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WO2025164341A1 - 吸水性樹脂粒子の製造方法、及び吸水性樹脂粒子 - Google Patents

吸水性樹脂粒子の製造方法、及び吸水性樹脂粒子

Info

Publication number
WO2025164341A1
WO2025164341A1 PCT/JP2025/001231 JP2025001231W WO2025164341A1 WO 2025164341 A1 WO2025164341 A1 WO 2025164341A1 JP 2025001231 W JP2025001231 W JP 2025001231W WO 2025164341 A1 WO2025164341 A1 WO 2025164341A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
water
absorbent resin
resin particles
mass
ethylenically unsaturated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/JP2025/001231
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
秀之 西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd filed Critical Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Publication of WO2025164341A1 publication Critical patent/WO2025164341A1/ja
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/12Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/16Aqueous medium
    • C08F2/18Suspension polymerisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/04Acids, Metal salts or ammonium salts thereof
    • C08F20/06Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing water-absorbent resin particles, water-absorbent resin particles, absorbents, and absorbent articles. More specifically, the present invention relates to a method for producing water-absorbent resin particles that constitute absorbents suitable for use in hygienic materials such as disposable diapers, sanitary napkins, and incontinence pads, and to water-absorbent resin particles.
  • water-absorbent resin particles have been widely used in hygiene materials such as disposable diapers, sanitary napkins, and incontinence pads.
  • cross-linked polymers of water-soluble ethylenically unsaturated monomers more specifically cross-linked polymers of partially neutralized polyacrylic acid
  • have excellent water absorption capabilities and because the raw material, acrylic acid, is easily available industrially, they can be produced at low cost with consistent quality, and are less susceptible to spoilage and deterioration.
  • Absorbent articles such as disposable diapers, sanitary napkins, and incontinence pads are primarily composed of an absorbent core located in the center that absorbs and retains bodily fluids such as urine and menstrual blood excreted from the body, a liquid-permeable surface sheet (top sheet) located on the side that comes into contact with the body, and a liquid-impermeable back sheet (back sheet) located on the opposite side that comes into contact with the body.
  • the absorbent core is typically composed of hydrophilic fibers such as pulp and water-absorbent resin particles.
  • Water-absorbent resin particles can be produced, for example, by reverse-phase suspension polymerization of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer in a hydrocarbon dispersion medium to obtain polymer particles.
  • the main object of the present invention is to provide a method for producing water-absorbent resin particles, which includes a step of obtaining polymer particles by reverse-phase suspension polymerization of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer in a hydrocarbon dispersion medium, and which produces water-absorbent resin particles with reduced cracking due to impact.
  • a further object of the present invention is to provide water-absorbent resin particles with reduced cracking due to impact.
  • the present inventors conducted extensive research to solve the above-mentioned problems. As a result, they discovered that in a method for producing water-absorbent resin particles, which includes a step of obtaining polymer particles by reverse-phase suspension polymerization of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer in a hydrocarbon dispersion medium, the method further includes a step of performing the reverse-phase suspension polymerization in two or more stages and aggregating the polymer particles in the presence of a dispersion stabilizer, and that by using at least a (poly)glycerin fatty acid ester and a sugar-based nonionic surfactant as the dispersion stabilizer, water-absorbent resin particles with reduced cracking due to impact can be obtained.
  • the present invention was completed based on this finding and through further extensive research.
  • Item 1 A method for producing water-absorbent resin particles, comprising a step of obtaining polymer particles by reverse-phase suspension polymerization of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer in a hydrocarbon dispersion medium, The reverse phase suspension polymerization is carried out in two or more stages, a step of aggregating the polymer particles in the presence of a dispersion stabilizer, A method for producing water-absorbent resin particles, wherein at least a (poly)glycerin fatty acid ester and a sugar-based nonionic surfactant are used as the dispersion stabilizer.
  • Item 2 A method for producing water-absorbent resin particles, comprising a step of obtaining polymer particles by reverse-phase suspension polymerization of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer in a hydrocarbon dispersion medium, The reverse phase suspension polymerization is carried out in two or more stages, a step of aggregating the polymer particles in the presence of a
  • the method for producing water absorbent resin particles according to Item 1 wherein the amount of the sugar-based nonionic surfactant used is in the range of 0.05 parts by mass or more and 1.00 parts by mass or less relative to 100 parts by mass of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer used in the first-stage polymerization.
  • Item 3 The method for producing water-absorbent resin particles according to Item 1 or 2, wherein an amount of the (poly)glycerin fatty acid ester used is in a range of 0.2 parts by mass or more and 4.0 parts by mass or less relative to 100 parts by mass of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer used in the first-stage polymerization.
  • Water-absorbent resin particles containing polymer particles having a water-soluble ethylenically unsaturated monomer as a monomer unit, containing a (poly)glycerin fatty acid ester and a sugar-based nonionic surfactant near the surface, Water-absorbent resin particles, the rate of change in median particle diameter before and after a collision test being measured by the following method being 10% or less. (crash test) The median particle diameter of 100 g of water-absorbent resin particles (before collision) is measured using a low-tap type sieve shaker. All of the water-absorbent resin particles whose median particle diameter has been measured are collected. The collected water-absorbent resin particles are loaded into a collision test measuring device.
  • a method for producing water-absorbent resin particles which includes a step of obtaining polymer particles by reverse-phase suspension polymerization of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer in a hydrocarbon dispersion medium, and which produces water-absorbent resin particles with reduced cracking due to impact. Furthermore, according to the present invention, it is also possible to provide water-absorbent resin particles with reduced cracking due to impact.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a general configuration of an apparatus for performing a collision test.
  • the vicinity of the surface of a water-absorbent resin particle refers to the outermost surface of the water-absorbent resin particle and the region extending from the outermost surface toward the center of the particle to a depth of approximately 30 ⁇ m.
  • the method for producing water-absorbent resin particles of the present invention is a method for producing water-absorbent resin particles, which comprises a step of obtaining polymer particles by reverse-phase suspension polymerization of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer in a hydrocarbon dispersion medium (polymerization step).
  • reverse-phase suspension polymerization is carried out in two or more stages.
  • the production method of the present invention also includes a step of aggregating polymer particles in the presence of a dispersion stabilizer.
  • the production method of the present invention uses at least a (poly)glycerin fatty acid ester and a sugar-based nonionic surfactant as the dispersion stabilizer.
  • the method for producing water-absorbent resin particles of the present invention can suitably produce water-absorbent resin particles that are less likely to crack due to impact.
  • the method for producing water-absorbent resin particles of the present invention is described in detail below.
  • the polymerization step is a step of polymerizing a water-soluble ethylenically unsaturated monomer by reversed-phase suspension polymerization to obtain polymer particles.
  • reversed-phase suspension polymerization the water-soluble ethylenically unsaturated monomer is polymerized by heating under stirring in a hydrocarbon dispersion medium.
  • an internal crosslinking agent may be added to the water-soluble ethylenically unsaturated monomer as needed to form crosslinked polymer particles having an internal crosslinked structure.
  • An example of the polymerization step is described below.
  • water-soluble ethylenically unsaturated monomers examples include (meth)acrylic acid (herein, "acrylic” and “methacrylic” are collectively referred to as “(meth)acrylic", the same applies hereinafter) and salts thereof; 2-(meth)acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and salts thereof; nonionic monomers such as (meth)acrylamide, N,N-dimethyl(meth)acrylamide, 2-hydroxyethyl(meth)acrylate, N-methylol(meth)acrylamide, and polyethylene glycol mono(meth)acrylate; and amino group-containing unsaturated monomers and quaternized products thereof such as N,N-diethylaminoethyl(meth)acrylate, N,N-diethylaminopropyl(meth)acrylate, and diethylaminopropyl(meth)acrylamide.
  • (meth)acrylic acid herein, "acrylic” and “methacryl
  • water-soluble ethylenically unsaturated monomers (meth)acrylic acid or salts thereof, (meth)acrylamide, and N,N-dimethylacrylamide are preferred, and (meth)acrylic acid and salts thereof are more preferred, from the viewpoint of ease of industrial availability.
  • These water-soluble ethylenically unsaturated monomers may be used alone or in combination of two or more.
  • acrylic acid and its salts are widely used as raw materials for water-absorbent resin particles, and these acrylic acids and/or their salts may be copolymerized with the other water-soluble ethylenically unsaturated monomers mentioned above.
  • acrylic acid and/or its salts be used as the main water-soluble ethylenically unsaturated monomer in an amount of 70 to 100 mol % relative to the total water-soluble ethylenically unsaturated monomers.
  • the water-soluble ethylenically unsaturated monomer may be dispersed in a hydrocarbon dispersion medium in the form of an aqueous solution and subjected to reverse-phase suspension polymerization.
  • a hydrocarbon dispersion medium in the form of an aqueous solution and subjected to reverse-phase suspension polymerization.
  • the concentration of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer in this aqueous solution is preferably in the range of 20% by mass to the saturated concentration.
  • the concentration of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer is more preferably 55% by mass or less, even more preferably 50% by mass or less, and even more preferably 45% by mass or less.
  • the concentration of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer is more preferably 25% by mass or more, even more preferably 28% by mass or more, and even more preferably 30% by mass or more.
  • the acid group may be neutralized in advance with an alkaline neutralizer, if necessary.
  • alkaline neutralizers include alkali metal salts such as sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium bicarbonate, potassium hydroxide, and potassium carbonate; ammonia, etc. These alkaline neutralizers may also be used in the form of an aqueous solution to simplify the neutralization process.
  • the alkaline neutralizers mentioned above may be used alone or in combination of two or more types.
  • the degree of neutralization of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer with the alkaline neutralizing agent is preferably 40 to 100 mol%, more preferably 50 to 90 mol%, even more preferably 60 to 85 mol%, and even more preferably 70 to 80 mol%, in terms of the degree of neutralization of all acid groups possessed by the water-soluble ethylenically unsaturated monomer.
  • radical polymerization initiator examples include persulfates such as potassium persulfate, ammonium persulfate, and sodium persulfate, peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide, methyl isobutyl ketone peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, t-butyl peroxyacetate, t-butylperoxyisobutyrate, t-butylperoxypivalate, and hydrogen peroxide, as well as 2,2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride and 2,2'-azobis[2-(N-phenyl)propane].
  • persulfates such as potassium persulfate, ammonium persulfate, and sodium persulfate
  • peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide, methyl isobutyl ketone peroxide, di-t
  • radical polymerization initiator examples include azo compounds such as 2,2'-azobis[2-(N-allylamidino)propane] dihydrochloride, 2,2'-azobis ⁇ 2-[1-(2-hydroxyethyl)-2-imidazolin-2-yl]propane ⁇ dihydrochloride, 2,2'-azobis ⁇ 2-methyl-N-[1,1-bis(hydroxymethyl)-2-hydroxyethyl]propionamide ⁇ , 2,2'-azobis[2-methyl-N-(2-hydroxyethyl)-propionamide], and 4,4'-azobis(4-cyanovaleric acid).
  • azo compounds such as 2,2'-azobis[2-(N-allylamidino)propane] dihydrochloride, 2,2'-azobis ⁇ 2-[1-(2-hydroxyethyl)-2-imidazolin-2-yl]propane ⁇ dihydrochloride, 2,2'-azobis ⁇ 2-methyl-N-[1,1-bis(hydroxymethyl)-2-
  • radical polymerization initiators potassium persulfate, ammonium persulfate, sodium persulfate, and 2,2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride are preferred from the viewpoints of ease of availability and handling.
  • These radical polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
  • the radical polymerization initiator can also be used as a redox polymerization initiator in combination with a reducing agent such as sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite, ferrous sulfate, or L-ascorbic acid.
  • the amount of radical polymerization initiator used is, for example, 0.00005 to 0.01 moles per mole of water-soluble ethylenically unsaturated monomer. By using such an amount, it is possible to avoid a rapid polymerization reaction and complete the polymerization reaction within an appropriate time.
  • the internal crosslinking agent can be one that can crosslink the polymer of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer used, such as (poly)ethylene glycol ("(poly)” refers to both the presence and absence of the prefix "poly”).
  • unsaturated polyesters obtained by reacting polyols such as diols and triols, such as (poly)propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, trimethylolpropane, and (poly)glycerin, with unsaturated acids, such as (meth)acrylic acid, maleic acid, and fumaric acid; bisacrylamides such as N,N-methylenebisacrylamide; di(meth)acrylic acid esters or tri(meth)acrylic acid esters obtained by reacting polyepoxides with (meth)acrylic acid; di(meth)acrylic acid carbamyl esters obtained by reacting polyisocyanates, such as tolylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate, with hydroxyethyl (meth)acrylate; allylated starch, allylated cellulose, diallyl phthalate, N,N',N'
  • a polyglycidyl compound it is preferable to use a diglycidyl ether compound, and it is preferable to use (poly)ethylene glycol diglycidyl ether, (poly)propylene glycol diglycidyl ether, or (poly)glycerin diglycidyl ether.
  • These internal cross-linking agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of internal crosslinking agent used is preferably 0.000001 to 0.02 mol, more preferably 0.00001 to 0.01 mol, even more preferably 0.00001 to 0.005 mol, and even more preferably 0.00005 to 0.002 mol per 1 mol of water-soluble ethylenically unsaturated monomer.
  • hydrocarbon dispersion media examples include aliphatic hydrocarbons having 6 to 8 carbon atoms, such as n-hexane, n-heptane, 2-methylhexane, 3-methylhexane, 2,3-dimethylpentane, 3-ethylpentane, and n-octane; alicyclic hydrocarbons, such as cyclohexane, methylcyclohexane, cyclopentane, methylcyclopentane, trans-1,2-dimethylcyclopentane, cis-1,3-dimethylcyclopentane, and trans-1,3-dimethylcyclopentane; and aromatic hydrocarbons, such as benzene, toluene, and xylene.
  • aliphatic hydrocarbons having 6 to 8 carbon atoms such as n-hexane, n-heptane, 2-methylhexane, 3-methylhexane, 2,3-dimethylp
  • hydrocarbon dispersion media n-hexane, n-heptane, and cyclohexane are particularly preferred because of their industrial availability, stable quality, and low cost.
  • These hydrocarbon dispersion media may be used alone or in combination of two or more. Suitable results can also be obtained using a commercially available product, such as Exxol Heptane (manufactured by ExxonMobil Corporation; containing 75 to 85% by mass of hydrocarbons such as heptane and its isomers).
  • the amount of hydrocarbon dispersion medium used is preferably 100 to 1500 parts by mass, and more preferably 200 to 1400 parts by mass, per 100 parts by mass of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer in the first stage, from the viewpoint of uniformly dispersing the water-soluble ethylenically unsaturated monomer and facilitating control of the polymerization temperature.
  • reverse-phase suspension polymerization is carried out in two or more stages, and the first-stage polymerization mentioned above refers to the first-stage polymerization reaction in the multi-stage polymerization (the same applies hereinafter).
  • the production method of the present invention includes a step of aggregating polymer particles in the presence of a dispersion stabilizer, and at least a (poly)glycerin fatty acid ester and a sugar-based nonionic surfactant are used as the dispersion stabilizer.
  • (Poly)glycerin fatty acid esters can reduce discoloration of water-absorbent resin particles due to heating.
  • Specific examples of (poly)glycerin fatty acid esters include monoglyceryl monostearate, tetraglyceryl monostearate, tetraglyceryl tristearate, tetrapolyglyceryl pentastearate, hexaglyceryl tristearate, decaglyceryl tristearate, decaglyceryl decastearate, decaglyceryl pentastearate, decaglyceryl dodecabehenate, decaglyceryl pentaisostearate, decaglyceryl pentaoleate, decaglyceryl pentapalmitate, decaglyceryl pentalaurate, decaglyceryl pentahydroxystearate, and hexaglyceryl condensed ricinoleate.
  • the (poly)glycerin fatty acid ester used as a dispersion stabilizer may be of one type only, or may be of two or more types. In the present invention, among these (poly)glycerin fatty acid esters, it is preferable to use at least one of hexaglyceryl tristearate and tetraglyceryl tristearate as the dispersion stabilizer. Furthermore, in the present invention, it is also preferable to use two or more (poly)glycerin fatty acid esters in combination as the dispersion stabilizer; for example, it is preferable to use hexaglyceryl tristearate and tetraglyceryl tristearate in combination.
  • the amount of (poly)glycerin fatty acid ester used is preferably 0.2 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, and even more preferably 1.4 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer used in the first stage of reverse suspension polymerization. It is also preferably 12.0 parts by mass or less, more preferably 4.0 parts by mass or less, and even more preferably 2.0 parts by mass or less.
  • Preferred ranges include 0.2 to 12.0 parts by mass, 0.2 to 4.0 parts by mass, 0.2 to 2.0 parts by mass, 0.5 to 12.0 parts by mass, 0.5 to 4.0 parts by mass, 0.5 to 2.0 parts by mass, 1.4 to 12.0 parts by mass, 1.4 to 4.0 parts by mass, and 1.4 to 2.0 parts by mass.
  • sugar-based nonionic surfactants include sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, trehalose fatty acid esters, polyoxyethylene trehalose fatty acid esters, sucrose fatty acid esters, polyoxyethylene sucrose fatty acid esters, sorbitol fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters, glucose fatty acid esters, maltose fatty acid esters, mannitol fatty acid esters, erythritol fatty acid esters, polyoxyethylene pentaerythritol fatty acid esters, xylitol fatty acid esters, alkyl glucosides, and N-alkyl gluconamides.
  • the sugar-based nonionic surfactant used as a dispersion stabilizer may be of one type or two or more types.
  • sorbitan fatty acid esters from the viewpoint of reducing cracking of the water-absorbent resin particles due to collision, it is preferable to use sorbitan fatty acid esters.
  • sorbitan fatty acid esters include sorbitan sesquistearate, sorbitan monostearate, sorbitan distearate, sorbitan tristearate, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monoisostearate, and sorbitan monooleate.
  • the amount of sugar-based nonionic surfactant used is preferably 0.05 parts by mass or more, more preferably 0.10 parts by mass or more, and even more preferably 0.15 parts by mass or more, per 100 parts by mass of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer used in the first stage of reverse phase suspension polymerization. It is also preferably 1.00 parts by mass or less, more preferably 0.50 parts by mass or less, and even more preferably 0.40 parts by mass or less.
  • Preferred ranges include 0.05 to 1.00 parts by mass, 0.05 to 0.50 parts by mass, 0.05 to 0.40 parts by mass, 0.10 to 1.00 parts by mass, 0.10 to 0.50 parts by mass, 0.10 to 0.40 parts by mass, 0.15 to 1.00 parts by mass, 0.15 to 0.50 parts by mass, and 0.15 to 0.40 parts by mass.
  • the total proportion of the (poly)glycerol fatty acid ester and sugar-based nonionic surfactant in all dispersion stabilizers is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, even more preferably 80% by mass or more, even more preferably 90% by mass or more, and may be 95% by mass or more, 99% by mass or more, 100% by mass, etc.
  • the dispersion stabilizer used in the process of aggregating polymer particles in the presence of a dispersion stabilizer can be a surfactant or a polymeric dispersant, and (poly)glycerin fatty acid esters and sugar-based nonionic surfactants are surfactants.
  • Examples of dispersion stabilizers other than (poly)glycerin fatty acid esters and sugar-based nonionic surfactants include the following surfactants and polymeric dispersants:
  • a dispersion stabilizer In the reversed-phase suspension polymerization, a dispersion stabilizer can be used to improve the dispersion stability of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer in the hydrocarbon dispersion medium.
  • a surfactant can be used as the dispersion stabilizer.
  • Surfactants that can be used include, for example, polyoxyethylene glycerin fatty acid esters, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkylphenyl ethers, polyoxyethylene castor oil, polyoxyethylene hydrogenated castor oil, alkylarylformaldehyde condensed polyoxyethylene ethers, polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymers, polyoxyethylene polyoxypropyl alkyl ethers, polyethylene glycol fatty acid esters, polyoxyethylene fatty acid amides, polyoxyethylene alkylamines, polyoxyethylene alkyl ether phosphate esters, and polyoxyethylene alkyl allyl ether phosphate esters. These surfactants may be used alone or in combination of two or more.
  • polymeric dispersant As a dispersion stabilizer used in the reversed phase suspension polymerization, a polymeric dispersant may be used in combination with the surfactant described above.
  • polymeric dispersants include maleic anhydride-modified polyethylene, maleic anhydride-modified polypropylene, maleic anhydride-modified ethylene-propylene copolymer, maleic anhydride-modified EPDM (ethylene-propylene-diene terpolymer), maleic anhydride-modified polybutadiene, maleic anhydride-ethylene copolymer, maleic anhydride-propylene copolymer, maleic anhydride-ethylene-propylene copolymer, maleic anhydride-butadiene copolymer, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, oxidized polyethylene, oxidized polypropylene, oxidized ethylene-propylene copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, ethyl cellulose, ethylhydroxyethyl cellulose, etc.
  • These polymeric dispersants may be used alone or in combination of two or more.
  • reverse-phase suspension polymerization can be carried out by adding a thickener to an aqueous solution containing a water-soluble ethylenically unsaturated monomer.
  • a thickener By adding a thickener in this way to adjust the viscosity of the aqueous solution, it is possible to control the median particle size obtained in reverse-phase suspension polymerization.
  • thickeners examples include hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polyacrylic acid, partially neutralized polyacrylic acid, polyethylene glycol, polyacrylamide, polyethyleneimine, dextrin, sodium alginate, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, and polyethylene oxide. Furthermore, if the stirring speed during polymerization is the same, the higher the viscosity of the aqueous solution of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer, the larger the primary and/or secondary particles that are obtained tend to be.
  • an aqueous monomer solution containing a water-soluble ethylenically unsaturated monomer is dispersed in a hydrocarbon dispersion medium in the presence of a (poly)glycerin fatty acid ester and a sugar-based nonionic surfactant as dispersion stabilizers (and, if necessary, further other dispersion stabilizers).
  • the dispersion stabilizer may be added either before or after the addition of the aqueous monomer solution, as long as it is before the start of the polymerization reaction.
  • Such reverse phase suspension polymerization can be carried out in two or more stages. From the standpoint of increasing productivity, it is preferable to carry it out in two to three stages.
  • reversed-phase suspension polymerization carried out in two or more stages, after the first stage of reversed-phase suspension polymerization, a water-soluble ethylenically unsaturated monomer is added to and mixed with the reaction mixture obtained in the first polymerization reaction, and the second and subsequent stages of reversed-phase suspension polymerization are carried out in the same manner as the first stage.
  • reversed-phase suspension polymerization in each stage from the second stage onwards it is preferable to carry out reversed-phase suspension polymerization by adding, in addition to the water-soluble ethylenically unsaturated monomer, a radical polymerization initiator within the molar ratio of each component to the water-soluble ethylenically unsaturated monomer as described above, based on the amount of water-soluble ethylenically unsaturated monomer added during the reversed-phase suspension polymerization in each stage from the second stage onwards.
  • an internal crosslinking agent may also be added to the water-soluble ethylenically unsaturated monomer, if necessary.
  • the reaction temperature for the polymerization reaction is preferably 20 to 110°C, and more preferably 40 to 90°C, from the perspective of improving economic efficiency by rapidly progressing the polymerization and shortening the polymerization time, as well as easily removing the heat of polymerization to ensure a smooth reaction.
  • the aggregation step may be carried out between the first-stage reverse phase suspension polymerization and the second-stage reverse phase suspension polymerization, or may be carried out after the second-stage or subsequent reverse phase suspension polymerizations. From the perspective of more optimally achieving the effects of the present invention, it is preferable that the polymer particle aggregation step be carried out between the first-stage reverse phase suspension polymerization and the second-stage reverse phase suspension polymerization. Furthermore, during the polymer particle aggregation step, the polymerization reaction of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer may or may not be in progress.
  • a (poly)glycerin fatty acid ester which, given the structure of the surfactant, is likely to form plate-like micelles
  • a sugar-based nonionic surfactant which is likely to form spherical reverse micelles
  • This is thought to increase the aggregation strength between the polymer particles (gel-like primary particles) in the aggregation step. It is thought that water-absorbent resin particles with reduced cracking due to collisions are obtained.
  • the method for producing water-absorbent resin particles of the present invention also has the effect of making it difficult for coarse water-absorbent resin particles to be generated.
  • the temperature range in the aggregation step is not particularly limited as long as it is within a temperature range that allows for adjustment of the aggregation of polymer particles, and examples include a range of 5 to 50°C, preferably 10 to 40°C, and more preferably 15 to 30°C.
  • the process may include a dehydration treatment in which water, hydrocarbon dispersion medium, etc. are removed by distillation by applying energy such as heat from the outside.
  • a dehydration treatment in which water, hydrocarbon dispersion medium, etc. are removed by distillation by applying energy such as heat from the outside.
  • the temperature in the system during drying is maintained below the azeotropic temperature with the hydrocarbon dispersion medium, which is preferable from the viewpoint of preventing deterioration of the resin.
  • dehydration by distillation may be carried out under normal pressure.
  • the dehydration temperature is preferably 70 to 250°C, more preferably 80 to 180°C, even more preferably 80 to 140°C, and even more preferably 90 to 130°C.
  • the surface cross-linking step is a step of subjecting the polymer particles obtained in the polymerization step to surface cross-linking.
  • the polymer particles are cross-linked polymer particles (hydrogel-like material)
  • it is a step of adding a surface cross-linking agent to a hydrogel-like material having an internal cross-linked structure obtained by polymerizing a water-soluble ethylenically unsaturated monomer to perform cross-linking (surface cross-linking reaction).
  • This surface cross-linking reaction is preferably carried out in the presence of a surface cross-linking agent after the polymerization of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer.
  • the cross-linking density near the surface of the water-absorbent resin particles can be increased, and water-absorbent resin particles with improved performance such as water absorption capacity under load can be obtained.
  • Surface cross-linking agents include compounds with two or more reactive functional groups.
  • Examples include polyols such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, trimethylolpropane, glycerin, polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, and polyglycerin; polyglycidyl compounds such as (poly)ethylene glycol diglycidyl ether, (poly)glycerin diglycidyl ether, (poly)glycerin triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, (poly)propylene glycol polyglycidyl ether, and (poly)glycerol polyglycidyl ether; haloepoxy compounds such as epichlorohydrin, epibromohydrin, and ⁇ -methylepichlorohydrin; isocyanate compounds such as 2,4-tolylene di
  • polyglycidyl compounds such as (poly)ethylene glycol diglycidyl ether, (poly)glycerin diglycidyl ether, (poly)glycerin triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, (poly)propylene glycol polyglycidyl ether, and (poly)glycerol polyglycidyl ether are preferred.
