basis moisture content C of the measurement sample were measured by the following method. For the measurement of the wet basis moisture content A before the drying process, 20.0 g of the crushed gel obtained in the crushing process was sampled and used as the measurement sample. For the measurement of the wet basis moisture content B after 15 minutes of the drying process, 20.0 g of the crushed gel taken out 15 minutes after the start of the drying process was sampled and used as the measurement sample. For the measurement of the final wet basis moisture content C, 20.0 g of the crushed and dried polymer obtained immediately after the entire drying process (160 to 200 ° C, 30 minutes) was sampled and used as the measurement sample.
予め恒量(W1(g))としたフッ素樹脂コーティングされたステンレスバット(外寸:185mm×140mm×高さ30mm)に上記測定試料をとり、ステンレスバット及び測定試料の合計質量W2(g)を精秤した。精秤された測定試料を、内温を200℃に設定した熱風乾燥機(ADVANTEC社製、型式:FV-320)で2時間乾燥させた。乾燥後の測定試料をデシケーター中で放冷した後、ステンレスバット及び測定試料の合計質量W3(g)を精秤した。以下の式から、測定試料の湿量基準含水率を算出した。
湿量基準含水率(質量%)=[{(W2-W1)-(W3-W1)}/(W2-W1)]×100
The above measurement sample was placed in a fluororesin-coated stainless steel tray (external dimensions: 185 mm x 140 mm x height 30 mm) previously adjusted to a constant weight (W1 (g)), and the total mass W2 (g) of the stainless steel tray and the measurement sample was precisely weighed. The precisely weighed measurement sample was dried for 2 hours in a hot air dryer (manufactured by ADVANTEC, model: FV-320) with the internal temperature set to 200°C. After the dried measurement sample was allowed to cool in a desiccator, the total mass W3 (g) of the stainless steel tray and the measurement sample was precisely weighed. The wet basis moisture content of the measurement sample was calculated from the following formula.
Wet standard moisture content (mass%) = [{(W2-W1)-(W3-W1)}/(W2-W1)] x 100
[乾量基準含水率の算出]
上述の方法で求めた乾燥工程前湿量基準含水率A、乾燥工程15分後湿量基準含水率B、及び最終湿量基準含水率Cの値を用いて、以下の式から乾燥工程前乾量基準含水率a、乾燥工程15分後乾量基準含水率b、及び最終乾量基準含水率cをそれぞれ算出した。
乾量基準含水率(質量%)=[湿量基準含水率/(100-湿量基準含水率)]×100
[Calculation of moisture content on dry basis]
Using the values of the wet basis moisture content A before the drying process, the wet basis moisture content B after 15 minutes of the drying process, and the final wet basis moisture content C obtained by the above-mentioned method, the dry basis moisture content a before the drying process, the dry basis moisture content b after 15 minutes of the drying process, and the final dry basis moisture content c were calculated according to the following formulas.
Dry basis moisture content (mass%) = [wet basis moisture content / (100 - wet basis moisture content)] × 100
[乾量基準含水率の初期変化率速度]
含水ゲルの乾量基準含水率の初期変化率速度は、算出した乾燥工程前乾量基準含水率a、及び乾燥工程15分後乾量基準含水率bを用いて以下の式から算出した。
乾量基準含水率の初期変化率速度(%/分)=[{(乾燥工程前乾量基準含水率a-乾燥工程15分後乾量基準含水率b)/乾燥工程前乾量基準含水率a}×100]/15(min)
[Initial rate of change of moisture content on dry basis]
The initial rate of change in the dry basis moisture content of the hydrogel was calculated from the following formula using the calculated dry basis moisture content a before the drying process and the dry basis moisture content b 15 minutes after the drying process.
Initial rate of change of dry basis moisture content (%/min) = [{(dry basis moisture content a before drying process - dry basis moisture content b after 15 minutes of drying process) / dry basis moisture content a before drying process} x 100] / 15 (min)
[剥離率試験]
乾燥工程後、粗砕乾燥重合体が載ったJIS篩を、JIS篩の網面が地面に対して平行であるように保ちながら振動を与えないように、熱風乾燥機内から取り出した。取り出し終わってから5秒以内(その間、JIS篩へ振動を与えないように、かつJIS篩の網面が地面に対して平行であるように保ちながら)に、JIS篩を3秒かけて180°上下反対に返し、その時にJIS篩から落下した粗砕乾燥重合体をバット内に回収した。落下した粗砕乾燥重合体の重量W4(g)、及びJIS篩上に付着したまま残った粗砕乾燥重合体の重量W5(g)を測定した。剥離率は以下の式により算出した。結果を表1に示す。
剥離率(質量%)=[W4/(W4+W5)]×100
[Peeling rate test]
After the drying process, the JIS sieve on which the crushed and dried polymer was placed was removed from the hot air dryer while keeping the mesh surface of the JIS sieve parallel to the ground and without vibration. Within 5 seconds after removal (during which the JIS sieve was not vibrated and the mesh surface of the JIS sieve was kept parallel to the ground), the JIS sieve was turned upside down by 180° over 3 seconds, and the crushed and dried polymer that had fallen from the JIS sieve at that time was collected in a tub. The weight W4 (g) of the crushed and dried polymer that had fallen and the weight W5 (g) of the crushed and dried polymer that remained attached to the JIS sieve were measured. The peeling rate was calculated by the following formula. The results are shown in Table 1.
