JP5183897B2 - Method for producing water absorbent resin and water absorbent resin - Google Patents
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Description
本発明は、含水ゲル状重合体の付着を防止することができ、乾燥を円滑に行うことができる吸水性樹脂の製造方法および吸水性樹脂並びにその利用に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a water-absorbing resin, which can prevent adhesion of a water-containing gel-like polymer and can be smoothly dried, and a water-absorbing resin and use thereof.
水溶性エチレン性不飽和単量体を水溶液重合することにより、吸水性重合体として、含水ゲル状重合体が得られることはよく知られている(例えば特許文献1)。この含水ゲル状重合体は、半固体状で弾性に富むゲル状物として得られるもので、これを切断、乾燥することにより吸水性樹脂、すなわち吸水剤として使用する。 It is well known that a water-containing gel-like polymer can be obtained as a water-absorbing polymer by aqueous polymerization of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer (for example, Patent Document 1). This hydrogel polymer is obtained as a semi-solid and highly elastic gel, and is cut and dried to be used as a water absorbent resin, that is, a water absorbent.
含水ゲルを切断する際に、単に切断するだけで何らの処置も行わないと、切断された含水ゲル状重合体同士が付着してしまい、例えば、機械的に切断した場合、連続で切断することが出来ず、作業効率が低下する。そこで、通常、上記付着を防止するために、界面活性剤や高分子多価アルコール等が使用されている(例えば特許文献2,3)。
When cutting the hydrogel, if it is not cut and no action is taken, the cut hydrogel polymers will adhere to each other. For example, when mechanically cut, cut continuously. Work efficiency is reduced. Therefore, a surfactant, a polymer polyhydric alcohol, or the like is usually used to prevent the adhesion (for example,
一方、上記含水ゲル中の未反応のモノマー(以下「残存モノマー」という)は、重合体においては不純物であり、臭気や衛生上の問題となるおそれがあるので、少ない方が好ましい。従来、残存モノマーを低減させる手法としては、ラジカル重合開始剤の添加量を増やす方法や、ラジカル重合開始剤を分割添加する方法等が知られている(特許文献4〜10)。
On the other hand, the unreacted monomer (hereinafter referred to as “residual monomer”) in the water-containing gel is an impurity in the polymer and may cause odor and sanitary problems. Conventionally, as a technique for reducing the residual monomer, a method of increasing the amount of radical polymerization initiator added, a method of adding radical polymerization initiator in a divided manner, etc. are known (
また、特許文献11には、水分含有量20質量%以下の乾燥粉末状親水性重合体粒子に多価金属塩水溶液を噴霧することにより、吸水材料の吸水速度を向上させることができる旨が記載されている。
しかし、上記従来の技術では、含水ゲル状重合体同士の付着を十分に防止することができないという問題がある。 However, the above-described conventional technique has a problem that adhesion between the water-containing gel polymers cannot be sufficiently prevented.
また、特許文献6および7の場合においても、詳細な原因は不明であるが、後工程の加熱処理により、添加した還元性物質と原料由来の不純物等とが結合した成分由来と考えられる異臭が発生するという問題がある。さらに、上記特許文献8の場合においても、確実に残存モノマー量が低減されるが、吸収剤の残存モノマー量のばらつきが大きく、残存モノマー量が所望のレベルまで低減されていないものや、スペックアウト品が見られるという問題がある。 In addition, in the case of Patent Documents 6 and 7, although the detailed cause is unclear, there is a strange odor that is considered to be derived from the component in which the added reducing substance and the impurities derived from the raw material are combined by the heat treatment in the subsequent process. There is a problem that occurs. Further, even in the case of the above-mentioned Patent Document 8, the residual monomer amount is surely reduced, but there is a large variation in the residual monomer amount of the absorbent, and the residual monomer amount is not reduced to a desired level. There is a problem that goods can be seen.
さらに、上記特許文献4および5の技術を用いて残存モノマー量を低減させる場合、得られる吸水性樹脂が着色することがあり、商品価値が下がるという問題がある。また、残存モノマー量を低減させるには種々の厳しい反応条件が必要であるため、ポリマーの劣化により物性が低下することがあり、所望の残存モノマーレベルへの低減と無加圧下吸収倍率や加圧下吸収倍率等の吸収特性の維持、向上とを両立させるのは困難であるという問題もある。
Furthermore, when the amount of residual monomers is reduced using the techniques of
すなわち、特許文献4には付着性防止剤としてポリエチレングリコール、界面活性剤が挙げられているが、これらを用いて含水ゲル状重合体をどのように処理するのかについて具体的な記述はなされていない。また、特許文献5に記載の技術では、含水ゲル状重合体同士の付着防止のために界面活性剤や高分子多価アルコール等を用いているが、含水ゲル状重合体の粒径分布が広く、含水ゲル状重合体の形状が均質ではないため、粒子同士が凝集しやすい。
That is,
また、特許文献11に記載されているように、乾燥粉末状の重合体粒子に多価金属塩水溶液を噴霧する方法は既に知られているが、係る技術は含水ゲル状重合体同士の付着防止を目的としたものではなく、多価金属塩水溶液等で被覆することによって含水ゲル状重合体同士の付着を十分に防止する技術に関する知見は未だ存在していない。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものである。その目的は、含水ゲル状重合体の付着を防止することができ、乾燥を円滑に行うことができる吸水性樹脂の製造方法および吸水性樹脂並びにその利用を提供することにあり、好ましくは、残存モノマーの含有量を低減させた吸水性樹脂の製造方法および残存モノマーの含有量を低減させた吸水性樹脂並びにその利用に関するものである。 The present invention has been made in view of the above problems. Its purpose is to provide a water-absorbing resin production method and a water-absorbing resin that can prevent the adhesion of the water-containing gel-like polymer and can be smoothly dried, and use thereof. The present invention relates to a method for producing a water-absorbing resin having a reduced monomer content, a water-absorbing resin having a reduced content of residual monomer, and use thereof.
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている多面体形状を有する含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部を、多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも1種類を含む付着性防止剤を用いて特定の方法で被覆することにより、切断時の作業性が向上し、また、これを乾燥しても非凝集状態となるため良好な乾燥ができることを見出した。また、特定の質量平均粒子径を持つ含水ゲル状重合体を乾燥することにより、残存モノマーを低減し得ることをも見出し本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have determined that at least a part of the surface of the hydrogel polymer having a polyhedral shape having a square shape and a smooth surface is formed from a polyvalent metal. Coating with a specific method using an anti-adhesive agent containing at least one of the compounds classified as salts, polyhydric alcohols or surfactants improves the workability during cutting. It has been found that even when dried, it is in a non-aggregated state and can be dried well. Further, the present inventors have found that residual monomers can be reduced by drying a hydrogel polymer having a specific mass average particle diameter, thereby completing the present invention.
すなわち、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、
(1)アクリル酸および/またはアクリル酸塩を30モル%以上100モル%以下(架橋剤を除く)含有するエチレン性不飽和単量体をシート状で静置重合し、含水率が40質量%以上70質量%以下である含水ゲル状重合体を得る重合工程と、
(2)上記含水ゲル状重合体を、質量平均粒子径が3mm以上10mm以下である4面体以上12面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して50質量%以上100質量%以下となるように切断する切断工程、または、上記含水ゲル状重合体を、含水量が5質量%以上60質量%以下になるように乾燥した後に、質量平均粒子径が2mm以上10mm以下である4面体以上12面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して50質量%以上100質量%以下となるように切断する切断工程と、
(3)上記含水ゲル状重合体を切断する前、切断と同時、および/または切断した後に、多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも1種類を含む付着性防止剤で含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部を被覆する被覆工程と、
(4)上記被覆した含水ゲル状重合体を乾燥する乾燥工程と、を含むことを特徴としている。
That is, the method for producing a water absorbent resin according to the present invention includes:
(1) An ethylenically unsaturated monomer containing acrylic acid and / or acrylate in an amount of 30 mol% or more and 100 mol% or less (excluding a crosslinking agent) is statically polymerized in the form of a sheet, and the water content is 40 mass%. A polymerization step for obtaining a hydrogel polymer that is 70% by mass or less;
(2) The above-mentioned hydrogel polymer has a mass average particle diameter of 3 mm or more and 10 mm or less, and particles having a shape of tetrahedron or more and dodecahedron or less are 50% by mass or more and 100% by mass with respect to the mass of the hydrogel polymer. A cutting step for cutting to be not more than%, or after drying the hydrated gel polymer so that the moisture content is not less than 5% by mass and not more than 60% by mass, the mass average particle diameter is not less than 2 mm and not more than 10 mm. A cutting step of cutting so that particles having a shape of a tetrahedron or more and a dodecahedron or less are 50% by mass or more and 100% by mass or less with respect to the mass of the hydrogel polymer,
(3) Adhesion containing at least one of the compounds classified as polyvalent metal salts, polyhydric alcohols or surfactants before, simultaneously with and / or after cutting the hydrogel polymer. A coating step of coating at least a part of the surface of the water-containing gel-like polymer with an anti-oxidant;
(4) A drying step of drying the coated hydrogel polymer is characterized.
上記構成によれば、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている4面体以上12面体以下の形状の粒子を50質量%以上100質量%以下含む含水ゲル状重合体が、付着性防止剤で被覆され、当該付着性防止剤は含水ゲル状重合体間の離型剤として働く。そのため、切断時および/または切断後の含水ゲル状重合体の付着を防止することができ、また、乾燥を円滑に行うことができる。 According to the above configuration, the hydrated gel polymer containing particles having a shape of a tetrahedron or more and a dodecahedron or less having a square shape and a smooth surface is contained in an amount of 50% by mass to 100% by mass. The adhesion preventive agent functions as a release agent between the hydrogel polymers. Therefore, adhesion of the hydrogel polymer at the time of cutting and / or after cutting can be prevented, and drying can be performed smoothly.
また、含水ゲル状重合体の含水率が40質量%以上70質量%以下であり、かつ質量平均粒子径が3mm以上10mm以下と大粒径であるため、乾燥工程において残存モノマーを十分に反応させることができる。そのため、残存モノマーの含有量が少なく、衛生上および臭気の問題に影響を及ぼさない吸水性樹脂を得ることができる。 Further, since the water content of the hydrogel polymer is 40% by mass or more and 70% by mass or less and the mass average particle size is 3 mm or more and 10 mm or less, the residual monomer is sufficiently reacted in the drying step. be able to. Therefore, it is possible to obtain a water-absorbent resin that has a low residual monomer content and does not affect the sanitation and odor problems.
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法では、上記乾燥工程の後に、得られた吸水性樹脂を、選別する選別工程を含むことが好ましい。 In the method for producing a water absorbent resin according to the present invention, it is preferable to include a sorting step of sorting the obtained water absorbent resin after the drying step.
上記選別工程によって、小異型物および大異型物を除去することによって、吸水性樹脂のディスプレイ効果をさらに向上させることができる。 The display effect of the water-absorbent resin can be further improved by removing the small-sized and large-sized objects by the sorting step.
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法では、選別工程が、小異型物および大異型物を除去する工程であり、質量平均粒子径が2mm以上10mm以下の吸水性樹脂を得る製造方法であることが好ましい。 In the method for producing a water-absorbent resin according to the present invention, the selection step is a step for removing small and large irregularities, and is a production method for obtaining a water-absorbent resin having a mass average particle diameter of 2 mm to 10 mm. Is preferred.
上記吸水性樹脂の質量平均粒子径が上記範囲であり、上記選別工程によって、小異型物および大異型物を除去することによって、さらに吸水性樹脂のディスプレイ効果を向上させることができる。 The mass average particle diameter of the water-absorbent resin is in the above range, and the display effect of the water-absorbent resin can be further improved by removing the small variant and the large variant by the sorting step.
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、上記切断工程が、切断機を用いる吸水性樹脂の製造方法であって、上記切断機に備えられた、縦切り刃、スクレーパ、横切り回転刃、ケーシングのうち少なくとも1箇所が、非粘着性塗料、潤滑性塗料、金属系材料のうち少なくとも1種類によって覆われていることが好ましい。 The method for producing a water-absorbent resin according to the present invention is a method for producing a water-absorbent resin in which the cutting step uses a cutting machine, the vertical cutting blade, scraper, transverse cutting blade, casing provided in the cutting machine. It is preferable that at least one of these is covered with at least one of a non-adhesive paint, a lubricating paint, and a metal material.
これにより、切断工程において、含水ゲル状重合体が詰まることによる不具合が生じることを抑制することができる。 Thereby, it can suppress that the malfunction by a water-containing gel-like polymer clogging arises in a cutting process.
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、上記切断工程が、含水ゲル状重合体を、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている6面体形状の粒子が上記含水ゲル状重合体の質量に対して50質量%以上100質量%以下となるように切断するものであることが好ましい。 In the method for producing a water-absorbent resin according to the present invention, the cutting step includes a hydrogel polymer, and hexahedral particles having a square shape and a smooth surface are formed as the hydrogel polymer. It is preferable to cut so as to be 50% by mass or more and 100% by mass or less with respect to the mass of the polymer.
6面体形状の粒子は、含水ゲル状重合体を縦切りおよび横切りすれば容易に作り出すことができる。そのため、切断工程を効率化することができるとともに、含水ゲル状重合体の大きさを容易に調整することができる。 The hexahedron-shaped particles can be easily produced by cutting the hydrated gel polymer vertically and across. Therefore, the cutting process can be made efficient and the size of the hydrogel polymer can be easily adjusted.
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、上記被覆工程が、縦切り刃、横切り回転刃、固定刃および/または含水ゲル状重合体に上記付着性防止剤を噴霧および/または散布する工程を含むものであることが好ましい。 In the method for producing a water-absorbent resin according to the present invention, the coating step includes a step of spraying and / or spraying the adhesion preventing agent on the vertical cutting blade, the transverse rotary blade, the fixed blade and / or the hydrogel polymer. It is preferable that it is included.
上記構成によれば、少なくとも、付着性防止剤が含水ゲル状重合体に直接付着するか、上記縦切り刃および/または横切り回転刃、固定刃から間接的に付着して、含水ゲル状重合体を被覆することができる。そのため、含水ゲル状重合体同士の付着を効果的に防止することができ、切断後の含水ゲルの再付着を防止することができる。また、縦切り刃、固定刃、回転刃と含水ゲル状重合体との離型を促すため、縦切り刃、固定刃、回転刃の切断力を保つことができる。 According to the above configuration, at least the adhesion preventive agent directly adheres to the hydrogel polymer, or indirectly adheres from the vertical cutting blade and / or the transverse rotary blade, the fixed blade, and the hydrogel polymer. Can be coated. Therefore, adhesion between the hydrated gel polymers can be effectively prevented, and reattachment of the hydrated gel after cutting can be prevented. In addition, the cutting force of the vertical cutting blade, fixed blade, and rotary blade can be maintained because the release of the vertical cutting blade, fixed blade, and rotary blade from the hydrogel polymer is promoted.
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、上記付着性防止剤を、上記縦切り刃、横切り回転刃、固定刃および/または含水ゲル状重合体に、吸水性樹脂の固形分に対して0.0015質量%以上35質量%以下となるように噴霧および/または散布することが好ましい。 In the method for producing a water absorbent resin according to the present invention, the adhesion preventive agent is added to the vertical cutting blade, the transverse rotary blade, the fixed blade and / or the hydrogel polymer with respect to the solid content of the water absorbent resin. It is preferable to spray and / or spray so as to be not less than .0015 mass% and not more than 35 mass%.
上記構成によれば、含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部を被覆することができる。そのため、含水ゲル状重合体同士の付着を効果的に防止することができ、また、乾燥を円滑に行うことができ、吸水性樹脂の残存モノマーの含有量を少なくすることができる。 According to the said structure, at least one part of the surface of a hydrogel polymer can be coat | covered. Therefore, adhesion between the hydrated gel polymers can be effectively prevented, the drying can be performed smoothly, and the content of the residual monomer of the water absorbent resin can be reduced.
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、さらに、上記重合工程で、アクリル酸および/またはアクリル酸塩を30モル%以上100モル%以下(架橋剤を除く)含有するエチレン性不飽和単量体の水溶液および/または含水ゲル状重合体内部に、界面活性剤および/または多価アルコールを含有させる工程を含むことが好ましい。 The method for producing a water-absorbent resin according to the present invention further comprises an ethylenically unsaturated monomer containing acrylic acid and / or acrylate in an amount of 30 mol% to 100 mol% (excluding a crosslinking agent) in the polymerization step. It is preferable to include a step of incorporating a surfactant and / or a polyhydric alcohol into the aqueous solution of the body and / or the hydrogel polymer.
上記構成によれば、界面活性剤または多価アルコールが含水ゲル状重合体同士の付着防止効果を有しているので、表面被覆による含水ゲル状重合体同士の付着防止効果をさらに高めることができ、吸水性樹脂の残存モノマーの含有量をさらに少なくすることができる。 According to the above configuration, since the surfactant or polyhydric alcohol has an effect of preventing adhesion between the water-containing gel polymers, the effect of preventing adhesion between the water-containing gel polymers by the surface coating can be further enhanced. Further, the content of the residual monomer in the water absorbent resin can be further reduced.
また、被覆工程として、切断工程以外に混合工程を導入することにより、付着防止剤を噴霧および/または散布しながら混合することも可能である。 Further, by introducing a mixing step in addition to the cutting step as the coating step, it is possible to mix while spraying and / or spraying the adhesion inhibitor.
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、さらに、上記含水ゲル状重合体の内部および/または切断面を含む表面に、キレート剤および/または紫外線吸収剤を含有させる工程を含むことが好ましい。 The method for producing a water-absorbent resin according to the present invention preferably further includes a step of containing a chelating agent and / or an ultraviolet absorber on the surface of the hydrated gel polymer and / or the surface including the cut surface.
上記構成によれば、吸水性樹脂を劣化させる原因の一つとなる金属イオンをキレート剤でトラップする、および/または吸水性樹脂を劣化させる原因の一つとなる紫外線が紫外線吸収剤により吸収されるので、光等に対する耐久性の高い吸水性樹脂を製造することができる。 According to the above configuration, the metal ions that cause one of the causes of deterioration of the water absorbent resin are trapped by the chelating agent and / or the ultraviolet rays that are one of the causes of deterioration of the water absorbent resin are absorbed by the ultraviolet absorber. It is possible to produce a water-absorbent resin having high durability against light and the like.
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、上記被覆工程後の含水ゲル状重合体を80℃以上150℃以下で乾燥することによって、上記吸水性樹脂の含水率を5質量%以上30質量%以下とし、上記吸水性樹脂の残存モノマーの含有量を0質量ppm以上300質量ppm以下とすることが好ましい。上記構成によれば、含水ゲル状重合体を発泡させずに良好に乾燥させることができ、残存モノマーの含有量を少なくすることができる。したがって、衛生上および臭気の問題に影響を及ぼさない吸水性樹脂を得ることができ、また、非凝集状態でかつディスプレイ効果にも優れた吸水性樹脂を得ることができる。 In the method for producing a water absorbent resin according to the present invention, the water-containing gel-like polymer after the coating step is dried at 80 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, so that the water content of the water absorbent resin is 5 mass% or more and 30 mass%. The residual monomer content of the water-absorbent resin is preferably 0 ppm by mass or more and 300 ppm by mass or less. According to the said structure, a water-containing gel-like polymer can be dried favorably without foaming, and content of a residual monomer can be decreased. Therefore, it is possible to obtain a water-absorbing resin that does not affect hygienic and odor problems, and it is possible to obtain a water-absorbing resin that is non-aggregated and excellent in display effect.
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法では、上記被覆工程後の含水ゲル状重合体を10℃以上120℃未満で乾燥する工程を経ることが好ましい。 In the method for producing a water-absorbent resin according to the present invention, it is preferable to pass a step of drying the hydrogel polymer after the coating step at 10 ° C. or more and less than 120 ° C.
これにより、上記吸水性樹脂を10℃以上120℃未満の温度で乾燥する工程を経るため、生じるダスト量を好ましく低減することができる。 Thereby, since it passes through the process which dries the said water absorbing resin at the temperature of 10 degreeC or more and less than 120 degreeC, the amount of generated dust can be reduced preferably.
本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、上記静置重合がシート厚み3mm以上10mm以下でなされ、切断工程、被覆工程、および乾燥工程を経た吸水性樹脂の質量平均粒子径を2mm以上10mm以下とし、粒径分布の対数標準偏差値を0以上0.25以下とすることが好ましい。 In the method for producing a water absorbent resin according to the present invention, the stationary polymerization is performed with a sheet thickness of 3 mm or more and 10 mm or less, and the mass average particle diameter of the water absorbent resin that has undergone the cutting step, the coating step, and the drying step is 2 mm or more and 10 mm or less. The logarithmic standard deviation value of the particle size distribution is preferably 0 or more and 0.25 or less.
質量平均粒子径、粒径分布の対数標準偏差値が上記範囲の吸水性樹脂は、粒径の揃った含水ゲル状重合体を乾燥して得られるものである。つまり、残存モノマーと、含水ゲル状重合体中に残存している重合開始剤との反応が起こりやすい状態の含水ゲル状重合体を乾燥して得られるものである。したがって、残存モノマーの含有量が少ない吸水性樹脂を得ることができる。 The water-absorbent resin having a mass average particle size and logarithmic standard deviation of the particle size distribution in the above range is obtained by drying a hydrogel polymer having a uniform particle size. That is, it is obtained by drying a hydrogel polymer in a state where the reaction between the residual monomer and the polymerization initiator remaining in the hydrogel polymer is likely to occur. Therefore, it is possible to obtain a water-absorbent resin with a small content of residual monomer.
以上のように、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、多面体形状を有する含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部を、付着性防止剤で被覆し、これを乾燥するものであるため、円滑に乾燥させた、好ましくは残存モノマーの含有量を低減させた吸水性樹脂を得ることができる。 As described above, the method for producing a water-absorbent resin according to the present invention is such that at least a part of the surface of a hydrogel polymer having a polyhedral shape is coated with an adhesion inhibitor and dried. It is possible to obtain a water-absorbing resin that has been dried smoothly, and preferably has a reduced residual monomer content.
したがって、本発明は物性の低下が少ない吸水性樹脂の製造方法として好適に利用することができ、上記吸水性樹脂は、植物育成用保水剤やディスプレイ用の人工氷などの用途に利用することができる。 Therefore, the present invention can be suitably used as a method for producing a water-absorbing resin with little deterioration in physical properties, and the water-absorbing resin can be used for applications such as water-retaining agents for plant growth and artificial ice for displays. it can.
また、本発明に係る切断機は、シート状の含水ゲル状重合体を切断するための切断機であって、上記含水ゲル状重合体を縦切りする少なくとも1つ以上の縦切り刃と、上記含水ゲル状重合体を横切りする少なくとも1つ以上の横切り回転刃および固定刃と、付着性防止剤を上記縦切り刃、横切り回転刃、固定刃および/または含水ゲル状重合体に噴霧および/または散布する1つ以上の噴霧および/または散布手段と、を備えることを特徴としている。 Further, the cutting machine according to the present invention is a cutting machine for cutting a sheet-like hydrogel polymer, and includes at least one vertical cutting blade for longitudinally cutting the hydrogel polymer, At least one or more transverse rotary blades and fixed blades traversing the hydrogel polymer, and spraying and / or adhering an anti-adhesive agent to the vertical cutting blades, transverse rotary blades, fixed blades and / or hydrogel polymers. One or more spraying and / or spraying means for spraying.
上記構成によれば、縦切りまたは横切りによって多面体形状となった含水ゲル重合体に効率よく付着性防止剤を噴霧および/または散布することができる。そのため、含水ゲル状重合体同士の付着を低減することができる。そのため、粒子形状が揃った非凝集状態の吸水性樹脂の製造に好適に用いることができ、残存モノマーの含有量が少ない吸水性樹脂の製造に好適に用いることができる。 According to the said structure, an adhesion preventing agent can be efficiently sprayed and / or spread | dispersed to the hydrogel polymer which became polyhedron shape by vertical cutting or crossing. Therefore, adhesion between the water-containing gel polymers can be reduced. Therefore, it can be suitably used for the production of a non-aggregated water-absorbing resin having a uniform particle shape, and can be suitably used for the production of a water-absorbing resin with a low residual monomer content.
本発明に係る切断機は、上記切断機に備えられた、縦切り刃、スクレーパ、横切り回転刃、ケーシングのうち少なくとも1箇所が、非粘着性塗料、潤滑性塗料、金属系材料のうち少なくとも1種類によって覆われていることが好ましい。 In the cutting machine according to the present invention, at least one of the vertical cutting blade, the scraper, the transverse rotary blade, and the casing provided in the cutting machine is at least one of a non-adhesive paint, a lubricating paint, and a metal-based material. Preferably it is covered by type.
これにより、切断機の内部において、含水ゲル状重合体が詰まることによる不具合が生じることを抑制することができる。 Thereby, it can suppress that the malfunction by a water-containing gel-like polymer clogging arises inside a cutting machine.
また、本発明に係る吸水性樹脂は、アクリル酸および/またはアクリル酸塩を30モル%以上100モル%以下含有するエチレン性不飽和単量体を重合し、かつ、4面体以上12面体以下の形状の粒子が含水ゲル状重合体の質量に対して50質量%以上100質量%以下となるように切断した含水ゲル状重合体を、乾燥することによって得られる吸水性樹脂であって、質量平均粒子径が2mm以上10mm以下であり、かつ、粒径分布の対数標準偏差値が0以上0.25以下であることを特徴としている。 Further, the water-absorbent resin according to the present invention is a polymer of an ethylenically unsaturated monomer containing 30 mol% or more and 100 mol% or less of acrylic acid and / or acrylate, and has a tetrahedron or more and a dodecahedron or less. A water-absorbent resin obtained by drying a hydrogel polymer cut so that the shaped particles are 50% by mass or more and 100% by mass or less with respect to the mass of the hydrogel polymer, the mass average The particle diameter is 2 mm or more and 10 mm or less, and the logarithmic standard deviation value of the particle size distribution is 0 or more and 0.25 or less.
上記吸水性樹脂は、粒径の揃った含水ゲル状重合体を乾燥して得られるものである。そのため、製造工程において含水ゲル状重合体同士の付着が十分に防止され、十分に乾燥された吸水性樹脂を得ることができる。 The water absorbent resin is obtained by drying a hydrogel polymer having a uniform particle size. Therefore, adhesion of the water-containing gel polymers is sufficiently prevented in the production process, and a sufficiently dried water-absorbing resin can be obtained.
本発明に係る吸水性樹脂は、選別工程後の質量平均粒子径が2mm以上10mm以下であり、かつ、粒径分布の対数標準偏差値が0以上0.25以下であることが好ましい。 The water-absorbent resin according to the present invention preferably has a mass average particle size of 2 mm or more and 10 mm or less after the sorting step and a logarithmic standard deviation value of the particle size distribution of 0 or more and 0.25 or less.
上記吸水性樹脂が選別工程を経ることによって、ディスプレイ効果に優れる吸水性樹脂を得ることができる。 A water-absorbing resin having an excellent display effect can be obtained by passing the water-absorbing resin through a sorting step.
本発明に係る吸水性樹脂は、残存モノマーの含有量が0質量ppm以上300質量ppm以下であることが好ましい。 In the water absorbent resin according to the present invention, the content of the residual monomer is preferably 0 mass ppm or more and 300 mass ppm or less.
上記吸水性樹脂は、含水ゲル状重合体中の残存モノマーと重合開始剤との反応が起こりやすい状態の含水ゲル状重合体を乾燥して得られるものである。したがって、上記範囲の残存モノマーの含有量が少ない吸水性樹脂を得ることができる。 The water-absorbent resin is obtained by drying a hydrogel polymer in a state in which a reaction between the residual monomer in the hydrogel polymer and the polymerization initiator is likely to occur. Therefore, it is possible to obtain a water-absorbing resin with a small content of residual monomer in the above range.
本発明に係る吸水性樹脂は、得られた吸水性樹脂の含水率が5質量%以上30質量%以下であることが好ましい。 In the water absorbent resin according to the present invention, the water content of the obtained water absorbent resin is preferably 5% by mass or more and 30% by mass or less.
上記吸水性樹脂は、残存モノマーと上記重合開始剤との反応に好適な含水率を有する含水ゲル状重合体を乾燥して得られるものであり、その結果、含水率が吸水性樹脂の質量に対して5質量%以上30質量%以下となっている。したがって、残存モノマーの含有量が少ない吸水性樹脂となる。 The water-absorbing resin is obtained by drying a water-containing gel-like polymer having a water content suitable for the reaction between the residual monomer and the polymerization initiator. As a result, the water content is reduced to the mass of the water-absorbing resin. On the other hand, it is 5 mass% or more and 30 mass% or less. Therefore, it becomes a water-absorbent resin with a low content of residual monomer.
また、本発明に係る吸水性樹脂は、多面体形状を有する含水ゲル状重合体を乾燥して得られる吸水性樹脂であって、当該吸水性樹脂の表面の少なくとも一部が多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも1種類を含む付着性防止剤で被覆されていることを特徴としている。 The water absorbent resin according to the present invention is a water absorbent resin obtained by drying a hydrogel polymer having a polyhedral shape, wherein at least a part of the surface of the water absorbent resin is a polyvalent metal salt, It is characterized by being coated with an anti-adhesive agent containing at least one of compounds classified as a monohydric alcohol or a surfactant.
上記構成によれば、付着性防止剤が多面体形状を有する吸水性樹脂の表面の少なくとも一部で離型剤として働く。そのため、含水ゲル状重合体同士が凝集しにくくなり、含水ゲル状重合体同士の付着性を著しく低減することができる。また、例え凝集体が形成されても、該凝集体に弱い外力を加えるのみで容易に一次粒子に解離することができる。したがって、乾燥を円滑に行うことができ、吸水性樹脂の残存モノマーの含有量を少なくすることができる。 According to the above configuration, the adhesion inhibitor acts as a release agent on at least a part of the surface of the water-absorbent resin having a polyhedral shape. Therefore, it becomes difficult for water-containing gel-like polymers to aggregate, and the adhesiveness of water-containing gel-like polymers can be reduced significantly. Moreover, even if an aggregate is formed, it can be easily dissociated into primary particles only by applying a weak external force to the aggregate. Therefore, drying can be performed smoothly and the content of the residual monomer in the water absorbent resin can be reduced.
本発明に係る吸水性樹脂は、上記付着性防止剤の含有量が、吸水性樹脂の固形分に対して0.0015質量%以上35質量%以下であることが好ましい。上記構成によれば、上記付着性防止剤の含有量が、含水ゲル状重合体同士の凝集を防ぐために好適な範囲となる。したがって、粒子形状が揃った吸水性樹脂を得ることができ、さらに乾燥を円滑に行うことができ、吸水性樹脂の残存モノマーの含有量を少なくすることができる。 In the water absorbent resin according to the present invention, the content of the adhesion inhibitor is preferably 0.0015% by mass or more and 35% by mass or less with respect to the solid content of the water absorbent resin. According to the said structure, content of the said adhesive prevention agent becomes a suitable range in order to prevent aggregation of a hydrogel polymer. Therefore, it is possible to obtain a water-absorbent resin having a uniform particle shape, and further, it is possible to smoothly dry, and to reduce the content of residual monomer in the water-absorbent resin.
本発明に係る吸水性樹脂は、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている6面体形状の粒子が上記含水ゲル状重合体の質量に対して50質量%以上100質量%以下含まれることが好ましい。6面体形状の粒子は、含水ゲル状重合体を縦切りおよび横切りすれば容易に作り出すことができる。したがって、6面体形状の粒子が主成分であれば、残存モノマーの含有量が少ない吸水性樹脂を安価かつ容易に得ることができる。 The water-absorbent resin according to the present invention has a rectangular shape and a hexahedral particle whose surface is a smooth surface is 50% by mass or more and 100% by mass or less based on the mass of the hydrogel polymer. It is preferably included. The hexahedron-shaped particles can be easily produced by cutting the hydrated gel polymer vertically and across. Therefore, if hexahedral particles are the main component, a water-absorbing resin with a small content of residual monomer can be obtained inexpensively and easily.
本発明に係る吸水性樹脂は、さらにキレート剤および/または紫外線吸収剤を含有することが好ましい。上記構成によれば、吸水性樹脂を劣化させる原因の一つとなる金属イオンをキレート剤でトラップする、および/または吸水性樹脂を劣化させる原因の一つとなる紫外線が紫外線吸収剤により吸収されるので、例えば屋外などで使用する吸水性樹脂耐久性を高めることができる。 The water-absorbing resin according to the present invention preferably further contains a chelating agent and / or an ultraviolet absorber. According to the above configuration, the metal ions that cause one of the causes of deterioration of the water absorbent resin are trapped by the chelating agent and / or the ultraviolet rays that are one of the causes of deterioration of the water absorbent resin are absorbed by the ultraviolet absorber. For example, durability of a water-absorbing resin used outdoors can be enhanced.
また、本発明に係る選別機は、乾燥後の吸水性樹脂を選別する選別機であって、気体噴射機構を備えることを特徴としている。 Moreover, the sorter according to the present invention is a sorter that sorts the water-absorbent resin after drying, and includes a gas injection mechanism.
この選別機により、乾燥が終了した吸水性樹脂の大異型物、小異型物を除去することができるので、所望の質量平均粒子径の吸水性樹脂を得ることができる。これにより、得られた吸水性樹脂の質量平均粒子径が揃うため、吸水性樹脂のディスプレイ効果を向上させることができる。 Since this sorter can remove the large-sized and small-sized water-absorbing resin after drying, a water-absorbing resin having a desired mass average particle diameter can be obtained. Thereby, since the mass average particle diameter of the obtained water absorbent resin is equal, the display effect of the water absorbent resin can be improved.
また、本発明に係る植物育成用保水剤は、本発明に係る方法によって製造された吸水性樹脂および/または本発明に係る吸水性樹脂を含むことを特徴としている。本発明に係る吸水性樹脂は、吸水性樹脂の物性を低下させる残存モノマーが少ないので、衛生上および臭気の問題に影響を及ぼさない。本発明に係る植物育成用保水剤は、十分な量の水を取り込むことができ、一度吸水させておけば植物に長期間水を与える手間を省くことができるとともにディスプレイ効果にも優れた外観を有する。 In addition, the water-retaining agent for plant cultivation according to the present invention is characterized by containing the water-absorbent resin produced by the method according to the present invention and / or the water-absorbent resin according to the present invention. Since the water-absorbing resin according to the present invention has few residual monomers that deteriorate the physical properties of the water-absorbing resin, it does not affect hygiene and odor problems. The water-retaining agent for plant growth according to the present invention can take in a sufficient amount of water, and once absorbed, can save the trouble of giving water to the plant for a long time and has an excellent appearance in display effect. Have.
また、本発明に係るディスプレイ用の人工氷は、本発明に係る方法によって製造された吸水性樹脂および/または本発明に係る吸水性樹脂を含むことを特徴としている。本発明に係る吸水性樹脂は、吸水性樹脂の物性を低下させる残存モノマーが少ないので、衛生上および臭気の問題に影響を及ぼさない。本発明に係るディスプレイ用の人工氷は、十分な量の水を取り込むことができ、一度吸水させておけば長期間、実物の氷に類似した外観を保つことができ、ディスプレイ効果を長く保つことができる。 Moreover, the artificial ice for a display according to the present invention is characterized in that it contains the water absorbent resin produced by the method according to the present invention and / or the water absorbent resin according to the present invention. Since the water-absorbing resin according to the present invention has few residual monomers that deteriorate the physical properties of the water-absorbing resin, it does not affect hygiene and odor problems. The artificial ice for a display according to the present invention can take in a sufficient amount of water, and once absorbed, can maintain an appearance similar to real ice for a long period of time and keep the display effect long. Can do.
本発明の吸水性樹脂の製造方法は、(1)アクリル酸および/またはアクリル酸塩を30モル%以上100モル%以下(架橋剤を除く)含有するエチレン性不飽和単量体をシート状で静置重合し、含水率が40質量%以上70質量%以下である含水ゲル状重合体を得る重合工程と、(2)上記含水ゲル状重合体を、質量平均粒子径が3mm以上10mm以下である4面体以上12面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して50質量%以上100質量%以下となるように切断する切断工程、または、上記含水ゲル状重合体を、含水量が5質量%以上60質量%以下になるように乾燥した後に、質量平均粒子径が2mm以上10mm以下である4面体以上12面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して50質量%以上100質量%以下となるように切断する切断工程と、(3)上記含水ゲル状重合体を切断する前、切断と同時、および/または切断した後に、多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも1種類を含む付着性防止剤で含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部を被覆する被覆工程と、(4)上記被覆した含水ゲル状重合体を乾燥する乾燥工程と、を含むことを特徴としている。 The method for producing a water-absorbent resin of the present invention comprises (1) an ethylenically unsaturated monomer containing acrylic acid and / or acrylate in an amount of 30 mol% to 100 mol% (excluding a crosslinking agent) in a sheet form. A polymerization step of static polymerization to obtain a hydrogel polymer having a water content of 40% by mass or more and 70% by mass or less; and (2) a mass average particle diameter of 3 to 10 mm for the hydrogel polymer. A cutting step in which particles having a shape of a tetrahedron or more and a dodecahedron or less are 50% by mass or more and 100% by mass or less with respect to the mass of the hydrogel polymer, or the above hydrogel polymer, After drying so that the water content is 5% by mass or more and 60% by mass or less, particles having a shape of a tetrahedron or more and a dodecahedron having a mass average particle diameter of 2 mm or more and 10 mm or less are included in the mass of the hydrogel polymer. 50 against A cutting step of cutting to a concentration of not less than 100% and not more than 100% by weight; (3) before cutting, simultaneously with and / or after cutting the hydrogel polymer, a polyvalent metal salt, a polyhydric alcohol Or a coating step of covering at least a part of the surface of the hydrogel polymer with an adhesion inhibitor containing at least one of the compounds classified as surfactants; and (4) the coated hydrogel polymer coated above. And a drying step of drying.
上記構成によれば、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている4面体以上12面体以下の形状の粒子を50質量%以上100質量%以下含む含水ゲル状重合体が、付着性防止剤で被覆され、当該付着性防止剤は含水ゲル状重合体間の離型剤として働く。そのため、切断時および/または切断後の含水ゲル状重合体の付着を防止することができ、また、乾燥を円滑に行うことができるという効果を奏する。 According to the above configuration, the hydrated gel polymer containing particles having a shape of a tetrahedron or more and a dodecahedron or less having a square shape and a smooth surface is contained in an amount of 50% by mass to 100% by mass. The adhesion preventive agent functions as a release agent between the hydrogel polymers. Therefore, it is possible to prevent adhesion of the water-containing gel-like polymer at the time of cutting and / or after the cutting, and it is possible to smoothly perform the drying.
本発明の実施の形態について説明すれば以下のとおりであるが、本発明はこれに限定されるものではない。以下、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法について詳述する。 An embodiment of the present invention will be described as follows, but the present invention is not limited to this. Hereinafter, the manufacturing method of the water absorbing resin which concerns on this invention is explained in full detail.
(1.吸水性樹脂の製造方法)
一実施形態において、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、
(1)アクリル酸および/またはアクリル酸塩を30モル%以上100モル%以下(架橋剤を除く)含有するエチレン性不飽和単量体をシート状で静置重合し、含水率が40質量%以上70質量%以下である含水ゲル状重合体を得る重合工程と、
(2)上記含水ゲル状重合体を、質量平均粒子径が3mm以上10mm以下である4面体以上12面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して50質量%以上100質量%以下となるように切断する切断工程、または、上記含水ゲル状重合体を、含水量が5質量%以上60質量%以下になるように乾燥した後に、質量平均粒子径が2mm以上10mm以下である4面体以上12面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して50質量%以上100質量%以下となるように切断する切断工程と、
(3)上記含水ゲル状重合体を切断する前、切断と同時、および/または切断した後に、多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも1種類を含む付着性防止剤で含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部を被覆する被覆工程と、
(4)上記被覆した含水ゲル状重合体を乾燥する乾燥工程と、を含むものである。
(1. Manufacturing method of water-absorbing resin)
In one embodiment, a method for producing a water absorbent resin according to the present invention includes:
(1) An ethylenically unsaturated monomer containing acrylic acid and / or acrylate in an amount of 30 mol% or more and 100 mol% or less (excluding a crosslinking agent) is statically polymerized in the form of a sheet, and the water content is 40 mass%. A polymerization step for obtaining a hydrogel polymer that is 70% by mass or less;
(2) The above-mentioned hydrogel polymer has a mass average particle diameter of 3 mm or more and 10 mm or less, and particles having a shape of tetrahedron or more and dodecahedron or less are 50% by mass or more and 100% by mass with respect to the mass of the hydrogel polymer. A cutting step for cutting to be not more than%, or after drying the hydrated gel polymer so that the moisture content is not less than 5% by mass and not more than 60% by mass, the mass average particle diameter is not less than 2 mm and not more than 10 mm. A cutting step of cutting so that particles having a shape of a tetrahedron or more and a dodecahedron or less are 50% by mass or more and 100% by mass or less with respect to the mass of the hydrogel polymer,
(3) Adhesion containing at least one of the compounds classified as polyvalent metal salts, polyhydric alcohols or surfactants before, simultaneously with and / or after cutting the hydrogel polymer. A coating step of coating at least a part of the surface of the water-containing gel-like polymer with an anti-oxidant;
(4) A drying step of drying the coated hydrogel polymer.
上記含水ゲル状重合体は、エチレン性不飽和単量体を、好ましくは微量の架橋剤の存在下で重合し、この重合体を切断する前、切断と同時、および/または切断した後に、付着性防止剤で表面の少なくとも一部を被覆して得られるものである。なお、本明細書においては、用語「含水ゲル状重合体」には、含水ゲル状重合体間が架橋されていない含水ゲル状重合体と、含水ゲル状重合体間が架橋された含水ゲル状架橋重合体の双方を含むものとする。また、本明細書においては、「質量」および「質量%」は、それぞれ「重量」および「重量%」と同義語として扱う。 The hydrated gel polymer is prepared by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer, preferably in the presence of a small amount of a crosslinking agent, before cutting the polymer, simultaneously with the cutting, and / or after cutting. It is obtained by coating at least a part of the surface with an anti-oxidant. In this specification, the term “hydrogel polymer” includes a hydrogel polymer in which the hydrogel polymer is not crosslinked and a hydrogel polymer in which the hydrogel polymer is crosslinked. Both cross-linked polymers are included. Further, in this specification, “mass” and “mass%” are treated as synonyms for “weight” and “wt%”, respectively.
上記含水ゲル状重合体の原料として用いられるエチレン性不飽和単量体は、水溶性を有する単量体であり、具体的には、たとえば、(メタ)アクリル酸、β−アクリロイルオキシプロピオン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、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−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、ビニルホスホン酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルリン酸、(メタ)アクリロキシアルカンスルホン酸などの酸基含有単量体、およびこれらのアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アルキルアミン塩;N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドなどのジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート類およびこれら四級化物(たとえば、アルキルハイドライドとの反応物、ジアルキル硫酸との反応物など);ジアルキルアミノヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類およびこれら四級化物;N−アルキルビニルピリジニウムハライド;ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、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)アクリレートなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;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−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド;メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートなどのアルコ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−ビニルアセトアミド;などが挙げられる。これらエチレン性不飽和単量体は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を適宜混合してもよい。 The ethylenically unsaturated monomer used as a raw material for the water-containing gel polymer is a monomer having water solubility, specifically, for example, (meth) acrylic acid, β-acryloyloxypropionic acid, Maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, crotonic acid, itaconic acid, cinnamic acid, 2- (meth) acryloylethanesulfonic acid, 2- (meth) acryloylpropanesulfonic acid, 2- (meth) acrylamido-2-methyl Acid group-containing monomers such as propanesulfonic acid, vinylsulfonic acid, styrenesulfonic acid, allylsulfonic acid, vinylphosphonic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl phosphoric acid, (meth) acryloxyalkanesulfonic acid, and the like Alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts, alkylamine salts; N, N-dimethyl Dialkylaminoalkyl (meth) acrylates such as aminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, and the quaternized compounds thereof (for example, alkyl hydrides) Reaction products with dialkyl sulfate, dialkylaminohydroxyalkyl (meth) acrylates and quaternized products thereof; N-alkylvinylpyridinium halides; hydroxymethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, Hydroxyalkyl (meth) acrylates such as 2-hydroxypropyl (meth) acrylate; acrylamide, methacrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, Nn-propyl (meth) acrylate Rilamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide; alkoxy polyethylene glycol (meth) acrylate such as methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate; vinylpyridine, N- Vinylpyridine, N-vinylpyrrolidone, N-acryloylpiperidine; N-vinylacetamide; and the like. Only one kind of these ethylenically unsaturated monomers may be used, or two or more kinds may be appropriately mixed.
上記例示のエチレン性不飽和単量体のうち、アクリル酸および/またはアクリル酸塩を30モル%以上100モル%以下、好ましくは50モル%以上100モル%以下、さらに好ましくは90モル%以上100モル%以下含有することが好ましい。30モル%未満であると、得られる含水ゲルの吸水性能や安全性がより低下することがあり、また、重合反応性が低下することがある。さらに、汎用性が低下し、経済性が低下することがある。ここで、アクリル酸塩とはアクリル酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、ヒドロキシアンモニウム塩、アミン塩、アルキルアミン塩を示す。 Among the ethylenically unsaturated monomers exemplified above, acrylic acid and / or acrylate is 30 mol% or more and 100 mol% or less, preferably 50 mol% or more and 100 mol% or less, more preferably 90 mol% or more and 100 mol% or less. It is preferable to contain less than mol%. If it is less than 30 mol%, the water-absorbing performance and safety of the resulting hydrogel may be further lowered, and the polymerization reactivity may be lowered. Furthermore, versatility may be reduced and economic efficiency may be reduced. Here, the acrylate refers to an alkali metal salt, an alkaline earth metal salt, an ammonium salt, a hydroxyammonium salt, an amine salt, and an alkylamine salt of acrylic acid.
上記例示の水溶性塩類のうち、ナトリウム塩およびカリウム塩が特に好ましい。これらアクリル酸塩系単量体は、単独で用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。なお、吸水性樹脂の平均分子量(重合度)は、特に限定されるものではない。 Of the water-soluble salts exemplified above, sodium salts and potassium salts are particularly preferred. These acrylate monomers may be used alone or in combination of two or more. In addition, the average molecular weight (degree of polymerization) of the water absorbent resin is not particularly limited.
上記エチレン性不飽和単量体を主成分として含む単量体組成物を、好ましくは微量の架橋剤の存在下で重合させることによって、上記の含水ゲル状重合体を得ることができる。さらに、上記単量体組成物は、得られる含水ゲル状重合体の親水性を阻害しない程度に、上記エチレン性不飽和単量体と共重合可能な他の単量体(共重合性モノマー)を含んでいてもよい。 The above water-containing gel-like polymer can be obtained by polymerizing a monomer composition containing the ethylenically unsaturated monomer as a main component, preferably in the presence of a small amount of a crosslinking agent. Furthermore, the monomer composition may contain other monomers (copolymerizable monomers) copolymerizable with the ethylenically unsaturated monomer to such an extent that the hydrophilicity of the resulting hydrogel polymer is not impaired. May be included.
上記の共重合性モノマーとしては、具体的には、たとえば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸エステル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどの疎水性単量体;などが挙げられる。これら共重合性モノマーは、単独で用いてもよく、また、二種類以上を適宜混合して用いてもよい。 Specific examples of the copolymerizable monomer include (meth) acrylic acid esters such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and butyl (meth) acrylate; vinyl acetate, vinyl propionate, and the like. And a hydrophobic monomer. These copolymerizable monomers may be used alone or in combination of two or more.
また、上記単量体成分を重合させる際に用いられる架橋剤としては、たとえば、分子内にビニル基を複数有する化合物;分子内にカルボキシル基やスルホン酸基と反応することのできる官能基を複数含有する化合物;などが挙げられる。これら架橋剤は、単独で用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。 Examples of the crosslinking agent used in polymerizing the monomer component include a compound having a plurality of vinyl groups in the molecule; a plurality of functional groups capable of reacting with a carboxyl group or a sulfonic acid group in the molecule. And the like. These crosslinking agents may be used alone or in combination of two or more.
分子内にビニル基を複数含有する化合物としては、具体的には、たとえば、N,N’−メチレンビス(メタ)アクリルアミド、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、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、N,N−ジアリルアクリルアミド、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、ジアリルオキシ酢酸、ビス(N−ビニルカルボン酸アミド)、テトラアリロキシエタンなどが挙げられる。 Specific examples of the compound containing a plurality of vinyl groups in the molecule include N, N′-methylenebis (meth) acrylamide, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, and (poly) propylene glycol di (meta). ) Acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, glycerol acrylate methacrylate, ethylene oxide modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) Acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, N, N-diallylacrylamide, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, triallyl phosphate, tria Triethanolamine, diallyloxyacetic acid, bis (N- vinylcarboxamides), such as tetraallyloxyethane, and the like.
分子内にカルボキシル基やスルホン酸基と反応することのできる官能基を複数有する化合物としては、(ポリ)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、1,3−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、ポリプロピレングリコール、(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、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,2−シクロヘキサノール、トリメチロールプロパン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ポリオキシプロピレン、オキシエチレンオキシプロピレンブロック共重合体、ペンタエリスリトール、ソルビトールなどの多価アルコール化合物;(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)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)プロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリシドールなどのエポキシ化合物;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、ポリアミドポリアミン、ポリエチレンイミンなどの多価アミン化合物、並びに、それら多価アミンと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など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など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など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−ジオキソパン−2−オンなどのアルキレンカーボネート化合物;エピクロロヒドリンなどのハロエポキシ化合物;亜鉛、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、鉄、ジルコニウムなどの水酸化物あるいは塩化物などが挙げられる。 As a compound having a plurality of functional groups capable of reacting with a carboxyl group or a sulfonic acid group in the molecule, (poly) ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, 1,3-propanediol, Dipropylene glycol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, polypropylene glycol, (poly) glycerin, 2-butene-1,4-diol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol 1,6-hexanediol, 1,2-cyclohexanedimethanol, 1,2-cyclohexanol, trimethylolpropane, diethanolamine, triethanolamine, polyoxypropylene, oxyethyleneoxypropylene block copolymer, Polyhydric alcohol compounds such as intererythritol and sorbitol; Epoxy compounds such as (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, (poly) glycerol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, (poly) propylene glycol diglycidyl ether, glycidol; ethylenediamine , Diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, polyamidepolyamine, polyethyleneimine and other polyvalent amine compounds, and condensates of these polyvalent amines with haloepoxy compounds; 2,4-tolylene diisocyanate, Polyvalent isocyanate compounds such as 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, 4-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-dioxan-2-one, Alkylene carbonate compounds such as 1,3-dioxopan-2-one; haloepoxy compounds such as epichlorohydrin; zinc, calcium, magnesium, aluminum, iron, di Koniumu like hydroxides or chlorides, such as.
上記の架橋剤の使用量としては、特に限定されるものではないが、上記単量体成分に対して、0.0001モル%以上10モル%以下の範囲内であることが好ましく、0.001モル%以上1モル%以下の範囲内であることがより好ましい。本発明において、上記の単量体成分を重合する方法としては、水溶液重合が挙げられ、具体的方法としては、バットやベルト上での静置重合、あるいはニーダー中での重合が挙げられる。この中でも、可動式のエンドレスベルト上で静置重合する方法は、次の切断工程を連続的に行うことができるので好ましい。 The amount of the crosslinking agent used is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.0001 mol% or more and 10 mol% or less with respect to the monomer component. More preferably, it is in the range of mol% or more and 1 mol% or less. In the present invention, a method for polymerizing the above monomer components includes aqueous solution polymerization, and specific methods include static polymerization on a bat or belt, or polymerization in a kneader. Among these, the method of standing polymerization on a movable endless belt is preferable because the next cutting step can be continuously performed.
上記静置重合は、重合ゲルシート厚みの限定はないが、シート厚み3mm以上10mm以下でなされることが好ましい。つまり、上記重合工程によって生成されたシート状の含水ゲル状重合体の厚みが3mm以上10mm以下となることが好ましい。静置重合を上記シート厚みで行うことによって、乾燥工程において、残存モノマーを効果的に低減することができる。 The static polymerization is not limited in the thickness of the polymer gel sheet, but is preferably performed at a sheet thickness of 3 mm to 10 mm. That is, it is preferable that the thickness of the sheet-like hydrogel polymer produced by the polymerization step is 3 mm or more and 10 mm or less. By performing the stationary polymerization with the above sheet thickness, the residual monomer can be effectively reduced in the drying step.
すなわち、シート状の含水ゲル状重合体を縦切りおよび横切りすると、主として形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている6面体形状のゲルが作成されるが、厚みが3mm以上10mm以下のシート状の含水ゲル状重合体を縦切りおよび横切りすることにより、質量平均粒子径が3mm以上10mm以下の、主として形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている6面体形状のゲルが作成される。後述するように、質量平均粒子径が3mm以上10mm以下の含水ゲル状重合体は、乾燥後の吸水性樹脂における残存モノマー含有量低減に有効である。そのため、上記静置重合は、シート厚み3mm以上10mm以下でなされることが好ましい。 That is, when a sheet-like hydrogel polymer is cut vertically and transversely, a hexahedral gel having a rectangular shape and a smooth surface is produced, but the thickness is 3 mm or more and 10 mm. By cutting the following sheet-like hydrogel polymer vertically and transversely, the mass average particle diameter is 3 mm or more and 10 mm or less, and the shape is mainly hexagonal and the surface is a smooth surface. A gel is created. As will be described later, the hydrogel polymer having a mass average particle diameter of 3 mm or more and 10 mm or less is effective in reducing the residual monomer content in the water absorbent resin after drying. Therefore, it is preferable that the stationary polymerization is performed with a sheet thickness of 3 mm or more and 10 mm or less.
また、上記のエチレン性不飽和単量体を水溶液重合させる際には、連続式重合、または回分重合の何れかの方式を採用してもよく、また、常圧、減圧、加圧の何れの圧力下で実施してもよい。なお、重合反応は、空気雰囲気下で行ってもよいが、窒素、ヘリウム、アルゴン、二酸化炭素などの不活性ガスの気流下で行うことが好ましい。 In addition, when the above ethylenically unsaturated monomer is polymerized in an aqueous solution, any one of continuous polymerization or batch polymerization may be employed, and any of normal pressure, reduced pressure, and pressurized pressure may be employed. You may implement under pressure. The polymerization reaction may be performed in an air atmosphere, but is preferably performed in a stream of an inert gas such as nitrogen, helium, argon, or carbon dioxide.
上記重合反応における重合開始時には、たとえば、重合開始剤、あるいは放射線や電子線、紫外線、電磁線などの活性化エネルギー線などを用いることができる。 At the start of polymerization in the polymerization reaction, for example, a polymerization initiator or activation energy rays such as radiation, electron beam, ultraviolet ray, electromagnetic ray, or the like can be used.
上記重合開始剤としては、特に限定されるものではないが、熱分解型開始剤や光分解型開始剤が使用され、その使用量は、0.001〜5モル%、好ましくは0.01〜0.5モル%である。熱分解型開始剤としては、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩;過酸化水素、t−ブチルパーオキシド、メチルエチルケトンパーオキシド等の過酸化物;アゾニトリル化合物、アゾアミジン化合物、環状アゾアミジン化合物、アゾアミド化合物、アルキルアゾ化合物、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロリド、2,2’−アゾビス〔2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン〕ジヒドロクロリド等のアゾ化合物が挙げられる。 Although it does not specifically limit as said polymerization initiator, A thermal decomposition type initiator and a photolysis type initiator are used, The usage-amount is 0.001-5 mol%, Preferably 0.01- 0.5 mol%. Thermal decomposition initiators include persulfates such as sodium persulfate, potassium persulfate and ammonium persulfate; peroxides such as hydrogen peroxide, t-butyl peroxide and methyl ethyl ketone peroxide; azonitrile compounds, azoamidine compounds, cyclic Azoamidine compounds, azoamide compounds, alkylazo compounds, azo compounds such as 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride Is mentioned.
光分解型開始剤としては、ベンゾイン誘導体、ベンジル誘導体、アセトフェノン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、アゾ化合物等が挙げられる。これらの重合開始剤は、単独もしくは、適宜組み合わせて使用されうる。残存モノマー低減能を考慮すると、熱分解型開始剤と光分解型開始剤とを併用することが好ましい。また、重合開始剤として過酸化物を用いる場合には、たとえば、亜硫酸塩、重亜硫酸塩、L−アスコルビン酸などの還元剤を併用して酸化還元(レドックス)重合を行ってもよい。 Examples of the photolytic initiator include benzoin derivatives, benzyl derivatives, acetophenone derivatives, benzophenone derivatives, azo compounds, and the like. These polymerization initiators may be used alone or in appropriate combination. Considering the residual monomer reducing ability, it is preferable to use a thermal decomposition initiator and a photodecomposition initiator in combination. Moreover, when using a peroxide as a polymerization initiator, you may perform oxidation-reduction (redox) polymerization using reducing agents, such as a sulfite, a bisulfite, and L-ascorbic acid, for example.
上記重合反応を安定に開始させるためには、上記のエチレン性不飽和単量体の水溶液中の溶存酸素量を一定にしておくことが好ましく、さらに円滑に重合を開始させるためには、上記水溶液中の溶存酸素量を低減することが好ましい。溶存酸素の好ましい範囲は、8mg/l以下、さらに好ましくは6mg/l以下、特に好ましくは2mg/l以下である。 In order to start the polymerization reaction stably, it is preferable to keep the amount of dissolved oxygen in the aqueous solution of the ethylenically unsaturated monomer constant, and in order to start the polymerization more smoothly, the aqueous solution It is preferable to reduce the amount of dissolved oxygen therein. The preferable range of dissolved oxygen is 8 mg / l or less, more preferably 6 mg / l or less, and particularly preferably 2 mg / l or less.
脱気操作により上記水溶液中に気泡が残存した状態で重合反応を開始した場合、シート中に気泡が残存し、その結果、吸水性樹脂のディスプレイ効果を損なうため好ましくない。上記場合に吸水性樹脂のディスプレイ効果を損なわないためには、脱気と同時に脱泡をも行う必要が生じる。 When the polymerization reaction is started in a state where bubbles remain in the aqueous solution by the deaeration operation, bubbles remain in the sheet, and as a result, the display effect of the water absorbent resin is impaired, which is not preferable. In order to maintain the display effect of the water-absorbent resin in the above case, it is necessary to perform defoaming simultaneously with deaeration.
エチレン性不飽和単量体中の水溶液における残存酸素の除去方法としては、たとえば、不活性ガスの吹き込み、減圧脱気法、膜脱気法、還元剤添加法などがある。それらの方法について以下に説明する。 Examples of a method for removing residual oxygen in an aqueous solution in an ethylenically unsaturated monomer include an inert gas blowing method, a vacuum degassing method, a membrane degassing method, and a reducing agent addition method. These methods will be described below.
(a.不活性ガスの吹き込み)
(I)重合装置へ通じる、エチレン性不飽和単量体の水溶液の配管中へ不活性ガスを吹き込む方法、または、(II)エチレン性不飽和単量体を収容している液槽中に不活性ガスとバブリングする方法などがある。いずれの方法においても、吹き込んだ不活性ガスおよび析出する酸素の気泡を除去した後に重合を開始する必要がある。
(A. Inert gas blowing)
(I) A method of blowing an inert gas into a pipe of an aqueous solution of an ethylenically unsaturated monomer that leads to a polymerization apparatus, or (II) a method of introducing an inert gas into a liquid tank containing an ethylenically unsaturated monomer. There is a method of bubbling with an active gas. In any method, it is necessary to start the polymerization after removing the blown inert gas and bubbles of precipitated oxygen.
気泡の除去方法としては、(I)重合装置へ通じる、エチレン性不飽和単量体の水溶液の配管中へ不活性ガスと吹き込む場合には、たとえば、旋回流を利用し気泡と液とを分離する方法、エチレン性不飽和単量体の水溶液を脱気槽へ一旦投入し、気泡が除去されるまで放置する方法が挙げられる。旋回流を利用する方法としては、例えば、新日本石油化学株式会社製のクイックトロンを使用することができる。 As a method for removing bubbles, (I) When an inert gas is blown into a pipe of an aqueous solution of an ethylenically unsaturated monomer that leads to a polymerization apparatus, for example, a swirl flow is used to separate the bubbles and the liquid. And a method in which an aqueous solution of an ethylenically unsaturated monomer is once put into a deaeration tank and allowed to stand until bubbles are removed. As a method of using the swirling flow, for example, a quicktron manufactured by Nippon Petrochemical Co., Ltd. can be used.
上記クイックトロンに代表される脱泡機について、図1を用いて以下に説明する。脱泡機400は円筒型であり、内部には円錐形のサイクロン室30を備えている。サイクロン室30の中心部には気泡除去管31がさらに備えられている。また、気泡を含有する液体が導入されるインレット孔28、予備旋回流室29、を備えている。さらに脱泡機400の上部にはアウトレット孔32が備えられている。
A defoaming machine represented by the Quicktron will be described below with reference to FIG. The
まず、矢印F方向へ導入された流体は、インレット孔28からサイクロン室30に導入される。その後サイクロン室30で気泡を除去された流体は、多数の小孔を通って、アウトレット孔32から矢印Hの方向へ排出される。
First, the fluid introduced in the direction of arrow F is introduced into the
一方、少量の流体を伴った気泡は、サイクロン室30の中央に集められ、気泡除去管31を通って方向Gへと排出されることとなる。
On the other hand, bubbles with a small amount of fluid are collected in the center of the
また、(II)エチレン性不飽和単量体の水溶液を収容している液槽中に不活性ガスをバブリングする場合に、気泡が除去されるまで放置するなどの方法が挙げられる。 Further, (II) when bubbling an inert gas in a liquid tank containing an aqueous solution of an ethylenically unsaturated monomer, it is allowed to stand until bubbles are removed.
(b.減圧脱気法)
エチレン性不飽和単量体の水溶液を減圧することにより、上記エチレン性不飽和単量体の水溶液中の溶存酸素を低減させる方法である。エチレン性不飽和単量体の水溶液を減圧する方法のほかには、脱気ポンプを使用する方法などが挙げられる。脱気ポンプを使用する方法としては、たとえば、株式会社横田製作所製の脱気ポンプASP−0310、ASP−0510を使用することができる。
(B. Vacuum degassing method)
This is a method of reducing dissolved oxygen in the aqueous solution of the ethylenically unsaturated monomer by reducing the pressure of the aqueous solution of the ethylenically unsaturated monomer. In addition to the method of reducing the pressure of the ethylenically unsaturated monomer aqueous solution, a method using a deaeration pump can be used. As a method of using the deaeration pump, for example, deaeration pumps ASP-0310 and ASP-0510 manufactured by Yokota Corporation can be used.
(c.膜脱気法)
減圧脱気法の1つの方法であるが、エチレン性不飽和単量体の水溶液が脱気膜モジュール内部を通過する際、脱気膜モジュールの外側を減圧にすることにより、エチレン性不飽和単量体の水溶液中の溶存酸素を脱気膜モジュールの外側に排出させる方法である。
(C. Membrane degassing method)
One method of the vacuum degassing method is that when an aqueous solution of an ethylenically unsaturated monomer passes through the inside of the degassing membrane module, the outside of the degassing membrane module is depressurized to thereby reduce the ethylenically unsaturated monomer. In this method, dissolved oxygen in the aqueous solution of the monomer is discharged outside the degassing membrane module.
脱気膜としては多孔質膜または分離膜を用いることができ、たとえば、永柳工業株式会社製の分離膜であるシリコン系樹脂非多孔質膜NAGASEP M40−A、M40−B、M−60−B、M80−Bや、三菱レイヨン・エンジニアリング株式会社製の非多孔質膜をポリエチレン製の脱気膜モジュールMHF0504MBFT、MHF1704、MHF3504、MHF304EED、MGF304KMD、MHF0498P等を用いることができる。 As the deaeration membrane, a porous membrane or a separation membrane can be used. M80-B, non-porous membrane manufactured by Mitsubishi Rayon Engineering Co., Ltd., polyethylene degassing membrane modules MHF0504MBFT, MHF1704, MHF3504, MHF304EED, MGF304KMD, MHF0498P, etc. can be used.
図2は、脱気膜モジュールの概略を示している。脱気膜モジュール500は、カバー36内部に脱気膜35が複数備えられているものである。脱気膜35の側面より配管34を経由して真空ポンプが備えられており、矢印Kの方向に減圧することができる構成となっている。まず、溶存酸素などの溶存ガスを含む流体が、矢印Iの方向へ脱気膜モジュール500へと導入される。その後、脱気膜35を介して、流体中の溶存ガスが矢印Kの方向へと透過し、矢印Jの方向から脱気された流体が排出される。
FIG. 2 shows an outline of the deaeration membrane module. The
(d.還元剤添加法)
エチレン性不飽和単量体の水溶液中にヒドラジン、亜硫酸ナトリウムまたは重亜硫酸ナトリウムを添加し化学的に脱気する方法である。
(D. Reducing agent addition method)
In this method, hydrazine, sodium sulfite or sodium bisulfite is added to an aqueous solution of an ethylenically unsaturated monomer and chemically deaerated.
なお、上記の各方法に加えて、または単独で、超音波による脱気、脱泡を行ってもよい。 In addition to the above methods, or alone, deaeration and defoaming by ultrasonic waves may be performed.
重合反応時、ゲルシートに泡が混入すると吸水性樹脂のディスプレイ効果を損なうため好ましくない。このため、たとえば、(I)エチレン性不飽和単量体の水溶液の脱気、脱泡を実施すること、(II)重合時の発熱を抑制すること、たとえば、エチレン性不飽和単量体の水溶液の突沸を回避するため、エチレン性不飽和単量体の水溶液の温度を30℃以下、好ましくは25℃以下、さらに好ましくは、20℃以下にて重合を行うことが好ましい。(III)光分解開始剤を用い、紫外線を利用した重合反応で重合を開始させることが好ましい。 During the polymerization reaction, if bubbles are mixed into the gel sheet, the display effect of the water-absorbent resin is impaired, which is not preferable. For this reason, for example, (I) performing degassing and defoaming of an aqueous solution of an ethylenically unsaturated monomer, (II) suppressing heat generation during polymerization, In order to avoid bumping of the aqueous solution, the polymerization is preferably carried out at a temperature of the aqueous solution of the ethylenically unsaturated monomer of 30 ° C. or lower, preferably 25 ° C. or lower, more preferably 20 ° C. or lower. (III) It is preferable to start the polymerization by a polymerization reaction using ultraviolet rays using a photolysis initiator.
なお、重合中における含水ゲル状重合体の最高到達温度は、60℃以上100℃以下、好ましくは70℃以上90℃以下、さらに好ましくは80℃以上90℃以下である。100℃を超えるとエチレン性不飽和単量体の水溶液の突沸が起こるため好ましくなく、80℃未満では重合時間が長くなり、生産性が低下するので好ましくない。 In addition, the highest ultimate temperature of the hydrogel polymer during polymerization is 60 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, preferably 70 ° C. or higher and 90 ° C. or lower, and more preferably 80 ° C. or higher and 90 ° C. or lower. If the temperature exceeds 100 ° C., bumping of the aqueous solution of the ethylenically unsaturated monomer occurs, which is not preferable. If the temperature is less than 80 ° C., the polymerization time becomes long and the productivity is lowered, which is not preferable.
なお、重合反応に必要とされる紫外線の積算光量としては、好ましくは500mJ/cm2以上5000mJ/cm2以下、さらに好ましくは600mJ/cm2以上4000mJ/cm2以下である。積算光量が500mJ/cm2未満の場合、より多くの光分解開始剤を必要とするため好ましくない。また、積算光量が5000mJ/cm2を超える場合、重合反応が急激に起こり、その際の発熱によって、エチレン性不飽和単量体の水溶液が突沸するおそれがある。さらに、ゲルシートに必要以上のエネルギーを照射することとなり、含水ゲル状重合体が劣化または分解するため好ましくない。 As the integrated light quantity of ultraviolet light required for the polymerization reaction, preferably 500 mJ / cm 2 or more 5000 mJ / cm 2 or less, further preferably 600 mJ / cm 2 or more 4000 mJ / cm 2 or less. When the integrated light quantity is less than 500 mJ / cm 2 , more photolysis initiator is required, which is not preferable. When the integrated light quantity exceeds 5000 mJ / cm 2 , the polymerization reaction occurs rapidly, and the aqueous solution of the ethylenically unsaturated monomer may suddenly boil due to heat generated at that time. Furthermore, the gel sheet is irradiated with more energy than necessary, which is not preferable because the hydrogel polymer is deteriorated or decomposed.
紫外線を発生させるためのUVランプは、ブラックライト水銀ランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ等があり、これらランプの何れを用いてもよいし、これらランプを併用してもよい。なかでもメタルハライドランプとブラックライト水銀ランプとを併用し、積算光量を調整することが好ましい。 Examples of the UV lamp for generating ultraviolet rays include a black light mercury lamp, a metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp, and the like. Any of these lamps may be used, or these lamps may be used in combination. In particular, it is preferable to use a metal halide lamp and a black light mercury lamp together to adjust the integrated light quantity.
上記単量体成分を架橋剤の存在下で重合させる際には、溶媒として水を用いることが好ましい。つまり、上記単量体成分および架橋剤を水溶液とすることが好ましい。これは、得られる吸水性樹脂の吸水性能を向上させるためである。 When the monomer component is polymerized in the presence of a crosslinking agent, it is preferable to use water as a solvent. That is, it is preferable to make the monomer component and the crosslinking agent into an aqueous solution. This is for improving the water absorption performance of the obtained water absorbent resin.
上記水溶液(以下、単量体水溶液とする)中の単量体成分の濃度は、30質量%以上60質量%以下の範囲内がより好ましい。単量体成分の濃度が30質量%未満の場合には、得られる吸水性樹脂の水可溶性成分量が増加するおそれがある。一方、単量体成分の濃度が60質量%を越える場合には、反応温度を制御することが困難となるおそれがある。このようにして含水率40質量%以上70質量%以下の含水ゲル状重合体を得ることができる。 The concentration of the monomer component in the aqueous solution (hereinafter referred to as a monomer aqueous solution) is more preferably in the range of 30% by mass to 60% by mass. When the concentration of the monomer component is less than 30% by mass, the amount of the water-soluble component of the resulting water absorbent resin may increase. On the other hand, when the concentration of the monomer component exceeds 60% by mass, it may be difficult to control the reaction temperature. In this way, a hydrogel polymer having a water content of 40% by mass to 70% by mass can be obtained.
また、単量体水溶液の溶媒として、水と、水に可溶な有機溶媒とを併用することもできる。該有機溶媒としては、具体的には、たとえば、メチルアルコール、エチルアルコール、アセトン、ジメチルスルホキシド、エチレングリコールモノメチルエーテル、グリセリン、(ポリ)エチレングリコール、(ポリ)プロピレングリコール、アルキレンカーボネートなどが挙げられる。これら有機溶媒は、単独で用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。 Moreover, water and the organic solvent soluble in water can also be used together as a solvent of monomer aqueous solution. Specific examples of the organic solvent include methyl alcohol, ethyl alcohol, acetone, dimethyl sulfoxide, ethylene glycol monomethyl ether, glycerin, (poly) ethylene glycol, (poly) propylene glycol, and alkylene carbonate. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
切断工程においては、シート状に整形された上記含水ゲル状重合体を縦切りおよび横切りすることにより、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている4面体以上12面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して50質量%以上100質量%以下となるように切断し、好ましくは形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている6面体形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して50質量%以上100質量%以下、好ましくは80質量%以上100質量%以下、さらに好ましくは90質量%以上100質量%以下、特に好ましくは95質量%以上100質量%以下となるように切断する。 In the cutting step, the above hydrogel polymer shaped into a sheet is cut vertically and transversely to form a tetrahedron or more and a dodecahedron or less having a square shape and a smooth surface. The hexagonal shape is cut so that the particles of the hydrogel polymer are 50% by mass or more and 100% by mass or less with respect to the mass of the hydrated gel polymer, and preferably have a square shape and a smooth surface. Of the water-containing gel polymer is 50% by mass or more and 100% by mass or less, preferably 80% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 90% by mass or more and 100% by mass or less, and particularly preferably 95% by mass. It cut | disconnects so that it may become mass% or more and 100 mass% or less.
得られた含水ゲル状重合体のうち、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている6面体形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して50質量%以下である場合、形状が不揃いであるため、当該含水ゲル状重合体を乾燥した後に得られる吸水性樹脂を水性液で膨潤させた際のディスプレイ性能が低下することがあるため好ましくない。 Among the obtained hydrogel polymers, hexahedral particles having a square shape and a smooth surface are 50% by mass or less based on the mass of the hydrogel polymer. In such a case, since the shapes are not uniform, the display performance when the water-absorbent resin obtained after drying the hydrogel polymer is swollen with an aqueous liquid may be unfavorable.
シート状に成形された上記含水ゲル状重合体を縦切りおよび横切りすると、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている6面体形状の粒子が主成分のゲルが得られる。ただし、切り損じが生じる場合もあるため、6面体形状の粒子ばかりではなく、多面体形状の粒子の混合物となり、4面体以上12面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して50質量%以上100質量%以下となる含水ゲル状重合体が得られる。 When the hydrated gel-like polymer formed into a sheet is cut longitudinally and transversely, a gel whose main component is hexahedral particles having a square shape and a smooth surface is obtained. However, since cutting may occur, not only hexahedral particles, but also a mixture of polyhedral particles, and particles having a tetrahedral shape or more and a dodecahedron shape with respect to the mass of the hydrogel polymer are included. A hydrogel polymer having a content of 50% by mass to 100% by mass is obtained.
4面体未満の多面体形状および/または12面体を超える多面体形状の含水ゲル状重合体は、これを乾燥した後に得られる吸水性樹脂を水性液で膨潤させた際のディスプレイ性能が劣るため好ましくない。 A hydrogel polymer having a polyhedral shape less than a tetrahedron and / or a polyhedron shape exceeding a dodecahedron is not preferable because the display performance when a water-absorbing resin obtained after drying the polymer is swollen with an aqueous liquid is poor.
上記切断は、例えばローラー型カッターや、ギロチンカッター、スライサー、ロールカッタ、シュレッダー、ハサミなどの各種の切断手段やこれらの組み合わせを用いることができ、特に限定されるものではない。 For the cutting, for example, various cutting means such as a roller cutter, a guillotine cutter, a slicer, a roll cutter, a shredder, a scissor, or a combination thereof can be used, and the cutting is not particularly limited.
次に、付着性防止剤について説明する。付着性防止剤は、多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも1種類を含み、含水ゲル重合体の表面の少なくとも一部を被覆して、含水ゲル重合体の粒子同士の付着を防止する。 Next, the adhesion preventing agent will be described. The anti-adhesive agent includes at least one of compounds classified as a polyvalent metal salt, a polyhydric alcohol or a surfactant, covers at least a part of the surface of the hydrogel polymer, and contains the hydrogel polymer. Prevents adhesion of particles.
付着性防止剤の使用量は特に限定されるものではないが、吸水性樹脂の固形分に対して0.0015質量%以上35質量%以下、好ましくは0.002質量%以上30質量%以下、さらに好ましくは0.002質量%以上25質量%以下である。上記使用量が0.0015質量%よりも少ないと、切断して得られる粒子状含水ゲルの離型性効果が小さく、再凝集しやすくなる。一方、上記使用量が35質量%よりも多いと、添加に見合う効果が得られないばかりか、最終製品の吸水性樹脂の物性を低下させるおそれがある。 Although the usage-amount of an adhesion inhibitor is not specifically limited, 0.0015 mass% or more and 35 mass% or less with respect to solid content of a water absorbing resin, Preferably it is 0.002 mass% or more and 30 mass% or less, More preferably, it is 0.002 mass% or more and 25 mass% or less. When the amount used is less than 0.0015% by mass, the release effect of the particulate hydrous gel obtained by cutting is small, and reaggregation tends to occur. On the other hand, when the amount used is more than 35% by mass, not only an effect commensurate with the addition cannot be obtained, but also the physical properties of the water absorbent resin of the final product may be lowered.
上記多価金属塩としては、例えば、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、ビス硫酸カリウムアルミニウム、ビス硫酸ナトリウムアルミニウム、カリウムミョウバン、アンモニウムミョウバン、アルミン酸ナトリウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、塩化亜鉛、硝酸亜鉛、塩化鉄(III)、塩化セリウム(III)、塩化ルテニウム(III)、塩化イットリウム(III)、塩化クロム(III)、硫酸ジルコニウム、6フッ化ジルコニウムカリウム、6フッ化ジルコニウムナトリウム、炭酸ジルコニウムアンモニウム、炭酸ジルコニウムカリウム、炭酸ジルコニウムナトリウム、酢酸ジルコニウム、プロピオン酸ジルコニウムなどを用いることができる。 Examples of the polyvalent metal salt include aluminum chloride, polyaluminum chloride, aluminum sulfate, aluminum nitrate, potassium bissulfate aluminum, sodium bissulfate, potassium alum, ammonium alum, sodium aluminate, calcium chloride, calcium nitrate, and chloride. Magnesium, magnesium sulfate, magnesium nitrate, zinc chloride, zinc nitrate, iron (III) chloride, cerium (III) chloride, ruthenium (III) chloride, yttrium chloride (III), chromium chloride (III), zirconium sulfate, hexafluoride Zirconium potassium, zirconium hexafluoride sodium, ammonium zirconium carbonate, potassium zirconium carbonate, sodium zirconium carbonate, zirconium acetate, zirconium propionate Etc. can be used.
中でも、水などの水性液との溶解性が良好であるため、これらの結晶水を有する塩を使用するのが好ましい。また、特に好ましいのは、アルミニウム化合物であり、中でも、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、ビス硫酸カリウムアルミニウム、ビス硫酸ナトリウムアルミニウム、カリウムミョウバン、アンモニウムミョウバン、ナトリウムミョウバン、アルミン酸ナトリウムが好ましく、硫酸アルミニウムが特に好ましい。硫酸アルミニウムとしては、硫酸アルミニウム18水塩、硫酸アルミニウム14〜18水塩等の含水結晶の粉末を最も好適に使用することができる。これらは1種のみ用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
Especially, since the solubility with aqueous liquids, such as water, is favorable, it is preferable to use the salt which has these crystal waters. Particularly preferred are aluminum compounds, among which aluminum chloride, polyaluminum chloride, aluminum nitrate, potassium aluminum bissulfate, sodium aluminum bissulfate, potassium alum, ammonium alum, sodium alum, and sodium aluminate are preferred. Aluminum is particularly preferred. As aluminum sulfate, powders of hydrous crystals such as
多価金属塩は、水溶液として用いるのが好ましい。多価金属塩水溶液の濃度としては、特に限定されるものではないが、好ましくは1質量%以上50質量%以下、より好ましくは3質量%以上40質量%以下、更に好ましくは5質量%以上30質量%以下、特に好ましくは10質量%以上20質量%以下である。 The polyvalent metal salt is preferably used as an aqueous solution. The concentration of the aqueous polyvalent metal salt solution is not particularly limited, but is preferably 1% by mass to 50% by mass, more preferably 3% by mass to 40% by mass, and still more preferably 5% by mass to 30%. It is 10 mass% or less, Most preferably, it is 10 mass% or more and 20 mass% or less.
多価金属塩水溶液の濃度が1質量%より少ないと、離型性能を付与するためには多量の多価金属塩水溶液が必要となるため、その後の乾燥工程で多くのエネルギーを要し、好ましくない。一方、多価金属塩水溶液の濃度が50質量%を超えると、離型性能は向上するものの、水溶解性の低下がおこるとともに、含水ゲル状重合体の表面に均一に噴霧することが難しくなるので好ましくない。また、使用量が多すぎて非経済的である。 When the concentration of the polyvalent metal salt aqueous solution is less than 1% by mass, a large amount of the polyvalent metal salt aqueous solution is required to provide mold release performance. Absent. On the other hand, when the concentration of the polyvalent metal salt aqueous solution exceeds 50% by mass, the mold release performance is improved, but the water solubility is lowered and it is difficult to spray uniformly on the surface of the hydrogel polymer. Therefore, it is not preferable. In addition, the amount used is too uneconomical.
上記多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、グリセリン、2−ブテン−1,4−ジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,2−シクロヘキサノール、トリメチロールプロパン、2,3,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールなどを用いることができる。中でも、汎用性が高いため、プロピレングリコールが特に好ましい。これら多価アルコールは、1種のみ用いても良いし、2種以上を併用しても良い。 Examples of the polyhydric alcohol include ethylene glycol, polyethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, 1,3-propanediol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, and 2,2,4-trimethyl-1,3. -Pentanediol, glycerin, 2-butene-1,4-diol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,2-cyclohexanedi Methanol, 1,2-cyclohexanol, trimethylolpropane, 2,3,4-trimethyl-1,3-pentanediol and the like can be used. Among them, propylene glycol is particularly preferable because of its high versatility. These polyhydric alcohols may be used alone or in combination of two or more.
上記界面活性剤としては、たとえば、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、あるいは両性界面活性剤などを用いることができる。上記界面活性剤のうち、アニオン性界面活性剤としては、具体的には、混合脂肪酸ナトリウム石けん、半硬化牛脂脂肪酸ナトリウム石けん、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などの脂肪酸塩;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など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など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など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など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などのアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩;アルキルリン酸カリウムなどのアルキルリン酸塩;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など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など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リン酸エステル;などが挙げられる。 As the surfactant, for example, an anionic surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, or an amphoteric surfactant can be used. Among the above surfactants, the anionic surfactants specifically include fatty acid salts such as mixed fatty acid sodium soap, semi-cured tallow fatty acid sodium soap, sodium stearate soap, potassium oleate soap, castor oil potassium soap, etc. Alkyl sulfonates such as sodium lauryl sulfate, higher alcohol sodium sulfate and triethanolamine; alkyl benzene sulfonates such as sodium dodecylbenzene sulfonate; alkyl naphthalene sulfonates such as sodium alkyl naphthalene sulfonate; dialkyl sulfosuccinic acid Alkyl sulfosuccinates such as sodium; alkyl diphenyl ether disulfonates such as sodium alkyl diphenyl ether disulfonate; Polyoxyethylene alkyl (or alkyl) such as sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate, polyoxyethylene alkyl ether sodium sulfate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanolamine, polyoxyethylene alkyl phenyl ether sodium sulfate Allyl) sulfate ester salt; special reaction type anionic surfactant; special carboxylic acid type surfactant; sodium salt of β-naphthalenesulfonic acid formalin condensate, naphthalenesulfonic acid such as sodium salt of special aromatic sulfonic acid formalin condensate Formalin condensate; special polycarboxylic acid type polymer surfactant; polyoxyethylene alkyl phosphate ester; and the like.
また、ノニオン性界面活性剤としては、具体的には、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールブロック共重合体などのポリオレフィンオキサイド;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など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など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など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など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など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など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など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;などが挙げられる。 Specific examples of nonionic surfactants include polyolefin oxides such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polyethylene glycol-polypropylene glycol block copolymers; polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene Stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene alkyl ether such as polyoxyethylene higher alcohol ether, polyoxyethylene alkyl aryl ether such as polyoxyethylene nonylphenyl ether; polyoxyethylene derivative; sorbitan monolaurate, sorbitan mono Palmitate, sorbitan monostearate, sorbitan tristearate, sorbitan monoolee Sorbitan fatty acid esters such as sorbitan trioleate, sorbitan sesquioleate, sorbitan distearate; polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan tri Polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as stearate, polyoxyethylene sorbitan monooleate, polyoxyethylene sorbitan trioleate; polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitol tetraoleate; glycerol monostearate, glycerol monoole Glycerol, fatty acid esters such as self-emulsifying glycerol monostearate; Polyoxyethylene fatty acid esters such as polyethylene glycol monolaurate, polyethylene glycol monostearate, polyethylene glycol distearate, polyethylene glycol monooleate; polyoxyethylene alkylamines; polyoxyethylene hydrogenated castor oil; alkyl alkanolamides; Can be mentioned.
さらに、カチオン性界面活性剤および両性界面活性剤としては、具体的には、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など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ド、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など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など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などのアミンオキサイド;などが挙げられる。上記各界面活性剤に加えて、さらに、フッ素系界面活性剤やシロキサン系界面活性剤を用いることも可能である。 Furthermore, specific examples of the cationic surfactant and amphoteric surfactant include alkylamine salts such as coconut amine acetate and stearylamine acetate; lauryltrimethylammonium chloride, stearyltrimethylammonium chloride, cetyltrimethylammonium chloride, Quaternary ammonium salts such as stearyldimethylammonium chloride and alkylbenzyldimethylammonium chloride; alkylbetaines such as laurylbetaine, stearylbetaine, laurylcarboxymethylhydroxyethylimidazolinium betaine; amine oxides such as lauryldimethylamine oxide; It is done. In addition to the above surfactants, it is also possible to use a fluorine-based surfactant or a siloxane-based surfactant.
上記各界面活性剤の中でも、特に好ましいのは、ポリプロピレングリコールまたはポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールブロック共重合体である。これらの界面活性剤は、含水ゲルに添加する際の添加量が少量で済む。また、これらの界面活性剤は、添加後に、含水ゲルの表面に対して表面処理を施した状態でも、該含水ゲルの物性(たとえば、加圧下吸水倍率など)を阻害することがない。さらに、これらの界面活性剤は使用上の安全性が高いため好ましい。 Among the above surfactants, polypropylene glycol or polyethylene glycol-polypropylene glycol block copolymer is particularly preferable. These surfactants need only be added in a small amount when added to the hydrogel. Further, these surfactants do not hinder the physical properties (for example, water absorption capacity under pressure) of the hydrogel even when the surface of the hydrogel is subjected to surface treatment after addition. Furthermore, these surfactants are preferable because of high safety in use.
付着性防止剤は、多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも1種類を含んでいればよい。また、2種類以上の付着性防止剤を組み合わせて用いる場合、多価金属塩、多価アルコール、または界面活性剤に分類される化合物が混合された状態で使用してもよいし、別々に使用してもよい。多価金属塩、多価アルコール、界面活性剤を組み合わせて用いる場合、それぞれの使用量については特に制限されるものではないが、好ましくは、多価金属塩と多価アルコールとの組み合わせであり、この組み合わせの場合、多価金属塩の質量は付着防止剤の全質量に対し、20質量%以下であることが好ましい。 The adhesion preventing agent only needs to contain at least one kind of compound classified as a polyvalent metal salt, a polyhydric alcohol, or a surfactant. When two or more types of adhesion inhibitors are used in combination, they may be used in a mixed state with compounds classified as polyvalent metal salts, polyhydric alcohols, or surfactants, or used separately. May be. When using a combination of a polyvalent metal salt, a polyhydric alcohol, and a surfactant, the amount of each used is not particularly limited, but is preferably a combination of a polyvalent metal salt and a polyhydric alcohol, In the case of this combination, the mass of the polyvalent metal salt is preferably 20% by mass or less based on the total mass of the anti-adhesive agent.
上記含水ゲル状重合体は、その表面の少なくとも一部が上記付着性防止剤で被覆されていればよいが、表面全体が被覆されている方が、付着性防止剤の離型効果が十分に得られるため好ましい。また、上記「被覆」とは、必ずしも付着性防止剤が含水ゲル状重合体の内部まで浸透していなくてもよいとの意であるが、含水ゲル状重合体の機能を損なわない限り、内部まで浸透していてもよい。 The water-containing gel-like polymer only needs to have at least a part of its surface coated with the above-mentioned adhesion preventive agent, but if the entire surface is coated, the release effect of the adhesion preventive agent is sufficient. Since it is obtained, it is preferable. In addition, the above “coating” means that the anti-adhesive agent does not necessarily have penetrated to the inside of the water-containing gel polymer. However, unless the function of the water-containing gel polymer is impaired, May penetrate.
上記含水ゲル状重合体の含水率は、特に限定されるものではないが、40質量%以上70質量%以下であることが好ましく、45質量%以上65質量%以下であることがさらに好ましく、50質量%以上60質量%以下であることが特に好ましい。 The moisture content of the hydrated gel polymer is not particularly limited, but is preferably 40% by mass or more and 70% by mass or less, more preferably 45% by mass or more and 65% by mass or less, It is particularly preferable that the content is not less than mass% and not more than 60 mass%.
上記含水率が40質量%未満だと、重合反応時における発熱が高くなり、含水ゲル重合体中に多数の発泡が発生することがあり、好ましくない。一方、上記含水率が70質量%を超えると、重合反応が円滑に行われないことがあるため好ましくない。また、残存モノマーを十分反応させることはできるが、乾燥後に残る水分が多くなりすぎ、乾燥に多くのエネルギーが必要となり作業効率が低下するため好ましくない。 When the water content is less than 40% by mass, heat generation during the polymerization reaction is increased, and many foams may be generated in the water-containing gel polymer. On the other hand, when the water content exceeds 70% by mass, the polymerization reaction may not be performed smoothly, which is not preferable. In addition, although the residual monomer can be sufficiently reacted, moisture remaining after drying becomes too much, and a lot of energy is required for drying, which is not preferable.
また、上記含水ゲル重合体の質量平均粒子径は、好ましくは3mm以上10mm以下、さらに好ましくは3mm以上8mm以下であり、上記含水ゲル重合体の粒径分布が対数標準偏差値で0以上0.25以下となっていることが好ましい。 Further, the mass average particle diameter of the hydrated gel polymer is preferably 3 mm or more and 10 mm or less, more preferably 3 mm or more and 8 mm or less, and the particle size distribution of the hydrated gel polymer is 0 or more and 0.00 in logarithmic standard deviation value. It is preferable that it is 25 or less.
一般に、含水ゲルの粒子径が大きいものの方が、同じ条件で乾燥させた時の残存モノマーが減少し易い傾向にある。すなわち、含水ゲルを乾燥すると表層から乾燥(温度上昇による水分蒸発)が始まり次第に内部へ進行していくが、粒径の細かい小さい含水ゲルの場合、比較的速くに内部まで水分蒸発してしまうため、残存モノマーと含水ゲル状重合体中に残存している重合開始剤の反応が起こりにくくなり、結果として残存モノマーが減りにくくなる。上記含水ゲル重合体の質量平均粒子径が3mm未満の場合は、粒子径が小さいため、残存モノマーを減少させにくくなり、好ましくない。 In general, the larger the particle size of the hydrated gel, the more the residual monomer tends to decrease when dried under the same conditions. That is, when the hydrogel is dried, drying (moisture evaporation due to temperature rise) starts from the surface and gradually proceeds to the inside. However, in the case of a hydrogel having a small particle size, the moisture evaporates to the inside relatively quickly. The reaction between the residual monomer and the polymerization initiator remaining in the hydrogel polymer is unlikely to occur, and as a result, the residual monomer is difficult to decrease. When the weight average particle size of the hydrated gel polymer is less than 3 mm, the particle size is small, which makes it difficult to reduce the residual monomer, which is not preferable.
一方、粒径が大きい含水ゲルの場合は、乾燥によりゲル内部の温度が上昇しているにもかかわらずゲル内部の水分蒸発が遅れるため、残存モノマーが上記重合開始剤と反応し、残存モノマーが減少しやすくなる。上記含水ゲル重合体の質量平均粒子径が10mmを超えると、上記と同様の理由で残存モノマーは減少しやすくなっているが、ゲルを内部まで乾燥させるためには多くの乾燥時間(エネルギー)が必要となるので、作業効率低下につながり、好ましくない。 On the other hand, in the case of a hydrogel having a large particle size, moisture evaporation inside the gel is delayed even though the temperature inside the gel is increased by drying, so that the residual monomer reacts with the polymerization initiator and the residual monomer It tends to decrease. When the weight average particle diameter of the hydrated gel polymer exceeds 10 mm, the residual monomer tends to decrease for the same reason as described above. However, in order to dry the gel to the inside, a lot of drying time (energy) is required. This is not preferable because it requires work efficiency.
上記含水ゲル重合体の質量平均粒子径が、3mm以上10mm以下であり、上記含水ゲル重合体の粒径分布が対数標準偏差値で0以上0.25以下となっている場合、上記含水ゲル重合体の粒径が比較的大きく、粒径分布が均一であるため、乾燥工程において残存モノマーが上記重合開始剤と反応しやすい状態にすることができる。 When the weight average particle diameter of the hydrated gel polymer is 3 mm or more and 10 mm or less, and the particle size distribution of the hydrated gel polymer is 0 or more and 0.25 or less in logarithmic standard deviation value, Since the particle size of the coalescence is relatively large and the particle size distribution is uniform, the remaining monomer can easily react with the polymerization initiator in the drying step.
ここで、「質量平均粒子径」とは標準篩分級された粒子で規定される平均粒子径のことをいう。また、対数標準偏差値とは、平均粒径の分布を表す値である。なお、平均粒径および対数標準偏差値の算出方法については実施例にて説明する。 Here, “mass average particle diameter” refers to the average particle diameter defined by the standard sieve classified particles. The logarithmic standard deviation value is a value representing the distribution of the average particle diameter. In addition, the calculation method of an average particle diameter and a logarithmic standard deviation value is demonstrated in an Example.
付着性防止剤の噴霧および/または散布は、アトマイザー、1流体ノズル、2流体ノズルのような空気混合タイプ噴霧装置、液体注入ポンプ、刷毛、およびローラー等の従来公知の噴霧手段を用いて行うことができ、特に限定されるものではない。また、噴霧および/または散布手段の数も特に限定されるものではない。 The spraying and / or spraying of the anti-adhesive agent should be performed using a conventionally known spraying means such as an atomizer, an air mixing type spraying device such as a 1 fluid nozzle, a 2 fluid nozzle, a liquid injection pump, a brush, and a roller. There is no particular limitation. Further, the number of spraying and / or spraying means is not particularly limited.
付着性防止剤の噴霧および/または散布方法は、付着性防止剤による含水ゲル状重合体の付着防止効果が得られる限り特に限定されるものではないが、縦切り刃、横切り回転刃、固定刃および/または含水ゲル状重合体に上記付着性防止剤を噴霧および/または散布する工程を含むものであることが好ましい。換言すれば、上記付着防止効果が得られる限り、付着性防止剤は、含水ゲル状重合体に直接噴霧および/または散布してもよいし、縦切り刃、横切り回転刃および/または固定刃に噴霧および/または散布し、当該縦切り刃、横切り回転刃および/または固定刃から含水ゲル状重合体に付着させてもよい。 The method for spraying and / or spraying the adhesion preventing agent is not particularly limited as long as the adhesion preventing effect of the water-containing gel polymer by the adhesion preventing agent can be obtained, but the vertical cutting blade, the horizontal cutting blade, the fixed blade It is preferable to include a step of spraying and / or spraying the adhesion preventive agent on the hydrogel polymer. In other words, as long as the anti-adhesion effect is obtained, the anti-adhesive agent may be sprayed and / or sprayed directly on the water-containing gel polymer, or may be applied to the vertical cutting blade, the transverse rotary blade and / or the fixed blade. Spraying and / or spraying may be applied to the hydrogel polymer from the vertical cutting blade, horizontal cutting blade and / or fixed blade.
また、被覆工程として、切断工程以外に混合工程を導入することにより、付着防止剤を噴霧および/または散布しながら混合することも可能である。混合装置としては、通常に固形物に液体を混合するために使用される混合装置であれば特に限定されるものではないが、レーディゲミキサー、ナウターミキサーなどの混合装置が好ましい。 Further, by introducing a mixing step in addition to the cutting step as the coating step, it is possible to mix while spraying and / or spraying the adhesion inhibitor. The mixing device is not particularly limited as long as it is a mixing device that is usually used for mixing a liquid with a solid material, but a mixing device such as a Roedige mixer or a Nauter mixer is preferable.
上記縦切り刃、横切り回転刃、固定刃および/または含水ゲル状重合体への付着性防止剤の噴霧量および/または散布量は、特に限定されるものではないが、吸水性樹脂の固形分に対して0.0015質量%以上35質量%以下となるよう噴霧および/または散布することが好ましい。さらに好ましくは0.0015質量%以上25質量%以下、特に好ましくは0.0015質量%以上20質量%以下、最も好ましくは0.0015質量%以上18質量%以下である。 The amount of spraying and / or spraying amount of the anti-adhesive agent to the vertical cutting blade, horizontal cutting blade, fixed blade and / or hydrogel polymer is not particularly limited, but the solid content of the water-absorbing resin It is preferable to spray and / or spray so that it may be 0.0015 mass% or more and 35 mass% or less. More preferably, it is 0.0015 mass% or more and 25 mass% or less, Most preferably, it is 0.0015 mass% or more and 20 mass% or less, Most preferably, it is 0.0015 mass% or more and 18 mass% or less.
噴霧量および/または散布量が0.0015質量%未満の場合は、十分に含水ゲル状重合体を被覆することができないため、十分な付着性防止効果を得ることができない。一方、噴霧量および/または散布量が35質量%を超えると、乾燥のために必要となるエネルギーが多くなるだけでなく、ダスト量が増加するという問題が生じる。また、多価金属塩を使用する場合、ゲル表面の架橋反応が進むため吸水倍率が低下するという問題及び多価金属塩の種類により切断機などへの腐食性が向上する問題が生じる。 When the spraying amount and / or the spraying amount is less than 0.0015% by mass, the water-containing gel-like polymer cannot be sufficiently coated, so that a sufficient adhesion preventing effect cannot be obtained. On the other hand, when the spraying amount and / or the spraying amount exceeds 35% by mass, not only the energy required for drying increases, but also the dust amount increases. In addition, when a polyvalent metal salt is used, the gel surface cross-linking reaction proceeds, resulting in a problem that the water absorption ratio is reduced, and a problem that the corrosivity to a cutting machine is improved depending on the type of the polyvalent metal salt.
キレート剤および/または紫外線吸収剤を含有させる方法としては、噴霧および/または散布しながら混合することも可能である。混合装置としては、通常に液体を混合するために使用される混合機であれば限定されるものではないが、レーディゲミキサー、ナウターミキサーなどの混合装置が好ましい。 As a method of containing a chelating agent and / or an ultraviolet absorber, it is possible to mix while spraying and / or spraying. The mixing apparatus is not limited as long as it is a mixer that is usually used for mixing liquids, but a mixing apparatus such as a Laedige mixer and a Nauter mixer is preferable.
また、上記付着性防止剤のうち、界面活性剤または多価アルコールは、上記重合工程で、エチレン性不飽和単量体の水溶液および/または含水ゲル状重合体内部に含有させてもよい。上記含水ゲル状重合体内部に含有させる方法としては特に限定されるものではないが、例えば、アクリル酸および/またはアクリル酸塩を30モル%以上100モル%以下含有するエチレン性不飽和単量体の水溶液中に、界面活性剤および/または多価アルコールを投入し、均一に混合させた後に重合させる方法を挙げることができる。 Further, among the above adhesion preventing agents, a surfactant or a polyhydric alcohol may be contained in the aqueous solution of ethylenically unsaturated monomer and / or the hydrogel polymer in the polymerization step. The method for containing the hydrated gel polymer is not particularly limited. For example, an ethylenically unsaturated monomer containing 30 mol% or more and 100 mol% or less of acrylic acid and / or acrylate is used. A method in which a surfactant and / or a polyhydric alcohol is introduced into an aqueous solution of, and uniformly mixed and then polymerized.
界面活性剤または多価アルコールに分類される化合物のうち少なくとも1種類を含水ゲル重合体の内部に含有させることにより、含水ゲル重合体の表面、および/または切断した際の切断面同士の付着を低減することができる。 By containing at least one of the compounds classified as surfactants or polyhydric alcohols in the water-containing gel polymer, the surface of the water-containing gel polymer and / or adhesion between cut surfaces when cut Can be reduced.
含水ゲル重合体の内部に含有させる界面活性剤および/または多価アルコールの使用量は特に限定されるものではないが、吸水性樹脂の固形分に対して0.001質量%以上10質量%以下、好ましくは0.01質量%以上8質量%以下、さらに好ましくは0.03質量%以上5質量%以下である。上記使用量が0.001質量%よりも少ないと、含水ゲルの切断面同士の付着性低減効果が小さく再凝集しやすくなる。一方、上記使用量が10質量%よりも多いと、吸水性樹脂が持つ透明性が損なわれ、例えば白化が起こり、ディスプレイ効果を低減させるおそれがある。 The amount of the surfactant and / or polyhydric alcohol used in the hydrogel polymer is not particularly limited, but is 0.001% by mass to 10% by mass with respect to the solid content of the water-absorbent resin. Preferably, it is 0.01 mass% or more and 8 mass% or less, More preferably, it is 0.03 mass% or more and 5 mass% or less. When the amount used is less than 0.001% by mass, the effect of reducing the adhesion between the cut surfaces of the hydrogel is small and reaggregation is likely. On the other hand, if the amount used is more than 10% by mass, the transparency of the water-absorbent resin is impaired, and for example, whitening occurs, which may reduce the display effect.
さらに、上記含水ゲル状重合体の内部および/または切断面を含む表面には、キレート剤および/または紫外線吸収剤を含有させてもよい。キレート剤および/または紫外線吸収剤を含有させる方法は、特に限定されるものでなく、例えば、付着性防止剤と同様に、アトマイザー、1流体ノズル、2流体ノズルのような空気混合タイプ噴霧装置および液体注入ポンプ等の従来公知の手段を用いて含水ゲル状重合体に噴霧および/または散布する方法を挙げることができる。 Furthermore, a chelating agent and / or an ultraviolet absorber may be contained in the inside of the hydrated gel polymer and / or the surface including the cut surface. The method of containing the chelating agent and / or the ultraviolet absorber is not particularly limited. For example, as with the anti-adhesive agent, an air mixing type spraying device such as an atomizer, one fluid nozzle, and two fluid nozzles and Examples thereof include a method of spraying and / or spraying the hydrogel polymer using a conventionally known means such as a liquid injection pump.
また、付着性防止剤と同様に、含水ゲル状重合体を縦切りまたは横切りするための固定刃および/または回転刃に噴霧および/または散布し、当該固定刃および/または回転刃から含水ゲル状重合体に付着させ、その結果上記含水ゲル状重合体の内部または切断面を含む表面に含有させてもよい。 In addition, as with the anti-adhesive agent, the hydrogel polymer is sprayed and / or sprayed on a fixed blade and / or a rotary blade for longitudinally or transversely crossing, and the hydrogel form from the fixed blade and / or the rotary blade. You may make it adhere to a polymer and may make it contain in the surface containing the inside of the said water-containing gel-like polymer as a result, or a cut surface.
上記キレート剤としては、従来公知の金属イオン封鎖能を有する化合物であれば特に制限なく用いることができる。例えば、(1)アミノカルボン酸及びその塩、(2)クエン酸モノアルキルアミド及びクエン酸モノアルケニルアミド及びそれらの塩、(3)マロン酸モノアルキルアミド及びマロン酸モノアルケニルアミド及びそれらの塩、(4)モノアルキルリン酸エステル及びモノアルケニルリン酸エステル及びそれらの塩、(5)N−アシル化グルタミン酸及びN−アシル化アスパラギン酸及びそれらの塩、(6)β―ジケトン誘導体、(7)トロポロン誘導体、等が挙げられる。これらのキレート剤は単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 As the chelating agent, any conventionally known compound having a sequestering ability can be used without particular limitation. For example, (1) aminocarboxylic acid and salts thereof, (2) citric acid monoalkylamide and citric acid monoalkenylamide and salts thereof, (3) malonic acid monoalkylamide and malonic acid monoalkenylamide and salts thereof, (4) monoalkyl phosphate esters and monoalkenyl phosphate esters and salts thereof, (5) N-acylated glutamic acid and N-acylated aspartic acid and salts thereof, (6) β-diketone derivatives, (7) And tropolone derivatives. These chelating agents may be used alone or in combination of two or more.
(1)アミノカルボン酸及びその塩としてはカルボキシル基を3個以上有するアミノカルボン酸及びその塩が金属イオン封鎖能の点で好ましい。具体的には、ニトリロトリ酢酸、エチレンジアミンテトラ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、トリエチレンテトラアミンヘキサ酢酸、シクロヘキサンー1,2−ジアミンテトラ酢酸、N−ヒドロキシエチルエチレンジアミントリ酢酸、エチレングリコールジエチルエーテルジアミンテトラ酢酸、エチレンジアミンテトラプロピオン酸、N−アルキルーN’−カルボキシメチルアスパラギン酸、N−アルケニルーN’−カルボキシメチルアスパラギン酸、及びこれらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩もしくはアミン塩が挙げられる。 (1) As aminocarboxylic acids and salts thereof, aminocarboxylic acids having 3 or more carboxyl groups and salts thereof are preferred in terms of sequestering ability. Specifically, nitrilotriacetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid, triethylenetetraaminehexaacetic acid, cyclohexane-1,2-diaminetetraacetic acid, N-hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid, ethylene glycol diethyl ether diamine tetraacetic acid, ethylenediamine Examples include tetrapropionic acid, N-alkyl-N′-carboxymethylaspartic acid, N-alkenyl-N′-carboxymethylaspartic acid, and alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts, or amine salts thereof.
(2)クエン酸モノアルキルアミド及びクエン酸モノアルケニルアミド及びそれらの塩は、例えばアルコールとクエン酸の脱水縮合により得られる。 (2) Citric acid monoalkylamides and citric acid monoalkenylamides and salts thereof are obtained, for example, by dehydration condensation of alcohol and citric acid.
(3)マロン酸モノアルキルアミド及びマロン酸モノアルケニルアミド及びそれらの塩は、例えば、α―オレフィンをマロン酸メチルに付加せしめた後加水分解することにより得られる。 (3) Malonic acid monoalkylamides and malonic acid monoalkenylamides and salts thereof are obtained, for example, by adding an α-olefin to methyl malonate and then hydrolyzing it.
(4)モノアルキルリン酸エステル及びモノアルケニルリン酸エステル及びそれらの塩はとしては、ラウリルリン酸、ステアリルリン酸等が挙げられる。 (4) Examples of monoalkyl phosphate esters and monoalkenyl phosphate esters and salts thereof include lauryl phosphate and stearyl phosphate.
(5)N−アシル化グルタミン酸及びN−アシル化アスパラギン酸及びそれらの塩としては、例えば(株)味の素より市販されているアミソフトHS−11やGS−11等が挙げられる。 (5) Examples of N-acylated glutamic acid, N-acylated aspartic acid and salts thereof include Amisoft HS-11 and GS-11 commercially available from Ajinomoto Co., Inc.
(6)β―ジケトン誘導体としては、アセチルアセトン、ベンゾイルアセトン等が挙げられる。 (6) Examples of β-diketone derivatives include acetylacetone and benzoylacetone.
(7)トロポロン誘導体としてはトロポロン、β―ツヤプリシン、γ―ツヤプリシン等が挙げられる。 (7) Examples of tropolone derivatives include tropolone, β-tyaprisin, and γ-tyaprisin.
これらキレート剤の中でも好ましくはカルボキシル基を3個以上有するアミノカルボン酸及びその塩であり、中でもジエチレントリアミンペンタ酢酸、トリエチレンテトラミンヘキサ酢酸、シクロヘキサンー1,2−ジアミノテトラ酢酸、N−ヒドロキシエチルエチレンジアミントリ酢酸及びその塩が、耐光性の点で最も好ましい。 Among these chelating agents, aminocarboxylic acids having 3 or more carboxyl groups and salts thereof are preferred. Among them, diethylenetriaminepentaacetic acid, triethylenetetraminehexaacetic acid, cyclohexane-1,2-diaminotetraacetic acid, N-hydroxyethylethylenediaminetrimethyl. Acetic acid and its salt are most preferable in terms of light resistance.
また、上記紫外線吸収剤としては、その種類に特に制限はなく、通常、波長領域として300nm以上400nm以下の範囲の光を効率よく吸収しうるものであればいかなるものでも良い。そのうちベンゾフェノン系のものとしては、
(イ)2−ヒドロキシベンゾフェノン−4−ジグリセリルエーテル、(ロ)2,2’−ジヒロキシベンゾフェノン−4−ジグリセリルエーテル、(ハ)2−ヒドロキシベンゾフェノン−4、4’−ジグリセリルエーテル、(ニ)2,2’−ジヒロキシベンゾフェノン−4、4’−ビスグリセリルエーテル、(ホ)2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホベンゾフェノンナトリウム塩、(ヘ)2,2’−ジヒロキシ−4,4’−ジメトキシ−5−スルホベンゾフェノンナトリウム塩、(ト)2,2’−ジヒロキシ−4−メトキシベンゾフェノン−5−スルホン酸、(チ)2−(2’−ヒドロキシ−4’−メトキシ−5’−スルホフェニル)ベンゾトリアゾールナトリウム塩、(リ)2−(2’−ヒドロキシ−4’−ブトキシ−5’−スルホフェニル)ベンゾトリアゾールナトリウム塩、等が挙げられる。
The type of the UV absorber is not particularly limited, and any UV absorber may be used as long as it can efficiently absorb light having a wavelength region of 300 nm to 400 nm. Among them, as benzophenone type,
(I) 2-hydroxybenzophenone-4-diglyceryl ether, (b) 2,2′-dihydroxybenzophenone-4-diglyceryl ether, (c) 2-hydroxybenzophenone-4, 4′-diglyceryl ether, ( D) 2,2′-dihydroxybenzophenone-4, 4′-bisglyceryl ether, (e) 2-hydroxy-4-methoxy-5-sulfobenzophenone sodium salt, (f) 2,2′-dihydroxy-4, 4'-dimethoxy-5-sulfobenzophenone sodium salt, (to) 2,2'-dihydroxy-4-methoxybenzophenone-5-sulfonic acid, (thi) 2- (2'-hydroxy-4'-methoxy-5 ' -Sulfophenyl) benzotriazole sodium salt, (ri) 2- (2'-hydroxy-4'-butoxy-5'-sulfophenyl) benzoto Riazole sodium salt, and the like.
これらの中でも特にベンゾフェノン系でかつ非イオン系のもの、すなわち、(イ)〜(ニ)が好ましい。 Of these, benzophenone and nonionic ones, that is, (i) to (d) are particularly preferable.
上記キレート剤および/または紫外線吸収剤の使用量は、通常吸水性樹脂の固形分に対して0.001質量%以上10質量%以下、好ましくは0.01質量%以上5質量%以下である。上記使用量が10質量%を超えると、使用に見合う効果が得られず不経済になるばかりか、吸収量が低下したり、8族遷移金属イオンの必要量が多量となる等の問題が生じる。また、上記使用量が0.001質量%よりも少ないと、吸水性樹脂の耐久性向上効果が得られない。 The amount of the chelating agent and / or ultraviolet absorber used is usually 0.001 to 10% by mass, preferably 0.01 to 5% by mass, based on the solid content of the water-absorbent resin. When the amount used exceeds 10% by mass, not only an effect commensurate with the use cannot be obtained, but also the problem arises that the amount of absorption or the required amount of group 8 transition metal ions becomes large. . Moreover, when the said usage-amount is less than 0.001 mass%, the durable improvement effect of a water absorbing resin is not acquired.
次に、乾燥工程について説明する。乾燥工程は、上記含水ゲル状重合体を乾燥する工程である。このときの乾燥方法については特に限定されるものではなく、たとえば、通気バンド型乾燥機、回転型通気乾燥機、攪拌乾燥機、流動層乾燥機、振動流動乾燥機などを用いるような従来からの乾燥方法を好適に用いることができる。 Next, the drying process will be described. A drying process is a process of drying the said hydrogel polymer. The drying method at this time is not particularly limited. For example, conventional drying methods such as aeration band dryers, rotary aeration dryers, agitation dryers, fluidized bed dryers, and vibration fluidized dryers are used. A drying method can be suitably used.
また、これらの乾燥機を用いて高湿乾燥を行うことが好ましい。高湿乾燥とは、上記乾燥機を用いて、少なくとも水蒸気を含有し、かつ、50〜100℃の露点を有する気体と対象物とを接触させながら乾燥することである。 Moreover, it is preferable to perform high-humidity drying using these dryers. High-humidity drying is drying using the above-mentioned dryer while bringing at least water vapor and a gas having a dew point of 50 to 100 ° C. into contact with an object.
含水ゲル状重合体を乾燥する際の温度は雰囲気温度または含水ゲル状重合体の温度(材料温度)として適用することができ、含水ゲル状重合体の材料温度として適用することが好ましい。 The temperature at which the hydrogel polymer is dried can be applied as the ambient temperature or the temperature of the hydrogel polymer (material temperature), and is preferably applied as the material temperature of the hydrogel polymer.
ここで、雰囲気温度とは、熱風温度を指し、また、材料温度とは、含水ゲル状重合体を40mm以上積み重ねて乾燥した状態において、厚み方向で、中央付近に温度センサーを差し込み測定した温度を指す。 Here, the atmospheric temperature refers to the hot air temperature, and the material temperature refers to the temperature measured by inserting a temperature sensor near the center in the thickness direction in a state where the water-containing gel polymer is stacked by 40 mm or more and dried. Point to.
上記含水ゲル状重合体を乾燥する際の温度は、80℃以上150℃以下であることが好ましく、100℃以上145℃以下であることがさらに好ましく、120℃以上140℃以下であることが特に好ましい。乾燥温度が80℃未満であると、残存モノマー低減および乾燥に多くの時間が必要となり好ましくない。また、乾燥温度が150℃を超えると、上記含水ゲル状重合体の内部に存在する水が突沸し、乾燥後の吸水性樹脂の形状が不定形となり、ディスプレイ効果を損なう可能性があるため好ましくない。 The temperature for drying the hydrogel polymer is preferably 80 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, more preferably 100 ° C. or higher and 145 ° C. or lower, and particularly preferably 120 ° C. or higher and 140 ° C. or lower. preferable. When the drying temperature is less than 80 ° C., it is not preferable because much time is required for reducing the residual monomer and drying. Further, if the drying temperature exceeds 150 ° C., the water present in the water-containing gel polymer suddenly boils, and the shape of the water-absorbent resin after drying becomes indefinite, which may impair the display effect. Absent.
また、上記含水ゲル状重合体を乾燥する際、材料温度を急激に上げることにより、付着防止剤の切断ゲル表層部分での急激な乾燥により、切断ゲル表層部分での、付着防止剤の乾燥が一気に進行し、ダスト成分が発生しやすくなり、得られる吸水性樹脂にダストが増加するおそれがあることから、急激に材料温度の上昇を避ける乾燥方法が必要であり、たとえば、バンド乾燥機などを使用して多段階で昇温させる手法や株式会社大川原製製作所製のロートスルーなどの回転通気式乾燥機などを使用する手法がある。 Moreover, when drying the water-containing gel polymer, the material temperature is rapidly increased, so that the adhesion preventive agent is dried at the cut gel surface layer portion by the rapid drying at the cut gel surface layer portion of the adhesion preventive agent. Since it progresses all at once, dust components are likely to be generated, and dust may increase in the resulting water-absorbent resin, there is a need for a drying method that avoids sudden rises in material temperature. There are a technique of using a multi-stage temperature rise and a technique of using a rotary aeration dryer such as a funnel through manufactured by Okawara Manufacturing Co., Ltd.
これにより、得られる吸水性樹脂に対する、粒子径が10μm以下のダスト量を低減させることができる。たとえば、第1段階目の乾燥温度としては、10℃以上120℃未満、好ましくは30℃以上115℃未満、さらに好ましくは、50℃以上110℃未満とすることができる。第1段階目の乾燥時間としては、10分以上5時間以下(好ましくは10分以上2時間以下、さらに好ましくは10分以上1.5時間以下である)であることが好ましい。 Thereby, the dust amount whose particle diameter is 10 micrometers or less with respect to the water-absorbing resin obtained can be reduced. For example, the drying temperature in the first stage may be 10 ° C. or higher and lower than 120 ° C., preferably 30 ° C. or higher and lower than 115 ° C., and more preferably 50 ° C. or higher and lower than 110 ° C. The drying time for the first stage is preferably 10 minutes to 5 hours (preferably 10 minutes to 2 hours, more preferably 10 minutes to 1.5 hours).
また、第2段階目の乾燥温度としては、120℃以上180℃未満、好ましくは130℃以上175℃未満、さらに好ましくは、140℃以上175℃未満とすることができる。第2段階目の乾燥時間は10分以上5時間以下、好ましくは10分以上2時間以下であることが好ましい。 The drying temperature in the second stage can be 120 ° C. or higher and lower than 180 ° C., preferably 130 ° C. or higher and lower than 175 ° C., and more preferably 140 ° C. or higher and lower than 175 ° C. The drying time of the second stage is preferably 10 minutes or more and 5 hours or less, preferably 10 minutes or more and 2 hours or less.
このように第1段階目の乾燥温度を設定することによって、120℃未満の温度であらかじめ上記含水ゲル状重合体を乾燥するので、第2段階目の乾燥温度で乾燥する際、上記含水ゲル状重合体の内部に存在する水が突沸することを抑制できる。また、第2段階目の乾燥温度に昇温した際には、上述したように突沸を抑制できるため、得られる吸水性樹脂の変形を伴うことなく、120℃以上180℃未満の高い温度で乾燥を行うことが可能となる。これにより、得られる吸水性樹脂の形状は安定し、ディスプレイ効果に優れた吸水性樹脂を得ることができる。 By setting the drying temperature in the first stage in this way, the hydrogel polymer is dried in advance at a temperature of less than 120 ° C. Therefore, when drying at the drying temperature in the second stage, the hydrogel form It is possible to suppress bumping of water existing inside the polymer. Further, when the temperature is raised to the drying temperature in the second stage, bumping can be suppressed as described above, so that drying is performed at a high temperature of 120 ° C. or more and less than 180 ° C. without being accompanied by deformation of the obtained water absorbent resin. Can be performed. Thereby, the shape of the water-absorbing resin obtained is stable, and a water-absorbing resin excellent in display effect can be obtained.
なお、第1段階目の乾燥温度が120℃以上である場合には、得られた吸水性樹脂のダスト量が増加するおそれがある。また、第2段階目の乾燥温度が120℃未満である場合には、乾燥に多くの時間を費やす必要が生じ、第2段階目の乾燥温度が180℃以上である場合には、上記含水ゲル状重合体の内部に存在する水が突沸し、得られる吸水性樹脂の形状が不定形となり、ディスプレイ効果が損なわれるおそれがあるので好ましくない。 In addition, when the drying temperature of the 1st step is 120 degreeC or more, there exists a possibility that the dust amount of the obtained water absorbing resin may increase. Further, when the drying temperature in the second stage is less than 120 ° C., it is necessary to spend a lot of time for drying. When the drying temperature in the second stage is 180 ° C. or more, the above hydrous gel The water present in the inside of the polymer is bumped, and the resulting water-absorbent resin becomes indefinite, which may be unfavorable, and the display effect may be impaired.
回転型通気式乾燥機(たとえば、株式会社大川原製作所のロートスルーなどを)使用する場合、乾燥する含水ゲル状重合体の処理量にもよるが、ドラム回転数は5min−1以上20min−1以下であることが好ましく、風速は0.5m/s以上20m/s以下であることが好ましく、熱風温度は150℃以上200℃以下であることが好ましい。上記ロートスルーを使用することにより、連続的に材料温度を上昇させる乾燥を行うことができるため、含水ゲル状重合体を乾燥した後のダスト量を低減することが可能である。 When using a rotary ventilation dryer (for example, a funnel through Okawara Seisakusho Co., Ltd.), the drum rotation speed is 5 min -1 or more and 20 min -1 or less, depending on the amount of hydrogel polymer to be dried. The wind speed is preferably from 0.5 m / s to 20 m / s, and the hot air temperature is preferably from 150 ° C. to 200 ° C. By using the funnel through, it is possible to continuously dry the material temperature, so that it is possible to reduce the amount of dust after drying the hydrogel polymer.
このような乾燥方法により、得られた吸水性樹脂のダスト量を効果的に低減することが可能となる。 By such a drying method, it is possible to effectively reduce the dust amount of the obtained water absorbent resin.
また、上記乾燥後の吸水性樹脂の含水率は好ましくは5質量%以上30質量%以下、さらに好ましくは10質量%以上25質量%以下、特に好ましくは15質量%以上25質量%以下である。含水率を5質量%未満とするためには、比較的多くの乾燥時間が必要となるため好ましくない。一方、含水率が30質量%を超えると、吸水性樹脂を長期間保存した場合に吸水性樹脂同士が再付着しやすくなること、および、吸水性樹脂自体の含水量が多くなり、吸水できる水の量が減ることから好ましくない。 The water content of the water-absorbent resin after drying is preferably 5% by mass to 30% by mass, more preferably 10% by mass to 25% by mass, and particularly preferably 15% by mass to 25% by mass. In order to make the water content less than 5% by mass, a relatively long drying time is required, which is not preferable. On the other hand, when the water content exceeds 30% by mass, the water-absorbing resins are easily reattached when the water-absorbing resins are stored for a long period of time, and the water content of the water-absorbing resin itself is increased so that the water can be absorbed. It is not preferable because the amount of
上記吸水性樹脂の残存モノマーの含有量は、0質量ppm以上300質量ppm以下、さらに好ましくは0質量ppm以上200質量ppm以下、特に好ましくは0質量ppm以上100質量ppm以下である。上記含有量が300質量ppmを超えると、吸水性樹脂の衛生上および臭気の問題に影響を及ぼす可能性があるため好ましくない。なお、上記残存モノマーの測定法については実施例で説明する。 The content of the residual monomer in the water absorbent resin is 0 mass ppm or more and 300 mass ppm or less, more preferably 0 mass ppm or more and 200 mass ppm or less, and particularly preferably 0 mass ppm or more and 100 mass ppm or less. When the content exceeds 300 ppm by mass, it is not preferable because it may affect the hygienic and odor problems of the water absorbent resin. The method for measuring the residual monomer will be described in Examples.
本発明に係る吸水性樹脂の質量平均粒子径は2mm以上10mm以下であることが好ましく、2.5mm以上9.0mm以下であることがより好ましく、3.0mm以上8.0mm以下であることがさらに好ましい。質量平均粒子径が2mm未満であると、残存モノマーが多く含有されている可能性があるため好ましくなく、10mmを超えると含水率が高くなり長期間保存した場合に再付着しやすくなること、および比較的多くの乾燥時間が必要になることから好ましくない。 The mass average particle diameter of the water absorbent resin according to the present invention is preferably 2 mm or more and 10 mm or less, more preferably 2.5 mm or more and 9.0 mm or less, and 3.0 mm or more and 8.0 mm or less. Further preferred. If the mass average particle diameter is less than 2 mm, it is not preferable because a large amount of residual monomer may be contained, and if it exceeds 10 mm, the moisture content becomes high and it tends to reattach when stored for a long period of time, and This is not preferable because a relatively long drying time is required.
また、本発明に係る吸水性樹脂の粒径分布の対数標準偏差値は、0〜0.25以下であることが好ましく、0〜0.23以下であることがより好ましく、0〜0.20以下であることがさらに好ましい。対数標準偏差値がこの範囲内であれば、粒子状含水ゲルの粒径分布が非常にシャープであることになり、全体的に均質な粒子が得られていることを示す。 The logarithmic standard deviation value of the particle size distribution of the water absorbent resin according to the present invention is preferably 0 to 0.25 or less, more preferably 0 to 0.23 or less, and 0 to 0.20. More preferably, it is as follows. If the logarithmic standard deviation value is within this range, the particle size distribution of the particulate hydrous gel is very sharp, indicating that uniform particles are obtained as a whole.
本発明では、さらに粒子状の吸水性樹脂の表面近傍を架橋処理してもよく、これにより荷重下の吸収倍率の大きい吸水性樹脂を得ることができる。表面架橋処理には、吸水性樹脂の有する官能基、例えば酸性基と反応しうる架橋剤を用いればよく、通常当該用途に用いられている公知の架橋剤が例示される。 In the present invention, the vicinity of the surface of the particulate water-absorbing resin may be subjected to a crosslinking treatment, whereby a water-absorbing resin having a large absorption capacity under load can be obtained. For the surface cross-linking treatment, a cross-linking agent capable of reacting with a functional group of the water-absorbent resin, for example, an acidic group, may be used, and a known cross-linking agent usually used for the application is exemplified.
表面架橋剤としては、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、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタジオール、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、1,5−ペンタジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,2−シクロヘキサノール、トリメチロールプロパン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ポリオキシプロピレン、オキシエチレン−オキシプロピレンブロック共重合体、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の多価アルコール化合物;エチレングリコールジ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、グリシドールなどの多価エポキシ化合物;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などの多価アミン化合物や、それらの無機塩ないし有機塩(例えばアジチニウム塩);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など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などの多価オキサゾリン化合物;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、4,6−ジメチル−1,3−ジオキサン−2−オン、1,3−ジオキソパン−2−オンなどのアルキレンカーボネート化合物;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などのハロエポキシ化合物、および、その多価アミン付加物(例えばハーキュレス製カイメン:登録商標);亜鉛、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、鉄、ジルコニウムなどの水酸化物あるいは塩化物等の多価金属化合物等が挙げられる。 Examples of the surface crosslinking agent include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, 1,3-propanediol, dipropylene glycol, 2,2,4-trimethyl-1,3- Pentadiol, polypropylene glycol, glycerin, polyglycerin, 2-butene-1,4-diol, 1,4-butanediol, 1,5-pentadiol, 1,6-hexanediol, 1,2-cyclohexanedimethanol, Multivalents such as 1,2-cyclohexanol, trimethylolpropane, diethanolamine, triethanolamine, polyoxypropylene, oxyethylene-oxypropylene block copolymer, pentaerythritol, sorbitol Polyol compounds; ethylene glycol diglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, glycidol and other polyvalent epoxy compounds; ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetra Polyvalent amine compounds such as ethylenepentamine, pentaethylenehexamine, and polyethyleneimine, and inorganic or organic salts thereof (for example, aditinium salts); polyvalent isocyanate compounds such as 2,4-tolylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate; 1 Polyvalent oxazoline compounds such as 1,2-ethylenebisoxazoline; 1,3-dioxolan-2-one, 4 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 -Alkylene carbonate compounds such as dimethyl-1,3-dioxan-2-one, 4,6-dimethyl-1,3-dioxan-2-one, 1,3-dioxopan-2-one; epichlorohydrin, epi Haloepoxy compounds such as bromhydrin and α-methylepichlorohydrin, and polyvalent amine adducts thereof (for example, Kaymen (registered trademark) manufactured by Hercules); zinc, calcium, magnesium , Aluminum, iron, polyvalent metal compound hydroxide or chlorides such as zirconium and the like.
これらの中でも、多価アルコール化合物、多価エポキシ化合物、多価アミン化合物やそれらの塩、アルキレンカーボネート化合物が好ましい。これらの表面架橋剤は単独で用いてもよいし、二種以上併用してもよい。 Among these, polyhydric alcohol compounds, polyhydric epoxy compounds, polyhydric amine compounds and their salts, and alkylene carbonate compounds are preferred. These surface crosslinking agents may be used alone or in combination of two or more.
表面架橋剤の量としては、吸水性樹脂100質量%に対して0.001質量%以上10質量%以下用いるのが好ましく、0.01質量%以上5質量%以下用いるのが好ましい。 The amount of the surface crosslinking agent is preferably 0.001% by mass to 10% by mass and more preferably 0.01% by mass to 5% by mass with respect to 100% by mass of the water absorbent resin.
加熱処理には通常の乾燥機や加熱炉を用いることができる。例えば、薄型攪拌乾燥機、回転乾燥機、円盤乾燥機、流動層乾燥機、気流乾燥機、赤外線乾燥機、振動流動乾燥機等を挙げることができる。その場合、加熱処理温度は、好ましくは40℃以上250℃以下、より好ましくは90℃以上230℃以下、さらに好ましくは120℃以上220℃以下である。加熱処理時間としては、通常1分以上120分以下が好ましく、10分以上60分以下がより好ましい。 A normal dryer or a heating furnace can be used for the heat treatment. For example, a thin stirring dryer, a rotary dryer, a disk dryer, a fluidized bed dryer, a flash dryer, an infrared dryer, a vibrating fluid dryer, and the like can be given. In that case, the heat treatment temperature is preferably 40 ° C. or higher and 250 ° C. or lower, more preferably 90 ° C. or higher and 230 ° C. or lower, and further preferably 120 ° C. or higher and 220 ° C. or lower. The heat treatment time is usually preferably from 1 minute to 120 minutes and more preferably from 10 minutes to 60 minutes.
本発明の質量平均粒子径が3mm以上10mm以下である4面体以上12面体以下の形状の粒子状含水ゲル状重合体を乾燥して得られる、質量平均粒子径が2mm以上10mm以下である4面体以上12面体以下の形状の吸水性樹脂粒子を粉砕、分級、造粒し、不定形破砕状の吸水性樹脂として使用してもよい。 A tetrahedron having a mass average particle diameter of 2 mm or more and 10 mm or less obtained by drying a particulate hydrogel polymer having a shape of tetrahedron or more and dodecahedron or less having a mass average particle diameter of 3 mm or more and 10 mm or less according to the present invention. The water-absorbing resin particles having a shape of a dodecahedron or less may be pulverized, classified and granulated, and used as an irregularly crushed water-absorbing resin.
本発明の製造方法で得られた吸水性樹脂は、酸化チタン、酸化ケイ素、活性炭等の無機微粒子;ポリメタクリル酸メチル等の有機微粒子;パルプ等の親水性繊維;ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維等の合成繊維;ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート等の界面活性剤をその製造工程の途中で、あるいは製造後に添加してもよい。 The water-absorbent resin obtained by the production method of the present invention is composed of inorganic fine particles such as titanium oxide, silicon oxide and activated carbon; organic fine particles such as polymethyl methacrylate; hydrophilic fibers such as pulp; and synthetic fibers such as polyethylene fibers and polypropylene fibers. Fiber: Surfactant such as polyethylene glycol and polyoxyethylene sorbitan monostearate may be added during or after the production process.
なお、本願発明の新規な吸水性樹脂は例えば上記製法を一例として得られ、本願発明の製法が最も効率よく本願吸水性樹脂を製造することができるが、その他製法2,3などで本願吸水性樹脂を得てもよい。 The novel water-absorbing resin of the present invention can be obtained, for example, by taking the above-mentioned production method as an example, and the production method of the present invention can produce the water-absorbing resin most efficiently. A resin may be obtained.
(製法2)
含水ゲルまたはその乾燥物を切断後、含水ゲルの質量平均粒子径が3mm以上10mm以下から外れている場合や、乾燥物の質量平均粒子径が2mm以上10mm以下から外れている場合や、4面体以上12面体以下の形状の粒子の割合が50質量%以上100質量%以下から外れている場合、本願吸水性樹脂のみを選別する製造方法。
(Manufacturing method 2)
After cutting the hydrous gel or dried product thereof, the case where the mass average particle size of the hydrous gel deviates from 3 mm or more and 10 mm or less, the case where the mass average particle size of the dry product deviates from 2 mm or more and 10 mm or less, The manufacturing method which selects only this-application water-absorbing resin, when the ratio of the particle | grains of the shape of the above-mentioned dodecahedron or less is 50 mass% or more and 100 mass% or less.
上記の本願吸水性樹脂のみを選別する製造方法としては、例えば、後述する選別機を用いることによって選別する方法を挙げることができる。また、後述する回転式選別機を用いて選別することもできる。 As a manufacturing method which sorts out only the above-mentioned water-absorbing resin of the present application, for example, a method of sorting by using a sorter described later can be mentioned. Moreover, it can also sort using the rotary sorter mentioned later.
(製法3)
上記単量体を重合して得られた、質量平均粒子径が3mm以上10mm以下であって、4面体以上12面体以下の形状の含水ゲル状重合体について、切断工程を経ずに、重合容器から質量平均粒子径が3mm以上10mm以下であって、4面体以上12面体以下の形状の含水ゲル状重合体を取り出す製造方法。
(Manufacturing method 3)
A polymerized container obtained by polymerizing the above monomer and having a mass average particle diameter of 3 mm or more and 10 mm or less and having a shape of tetrahedron or more and dodecahedron or less without undergoing a cutting step. To obtain a hydrogel polymer having a mass average particle diameter of 3 mm or more and 10 mm or less and a tetrahedron or more and a dodecahedron or less.
(2.切断機)
本発明に係る切断機は、シート状の含水ゲル状重合体(ゲルシート)を切断するための切断機であって、上記含水ゲル状重合体を縦切り(幅切り)する少なくとも1つ以上の縦切り刃と、上記含水ゲル状重合体を横切り(長さ切り)する少なくとも1つ以上の横切り回転刃および固定刃と、付着性防止剤を上記縦切り刃、横切り回転刃、固定刃および/または含水ゲル状重合体に噴霧および/または散布する1つ以上の噴霧および/または散布手段と、を備えるものである。そのため、この切断機を用いて上記切断工程を行えば、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている6面体形状の粒子を主成分とする、表面の少なくとも一部が付着性防止剤によって被覆された含水ゲル状重合体を得ることができる。
(2. Cutting machine)
The cutting machine which concerns on this invention is a cutting machine for cut | disconnecting a sheet-like hydrogel polymer (gel sheet), Comprising: At least 1 or more vertical machine which cuts the said hydrogel polymer vertically (width cut) A cutting blade, at least one transverse rotary blade and fixed blade that crosses (length-cuts) the hydrated gel polymer, and an adhesive agent for the vertical cutting blade, horizontal cutting blade, fixed blade, and / or One or more spraying and / or spraying means for spraying and / or spraying the hydrogel polymer. Therefore, when the cutting process is performed using this cutting machine, at least a part of the surface is mainly composed of hexahedral particles having a square shape and a smooth surface. A hydrogel polymer coated with an inhibitor can be obtained.
以下、上記切断機について、図3〜図7に基づき説明する。図3は、本実施の形態に係る切断機の構成を示す縦断面図である。図3に示すように、切断機100は、縦切り刃(ロールカッタ)1,2、スクレーパ3,4、横切り回転刃200、固定刃8、噴霧および/または散布装置(噴霧および/または散布手段)9,10,11,12、ゲルシート注入口13、ケーシング14を備えて構成されている。また、必要であれば噴霧および/または散布装置9’,10’が備えられていてもよい。横切り回転刃200は、横切り(長さ切り)用の回転軸5、ブレード6、横切り回転体7から構成されている。また、横切り回転刃200と固定刃8とは挟み切り装置を構成する。
Hereinafter, the cutting machine will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the cutting machine according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the cutting
噴霧および/または散布装置(噴霧および/または散布手段)9,10,11,12, 9’,10’は、付着性防止剤を固定刃8、ブレード6、縦切り刃(ロールカッタ)1,2および/または含水ゲル状重合体(図示しない)に噴霧および/または散布するためのものである。切断機100は、噴霧および/または散布装置(噴霧および/または散布手段)9,10,11,12, 9’,10’を備えているため、含水ゲル状重合体を付着性防止剤で効率よく被覆することができ、切断工程後の含水ゲル状重合体同士の付着を効果的に防止することができる。
The spraying and / or spraying device (spraying and / or spraying means) 9, 10, 11, 12, 9 ′, 10 ′ includes an adhesion preventing agent as a fixed blade 8, a blade 6, a vertical cutting blade (roll cutter) 1, 2 and / or for spraying and / or spraying a hydrogel polymer (not shown). Since the cutting
すなわち、噴霧および/または散布装置(噴霧および/または散布手段)9,10,11,12, 9’,10’から噴霧および/または散布された付着性防止剤が、固定刃8、ブレード6、縦切り刃(ロールカッタ)1,2および/または含水ゲル状重合体に付着することにより、固定刃8、ブレード6、縦切り刃(ロールカッタ)1,2および/または含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部が被覆されるため、切断工程後の含水ゲル状重合体同士の付着を効果的に防止することができる。 That is, the adhesion preventing agent sprayed and / or sprayed from the spraying and / or spraying device (spraying and / or spraying means) 9, 10, 11, 12, 9 ′, 10 ′ is applied to the fixed blade 8, the blade 6, By attaching to the vertical cutting blade (roll cutter) 1, 2 and / or the hydrogel polymer, the fixed blade 8, the blade 6, the vertical cutting blade (roll cutter) 1, 2 and / or the hydrogel polymer Since at least a part of the surface is coated, it is possible to effectively prevent adhesion of the hydrogel polymers after the cutting step.
噴霧および/または散布装置(噴霧および/または散布手段)9,10,11,12, 9’,10’への付着性防止剤の供給方法は、特に限定されるものではなく、従来公知のポンプなど(図示しない)を用いて行うことができる。また、噴霧および/または散布装置(噴霧および/または散布手段)の数は、図3では噴霧および/または散布装置(噴霧および/または散布手段)9,10,11,12, 9’,10’の6つを例示しているが、これに限定されるものではなく、噴霧および/または散布の効率等に応じて適宜増減することが可能である。 The method for supplying the adhesion preventing agent to the spraying and / or spraying device (spraying and / or spraying means) 9, 10, 11, 12, 9 ′, 10 ′ is not particularly limited, and a conventionally known pump Etc. (not shown). Further, the number of spraying and / or spraying devices (spraying and / or spraying means) in FIG. 3 is the number of spraying and / or spraying devices (spraying and / or spraying means) 9, 10, 11, 12, 9 ′, 10 ′. However, the present invention is not limited to this, and can be appropriately increased or decreased according to the efficiency of spraying and / or spraying.
さらに、噴霧および/または散布装置(噴霧および/または散布手段)9,10,11,12, 9’,10’の位置も特に限定されるものではないが、付着性防止剤による含水ゲル状重合体の被覆効率を向上させるため、含水ゲル状重合体、ブレード6、固定刃8、縦切り刃(ロールカッタ)1,2への噴霧および/または散布が可能な位置であることが好ましい。 Further, the position of the spraying and / or spraying device (spraying and / or spraying means) 9, 10, 11, 12, 9 ′, 10 ′ is not particularly limited. In order to improve the coating efficiency of the coalescence, it is preferably a position where spraying and / or spraying to the hydrogel polymer, the blade 6, the fixed blade 8, and the vertical cutting blades (roll cutters) 1 and 2 is possible.
図3においては、噴霧および/または散布装置(噴霧および/または散布手段)9,10から噴霧および/または散布された付着性防止剤が、主として縦切り刃(ロールカッタ)1,2に付着し、ゲルシート注入口13から供給された含水ゲル状重合体が縦切り刃(ロールカッタ)1,2の間を通過して切断される前、切断されると同時、および/または切断された後に、縦切り刃(ロールカッタ)1,2から含水ゲル状重合体に移行し、含水ゲル状重合体を被覆する。
In FIG. 3, the anti-adhesive agent sprayed and / or sprayed from the spraying and / or spraying devices (spraying and / or spraying means) 9 and 10 adheres mainly to the vertical cutting blades (roll cutters) 1 and 2. , Before the hydrogel polymer supplied from the
また、噴霧および/または散布装置(噴霧および/または散布手段)9,10から噴霧および/または散布された付着性防止剤は、主として縦切り刃(ロールカッタ)1,2によって切断された含水ゲル状重合体に直接付着し、当該含水ゲル状重合体を被覆する。 Further, the adhesive agent sprayed and / or sprayed from the spraying and / or spraying device (spraying and / or spraying means) 9 and 10 is a water-containing gel cut mainly by vertical cutting blades (roll cutters) 1 and 2. It adheres directly to the polymer and coats the hydrogel polymer.
さらに、噴霧および/または散布装置(噴霧および/または散布手段)11,12から噴霧および/または散布された付着性防止剤は、主としてブレード6、固定刃8、横切り回転体7に付着し、含水ゲル状重合体がブレード6と固定刃8とによって切断される前、切断されると同時、および/または切断された後に、主としてブレード6、固定刃8から含水ゲル状重合体に移行し、含水ゲル状重合体を被覆する。 Further, the anti-adhesive agent sprayed and / or sprayed from the spraying and / or spraying devices (spraying and / or spraying means) 11 and 12 adheres mainly to the blade 6, the fixed blade 8, and the transverse rotating body 7, and contains water. Before the gel polymer is cut by the blade 6 and the fixed blade 8, simultaneously with the cutting and / or after being cut, the gel polymer is mainly transferred from the blade 6 and the fixed blade 8 to the water-containing gel polymer. Cover the gel polymer.
また、噴霧および/または散布装置(噴霧および/または散布手段)9,10,11,12, 9’,10’から噴霧および/または散布され、縦切り刃(ロールカッタ)1,2、ブレード6、横切り回転体7等の切断機100の部材に付着した付着性防止剤は、これらの部材に含水ゲル状重合体が付着することを防止し、これらの部材が有する切断力等の機能を保持する役割も果たす。
Further, spraying and / or spraying from spraying and / or spraying devices (spraying and / or spraying means) 9, 10, 11, 12, 9 ′, 10 ′, vertical cutting blades (roll cutters) 1, 2, blade 6 The adhesion preventive agent attached to the members of the cutting
なお、上記噴霧および/または散布装置(噴霧および/または散布手段)9,10,11,12, 9’,10’としては、アトマイザー、1流体ノズル、2流体ノズルのような空気混合タイプ噴霧装置および液体注入ポンプ等の従来公知の噴霧および/または散布手段を用いて行うことができ、特に限定されるものではない。 In addition, as said spraying and / or spraying device (spraying and / or spraying means) 9, 10, 11, 12, 9 ′, 10 ′, an air mixing type spraying device such as an atomizer, 1 fluid nozzle, 2 fluid nozzle, etc. And it can carry out using conventionally well-known spraying and / or spraying means, such as a liquid injection pump, and is not specifically limited.
横切り(長さ切り)用の回転軸5は、横切り回転体7を回転させるためのものである。横切り(長さ切り)用の回転軸5を回転させるための動力は特に限定されるものではなく、公知のモーター等を用いてもよいし、手動で回転させてもよい。また、図3では横切り(長さ切り)用の回転軸5の回転方向は時計回りとなっているが、これに限定されるものではない。 The crossing (length cutting) rotary shaft 5 is for rotating the crossing rotary body 7. The power for rotating the rotary shaft 5 for transverse cutting (length cutting) is not particularly limited, and a known motor or the like may be used, or it may be rotated manually. Further, in FIG. 3, the rotation direction of the rotary shaft 5 for transverse cutting (length cutting) is clockwise, but is not limited to this.
横切り回転体7は、外周部にブレード6を備え、横切り(長さ切り)用の回転軸5の回転に伴って動作する。すなわち、図3においては、横切り(長さ切り)用の回転軸5、ブレード6、横切り回転体7から構成される横切り回転刃200と、縦切り刃(ロールカッタ)1,2との二種類の回転刃が備えられている。
The transverse rotator 7 is provided with a blade 6 on the outer peripheral portion, and operates along with the rotation of the rotary shaft 5 for transverse (length-cut). That is, in FIG. 3, there are two types, a
縦切り刃(ロールカッタ)1,2の周速度と横切り回転刃200の周速度との比率に関しては、切断される含水ゲル状重合体の長さによって決められるものであるが、横切り回転刃200の周速度は、縦切りによりストランド状の短冊になった含水ゲル状重合体の剛性、温度などの影響を考慮して最適値が決められるものである。一般的には、周速度が遅すぎる場合には、うまく切断ができずに切断面の平滑性が低下する傾向があり、周速度が速すぎる場合には、切断されたゲルが一定の寸法になり難く、切断片の寸法が不定常になる傾向がある。
The ratio between the circumferential speed of the longitudinal cutting blades (roll cutters) 1 and 2 and the circumferential speed of the
ブレード6は、縦切り刃(ロールカッタ)1,2によって切断された含水ゲル状重合体を、固定刃8との間に挟んで横切り(長さ切り)するためのものである。ブレード6の配置、個数は、特に限定されるものではないが、好ましくは均等位置に1〜10個程度であり、主として切断速度と切断長さとを考慮して個数が選択される。当該個数は、バランスを考えると偶数個にするケースが多いが、奇数個であっても構わない。 The blade 6 is used for horizontally cutting (length cutting) the hydrogel polymer cut by the vertical cutting blades (roll cutters) 1 and 2 between the fixed blade 8. The arrangement and the number of blades 6 are not particularly limited, but are preferably about 1 to 10 at a uniform position, and the number is selected mainly in consideration of the cutting speed and the cutting length. In consideration of balance, the number is often an even number, but may be an odd number.
固定刃8は、縦切り刃(ロールカッタ)1,2によって切断された含水ゲル状重合体を、ブレード6との間に挟んで横切りするためのものである。固定刃8とブレード6のクリアランスは、特に限定されるものではないが、0.005mm以上0.05mm以下であることが好ましく、0.01mm以上0.04mm以下であることがさらに好ましく、0.01mm以上0.03mm以下であることが特に好ましい。 The fixed blade 8 is used to cross the water-containing gel polymer cut by the vertical cutting blades (roll cutters) 1 and 2 while being sandwiched between the blades 6. The clearance between the fixed blade 8 and the blade 6 is not particularly limited, but is preferably 0.005 mm or more and 0.05 mm or less, more preferably 0.01 mm or more and 0.04 mm or less. It is particularly preferable that the distance is from 01 mm to 0.03 mm.
上記クリアランスが0.005mm未満であると、クリアランスが狭すぎるため、温度変化などの影響で刃先同士が当たってしまい磨耗や損傷が生じ、好ましくない。上記クリアランスが0.05mmを超えると、クリアランスが広すぎるため、含水ゲル状重合体の切断が困難になり、好ましくない。 If the clearance is less than 0.005 mm, the clearance is too narrow, and the cutting edges hit against each other due to changes in temperature and the like, resulting in wear and damage. If the clearance exceeds 0.05 mm, the clearance is too wide, so that it is difficult to cut the hydrogel polymer, which is not preferable.
縦切り刃(ロールカッタ)1,2は、ゲルシート注入口13から供給された含水ゲル状重合体を縦切り(幅切り)するためのものである。縦切り刃(ロールカッタ)1,2は、縦切りされるシート幅によって刃の直径が決定される傾向があり、シート幅が大きくなると、切断幅の精度を維持し、刃のたわみを少なくするため刃の直径を大きくすることになる。
The vertical cutting blades (roll cutters) 1 and 2 are used for vertical cutting (width cutting) of the hydrogel polymer supplied from the
図5は、縦切り刃(ロールカッタ)1,2を上から見た構成を示す説明図である。図6は、縦切り刃(ロールカッタ)1,2かみ合い部分に関する説明図、図7は、図6に示すかみ合い部分の拡大説明図である。縦切り刃(ロールカッタ)1,2の表面には、それぞれ図5、より詳しくは図6,7に示すように、互いの凹凸がかみ合うように凹凸の形状にカッターの刃が形成されている。回転軸15,16は、縦切り刃(ロールカッタ)1,2に回転力を伝えるためのものである。
FIG. 5 is an explanatory view showing the configuration of the vertical cutting blades (roll cutters) 1 and 2 as viewed from above. FIG. 6 is an explanatory diagram regarding the vertical cutting blade (roll cutter) 1 and the meshing portion, and FIG. 7 is an enlarged explanatory diagram of the meshing portion shown in FIG. On the surfaces of the vertical cutting blades (roll cutters) 1 and 2, as shown in FIG. 5 and more specifically in FIGS. 6 and 7, the cutter blades are formed in a concavo-convex shape so as to engage each other. . The
この互いにかみ合う縦切り刃(ロールカッタ)1,2は、例えば同じ寸法を持ち、同じ回転速度でかみ合う方向に回転する。かみ合うように形成された刃の凹凸の幅、深さ、高さは、含水ゲル状重合体に所望される大きさにより決定すればよく、例えば、図7における幅(X1)が2mm以上10mm以下程度、凹部の深さ(X4)が10mm以上15mm以下程度、凸部の高さ(X5)が10mm以上15mm以下程度で、凹部と凸部とが最も深くかみ合った場合でも、切断された含水ゲル状重合体が通過するのに必要な間隙(図7における(X3))が10mm以上25mm以下程度あくように通常は形成される。 The vertical cutting blades (roll cutters) 1 and 2 that mesh with each other have, for example, the same dimensions and rotate in the meshing direction at the same rotational speed. The width, depth, and height of the irregularities of the blades formed so as to engage with each other may be determined depending on the size desired for the hydrogel polymer. For example, the width (X1) in FIG. 7 is 2 mm or more and 10 mm or less. Even when the depth of the concave portion (X4) is about 10 mm to 15 mm and the height of the convex portion (X5) is about 10 mm to 15 mm, and the concave portion and the convex portion are engaged most deeply, the hydrated gel is cut. It is usually formed so that the gap ((X3) in FIG. 7) necessary for the passage of the polymer is about 10 mm or more and 25 mm or less.
このような形状に縦切り刃(ロールカッタ)1,2表面の刃を形成し、図5に示す縦切り刃(ロールカッタ)1,2の回転軸15,16を用いて2つの縦切り刃(ロールカッタ)1,2を回転させ、ゲルシート注入口13から供給された含水ゲル状重合体をかみこんで切断し、下方に供給することにより、含水ゲル状重合体を容易に縦切りすることができ、例えばストランド状の短ざくにすることができる。
The vertical cutting blades (roll cutter) 1 and 2 are formed in such a shape, and two vertical cutting blades are used by using the
なお、縦切り刃(ロールカッタ)1,2に含水ゲル状重合体を供給するのに、可動式支持体、例えばエンドレスベルトの他端より含水ゲル状重合体を連続的に取り出し、縦切り刃(ロールカッタ)1,2に食い込ませる方法などを用いて連続的に行うと、工程全体を連続化することができ、生産効率を向上させることができる。 In order to supply the hydrogel polymer to the vertical cutting blades (roll cutters) 1 and 2, the hydrogel polymer is continuously taken out from the movable support, for example, the other end of the endless belt. (Roll cutter) When continuously carried out using a method of biting into 1 and 2, the entire process can be continued and the production efficiency can be improved.
次に、短ざく状にしたストランドを横切りする方法について説明する。互いにかみ合う方向に回転する縦切り刃(ロールカッタ)1,2により、例えば短ざく状に切断された含水ゲル状重合体のストランドは、スクレーパ3,4の上端エッジで、縦切り刃(ロールカッタ)1,2の内刃(図6に示すA)の外周部より剥離され、スクレーパ3とスクレーパ4との間を下降し、スクレーパ4の下端に設けられた固定刃8の位置に到達する。通常、含水ゲル状重合体のストランドが縦切り刃(ロールカッタ)1,2の外刃(図6に示すB)に付着することはない。
Next, a method of traversing a strand that has been shortened will be described. The strands of the hydrogel polymer cut into, for example, a short shape by the vertical cutting blades (roll cutters) 1 and 2 that rotate in the direction of meshing with each other, are the vertical cutting blades (roll cutters) at the upper edges of the
なお、スクレーパ3,4は短ざく状に切断された含水ゲル状重合体のストランドが付着して詰まりが発生しないような材料を使用すること、またはコーティングすることが好ましい。特に費用の面からコーティングをすることが好ましい。具体的には縦切り刃(ロールカッタ)1,2、横切り回転刃200、ケーシング14、図4に示すスクレーパ3・4において、含水ゲル状重合体のストランドと接する部分であるスクレーパ3’・4’にコーティングすることが好ましい。
The
コーティングの手法としては、例えば、金属系材料を用いたメッキ、溶射、蒸着などがあり、また、樹脂系材料を用いて加熱処理する手法などがあるが、特に限定されるものではない。 Examples of the coating method include plating using a metal-based material, thermal spraying, vapor deposition, and the like, and a heat-treating method using a resin-based material, but are not particularly limited.
コーティング材料としては、例えば、樹脂系材料としては、非粘着性塗料、潤滑性塗料があり、具体的には、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)塗料系、FEP(テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体)塗料系、PFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)塗料系、フッ素樹脂変性塗料系(ワンコートエナメル)、ETFE(エチレン・テトラフルオロエチレン)などのフッ素系塗料や、シリコーン系塗料、ポリ塩化ビニル系塗料、ポリアミド系塗料などがある。 Examples of coating materials include non-adhesive paints and lubricating paints as resin-based materials. Specifically, PTFE (polytetrafluoroethylene) paint system, FEP (tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer) Fluorine paints such as paint), PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) paint system, fluororesin-modified paint system (one coat enamel), ETFE (ethylene / tetrafluoroethylene), and silicone There are paints, polyvinyl chloride paints, polyamide paints and the like.
フッ素樹脂変性塗料系(ワンコートエナメル)としては、例えば、デュポン株式会社の商品名420−105 ONE COAT GRAYを使用することができる。この塗料の成分および含有量は、フッ素樹脂10〜15wt%、有機バインダー樹脂10〜15wt%、メチルイソブチルケトン15〜25wt%、ジアセトンアルコール1〜5wt%、N−メチルピロリドン50〜55wt%、酸化チタン5〜10wt%である。 As a fluororesin modified paint system (one coat enamel), for example, DuPont's trade name 420-105 ONE COAT GRAY can be used. The components and content of this paint are: fluororesin 10-15 wt%, organic binder resin 10-15 wt%, methyl isobutyl ketone 15-25 wt%, diacetone alcohol 1-5 wt%, N-methylpyrrolidone 50-55 wt%, oxidation Titanium is 5 to 10 wt%.
また、金属系材料としては、含水ゲル状重合体が付着しない材料であれば限定されるものではないが、例えば、ニッケルとリンとを無電解化学処理したカニゼンメッキ、カニゼンメッキ皮膜中にフッ素系樹脂の微粒子を均一に分散共析させたカニフロンメッキ、カニゼンメッキ皮膜中に金属酸化物、炭化物などの微粒子を均一に共析させたセラミックカニゼンメッキ、チタンなどを使用することができる。チタンは、例えば、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング法によって、TiN、TiCN、TiAlN、CrNなどをコーティングすることができる。 In addition, the metal material is not limited as long as it is a material to which the hydrogel polymer does not adhere. However, for example, Kanigen plating obtained by electroless chemical treatment of nickel and phosphorus, fluorine-based in the Kanigen plating film Cananiflon plating in which resin fine particles are uniformly dispersed and co-deposited, ceramic Kanigen plating in which fine particles such as metal oxide and carbide are uniformly co-deposited in the Kanigen plating film, titanium, and the like can be used. Titanium can be coated with TiN, TiCN, TiAlN, CrN or the like by, for example, vacuum deposition, sputtering, or ion plating.
磨耗が問題になる部分である縦切り刃(ロールカッタ)1,2、ブレード6、固定刃8の刃の部分については耐久性のあるチタンコーティングを使用することが好ましく、スクレーバ3,4の一部分や、回転刃のボルダー、ケーシングなどの磨耗が問題になりにくい部分については、フッ素系塗料を使用することが好ましい。
It is preferable to use a durable titanium coating for the vertical cutting blades (roll cutters) 1, 2, blade 6, and fixed blade 8, where wear is a problem, and a portion of the
固定刃8の位置に到達し、該位置より下方に出た短ざく状のストランドは、ブレード6と固定刃8との間に働く切断力によって切断され、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている6面体を主成分とし、好ましくは質量平均粒子径が3mm以上10mm以下、粒径分布の対数標準偏差値が0.25以下の細片にされる。 The short strand that has reached the position of the fixed blade 8 and has come out below the position is cut by the cutting force acting between the blade 6 and the fixed blade 8 and has a square shape and a smooth surface. The main component is a hexahedron having a flat surface, and preferably a strip having a mass average particle diameter of 3 mm to 10 mm and a logarithmic standard deviation value of particle size distribution of 0.25 or less.
短ざく状のものの横幅方向の断面形状は、縦切り刃(ロールカッタ)1,2の組み立て後の機械寸法、すなわち刃の凹凸の幅(X1)、凹部の深さ(X4)、凸部の高さ(X5)、かみ合いの深さ(X2)、および縦切り刃(ロールカッタ)1,2の回転速度により決定される。そして、縦切り刃(ロールカッタ)1,2の回転速度と、切断長に対応する速度で回転する横切り回転体7の回転速度および横切り回転体7の上に設けられたブレード6の数とを調節することにより、含水ゲル状重合体の質量平均粒子径を決定することができる。 The cross-sectional shape in the width direction of the short-shaped object is the machine dimension after assembly of the vertical cutting blades (roll cutters) 1 and 2, that is, the uneven width (X1) of the blade, the depth of the recess (X4), and the height of the protrusion It is determined by the height (X5), the depth of engagement (X2), and the rotational speed of the vertical cutting blades (roll cutters) 1 and 2. Then, the rotational speed of the vertical cutting blades (roll cutters) 1, 2, the rotational speed of the transverse rotary body 7 that rotates at a speed corresponding to the cutting length, and the number of blades 6 provided on the transverse rotary body 7. By adjusting, the mass average particle diameter of the hydrogel polymer can be determined.
スクレーパ3,4は上述のように、縦切り刃(ロールカッタ)1,2の内刃(図6に示すA)の外周部より含水ゲル状重合体を剥離するためのものである。ゲルシート注入口13は、シート状で静置重合された含水ゲル状重合体を縦切り刃(ロールカッタ)1,2に供給するためのものである。ケーシング14は、切断された含水ゲル状重合体の飛散を防止するためのものであり、その形状等は特に限定されない。
As described above, the
なお、上記説明では、固定刃8はスクレーパ4の下端に設けられ、横切りを行うものとして説明したが、固定刃8の数、設置位置は必ずしもこれに限られるものではなく、特に限定されない。また、固定刃8は必ずしも横切りだけではなく、縦切りに用いられるものであっても構わない。
In the above description, the fixed blade 8 is provided at the lower end of the
切断機100においては、切断効率を高め、かつ均一な形状にカッティングするために、切断時の含水ゲル状重合体の温度を低くすること、および/またはゲルシートのテンションをコントロールすることが好ましい。切断時の含水ゲル状重合体の好ましい温度は70℃以下、より好ましくは60℃以下、さらに好ましくは50℃以下、よりさらに好ましくは40℃以下、特に好ましくは30℃以下、最も好ましくは20℃以下である。
In the cutting
ゲルシートは、切断機100に入る際に縦切り刃(ロールカッタ)1,2に引っ張られるためテンションがかかり通常は、その幅が狭くなる。したがって、ゲルシートのテンションは、ゲルシートの幅で間接的にコントロールすることができる。ゲルシートの幅は、切断速度や切断までの移送手段により変化するが、切断機に入る直前のゲルシートの幅をテンションがかかっていない状態でのゲルシートの幅の90%以上に保つことが好ましい。テンションがかかりすぎた状態では切断前のゲルシートに大きな変形が生じるため、切断後のゲルシートの幅にばらつき等が生じるので好ましくない。
Since the gel sheet is pulled by the vertical cutting blades (roll cutters) 1 and 2 when entering the cutting
含水ゲル状重合体の温度を低くする方法としては、重合工程において冷却を十分行う方法、切断工程以前に、冷風等によって強制的に冷却する方法および/または冷却ベルトを使用する方法等が挙げられる。冷却ベルトは、例えば、水平に置いたSUS製エンドレスベルト上部にゲルシートを移送させながらベルト下面(内側)から冷水をあてる方法等がある。 Examples of the method for lowering the temperature of the hydrogel polymer include a method of sufficiently cooling in the polymerization step, a method of forcibly cooling with cold air before the cutting step, and / or a method of using a cooling belt. . As the cooling belt, for example, there is a method of applying cold water from the lower surface (inner side) of the belt while transferring the gel sheet to the upper part of the SUS endless belt placed horizontally.
また、切断工程を乾燥した空気や冷風、好ましくは25℃以下の乾燥した空気や冷風を通じたりして行うと、切断時の摩擦熱等による含水ゲル状重合体のべとつきや、切断された含水ゲル状重合体の付着をさらに軽減することができる。切断機の具体例としては、株式会社タナカ製の角切りペレタイザーPM−300などがある。 In addition, when the cutting process is performed through dry air or cold air, preferably dry air or cold air at 25 ° C. or less, the water-containing polymer is sticky due to frictional heat at the time of cutting, or the water-containing gel is cut. The adhesion of the polymer can be further reduced. Specific examples of the cutting machine include a corner cutting pelletizer PM-300 manufactured by Tanaka Co., Ltd.
(3.混合機)
また、切断された含水ゲル状重合体への付着性防止剤の被覆を均一にする、および/または付着性防止剤を追加して含水ゲル状重合体の付着防止性を向上させるために、切断後の含水ゲル状重合体をさらに混合装置により混合することが好ましい。または、キレート剤および/または紫外線吸収剤の混合のため混合装置を活用することも可能である。
(3. Mixer)
In addition, in order to make the coating of the anti-adhesive agent on the cut hydrogel polymer uniform and / or improve the anti-adhesion property of the hydrogel polymer by adding an anti-adhesive agent It is preferable that the later hydrogel polymer is further mixed by a mixing device. Alternatively, a mixing device can be used for mixing the chelating agent and / or the ultraviolet absorber.
この場合に使用する装置としては通常の装置でよく、例えばレーディゲミキサー、円筒型混合機、スクリュー型混合機、スクリュー押し出し機、タービュライザー、ナウター型混合機、V型混合機、リボン型混合機、双腕型ニーダー、流動式混合機、気流型混合機、回転円盤型混合機、ロールミキサー、転動式混合機などを挙げることができ、連続混合式、バッチ混合式の何れでもよい。付着防止性を安定させるため装置内での滞留時間および付着防止剤の噴霧量を一定にするため、バッチ式が好ましく、装置としてはレーディゲミキサーの使用が好ましい。 The apparatus used in this case may be an ordinary apparatus, such as a Ladige mixer, a cylindrical mixer, a screw mixer, a screw extruder, a turbulizer, a nauter mixer, a V mixer, and a ribbon type. Examples include a mixer, a double-arm kneader, a fluid mixer, an airflow mixer, a rotating disk mixer, a roll mixer, a rolling mixer, and the like, either a continuous mixing system or a batch mixing system may be used. . In order to stabilize the adhesion preventing property, the batch time is preferable in order to make the residence time in the apparatus and the spray amount of the adhesion preventing agent constant, and the use of a Laedige mixer is preferable as the apparatus.
バッチ式レーディゲミキサーを使用した場合の混合の方法として、例えば、下記の方法が挙げられる。すなわち、切断機100でカッティングされた含水ゲル状重合体をレーディゲミキサーへ所定量投入後、付着防止剤を噴霧しながら混合する。
Examples of the mixing method when a batch-type Ladige mixer is used include the following methods. That is, after a predetermined amount of the hydrogel polymer cut by the cutting
なお、付着防止剤を噴霧する前に所定時間混合しておくこと(予備混合)、および/または噴霧終了後に混合を継続すること(後工程)を行うこともできる。予備混合は、含水ゲルを解砕することにより、付着防止剤を含水ゲルに対し、より均一にコーティングできる。 It is also possible to perform mixing for a predetermined time before spraying the anti-adhesion agent (preliminary mixing) and / or to continue mixing after the spraying is completed (post-process). In the premixing, the water-containing gel can be crushed to coat the water-containing gel more uniformly with the anti-adhesive agent.
混合の際、ブレードの回転数は100min−1以上200min−1以下、サイドチョッパーの回転数は1000min−1以上4000min−1以下であることが好ましい。混合時間は、レーディゲミキサーの容量、材料の充填率によっても異なるが、予備混合は0秒以上2分未満、本混合は10秒以上3分未満、後混合は0秒以上5分未満であることが好ましい。
Upon mixing, the rotation speed of the
また、装置内部への含水ゲル状重合体の付着を防止する材料を使用すること、またはコーティングすることが好ましい。特に費用の面からコーティングをすることが好ましい。 Moreover, it is preferable to use or coat a material that prevents adhesion of the hydrogel polymer to the inside of the apparatus. It is particularly preferable to perform coating from the viewpoint of cost.
コーティングの手法としては、例えば、金属系材料を用いたメッキ、溶射、蒸着などがあり、また、樹脂系材料を用いて加熱処理する手法などがあるが、特に限定されるものではない。 Examples of the coating method include plating using a metal-based material, thermal spraying, vapor deposition, and the like, and a heat-treating method using a resin-based material, but are not particularly limited.
コーティング材料としては、例えば、樹脂系材料としては、非粘着性塗料、潤滑性塗料があり、具体的には、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)塗料系、FEP(テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体)塗料系、PFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)塗料系、フッ素樹脂変性塗料系(ワンコートエナメル)、ETFE(エチレン・テトラフルオロエチレン)などのフッ素系塗料や、シリコーン系塗料、ポリ塩化ビニル系塗料、ポリアミド系塗料などがある。 Examples of coating materials include non-adhesive paints and lubricating paints as resin-based materials. Specifically, PTFE (polytetrafluoroethylene) paint system, FEP (tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer) Fluorine paints such as paint), PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) paint system, fluororesin-modified paint system (one coat enamel), ETFE (ethylene / tetrafluoroethylene), and silicone There are paints, polyvinyl chloride paints, polyamide paints and the like.
フッ素樹脂変性塗料系(ワンコートエナメル)としては、例えば、デュポン株式会社の商品名420−105 ONE COAT GRAYを使用することができる。この塗料の成分および含有量は、フッ素樹脂10〜15wt%、有機バインダー樹脂10〜15wt%、メチルイソブチルケトン15〜25wt%、ジアセトンアルコール1〜5wt%、N−メチルピロリドン50〜55wt%、酸化チタン5〜10wt%である。 As a fluororesin modified paint system (one coat enamel), for example, DuPont's trade name 420-105 ONE COAT GRAY can be used. The components and content of this paint are: fluororesin 10-15 wt%, organic binder resin 10-15 wt%, methyl isobutyl ketone 15-25 wt%, diacetone alcohol 1-5 wt%, N-methylpyrrolidone 50-55 wt%, oxidation Titanium is 5 to 10 wt%.
また、金属系材料としては、含水ゲル状重合体が付着しない材料であれば限定されるものではないが、例えば、ニッケルとリンとを無電解化学処理したカニゼンメッキ、カニゼンメッキ皮膜中にフッ素系樹脂の微粒子を均一に分散共析させたカニフロンメッキ、カニゼンメッキ皮膜中に金属酸化物、炭化物などの微粒子を均一に共析させたセラミックカニゼンメッキ、チタンなどを使用することができる。チタンは、例えば、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング法によって、TiN、TiCN、TiAlN、CrNなどをコーティングすることができる。 In addition, the metal material is not limited as long as it is a material to which the hydrogel polymer does not adhere. However, for example, Kanigen plating obtained by electroless chemical treatment of nickel and phosphorus, fluorine-based in the Kanigen plating film Cananiflon plating in which resin fine particles are uniformly dispersed and co-deposited, ceramic Kanigen plating in which fine particles such as metal oxide and carbide are uniformly co-deposited in the Kanigen plating film, titanium, and the like can be used. Titanium can be coated with TiN, TiCN, TiAlN, CrN or the like by, for example, vacuum deposition, sputtering, or ion plating.
なお、これらの混合機は、前記の吸水性樹脂の表面架橋での表面架橋剤の混合にも使用できる。また、付着性防止剤は噴霧および/または散布により追加するが、アトマイザー、1流体ノズル、2流体ノズルのような空気混合タイプ噴霧装置、液体注入ポンプ、刷毛、およびローラー等の従来公知の噴霧および/または散布手段を用いて行うことができ、特に限定されるものではない。 In addition, these mixers can be used also for mixing of the surface cross-linking agent in the surface cross-linking of the water-absorbent resin. Further, the anti-adhesive agent is added by spraying and / or spraying, but conventionally known sprays such as an atomizer, an air mixing type spraying device such as a one-fluid nozzle, a two-fluid nozzle, a liquid injection pump, a brush, and a roller are used. It can be performed using a spraying means and / or is not particularly limited.
(4.吸水性樹脂)
一実施形態において、本発明に係る吸水性樹脂は、アクリル酸および/またはアクリル酸塩を30モル%以上100モル%以下含有するエチレン性不飽和単量体を重合し、かつ、4面体以上12面体以下の形状の粒子が含水ゲル状重合体の質量に対して50質量%以上となるように切断した含水ゲル状重合体を、乾燥することによって得られる吸水性樹脂であって、質量平均粒子径が2mm以上10mm以下であり、かつ、粒径分布の対数標準偏差値が0以上0.25以下である。
(4. Water-absorbing resin)
In one embodiment, the water-absorbent resin according to the present invention polymerizes an ethylenically unsaturated monomer containing 30 mol% or more and 100 mol% or less of acrylic acid and / or acrylate, and is tetrahedral or more and 12 or more. A water-absorbent resin obtained by drying a hydrogel polymer that is cut so that particles having a shape of a plane or less are 50% by mass or more with respect to the mass of the hydrogel polymer, and is a mass-average particle The diameter is 2 mm or more and 10 mm or less, and the logarithmic standard deviation value of the particle size distribution is 0 or more and 0.25 or less.
また、上記吸水性樹脂は、残存モノマーの含有量が0質量ppm以上300質量ppm以下であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that content of the residual monomer is 0 mass ppm or more and 300 mass ppm or less.
上記アクリル酸および/またはアクリル酸塩とは、既に説明したアクリル酸塩系単量体とは、アクリル酸、および/またはアクリル酸の水溶性塩類を示す。エチレン性不飽和単量体のうち、アクリル酸塩系単量体を主成分として含む単量体を用いると、得られる含水ゲルの吸水性能や安全性がより一層向上するので好ましい。 The above-mentioned acrylic acid and / or acrylate refers to acrylic acid-based monomers described above and refers to acrylic acid and / or water-soluble salts of acrylic acid. Of the ethylenically unsaturated monomers, use of a monomer containing an acrylate monomer as a main component is preferable because the water absorption performance and safety of the resulting hydrogel are further improved.
アクリル酸塩類とは、中和率が30モル%以上100モル%以下の範囲内、好ましくは50モル%以上99モル%以下の範囲内であるアクリル酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、ヒドロキシアンモニウム塩、アミン塩、アルキルアミン塩を示す。上記例示の水溶性塩類のうち、ナトリウム塩およびカリウム塩が特に好ましい。 Acrylates are alkali metal salts, alkaline earth metal salts of acrylic acid having a neutralization rate in the range of 30 mol% to 100 mol%, preferably in the range of 50 mol% to 99 mol%, Ammonium salt, hydroxyammonium salt, amine salt, alkylamine salt are shown. Of the water-soluble salts exemplified above, sodium salts and potassium salts are particularly preferred.
中和率が70モル%以上100モル%以下である場合、重合反応が特に円滑に進行され、吸水性樹脂の歩留まりが高まるため好ましい。これらアクリル酸塩系単量体は、単独で用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。 When the neutralization rate is 70 mol% or more and 100 mol% or less, the polymerization reaction proceeds particularly smoothly and the yield of the water-absorbent resin is increased, which is preferable. These acrylate monomers may be used alone or in combination of two or more.
既に説明したように、シート状に成形された上記含水ゲル状重合体を縦切りおよび横切りすると、4面体以上12面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して50質量%以上100質量%以下となる含水ゲル状重合体が得られる。これを乾燥させて得られた吸水性樹脂のうち、質量平均粒子径が2mm以上10mm以下であり、かつ、粒径分布の対数標準偏差値が0.25以下となる吸水性樹脂は、粒径が全体的に均質となっている含水ゲル状重合体を乾燥したものであるため、良好な乾燥状態を有している。 As described above, when the hydrated gel polymer formed into a sheet is vertically cut and crossed, particles having a shape of tetrahedron or more and dodecahedron or less are 50% by mass with respect to the mass of the hydrated gel polymer. A hydrogel polymer having a content of 100% by mass or less is obtained. Among the water-absorbent resins obtained by drying this, the water-absorbent resin having a mass average particle diameter of 2 mm to 10 mm and a logarithmic standard deviation value of the particle size distribution of 0.25 or less is Since this is a dried hydrogel polymer which is homogeneous as a whole, it has a good dry state.
また、残存モノマーの含有量が0質量ppm以上300質量ppm以下であれば、残存モノマーの含有量が非常に少なく、臭気や衛生上の問題が少ない高品質の吸水性樹脂を得ることができる。 Moreover, if content of a residual monomer is 0 mass ppm or more and 300 mass ppm or less, high-quality water-absorbing resin with very little content of a residual monomer and few odor and hygiene problems can be obtained.
含水率が吸水性樹脂の質量に対して5質量%以上30質量%以下である吸水性樹脂は、残存モノマーと上記重合開始剤との反応に好適な含水率を有する含水ゲル状重合体を乾燥して得られるものであるため、より確実に残存モノマーの含有量が0質量ppm以上300質量ppm以下の吸水性樹脂を得ることができる。 The water-absorbing resin having a water content of 5% by mass to 30% by mass with respect to the mass of the water-absorbing resin is obtained by drying a water-containing gel-like polymer having a water content suitable for the reaction between the residual monomer and the polymerization initiator. Therefore, the water-absorbing resin having a residual monomer content of 0 ppm by mass to 300 ppm by mass can be obtained more reliably.
一実施形態において、本発明に係る吸水性樹脂は、多面体形状を有する含水ゲル状重合体を乾燥して得られる吸水性樹脂であって、多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも1種類を含む付着性防止剤でその表面の少なくとも一部が被覆されていることを特徴とする吸水性樹脂である。 In one embodiment, the water absorbent resin according to the present invention is a water absorbent resin obtained by drying a hydrogel polymer having a polyhedral shape, and is classified as a polyvalent metal salt, a polyhydric alcohol, or a surfactant. The water-absorbent resin is characterized in that at least a part of the surface thereof is coated with an anti-adhesive agent containing at least one of the compounds formed.
係る吸水性樹脂は、既に説明した本発明に係る吸水性樹脂の製造方法によって得ることができる。上記付着性防止剤の噴霧量および/または散布量は、吸水性樹脂の固形分に対して0.0015質量%以上35質量%以下であることが好ましい。 Such a water absorbent resin can be obtained by the method for producing a water absorbent resin according to the present invention described above. The spray amount and / or the spray amount of the adhesion inhibitor is preferably 0.0015% by mass to 35% by mass with respect to the solid content of the water absorbent resin.
上記噴霧量および/または散布量が0.0015質量%未満であると、含水ゲル状重合体を十分被覆することができず、含水ゲル状重合体同士が付着しやすくなる。したがって、含水ゲル状重合体を乾燥させても塊になりやすく乾燥が円滑に行われないため好ましくない。上記噴霧量が35質量%を超えると、べたつきによりハンドリングし難くなるおよび/または乾燥時の飛散がし難くなるので好ましくない。また、使用量が多すぎて非経済的であるため好ましくない。 When the spray amount and / or the spray amount is less than 0.0015% by mass, the water-containing gel polymer cannot be sufficiently covered, and the water-containing gel polymers are likely to adhere to each other. Accordingly, even if the hydrogel polymer is dried, it tends to be agglomerated and is not preferable because drying is not performed smoothly. When the spray amount exceeds 35% by mass, it is difficult to handle due to stickiness and / or scattering during drying is not preferable. Moreover, since there is too much usage-amount and it is uneconomical, it is not preferable.
一実施形態において、本発明に係る吸水性樹脂では、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている6面体形状の粒子が上記吸水性樹脂の固形分に対して50質量%以上含まれる。他の粒子は、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている多面体形状であれば、特に限定されるものではなく、4面体以上12面体以下の形状の粒子であることが好ましい。さらに、本発明に係る吸水性樹脂では、耐久性を向上させるため、キレート剤および/または紫外線吸収剤を含有することが好ましい。 In one embodiment, in the water-absorbent resin according to the present invention, hexahedral particles having a square shape and a smooth surface are 50% by mass or more based on the solid content of the water-absorbent resin. included. The other particles are not particularly limited as long as the shape is a polygonal shape having a square shape and a smooth surface, and are preferably particles having a shape of tetrahedron or more and dodecahedron or less. . Furthermore, in order to improve durability, the water-absorbent resin according to the present invention preferably contains a chelating agent and / or an ultraviolet absorber.
(5.選別機)
本実施の形態に係る選別機は、上記乾燥工程の後に、得られた吸水性樹脂を所望の質量平均粒子径に応じて選別するものである。一例として、図8は回転式選別機である選別機300の側面からの模式的構成を示している。
(5. Sorter)
The sorter according to the present embodiment sorts the obtained water-absorbent resin according to a desired mass average particle diameter after the drying step. As an example, FIG. 8 shows a schematic configuration from the side of a
選別機300は、吸水性樹脂を投入するための吸水性樹脂投入口21、小異型物の吸水性樹脂を除去するための第1選別部19、大異型物の吸水性樹脂を除去するための第2選別部17とを備えている。
The
上記小異型物の吸水性樹脂とは、乾燥後の吸水性樹脂の質量粒子径よりも小さく、かつ0.1mm以上9mm以下の目開きの網またはパンチングを通過することができる吸水性樹脂であり、たとえば、2度切りされた含水ゲル状重合体を乾燥したもの、切りかす、ダストなどが該当する。また、上記大異型物とは、乾燥後の吸水性樹脂の質量平均粒子径よりも大きく、かつ2.0mm以上10mm以下の目開きの網またはパンチングを通過することができない吸水性樹脂であり、たとえば、2個以上の吸水性樹脂が凝集したもの、切断不完全なものなどが該当する。 The water-absorbing resin of the small atypical material is a water-absorbing resin that is smaller than the mass particle diameter of the water-absorbing resin after drying and that can pass through a mesh or punching of 0.1 mm or more and 9 mm or less. For example, dry hydrated gel polymer cut twice, scraped, dust, etc. are applicable. Further, the large variant is a water absorbent resin that is larger than the mass average particle diameter of the water absorbent resin after drying and cannot pass through a mesh or punching of 2.0 mm or more and 10 mm or less, For example, those in which two or more water-absorbing resins are aggregated, incompletely cut, and the like are applicable.
選別機300を使用した選別工程を経ることにより、質量平均粒子径が2mm以上10mm以下であり、対数平均標準偏差を0以上0.25以下にすることが可能となる。
By passing through the sorting process using the
除去する小異型物の吸水性樹脂、大異型物の吸水性樹脂の径を変更するためには、後述する第2選別部17が備えるパンチング18の径および第1選別部19の網の目開きを変更することによって行うことができる。
In order to change the diameter of the water-absorbing resin of the small-sized product to be removed and the water-absorbing resin of the large-sized material, the diameter of the punching 18 provided in the
第1選別部19および第2選別部17は円筒状であり、それらの間には、第1選別部19および第2選別部17よりも内径の小さい堰22が備えられていることが好ましい。さらに、第2選別部17には開口部であるパンチング18が備えられており、第1選別部19内の吸水性樹脂に気体を噴射するための気体噴射機構である気体噴射ノズル20が1箇所以上備えられている。もちろん、気体噴射ノズル20の設置箇所、個数は適宜設定すればよく、特に限定されるものではない。気体噴射ノズル20から、例えば、第1選別部19の上面、側面、下面、材料投入口21の少なくとも1箇所以上から気体を吹き付けることによって、さらに小異型物を除去することができる。
The
材料投入口21は吸水性樹脂が投入されるための開口部である。材料投入口21と第1選別部19とは隣接しており、吸水性樹脂は投入されるに従って第1選別部19に移動する。第1選別部19は、吸水性樹脂の粒度分布における小粒径の吸水性樹脂を除去するためのものであり、円筒形の網で構成されている。
The material insertion port 21 is an opening through which a water absorbent resin is introduced. The material inlet 21 and the
第1選別部19の材料の充填率は、第1選別部19の容積に対し吸水性樹脂が5体積%以上40体積%以下、好ましくは10体積%以上30体積%以下、さらに好ましくは10体積%以上20体積%以下である。上記充填率が5体積%未満の場合、吸水性樹脂の第1選別部19における滞留時間が短いので、小異型物を除去する効果が不十分となる。一方、上記充填率が40体積%を超えた場合、第1選別部19内における吸水性樹脂の体積が多すぎるため、小異型物を除去する効果が低減することとなる。
The filling rate of the material of the
第1選別部19の網の径は、特に限定されるものではないが、質量平均粒子径が4.0mmの賽の目状吸水性樹脂を得る場合、2.0mm以上3.0mm以下とすることが好ましい。
The diameter of the mesh of the
図9は第1選別部19の断面図を示している。図9に示すように、第1選別部19は矢印Dの方向に回転する構造となっている。また、第1選別部19の周囲には、気体噴射ノズル20が備えられており、矢印Cの方向に気体を噴射する構造となっている。噴射される気体は特段限定されるものではないが、コスト面から空気を用いることが好ましい。好ましくは、露点−10℃以下のドライエアー、特に好ましくは露点−20℃以下のドライエアーを用いることが好ましい。このように、第1選別部19が回転することによって、内部の吸水性樹脂24に効率良く気体を噴射することができる。
FIG. 9 shows a cross-sectional view of the
第1選別部19の回転速度(滞留時間)は5rpm以上50rpm以下、好ましくは10rpm以上40rpm以下、さらに好ましくは10rpm以上20rpm以下である。10rpm未満の場合、材料送り速度が遅く、第1選別部19における吸水性樹脂の充填率が上がりすぎるので好ましくない。また、30rpmを超えると逆に材料送り速度が速く、第1選別部19における吸水性樹脂の充填率が下がりすぎるので好ましくない。
The rotation speed (residence time) of the
気体噴射ノズル20としては特に限定されるものではないが、例えば、アトマイザー、1流体ノズル、ワンダーガン等の公知の気体噴射機構を用いることができる。また、気体の噴射は連続的に行ってもよいし、不連続(間欠)に行ってもよい。
Although it does not specifically limit as the
また、第1選別部19および/または第2選別部17の内部には、ハンマー23,23a,23bが備えられていてもよい。第1選別部19および/または第2選別部17が回転する際、ハンマー23,23a,23bは、矢印Eの方向に振動するので、ハンマー23,23a,23bが振動するとともに第1選別部19および/または第2選別部17が振動する。この振動によって、第1選別部19および/または第2選別部17の網目に詰まった異型物が第1選別部19および/または第2選別部17から除かれるので、第1選別部19および/または第2選別部17の目詰まりを防止することができる。また、目詰まり防止のために、第1選別部19および/または第2選別部17に少なくともそれぞれ1箇所以上、ハンマー23,23a,23bが備えられていることが好ましい。
Further, hammers 23, 23 a, 23 b may be provided inside the
第1選別部19と第2選別部17との間には、堰22が備えられていることが好ましい。堰22は第1選別部19よりも内径が小さいので、第1選別部19内の吸水性樹脂24が少量である場合、堰22によって第2選別部17に移動することを妨げられることとなる。そのため、吸水性樹脂24の第1選別部19における滞留時間が増加し、小異型物をカットすることができる。このように小異型物をカットすることによって、得られる吸水性樹脂に小異型物が混入し難くなるので、ディスプレイ効果に優れた吸水性樹脂を得ることができる。
It is preferable that a
第2選別部17は複数のパンチング18を有している。パンチング18の径は吸水性樹脂の所望の質量平均粒子径よりも大きく、パンチング18の径よりも大きな径の吸水性樹脂は第2選別部17内に残存するので、大異型物を除去することができる。
The
また、第2選別部17は図10に示すように、1層のパンチング筒の層状構造を有していてもよいが、図11に示すように、複数のパンチング筒の層状構造を有していてもよい。本発明に係る選別機の一例である、図8に示す選別機300においては、円筒形の第2選別部17はその内部にさらに第2選別部17を有し、2重構造である。また、第2選別部17同士が対向している。一方、2層の第2選別部17に設けられたパンチング18同士は対向しないよう設けられている。パンチング18同士が対向しないとは、パンチング18の一部同士も対向していない状態を示す。
The
図12は、第2選別部17が2層構造となっている構造を示す模式的透視図である。図12に示すように、第2選別部17に備えられたパンチング18(実線で示されている)は、他方の第2選別部17に備えられたパンチング18(破線で示されている)と対向しない構造となっている。また、2層の第2選別部17同士の間隔は吸水性樹脂の質量平均粒子径の1倍以上2倍以下であることが好ましく、1倍以上1.8倍以下であることがさらに好ましい。第2選別部17同士の間隔がこのように設定されていることによって、所望の質量平均粒子径の吸水性樹脂は、パンチング18を通ることができる。一方、長寸の吸水性樹脂は第2選別部17内に残存するので、質量平均粒子径が揃った吸水性樹脂が得られ、ディスプレイ効果に優れた吸水性樹脂を得ることができる。
FIG. 12 is a schematic perspective view showing a structure in which the
パンチング18の径としては、特に限定されるものではないが、質量平均粒子径が4.0mmの賽の目状吸水性樹脂を得る場合、6.0mm以上8.0mm以下とすることが好ましい。 The diameter of the punching 18 is not particularly limited, but is preferably 6.0 mm or more and 8.0 mm or less when obtaining a ridged water-absorbing resin having a mass average particle diameter of 4.0 mm.
たとえば、選別機300においては、質量平均粒子径が4mmの賽の目状吸水性樹脂を得るために、具体例として第1選別部19の網の径を2.8mmに設定し、2層の第2選別部17におけるそれぞれのパンチング18の径は、内側のパンチングの径を7mm、外側のパンチングの径を9mm、内側のパンチングと外側のパンチングとのクリアランスは7mmに設定していることがある。
For example, in the
回転式選別機の具体例としては、株式会社誠和鉄工所製の第2選別部17が1層構造であるSPSR−2000、SPSR−1500、SPSR−1000、SPSR−500、SPSR−250、株式会社誠和鉄工所製の第2選別部17が2層構造であるSPSR−2000W、SPSR−1500W、SPSR−1000W、SPSR−500W、SPSR−250Wなどを用いることができる。
Specific examples of the rotary sorter include SPSR-2000, SPSR-1500, SPSR-1000, SPSR-500, SPSR-250, and stock, in which the
上記に記載の選別機および選別方法を使用することにより、乾燥工程を経て得られた吸水性樹脂から粒子径が10μm以下のダストを効果的に低減することが可能である。ダスト量としては、好ましくは0mg/m3以上500mg/m3以下、さらに好ましくは0mg/m3以上350mg/m3以下である。ダスト量が500mg/m3を超えると、吸水性樹脂を取り扱う際にダストが舞い、これを吸引する可能性があるので好ましくない。 By using the sorting machine and the sorting method described above, it is possible to effectively reduce dust having a particle diameter of 10 μm or less from the water-absorbent resin obtained through the drying step. The amount of dust is preferably 0 mg / m 3 or more and 500 mg / m 3 or less, more preferably 0 mg / m 3 or more and 350 mg / m 3 or less. If the amount of dust exceeds 500 mg / m 3 , dust may fly when handling the water-absorbent resin, which is not preferable.
選別機300は回転式選別機であるが、本実施の形態で用いることができる選別機はこれに限定されるものではなく、振動平面式選別機を用いてもよい。図13は、振動平面式選別機600の構造を示している。振動平面式選別機600では、第1選別部19および第2選別部17’は平面構造であり、第2選別部17’は少なくとも2層構造となっている。また、少なくとも2層の第2選別部17’同士はそれぞれ対向して備えられており、複数の第2選別部17’の下部に第1選別部19が備えられている。第1選別部19の網の径、第2選別部17’に備えられているパンチング18’の径については選別機300と同様である。また、図14に示すように、2層の第2選別部17’に備えられている実線および破線で示されたパンチング18’同士は、それぞれ対向していない点についても同様である。
Although the
振動平面式選別機600の第2選別部17’には、吸水性樹脂が投入される製品投入口37および大異型物が取り出される大異型物取出口38が備えられており、上記製品投入口37から大異型物取出口38にかけては、大異型物取出口38側が低くなるよう傾斜が設けられている。振動平面式選別機600には図示しないが振動モーターが備えられており、振動が加えられるにつれ製品投入口37から投入された吸水性樹脂は、第2選別部17’に移動し、第2選別部17’に備えられたパンチングを通った後、小異型物が第1選別部19にて除去され、小異型物取出口39から取り出されることとなる。その後、第1選別部19上にて選別された吸水性樹脂が、製品取出口40にて得られることとなる。大異型物取出口38からはパンチングを通らない長寸の吸水性樹脂が排出される。
The
振動平面式選別機の具体例としては、株式会社タナカ製のペレット選別機であるPS−280、PSL−300、PSL−400、PSLL−400などを用いることができる。 As specific examples of the vibration plane type sorter, PS-280, PSL-300, PSL-400, PSLL-400, etc., which are pellet sorters manufactured by Tanaka Co., Ltd. can be used.
吸水性樹脂の製造中に異物(大きさ、形状は吸水性樹脂と同様であるが、色調が異なる金属片、ごみなど、および/または小さい異物が付着した吸水性樹脂、着色した吸水性樹脂などを示す)が混入した場合、吸水性樹脂のディスプレイ効果を損なうだけでなく、異物が金属の場合は吸水性樹脂の劣化を促進させる、または、吸水性樹脂の保存安定性を低減させるので好ましくない。そのため、異物を除去することが好ましい。 Foreign matter (size, shape is the same as that of the water-absorbent resin during the production of the water-absorbent resin, but water-absorbent resin, colored water-absorbent resin, etc. to which metal pieces, dust, and / or small foreign matter with different color tone are attached In addition to impairing the display effect of the water-absorbent resin, if the foreign material is a metal, it is not preferable because it promotes the deterioration of the water-absorbent resin or reduces the storage stability of the water-absorbent resin. . Therefore, it is preferable to remove foreign matters.
上記異物を除去する方法としては、たとえば、目視で確認した後に除去する方法、異物選別機を利用する方法および除鉄機を利用する方法等がある。 As a method for removing the foreign matter, for example, there are a method of removing it after visually confirming, a method of using a foreign matter sorter, a method of using an iron remover, and the like.
除鉄機としては、電磁石、永久磁石の何れを使用することができるが、2000ガウス以上12000ガウス以下のものが好ましく、さらに好ましくは5000ガウス以上12000ガウス以下であり、特に好ましくは8000ガウス以上12000ガウス以下である。 As the iron remover, any of an electromagnet and a permanent magnet can be used, but those having 2000 to 12000 gauss are preferable, more preferably 5000 to 12000 gauss, and particularly preferably 8000 to 12000. Less than Gauss.
(6.植物育成用保水剤)
本発明に係る植物育成用保水剤は、本発明に係る吸水性樹脂を含むものである。すなわち、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法によって製造された吸水性樹脂を含むものである。本発明に係る吸水性樹脂は、吸水性樹脂の物性を低下させる残存モノマーが少ないので、衛生上および臭気並びに植物育成阻害の問題に影響を及ぼさない。本発明に係る植物育成用保水剤は、衛生上および臭気の問題に影響を及ぼさず、また、十分な量の水を取り込むことができ、一度吸水させておけば植物に長期間水を与える手間を省くことができる。
(6. Water retention agent for plant growth)
The water-retaining agent for plant cultivation according to the present invention contains the water-absorbent resin according to the present invention. That is, the water-absorbing resin manufactured by the method for manufacturing a water-absorbing resin according to the present invention is included. Since the water-absorbing resin according to the present invention has few residual monomers that deteriorate the physical properties of the water-absorbing resin, it does not affect the problems of hygiene, odor, and plant growth inhibition. The water-retaining agent for plant cultivation according to the present invention does not affect the problem of sanitation and odor, and can take in a sufficient amount of water. Can be omitted.
以下、上記植物育成用保水剤について説明する。上記植物育成用保水剤は、本発明に係る吸水性樹脂を含むものであればよく、他の成分については特に限定されるものではないが、例えば多価金属化合物を好適に用いることができる。 Hereinafter, the water retention agent for plant growth will be described. The water-retaining agent for plant growth is not particularly limited as long as it contains the water-absorbing resin according to the present invention, and for example, a polyvalent metal compound can be suitably used.
上記多価金属化合物とは、多価金属の塩または水酸化物であり、カルシウムやマグネシウム、バリウム、アルカリ土類金属等の二価の金属およびアルミニウム等三価の金属や亜鉛、鉄、マンガン、銅、モリブテン等の遷移金属の、ハロゲン化物や硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩等の無機の正塩および複塩や乳酸や脂肪酸等の有機塩、および水酸化物や酸化物である。 The polyvalent metal compound is a salt or hydroxide of a polyvalent metal, a divalent metal such as calcium, magnesium, barium, alkaline earth metal, and a trivalent metal such as aluminum, zinc, iron, manganese, Inorganic transition salts such as halides, nitrates, sulfates, carbonates and the like, transition salts such as copper and molybdenum, organic salts such as lactic acid and fatty acids, and hydroxides and oxides.
中でも、吸水後のゲル状態の安定性や植物の発芽生長等の植物体に対する生理作用に良い環境を与えるために、カルシウム、アルミニウム、マグネシウムや亜鉛の硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩、塩化物、水酸化物、酸化物が好ましいが、より好ましくは二価の金属化合物、さらに好ましくはカルシウム化合物である。 Among them, calcium, aluminum, magnesium sulfate, sulfates, carbonates, nitrates, chlorides, water to give a good environment for physiological effects on plants such as stability of gel state after water absorption and germination and growth of plants. Although an oxide and an oxide are preferable, a divalent metal compound is more preferable, and a calcium compound is more preferable.
カルシウム化合物としては硫酸カルシウムや炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化カルシウム、燐酸三カルシウム、ホウ酸カルシウムや乳酸カルシウムやクエン酸カルシウムやステアリン酸カルシウム等の有機酸カルシウム等を用いることができ、特に限定されるものではないが、硫酸カルシウムや炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウムが特に好ましい。 Examples of calcium compounds include calcium sulfate, calcium carbonate, calcium hydroxide, calcium oxide, calcium nitrate, calcium chloride, tricalcium phosphate, calcium borate, calcium lactate, calcium citrate, calcium stearate, and other organic acid calcium. Although not particularly limited, calcium sulfate, calcium carbonate, calcium hydroxide, and calcium oxide are particularly preferable.
また、上記多価金属化合物は、水に対して水溶性または微溶性であるが、20℃での100gのイオン交換水に対する溶解度は10.0g以下であり、好ましくは1.0g以下、より好ましくは0.5g以下であり、特に好ましくは0を超えて0.3g以下である。 The polyvalent metal compound is water-soluble or slightly soluble in water, but the solubility in 100 g of ion-exchanged water at 20 ° C. is 10.0 g or less, preferably 1.0 g or less, more preferably Is 0.5 g or less, particularly preferably more than 0 and 0.3 g or less.
本発明における植物用保水材において、多価金属塩の溶解度が上記よりも高い場合は、特にカルボキシル基を有する吸水性樹脂の場合、吸水性樹脂粒子内部への多価金属イオンの浸透が速いため、吸水性樹脂内部の一価の対イオン(ナトリウム等)と塩交換して内部金属架橋を引き起こすことにより、吸水速度や吸水倍率といった保水材としての吸水特性を大きく低下させるので好ましくない。また、水に対して不溶性の多価金属化合物では、上記吸水性樹脂の表面に該多価金属化合物が付着ないし結着、または表層付近に浸透することができないために好ましくない。 In the water retention material for plants in the present invention, when the solubility of the polyvalent metal salt is higher than the above, especially in the case of a water absorbent resin having a carboxyl group, the penetration of the polyvalent metal ions into the water absorbent resin particles is fast. In addition, salt exchange with a monovalent counter ion (such as sodium) inside the water-absorbent resin causes internal metal cross-linking, which greatly reduces the water-absorbing characteristics of the water-retaining material such as the water-absorption rate and the water-absorption factor. In addition, a polyvalent metal compound that is insoluble in water is not preferable because the polyvalent metal compound cannot adhere to or bind to the surface of the water-absorbent resin or cannot penetrate into the vicinity of the surface layer.
該多価金属化合物は通常、含水率が10質量%以下の結晶水を含む粉末の形状でありその粒径は特に限定されるものではないが、通常、通常吸水性樹脂の質量平均粒子径よりも小さいものが使用される。なお、該多価金属化合物の添加方法や添加量については、後述する。 The polyvalent metal compound is usually in the form of a powder containing water of crystallization having a water content of 10% by mass or less, and the particle size is not particularly limited, but is usually from the mass average particle size of the water-absorbent resin. Smaller ones are used. In addition, the addition method and addition amount of this polyvalent metal compound are mentioned later.
本発明に係る植物用保水材を製造する方法は、特に限定されるものではないが、例えば以下のような方法を挙げることができる。 Although the method to manufacture the water retention material for plants which concerns on this invention is not specifically limited, For example, the following methods can be mentioned.
(1)吸水性樹脂の含水率が50質量%以下の状態で、50質量%以上の濃度の多価金属化合物スラリーを添加混合する製造方法。 (1) A production method in which a polyvalent metal compound slurry having a concentration of 50% by mass or more is added and mixed in a state where the water content of the water absorbent resin is 50% by mass or less.
(2)吸水性樹脂の含水率が20質量%以下、好ましくは10質量%以下の粉体状態で、多価金属化合物の粉体を添加混合した後、水性液または水蒸気を添加混合する製造方法。 (2) A production method in which a powder of a polyvalent metal compound is added and mixed in a powder state where the water content of the water-absorbent resin is 20% by mass or less, preferably 10% by mass or less, and then an aqueous liquid or water vapor is added and mixed. .
(3)吸水性樹脂の含水率が20質量%以上50質量%以下の状態で、多価金属化合物を粉体で混合する製造方法。 (3) The manufacturing method which mixes a polyvalent metal compound with a powder in the state whose water content of a water absorbing resin is 20 mass% or more and 50 mass% or less.
上記(1)から(3)の方法以外の製造方法としては、例えば、含水率が20質量%以下の吸水性樹脂(A)に多価金属化合物を粉体どうしで添加混合する、ドライブレンド法等を用いることができるが、該吸水性樹脂(A)の表面に、該多価金属化合物が担持ないし付着あるいは被覆していることが望ましいので、上記(1)から(3)の製法が好ましい。 As a production method other than the above methods (1) to (3), for example, a dry blend method in which a polyvalent metal compound is added to and mixed with a water absorbent resin (A) having a water content of 20% by mass or less. However, since it is desirable that the polyvalent metal compound is supported, adhered or coated on the surface of the water absorbent resin (A), the production methods (1) to (3) are preferable. .
また、多価金属化合物を、上記吸水性樹脂(A)の含水率が50質量%を超える状態に溶液ないしスラリー状態で混合すると、上記吸水性樹脂の樹脂内部まで多価金属化合物が浸透し、吸水性樹脂内部が多価金属化合物により塩架橋され、植物用保水材としての吸水特性が大きく低下するため好ましくない。その他、多価金属化合物を、上記重合工程において単量体へ添加した場合も、該吸水性樹脂の内部が多価金属化合物により塩架橋されるため好ましくない。 Further, when the polyvalent metal compound is mixed in a solution or a slurry state so that the water content of the water absorbent resin (A) exceeds 50% by mass, the polyvalent metal compound penetrates into the resin of the water absorbent resin, Since the water-absorbent resin is salt-crosslinked with a polyvalent metal compound and the water-absorbing property as a water retention material for plants is greatly deteriorated, it is not preferable. In addition, when a polyvalent metal compound is added to the monomer in the polymerization step, the inside of the water-absorbent resin is not preferable because it is salt-crosslinked by the polyvalent metal compound.
本発明に係る植物用保水材を上記(1)の方法で製造する場合、吸水性樹脂の含水率は、該吸水性樹脂内部への多価金属化合物の浸透を防ぐために低い方が好ましく、好ましい含水率は0質量%以上50質量%以下であり、次に好ましくは0質量%以上40質量%以下、より好ましくは0質量%以上35質量%以下、さらに好ましくは0質量%以上30質量%以下、特に好ましくは0質量%以上20質量%以下、最も好ましくは0質量%以上10質量%以下である。 When the water retention material for plants according to the present invention is produced by the method of (1) above, the water content of the water absorbent resin is preferably low, preferably in order to prevent permeation of the polyvalent metal compound into the water absorbent resin. The moisture content is 0% by mass or more and 50% by mass or less, next preferably 0% by mass or more and 40% by mass or less, more preferably 0% by mass or more and 35% by mass or less, and further preferably 0% by mass or more and 30% by mass or less. Particularly preferably, it is 0 to 20% by mass, and most preferably 0 to 10% by mass.
また、多価金属化合物は溶液またはスラリーで添加されるが、多くの多価金属化合物は水に対する溶解度が低いため水性液等の溶媒と混合され、スラリー状態で該吸水性樹脂と混合される。 Further, the polyvalent metal compound is added in a solution or slurry, but many polyvalent metal compounds have low solubility in water, and therefore are mixed with a solvent such as an aqueous liquid and mixed with the water absorbent resin in a slurry state.
該スラリー中の多価金属化合物濃度は50質量%以上が好ましく、より好ましくは50質量%以上90質量%以下、特に好ましくは50質量%以上80質量%以下である。該濃度が90質量%以上の場合、スラリーが流動性を失って湿粉状態となるために均一な添加が困難なために好ましくない。 The concentration of the polyvalent metal compound in the slurry is preferably 50% by mass or more, more preferably 50% by mass to 90% by mass, and particularly preferably 50% by mass to 80% by mass. When the concentration is 90% by mass or more, the slurry loses fluidity and becomes a wet powder state, which is not preferable because uniform addition is difficult.
該スラリーの添加量は、多価金属化合物の種類等により特に限定されないが、水性液を溶媒としてスラリーに用いる場合、添加量が多い場合は上記吸水性樹脂の含水率が高くなるため、該吸水性樹脂の質量に対して、上記スラリーの添加量は0質量%以上50質量%以下が好ましく、より好ましくは0質量%以上40質量%以下、さらに好ましくは0質量%以上30質量%以下、特に好ましくは0質量%以上20質量%以下、最も好ましくは0質量%以上10質量%以下、最も特に好ましくは0質量%以上5質量%以下である。 The amount of the slurry added is not particularly limited depending on the type of the polyvalent metal compound and the like. However, when an aqueous liquid is used as the solvent in the slurry, the water content of the water-absorbent resin increases when the amount added is large. The addition amount of the slurry is preferably 0% by mass or more and 50% by mass or less, more preferably 0% by mass or more and 40% by mass or less, still more preferably 0% by mass or more and 30% by mass or less, and particularly preferably 0% by mass or more and 30% by mass or less. Preferably they are 0 mass% or more and 20 mass% or less, Most preferably, they are 0 mass% or more and 10 mass% or less, Most especially preferably they are 0 mass% or more and 5 mass% or less.
また、上記多価金属化合物を含むスラリーに使用される溶媒は多価金属化合物を均一に分散させることが出来れば特に限定されるものではないが、上記吸水性樹脂の表面に該多価金属化合物を担持ないし付着させるためには、極性溶媒が好ましく特に水が好ましい。また、該スラリーの流動性を調整するために、有機または無機分散剤を添加しても良い。 Further, the solvent used in the slurry containing the polyvalent metal compound is not particularly limited as long as the polyvalent metal compound can be uniformly dispersed, but the polyvalent metal compound is formed on the surface of the water absorbent resin. In order to carry or adhere the water, a polar solvent is preferable, and water is particularly preferable. In order to adjust the fluidity of the slurry, an organic or inorganic dispersant may be added.
本発明では種々の混合方法のうち、スラリーを吸水性樹脂に噴霧あるいは滴下混合する方法が好ましい。さらに、上記多価金属化合物ごとの種類によっては、温度と該多価金属化合物の水に対する溶解度や、温度に対するスラリー濃度とスラリー流動性を考慮して、適宜スラリーを加熱あるいは冷却しても良いが、通常、凝固点を超えて沸点までの加熱であるが、20℃以上80℃以下が好ましい。 In the present invention, among various mixing methods, a method of spraying or dropping and mixing the slurry onto the water absorbent resin is preferable. Further, depending on the type of each polyvalent metal compound, the slurry may be heated or cooled as appropriate in consideration of the temperature and solubility of the polyvalent metal compound in water, and the slurry concentration and slurry fluidity with respect to the temperature. Usually, it is heating to the boiling point beyond the freezing point, but 20 ° C. or higher and 80 ° C. or lower is preferable.
本発明で用いる植物用保水材を上記(2)の方法で製造する場合、吸水性樹脂の含水率が0質量%以上20質量%以下、好ましくは0質量%以上10質量%以下の粉体状態で、多価金属化合物の粉体を添加混合した後に、水性液または水蒸気を添加混合することにより製造される。水性液を添加する場合、添加される水性液は上記(1)記載の水性液が使用され、その使用量は0質量%以上30質量%以下が好ましく、より好ましくは0質量%以上20質量%以下、さらに好ましくは0質量%以上15質量%以下、特に好ましくは0質量%以上10質量%以下、最も好ましくは0質量%以上5質量%以下である。 When the plant water-retaining material used in the present invention is produced by the method (2) above, the water content of the water-absorbent resin is 0% by mass or more and 20% by mass or less, preferably 0% by mass or more and 10% by mass or less. Then, after adding and mixing the powder of the polyvalent metal compound, an aqueous liquid or water vapor is added and mixed. When the aqueous liquid is added, the aqueous liquid described in the above (1) is used as the aqueous liquid to be added, and the amount used is preferably 0% by mass to 30% by mass, more preferably 0% by mass to 20% by mass. Hereinafter, it is more preferably 0% by mass to 15% by mass, particularly preferably 0% by mass to 10% by mass, and most preferably 0% by mass to 5% by mass.
(7.ディスプレイ用の人工氷)
本発明に係るディスプレイ用の人工氷は、本発明に係る吸水性樹脂を含むものである。当該吸水性樹脂以外の成分としては、特に限定されるものではないが、例えば、着色剤等を含んでいてもよい。本発明に係る吸水性樹脂は、6面体形状の粒子を主成分とする多面体形状を有しており、その粒径が通常の吸水性樹脂の粒径(質量平均粒子径約400μm)よりも大きいmmオーダーである。また、十分な量の水を取り込むことができる。そのため、実物の氷に類似した外観を保つことができ、例えばレストランの商品見本等に好適に用いることができる。
(7. Artificial ice for display)
The artificial ice for a display according to the present invention includes the water-absorbing resin according to the present invention. Although it does not specifically limit as components other than the said water absorbing resin, For example, the coloring agent etc. may be included. The water-absorbent resin according to the present invention has a polyhedral shape mainly composed of hexahedral particles, and the particle size thereof is larger than that of a normal water-absorbent resin (mass average particle size of about 400 μm). mm order. In addition, a sufficient amount of water can be taken up. Therefore, an appearance similar to real ice can be maintained, and for example, it can be suitably used for a product sample of a restaurant.
なお、本発明は以上説示した各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 Note that the present invention is not limited to the configurations described above, and various modifications are possible within the scope of the claims, and technical means disclosed in different embodiments are appropriately combined. Embodiments obtained in this manner are also included in the technical scope of the present invention.
本発明について、実施例に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正および改変を行うことができる。なお、評価方法は以下に従った。 The present invention will be described more specifically based on examples, but the present invention is not limited to this. Those skilled in the art can make various changes, modifications, and alterations without departing from the scope of the present invention. The evaluation method was as follows.
(1)吸収倍率
吸収倍率とは、0.90質量%食塩水に対する無加圧下、48時間後の吸収倍率をいい、以下の方法で測定することができる。
(1) Absorption capacity Absorption capacity means the absorption capacity 48 hours after under no pressure with respect to 0.90 mass% salt solution, and can be measured by the following methods.
すなわち、吸水性樹脂0.200gを不織布(南国パルプ工業(株)製、商品名:ヒートロンペーパー、型式:GSP−22)製の袋(85mm×60mm)に均一に入れてヒートシールした後、室温で大過剰(通常500g程度)の0.90質量%塩化ナトリウム水溶液(生理食塩水)中に浸漬した。 That is, after 0.200 g of the water-absorbing resin was uniformly put into a non-woven fabric (Nangoku Pulp & Co., Ltd., trade name: Heatron paper, model: GSP-22) bag (85 mm × 60 mm) and heat sealed, It was immersed in 0.90 mass% sodium chloride aqueous solution (physiological saline) of large excess (usually about 500 g) at room temperature.
48時間後に袋を引き上げ、遠心分離機(株式会社コクサン社製、遠心機:型式H−122)を用いて、edana ABSORBENCY II 441,1−99に記載の遠心力(250G)で3分間水切りを行った後、袋の質量W2(g)を測定した。また、同様の操作を吸水性樹脂または吸水性樹脂組成物を用いずに行い、そのときの質量W1(g)を測定した。そして、これら質量W1、W2から、次式に従って吸収倍率(g/g)を算出した。 After 48 hours, the bag was pulled up and drained for 3 minutes with a centrifugal force (250 G) described in edana ABSORBENCY II 441, 1-99 using a centrifuge (manufactured by Kokusan Co., Ltd., centrifuge: model H-122). After performing, the mass W2 (g) of the bag was measured. Further, the same operation was performed without using the water absorbent resin or the water absorbent resin composition, and the mass W1 (g) at that time was measured. And from these masses W1 and W2, the absorption capacity (g / g) was calculated according to the following formula.
吸収倍率(g/g)=(質量W2(g)−質量W1(g))/(吸水性樹脂の質量(g))−1・・・(1)
(2)残存モノマー
吸水性樹脂中の残存モノマーの含有量は、従来公知の方法によって測定することができる。例えば、0.90質量%塩化ナトリウム水溶液(生理食塩水)184.3gに吸水性樹脂1.0gを加え、攪拌下で2時間抽出した後、膨潤ゲル化した吸水性樹脂を、濾紙を用いて濾別し、濾液中の残存モノマー量を液体クロマトグラフィーで分析する方法を挙げることができる。この場合、既知濃度のモノマー標準溶液を同様に分析して得た検量線を外部標準とし、濾液の希釈倍率を考慮して、吸水性樹脂中の残存モノマー量を求めることができる。
Absorption capacity (g / g) = (mass W2 (g) −mass W1 (g)) / (mass of water absorbent resin (g)) − 1 (1)
(2) Residual monomer The content of the residual monomer in the water-absorbent resin can be measured by a conventionally known method. For example, 1.0 g of a water-absorbing resin is added to 184.3 g of 0.90% by mass sodium chloride aqueous solution (saline), and the mixture is extracted with stirring for 2 hours. A method of separating by filtration and analyzing the amount of residual monomer in the filtrate by liquid chromatography can be mentioned. In this case, a calibration curve obtained by analyzing a monomer standard solution having a known concentration in the same manner can be used as an external standard, and the amount of residual monomer in the water-absorbent resin can be determined in consideration of the dilution rate of the filtrate.
(3)含水ゲル状重合体の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定
含水ゲル状重合体サンプル30gを20質量%NaCl水溶液1000gに投入し、スターラーチップを300rpmで回転させることによって120分間攪拌した。この攪拌終了後、以下のふるいより下記記載の対数標準偏差(下式(2)におけるR=15.9%、50.0%、84.9%)が測定できる5〜8種類のふるい(THE IIDA TESTING SIEVE;径20cm、ふるいの目開き16.0mm、13.2mm、11.2mm、9.5mm、8.0mm、6.70mm、5.6mm、4.75mm、4.0mm、3.35mm、2.8mm、2.36mm、2.0mm、1.0mmのJIS標準ふるいZ8801−1(1998))を選択してサンプルを100g投入し、さらに6000gの20質量%NaCl水溶液を投入して分級した。分級されたふるい上のサンプルを十分に水切りした後に秤量した。
(3) Measurement of mass average particle diameter and logarithmic standard deviation value of hydrogel polymer 30 g of hydrogel polymer sample was put into 1000 g of a 20% by mass NaCl aqueous solution, and the stirrer chip was rotated at 300 rpm for 120 minutes. Stir. After the completion of the stirring, 5 to 8 types of sieves (THE with the logarithmic standard deviation (R = 15.9%, 50.0%, 84.9% in the following formula (2)) described below can be measured from the following sieves. IIDA TESTING SIEVE:
上記分級・水切り後の粒子状含水ゲルの質量をwとし、ふるい目の開きをrとし、サンプルの質量w0=30gとして、下式(2)に基づいて、粒子状含水ゲルの粒径分布を対数確率紙にプロットした。プロットの積算ふるい上%Rが50質量%に相当する粒子径を粒子状含水ゲルの平均粒子径とした。なお、式(2)を以下に示す。 Based on the following formula (2), the particle size distribution of the particulate hydrous gel is defined as follows: w is the mass of the particulate hydrogel after classification and draining, w is the sieve opening, and r is the sample mass w0 = 30 g. Plotted on log probability paper. The particle diameter corresponding to 50% by mass on the integrated sieve on the plot was taken as the average particle diameter of the particulate hydrous gel. Formula (2) is shown below.
R(α)=(w0/w)1/3×r・・・(2)
対数標準偏差値σζは、上記プロットにおいて、積算ふるい上%がR=84.1%における粒径(X1とする)およびR=15.9%の粒径(X2とする)を算出し、これらX1およびX2から、次式(3)により、算出した。
R (α) = (w0 / w) 1/3 × r (2)
The logarithmic standard deviation value σζ is calculated by calculating the particle size (assumed as X1) and the particle size (assumed as X2) when R = 84.1% and R = 15.9% in the above plot. It calculated from X1 and X2 by the following formula (3).
σζ=(1/2)ln(X2/X1)・・・(3)
(4)吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定
吸水性樹脂を後述のふるいより下記記載の対数標準偏差(上式(2)におけるR=15.9%、50.0%、84.9%)が測定できる5〜8種類のふるい((THE IIDA TESTING SIEVE;径20cm、ふるいの目開き16.0mm、13.2mm、11.2mm、9.5mm、8.0mm、6.70mm、5.6mm、4.75mm、4.0mm、3.35mm、2.8mm、2.36mm、2.0mm、1.0mmのJIS標準ふるいZ8801−1(1998))を選択してサンプルを100g投入し、振動分級機(IIDA SIEVE SHAKER、TYPE:ES−65型、SER.No.0501)により5分間、分級した。分級されたふるい上のサンプルを秤量した。上記分級後の吸水性樹脂の質量をwとし、ふるい目の開きをrとし、サンプルの質量w0=30gとして、上式(2)に基づいて、吸水性樹脂の粒径分布を対数確率紙にプロットした。プロットの積算ふるい上%Rが50質量%に相当する粒子径を吸水性樹脂の平均粒子径とした。
σζ = (1/2) ln (X2 / X1) (3)
(4) Measurement of mass average particle diameter and logarithmic standard deviation value of water-absorbent resin Logarithmic standard deviation of the water-absorbent resin from the sieve described later (R = 15.9% in the above formula (2), 50.0) %, 84.9%) can be measured 5 to 8 types of sieves ((THE IIDA TESTING SIEVE;
対数標準偏差値σζは、上記プロットにおいて、積算ふるい上%がR=84.1%における粒径(X1とする)およびR=15.9%の粒径(X2とする)を算出し、これらX1およびX2から、上式(3)により、算出した。 The logarithmic standard deviation value σζ is calculated by calculating the particle size (assumed as X1) and the particle size (assumed as X2) when R = 84.1% and R = 15.9% in the above plot. Calculation was performed from X1 and X2 by the above equation (3).
(5)耐光性試験
吸水性樹脂の固形分に対して25倍のイオン交換水を完全に吸収させたゲル30gを225ccのマヨネーズビンに入れ、蓋をして密封した後、屋外で1週間放置後の状態を目視で観察した。
(5) Light resistance test 30 g of gel that completely absorbed 25 times the ion-exchange water with respect to the solid content of the water-absorbent resin was placed in a 225 cc mayonnaise bottle, sealed with a lid, and then left outdoors for 1 week. The later state was observed visually.
(6)含水ゲルの形状(面体)測定
切断終了後の含水ゲル状重合体サンプル30gを取り、一つ一つの形状(面体)を目視で確認することにより、4面体以上12面体以下の形状の、または6面体形状の含水ゲル状重合体の質量百分率を算出した。
(6) Measurement of hydrous gel shape (hedron) 30 g of hydrogel polymer sample after completion of cutting is taken, and each shape (hedron) is visually checked to obtain a tetrahedron or more and a dodecahedron shape. Alternatively, the mass percentage of the hexahedral hydrated gel polymer was calculated.
4面体以上12面体以下の形状の、または6面体形状の含水ゲル状重合体の濃度(質量%)=(4面体以上12面体以下の形状の、または6面体形状の含水ゲル重合体の)質量(g)/30(g)×100
(7)含水ゲル状重合体の含水率測定(固形分)
重合機から取り出された含水ゲル状重合体の一部を少量切り取って素早く冷やし、ハサミで素早く細分化した含水ゲル状重合体4gを内径50mmのシャーレに取り、180℃静置乾燥機中で16時間乾燥して算出した。
Concentration (mass%) of tetrahedral to 12-hedral or 6-sided hydrogel polymer = mass (of tetrahedral to 12-sided or hexahedral hydrogel polymer) (G) / 30 (g) × 100
(7) Moisture content measurement of hydrated gel polymer (solid content)
A small portion of the hydrated gel polymer taken out from the polymerization machine was cut off and quickly cooled, and 4 g of the hydrated gel polymer quickly divided into pieces with scissors was placed in a petri dish having an inner diameter of 50 mm, and was placed in a stationary dryer at 180 ° C. for 16 Calculated by drying for hours.
含水ゲル状重合体の含水率(質量%)=100−(乾燥後の含水ゲル状重合体質量(g)/乾燥前の含水ゲル状重合体質量(g)×100)
なお、固形分は含水率から逆算することができる。
Water content of hydrogel polymer (mass%) = 100− (mass of hydrogel polymer after drying (g) / mass of hydrogel polymer before drying (g) × 100)
The solid content can be calculated backward from the water content.
固形分(質量%)=100−含水率(質量%)
(8)吸水性樹脂の含水率測定(固形分)
吸水性樹脂2gを内径50mmのシャーレに取り、180℃静置乾燥機中で16時間乾燥して算出した。
Solid content (mass%) = 100-water content (mass%)
(8) Measurement of water content of water-absorbent resin (solid content)
It calculated by taking 2 g of water-absorbing resin in a petri dish having an inner diameter of 50 mm and drying it in a 180 ° C. static dryer for 16 hours.
吸水性樹脂の含水率(質量%)=100−(乾燥後の吸水性樹脂質量(g)/乾燥前の吸水性樹脂質量(g)×100)
なお、固形分は含水率から逆算することができる。
Water content of water-absorbing resin (mass%) = 100− (mass of water-absorbing resin after drying (g) / mass of water-absorbing resin before drying (g) × 100)
The solid content can be calculated backward from the water content.
固形分(質量%)=100−含水率(質量%)
(9)ダスト量の測定
振動フィーダー25(神鋼電機株式会社製CF−2)、デジタル粉塵計26(柴田化学器械工業株式会社製P−5L)、受けカップ27を図15に示すような間隔にて配置する。
Solid content (mass%) = 100-water content (mass%)
(9) Measurement of dust amount The vibration feeder 25 (CF-2 manufactured by Shinko Electric Co., Ltd.), the digital dust meter 26 (P-5L manufactured by Shibata Chemical Instruments Co., Ltd.), and the receiving
まず、吸水性樹脂24を振動フィーダー25上に1kg載せ、振動フィーダー25から落下し始めてから約1分間で落下終了するように振動フィーダー25の設定を調整する。その後、吸水性樹脂24を振動フィーダー25に1kg載せ、フィーダーから吸水性樹脂24が落下すると同時にデジタル粉塵計を1分間作動させる。そして、1分後にデジタル粉塵計の表示を確認する。
First, 1 kg of the water-
〔実施例1〕
37質量%アクリル酸ナトリウム水溶液254.50g、アクリル酸29.50g、10質量%ポリエチレングリコールジアクリレート(n=9)水溶液0.747g、イオン交換水20.26g、10質量%ポリエチレングリコール(商品名:ポリエチレングリコール6,000、関東化学株式会社製)水溶液6.25gを含むモノマー水溶液を調製した。すなわち、アクリル酸およびアクリル酸ナトリウムを100モル%含有する(架橋剤を除く)エチレン性不飽和単量体を調製した。このモノマー水溶液に窒素を吹き込み、水溶液中の溶存酸素濃度を0.1ppm以下とした。
[Example 1]
37mass% sodium acrylate aqueous solution 254.50 g, acrylic acid 29.50 g, 10 mass% polyethylene glycol diacrylate (n = 9) aqueous solution 0.747 g, ion-exchanged water 20.26 g, 10 mass% polyethylene glycol (trade name: A monomer aqueous solution containing 6.25 g of an aqueous solution of polyethylene glycol 6,000 (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) was prepared. That is, an ethylenically unsaturated monomer containing 100 mol% of acrylic acid and sodium acrylate (excluding the crosslinking agent) was prepared. Nitrogen was blown into the aqueous monomer solution to adjust the dissolved oxygen concentration in the aqueous solution to 0.1 ppm or less.
ついで、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名Irgacure184;チバスペシャリティケミカル株式会社製)の1.0質量%アクリル酸溶液1.41g、3.0質量%過硫酸ナトリウム水溶液1.41gを順番に投入した後、モノマー液を30cm×30cmのPFA製バット中に注ぎ、高圧水銀ランプ450W(商品名トスキュア401;ハリソン東芝ライティング株式会社製)照射距離60cmにて重合を行った。 Subsequently, 1.41 g of a 1.0% by mass acrylic acid solution of hydroxycyclohexyl phenyl ketone (trade name Irgacure 184; manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) and 1.41 g of a 3.0% by mass aqueous sodium persulfate solution were sequentially added. The monomer solution was poured into a 30 cm × 30 cm PFA vat and polymerized at a high pressure mercury lamp 450 W (trade name Toscure 401; manufactured by Harrison Toshiba Lighting Co., Ltd.) with an irradiation distance of 60 cm.
重合開始温度は22℃であり、2分30秒後には80℃に達した。5分間高圧水銀ランプを照射した後高圧水銀ランプを消して重合を終了した。このときの含水ゲルの含水率は55質量%であった。 The polymerization initiation temperature was 22 ° C., and reached 80 ° C. after 2 minutes and 30 seconds. After irradiating the high-pressure mercury lamp for 5 minutes, the high-pressure mercury lamp was turned off to complete the polymerization. The water content of the water-containing gel at this time was 55% by mass.
重合シート厚みは約5mmであった。重合後の含水ゲルシートをハサミカットにより一辺が5mm角に切断し、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている6面体の含水ゲル(1)を調製した。すなわち6面体形状の含水ゲルは98.5質量%であった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は5.0mmであり、粒径分布の対数標準偏差値は0.20であった。この含水ゲル(1)300gを容量5リットルのレーディゲミキサー(マツボー社製)に投入し、シリンジで10質量%硫酸アルミニウム水溶液0.75g(0.05質量%)、および10質量% Diethylene Triamine Pentaacetic Acid(商品名キレストPC45、キレスト株式会社製)水溶液を0.03g(0.02質量%)を滴下しながら200min−1の回転数で1分間混合した。添加後の含水ゲルは非凝集状態であった。 The polymerization sheet thickness was about 5 mm. The water-containing gel sheet after polymerization was cut into 5 mm squares with scissors cut to prepare a hexahedral water-containing gel (1) having a square shape and a smooth surface. That is, the hexahedral hydrous gel was 98.5% by mass. Moreover, the mass average particle diameter of the hydrogel was 5.0 mm, and the logarithmic standard deviation value of the particle size distribution was 0.20. 300 g of this hydrogel (1) was put into a 5 liter Laedige mixer (manufactured by Matsubo), and 0.75 g (0.05 mass%) of 10 mass% aqueous aluminum sulfate solution and 10 mass% Diethylene Triamine were added by syringe. An aqueous solution of Pentaacetic Acid (trade name Kyrest PC45, manufactured by Kyrest Co., Ltd.) was mixed for 1 minute at a rotation speed of 200 min −1 while 0.03 g (0.02% by mass) was added dropwise. The hydrogel after addition was in a non-aggregated state.
この含水ゲルを50メッシュ(目開き300μm)の金網上に広げ、130℃で30分間乾燥したところ、含水率20質量%の吸水性樹脂(1)を得た。得られた吸水性樹脂の平均粒径は3.8mmであり、対数標準偏差値σζは0.19であった。また、吸収倍率(以下「CRC」という)は41.0g/gであり、残存モノマー含有量は100ppmであった。耐光性試験においてもゲルの変色、変形等は見られなかった。 When this hydrogel was spread on a 50 mesh (mesh opening 300 μm) wire mesh and dried at 130 ° C. for 30 minutes, a water absorbent resin (1) having a water content of 20% by mass was obtained. The obtained water absorbent resin had an average particle diameter of 3.8 mm and a logarithmic standard deviation value σζ of 0.19. The absorption capacity (hereinafter referred to as “CRC”) was 41.0 g / g, and the residual monomer content was 100 ppm. In the light resistance test, no discoloration or deformation of the gel was observed.
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の平均粒径、および対数標準偏差の測定には、目開き8.0mm、6.70mm、5.6mm、4.75mm、4.0mm、2.8mm、2.0mmのふるいを使用した。 In order to measure the average particle diameter and logarithmic standard deviation of the hydrogel polymer and the water-absorbent resin, the openings are 8.0 mm, 6.70 mm, 5.6 mm, 4.75 mm, 4.0 mm, and 2. 8 mm and 2.0 mm sieves were used.
〔実施例2〕
37質量%アクリル酸ナトリウム水溶液407.2g、アクリル酸47.2g、10質量%ポリエチレングリコールジアクリレート(n=9)水溶液1.195g、イオン交換水40.35g、10質量%ポリエチレングリコール(商品名:ポリエチレングリコール6,000、関東化学株式会社製)水溶液10.00gを含むモノマー水溶液を調製した。すなわち、アクリル酸およびアクリル酸ナトリウムを100モル%含有する(架橋剤を除く)エチレン性不飽和単量体を調製した。このモノマー水溶液に窒素を吹き込み、水溶液中の溶存酸素濃度を0.1ppm以下とした。
[Example 2]
377.2 mass% sodium acrylate aqueous solution 407.2 g, acrylic acid 47.2 g, 10 mass% polyethylene glycol diacrylate (n = 9) aqueous solution 1.195 g, ion-exchanged water 40.35 g, 10 mass% polyethylene glycol (trade name: A monomer aqueous solution containing 10.00 g of an aqueous solution of polyethylene glycol 6,000 (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) was prepared. That is, an ethylenically unsaturated monomer containing 100 mol% of acrylic acid and sodium acrylate (excluding the crosslinking agent) was prepared. Nitrogen was blown into the aqueous monomer solution to adjust the dissolved oxygen concentration in the aqueous solution to 0.1 ppm or less.
ついで、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名:Irgacure184;チバスペシャリティケミカル株式会社製)の1.0質量%アクリル酸溶液2.256g、3.0質量%過硫酸ナトリウム水溶液2.256gを順番に投入した後、モノマー液を30cm×30cmのPFA製バット中に注ぎ、高圧水銀ランプ450W(商品名:トスキュア401;ハリソン東芝ライティング株式会社製)照射距離60cmにて重合を行った。重合開始温度は22℃であり、4分後には88℃に達した。重合シート厚みは約8mmであった。 Then, 2.256 g of 1.0 mass% acrylic acid solution of hydroxycyclohexyl phenyl ketone (trade name: Irgacure 184; manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) and 2.256 g of 3.0 mass% sodium persulfate aqueous solution were sequentially added. The monomer solution was poured into a 30 cm × 30 cm PFA vat and polymerized at a high pressure mercury lamp 450 W (trade name: Toscure 401; manufactured by Harrison Toshiba Lighting Co., Ltd.) with an irradiation distance of 60 cm. The polymerization initiation temperature was 22 ° C., and reached 88 ° C. after 4 minutes. The polymerization sheet thickness was about 8 mm.
重合後の含水ゲルシートをハサミカットにより一辺を8mm角に切断し、形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている6面体の含水ゲル(2)を調製した。すなわち6面体形状の含水ゲルは97.0質量%であった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は8.0mmであり、粒径分布の対数標準偏差値は0.18であった。この含水ゲル(2)300gを容量5リットルのレーディゲミキサー(マツボー社製)に投入し、シリンジで10質量%硫酸アルミニウム水溶液0.75g(0.05質量%)、および2−ヒドロキシベンゾフェノン−4−ジグリセリルエーテル0.105g(0.05質量%)を滴下しながら200min−1の回転数で1分間混合した。添加後の含水ゲルは非凝集状態であった。 The water-containing gel sheet after polymerization was cut into 8 mm squares with scissors cut to prepare a hexahedral water-containing gel (2) having a square shape and a smooth surface. That is, the hexahedral hydrous gel was 97.0% by mass. Moreover, the mass average particle diameter of the hydrogel was 8.0 mm, and the logarithmic standard deviation value of the particle size distribution was 0.18. 300 g of this hydrous gel (2) was put into a 5 liter Laedige mixer (manufactured by Matsubo), and 0.75 g (0.05 mass%) of 10 mass% aqueous aluminum sulfate solution and 2-hydroxybenzophenone- While adding 0.105 g (0.05% by mass) of 4-diglyceryl ether dropwise, the mixture was mixed for 1 minute at a rotational speed of 200 min −1 . The hydrogel after addition was in a non-aggregated state.
この含水ゲルを50メッシュ(目開き300μm)の金網上に広げ、130℃で30分間乾燥したところ、含水率19質量%の吸水性樹脂(2)を得た。得られた吸水性樹脂(2)の平均粒径は6.8mmであり、対数標準偏差値σζは0.17であった。また、CRCは41.0g/gであり、また残存モノマー含有量は80ppmであった。耐光性試験においてもゲルの変色、変形等は見られなかった。 When this hydrogel was spread on a 50 mesh (mesh opening 300 μm) wire mesh and dried at 130 ° C. for 30 minutes, a water absorbent resin (2) having a moisture content of 19% by mass was obtained. The obtained water-absorbent resin (2) had an average particle size of 6.8 mm and a logarithmic standard deviation value σζ of 0.17. The CRC was 41.0 g / g and the residual monomer content was 80 ppm. In the light resistance test, no discoloration or deformation of the gel was observed.
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の平均粒径、および対数標準偏差の測定には、目開き11.2mm、9.5mm、8.0mm、6.70mm、5.6mm、4.75mm、4.0mm、2.8mmのふるいを使用した。 For the measurement of the average particle diameter and logarithmic standard deviation of the hydrogel polymer and the water-absorbent resin, the openings are 11.2 mm, 9.5 mm, 8.0 mm, 6.70 mm, 5.6 mm, 4. A 75 mm, 4.0 mm and 2.8 mm sieve was used.
〔実施例3〕
アクリル酸43.7kgおよび37質量%アクリル酸ナトリウム水溶液286kgの単量体、ポリエチレングリコールジアクリレート(n=9)337g、及びイオン交換水86.3gを十分混合し水性液を作成した。すなわち、アクリル酸およびアクリル酸ナトリウムを100モル%含有する(架橋剤を除く)エチレン性不飽和単量体を調製した。
Example 3
An aqueous liquid was prepared by sufficiently mixing 43.7 kg of acrylic acid and 286 kg of a 37 mass% sodium acrylate aqueous solution, 337 g of polyethylene glycol diacrylate (n = 9), and 86.3 g of ion-exchanged water. That is, an ethylenically unsaturated monomer containing 100 mol% of acrylic acid and sodium acrylate (excluding the crosslinking agent) was prepared.
エンドレススチールベルト上にガラス繊維入りフッ素系粘着テープ(商品名TGFガラスクロス 淀川ヒューテック株式会社製)を貼り付けし、その上に幅30cmの間隔で高さ3.0cmの堰を取り付けた1.0m/minで動くベルト重合機に上記水性液を1.2kg/minで供給した。上記水性液は5mmの高さまで満たされていた。上記水性液は、ベルト重合機の供給口で、該水性液の温度が22℃となるように供給ライン上で加温した。また、供給ライン上で連続的に窒素ガスを吹き込み、溶存酸素を0.5ppm以下にした。 Fluorine-based adhesive tape with glass fiber (trade name: TGF Glass Cloth, manufactured by Yodogawa Hutec Co., Ltd.) is pasted on an endless steel belt, and a weir with a height of 3.0 cm is attached at intervals of 30 cm in width to 1.0 m The aqueous liquid was supplied at a rate of 1.2 kg / min to a belt polymerization machine operating at a speed of / min. The aqueous liquid was filled to a height of 5 mm. The aqueous liquid was heated on the supply line so that the temperature of the aqueous liquid was 22 ° C. at the supply port of the belt polymerization machine. Moreover, nitrogen gas was continuously blown on the supply line, so that the dissolved oxygen was reduced to 0.5 ppm or less.
溶存酸素レベルを下げた水性液に、供給ライン上で連続的にヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名Irgacure184;チバスペシャリティケミカル株式会社製)0.01g/単量体モル、過硫酸ナトリウム0.03g/単量体モルとなるようにこれらの重合開始剤のアクリル酸溶液及び水性液を注入し十分混合した(単量体濃度40.0質量%)。 To an aqueous liquid with a reduced dissolved oxygen level, hydroxycyclohexyl phenyl ketone (trade name Irgacure 184; manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) 0.01 g / monomer mole, sodium persulfate 0.03 g / unit An acrylic acid solution and an aqueous solution of these polymerization initiators were injected and mixed well so as to obtain a monomer mole (monomer concentration: 40.0% by mass).
等間隔で6個/3m、水性液面から20cmの高さに配置した高圧水銀ランプ(東芝MERCURYLUMP H400BL)で4分間UVを照射し、ベルト重合機に供給された水性液は3分30秒後に90℃の重合ピーク温度を示した。水性液の供給口と同じ位置から5L/min、ベルト中央部から5L/minで窒素ガスを供給した。
UV light was irradiated for 4 minutes with a high-pressure mercury lamp (Toshiba MERCURYLUMP H400BL) placed at a height of 20 cm from the surface of the aqueous liquid at an equal interval of 6/3 m, and the aqueous liquid supplied to the belt polymerizer was 3
得られた含水ゲルの含水率は55.4質量%で厚さは4mmであった。重合機より出て来た該含水ゲルを図3に示す切断機100に1.0m/minの速度で含水ゲルシートを送り込み、切断幅が約4mm、切断長さが約4mmになるように切断を行い、主として形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている6面体状の含水ゲル(3)を得た。6面体形状の含水ゲル含有量は85質量%であった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は4.0mmであり、粒径分布の対数標準偏差値は0.20であった。
The obtained water-containing gel had a water content of 55.4% by mass and a thickness of 4 mm. The water-containing gel coming out of the polymerization machine is fed to the cutting
その際、噴霧装置9,10,11より2流体ノズル(BIMV11002、いけうち株式会社製)からそれぞれプロピレングリコール8g/min、空気圧0.1MPaの条件で吹き付け、散布装置12よりギヤポンプを使用し、プロピレングリコールを10g/minの条件で散布した。使用したプロピレングリコールは吸水性樹脂固形分に対し7.08wt%であった。
At that time, propylene glycol was sprayed from the two-fluid nozzle (BIMV11002, manufactured by Ikeuchi Co., Ltd.) under the conditions of propylene glycol 8 g / min and air pressure 0.1 MPa from the
含水ゲル(3)5000gを容量20リットルのレーディゲミキサー(マツボー社製、タイプ;M20)に投入し、シリンジで10質量%硫酸アルミニウム水溶液22.3g(0.10質量%)を滴下しながら200min−1の回転数で1分間混合を行った。その際、レーディゲミキサーのサイドチョッパーの回転数を4000rpmとして実施した。含水ゲルは非凝集状態であった。 While putting 5000 g of hydrous gel (3) into a 20 liter Leedige mixer (Matsubo, type; M20), 22.3 g (0.10 mass%) of 10 mass% aqueous aluminum sulfate solution was added dropwise with a syringe. Mixing was performed for 1 minute at a rotation speed of 200 min −1 . At that time, the rotation speed of the side chopper of the Roedige mixer was set to 4000 rpm. The hydrogel was in a non-aggregated state.
この含水ゲルを50メッシュ(目開き300μm)の金網上に広げ、130℃で30分間乾燥したところ、含水率20質量%の吸水性樹脂(3)を得た。得られた吸水性樹脂(3)の平均粒径は3.5mmであり、対数標準偏差値σζは0.18であった。また、CRCは42.0g/gであり、残存モノマー含有量は120ppmであった。 When this hydrogel was spread on a 50 mesh (mesh opening 300 μm) wire mesh and dried at 130 ° C. for 30 minutes, a water absorbent resin (3) having a water content of 20 mass% was obtained. The water absorbent resin (3) obtained had an average particle diameter of 3.5 mm and a logarithmic standard deviation value σζ of 0.18. Moreover, CRC was 42.0 g / g and residual monomer content was 120 ppm.
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の平均粒径、および対数標準偏差の測定には、目開き8.0mm、6.70mm、5.6mm、4.75mm、4.0mm、2.8mm、2.0mmのふるいを使用した。 In order to measure the average particle diameter and logarithmic standard deviation of the hydrogel polymer and the water-absorbent resin, the openings are 8.0 mm, 6.70 mm, 5.6 mm, 4.75 mm, 4.0 mm, and 2. 8 mm and 2.0 mm sieves were used.
〔実施例4〕
実施例3にて、切断機100で使用した付着性防止剤を50質量%プロピレングリコール水溶液に変更した以外は同じ方法にて行った。
Example 4
In Example 3, it carried out by the same method except having changed the adhesive prevention agent used with the cutting
切断後の含水ゲルは非凝集状態であり、6面体形状の含水ゲルは80質量%であった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は4.2mmであり、粒径分布の対数標準偏差値は0.18であった。 The hydrogel after cutting was in a non-aggregated state, and the hexahedral hydrogel was 80% by mass. The mass average particle size of the hydrogel was 4.2 mm, and the logarithmic standard deviation value of the particle size distribution was 0.18.
この含水ゲルを50メッシュ(目開き300μm)の金網上に広げ、130℃で30分間乾燥したところ、含水率19質量%の吸水性樹脂(4)を得た。得られた吸水性樹脂(4)の平均粒径は3.7mmであり、対数標準偏差値は0.17であった。また、CRCは42.0g/gであり、残存モノマー含有量は120ppmであった。 When this hydrogel was spread on a 50 mesh (mesh opening 300 μm) wire mesh and dried at 130 ° C. for 30 minutes, a water absorbent resin (4) having a water content of 19% by mass was obtained. The water absorbent resin (4) obtained had an average particle diameter of 3.7 mm and a logarithmic standard deviation value of 0.17. Moreover, CRC was 42.0 g / g and residual monomer content was 120 ppm.
〔実施例5〕
実施例3と同じ重合方法にて得られたシート状の含水ゲル2kgを、シートのままで120℃で30分間乾燥した。乾燥後のシートゲルの含水率は39.3%であった。
Example 5
2 kg of the sheet-like hydrogel obtained by the same polymerization method as in Example 3 was dried at 120 ° C. for 30 minutes as it was. The moisture content of the dried sheet gel was 39.3%.
上記乾燥後のシートゲルを実施例3と同じ方法で切断した。切断後の含水ゲルは非凝集状態であり、6面体形状の含水ゲル含有量は95質量%であった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は5.0mmであり、粒径分布の対数標準偏差値は0.18であった。 The dried sheet gel was cut in the same manner as in Example 3. The hydrogel after cutting was in a non-aggregated state, and the content of the hexahedral hydrogel was 95% by mass. Moreover, the mass average particle diameter of the hydrogel was 5.0 mm, and the logarithmic standard deviation value of the particle size distribution was 0.18.
この含水ゲルを50メッシュ(目開き300μm)の金網上に広げ、120℃で30分間乾燥したところ、含水率20質量%の吸水性樹脂(5)を得た。得られた吸水性樹脂(5)の平均粒径は4.5mmであり、対数標準偏差値は0.18であった。また、CRCは43.0g/gであり、残存モノマー含有量は115ppmであった。 When this water-containing gel was spread on a 50 mesh (mesh opening 300 μm) wire mesh and dried at 120 ° C. for 30 minutes, a water absorbent resin (5) having a water content of 20% by mass was obtained. The water absorbent resin (5) obtained had an average particle diameter of 4.5 mm and a logarithmic standard deviation value of 0.18. Moreover, CRC was 43.0 g / g and residual monomer content was 115 ppm.
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の平均粒径、および対数標準偏差の測定は、目開き8.0mm、6.70mm、5.6mm、4.75mm、4.0mm、2.8mm、2.0mmのふるいを使用した。 The average particle size and logarithmic standard deviation of the water-containing gel polymer and the water-absorbent resin were measured at 8.0 mm, 6.70 mm, 5.6 mm, 4.75 mm, 4.0 mm, 2.8 mm. A 2.0 mm sieve was used.
〔実施例6〕
実施例3と同じ方法にて得た吸水性樹脂(3)300gを5Lレーディゲミキサー(マツボー社製、タイプ:M5R)に投入し、硫酸カルシウムの50質量%濃度スラリーを60g滴下しながら330rpmで15秒間攪拌混合した。混合後120℃で10分間熱風乾燥し、植物育成用保水材(1)を得た。
Example 6
300 g of the water-absorbent resin (3) obtained by the same method as in Example 3 was put into a 5 L Ladige mixer (Matsubo, type: M5R), and while adding 60 g of a 50 mass% slurry of calcium sulfate, 330 rpm And stirred for 15 seconds. After mixing, it was dried with hot air at 120 ° C. for 10 minutes to obtain a water-retaining material for plant growth (1).
内径80mm、高さ250mmのポリプロピレン製容器にイオン交換水を150ml投入し、次いで、植物育成用保水材(1)を1.5g秤量して該容器中に投入し、投入後1時間放置することにより植物育成用保水材からなるゲル培地(吸水倍率100倍のゲル培地)を作成した。続いてカイワレ大根種子を30粒播き、前記容器の上に不織布で蓋をして、培養室(25℃、500Lux、12時間日長)で1週間培養し発芽させた。 150 ml of ion-exchanged water is put into a polypropylene container having an inner diameter of 80 mm and a height of 250 mm, and then 1.5 g of the water-retaining material for plant growth (1) is weighed and put into the container, and left for 1 hour after the addition. Thus, a gel medium (gel medium having a water absorption ratio of 100 times) made of a water-retaining material for plant growth was prepared. Subsequently, 30 seeds of radish seeds were sown, covered with a non-woven cloth on the container, and cultured for 1 week in a culture room (25 ° C., 500 Lux, 12 hours long) to germinate.
1週間後、発芽したカイワレ大根を取り出したところ、発芽した固体の基部(根と茎の分岐点)から葉先までの茎葉長(地上部長さ)が610mmであり、地下部の長さは発芽した固体の基部から主根の先端までの根長(地下部長さ)が560mmであった。更に根毛が確認された。 One week later, the sprouted Japanese radish was taken out, and the stem length from the germinated solid base (branch point of root and stem) to the tip of the leaf (length above ground) was 610 mm, and the length of the underground part was germinated. The root length (base length) from the solid base to the tip of the main root was 560 mm. Furthermore, root hair was confirmed.
〔実施例7〕
実施例3と同じ方法にて得た吸水性樹脂(3)をイオン交換水で100倍膨潤させることによりディスプレイ用人工氷を作成した。
Example 7
Artificial ice for display was prepared by swelling the water-absorbent resin (3) obtained by the same method as in Example 3 100 times with ion-exchanged water.
〔実施例8〕
アクリル酸15.9kgおよび37質量%アクリル酸ナトリウム水溶液173.4kgの単量体、ポリエチレングリコールジアクリレート(n=9)、104.6g、およびイオン交換水7.9kg、15質量%ポリエチレングリコール(商品名 ポリエチレングリコール6000 日本油脂株式会社製)水溶液2.7kgを十分混合し、モノマー水性液を作成した。この水溶液を20℃に調温した後窒素ガスを吹き込み、溶存酸素を1ppmとした。その後目視で気泡が抜けることを確認した。
Example 8
Monomer of acrylic acid 15.9 kg and 37 mass% sodium acrylate aqueous solution 173.4 kg, polyethylene glycol diacrylate (n = 9), 104.6 g, and ion-exchanged water 7.9 kg, 15 mass% polyethylene glycol (product) Name: Polyethylene glycol 6000 (Nippon Yushi Co., Ltd.) 2.7 kg of an aqueous solution was sufficiently mixed to prepare an aqueous monomer solution. After adjusting the temperature of this aqueous solution to 20 ° C., nitrogen gas was blown to make the dissolved
次に、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名 Irgacure184;チバスペシャリティケミカル株式会社製)をアクリル酸/水=1/1(質量比)で溶解し、3質量%アクリル酸水混合溶媒液を調製した。次に、3質量%過硫酸ナトリウム水性液を調製した。 Next, hydroxycyclohexyl phenyl ketone (trade name Irgacure 184; manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) was dissolved in acrylic acid / water = 1/1 (mass ratio) to prepare a 3% by mass acrylic acid aqueous mixed solvent solution. Next, a 3% by mass aqueous sodium persulfate solution was prepared.
エンドレススチールベルト上にガラス繊維入りフッ素系粘着テープ(商品名 CHEMLAM6R、サンゴバン株式会社製)を貼り付けた。その上に幅22cmの間隔で高さ1.0cmの堰を取り付け、1.0m/minで動くベルト重合機に、上記モノマー水溶液を1.4kg/min、上記ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンのアクリル酸水混合溶媒液を10g/min、上記過硫酸ナトリウム水性液を10g/minで供給した。 A glass fiber-containing fluorine-based adhesive tape (trade name CHEMLAM6R, manufactured by Saint-Gobain Co., Ltd.) was pasted on the endless steel belt. A weir with a height of 1.0 cm is attached to the belt with a spacing of 22 cm on top of it, and the above monomer aqueous solution is mixed with 1.4 kg / min of acrylic acid water of hydroxycyclohexyl phenyl ketone in a belt polymerization machine moving at 1.0 m / min. The solvent solution was supplied at 10 g / min, and the sodium persulfate aqueous solution was supplied at 10 g / min.
ブラックライト水銀ランプ(東芝MERCURYLUMP H400BL−L)で4.3分間、紫外線を照射し、その際の積算光量は820mJ/cm2であった。50L/minで窒素ガスを供給しながら重合を行った。 The ultraviolet light was irradiated for 4.3 minutes with a black light mercury lamp (Toshiba MERCURYLUMP H400BL-L), and the integrated light quantity at that time was 820 mJ / cm 2 . Polymerization was performed while supplying nitrogen gas at 50 L / min.
得られた含水ゲルの含水率は、45.0質量%で厚さは、4.5mmであった。重合時の最高到達温度は90℃であった。含水ゲルシートには200μm以上の気泡は目視では確認されなかった。ベルト重合機からの上記含水ゲルシートを、水平に設置したコロコンベヤーを経由して図3に示す切断機100に1.0m/minの速度で送り込み、切断幅が約4mm、切断長さが約4mmになるように切断を行い、主として形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている6面体状の含水ゲル(4)を得た。切断機100のスクレーパ3,4には図4に示すように縦切り刃であるスリッターロール1,2で幅方向にカットされた含水ゲルシートが通過する面にフッ素樹脂エナメル塗料(商品名420−105 ONE COAT GRAY デュポン株式会社製)にてコーティングを実施していたので、切断機100内部での詰まりなどは見られなかった。
The obtained water-containing gel had a water content of 45.0% by mass and a thickness of 4.5 mm. The maximum temperature reached during polymerization was 90 ° C. No bubbles of 200 μm or more were visually confirmed in the hydrous gel sheet. The hydrated gel sheet from the belt polymerization machine is sent to the cutting
なお、コロコンベヤーの上部より25℃の冷気を含水ゲルシートにあてることによって、切断機100へ入る直前の含水ゲルシートの表面温度は、約50℃であった。6面体形状の含水ゲルの含有量は99質量%であった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は4.4mmであり、粒径分布の対数標準偏差値は0.19であった。
In addition, the surface temperature of the water-containing gel sheet immediately before entering the cutting
含水ゲルを切断する際、噴霧装置9,10,11より噴霧ノズルを使用してそれぞれプロピレングリコール30g/minを吹きつけ、散布装置12よりギヤポンプを使用し、プロピレングリコールを30g/minの条件で導入した。使用したプロピレングリコールは吸水性樹脂固形分に対し19.05質量%であった。
When cutting the hydrous gel, propylene glycol 30 g / min is sprayed from the
含水ゲル(4)40kgを容量130リットルのバッチ式レーディゲミキサー(株式会社マツボー製)に投入し、ブレードの回転数を140min−1、サイドチョッパーの回転数を3000min−1で、10質量%硫酸アルミニウム水溶液600gを噴霧ノズルを使用してにて噴霧しながら混合を行った。上記含水ゲルは非凝集状態であった。 40 kg of hydrous gel (4) is put into a batch-type Ladige mixer (manufactured by Matsubo Co., Ltd.) having a capacity of 130 liters, the blade rotation speed is 140 min −1 , and the side chopper rotation speed is 3000 min −1 and 10 mass%. Mixing was performed while spraying 600 g of an aqueous aluminum sulfate solution using a spray nozzle. The hydrogel was in a non-aggregated state.
この含水ゲルをバッチ式の熱風乾燥機の50メッシュ(目開き300μm)の金網上に広げ、105℃、風量1m/sで30分間熱風をあてたところ含水ゲル(4)の温度は30分後に105℃になり、引き続き150℃、風量1m/sで50分間熱風をあてたところ含水ゲル(4)は、50分後に149℃になり、含水率12質量%の吸水性樹脂(6)を得た。 When this hydrogel was spread on a 50 mesh (mesh opening 300 μm) wire mesh of a batch type hot air dryer and hot air was applied for 30 minutes at 105 ° C. and an air flow of 1 m / s, the temperature of the hydrogel (4) was 30 minutes later. When hot air was applied for 50 minutes at 150 ° C. and air flow of 1 m / s, the water-containing gel (4) became 149 ° C. after 50 minutes to obtain a water-absorbing resin (6) having a water content of 12% by mass. It was.
この吸水性樹脂(6)を選別機300へ1.5kg/minで送り込み吸水性樹脂(7)を得た。なお、選別機300の第1選別部19には目開き2.8mmの網を設置し、第1選別部19の下側からドライエアーを1箇所から200L/minで吹きつけた。また、第2選別部17は2重構造とし、内側の第2選別部17には直径7mmのパンチングが備えられており、外側の第2選別部17には直径9mmのパンチングが備えられている構造であった。上記パンチング同士間のクリアランスは7mmとした。
This water absorbent resin (6) was sent to the
得られた吸水性樹脂(7)の質量平均粒子径は4.0mmであり、対数標準偏差値σζは0.18であった。また、CRCは37.0g/gであり、残存モノマー含有量は280ppmであり、ダスト量は220mg/m3であった。また、吸水性樹脂(7)において、6面体形状の吸水性樹脂の比率は、99質量%であった。 The water absorbent resin (7) obtained had a mass average particle diameter of 4.0 mm and a logarithmic standard deviation value σζ of 0.18. The CRC was 37.0 g / g, the residual monomer content was 280 ppm, and the dust amount was 220 mg / m 3 . In the water absorbent resin (7), the ratio of the hexahedral water absorbent resin was 99% by mass.
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き8.0mm、6.70mm、5.60mm、4.75mm、4.0mm、3.35mm、2.8mm、2.0mmのふるいを使用した。 In addition, the measurement of the mass average particle diameter and logarithmic standard deviation value of the water-containing gel-like polymer and the water-absorbent resin was performed with a mesh size of 8.0 mm, 6.70 mm, 5.60 mm, 4.75 mm, 4.0 mm, 3 mm .35 mm, 2.8 mm, and 2.0 mm sieves were used.
〔実施例9〕
実施例8で乾燥をバンド乾燥機で実施する以外は同じ方法で行った。等間隔に5つに分割した部屋を120分間隔で、含水ゲル(4)を通過させながら1室〜3室は105℃、4〜5室は150℃、各部屋とも1.0m/sの風速で乾燥し、吸水性樹脂(8)を得た。
Example 9
In Example 8, it dried by the same method except implementing with a band dryer. The rooms divided into five at equal intervals were passed through the hydrogel (4) at intervals of 120 minutes, the first to third rooms were 105 ° C, the fourth to fifth rooms were 150 ° C, and each room was 1.0 m / s. It dried with the wind speed and obtained the water absorbing resin (8).
3室を通過した時点での含水ゲル(4)の温度は105℃であり、5室を通過した時点での含水ゲル(4)の温度は148℃であった。なお、含水ゲル(4)の高さは4cmにて乾燥を行った。 The temperature of the hydrogel (4) when it passed through the three chambers was 105 ° C., and the temperature of the hydrogel (4) when it passed through the five chambers was 148 ° C. The hydrated gel (4) was dried at a height of 4 cm.
選別機300で処理した後に得られた吸水性樹脂(9)の含水率は、13質量%、質量平均粒子径は4.0mmであり、対数標準偏差値σζは0.19であった。また、CRCは38.0g/gであり、残存モノマー含有量は290ppmであり、ダスト量は250mg/m3であり、吸水性樹脂(9)において、6面体形状の吸水性樹脂の比率は、98質量%であった。また、吸水性樹脂(9)の内部には目視では泡は確認されなかった。
The water absorbent resin (9) obtained after the treatment with the
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き8.0mm、6.70mm、5.60mm、4.75mm、4.0mm、3.35mm、2.8mm、2.0mmのふるいを使用した。 In addition, the measurement of the mass average particle diameter and logarithmic standard deviation value of the water-containing gel-like polymer and the water-absorbent resin was performed with a mesh size of 8.0 mm, 6.70 mm, 5.60 mm, 4.75 mm, 4.0 mm, 3 mm .35 mm, 2.8 mm, and 2.0 mm sieves were used.
〔実施例10〕
実施例8で乾燥を回転型通気乾燥機(商品名 ロートスルーSRTA−2 大川原製作所株式会社製)で実施する以外は同じ方法で行った。
Example 10
The drying was performed in the same manner as in Example 8, except that the drying was performed with a rotary aeration dryer (trade name: Roth Through SRTA-2 manufactured by Okawara Seisakusho Co., Ltd.).
含水ゲル(4)をSRTA−2へ16kg投入し、8rpmで回転させながら、熱風温度190℃、風速1.0m/sで乾燥を行った。なおドラムのパンチングは直径1.0mmであった。含水ゲル(4)は、乾燥機へ投入後40分間で110℃となり、さらに80分後には149℃となった。80分後に乾燥を終了し、吸水性樹脂(10)を得た。 16 kg of the hydrogel (4) was put into SRTA-2 and dried at a hot air temperature of 190 ° C. and a wind speed of 1.0 m / s while rotating at 8 rpm. The drum punching had a diameter of 1.0 mm. The hydrogel (4) reached 110 ° C. for 40 minutes after being put into the dryer, and further reached 149 ° C. after 80 minutes. After 80 minutes, drying was completed to obtain a water absorbent resin (10).
選別機300で処理した後に、得られた吸水性樹脂(11)の含水率は、13.8質量%、質量平均粒子径は3.9mmであり、対数標準偏差値σζは0.17であった。またCRCは42.1g/gであり、残存モノマー含有量は270ppm、ダスト量は190mg/m3であった。また、吸水性樹脂(11)において、6面体形状の吸水性樹脂の比率は、98質量%であった。
After the treatment with the
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き8.0mm、6.70mm、5.60mm、4.75mm、4.0mm、3.35mm、2.8mm、2.0mmのふるいを使用した。 In addition, the measurement of the mass average particle diameter and logarithmic standard deviation value of the water-containing gel-like polymer and the water-absorbent resin was performed with a mesh size of 8.0 mm, 6.70 mm, 5.60 mm, 4.75 mm, 4.0 mm, 3 mm .35 mm, 2.8 mm, and 2.0 mm sieves were used.
〔実施例11〕
吸水性樹脂(7)に金属片を5個添加し、吸水性樹脂(12)を作成した。吸水性樹脂(12)を、1.5kg/minにて、除鉄機に送り込んだ後、再度目視で精査すると、金属片は完全に取り除かれていた。
Example 11
Five metal pieces were added to the water absorbent resin (7) to prepare the water absorbent resin (12). When the water-absorbing resin (12) was fed to the iron remover at 1.5 kg / min and then examined again visually, the metal piece was completely removed.
なお除鉄機は、長さ10cmの10000ガウスの永久磁石3本を2cmの間隔を開けて平行に設置したものを3段通過させた。
The iron removal machine passed three 10000 gauss
〔実施例12〕
実施例8のブラックライト水銀ランプ(東芝MERCURYLUMP H400BL−L)の1灯目をメタルハライドランプ(発光長125mm)を取り付けたウシオ電機製のUV−152/1MNSC3−AA06に置き換え、1.0kWでシャッターを開放して使用した。このときの積算光量は1300mJ/cm2であった。1.5m/minで動くベルト重合機に実施例8で調製したモノマー水性液を2.1kg/min、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンアクリル酸水混合溶媒液を10g/min、過硫酸ナトリウム水性液を15g/minで供給した。
Example 12
The first light of the black light mercury lamp (Toshiba MERCURYLUMP H400BL-L) in Example 8 was replaced with UV-152 / 1MNSC3-AA06 manufactured by USHIO INC., To which a metal halide lamp (emission length 125 mm) was attached, and the shutter was replaced at 1.0 kW. Used open. The integrated light quantity at this time was 1300 mJ / cm 2 . The monomer aqueous solution prepared in Example 8 was 2.1 kg / min, the hydroxycyclohexyl phenyl ketone aqueous acrylic acid mixed solvent solution was 10 g / min, and the sodium persulfate aqueous solution was 15 g / min. supplied in min.
得られた含水ゲルの含水率は、45.1質量%で厚さは4.5mmであった。重合時の最高到達温度は、94℃であった。含水ゲルシートには200μm以上の気泡は目視では確認されなかった。ベルト重合機より出てきた上記含水ゲルを、水平に設定した冷却ベルトを経由して図3に示す切断機100に1.5m/minの速度で含水ゲルシートを送り込んだ。切断機100を用い、切断幅が約4mm、切断長さが約4mmになるように切断を行い、主として形状が角状であり、表面が平滑な面からなっている6面体状の含水ゲル(7)を得た。
The obtained water-containing gel had a water content of 45.1% by mass and a thickness of 4.5 mm. The maximum temperature reached during polymerization was 94 ° C. No bubbles of 200 μm or more were visually confirmed in the hydrous gel sheet. The hydrated gel sheet fed from the belt polymerization machine was fed into the cutting
切断機100のスクレーパ3,4には、図4に示すように縦切り刃1,2で横方向にカットされた含水ゲルシートが通過する面に、フッ素樹脂エナメル塗料(商品名 420−105 ONE COAT GRAY デュポン株式会社製)にてコーティングを実施していたので、切断機内部での詰まりなどは見られなかった。
As shown in FIG. 4, the
なお、冷却ベルトは下部より、13℃の冷水をあてることにより、切断機100へ入る直前の含水ゲルシートの表面温度は約40℃であった。また、6面体形状の含水ゲル含有量は、99質量%であり、含水ゲルシートの質量平均粒子径は4.3mmであり、粒径分布の対数標準偏差値は0.19であった。
The surface temperature of the hydrated gel sheet immediately before entering the cutting
含水ゲル切断の際、噴霧装置9’,10’,11より噴霧ノズルからそれぞれプロピレングリコール65g/min条件で、プロピレングリコールを含水ゲルに吹き付け、さらに散布装置12よりギヤポンプを使用し、プロピレングリコールを65g/minの条件で散布した。使用したプロピレングリコールは、吸水性樹脂固形分に対し27.45質量%であった。
At the time of cutting the hydrogel, propylene glycol was sprayed from the
含水ゲル(7)60kgを容量130リットルのバッチ方式のレーディゲミキサー(株式会社マツボー製)に投入し、ブレードの回転数を140min−1、サイドチョッパーの回転数を3000min−1で、10質量%硫酸アルミニウム水溶液900gを噴霧しながら、混合を行った。含水ゲルは非凝集状態であった。 60 kg of hydrous gel (7) is put into a batch-type Ladige mixer (manufactured by Matsubo Co., Ltd.) having a capacity of 130 liters, the blade rotation speed is 140 min-1, the side chopper rotation speed is 3000 min-1, and 10 masses. Mixing was performed while spraying 900 g of a 100% aqueous solution of aluminum sulfate. The hydrogel was in a non-aggregated state.
この含水ゲルを高さ4cmで、等間隔に5つに分割した部屋を120分間で通過させながら、1室〜3室は105℃、4〜5室は150℃、1,3室はアップブロー、2,4,5室はダウンブローで各部屋とも1.0m/sの風速にて乾燥を行った。3室通過時点での含水ゲル(7)の温度は105℃であり、5室から出てきた時点での吸水性樹脂の温度は148℃であった。その後、実施例(8)に記載されたものと同様の選別方法に吸水性樹脂(13)を得た。
While this hydrogel was passed through a room that was 4cm high and divided into five equally spaced parts over 120 minutes,
得られた吸水性樹脂(13)の含水率は、12.5質量%、質量平均粒子径は4.4mmであり、対数標準偏差値σζは0.19であり、CRCは51.0g/gであり、残存モノマー含有量は260ppm、ダスト量は250g/m3であった。また、吸水性樹脂(13)において、6面体形状の吸水性樹脂の比率は、99質量%であった。 The water-absorbing resin (13) thus obtained has a water content of 12.5% by mass, a mass average particle size of 4.4 mm, a logarithmic standard deviation value σζ of 0.19, and a CRC of 51.0 g / g. The residual monomer content was 260 ppm and the dust amount was 250 g / m 3 . In the water absorbent resin (13), the ratio of the hexahedral water absorbent resin was 99% by mass.
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き8.0mm、6.70mm、5.60mm、4.75mm、4.0mm、3.35mm、2.8mm、2.0mmのふるいを使用した。 In addition, the measurement of the mass average particle diameter and logarithmic standard deviation value of the water-containing gel-like polymer and the water-absorbent resin was performed with a mesh size of 8.0 mm, 6.70 mm, 5.60 mm, 4.75 mm, 4.0 mm, 3 mm .35 mm, 2.8 mm, and 2.0 mm sieves were used.
〔実施例13〕
アクリル酸15.9kgおよび37質量%アクリル酸ナトリウム水溶液173.4kgの単量体、ポリエチレングリコールジアクリレート(n=9)104.6g、およびイオン交換水7.9kgを十分混合しモノマー水性液を作成した。この水性液を20℃に調温した後、1.75kg/minで供給ライン内を送液する際に連続的に窒素ガスを200ml/minで吹き込み、その後、図1に示す脱泡機400と同様の構成を有する脱泡機(商品名 クイックトロン01型 新日本石油株式会社製を使用し、脱泡を行った。クイックトロンのアウトレット孔から1.4kg/minの脱気されたモノマー水性液が排出され、これに15質量%ポリエチレングリコール(商品名 ポリエチレングリコール6000 日本油脂株式会社製)水溶液18.9g/min、実施例8記載のヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン水性液を10g/min、実施例8記載の過硫酸ナトリウム水性液を10g/minで供給した。
Example 13
A monomer aqueous solution was prepared by sufficiently mixing 15.9 kg of acrylic acid and 173.4 kg of 37 mass% aqueous sodium acrylate monomer, 104.6 g of polyethylene glycol diacrylate (n = 9), and 7.9 kg of ion-exchanged water. did. After adjusting the temperature of this aqueous liquid to 20 ° C., nitrogen gas was continuously blown at 200 ml / min when liquid was fed through the supply line at 1.75 kg / min, and then the
モノマー水性液の溶存酸素は5ppmであり、上記モノマー水性液には気泡が見られなかった。一方、気泡排出孔より0.35kg/minで気泡を含むモノマー水性液が排出されたが、これは再び脱気前のモノマー調製層へ投入した。 The dissolved oxygen in the monomer aqueous liquid was 5 ppm, and no bubbles were observed in the monomer aqueous liquid. On the other hand, the monomer aqueous liquid containing bubbles was discharged from the bubble discharge hole at 0.35 kg / min. This was again charged into the monomer preparation layer before degassing.
このモノマー水性液について、重合以降の工程は実施例8と同様に行った。これにより、得られた含水ゲルの含水率は45.3質量%であり、厚さは4.5mmであり、粒径分布の対数標準偏差値は、0.19であった。 About this monomer aqueous solution, the process after superposition | polymerization was performed like Example 8. FIG. Thereby, the water content of the obtained water-containing gel was 45.3 mass%, the thickness was 4.5 mm, and the logarithmic standard deviation value of the particle size distribution was 0.19.
さらに、上記含水ゲルを選別機300にて処理した後に得られた吸水性樹脂(14)の質量平均粒子径は4.0mmであり、対数標準偏差値σζは0.19であり、CRCは42.4g/gであり、残存モノマー含有量は280ppmであり、ダスト量は220mg/m3であった。
Furthermore, the water-absorbent resin (14) obtained after treating the hydrated gel with the
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き8.0mm、6.70mm、5.60mm、4.75mm、4.0mm、3.35mm、2.8mm、2.0mmのふるいを使用した。 In addition, the measurement of the mass average particle diameter and logarithmic standard deviation value of the water-containing gel-like polymer and the water-absorbent resin was performed with a mesh size of 8.0 mm, 6.70 mm, 5.60 mm, 4.75 mm, 4.0 mm, 3 mm .35 mm, 2.8 mm, and 2.0 mm sieves were used.
〔実施例14〕
実施例8で調製した20℃に調温したモノマー水性液の溶存酸素を除去する方法として、図2に示す脱気膜モジュール500と同様の構成を有する脱気モジュール(商品名 MHF0504MBFT 三菱レイヨンエンジニアリング株式会社製)を使用する以外は同じ方法で行った。なお、真空ポンプにより真空度7kPaで脱気を行ったところ、溶存酸素は1ppmであり、上記モノマー水性液には気泡が見られなかった。このモノマー水性液につい、重合以降の工程は実施例8と同様に行った。
Example 14
As a method for removing dissolved oxygen in the monomer aqueous solution adjusted to 20 ° C. prepared in Example 8, a deaeration module having the same configuration as the
得られた含水ゲルの含水率は、45.0質量%で厚さは4.5mmであった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は4.5mmであり、粒径分布の対数標準偏差値0.19であった。 The obtained water-containing gel had a water content of 45.0% by mass and a thickness of 4.5 mm. Moreover, the mass average particle diameter of the hydrogel was 4.5 mm, and the logarithmic standard deviation value of the particle size distribution was 0.19.
選別機300で処理した後に、得られた吸水性樹脂(15)の質量平均粒子径は3.9mmであり、対数標準偏差値σζは、0.19であった。また、CRCは42.0g/gであり、残存モノマー含有量は275ppmであり、ダスト量は、260mg/m3であった。
After the treatment with the
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き8.0mm、6.70mm、5.60mm、4.75mm、4.0mm、3.35mm、2.8mm、2.0mmのふるいを使用した。 In addition, the measurement of the mass average particle diameter and logarithmic standard deviation value of the water-containing gel-like polymer and the water-absorbent resin was performed with a mesh size of 8.0 mm, 6.70 mm, 5.60 mm, 4.75 mm, 4.0 mm, 3 mm .35 mm, 2.8 mm, and 2.0 mm sieves were used.
〔実施例15〕
実施例8において、乾燥を150℃、風量1m/sで60分間熱風をあてる以外は、同様に行った。乾燥開始後10分で含水ゲル(4)の温度は120℃、乾燥開始後20分後は150℃であった。
Example 15
In Example 8, the drying was performed in the same manner except that drying was performed at 150 ° C. and an air volume of 1 m / s for 60 minutes. The temperature of the hydrogel (4) was 120 ° C. 10 minutes after the start of drying, and 150 ° C. 20 minutes after the start of drying.
選別機300で処理した後に得られた吸水性樹脂(16)には、突沸したような泡が多数見られた。吸水性樹脂(16)の質量平均粒子径は4.0mmであり、対数標準偏差値σζは0.18であり、残存モノマー含有量は280ppmであり、ダスト量は2520mg/m3であった。
In the water-absorbent resin (16) obtained after the treatment with the
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き8.0mm、6.70mm、5.60mm、4.75mm、4.0mm、3.35mm、2.8mm、2.0mmのふるいを使用した。 In addition, the measurement of the mass average particle diameter and logarithmic standard deviation value of the water-containing gel-like polymer and the water-absorbent resin was performed with a mesh size of 8.0 mm, 6.70 mm, 5.60 mm, 4.75 mm, 4.0 mm, 3 mm .35 mm, 2.8 mm, and 2.0 mm sieves were used.
〔実施例16〕
実施例8において、含水ゲル切断の際、噴霧装置9,10,11より2流体ノズル(BIMV11002、いけうち株式会社製)からそれぞれプロピレングリコール60g/min、空気圧0.1MPaの条件で、プロピレングリコールを吹き付け、散布装置12よりギヤポンプを使用し、プロピレングリコールを60g/minの条件で導入する他は同様に実施した。なお、使用したプロピレングリコールは吸水性樹脂固形分に対し38.10wt%であった。
Example 16
In Example 8, when water-containing gel was cut, propylene glycol was sprayed from the two-fluid nozzle (BIMV11002, manufactured by Ikeuchi Co., Ltd.) from the
選別機300で処理した後に得られた吸水性樹脂(17)の質量平均粒子径は4.1mmであり、残存モノマー含有量は、225ppmであり、ダスト量は3020mg/m3であった。
The mass average particle diameter of the water absorbent resin (17) obtained after the treatment with the
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き8.0mm、6.70mm、5.60mm、4.75mm、4.0mm、3.35mm、2.8mm、2.0mmのふるいを使用した。 In addition, the measurement of the mass average particle diameter and logarithmic standard deviation value of the water-containing gel-like polymer and the water-absorbent resin was performed with a mesh size of 8.0 mm, 6.70 mm, 5.60 mm, 4.75 mm, 4.0 mm, 3 mm .35 mm, 2.8 mm, and 2.0 mm sieves were used.
〔実施例17〕
実施例13において20℃に調温したモノマー水性液を2流体ノズルの液入り口から1.4kg/minで供給し、ガス入り口側から窒素ガスを200ml/minで吹き込み、脱泡機(商品名 クイックトロン01型 新日本石油化学株式会社製)を使用しなかった。このモノマー水性液について、重合工程以降の工程は、実施例13と同様に行った。
Example 17
In Example 13, the monomer aqueous liquid adjusted to 20 ° C. was supplied at 1.4 kg / min from the liquid inlet of the two-fluid nozzle, and nitrogen gas was blown from the gas inlet side at 200 ml / min. TRON 01 type (Nippon Petrochemical Co., Ltd.) was not used. About this monomer aqueous liquid, the process after a superposition | polymerization process was performed similarly to Example 13. FIG.
得られた含水ゲルの含水率は、45.3質量%で厚さは4.5mmであった。この含水ゲルには気泡が多数混入していることが確認された。また、切断後の6面体形状の含水ゲル含有量は90質量%であり、含水ゲルの質量平均粒子径は4.6mmであり、粒径分布の対数標準偏差値は0.24であった。 The obtained water-containing gel had a water content of 45.3 mass% and a thickness of 4.5 mm. It was confirmed that many bubbles were mixed in this hydrogel. In addition, the content of the hexahedral hydrogel after cutting was 90% by mass, the mass average particle size of the hydrogel was 4.6 mm, and the logarithmic standard deviation value of the particle size distribution was 0.24.
選別機300で処理した後に得られた吸水性樹脂(18)の質量平均粒子径は4.2mmであり、対数標準偏差値σζは0.23であり、CRCは42.4g/gであり、残存モノマー含有量は230ppmであり、ダスト量は200mg/m3であった。また、吸水性樹脂(18)の内部には、目視にて多数の泡が確認された。
The water-absorbent resin (18) obtained after the treatment with the
なお、含水ゲル状重合体、および吸水性樹脂の質量平均粒子径、および対数標準偏差値の測定は、目開き8.0mm、6.70mm、5.60mm、4.75mm、4.0mm、3.35mm、2.8mm、2.0mmのふるいを使用した。 In addition, the measurement of the mass average particle diameter and logarithmic standard deviation value of the water-containing gel-like polymer and the water-absorbent resin was performed with a mesh size of 8.0 mm, 6.70 mm, 5.60 mm, 4.75 mm, 4.0 mm, 3 mm .35 mm, 2.8 mm, and 2.0 mm sieves were used.
〔比較例1〕
実施例1と同様にして含水ゲルシートを作成し、含水ゲルシートをハサミカットによりにより一辺が1mm角に切断し、6面体の含水ゲル(5)を調製した。含水ゲル(5)は再凝集を起こしていた。6面体形状の含水ゲル含有量は100質量%であった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は1.0mmであり、粒径分布の対数標準偏差値は0.20であった。
[Comparative Example 1]
A water-containing gel sheet was prepared in the same manner as in Example 1, and the water-containing gel sheet was cut into 1 mm squares by scissors cutting to prepare a hexahedral water-containing gel (5). The hydrous gel (5) had reagglomerated. The content of the hexahedral hydrated gel was 100% by mass. Moreover, the mass average particle diameter of the hydrogel was 1.0 mm, and the logarithmic standard deviation value of the particle size distribution was 0.20.
この含水ゲルを50メッシュ(目開き300μm)の金網上に広げ、130℃で30分間乾燥したところ、ゲルの融着がおこり一つの塊となっていた。得られた吸水性樹脂の含水率は16.5質量%であり、CRCは41.0g/gであった。また残存モノマー含有量は450ppmであった。耐光性試験においてゲルの黄変が見られた。 When this hydrous gel was spread on a 50 mesh (mesh opening 300 μm) wire mesh and dried at 130 ° C. for 30 minutes, the gel was fused to form one lump. The water content of the obtained water-absorbent resin was 16.5% by mass, and the CRC was 41.0 g / g. The residual monomer content was 450 ppm. In the light resistance test, yellowing of the gel was observed.
〔比較例2〕
実施例1の組成からポリエチレングリコールを除去した組成で含水ゲルシートを作製し、含水ゲルシートをハサミカットにより一辺が4mm角に切断し、6面体の含水ゲル(6)を調製した。6面体形状の含水ゲル含有量は100質量%であった。また、含水ゲルの質量平均粒子径は4.0mmであり、粒径分布の対数標準偏差値は0.20であった。含水ゲル(6)は再凝集を起こしていた。
[Comparative Example 2]
A water-containing gel sheet was prepared with a composition obtained by removing polyethylene glycol from the composition of Example 1, and the water-containing gel sheet was cut into 4 mm squares with scissors to prepare a hexahedral water-containing gel (6). The content of the hexahedral hydrated gel was 100% by mass. Further, the mass average particle size of the hydrogel was 4.0 mm, and the logarithmic standard deviation value of the particle size distribution was 0.20. The hydrous gel (6) was re-aggregated.
この含水ゲルを50メッシュ(目開き300μm)の金網上に広げ、130℃で30分間乾燥したところ、ゲルの融着が起こり一つの塊となっていた。得られた吸水性樹脂の含水率は24.0質量%であり、CRCは41.0g/gであった。また残存モノマー含有量は550ppmであった。 When this hydrogel was spread on a 50 mesh (mesh opening 300 μm) wire mesh and dried at 130 ° C. for 30 minutes, gel fusion occurred and formed one lump. The water content of the obtained water-absorbent resin was 24.0% by mass, and the CRC was 41.0 g / g. The residual monomer content was 550 ppm.
上記の実施態様または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する特許請求事項との範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。 The above embodiments or examples are merely to clarify the technical contents of the present invention, and should not be construed in a narrow sense by limiting only to such specific examples. Various modifications can be made within the scope of the claims described below.
以上のように、本発明に係る吸水性樹脂の製造方法は、多面体形状を有する含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部を、付着性防止剤で被覆し、これを乾燥するものであるため、非凝集状態であり円滑に乾燥された吸水性樹脂を得ることができる。 As described above, the method for producing a water-absorbent resin according to the present invention is such that at least a part of the surface of a hydrogel polymer having a polyhedral shape is coated with an adhesion inhibitor and dried. A water-absorbing resin that is in a non-aggregated state and is smoothly dried can be obtained.
したがって、本発明は物性の低下が少ない吸水性樹脂の製造方法として好適に利用することができ、上記吸水性樹脂は、植物育成用保水剤やディスプレイ用の人工氷などの用途に利用することができる。 Therefore, the present invention can be suitably used as a method for producing a water-absorbing resin with little deterioration in physical properties, and the water-absorbing resin can be used for applications such as water-retaining agents for plant growth and artificial ice for displays. it can.
1、2 縦切り刃
3、3’、4、4’ スクレーパ
8 固定刃
9 噴霧および/または散布装置(噴霧および/または散布手段)
9’ 噴霧および/または散布装置(噴霧および/または散布手段)
10 噴霧および/または散布装置(噴霧および/または散布手段)
10’ 噴霧および/または散布装置(噴霧および/または散布手段)
11 噴霧および/または散布装置(噴霧および/または散布手段)
12 噴霧および/または散布装置(噴霧および/または散布手段)
14 ケーシング
17 第2選別部
17’ 第2選別部
18 パンチング(開口部)
18’ パンチング(開口部)
19 第1選別部
20 気体噴射ノズル(気体噴射霧機構)
24 吸水性樹脂
100 切断機
200 横切り回転刃
300 選別機
1, 2,
9 'Spraying and / or spraying device (spraying and / or spraying means)
10 Spraying and / or spraying device (spraying and / or spraying means)
10 'spraying and / or spraying device (spraying and / or spraying means)
11 Spraying and / or spraying device (spraying and / or spraying means)
12 Spraying and / or spraying device (spraying and / or spraying means)
14
18 'punching (opening)
19
24 Water-absorbing
Claims (14)
(2)上記含水ゲル状重合体を、質量平均粒子径が3mm以上10mm以下である4面体以上12面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して50質量%以上100質量%以下となるように切断する切断工程、または、上記含水ゲル状重合体を、含水率が5質量%以上60質量%以下になるように乾燥した後に、質量平均粒子径が2mm以上10mm以下である4面体以上12面体以下の形状の粒子が当該含水ゲル状重合体の質量に対して50質量%以上100質量%以下となるように切断する切断工程と、
(3)上記含水ゲル状重合体を切断する前、切断と同時、および/または切断した後に、多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも1種類を含む付着性防止剤で含水ゲル状重合体の表面の少なくとも一部を被覆する被覆工程と、
(4)上記被覆した含水ゲル状重合体を80℃以上150℃以下で乾燥する工程と、
を含み、
上記切断工程、被覆工程および乾燥工程を経て得られた吸水性樹脂の含水率を5質量%以上30質量%以下、質量平均粒子径を2mm以上10mm以下、粒径分布の対数標準偏差値を0以上0.25以下とし、残存モノマーの含有量を0質量ppm以上300質量ppm以下とする、ことを特徴とする吸水性樹脂の製造方法。 (1) An ethylenically unsaturated monomer containing acrylic acid and / or acrylate in an amount of 30 mol% or more and 100 mol% or less (excluding a crosslinking agent) is statically polymerized in the form of a sheet, and the water content is 40 mass%. A polymerization step for obtaining a hydrogel polymer having a sheet thickness of 3 mm or more and 10 mm or less, which is 70% by mass or less,
(2) The above-mentioned hydrogel polymer has a mass average particle diameter of 3 mm or more and 10 mm or less, and particles having a shape of tetrahedron or more and dodecahedron or less are 50% by mass or more and 100% by mass with respect to the mass of the hydrogel polymer. The cutting step of cutting to be not more than%, or after drying the hydrated gel polymer so that the moisture content is not less than 5% by mass and not more than 60% by mass, the mass average particle diameter is not less than 2 mm and not more than 10 mm. A cutting step of cutting so that particles having a shape of a tetrahedron or more and a dodecahedron or less are 50% by mass or more and 100% by mass or less with respect to the mass of the hydrogel polymer,
(3) Adhesion containing at least one of the compounds classified as polyvalent metal salts, polyhydric alcohols or surfactants before, simultaneously with and / or after cutting the hydrogel polymer. A coating step of coating at least a part of the surface of the water-containing gel-like polymer with an anti-oxidant;
(4) drying the coated hydrogel polymer at 80 ° C. or higher and 150 ° C. or lower;
Including
The water content of the water-absorbent resin obtained through the cutting step, the coating step and the drying step is 5% by mass to 30% by mass, the mass average particle size is 2 mm to 10 mm, and the logarithmic standard deviation value of the particle size distribution is 0. A method for producing a water-absorbent resin, characterized in that the content of the residual monomer is 0 mass ppm or more and 300 mass ppm or less.
質量平均粒子径が2mm以上10mm以下の吸水性樹脂を得ることを特徴とする請求項2に記載の吸水性樹脂の製造方法。 The sorting step is a step of removing small variants and large variants,
The method for producing a water absorbent resin according to claim 2, wherein a water absorbent resin having a mass average particle diameter of 2 mm or more and 10 mm or less is obtained.
上記切断機に備えられた、縦切り刃、スクレーパ、横切り回転刃、ケーシングのうち少なくとも1箇所が、非粘着性塗料、潤滑性塗料、金属系材料のうち少なくとも1種類によって覆われていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の吸水性樹脂の製造方法。 The cutting step is a method for producing a water absorbent resin using a cutting machine,
That at least one of the vertical cutting blade, scraper, transverse rotary blade, and casing provided in the cutting machine is covered with at least one of a non-adhesive paint, a lubricating paint, and a metal-based material. The method for producing a water-absorbent resin according to any one of claims 1 to 3.
当該吸水性樹脂の表面の少なくとも一部が多価金属塩、多価アルコールまたは界面活性剤に分類される化合物のうち少なくとも1種類を含む付着性防止剤で被覆されており、
質量平均粒子径が2mm以上10mm以下であり、かつ、粒径分布の対数標準偏差値が0以上0.25以下であり、
残存モノマーの含有量が0質量ppm以上300ppm以下であり、含水率が5質量%以上30質量%以下であることを特徴とする吸水性樹脂。 An ethylenically unsaturated monomer containing acrylic acid and / or acrylate in an amount of 30 mol% to 100 mol% is allowed to stand and polymerize in a sheet thickness of 3 mm to 10 mm, and has a shape of a tetrahedron to a dodecahedron. A water-absorbent resin obtained by drying a hydrogel polymer cut so that particles are 50% by mass to 100% by mass with respect to the mass of the hydrogel polymer at 80 ° C or higher and 150 ° C or lower. There,
At least a part of the surface of the water-absorbent resin is coated with an adhesion preventive agent containing at least one of a compound classified as a polyvalent metal salt, a polyhydric alcohol or a surfactant,
The mass average particle diameter is 2 mm or more and 10 mm or less, and the logarithmic standard deviation value of the particle size distribution is 0 or more and 0.25 or less,
A water-absorbent resin, wherein the residual monomer content is from 0 to 300 ppm by weight, and the water content is from 5 to 30% by weight.
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