  • These surface cross-linking agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of surface cross-linking agent used is preferably 0.00001 to 0.01 mol, more preferably 0.00005 to 0.005 mol, and even more preferably 0.0001 to 0.002 mol per mol of the total amount of water-soluble ethylenically unsaturated monomers used in the polymerization.
  • the surface cross-linking agent may be added as is or as an aqueous solution, but if necessary, it may be added as a solution using a hydrophilic organic solvent as the solvent.
  • hydrophilic organic solvents include lower alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, and isopropyl alcohol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; ethers such as diethyl ether, dioxane, and tetrahydrofuran; amides such as N,N-dimethylformamide; and sulfoxides such as dimethyl sulfoxide.
  • These hydrophilic organic solvents may be used alone, in combination with two or more types, or as a mixed solvent with water.
  • the timing of adding the surface cross-linking agent may be after the polymerization reaction of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer has almost completely finished, and it is preferably added in the presence of water in the range of 1 to 400 parts by mass, more preferably in the range of 5 to 200 parts by mass, even more preferably in the range of 10 to 100 parts by mass, and even more preferably in the range of 20 to 60 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer.
  • the amount of water refers to the total amount of water contained in the reaction system and water used as needed when adding the surface cross-linking agent.
  • the water content of the polymer particles when the surface cross-linking agent is added is preferably 1% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and even more preferably 20% by mass or more, and is preferably 60% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and even more preferably 35% by mass or less.
  • Preferred ranges include 1 to 60% by mass, 1 to 40% by mass, 1 to 35% by mass, 10 to 60% by mass, 10 to 40% by mass, 10 to 35% by mass, 20 to 60% by mass, 20 to 40% by mass, and 20 to 35% by mass.
  • the reaction temperature for the surface cross-linking reaction is preferably 50 to 250°C, more preferably 60 to 180°C, even more preferably 60 to 140°C, and even more preferably 70 to 120°C. Furthermore, the reaction time for the surface cross-linking reaction is preferably 1 to 300 minutes, and more preferably 5 to 200 minutes.
  • a drying treatment may be included in which water, a hydrocarbon dispersion medium, etc. are removed by distillation by applying energy such as heat from the outside.
  • the polymer particles after surface cross-linking are dried and the water and the hydrocarbon dispersion medium are distilled off, thereby obtaining water-absorbent resin particles.
  • the drying process by distillation may be carried out under normal pressure or under reduced pressure. Furthermore, from the viewpoint of increasing drying efficiency, it may also be carried out under a stream of gas such as nitrogen.
  • the drying temperature is preferably 70 to 250°C, more preferably 80 to 180°C, even more preferably 80 to 140°C, and even more preferably 90 to 130°C.
  • the drying temperature is preferably 40 to 160°C, and more preferably 50 to 110°C.
  • a surface cross-linking step using a surface cross-linking agent is carried out after the polymerization of monomers by reverse phase suspension polymerization
  • the drying step by distillation described above is carried out after the surface cross-linking step is completed.
  • the surface cross-linking step and the drying step may be carried out simultaneously.
  • the water-absorbent resin particles of the present invention may contain additives according to the purpose.
  • additives include inorganic powders, surfactants, oxidizing agents, reducing agents, metal chelating agents, radical chain inhibitors, antioxidants, and antibacterial agents.
  • the fluidity of the water-absorbent resin particles can be further improved by adding 0.05 to 5 parts by mass of amorphous silica as inorganic powder per 100 parts by mass of the water-absorbent resin particles.
  • the additives are preferably hydrophilic or water-soluble.
  • Water-absorbent resin particlesBy employing the above-described method for producing water-absorbent resin particles of the present invention it is possible to suitably produce water-absorbent resin particles with reduced cracking due to collision. More specifically, by employing the method for producing water-absorbent resin particles of the present invention, it is possible to suitably produce, for example, water-absorbent resin particles which contain a (poly)glycerin fatty acid ester and a sugar-based nonionic surfactant in the vicinity of the surface and in which the rate of change in median particle diameter before and after a collision test, as measured by the following method, is 10% or less.
  • the median particle diameter of 100 g of water-absorbent resin particles (before collision) is measured using a low-tap type sieve shaker. All of the water-absorbent resin particles whose median particle diameter has been measured are collected. The collected water-absorbent resin particles are loaded into a collision test measuring device. After loading the water-absorbent resin particles, an air flow of 50 m/s is generated using an air gun, and the water-absorbent resin particles are transported to a cylinder at the end of the nozzle. The water-absorbent resin particles that collide with the wall of the cylinder and fall are collected. The median particle diameter of the collected water-absorbent resin particles (after collision) is measured using a low-tap type sieve shaker.
  • Rate of change [median particle size (before collision) - median particle size (after collision)] / median particle size (before collision) x 100
  • the rate of change in median particle diameter of the water-absorbent resin particles of the present invention before and after the impact test may be 10% or less, but is preferably 8.0% or less, more preferably 3.0% or less, and even more preferably 2.4% or less, with the lower limit being, for example, 0%.
  • the water-absorbent resin particles of the present invention contain a (poly)glycerin fatty acid ester and a sugar-based nonionic surfactant near the surface.
  • a (poly)glycerin fatty acid ester and a sugar-based nonionic surfactant are used in the method for producing water-absorbent resin particles of the present invention. Therefore, the (poly)glycerin fatty acid ester and the sugar-based nonionic surfactant are contained near the surface of the water-absorbent resin particles.
  • Specific examples of the (poly)glycerin fatty acid ester and the sugar-based nonionic surfactant are the same as those exemplified in the method for producing water-absorbent resin particles of the present invention.
  • the amount of (poly)glycerin fatty acid ester and sugar-based nonionic surfactant contained near the surface of the water-absorbent resin particles is not particularly limited, and is preferably 0.1 part by mass or more, more preferably 0.2 part by mass or more, and even more preferably 0.3 part by mass or more, per 100 parts by mass of the water-absorbent resin particles, and is also preferably 6.0 parts by mass or less, more preferably 4.0 parts by mass or less, even more preferably 1.5 parts by mass or less, and even more preferably 0.7 parts by mass or less, with preferred ranges including 0.1 to 6.0 parts by mass.
  • the water-absorbent resin particles of the present invention preferably have a coarse particle ratio (the ratio of particles having a particle diameter of 850 ⁇ m or more) of 40% or less, more preferably 20% or less, and even more preferably 10% or less, with the lower limit being, for example, 0%.
  • the method for measuring the proportion of coarse particles is as described in the Examples.
  • the water-absorbent resin particles of the present invention preferably have a yellowness index of 20 or less, more preferably 15 or less, and even more preferably 12 or less, after being heated at 200°C for 2 hours.
  • the lower limit of the yellowness index is, for example, 0.
  • the initial yellowness value of the water-absorbent resin particles of the present invention is preferably 20 or less, more preferably 15 or less, and even more preferably 10 or less.
  • the lower limit of the yellowness value is, for example, 0.
  • the yellowness of the water-absorbent resin particles was measured before and after heating at 200°C for 2 hours using the measurement method described in the Examples.
  • the water-absorbent resin particles of the present invention are preferably composed of a crosslinked polymer of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer, i.e., a crosslinked polymer having structural units derived from a water-soluble ethylenically unsaturated monomer.
  • the water-absorbent resin particles of the present invention are in the form of aggregates (secondary particles) of fine particles (primary particles). Examples of the shape of the primary particles include roughly spherical, irregularly crushed, and plate-like.
  • the water-absorbent resin particles of the present invention, which are secondary particles, may have a variety of shapes. Examples of the shape of the water-absorbent resin particles include granular, roughly spherical, irregularly crushed, plate-like, fibrous, flake-like, and shapes formed by agglomeration of these resins.
  • the water-absorbent resin particles are preferably granular, roughly spherical, irregularly crushed, fibrous, or shapes formed by agglomeration of these resins.
  • the median particle diameter of the water-absorbent resin particles is preferably 100 ⁇ m or more, 150 ⁇ m or more, 200 ⁇ m or more, 250 ⁇ m or more, 280 ⁇ m or more, 300 ⁇ m or more, or 320 ⁇ m or more. From the same perspective, the median particle diameter is preferably 700 ⁇ m or less, 600 ⁇ m or less, 550 ⁇ m or less, 500 ⁇ m or less, 450 ⁇ m or less, or 400 ⁇ m or less. In other words, the median particle diameter is preferably 100 to 700 ⁇ m, preferably 200 to 600 ⁇ m, more preferably 250 to 500 ⁇ m, even more preferably 300 to 450 ⁇ m, and even more preferably 320 to 400 ⁇ m.
  • the median particle diameter of the water-absorbent resin particles can be measured using a JIS standard sieve, and specifically, is the value measured using the method described in the Examples.
  • the saline absorption rate of the water-absorbent resin particles is preferably 20 seconds or more, more preferably 25 seconds or more, and even more preferably 30 seconds or more, and is preferably 65 seconds or less, more preferably 60 seconds or less, and even more preferably 55 seconds or less, with more preferred ranges including 20 to 65 seconds and 25 to 60 seconds.
  • the physiological saline water retention capacity of the water-absorbent resin particles of the present invention is preferably 20 g/g or more, more preferably 30 g/g or more, and is preferably 80 g/g or less, more preferably 60 g/g or less, even more preferably 55 g/g or less, and even more preferably 53 g/g or less.
  • Preferred ranges include 20 to 80 g/g, 20 to 60 g/g, 20 to 55 g/g, 20 to 53 g/g, 30 to 80 g/g, 30 to 60 g/g, 30 to 55 g/g, and 30 to 53 g/g.
  • the water-absorbing resin particles of the present invention constitute an absorbent material used in hygiene materials such as sanitary products and disposable diapers, and are suitably used in absorbent articles containing the absorbent material.
  • the absorbent of the present invention contains the water-absorbent resin particles of the present invention.
  • the absorbent may further contain hydrophilic fibers.
  • Examples of absorbent configurations include a sheet-like structure in which water-absorbent resin particles are fixed on a nonwoven fabric or between multiple nonwoven fabrics, a mixed dispersion obtained by mixing water-absorbent resin particles and hydrophilic fibers to form a uniform composition, a sandwich structure in which water-absorbent resin particles are sandwiched between layers of hydrophilic fibers, and a structure in which water-absorbent resin particles and hydrophilic fibers are wrapped in tissue.
  • the absorbent may also contain other components, such as adhesive binders such as heat-fusible synthetic fibers, hot-melt adhesives, and adhesive emulsions to improve the shape retention of the absorbent.
  • the basis weight of the water-absorbent resin particles in the absorbent body of the present invention is 50 g/ m2 or more and 400 g/ m2 or less.
  • the basis weight is preferably 100 g/ m2 or more, more preferably 120 g/ m2 or more, even more preferably 140 g/ m2 or more, and is preferably 300 g/ m2 or less, more preferably 250 g/m2 or less , even more preferably 200 g/ m2 or less.
  • Hydrophilic fibers include at least one selected from the group consisting of finely ground wood pulp, cotton, cotton linters, rayon, cellulose acetate, polyamide, polyester, and polyolefin.
  • Examples include cellulose fibers such as cotton-like pulp obtained from wood, mechanical pulp, chemical pulp, and semi-chemical pulp; artificial cellulose fibers such as rayon and acetate; and fibers made from synthetic resins such as hydrophilically treated polyamide, polyester, and polyolefin.
  • the average fiber length of the hydrophilic fibers is typically 0.1 to 10 mm, or may be 0.5 to 5 mm.
  • the basis weight of the hydrophilic fibers in the absorbent body of the present invention is 50 g/ m2 or more and 800 g/ m2 or less.
  • the basis weight is preferably 100 g/ m2 or more, more preferably 120 g/ m2 or more, even more preferably 140 g/m2 or more , and is preferably 700 g/m2 or less , more preferably 600 g/m2 or less , even more preferably 500 g/ m2 or less.
  • the content of water-absorbent resin particles in the absorbent body is preferably 5 to 100% by mass, more preferably 10 to 95% by mass, even more preferably 20 to 90% by mass, and even more preferably 30 to 80% by mass.
  • the absorbent article of the present invention can be produced by holding an absorbent body using the water-absorbent resin particles of the present invention between a liquid-permeable sheet (top sheet) through which liquid can pass and a liquid-impermeable sheet (back sheet) through which liquid cannot pass.
  • the liquid-permeable sheet is placed on the side that comes into contact with the body, and the liquid-impermeable sheet is placed on the opposite side that comes into contact with the body.
  • Liquid-permeable sheets include nonwoven fabrics such as air-through, spunbond, chemical-bond, and needle-punched types made from fibers such as polyethylene, polypropylene, and polyester, as well as porous synthetic resin sheets.
  • Liquid-impermeable sheets include synthetic resin films made from resins such as polyethylene, polypropylene, and polyvinyl chloride.
  • the liquid-permeable sheet is preferably at least one type selected from the group consisting of thermal-bonded nonwoven fabrics, air-through nonwoven fabrics, spunbonded nonwoven fabrics, and spunbonded/meltblown/spunbonded nonwoven fabrics.
  • the basis weight of the liquid-permeable sheet is preferably 5 g/m or more and 100 g/m or less , and more preferably 10 g/m or more and 60 g/m or less .
  • the liquid-permeable sheet may be embossed or perforated on its surface to improve liquid diffusibility. The embossing or perforation can be carried out by a known method.
  • liquid-impermeable sheets include sheets made of synthetic resins such as polyethylene, polypropylene, and polyvinyl chloride; sheets made of nonwoven fabrics such as spunbond/meltblown/spunbond (SMS) nonwoven fabrics, in which a water-resistant meltblown nonwoven fabric is sandwiched between high-strength spunbond nonwoven fabrics; and sheets made of composite materials of these synthetic resins and nonwoven fabrics (e.g., spunbond nonwoven fabrics, spunlace nonwoven fabrics).
  • a sheet made of a synthetic resin primarily composed of low-density polyethylene (LDPE) resin can also be used as the liquid-impermeable sheet.
  • the liquid-impermeable sheet may be, for example, a sheet made of a synthetic resin with a basis weight of 10 to 50 g/m 2 .
  • the absorbent article preferably comprises a laminate having an absorbent body containing water-absorbent resin particles and core wraps sandwiching the absorbent body from above and below, a liquid-permeable sheet disposed on the upper surface of the laminate, and a liquid-impermeable sheet disposed on the surface of the laminate opposite the liquid-permeable sheet side.
  • the polymer particles (crosslinked polymer particles) obtained in the following production examples and the water-absorbent resin particles obtained in the examples and comparative examples were evaluated by the following various tests. Unless otherwise specified, measurements were carried out in an environment of a temperature of 25 ⁇ 2°C and a humidity of 50 ⁇ 10%.
  • Example 1 A round-bottomed cylindrical separable flask with an inner diameter of 11 cm and a volume of 2 L was prepared, equipped with a reflux condenser, a dropping funnel, a nitrogen gas inlet tube, and a stirrer (a stirring blade with two stages of four inclined paddle blades with a blade diameter of 5 cm).
  • n-heptane hydrocarbon dispersion medium
  • n-heptane hydrocarbon dispersion medium
  • tetraglyceryl tristearate dispersion stabilizer, manufactured by Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd., SY Glyster TS-3S
  • hexaglyceryl tristearate disersion stabilizer, manufactured by Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd., SY Glyster TS-5S
  • 0.184 g of sorbitan sesquistearate 0.184 g of sorbitan sesquistearate (dispersion stabilizer, manufactured by Nippon Surfactant Industry Co., Ltd., NIKKOL SS-15V) were added, and the mixture was dissolved by heating to 80 ° C. with stirring, and then cooled to 55 ° C.
  • the above-mentioned first-stage aqueous liquid was added to the above-mentioned separable flask, and the atmosphere inside the separable flask was thoroughly replaced with nitrogen while stirring at a rotation speed of 400 rpm.
  • the separable flask was then immersed in a 70°C water bath to raise the temperature of the reaction liquid, and first-stage polymerization was carried out for 60 minutes, yielding a first-stage slurry liquid.
  • the separable flask system While stirring the first-stage slurry at 1000 rpm, the separable flask system was cooled to 20°C, and then the entire amount of the second-stage aqueous liquid was added to the first-stage slurry to carry out the aggregation process. After purging the system with nitrogen for 30 minutes, the separable flask was again immersed in a 70°C water bath to raise the temperature, and a polymerization reaction was carried out for 60 minutes to obtain the second-stage slurry.
  • the second-stage slurry liquid was heated in an oil bath at 125°C, and 248 g of water was extracted from the system by azeotropic distillation of n-heptane and water while refluxing n-heptane. The n-heptane was then evaporated and dried, yielding 238.7 g of a dried product. This dried product was passed through a sieve with 850 ⁇ m openings, yielding 224.0 g of water-absorbent resin particles in the form of agglomerates of approximately spherical particles. The proportion of coarse particles was 6%.
  • Example 2 The same operation as in Example 1 was carried out except that sorbitan monostearate (dispersion stabilizer, manufactured by NOF Corporation, Nonion SP-60R) was used instead of sorbitan sesquistearate in Example 1, to obtain 219.3 g of a dried product and 213.1 g of water absorbent resin particles. The proportion of coarse particles was 3%.
  • sorbitan monostearate dispersion stabilizer, manufactured by NOF Corporation, Nonion SP-60R
  • Example 3 The same operation as in Example 1 was carried out except that the amount of sorbitan sesquistearate added in Example 1 was changed to 0.092 g, thereby obtaining 206.8 g of a dried product and 191.4 g of water absorbent resin particles (2). The proportion of coarse particles was 7%.
  • Example 4 The same operation as in Example 1 was carried out except that the amount of sorbitan sesquistearate added in Example 1 was changed to 0.368 g, thereby obtaining 236.2 g of a dried product and 158.2 g of water-absorbent resin particles. The proportion of coarse particles was 33%.
  • Example 1 The same operation as in Example 1 was carried out except that 1.287 g of tetraglyceryl tristearate was used instead of the three kinds of dispersion stabilizers in Example 1, thereby obtaining 233.0 g of a dried product and 202.3 g of water-absorbent resin particles. The proportion of coarse particles was 13%.
  • ⁇ particle size 100 g of water-absorbent resin particles were mixed with 0.5 g of amorphous silica (Toxil NP-S, manufactured by Oriental Silicas Corporation) as a lubricant to obtain a water-absorbent resin composition.
  • amorphous silica Toxil NP-S, manufactured by Oriental Silicas Corporation
  • Seven types of JIS standard sieves (mesh size: 500 ⁇ m, 425 ⁇ m, 300 ⁇ m, 250 ⁇ m, 150 ⁇ m, 75 ⁇ m, 38 ⁇ m) were used in this measurement.
  • the water-absorbent resin composition was placed on top of a sieve that combined the selected JIS standard sieves and a tray in order, and shaken for 20 minutes using a Rotap shaker.
  • the mass of the water-absorbent resin composition remaining on each sieve was calculated as a mass percentage relative to the total amount, and the values were integrated in order from the smallest particle size.
  • the relationship between the sieve opening size and the integrated value of the mass percentage remaining on the sieve was plotted on logarithmic probability paper. The plots on the probability paper were connected with a straight line to determine the particle size corresponding to a cumulative mass percentage of 50% by mass as the median particle size. The results are shown in Table 3.
  • the rate of change in median particle diameter in the particle collision test was determined by measuring the particle size distribution when the water-absorbent resin composition was collided with an impact plate using a test apparatus outlined in Figure 1.
  • the test apparatus shown in Figure 1 comprises a hopper (with lid) 1, a pressurized air inlet pipe 2, an injection nozzle 3, an impact plate 4, and a flow meter 5.
  • the pressurized air inlet pipe 2 is introduced into the hopper 1, and the injection nozzle 3 is connected to the hopper 1.
  • the pressurized air inlet pipe 2 has an outer diameter of 3.7 mm and an inner diameter of 2.5 mm, and the injection nozzle 3 has an outer diameter of 8 mm, an inner diameter of 6 mm, and a length of 300 mm.
  • the impact plate 4 is made of SUS304 and has a thickness of 4 mm. The distance between the tip of the injection nozzle 3 and the impact plate 4 is fixed at 10 mm. The flow meter 5 is adjusted so that the flow velocity of the pressurized air is 50 m/s at the tip of the injection nozzle 3.
  • a test for the yellowness of water-absorbent resin particles after heating was performed as follows. Specifically, 2.0 g of water-absorbent resin particles were uniformly placed in a glass petri dish with an inner diameter of 3 cm and a depth of 1 cm. Nitrogen was passed through the dish so that the flow rate at the outlet was 400 mL/min. A vacuum dryer (AVO-310N, manufactured by AS ONE Corporation) preheated to 200 ⁇ 5°C was prepared, and a 3 cm thick glass wool insulation material was laid on the inner bottom. A stainless steel tray was placed on top of the insulation material inside the vacuum dryer, and the glass petri dish containing the water-absorbent resin particles and a surface thermometer were further placed on the stainless steel tray.
  • a vacuum dryer AVO-310N, manufactured by AS ONE Corporation
  • the amount of dispersion stabilizer added is based on 100 parts by mass of acrylic acid, the water-soluble ethylenically unsaturated monomer used in the first-stage polymerization.

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Abstract

水溶性エチレン性不飽和単量体を、炭化水素分散媒中で逆相懸濁重合させて、重合体粒子を得る工程を含む、吸水性樹脂粒子の製造方法において、衝突に対する割れが低減された吸水性樹脂粒子が得られる、吸水性樹脂粒子の製造方法を提供する。 水溶性エチレン性不飽和単量体を、炭化水素分散媒中で逆相懸濁重合させて、重合体粒子を得る工程を含む、吸水性樹脂粒子の製造方法であって、 前記逆相懸濁重合は、2段以上の多段で行い、 分散安定剤の存在下に、前記重合体粒子を凝集させる工程を含み、 前記分散安定剤として、少なくとも、(ポリ)グリセリン脂肪酸エステル及び糖系ノニオン性界面活性剤を用いる、吸水性樹脂粒子の製造方法。

Description

吸水性樹脂粒子の製造方法、及び吸水性樹脂粒子
 本発明は、吸水性樹脂粒子の製造方法、吸水性樹脂粒子、吸収体及び吸収性物品に関し、より詳しくは、紙オムツ、生理用ナプキン、失禁用パッド等の衛生材料に好適に用いられる吸収体を構成する吸水性樹脂粒子の製造方法、及び吸水性樹脂粒子に関する。
 吸水性樹脂粒子は、近年、紙オムツ、生理用ナプキン、失禁用パッド等の衛生材料の分野に広く使用されている。
 このような吸水性樹脂粒子としては、水溶性エチレン性不飽和単量体の重合体の架橋物、より具体的には、ポリアクリル酸部分中和物の重合体の架橋物が、優れた吸水能を有するとともに、その原料であるアクリル酸の工業的な入手が容易であるため、品質が一定で且つ安価に製造でき、しかも腐敗や劣化がおこりにくい等の数々の利点を有することから、好ましい吸水性樹脂粒子であるとされている(例えば特許文献1参照)。
 紙オムツ、生理用ナプキン、失禁用パッド等の吸収性物品は、主として中心部に配された、身体から排泄される尿、経血等の体液を吸収、保持する吸収体と、身体に接する側に配された液体透過性の表面シート(トップシート)と、身体と接する反対側に配された液体不透過性の裏面シート(バックシート)から構成されている。また、吸収体は、通常、パルプ等の親水性繊維と吸水性樹脂粒子とから構成されている。
特開平3-227301号公報
 吸水性樹脂粒子は、例えば、水溶性エチレン性不飽和単量体を、炭化水素分散媒中で逆相懸濁重合させ、重合体粒子を得ることで製造できる。
 本発明は、水溶性エチレン性不飽和単量体を、炭化水素分散媒中で逆相懸濁重合させて、重合体粒子を得る工程を含む、吸水性樹脂粒子の製造方法において、衝突に対する割れが低減された吸水性樹脂粒子が得られる、吸水性樹脂粒子の製造方法を提供することを主な目的とする。さらに、本発明は、衝突に対する割れが低減された吸水性樹脂粒子を提供することも目的とする。
 本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した。その結果、水溶性エチレン性不飽和単量体を、炭化水素分散媒中で逆相懸濁重合させて、重合体粒子を得る工程を含む、吸水性樹脂粒子の製造方法において、逆相懸濁重合を、2段以上の多段で行い、分散安定剤の存在下に、重合体粒子を凝集させる工程を含み、分散安定剤として、少なくとも、(ポリ)グリセリン脂肪酸エステル及び糖系ノニオン性界面活性剤を用いることにより、衝突に対する割れが低減された吸水性樹脂粒子が得られることを見出した。本発明は、このような知見に基づき、さらに鋭意検討を重ねて完成した発明である。
 すなわち、本発明は、下記の構成を備える発明を提供する。
項1. 水溶性エチレン性不飽和単量体を、炭化水素分散媒中で逆相懸濁重合させて、重合体粒子を得る工程を含む、吸水性樹脂粒子の製造方法であって、
 前記逆相懸濁重合は、2段以上の多段で行い、
 分散安定剤の存在下に、前記重合体粒子を凝集させる工程を含み、
 前記分散安定剤として、少なくとも、(ポリ)グリセリン脂肪酸エステル及び糖系ノニオン性界面活性剤を用いる、吸水性樹脂粒子の製造方法。
項2. 前記糖系ノニオン性界面活性剤の使用量は、1段目の重合時に使用する水溶性エチレン性不飽和単量体100質量部に対して、0.05質量部以上、1.00質量部以下の範囲である、項1に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
項3. 前記(ポリ)グリセリン脂肪酸エステルの使用量は、1段目の重合時に使用する水溶性エチレン性不飽和単量体100質量部に対して、0.2質量部以上、4.0質量部以下の範囲である、項1または2に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
項4. 水溶性エチレン性不飽和単量体を単量体単位として有する重合体粒子を含む、吸水性樹脂粒子であって、
 表面近傍に(ポリ)グリセリン脂肪酸エステル及び糖系ノニオン性界面活性剤を含み、
 以下の方法により測定される、衝突試験前後の中位粒子径の変化率が10%以下である、吸水性樹脂粒子。
(衝突試験)
 吸水性樹脂粒子(衝突前)100gの中位粒子径をロータップ型ふるい振とう機にて測定する。中位粒子径を測定した吸水性樹脂粒子を全て回収する。回収した吸水性樹脂粒子を衝突試験測定装置に充填する。吸水性樹脂粒子の充填後、エアーガンで50m/sの気流を発生させ、吸水性樹脂粒子をノズル先の円柱に移送させる。円柱の壁面に衝突し落下した吸水性樹脂粒子を回収する。回収した吸水性樹脂粒子(衝突後)の中位粒子径をロータップ型ふるい振とう機で測定する。下記式に従い、衝突試験前後の吸水性樹脂粒子の中位粒子径の変化率を算出する。
変化率=[中位粒子径(衝突前)-中位粒子径(衝突後)]/中位粒子径(衝突前)×100
 本発明によれば、水溶性エチレン性不飽和単量体を、炭化水素分散媒中で逆相懸濁重合させて、重合体粒子を得る工程を含む、吸水性樹脂粒子の製造方法において、衝突に対する割れが低減された吸水性樹脂粒子が得られる、吸水性樹脂粒子の製造方法を提供することができる。さらに、本発明によれば、衝突に対する割れが低減された吸水性樹脂粒子を提供することもできる。
衝突試験をするための装置の概略構成を示す模式図である。
 本明細書において、「含む」とは、「本質的にからなる」と、「からなる」をも包含する(The term "comprising" includes "consisting essentially of" and "consisting of".)。また、本明細書において、「(メタ)アクリル」とは「アクリル又はメタクリル」を意味し、「(メタ)アクリレート」とは「アクリレート又はメタクリレート」を意味し、「(ポリ)」とは「ポリ」の接頭語がある場合とない場合を意味する。また、本明細書において、「水溶性」とは、25℃において水に5質量%以上の溶解性を示すことを意味する。
 また、本発明において、吸水性樹脂粒子の表面近傍とは、吸水性樹脂粒子の最表面と、最表面から粒子の中心に向かって概ね30μmの深さまでの領域をいう。
 本明細書において、「~」で結ばれた数値は、「~」の前後の数値を下限値及び上限値として含む数値範囲を意味する。複数の下限値と複数の上限値が別個に記載されている場合、任意の下限値と上限値を選択し、「~」で結ぶことができるものとする。
1.吸水性樹脂粒子の製造方法
 本発明の吸水性樹脂粒子の製造方法は、水溶性エチレン性不飽和単量体を、炭化水素分散媒中で逆相懸濁重合させて、重合体粒子を得る工程(重合工程)を含む、吸水性樹脂粒子の製造方法である。
 本発明の吸水性樹脂粒子の製造方法において、逆相懸濁重合は、2段以上の多段で行う。また、本発明の製造方法は、分散安定剤の存在下に、重合体粒子を凝集させる工程を含む。さらに、本発明の製造方法は、分散安定剤として、少なくとも、(ポリ)グリセリン脂肪酸エステル及び糖系ノニオン性界面活性剤を用いる。
 本発明の吸水性樹脂粒子の製造方法は、これらの構成を備えることにより、衝突に対する割れが低減された吸水性樹脂粒子を好適に製造することができる。以下、本発明の吸水性樹脂粒子の製造方法について詳述する。
<重合工程>
 重合工程は、逆相懸濁重合法により、水溶性エチレン性不飽和単量体を重合させて、重合体粒子を得る工程である。逆相懸濁重合法では、水溶性エチレン性不飽和単量体を、炭化水素分散媒中、攪拌下で加熱することにより重合を行う。重合工程においては、必要に応じて水溶性エチレン性不飽和単量体に内部架橋剤を添加して内部架橋構造を有する架橋重合体粒子としてもよい。重合工程の一例を以下に説明する。
 [水溶性エチレン性不飽和単量体]
 水溶性エチレン性不飽和単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸(本明細書においては、「アクリル」及び「メタクリル」を合わせて「(メタ)アクリル」と表記する。以下同様)及びその塩;2-(メタ)アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸及びその塩;(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等の非イオン性単量体;N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等のアミノ基含有不飽和単量体及びその四級化物等が挙げられる。これらの水溶性エチレン性不飽和単量体の中でも、工業的に入手が容易であること等の観点から、(メタ)アクリル酸又はその塩、(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミドが好ましく、(メタ)アクリル酸及びその塩がより好ましい。なお、これらの水溶性エチレン性不飽和単量体は、単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
 これらの中でも、アクリル酸及びその塩が吸水性樹脂粒子の原材料として広く用いられており、これらアクリル酸及び/又はその塩に、前述の他の水溶性エチレン性不飽和単量体を共重合させて用いる場合もある。この場合、アクリル酸及び/又はその塩は、主となる水溶性エチレン性不飽和単量体として、総水溶性エチレン性不飽和単量体に対して70~100モル%用いられることが好ましい。
 水溶性エチレン性不飽和単量体は、水溶液の状態で炭化水素分散媒中に分散されて、逆相懸濁重合に供されてもよい。水溶性エチレン性不飽和単量体は、水溶液とすることにより、炭化水素分散媒中での分散効率を上昇させることができる。この水溶液における水溶性エチレン性不飽和単量体の濃度としては、20質量%~飽和濃度の範囲であることが好ましい。また、水溶性エチレン性不飽和単量体の濃度としては、55質量%以下であることがより好ましく、50質量%以下であることがさらに好ましく、45質量%以下であることがよりさらに好ましい。一方、水溶性エチレン性不飽和単量体の濃度としては25質量%以上であることがより好ましく、28質量%以上であることがさらに好ましく、30質量%以上であることがよりさらに好ましい。
 水溶性エチレン性不飽和単量体が、(メタ)アクリル酸、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸等のように酸基を有する場合、必要に応じてその酸基が予めアルカリ性中和剤により中和されたものを用いてもよい。このようなアルカリ性中和剤としては、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属塩;アンモニア等が挙げられる。また、これらのアルカリ性中和剤は、中和操作を簡便にするために水溶液の状態にして用いてもよい。なお、上述したアルカリ性中和剤は、単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
 アルカリ性中和剤による水溶性エチレン性不飽和単量体の中和度としては、水溶性エチレン性不飽和単量体が有する全ての酸基に対する中和度として、40~100モル%であることが好ましく、50~90モル%であることがより好ましく、60~85モル%であることがさらに好ましく、70~80モル%であることがよりさらに好ましい。
[ラジカル重合開始剤]
 当該重合工程に添加されるラジカル重合開始剤としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩類、メチルエチルケトンパーオキシド、メチルイソブチルケトンパーオキシド、ジ-t-ブチルパーオキシド、t-ブチルクミルパーオキシド、t-ブチルパーオキシアセテート、t-ブチルパーオキシイソブチレート、t-ブチルパーオキシピバレート、過酸化水素等の過酸化物類、並びに、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)2塩酸塩、2,2’-アゾビス〔2-(N-フェニルアミジノ)プロパン〕2塩酸塩、2,2’-アゾビス〔2-(N-アリルアミジノ)プロパン〕2塩酸塩、2,2’-アゾビス{2-〔1-(2-ヒドロキシエチル)-2-イミダゾリン-2-イル〕プロパン}2塩酸塩、2,2’-アゾビス{2-メチル-N-〔1,1-ビス(ヒドロキシメチル)-2-ヒドロキシエチル〕プロピオンアミド}、2,2’-アゾビス〔2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)-プロピオンアミド〕、4,4’-アゾビス(4-シアノ吉草酸)等のアゾ化合物等を挙げることができる。これらのラジカル重合開始剤の中でも、入手が容易で取り扱いやすいという観点から、好ましくは、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム及び2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)2塩酸塩が挙げられる。これらラジカル重合開始剤は、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、前記ラジカル重合開始剤は、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、硫酸第一鉄、及びL-アスコルビン酸等の還元剤と併用して、レドックス重合開始剤として用いることもできる。
 ラジカル重合開始剤の使用量としては、例えば、水溶性エチレン性不飽和単量体1モルに対して0.00005~0.01モルが挙げられる。このような使用量を充足することにより、急激な重合反応が起こるのを回避し、且つ重合反応を適切な時間で完了させることができる。
 [内部架橋剤]
 内部架橋剤としては、使用する水溶性エチレン性不飽和単量体の重合体を架橋できるものが挙げられ、例えば、(ポリ)エチレングリコール〔「(ポリ)」とは「ポリ」の接頭語がある場合とない場合を意味する。以下同様〕、(ポリ)プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、(ポリ)グリセリン等のジオール、トリオール等のポリオール類と(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸等の不飽和酸とを反応させて得られる不飽和ポリエステル類;N,N-メチレンビスアクリルアミド等のビスアクリルアミド類;ポリエポキシドと(メタ)アクリル酸とを反応させて得られるジ(メタ)アクリル酸エステル類又はトリ(メタ)アクリル酸エステル類;トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等のポリイソシアネートと(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチルとを反応させて得られるジ(メタ)アクリル酸カルバミルエステル類;アリル化澱粉、アリル化セルロース、ジアリルフタレート、N,N’,N’’-トリアリルイソシアヌレート、ジビニルベンゼン等の重合性不飽和基を2個以上有する化合物;(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル等のジグリシジル化合物、トリグリシジル化合物等のポリグリシジル化合物;エピクロルヒドリン、エピブロムヒドリン、α-メチルエピクロルヒドリン等のエピハロヒドリン化合物;2,4-トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等のイソシアネート化合物等の反応性官能基を2個以上有する化合物;3-メチル-3-オキセタンメタノール、3-エチル-3-オキセタンメタノール、3-ブチル-3-オキセタンメタノール、3-メチル-3-オキセタンエタノール、3-エチル-3-オキセタンエタノール、3-ブチル-3-オキセタンエタノール等のオキセタン化合物等が挙げられる。これらの内部架橋剤の中でも、ポリグリシジル化合物を用いることが好ましく、ジグリシジルエーテル化合物を用いることがより好ましく、(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテルを用いることが好ましい。これらの内部架橋剤は、単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
 内部架橋剤の使用量としては、水溶性エチレン性不飽和単量体1モルに対して、0.000001~0.02モルであることが好ましく、0.00001~0.01モルであることがより好ましく、0.00001~0.005モルであることがさらに好ましく、0.00005~0.002モルであることがよりさらに好ましい。
 [炭化水素分散媒]
 炭化水素分散媒としては、例えば、n-ヘキサン、n-ヘプタン、2-メチルヘキサン、3-メチルヘキサン、2,3-ジメチルペンタン、3-エチルペンタン、n-オクタン等の炭素数6~8の脂肪族炭化水素;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、trans-1,2-ジメチルシクロペンタン、cis-1,3-ジメチルシクロペンタン、trans-1,3-ジメチルシクロペンタン等の脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。これらの炭化水素分散媒の中でも、特に、工業的に入手が容易であり、品質が安定しており且つ安価である点で、n-ヘキサン、n-ヘプタン、シクロヘキサンが好適に用いられる。これらの炭化水素分散媒は、単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。なお、炭化水素分散媒の混合物の例としては、エクソールヘプタン(エクソンモービル社製:ヘプタン及びその異性体の炭化水素75~85質量%含有)等の市販品を用いても好適な結果を得ることができる。
 炭化水素分散媒の使用量としては、水溶性エチレン性不飽和単量体を均一に分散し、重合温度の制御を容易にする観点から、第1段目の水溶性エチレン性不飽和単量体100質量部に対して、100~1500質量部であることが好ましく、200~1400質量部であることがより好ましい。なお、後述するが、本発明において、逆相懸濁重合は、2段以上の多段で行われ、上述した第1段目の重合とは、多段重合における1段目の重合反応を意味する(以下も同様)。
 [分散安定剤]
 本発明の製造方法においては、分散安定剤の存在下に、重合体粒子を凝集させる工程を含み、分散安定剤として、少なくとも、(ポリ)グリセリン脂肪酸エステル及び糖系ノニオン性界面活性剤を用いる。
 (ポリ)グリセリン脂肪酸エステルは、加熱による吸水性樹脂粒子の着色を低減することができる。(ポリ)グリセリン脂肪酸エステルの具体例としては、モノステアリン酸モノグリセリル、モノステアリン酸テトラグリセリル、トリステアリン酸テトラグルセリル、ペンタステアリン酸テトラポリグリセリル、トリステアリン酸ヘキサグリセリル、トリステアリン酸デカグリセリル、デカステアリン酸デカグリセリル、ペンタステアリン酸デカグリセリル、ドデカベヘン酸デカグリセリル、ペンタイソステアリン酸デカグリセリル、ペンタオレイン酸デカグリセリル、ペンタパルミチン酸デカグリセリル、ペンタラウリン酸デカグリセリル、ペンタヒドロキシステアリン酸デカグリセリル、縮合リシノール酸ヘキサグリセリルなどが挙げられる。分散安定剤として用いる(ポリ)グリセリン脂肪酸エステルは、1種類のみであってもよいし、2種類以上であってよい。本発明においては、分散安定剤として、これらの(ポリ)グリセリン脂肪酸エステルの中でも、トリステアリン酸ヘキサグリセリル及びトリステアリン酸テトラグリセリルの少なくとも一方を用いることが好ましい。また、本発明においては、分散安定剤として、2種類以上の(ポリ)グリセリン脂肪酸エステルを併用することも好ましく、例えば、トリステアリン酸ヘキサグリセリル及びトリステアリン酸テトラグリセリルを併用することが好ましい。
 (ポリ)グリセリン脂肪酸エステルの使用量は、逆相懸濁重合の1段目の重合時に使用する水溶性エチレン性不飽和単量体100質量部に対して、好ましくは0.2質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上、さらに好ましくは1.4質量部以上であり、また、好ましくは12.0質量部以下、より好ましくは4.0質量部以下、さらに好ましくは2.0質量部以下であり、好ましい範囲としては、0.2~12.0質量部、0.2~4.0質量部、0.2~2.0質量部、0.5~12.0質量部、0.5~4.0質量部、0.5~2.0質量部、1.4~12.0質量部、1.4~4.0質量部、1.4~2.0質量部などが挙げられる。
 また、糖系ノニオン性界面活性剤の具体例としては、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脂肪酸エステル、トレハロース脂肪酸エステル、ポリオキシエチレントレハロース脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンショ糖脂肪酸エステル、ソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グルコース脂肪酸エステル、マルトース脂肪酸エステル、マンニトール脂肪酸エステル、エリトリトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンペンタエリトリトール脂肪酸エステル、キシリトール脂肪酸エステル、アルキルグルコシド、N-アルキルグルコンアミドなどが挙げられる。分散安定剤として用いる糖系ノニオン性界面活性剤は、1種類のみであってもよいし、2種類以上であってよい。本発明においては、吸水性樹脂粒子の着色を低減できる観点から、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脂肪酸エステル、ソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、エリトリトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンペンタエリトリトール脂肪酸エステルを用いることが好ましく、吸水性樹脂粒子の衝突に対する割れが低減できる観点から、ソルビタン脂肪酸エステルを用いることが好ましい。ソルビタン脂肪酸エステルの具体例としては、セスキステアリン酸ソルビタン、モノステアリン酸ソルビタン、ジステアリン酸ソルビタン、トリステアリン酸ソルビタン、モノラウリン酸ソルビタン、モノパルミチン酸ソルビタン、モノイソステアリン酸ソルビタン、モノオレイン酸ソルビタンなどが挙げられる。
 糖系ノニオン性界面活性剤の使用量は、逆相懸濁重合の1段目の重合時に使用する水溶性エチレン性不飽和単量体100質量部に対して、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.10質量部以上、さらに好ましくは0.15質量部以上であり、また、好ましくは1.00質量部以下、より好ましくは0.50質量部以下、さらに好ましくは0.40質量部以下であり、好ましい範囲としては、0.05~1.00質量部、0.05~0.50質量部、0.05~0.40質量部、0.10~1.00質量部、0.10~0.50質量部、0.10~0.40質量部、0.15~1.00質量部、0.15~0.50質量部、0.15~0.40質量部などが挙げられる。
 本発明の製造方法における凝集工程では、前述した(ポリ)グリセリン脂肪酸エステル及び糖系ノニオン性界面活性剤に加えて、これらとは異なる他の分散安定剤をさらに存在させてよい。凝集工程において、全分散安定剤中に占める(ポリ)グリセリン脂肪酸エステル及び糖系ノニオン性界面活性剤の合計割合は、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上であり、95質量%以上、99質量%以上、100質量%などであってもよい。
 分散安定剤の存在下に、重合体粒子を凝集させる工程で使用される分散安定剤としては、界面活性剤、高分子系分散剤が使用でき、(ポリ)グリセリン脂肪酸エステル及び糖系ノニオン性界面活性剤は界面活性剤である。(ポリ)グリセリン脂肪酸エステル及び糖系ノニオン性界面活性剤とは異なる分散安定剤としては、例えば、以下の界面活性剤、高分子系分散剤が挙げられる。
 (界面活性剤)
 逆相懸濁重合では、水溶性エチレン性不飽和単量体の炭化水素分散媒中での分散安定性を向上させるために、分散安定剤を用いることもできる。その分散安定剤としては、界面活性剤を用いることができる。
 界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、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アルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、アルキルアリルホルムアルデヒド縮合ポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピルアルキルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、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アルキルエーテルのリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテルのリン酸エステル等を用いることができる。これらの界面活性剤は、単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
 (高分子系分散剤)
 また、逆相懸濁重合で用いられる分散安定剤としては、上述した界面活性剤と共に、高分子系分散剤を併せて用いてもよい。
 高分子系分散剤としては、例えば、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性エチレン・プロピレン共重合体、無水マレイン酸変性EPDM(エチレン・プロピレン・ジエン・ターポリマー)、無水マレイン酸変性ポリブタジエン、無水マレイン酸・エチレン共重合体、無水マレイン酸・プロピレン共重合体、無水マレイン酸・エチレン・プロピレン共重合体、無水マレイン酸・ブタジエン共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、酸化型ポリエチレン、酸化型ポリプロピレン、酸化型エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース等が挙げられる。これらの高分子系分散剤の中でも、特に、単量体の分散安定性の面から、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性エチレン・プロピレン共重合体、無水マレイン酸・エチレン共重合体、無水マレイン酸・プロピレン共重合体、無水マレイン酸・エチレン・プロピレン共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、酸化型ポリエチレン、酸化型ポリプロピレン、酸化型エチレン・プロピレン共重合体を用いることが好ましい。これらの高分子系分散剤は、単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
 [その他の成分]
 吸水性樹脂粒子の製造方法において、所望によりその他の成分を、水溶性エチレン性不飽和単量体を含む水溶液に添加して逆相懸濁重合を行うようにしてもよい。その他の成分としては、増粘剤、連鎖移動剤等の各種の添加剤を添加することができる。
 一例として、水溶性エチレン性不飽和単量体を含む水溶液に対して増粘剤を添加して逆相懸濁重合を行うことができる。このように増粘剤を添加して水溶液粘度を調整することによって、逆相懸濁重合において得られる中位粒子径を制御することが可能である。
 増粘剤としては、例えば、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸(部分)中和物、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、デキストリン、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド等を用いることができる。なお、重合時の攪拌速度が同じであれば、水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液の粘度が高いほど得られる粒子の一次粒子及び/又は二次粒子は大きくなる傾向にある。
 [逆相懸濁重合]
 逆相懸濁重合を行うにあたっては、例えば、分散安定剤としての(ポリ)グリセリン脂肪酸エステル及び糖系ノニオン性界面活性剤(必要に応じて、さらに他の分散安定剤)の存在下に、水溶性エチレン性不飽和単量体を含む単量体水溶液を、炭化水素分散媒に分散させる。このとき、重合反応を開始する前であれば、分散安定剤の添加時期は、単量体水溶液添加の前後どちらであってもよい。
 その中でも、得られる吸水性樹脂粒子に残存する炭化水素分散媒量を低減しやすいという観点から、高分子系分散剤を分散させた炭化水素分散媒に、単量体水溶液を分散させた後に、さらに界面活性剤を分散させてから重合を行うことが好ましい。
 このような逆相懸濁重合を、2段以上の多段で行うことが可能である。また、生産性を高める観点から2~3段で行うことが好ましい。
 2段以上の多段で行う逆相懸濁重合は、1段目の逆相懸濁重合を行った後、1段目の重合反応で得られた反応混合物に水溶性エチレン性不飽和単量体を添加して混合し、1段目と同様の方法で2段目以降の逆相懸濁重合を行えばよい。2段目以降の各段における逆相懸濁重合では、水溶性エチレン性不飽和単量体の他に、ラジカル重合開始剤を、2段目以降の各段における逆相懸濁重合の際に添加する水溶性エチレン性不飽和単量体の量を基準として、上述した水溶性エチレン性不飽和単量体に対する各成分のモル比の範囲内で添加して逆相懸濁重合を行うことが好ましい。なお、2段目以降の重合においても、必要に応じて、水溶性エチレン性不飽和単量体に内部架橋剤を添加してもよい。
 重合反応の反応温度としては、重合を迅速に進行させ、重合時間を短くすることにより、経済性を高めるとともに、容易に重合熱を除去して円滑に反応を行わせる観点から、20~110℃であることが好ましく、40~90℃であることがより好ましい。
 重合体粒子の凝集工程は、1段目の逆相懸濁重合を行った後に行われれば、1段目の逆相懸濁重合と2段目の逆相懸濁重合との間に凝集工程を行ってもよいし、2段目以降の逆相懸濁重合の後に凝集工程を行ってもよい。本発明の効果をより一層好適に発揮する観点からは、重合体粒子の凝集工程は、1段目の逆相懸濁重合と2段目の逆相懸濁重合との間に行うことが好ましい。また、重合体粒子の凝集工程において、水溶性エチレン性不飽和単量体の重合反応は進行していてもよいし、進行していなくてもよい。
 本発明においては、1段目の逆相懸濁重合で得られた重合体粒子を凝集工程において凝集させる際に、界面活性剤の構造からして、板状ミセルを作りやすい(ポリ)グリセリン脂肪酸エステルと、球状の逆ミセルを作りやすい糖系ノニオン性界面活性剤とを併用する。これにより、重合体粒子(ゲル状の一次粒子)同士の凝集工程において、重合体粒子(ゲル状の一次粒子)同士の凝集強度が強くなっていると考えられる。衝突に対する割れが低減された吸水性樹脂粒子が得られていると考えられる。さらに、本発明の吸水性樹脂粒子の製造方法においては、吸水性樹脂粒子の粗大粒子が生成しにくいという効果も発揮される。
 凝集工程における温度範囲としては、重合体粒子の凝集を調整できる温度範囲であれば、特に制限されず、例えば5~50℃、好ましくは10~40℃、より好ましくは15~30℃の範囲が挙げられる。
<脱水工程>
 上述した逆相懸濁重合を行った後、熱等のエネルギーを外部から加えることで、水、炭化水素分散媒等を蒸留により除去する脱水処理を含んでいてもよい。逆相懸濁重合後の含水ゲル状物から脱水を行う場合、炭化水素分散媒中に含水ゲル状物が分散している系を加熱することで、水と炭化水素分散媒を共沸蒸留により系外に一旦留去する。このとき、留去した炭化水素分散媒のみを系内へ返送すると、連続的な共沸蒸留が可能となる。その場合、乾燥中の系内の温度が、炭化水素分散媒との共沸温度以下に維持されるため、樹脂が劣化しにくい等の観点から好ましい。この重合後における脱水処理条件を制御して脱水量を調整する(すなわち、重合体粒子の含水率を調整する)ことにより、得られる吸水性樹脂粒子の諸性能を制御することが可能である。
 脱水工程では、蒸留による脱水処理を常圧下で行ってもよい。脱水処理を常圧下で行う場合においては、脱水温度としては、70~250℃であることが好ましく、80~180℃であることがより好ましく、80~140℃であることがさらに好ましく、90~130℃であることがよりさらに好ましい。
<表面架橋工程>
 表面架橋工程は、重合工程で得られた重合体粒子に表面架橋を施す工程である。重合体粒子が架橋重合体粒子(含水ゲル状物)である場合、水溶性エチレン性不飽和単量体を重合して得られた内部架橋構造を有する含水ゲル状物に対して、表面架橋剤を添加して架橋すること(表面架橋反応)を行う工程となる。この表面架橋反応は、水溶性エチレン性不飽和単量体の重合後以降に表面架橋剤の存在下に行うことが好ましい。このように、重合後以降に、内部架橋構造を有する含水ゲル状物に対して表面架橋反応を施すことによって、吸水性樹脂粒子の表面近傍の架橋密度を高めて、荷重下吸水能等の諸性能を高めた吸水性樹脂粒子を得ることができる。
 表面架橋剤としては、反応性官能基を2個以上有する化合物を挙げることができる。例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリグリセリン等のポリオール類;(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールポリグリシジルエーテル、(ポリ)グリセロールポリグリシジルエーテル等のポリグリシジル化合物;エピクロルヒドリン、エピブロムヒドリン、α-メチルエピクロルヒドリン等のハロエポキシ化合物;2,4-トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等のイソシアネート化合物;3-メチル-3-オキセタンメタノール、3-エチル-3-オキセタンメタノール、3-ブチル-3-オキセタンメタノール、3-メチル-3-オキセタンエタノール、3-エチル-3-オキセタンエタノール、3-ブチル-3-オキセタンエタノール等のオキセタン化合物;1,2-エチレンビスオキサゾリン等のオキサゾリン化合物;エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、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-ジオキソラン-2-オン等のカーボネート化合物(例えばアルキレンカーボネート);ビス[N,N-ジ(β-ヒドロキシエチル)]アジプアミド等のヒドロキシアルキルアミド化合物が挙げられる。これらの表面架橋剤の中でも、(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールポリグリシジルエーテル、(ポリ)グリセロールポリグリシジルエーテル等のポリグリシジル化合物が好ましい。これらの表面架橋剤は、単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
 表面架橋剤の使用量としては、重合に使用した水溶性エチレン性不飽和単量体の総量1モルに対して、0.00001~0.01モルであることが好ましく、0.00005~0.005モルであることがより好ましく、0.0001~0.002モルであることがさらに好ましい。
 表面架橋剤の添加方法としては、表面架橋剤をそのまま添加しても、水溶液として添加してもよいが、必要に応じて、溶媒として親水性有機溶媒を用いた溶液として添加してもよい。親水性有機溶媒としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール等の低級アルコール類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;N,N-ジメチルホルムアミド等のアミド類;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類等が挙げられる。これら親水性有機溶媒は、単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて、又は水との混合溶媒として用いてもよい。
 表面架橋剤の添加時期としては、水溶性エチレン性不飽和単量体の重合反応がほぼすべて終了した後であればよく、水溶性エチレン性不飽和単量体100質量部に対して、1~400質量部の範囲の水分存在下に添加することが好ましく、5~200質量部の範囲の水分存在下に添加することがより好ましく、10~100質量部の範囲の水分存在下に添加することがさらに好ましく、20~60質量部の範囲の水分存在下に添加することがよりさらに好ましい。なお、水分の量は、反応系に含まれる水分と表面架橋剤を添加する際に必要に応じて用いられる水分との合計量を意味する。
 本発明の効果をより一層好適に発揮する観点から、表面架橋剤を添加する際の重合体粒子の含水率は、好ましくは1質量%以上、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは20質量%以上であり、また、好ましくは60質量%以下、より好ましくは40質量%以下、さらに好ましくは35質量%以下であり、好ましい範囲としては、1~60質量%、1~40質量%、1~35質量%、10~60質量%、10~40質量%、10~35質量%、20~60質量%、20~40質量%、20~35質量%などが挙げられる。
 表面架橋反応における反応温度としては、50~250℃であることが好ましく、60~180℃であることがより好ましく、60~140℃であることがさらに好ましく、70~120℃であることがよりさらに好ましい。また、表面架橋反応の反応時間としては、1~300分間であることが好ましく、5~200分間であることがより好ましい。
 <乾燥工程>
 上述した表面架橋を行った後、熱等のエネルギーを外部から加えることで、水、炭化水素分散媒等を蒸留により除去する乾燥処理を含んでいてもよい。表面架橋後の重合体粒子を乾燥し、水及び炭化水素分散媒を留去することにより、吸水性樹脂粒子が得られる。
 乾燥工程では、蒸留による乾燥処理を常圧下で行ってもよく、減圧下で行ってもよい。また、乾燥効率を高める観点から、窒素等の気流下で行ってもよい。乾燥処理を常圧下で行う場合においては、乾燥温度としては、70~250℃であることが好ましく、80~180℃であることがより好ましく、80~140℃であることがさらに好ましく、90~130℃であることがよりさらに好ましい。また、乾燥処理を減圧下で行う場合においては、乾燥温度としては、40~160℃であることが好ましく、50~110℃であることがより好ましい。
 なお、逆相懸濁重合により単量体の重合を行った後に表面架橋剤による表面架橋工程を行った場合には、その表面架橋工程の終了後に、上述した蒸留による乾燥工程を行うようにする。または、表面架橋工程と乾燥工程とを同時に行うようにしてもよい。
 本発明の吸水性樹脂粒子は、目的に応じた添加剤を含んでいてもよい。このような添加剤としては、無機粉末、界面活性剤、酸化剤、還元剤、金属キレート剤、ラジカル連鎖禁止剤、酸化防止剤、抗菌剤等が挙げられる。例えば、吸水性樹脂粒子100質量部に対し、無機粉末として0.05~5質量部の非晶質シリカを添加することで、吸水性樹脂粒子の流動性をさらに向上させることができる。なお、前記添加剤は、親水性または水溶性であることが好ましい。
2.吸水性樹脂粒子
 前述した本発明の吸水性樹脂粒子の製造方法を採用することで、衝突に対する割れが低減された吸水性樹脂粒子を好適に製造することができる。より具体的には、本発明の吸水性樹脂粒子の製造方法を採用することで、例えば、表面近傍に(ポリ)グリセリン脂肪酸エステル及び糖系ノニオン性界面活性剤を含み、以下の方法により測定される、衝突試験前後の中位粒子径の変化率が10%以下である、吸水性樹脂粒子を好適に製造することが可能となる。
(衝突試験)
 吸水性樹脂粒子(衝突前)100gの中位粒子径をロータップ型ふるい振とう機にて測定する。中位粒子径を測定した吸水性樹脂粒子を全て回収する。回収した吸水性樹脂粒子を衝突試験測定装置に充填する。吸水性樹脂粒子の充填後、エアーガンで50m/sの気流を発生させ、吸水性樹脂粒子をノズル先の円柱に移送させる。円柱の壁面に衝突し落下した吸水性樹脂粒子を回収する。回収した吸水性樹脂粒子(衝突後)の中位粒子径をロータップ型ふるい振とう機で測定する。下記式に従い、衝突試験前後の吸水性樹脂粒子の中位粒子径の変化率を算出する。
変化率=[中位粒子径(衝突前)-中位粒子径(衝突後)]/中位粒子径(衝突前)×100
 衝突試験のより具体的な方法は、実施例に記載の方法である。
 本発明の吸水性樹脂粒子の衝突試験前後の中位粒子径の前記変化率は、10%以下であればよいが、好ましくは8.0%以下、より好ましくは3.0%以下、さらに好ましくは2.4%以下であり、下限については、例えば0%である。
 また、本発明の吸水性樹脂粒子は、表面近傍に(ポリ)グリセリン脂肪酸エステル及び糖系ノニオン性界面活性剤を含む。本発明の吸水性樹脂粒子の製造方法において、前記のとおり、(ポリ)グリセリン脂肪酸エステル及び糖系ノニオン性界面活性剤が使用される。このため、吸水性樹脂粒子の表面近傍には、(ポリ)グリセリン脂肪酸エステル及び糖系ノニオン性界面活性剤が含まれることになる。(ポリ)グリセリン脂肪酸エステル及び糖系ノニオン性界面活性剤の具体例については、それぞれ、本発明の吸水性樹脂粒子の製造方法において例示したものと同じものが例示される。
 吸水性樹脂粒子の表面近傍に含まれる(ポリ)グリセリン脂肪酸エステル及び糖系ノニオン性界面活性剤の量は、特に制限されず、吸水性樹脂粒子100質量部に対して好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.2質量部以上、さらに好ましくは0.3質量部以上であり、また、好ましくは6.0質量部以下、より好ましくは4.0質量部以下、さらに好ましくは1.5質量部以下、さらに好ましくは0.7質量部以下であり、好ましい範囲としては0.1~6.0質量部などが挙げられる。
 また、本発明の吸水性樹脂粒子は、粗大粒子の割合(粒子径が850μm以上の粒子の割合)が、好ましくは40%以下、より好ましくは20%以下、さらに好ましくは10%以下であり、下限については、例えば0%である。
 粗大粒子の割合の測定方法は、実施例に記載の方法による。
 また、本発明の吸水性樹脂粒子は、200℃で2時間加熱された後の黄色度が、好ましくは20以下、より好ましくは15以下、さらに好ましくは12以下である。なお、当該黄色度の下限については、例えば0である。
 また、本発明の吸水性樹脂粒子の黄色度の初期値(200℃で2時間加熱される前の黄色度)は、好ましくは20以下、より好ましくは15以下、さらに好ましくは10以下である。なお、当該黄色度の下限については、例えば0である。
 吸水性樹脂粒子の200℃で2時間加熱前後の黄色度の測定は、それぞれ、実施例に記載の測定方法による。
 本発明の吸水性樹脂粒子は、水溶性エチレン性不飽和単量体の重合物を架橋したもの、すなわち水溶性エチレン性不飽和単量体に由来する構造単位を有する架橋重合体により構成されていることが好ましい。
 本発明の吸水性樹脂粒子は、微細な粒子(一次粒子)が凝集した形態(二次粒子)である。一次粒子の形状としては、略球状、不定形破砕状、板状等が挙げられる。二次粒子である本発明の吸水性樹脂粒子は、様々な形状を有していてもよい。吸水性樹脂粒子の形状としては、例えば、顆粒状、略球状、不定形破砕状、板状、繊維状、フレーク状、またはそれらの樹脂が凝集した形状等が挙げられる。吸水性樹脂粒子は、顆粒状、略球状、不定形破砕状、繊維状、またはそれらの樹脂が凝集した形状等であることが好ましい。
 吸水性樹脂粒子の中位粒子径は、100μm以上、150μm以上、200μm以上、250μm以上、280μm以上、300μm以上、又は320μm以上が好ましい。また、中位粒子径は、同様の観点から、700μm以下、600μm以下、550μm以下、500μm以下、450μm以下、又は400μm以下が好ましい。すなわち、中位粒子径が100~700μmであることが好ましく、200~600μmであることが好ましく、250~500μmであることがより好ましく、300~450μmであることがさらに好ましく、320~400μmであることがよりさらに好ましい。
 吸水性樹脂粒子の中位粒子径は、JIS標準篩を用いて測定することができ、具体的には、実施例に記載の方法により測定した値である。
 吸水性樹脂粒子の生理食塩水吸水速度は、好ましくは20秒以上、より好ましくは25秒以上、さらに好ましくは30秒以上であり、また、好ましくは65秒以下であり、より好ましくは60秒以下であり、さらに好ましくは55秒以下であり、より好ましい範囲としては、20~65秒、25~60秒等が挙げられる。
 本発明の吸水性樹脂粒子の生理食塩水保水量は、好ましくは好ましくは20g/g以上、より好ましくは30g/g以上であり、また、好ましくは80g/g以下、より好ましくは60g/g以下、さらに好ましくは55g/g以下、さらに好ましくは53g/g以下であり、好ましい範囲としては、20~80g/g、20~60g/g、20~55g/g、20~53g/g、30~80g/g、30~60g/g、30~55g/g、30~53g/g等が挙げられる。
3.吸収体、吸収性物品
 本発明の吸水性樹脂粒子は、例えば、生理用品、紙オムツ等の衛生材料に用いられる吸収体を構成するものであり、前記吸収体を含む吸収性物品に好適に用いられる。
 本発明の吸収体は、本発明の吸水性樹脂粒子を含む。吸収体は、親水性繊維をさらに含んでいてもよい。吸収体の構成としては、吸水性樹脂粒子を不織布上あるいは複数の不織布間に固定した形態のシート状構造体、吸水性樹脂粒子と親水性繊維とを均一な組成となるように混合することによって得られた混合分散体、層状の親水性繊維の間に吸水性樹脂粒子が挟まれたサンドイッチ構造体、吸水性樹脂粒子と親水性繊維とをティッシュで包んだ構造体等が挙げられる。なお、吸収体には、他の成分、例えば、吸収体の形態保持性を高めるための熱融着性合成繊維、ホットメルト接着剤、接着性エマルジョン等の接着性バインダーが配合されていてもよい。
 本発明の吸収体における吸水性樹脂粒子の目付は、50g/m2以上400g/m2以下である。当該目付は、好ましくは100g/m2以上、より好ましくは120g/m2以上、さらに好ましくは140g/m2以上であり、また、好ましくは300g/m2以下、より好ましくは250g/m2以下、さらに好ましくは200g/m2以下である。
 親水性繊維としては、微粉砕された木材パルプ、コットン、コットンリンター、レーヨン、セルロースアセテート、ポリアミド、ポリエステル及びポリオレフィンからなる群から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。木材から得られる綿状パルプ、メカニカルパルプ、ケミカルパルプ、セミケミカルパルプ等のセルロース繊維、レーヨン、アセテート等の人工セルロース繊維、親水化処理されたポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン等の合成樹脂からなる繊維等が挙げられる。親水性繊維の平均繊維長は、通常、0.1~10mmであり、又は0.5~5mmであってよい。
 本発明の吸収体における親水性繊維の目付は、50g/m2以上800g/m2以下である。当該目付は、好ましくは100g/m2以上、より好ましくは120g/m2以上、さらに好ましくは140g/m2以上であり、また、好ましくは700g/m2以下、より好ましくは600g/m2以下、さらに好ましくは500g/m2以下である。
 吸収体における吸水性樹脂粒子の含有量としては、5~100質量%であることが好ましく、10~95質量%であることがより好ましく、20~90質量%であることがさらに好ましく、30~80質量%であることがよりさらに好ましい。
 本発明の吸水性樹脂粒子を用いた吸収体を、液体が通過し得る液体透過性シート(トップシート)と、液体が通過し得ない液体不透過性シート(バックシート)との間に保持することによって、本発明の吸収性物品とすることができる。液体透過性シートは、身体と接触する側に配され、液体不透過性シートは、身体と接する反対側に配される。
 液体透過性シートとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル等の繊維からなる、エアスルー型、スパンボンド型、ケミカルボンド型、ニードルパンチ型等の不織布及び多孔質の合成樹脂シート等が挙げられる。また、液体不透過性シートとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等の樹脂からなる合成樹脂フィルム等が挙げられる。液体透過性シートは、サーマルボンド不織布、エアスルー不織布、スパンボンド不織布、及びスパンボンド/メルトブロー/スパンボンド不織布からなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
 液体透過性シートの目付は、5g/m2以上100g/m2以下であることが好ましく、10g/m2以上60g/m2以下であることがより好ましい。また、液体透過性シートには、液体の拡散性を向上させるために、表面にエンボス加工や穿孔加工が施されていてもよい。前記エンボス加工や穿孔加工を施すにあたっては、公知の方法にて実施することができる。
 液体不透過性シートとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂からなるシート、耐水性のメルトブローン不織布を高強度のスパンボンド不織布で挟んだスパンボンド/メルトブロー/スパンボンド(SMS)不織布等の不織布からなるシート、これらの合成樹脂と不織布(例えば、スパンボンド不織布、スパンレース不織布)との複合材料からなるシートなどが挙げられる。液体不透過性シートとして、低密度ポリエチレン(LDPE)樹脂を主体とする合成樹脂からなるシートを用いることもできる。液体不透過性シートは、例えば、目付が10~50g/m2の合成樹脂からなるシートであってよい。
 吸収性物品は、吸水性樹脂粒子を含む吸収体と、吸収体の上下を挟むコアラップとを有する積層体、前記積層体の上表面に配置された液体透過性シート、及び前記積層体の前記液体透過性シート側とは反対側の面に配置された液体不透過性シートを有することが好ましい。
 以下に実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。但し本発明は実施例に限定されるものではない。
 なお、下記の製造例で得られた重合体粒子(架橋重合体粒子)、実施例及び比較例で得られた吸水性樹脂粒子は、以下の各種試験で評価した。なお、特に断りのない場合、測定は温度25±2℃、湿度50±10%の環境下で実施した。
[吸水性樹脂粒子の製造]
(実施例1)
 還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管、及び、撹拌機(翼径5cmの4枚傾斜パドル翼を2段有する撹拌翼)を備えた内径11cm、容積2Lの丸底円筒型セパラブルフラスコを準備した。このセパラブルフラスコに、n-ヘプタン(炭化水素分散媒)300gをとり、トリステアリン酸テトラグリセリル(分散安定剤、阪本薬品工業株式会社製、SYグリスターTS-3S)0.552g、トリステアリン酸ヘキサグリセリル(分散安定剤、阪本薬品工業株式会社製、SYグリスターTS-5S)0.552g及びセスキステアリン酸ソルビタン(分散安定剤、日本サーファクタント工業株式会社製、NIKKOL SS-15V)0.184gを添加し、撹拌しつつ80℃まで昇温することにより溶解させた後、55℃まで冷却した。
 次に、容積500mLの三角フラスコに80.5質量%のアクリル酸水溶液92.0g(アクリル酸:1.03モル)を入れた。続いて、外部より冷却しつつ、30質量%の水酸化ナトリウム水溶液102.78gを滴下することにより75モル%の中和を行った後、過硫酸カリウム(水溶性ラジカル重合開始剤)0.0736g(0.272ミリモル)、エチレングリコールジグリシジルエーテル(内部架橋剤)0.0101g(0.0580ミリモル)、及びイオン交換水44.62gを加えた後に溶解させることにより第1段目の水性液を調製した。
 上述の第1段目の水性液を上述のセパラブルフラスコに添加して、回転数400rpmで撹拌しながらセパラブルフラスコ系内を窒素で充分に置換した。その後、セパラブルフラスコを70℃の水浴に浸漬して反応液を昇温し、第1段目の重合を60分間行うことにより、第1段目のスラリー液を得た。
 次に、容量500mLの別の三角フラスコに80.5質量%のアクリル酸水溶液128.8g(アクリル酸:1.44モル)を入れた。続いて、外部より冷却しつつ、30質量%の水酸化ナトリウム水溶液143.89gを滴下することにより75モル%の中和を行った後、過硫酸カリウム0.1030g(0.3810ミリモル)、エチレングリコールジグリシジルエーテル(内部架橋剤)0.0116g(0.0666ミリモル)、及び、イオン交換水16.75gを加えた後に溶解させることにより、第2段目の水性液を調製した。
 第1段目のスラリー液を回転数1000rpmで撹拌しつつ、上記のセパラブルフラスコ系内を20℃に冷却した後、上記第2段目の水性液の全量を、第1段目のスラリー液に添加して凝集工程を行った。系内を窒素で30分間置換した後、再度、セパラブルフラスコを70℃の水浴に浸漬して昇温し、重合反応を60分間行って、第2段目のスラリー液を得た。
 第2段目の重合後、125℃の油浴で第2段目のスラリー液を昇温し、n-ヘプタンと水との共沸蒸留により、n-ヘプタンを還流しながら248gの水を系外へ抜き出した。その後、n-ヘプタンを蒸発させて乾燥させることによって乾燥物238.7gを得た。この乾燥物を目開き850μmの篩を通過させることにより、略球状粒子が凝集した形態の吸水性樹脂粒子224.0gを得た。粗大粒子の割合は6%であった。
(実施例2)
 実施例1のセスキステアリン酸ソルビタンの代わりに、モノステアリン酸ソルビタン(分散安定剤、日油株式会社製、ノニオン SP-60R)を用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、乾燥物219.3g、吸水性樹脂粒子213.1gを得た。粗大粒子の割合は3%であった。
(実施例3)
 実施例1のセスキステアリン酸ソルビタンの添加量を、0.092gとしたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、乾燥物206.8g、吸水性樹脂粒子(2)191.4gを得た。粗大粒子の割合は7%であった。
(実施例4)
 実施例1のセスキステアリン酸ソルビタンの添加量を、0.368gとしたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、乾燥物236.2g、吸水性樹脂粒子158.2gを得た。粗大粒子の割合は33%であった。
(比較例1)
 実施例1の分散安定剤3種の代わりに、トリステアリン酸テトラグリセリル1.287gを用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、乾燥物233.0g、吸水性樹脂粒子202.3gを得た。粗大粒子の割合は13%であった。
<吸水性樹脂粒子の評価>
(粗大粒子割合)
 得られた乾燥物の重量をB1、目開き850μmの篩を通過した吸水性樹脂粒子の重量をB2とし、下記式により粗大粒子割合を求めた。結果を表3に示す。
粗大粒子割合(%)=(B1-B2)/B1×100
(中位粒子径)
 吸水性樹脂粒子100gに、滑剤として、0.5gの非晶質シリカ(オリエンタルシリカズコーポレーション社製、トクシールNP-S)を混合し吸水性樹脂組成物を取得した。この測定では7種類のJIS標準篩(目開き、500μm、425μm、300μm、250μm、150μm、75μm、38μm)を使用する。吸水性樹脂組成物を、前記選択したJIS標準篩と受け皿とを、順に組み合わせた篩の最上に入れ、ロータップ式振とう器を用いて、20分間振とうさせた。次に、各篩上に残った吸水性樹脂組成物の質量を全量に対する質量百分率として計算し、粒子径の小さい方から順に積算することにより、篩の目開きと篩上に残った質量百分率の積算値との関係を対数確率紙にプロットした。確率紙上のプロットを直線で結ぶことにより、積算質量百分率50質量%に相当する粒子径を中位粒子径とした。結果を表3に示す。
(粒子衝突試験前後の中位粒子径の変化率)
 粒子衝突試験における中位粒子径の変化率は、図1に概略を示した試験装置を用いて、吸水性樹脂組成物を衝突板に衝突させた時、その粒子径分布を測定することにより求めた。図1に示した試験装置は、ホッパー(蓋つき)1と加圧空気導入管2、射出ノズル3、衝突板4、流量計5からなっている。加圧空気導入管2は、ホッパー1の内部まで導入されており、射出ノズル3はホッパー1とつながっている。加圧空気導入管2の外径は3.7mm、内径は2.5mm、射出ノズル3の外径は8mm、内径は6mm、長さ300mmである。衝突板4の材質はSUS304であり、厚みは4mm、射出ノズル3の先端と衝突板4の距離は10mmに固定してある。流量計5は、加圧空気の流速が射出ノズル3の先端において50m/sとなるように調整されている。
 このような構成の試験装置に、まず、ホッパー1に、衝突前の中位粒子径(A1)をあらかじめ測定した吸水性樹脂組成物6を100g入れ、蓋をする。次いで、加圧空気導入管2から圧力を調整した加圧空気を導入し、射出ノズル3から衝突板4へ吸水性樹脂組成物6を噴射させる。全量を射出、衝突させた後の吸水性樹脂組成物を回収し、粒子径分布を測定することで衝突後の中位粒子径(A2)を求める。得られた測定値を用いて、粒子衝突試験前後の中位粒子径の変化率を次式により求めた。結果を表3に示す。
変化率(%)=[(A1―A2)/A1]×100
<加熱前後の黄色着色試験(黄色度の測定)>
 吸水性樹脂粒子2.0gを、内径3cmのガラス製測定容器に入れ、その吸水性樹脂粒子の黄色度を、標準用白板で測色色差計の三刺激値である、X、Y、Zを補正した色差計(Color Meter ZE6000,日本電色工業株式会社製)で測定し、得られた吸水性樹脂粒子のX,Y,Z(三刺激値)から、下記式により黄色度を算出して加熱前黄色度とした。結果を表3に示す。
 黄色度=100(1.28X-1.06Z)/Y
 また、吸水性樹脂粒子の加熱後の黄色度についての試験は以下のようにして行った。すなわち、吸水性樹脂粒子2.0gを、内径3cm、深さ1cmのガラスシャーレ中に均一に入れた。出口での流量が400mL/minとなるように窒素を通気させ、200±5℃に予熱された減圧乾燥機(アズワン株式会社製、AVO-310N)を用意し、内部底に厚さ3cmのグラスウール製断熱材を敷いた。減圧乾燥機内の断熱材の上にステンレスバットを置き、さらにステンレスバット上に前記吸水性樹脂粒子を入れたガラスシャーレと表面温度計を設置した。表面温度計が200±5℃となった時点から、2時間加熱した。その後、減圧乾燥機内からステンレスバットごと吸水性樹脂粒子が入ったガラスシャーレを取り出し、デシケーター内で30分間静置して室温まで冷却させた。内径3cmのガラス製測定容器に、ガラスシャーレ内の吸水性樹脂粒子を全量入れ、その吸水性樹脂粒子の黄色度を、前記黄色度の測定方法により算出し、加熱後黄色度とした。結果を表3に示す。
 表2において、分散安定剤の添加量は、1段目の重合時に使用した水溶性エチレン性不飽和単量体であるアクリル酸100質量部を基準とした添加量である。
X 衝突試験装置
1 ホッパー
2 加圧空気導入管
3 射出ノズル
4 衝突板
5 流量計
6 吸水性樹脂組成物

Claims (4)

  1.  水溶性エチレン性不飽和単量体を、炭化水素分散媒中で逆相懸濁重合させて、重合体粒子を得る工程を含む、吸水性樹脂粒子の製造方法であって、
     前記逆相懸濁重合は、2段以上の多段で行い、
     分散安定剤の存在下に、前記重合体粒子を凝集させる工程を含み、
     前記分散安定剤として、少なくとも、(ポリ)グリセリン脂肪酸エステル及び糖系ノニオン性界面活性剤を用いる、吸水性樹脂粒子の製造方法。
  2.  前記糖系ノニオン性界面活性剤の使用量は、1段目の重合時に使用する水溶性エチレン性不飽和単量体100質量部に対して、0.05質量部以上、1.00質量部以下の範囲である、請求項1に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
  3.  前記(ポリ)グリセリン脂肪酸エステルの使用量は、1段目の重合時に使用する水溶性エチレン性不飽和単量体100質量部に対して、0.2質量部以上、4.0質量部以下の範囲である、請求項1または2に記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
  4.  水溶性エチレン性不飽和単量体を単量体単位として有する重合体粒子を含む、吸水性樹脂粒子であって、
     表面近傍に(ポリ)グリセリン脂肪酸エステル及び糖系ノニオン性界面活性剤を含み、
     以下の方法により測定される、衝突試験前後の中位粒子径の変化率が10%以下である、吸水性樹脂粒子。
    (衝突試験)
     吸水性樹脂粒子(衝突前)100gの中位粒子径をロータップ型ふるい振とう機にて測定する。中位粒子径を測定した吸水性樹脂粒子を全て回収する。回収した吸水性樹脂粒子を衝突試験測定装置に充填する。吸水性樹脂粒子の充填後、エアーガンで50m/sの気流を発生させ、吸水性樹脂粒子をノズル先の円柱に移送させる。円柱の壁面に衝突し落下した吸水性樹脂粒子を回収する。回収した吸水性樹脂粒子(衝突後)の中位粒子径をロータップ型ふるい振とう機で測定する。下記式に従い、衝突試験前後の吸水性樹脂粒子の中位粒子径の変化率を算出する。
    変化率=[中位粒子径(衝突前)-中位粒子径(衝突後)]/中位粒子径(衝突前)×100
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007123188A1 (ja) * 2006-04-24 2007-11-01 Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. 吸水性樹脂粒子の製造方法、およびそれにより得られる吸水性樹脂粒子
WO2007126002A1 (ja) * 2006-04-27 2007-11-08 Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. 吸水性樹脂の製造方法
WO2009025235A1 (ja) * 2007-08-23 2009-02-26 Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. 衛生材用途に適した吸水性樹脂
WO2012033025A1 (ja) * 2010-09-06 2012-03-15 住友精化株式会社 吸水性樹脂、及びその製造方法
JP2013100543A (ja) * 2013-02-13 2013-05-23 Sumitomo Seika Chem Co Ltd 吸水性樹脂粒子の製造方法
WO2015016075A1 (ja) * 2013-07-29 2015-02-05 住友精化株式会社 吸水性樹脂粒子の製造方法
CN114149529A (zh) * 2021-12-31 2022-03-08 南京紫鸿生物科技有限公司 部分中和的聚丙烯酸钠及其制备方法和应用

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007123188A1 (ja) * 2006-04-24 2007-11-01 Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. 吸水性樹脂粒子の製造方法、およびそれにより得られる吸水性樹脂粒子
WO2007126002A1 (ja) * 2006-04-27 2007-11-08 Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. 吸水性樹脂の製造方法
WO2009025235A1 (ja) * 2007-08-23 2009-02-26 Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. 衛生材用途に適した吸水性樹脂
WO2012033025A1 (ja) * 2010-09-06 2012-03-15 住友精化株式会社 吸水性樹脂、及びその製造方法
JP2013100543A (ja) * 2013-02-13 2013-05-23 Sumitomo Seika Chem Co Ltd 吸水性樹脂粒子の製造方法
WO2015016075A1 (ja) * 2013-07-29 2015-02-05 住友精化株式会社 吸水性樹脂粒子の製造方法
CN114149529A (zh) * 2021-12-31 2022-03-08 南京紫鸿生物科技有限公司 部分中和的聚丙烯酸钠及其制备方法和应用

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