吸水性树脂组合物的制造方法_2

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此,能够提高添加剂粒子在1次混合阶段得到的1次混合物中的分散性。
【附图说明】
[0059] 本发明的目的、特色W及优点通过下述的详细的说明和附图而变得更加明确。
[0060] 图1为示出本发明的一个实施方式的吸水性树脂组合物的制造方法的工序图。
[0061] 图2为示出关于树脂粒子制备工序Sl的详细内容的一个例子的工序图。
[0062] 图3为示出关于混合工序s2的详细内容的一个例子的工序图。
[0063] 图4为示出关于用于实施混合工序s2的混合设备1的构成的一个例子的图。W64] 图5为示出在评价加压下吸水能力时使用的测定装置3的构成的图。
【具体实施方式】 W65]W下W附图为参考来详细说明本发明的适宜的实施方式。
[0066]W下,关于本发明进行详细说明,但本发明的范围不受运些说明的拘束,即使在W下的示例W外,也可在无损本发明宗旨的范围内适当地变更来实施。
[0067] 图I为示出本发明的一个实施方式的吸水性树脂组合物的制造方法的工序图。本 实施方式的吸水性树脂组合物的制造方法为用于制造包含粒状的吸水性树脂(W下称为 "吸水性树脂粒子")和粒状的添加剂(W下称为"添加剂粒子")的吸水性树脂组合物的方 法,其包含树脂粒子制备工序si、混合工序s2和回收工序S3。
[0068][树脂粒子制备工序]
[0069] 图2为示出关于树脂粒子制备工序Sl的详细内容的一个例子的工序图。树脂粒 子制备工序Sl为制备吸水性树脂粒子的工序,例如,如图2所示,包含聚合工序SlU浓缩工 序sl2、表面交联工序sl3、干燥工序sl4、粉碎工序sl5和分级工序sl6。
[0070] <聚合工序>
[0071] 聚合工序Sll为使水溶性締键式不饱和单体进行聚合反应来得到吸水性树脂的 工序。对水溶性締键式不饱和单体的聚合方法没有特别限定,可使用作为代表性的聚合方 法的水溶液聚合法、乳液聚合法、逆相悬浮聚合法等。
[0072] 在水溶液聚合法中,例如可W通过将水溶性締键式不饱和单体的水溶液、内部交 联剂W及水溶性自由基聚合引发剂在根据需要进行揽拌的同时加热来进行聚合。在该水溶 液聚合法中,水被用作液态介质,使水溶性締键式不饱和单体在水溶液状态下进行聚合反 应。
[0073] 另外,在逆相悬浮聚合法中,例如可W通过将水溶性締键式不饱和单体的水溶液、 表面活性剂、疏水性高分子系分散剂、水溶性自由基聚合引发剂W及内部交联剂在石油系 控分散介质中、在揽拌下加热来进行聚合。在该逆相悬浮聚合法中,水和石油系控分散介质 被用作液态介质,将水溶性締键式不饱和单体的水溶液添加至石油系控分散介质中,由此 进行聚合反应。
[0074] 在本实施方式中,从能够进行精密的聚合反应控制和宽范围的粒径控制的观点出 发,优选逆相悬浮聚合法。在下文,作为本发明的实施方式的一个例子,对通过逆相悬浮聚 合法制造吸水性树脂的方法进行说明。
[00巧]作为吸水性树脂的原料所使用的水溶性締键式不饱和单体,例如可列举出(甲 基)丙締酸("(甲基)丙締酸"是指"丙締酸"和"甲基丙締酸"。下同)、2-(甲基)丙締 酷胺-2-甲基丙烷横酸、马来酸等具有酸基的单体及它们的盐;(甲基)丙締酷胺、N,N-二 甲基(甲基)丙締酷胺、2-径基乙基(甲基)丙締酸醋、N-径甲基(甲基)丙締酷胺等非 离子性不饱和单体;(甲基)丙締酸二乙基氨基乙醋、(甲基)丙締酸二乙基氨基丙醋等含 氨基的不饱和单体及其季化物等。它们可W分别单独使用,也可W2种W上并用。
[0076] 其中,作为在中和具有酸基的单体而形成盐的情况下所使用的碱性化合物,可列 举出裡、钢、钟、锭等化合物。更详细而言,可列举出氨氧化钢、氨氧化钟、氨氧化裡、碳酸钢、 碳酸锭等。
[0077] 在水溶性締键式不饱和单体中,作为优选的单体,从工业上容易获得的观点出发, 可列举出(甲基)丙締酸及其盐。
[0078] 其中,在中和具有酸基的单体的情况下,其中和度优选为水溶性締键式不饱和单 体的酸基的30~90摩尔%。通过中和度为30摩尔% ^上,酸基易于离子化,能够抑制吸 水能力变低。通过中和度为90摩尔% ^下,在作为卫生材料使用的情况下,能够抑制在安 全性等方面发生问题。
[0079] 在本实施方式中,水溶性締键式不饱和单体作为水溶液使用。水溶性締键式不饱 和单体水溶液的单体浓度优选为20质量%~饱和浓度。