Peeling rate (mass%) = [W4/(W4+W5)] x 100
乾量基準含水率の初期変化率速度が6.0%分以下である実施例の製造方法では、優れた乾燥工程後の架橋重合体が剥離性を示した。特に実施例3、5においては、乾燥工程開始から15分経過以降の乾燥条件をより強力にしても、乾燥工程後の架橋重合体は高い剥離性を示した。一方、乾量基準含水率の初期変化率速度が6.0%/分を超える比較例では、乾燥工程開始から15分経過以降の乾燥条件をより穏和にしても、剥離率が低いことが示された。
In the manufacturing method of the example in which the initial rate of change in the dry basis moisture content was 6.0% or less, the crosslinked polymer after the drying step exhibited excellent releasability. In particular, in Examples 3 and 5, the crosslinked polymer after the drying step exhibited high releasability even when the drying conditions were made stronger after 15 minutes had elapsed from the start of the drying step. On the other hand, in the comparative example in which the initial rate of change in the dry basis moisture content was more than 6.0%/min, the peel rate was low even when the drying conditions were made milder after 15 minutes had elapsed from the start of the drying step.
Claims (5)
架橋重合体を乾燥する乾燥工程を含み、
前記架橋重合体の乾燥工程前の乾量基準含水率が100質量%以上であり、
前記乾燥工程が、下記式で示される乾量基準含水率の初期変化率速度が6.0%/分以下となるように行われる、方法。
乾量基準含水率の初期変化率速度(%/分)=[{(乾燥工程前の乾量基準含水率-乾燥工程15分後の乾量基準含水率)/乾燥工程前の乾量基準含水率}×100]/15 A method for producing water-absorbent resin particles containing a crosslinked polymer, comprising the steps of:
A drying step of drying the crosslinked polymer,
The crosslinked polymer has a dry weight basis moisture content of 100% by mass or more before the drying step;
The method according to claim 1, wherein the drying step is carried out so that an initial rate of change of the dry basis moisture content, as shown in the following formula, is 6.0%/min or less.
Initial rate of change of dry basis moisture content (%/min)=[{(dry basis moisture content before drying process−dry basis moisture content after 15 minutes of drying process)/dry basis moisture content before drying process}×100]/15
The method of any one of claims 1 to 4, further comprising grinding the crosslinked polymer after the drying step.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020127413 | 2020-07-28 | ||
| JP2020127413 | 2020-07-28 | ||
| PCT/JP2021/026686 WO2022024789A1 (en) | 2020-07-28 | 2021-07-15 | Method for producing water-absorbing resin particles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2022024789A1 JPWO2022024789A1 (en) | 2022-02-03 |
| JP7708768B2 true JP7708768B2 (en) | 2025-07-15 |
Family
ID=80036829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022540170A Active JP7708768B2 (en) | 2020-07-28 | 2021-07-15 | Method for producing water-absorbent resin particles |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7708768B2 (en) |
| WO (1) | WO2022024789A1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000212215A (en) | 1998-11-18 | 2000-08-02 | Nippon Shokubai Co Ltd | Method for producing hydrophilic polymer |
| WO2018135629A1 (en) | 2017-01-23 | 2018-07-26 | 住友精化株式会社 | Method for producing water absorbent resin |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61127707A (en) * | 1984-11-27 | 1986-06-16 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Drying method for acrylamide polymer |
| JP4916827B2 (en) * | 2006-09-08 | 2012-04-18 | 株式会社日本触媒 | Method for drying water-soluble polymer-containing gel and water-soluble polymer |
-
2021
- 2021-07-15 WO PCT/JP2021/026686 patent/WO2022024789A1/en not_active Ceased
- 2021-07-15 JP JP2022540170A patent/JP7708768B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000212215A (en) | 1998-11-18 | 2000-08-02 | Nippon Shokubai Co Ltd | Method for producing hydrophilic polymer |
| WO2018135629A1 (en) | 2017-01-23 | 2018-07-26 | 住友精化株式会社 | Method for producing water absorbent resin |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2022024789A1 (en) | 2022-02-03 |
| WO2022024789A1 (en) | 2022-02-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5658229B2 (en) | Method for drying particulate hydrogel crosslinked polymer | |
| JP5514841B2 (en) | Method for producing water absorbent resin | |
| EP3124502B1 (en) | Method for producing water-absorbent resin particle | |
| EP3029077B1 (en) | Process for producing water-absorbent resin particles | |
| JP7355646B2 (en) | Manufacturing method of water absorbent resin | |
| WO2016148153A1 (en) | Water-absorbing resin and water-absorbing agent | |
| JP2023547816A (en) | Manufacturing method of super absorbent resin | |
| US5389722A (en) | Hydrophilic resin and method for production thereof | |
| CN1197804A (en) | Super absorbent polymer and its production method | |
| JPWO2004101628A1 (en) | Method for producing water absorbent resin | |
| JP7105586B2 (en) | Method for manufacturing water absorbent resin | |
| JP7708768B2 (en) | Method for producing water-absorbent resin particles | |
| WO2022024787A1 (en) | Method for producing water-absorbing resin particles | |
| JP7793530B2 (en) | Method for producing water-absorbent resin particles | |
| JP7794754B2 (en) | Method for producing water-absorbent resin particles | |
| JP2022088111A (en) | Method for producing water-absorbing resin particle | |
| JP2005054050A (en) | Method for producing water absorbent resin | |
| JP7738561B2 (en) | Method for producing water-absorbent resin particles | |
| JP7739284B2 (en) | Method for producing crosslinked polymer particles and method for producing water-absorbent resin particles | |
| CN101007858B (en) | Method for producing super absorbent resin | |
| JP2022127925A (en) | Method for manufacturing water-absorbing resin particles | |
| JP2022129644A (en) | Manufacturing method of water-absorbing resin particle | |
| WO2021235524A1 (en) | Method for producing water absorbent resin particles | |
| WO2021049493A1 (en) | Method for producing water-absorbent resin particles | |
| WO2022071503A1 (en) | Method for producing crosslinked polymer particles |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240619 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250701 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250703 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7708768 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |