JP2002212331A

JP2002212331A - 高吸水性樹脂粒子の製造方法

Info

Publication number: JP2002212331A
Application number: JP2001012728A
Authority: JP
Inventors: Yasunari Sugyo; 保成須尭; Kiichi Ito; 喜一伊藤
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2001-01-22
Filing date: 2001-01-22
Publication date: 2002-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】吸水性樹脂粒子を極めて簡単な操作により高
表面積化し、その吸水性能を改善する高吸水性樹脂粒子
の製造方法を提供する。【解決手段】含水吸水性樹脂粒子を密閉容器内で攪拌
下加圧した後、密閉容器の一端を解放して含水吸水性樹
脂粒子を密閉容器内圧よりも低圧の領域に放出して吸水
性樹脂の発泡粒子となすことを特徴とする高吸水性樹脂
粒子の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高吸水性樹脂粒子
の製造方法に関するものである。詳しくは、本発明は、
吸水性樹脂粒子を発泡粒子となすことによりその吸水性
能を向上させた高吸水性樹脂粒子の製造方法に関するも
のであり、本発明方法によって製造された高吸水性樹脂
粒子は、紙おむつ、生理用ナプキン等の衛生材料等の分
野に広く使用されるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、高吸水性樹脂は、紙おむつや
生理用品等の衛生材料に利用されており、その為の数々
の高吸水性樹脂が提案されてきている。近年、失禁者用
パッド、生理用ナプキンや大人用向け紙おむつ等の吸収
性物品の市場の拡大に伴い、これらの衛生材料に対する
性能や品質の改善が求められ、特に失禁者用パッドや大
人用紙おむつに対しては吸水速度が早く、且つ吸水能も
高い優れた性能の要求が強く、それらに使用できる高吸
水性樹脂の開発が急がれている。

【０００３】吸水性樹脂の吸水速度を高めるために、吸
水性樹脂の表面積を大きくする方法が知られているが、
その一つの方法は単に吸水性樹脂粒子の粒子径を小さく
しているに過ぎないため、吸収性物品に使用した場合、
吸水ゲルの接点が増大し、吸水ゲル間を水分や体液が通
過しにくくなる現象が発生し、性能が向上しない。粒子
径を小さくせずに吸水性樹脂の表面積を大きくする方法
として、樹脂を製造する重合時に水溶性重合性モノマー
を増粘させ気泡を存在させ重合させる方法（特開平10-5
7805、特開平10-60014、特開平10-114801、特開平10-16
8129号公報）が提案されている。

【０００４】しかし、この方法では、水溶性重合性モノ
マー中に気泡を存在させて重合させた場合、気泡が断熱
効果を示すため、水溶性重合性モノマー中の重合熱（発
熱）を十分に除去することが困難であるため反応器の側
壁部近辺の水溶性重合性モノマーと反応器中心部の水溶
性重合性モノマーの間に温度差が生じ、そのために重合
糟内の温度が均一に保たれず、均質な高吸水性樹脂を得
ることが出来ない。しかも、このような方法で製造した
高吸水性樹脂は気泡を存在させないで製造した高吸水性
樹脂よりも吸水性能は低下するので、高表面積化されて
いても高吸水性樹脂の性能を大幅に改良することは出来
ない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、吸収性
物品に適した吸水速度が速くしかも吸水率も高い高吸水
性樹脂の製造について鋭意研究の結果、吸水性樹脂粒子
の含水ゲルを加熱下加圧した状態から低圧領域に放出す
ることによって、樹脂粒子の内部に気泡が生じ表面積が
高められた粒子を製造することが出来、このようにして
得られた樹脂粒子は、極めて吸水速度が高く吸水性能に
優れていることを見出し、本発明を達成した。また、発
泡と同時に意外にも残存モノマーも気化するため、残存
モノマーの低減操作も必要ないことが明らかになった。
本発明は、吸水性樹脂粒子を極めて簡単な操作により高
表面積化し、その吸水性能を改善する高吸水性樹脂粒子
の製造方法を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、含水吸
水性樹脂粒子を密閉容器内で攪拌下加圧した後、密閉容
器の一端を解放して含水吸水性樹脂粒子を密閉容器内圧
よりも低圧の領域に放出して吸水性樹脂の発泡粒子とな
すことを特徴とする高吸水性樹脂粒子の製造方法に存す
る。

【０００７】本発明の好適な態様としては、含水吸水性
樹脂粒子を密閉容器内で攪拌下加熱しながら加圧するこ
と、含水吸水性樹脂粒子の含水率が２０〜５０重量％で
あること、加熱温度が１００〜２００℃であること、加
圧圧力が２〜３ＭＰａＧ（２０〜３０Ｋｇ／ｃｍ²Ｇ）
であること、吸水性樹脂粒子は、非含水状態で平均粒子
径が１００〜３０００μｍであることを挙げることが出
来る。

【０００８】本発明の他の態様としては、含水吸水性樹
脂粒子が、水溶性重合性モノマー、例えば脂肪族不飽和
カルボン酸又はその塩を含む単量体水溶液を逆相懸濁重
合法により製造した粒子であること、含水吸水性樹脂粒
子として、該逆相懸濁重合終了後の懸濁液を用いるこ
と、含水吸水性樹脂粒子の放出が、無機ガスによる背圧
をかけながら大気圧領域に行われることを挙げることが
出来る。

【０００９】

【発明の実施の態様】本発明に適用される吸水性樹脂粒
子は、水溶性重合性モノマーを含む単量体を重合して得
られる吸水性重合体粒子であるが、特に該水溶性重合性
モノマーを含む単量体水溶液を逆相懸濁重合して得られ
る吸水性重合体粒子が有用である。なお、以下本明細書
中において「（メタ）アクリル」という用語は「アクリ
ル」および「メタクリル」のいずれをも意味するものと
する。＜重合性モノマー＞本発明の吸水性樹脂粒子の製造に使
用する重合性モノマーとしては、高吸水性樹脂を与える
ことが知られている水溶性重合性モノマーであれば、原
料として用いることができ、代表的な重合性モノマー
は、脂肪族不飽和カルボン酸及びその塩、エステル、酸
アミド等の誘導体である。そのいくつかを例示すると、
（イ）イオン性モノマー、例えば（メタ）アクリル酸及
びそのアルカリ金属塩やアンモニウム塩、アクリルアミ
ド−２−エチルスルホン酸及びそのアルカり金属塩等、
（ロ）非イオン性モノマー、例えば（メタ）アクリルア
ミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、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）アクリルアミド等、（ハ）アミノ基含有モノマーや
その４級化物、例えば、ジエチルアミノエチル（メタ）
アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリ
レート等が挙げられ、これらのモノマーは単独でもいく
つかを併用することもできる。

【００１０】これらの水溶性重合性モノマー中で好まし
いものは、（メタ）アクリル酸及びそのアルカリ金属塩
やアンモニウム塩、（メタ）アクリルアミド等である。
アルカリ金属塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、
リチウム塩、ルビジウム塩等が用いられるが、得られる
高吸水性樹脂の性能、工業的入手しやすさ、安全性等の
面からナトリウム塩またはカリウム塩が好ましい。これ
ら水溶性モノビニルモノマーは、水溶液中におけるモノ
マー濃度が通常２０重量％以上、好ましくは２５重量％
〜飽和濃度となるように用いられる。また、上記のイオ
ン性モノマー、例えば（メタ）アクリル酸、アクリルア
ミド−２−エチルスルホン酸等は、その少なくとも一部
がアルカリ金属水酸化物や水酸化アンモニウム等で中和
された形で使用するのが好ましい。中和の程度は通常２
０〜１００モル％、好ましくは３０〜１００モル％であ
る。

【００１１】脂肪族不飽和カルボン酸またはその塩、特
にアクリル酸またはその塩は、それ自身で自己架橋した
重合体を形成することがあるが、架橋剤を併用して架橋
構造を形成させることもできる。架橋剤を併用すると、
生成する吸水性重合体の吸水性能が向上するのが普通で
ある。架橋剤としては、前記重合性モノマーと共重合可
能なジビニル化合物、例えば、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
（メタ）アクリレート類等、ならびにカルボン酸と反応
し得る２個以上の官能基を有する水溶性の化合物、例え
ばエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチ
レングリコールジグリシジルエーテル等のポリグリシジ
ルエーテル等が好適に使用される。この中で特に好まし
いのは、、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス（メタ）アクリルア
ミドである。架橋剤の使用量は、モノマーの仕込量に対
して、０．００１〜１重量％、好ましくは０．０１〜
０．５重量％である。

【００１２】＜重合触媒＞本発明の吸水性樹脂粒子の製
造に用いられる重合触媒としては、常用の水溶性ラジカ
ル重合開始剤を用いればよい。そのいくつかを例示する
と、（イ）過酸化水素、（ロ）過硫酸塩、例えば過硫酸
カリウム、過硫酸ナトリウム及び過硫酸アンモニウム
等、（ハ）アゾ系開始剤、例えば、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
−（Ｎ，Ｎ’−ジメチレンイソブチルアミジン）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｝等が挙げられる。これらの水溶性ラジ
カル開始剤は、単独でも混合しても使用することができ
る。また、過酸化水素、過硫酸塩は、例えば、亜硫酸ナ
トリウム等の亜硫酸塩、Ｌ−アスコルビン酸等の還元性
物質やアミン塩等と組み合わせてレドックス系の開始剤
としても使用できる。これらの重合開始剤は、水溶性重
合性モノマーに対して０．００１〜５重量％、特に０．
０１〜１重量％の範囲で用いるのが適当である。

【００１３】＜重合方法＞重合方法は特に制限されるこ
とはなく、従来公知の方法、例えば水溶液重合法、逆相
懸濁重合法を適宜採用することが出来る。具体的には、
逆相懸濁重合法は、上記水溶性重合性モノマー及び重合
触媒を含む水溶液を、分散剤の存在下、疎水性有機溶媒
に撹拌等により懸濁させ重合する方法である。また、重
合性モノマー水溶液を型枠の中で水溶液重合する方法も
挙げられるが、水溶液重合では生成する重合体が塊状で
あるので、重合後、細粒子化して本発明に適用し得る粒
子とする必要がある。それ故、逆相懸濁重合法で生成す
るのが有利である。重合方法は回分式、連続式のいずれ
の方式を採用することも出来る。

【００１４】逆相懸濁重合終了後、懸濁液から分離した
吸水性樹脂粒子を本発明の吸水性樹脂粒子として使用す
ることが出来るが、必要な場合には、その粒子中の含水
量を適当に制御して使用する。更に、重合終了後の吸水
性樹脂粒子を含む懸濁液をそのまま使用することも出来
る。その場合、重合時に使用する疎水性有機溶媒として
は、ブタン、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘ
プタン、オクタン等の脂肪属炭化水素、トルエン、キシ
レン等の芳香族炭化水素を用いるのが好ましい。

【００１５】吸水性樹脂粒子の吸収速度は、粒子径によ
っても影響され、粒子径が小さい程吸収速度は速くなる
が、他方吸水ゲル粒子のブロッキングを生じ易くなるの
で、本発明における吸水性樹脂粒子は、非含水状態で平
均粒子径が１００〜３０００μｍ、好ましくは１００〜
２０００μｍ、更に好ましくは１００〜１０００μｍの
ものが好ましい。

【００１６】＜発泡方法＞本発明では、含水吸水性樹脂
粒子を密閉容器内で撹拌しながら加圧した後、密閉容器
の一端を解放して含水吸水性樹脂粒子を密閉容器内圧よ
りも低圧の領域（通常、大気中）に放出することにより
発泡吸水性樹脂粒子を製造する。この際、空気や窒素ガ
ス等で加圧して放出を容易にするのが好ましい。含水吸
水性樹脂粒子を密閉容器内で攪拌下加圧する際、密閉容
器内を加熱するのが好ましい。この加熱により密閉容器
内の圧力は一層上昇し、水分及び必要により併用される
発泡剤がより樹脂粒子中の内部にまで浸透する。加熱温
度は、加圧する圧力及び発泡剤の分解温度によっても異
なるが、水の沸点以上の温度範囲から選ばれ、通常１０
０〜２００℃、好ましくは１００〜１７０℃、更に好ま
しくは１００〜１５０℃である。含水吸水性粒子の密閉
容器内での加熱、加圧時間は画一的ではないが、通常５
〜６０分程度である。

【００１７】密閉容器内の加圧圧力は、樹脂の種類、加
熱温度、保持時間等にもよるが、通常２〜３ＭＰａＧ
（２０〜３０Ｋｇ／ｃｍ²Ｇ）である。加圧圧力がこの
範囲を超えて高すぎると低圧領域（通常、大気圧）との
圧力差が大きく、放出時の爆発により樹脂粒子を破損す
る恐れや、均質な発泡が生じないことがあり、他方圧力
が低すぎると充分な発泡が生ぜず好ましくない。

【００１８】本発明で使用する吸水性樹脂粒子は水を含
有しているが、この水は発泡剤としての機能を果たすも
のであり、その含水率が多すぎると加圧、加熱時にブロ
ッキングを起こしやすく、他方少なすぎると発泡が不十
分となるので、通常２０〜５０重量％である。なお、ブ
ロッキングが起こるような場合は、シリカ、チタニアの
ような無機粉体でコーティングしても構わない。吸水性
樹脂粒子の吸収性能を向上させるために、高表面積化が
所望される場合は、発泡剤は水溶性且つ加熱分解により
気体を発生する物で有れば何を用いても構わない。特に
炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等の重炭酸塩、
２，２，−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩
等のアゾ系化合物、過酸化物等の熱分解型発泡剤を併用
出来る。これらの発泡剤は、その水溶液を吸水性樹脂粒
子に含浸させて加圧しても、密閉容器内で樹脂粒子に噴
霧しても良い。また、逆相懸濁重合後の懸濁液をそのま
ま用いる場合には懸濁液にこれらの発泡剤を溶解しても
よい。

【００１９】密閉容器は、加熱加圧時に吸水性樹脂粒子
の粒子同士がブロッキングするのを防ぐための攪拌翼を
備えているものであれば特に制限ななく、縦型でも横型
でも良く、加熱のためのジャケットを備えている。ま
た、内部に粒子攪拌のためのかき上げ翼のような部具を
備えた加圧加熱回転容器でも良い。密閉容器に具備する
撹拌翼としては、密閉容器内で吸水性樹脂粒子が十分に
撹拌できるものであれば良く、例えば、多段翼、アンカ
ー翼、ディスクタービン翼、ファイドラー翼、マックス
ブレンダー翼（住友重機械工業社製）、フルゾーン翼
（神鋼パンテックス社製）等を使用することが出来る。
密閉容器の底部又は端部には、短時間に含水吸水性樹脂
粒子を放出するためのノズル、スリット等の吐出口が設
けられており、この吐出口から加熱加圧された含水吸水
性樹脂粒子が、密閉容器の内圧より低圧域、即ち大気中
に放出される。放出された樹脂粒子は、必要に応じ適当
なメッシュの篩いにより粒径を一様に整えられる。発泡
後の粒子の含水率が高い場合は、公知の乾燥器を用いて
乾燥しても構わない。また、吸水性能を更に向上させる
ために表面架橋を実施しても構わない。

【００２０】本発明方法によれば、含吸水性樹脂粒子を
加熱、加圧下から低圧領域に放出することで、樹脂粒子
内部に気泡を存在させることができ、よって樹脂粒子の
表面積を高め吸水性能の向上をもたらすが、加えて樹脂
に付随する残存モノマーも同時に減少させることが出来
る極めて画期的な方法である。吸水性樹脂の製造におい
て、残存モノマーを低減させるために、還元性物質を添
加（特許第２１１３６８６号公報）したり、含酸素還元
性無機塩を添加（特許第２１３００８２号公報）する方
法が提案されているが、人体に触れる可能性のある衛生
材料としては、添加物質を残存させたままで使用するの
は望ましくない。本発明では、これらの添加剤を使用す
ることなく、残存モノマーを減らすことができるので、
安全性の高い吸水性樹脂を製造することができる。そし
て、この方法から得られる高吸水性樹脂粒子は、従来に
はない上記のような吸水速度が高く吸水性能に優れた特
徴を有するものであるので、高吸水性樹脂粒子を極めて
平易な操作にて低コストにて製造することができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はその要旨を超えない限り実施例に限定
されるものではない。以下の実施例における物性の測定
及び評価方法は、下記の通りである。

【００２２】＜残存モノマーの測定方法＞300mlのビー
カーに生理食塩水250mlを加え、そこに吸水性樹脂1.0g
を加えて３時間撹拌する。撹拌後の吸水性樹脂分散液
を、0.45μｍフィルターで濾過し、濾過液を高速液体ク
ロマトグラフィーで分析した。一方、既知の濃度を示す
モノマー標準液を同様に分析して得た検量線を外部標準
となし、濾過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た。

【００２３】＜平均粒子径＞ＡＳＴＭ式標準篩を上から
８メッシュ、１２メッシュ，２０メッシュ，３２メッシ
ュ，４０メッシュ，６０メッシュ，８０メッシュ，１０
０メッシュ，１２０メッシュ，１５０メッシュ，受け皿
の順に組み合わせ、最上の篩に樹脂粒子を約５０ｇ入
れ、ロータップ式自動振盪器にて１分間振盪させた。各
篩に残った樹脂粒子の重量秤量し、全重量を１００％と
して、重量分率より粒径分布を求め、重量基準の５０％
粒子径を平均粒子径とした。

【００２４】＜かさ密度＞ＪＩＳＫ−６7２１に準拠
して行った。測定は３回実施し、平均値を求めた。

【００２５】＜通液速度＞バイオカラムＢＣ（Geberal
社製、ＣＦ−３０Ｋ；内径25.6mm、長さ500mmの円筒の
下部にガラスフィルターを装着し、下端部にコックを設
けたもの）を用いて測定する。カラムに0.9重量％食塩
水200mlを入れた後、樹脂粒子0.50gをゆっくりと投入す
る。上端開口部にゴム栓をし、５分間経過後に上下に３
回往復転倒させて振り混ぜる。直立させて更に２５分間
放置後コックを解放して、液面が100mlの標線のところ
に低下するまで液を流出させ、コックを閉じる。樹脂粒
子が舞い上がらないように注意しながら、0.9重量％食
塩水を液面が200mlの標線のところに到達するまで供給
する。樹脂粒子が十分に沈降していることを確認してか
ら、コックを開いて液を流出させ、液面が150mlの標線
と100mlの標線を通過する時間を測定する。通液速度（ｍｌ／分）＝５０×６０／時間（秒）なお、食塩水の温度は室温である。また、樹脂が存在し
ない場合には、液面が150mlの標線と100mlの標線の間を
通過する時間は６．８秒である。

【００２６】＜吸水速度＞ＪＩＳＫ−７２２４に準じ
て、測定を行った。樹脂粒子１．０ｇを小孔のあいた支
持板に敷いた不織布上に均一な厚さとなるようにのせ
た。樹脂粒子層の下面を下記の人工尿と接触させて樹脂
粒子が人工尿を吸収する量を測定した。開始後２分間に
吸収した人工尿の量をもって吸収速度とした。なお、人
工尿としては、下記の重量組成のものを用いた。尿素１．９４％塩化ナトリウム０．８０％塩化カルシウム０．０６％硫酸マグネシウム０．１１％純水９７．０９％

【００２７】＜加圧吸水速度＞ＪＩＳＫ−７２２４に
準じ、図１に示される装置を用いて測定した。小孔のあ
いた支持板に敷いた不織布上に支持円筒（内径2.5cm）
を小孔が中心になるように載せ、樹脂粒子1.0gを均一な
厚さになるようにのせた。その後、樹脂粒子の上に重り
を載せ、均一に加重が１２ｇ／cm²かかるように載せ
た。樹脂粒子層の下面を上記の人工尿と接触させて樹脂
粒子が人工尿を吸収する量を測定した。開始後、１０分
間に吸収した人工尿の量をもって加圧吸収速度とした。

【００２８】実施例１アクリル酸２０７．７ｇに水１３．５ｇを加え、冷却し
つつこれに２５重量％水酸化ナトリウム水溶液３４６．
２ｇを加えて中和した。さらに過硫酸カリウム０．１０
４ｇ及び次亜リン酸ナトリウム・１水和物０．０２１ｇ
を添加してモノマー水溶液とした。攪拌機、還流冷却
器、温度計及び窒素ガス導入管を付設した容量３リット
ルの四つ口丸底フラスコに、シクロヘキサン６２４ｇを
入れ、これに分散剤としてポリオキシエチレンオクチル
フェニルエーテルリン酸（第一工業製薬社製；プライサ
ーフＡ２１０Ｇ、オキシエチレン基の平均重合度約
７）１．５６ｇを加え、３００ｒｐｍで攪拌した。フラ
スコを窒素置換したのち７５℃に昇温してシクロヘキサ
ンを還流させた。これに前述のモノマー水溶液を一定速
度で７０分間かけて添加した。添加終了後、さらに７５
℃で３０分間保持した後、炭酸水素ナトリウム８％水溶
液２５５ｇを吸収させた。吸収後、シクロヘキサンとの
共沸によって、生成した樹脂の含水率が５０％（質量基
準）になるまで脱水した。脱水終了後、攪拌を停止して
樹脂を沈降させ、デカンテーションによってシクロヘキ
サンを除去した。得られた粒子の一部を８０℃で減圧乾
燥した。乾燥粒子の平均粒径は４０５μｍであった。

【００２９】この重合体粒子３００ｇを、第２図に示す
密閉容器１(容量３Ｌ、耐圧：５０Ｋｇ／ｃｍ²)に投入
し、窒素ガスにより、内圧を３０Ｋｇ／ｃｍ²に高め、
その間ジャケットに熱媒を通し密閉容器内の温度を１３
０℃に昇温した。重合体粒子を密閉容器内に１５分保持
した後、装置の下部に取り付けたバルブを開き、大気中
に５秒間で全量を放出した。得られた粒子を＃２００の
ナイロン網で捕集し、発泡吸水性樹脂粒子を得た。この
発泡粒子の走査電子顕微鏡写真を図３，４に示す。図３
は、粒子の外観を、図４は粒子の断面を示す。

【００３０】実施例２実施例１においてシクロヘキサンと共沸脱水を行う際に
生成した樹脂の含水率が２５％（質量基準）になるよう
にしたこと以外は同等の方法を用いた。実施例３実施例１において密閉容器の加熱温度を１１０℃にした
こと以外は同等の方法を用いた。

【００３１】実施例４実施例１において密閉容器の加圧圧力を２５Ｋｇ／ｃｍ
²にしたこと以外は同等の方法を用いた。実施例５実施例１において炭酸水素ナトリウム８％水溶液を１２
８ｇ吸収させたこと以外は同等の方法を用いた。

【００３２】実施例６実施例１において発泡剤である炭酸水素ナトリウム水溶
液を投入せず、シクロヘキサンとの共沸によって、生成
した樹脂の含水率が３０％（質量基準）になるまで脱水
したこと以外は同等の方法を用いた。

【００３３】実施例７実施例１において発泡剤である炭酸水素ナトリウム水溶
液の代わりに、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロ
パン）二塩酸塩８％水溶液を１２８ｇ吸収させたこと及
び密閉容器を１７０℃に加熱したこと以外は同等の方法
を用いた。

【００３４】比較例１実施例１において、脱水終了後の粒子を８０℃で減圧乾
燥のみ実施した。この発泡粒子の走査型電子顕微鏡写真
を図５，６に示す。図５は、粒子の外観を、図６は粒子
の断面を示す。比較例２実施例１において、密閉容器の加熱温度を８０℃にした
こと以外は同等の方法を用いた。比較例３実施例１において密閉容器の加圧圧力を５Ｋｇ／ｃｍ²
にしたこと以外は同等の方法を用いた。

【００３５】比較例４アクリル酸１４５０４ｇを９．４ｇの水で希釈し、冷却
しつつこれに２５重量％水酸化ナトリウム水溶液２４
２．３ｇを加えて中和した。この溶液にエチレングリコ
ールジグリシジルエーテル（ナガセ化成工業社製、デナ
コールＥＸ８１０）を０．０７２７ｇ、次亜リン酸ナ
トリウム・１水和物０．０１４６ｇ及び過硫酸カリウム
を０．０７２７ｇ添加して溶解させ、モノマー水溶液と
した。攪拌機、還流冷却器、温度計及び窒素ガス導入管
を付設した容量３リットルの四つ口丸底フラスコに、シ
クロヘキサン６２４ｇを入れ、これに分散剤としてポリ
オキシエチレンオクチルフェニルエーテルリン酸（第一
工業製薬社製；プライサーフＡ２１０Ｇ、オキシエチレ
ン基の平均重合度約７）１．５６ｇを加え、４７０ｒ
ｐｍで攪拌して分散させた。フラスコを窒素置換したの
ち７５℃に昇温してシクロヘキサンを還流させた。これ
に上記で調製したモノマー水溶液を６．６ｇ／分で３分
間滴下した。滴下終了後、さらに７５℃で１５分間保持
した後、モノマー水溶液を６．６ｇ／分で５７分間に亘
って滴下した。滴下終了後、７５℃で３０分間保持した
後、シクロヘキサンとの共沸によって、生成した樹脂の
含水率が１０％（質量基準）になるまで脱水を行った。
脱水終了後、攪拌を停止すると樹脂粒子がフラスコの底
に沈降したので、これをデカンテーションによって分離
した。得られた樹脂粒子を８０℃に加熱し、減圧下乾燥
した。得られた乾燥樹脂粒子は、５〜５０μｍの一次粒
子が互いに融着したような構造を有する顆粒状粒子であ
った。この粒子の走査型電子顕微鏡写真を図７に示す。

【００３６】実施例１〜７及び比較例１〜４において合
成した吸水性樹脂粒子について、上記方法により各物性
を測定した結果を下記表１に纏めて示す。

【表１】上記結果から、比較例４により重合法（発泡しない）に
より高表面積にしても、吸水性樹脂の特性である加圧吸
水速度や通液速度が改善されないことが判明する。

【００３７】

【発明の効果】本発明方法によれば製造された高吸水性
樹脂は通常の高吸水性樹脂とは異なり、高吸水性樹脂内
部に気泡が生成する事により、内部が高表面積化されて
いるため、超高吸水速度な高吸水性樹脂を製造できる。
また、加熱、加圧状態から低圧領域に開放するため、高
吸水性樹脂内部に存在する残存モノマーも同時に気化し
て抜けるため、残存モノマーの少ない高吸水性樹脂が製
造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は加圧吸水速度の測定に使用する装置の
概略図である。

【図２】図２は本発明方法の一実施態様を示す装置の
概略図である。

【図３】本発明の実施例１の発泡樹脂粒子（外面）の
走査電子顕微鏡写真である。

【図４】本発明の実施例１の発泡樹脂粒子（断面）の
走査電子顕微鏡写真である。

【図５】比較例１の非発泡樹脂粒子（外面）の走査
電子顕微鏡写真である。

【図６】比較例１の非発泡樹脂粒子（断面）の走査
電子顕微鏡写真である。

【図７】比較例４の非発泡樹脂粒子（外面）の走査
電子顕微鏡写真である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｌ 101:00 Ｆターム(参考） 4C003 AA24 4F074 AA47 BA31 BA33 BA34 CA21 CB52 CC03X CC04X CC32X CC34Y CC62 DA02 DA24 DA53 4J011 AA08 JA04 JB08 JB26 JB27 JB30 4J100 AJ02P AK03P AK08P AL08P AL19P AM15P AM19P AM21P BA03P BA31P BA56P CA01 CA03 DA37 EA05 FA21 GC00 JA60

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】含水吸水性樹脂粒子を密閉容器内で攪拌下
加圧した後、密閉容器の一端を解放して含水吸水性樹脂
粒子を密閉容器内圧よりも低圧の領域に放出して吸水性
樹脂の発泡粒子となすことを特徴とする高吸水性樹脂粒
子の製造方法。
【請求項２】含水吸水性樹脂粒子を密閉容器内で攪拌下
加熱しながら加圧することを特徴とする請求項１記載の
高吸水性樹脂粒子の製造方法。
【請求項３】含水吸水性樹脂粒子の含水率が２０〜５０
重量％であることを特徴とする請求項１又は２記載の高
吸水性樹脂粒子の製造方法。
【請求項４】加熱温度が１００〜２００℃であることを
特徴とする請求項２又は３記載の高吸水性樹脂粒子の製
造方法
【請求項５】加圧圧力が２〜３ＭＰａＧ（２０〜３０Ｋ
ｇ／ｃｍ²Ｇ）であることを特徴とする請求項１〜４の
いずれか一項に記載の高吸水性樹脂粒子の製造方法。
【請求項６】吸水性樹脂粒子は、非含水状態で平均粒子
径が１００〜３０００μｍであることを特徴とする請求
項１〜５のいずれか一項に記載の高吸水性樹脂粒子の製
造方法。
【請求項７】含水吸水性樹脂粒子が、水溶性重合性モノ
マーを含む単量体水溶液を逆相懸濁重合法により製造し
た粒子であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか
一項に記載の高吸水性樹脂粒子の製造方法。
【請求項８】含水吸水性樹脂粒子として、水溶性重合性
モノマーを含む単量体水溶液の逆相懸濁重合終了後の懸
濁液を用いることを特徴とする請求項７に記載の高吸水
性樹脂粒子の製造方法。
【請求項９】水溶性重合性モノマーが脂肪族不飽和カル
ボン酸又はその塩であることを特徴とする請求項７又は
８に記載の高吸水性樹脂粒子の製造方法。
【請求項１０】含水吸水性樹脂粒子の放出が、無機ガス
による背圧をかけながら大気圧領域に行われることを特
徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の高吸水性
樹脂粒子の製造方法。