[0080] 在水溶性締键式不饱和单体水溶液中,根据需要,可W包含链转移剂、增粘剂等。 作为链转移剂,例如可列举出硫醇类、硫醇酸类、仲醇类、次憐酸、亚憐酸等化合物。它们可 W单独使用,也可W2种W上并用。作为增粘剂,可列举出簇甲基纤维素、径乙基纤维素、径 丙基纤维素、甲基纤维素、聚乙二醇、聚丙締酸、聚丙締酸中和物、聚丙締酷胺等。
[0081] 作为石油系控分散介质,例如可列举出正己烧、正庚烧、2-甲基己烧、3-甲基 己烧、2, 3-二甲基戊烧、3-乙基戊烧、正辛烧等碳数为6~8的脂肪族控,环己烧、甲基 环己烧、环戊烧、甲基环戊烧、反式-1,2-二甲基环戊烧、顺式-1,3-二甲基环戊烧、反 式-1,3-二甲基环戊烧等脂环族控,苯、甲苯、二甲苯等芳香族控等。它们当中,从工业上容 易获得和安全性的观点出发,更优选使用正己烧、正庚烧、2-甲基己烧、3-甲基己烧、正辛 烧等碳数为6~8的脂肪族控;环己烧、甲基环戊烧W及甲基环己烧等碳数为6~8的脂环 族控。运些石油系控分散介质可W单独使用,也可W2种W上并用。
[0082] 此外,在运些石油系控分散介质中,从逆相悬浮的状态良好、易于得到适宜的粒 径、工业上容易获得且品质稳定的观点出发,优选使用正庚烧、环己烧。另外,作为上述控的 混合物的例子,使用市售的Exxsol Heptane(Exxon Mobil Co巧oration制造:含有正庚烧 及异构体的控75~85% )等也可获得适宜的结果。
[0083] 从使水溶性締键式不饱和单体水溶液均匀地分散、使聚合溫度的控制容易的观点 出发,石油系控分散介质的用量通常相对于100质量份水溶性締键式不饱和单体水溶液, 优选为50~600质量份,更优选为50~400质量份,进一步优选为50~200质量份。
[0084] 在逆相悬浮聚合中,为了使水溶性締键式不饱和单体水溶液分散于石油系控分散 介质,得到更稳定的聚合粒子,使用表面活性剂、必要时的疏水性高分子系分散剂。从使聚 合无异常地稳定结束运样的观点出发,只要能够使表面活性剂、疏水性高分子系分散剂在 水溶性締键式不饱和单体水溶液聚合前存在,使水溶性締键式不饱和单体水溶液充分分散 在石油系控分散介质中,使该液滴稳定化,然后进行聚合,则对各自添加的时期没有特别限 定。虽然借鉴现有技术时会存在部分例外,但是表面活性剂、疏水性高分子系分散剂通常在 添加水溶性締键式不饱和单体水溶液之前,预先溶解或分散于石油系控分散介质。
[0085] 作为用于确保聚合时的分散稳定性而使用的表面活性剂,例如可列举出脱水山梨 糖醇脂肪酸醋、聚氧乙締脱水山梨糖醇脂肪酸醋、聚甘油脂肪酸醋、聚氧乙締甘油脂肪酸 醋、薦糖脂肪酸醋、山梨糖醇脂肪酸醋、聚氧乙締山梨糖醇脂肪酸醋、聚氧乙締烷基酸、聚氧 乙締烷基苯基酸、聚氧乙締藍麻油、聚氧乙締固化藍麻油、烷基締丙基甲醒缩合聚氧乙締 酸、聚氧乙締聚氧基丙基烷基酸、聚乙二醇脂肪酸醋、烷基葡糖巧、N-烷基葡糖酷胺、聚氧乙 締脂肪酷胺、W及聚氧乙締烷基胺等非离子系表面活性剂、脂肪酸盐、烷基苯横酸盐、烷基 甲基牛横酸酸盐、聚氧乙締烷基苯基酸硫酸醋盐、聚氧乙締烷基酸硫酸醋盐、聚氧乙締烷基 酸横酸及其盐、聚氧乙締烷基苯基酸憐酸及其盐、聚氧乙締烷基酸憐酸及其盐等阴离子系 表面活性剂。它们可W分别单独使用,也可W2种W上并用。
[0086] 在运些表面活性剂中,从单体水溶液的分散稳定性的观点出发,优选为选自由聚 甘油脂肪酸醋、薦糖脂肪酸醋W及脱水山梨糖醇脂肪酸醋组成的组中的至少一种。
[0087] 相对于100质量份水溶性締键式不饱和单体水溶液,所使用的表面活性剂的添加 量优选为0.Ol~5质量份,更优选为0. 05~3质量份。通过表面活性剂的添加量为0.Ol质量份W上,能够抑制水溶性締键式不饱和单体水溶液的分散稳定性降低,通过为5质量 份W下,在经济上变得有利。
[0088] 为了进一步提高聚合时的分散稳定性,可W将疏水性高分子系分散剂与表面活性 剂并用。疏水性高分子系分散剂优选选择使用在所使用的石油系控分散介质中溶解或分散 的分散剂,例如可列举出W粘度平均分子量计为20000W下、优选为10000W下、进一步优 选为5000W下的分散剂。具体而言,可列举出马来酸酢改性聚乙締、马来酸酢改性聚丙締、 马来酸酢改性乙締-丙締共聚物、马来酸酢-乙締共聚物、马来酸酢-丙締共聚物、马来酸 酢-乙締-丙締共聚物、聚乙締、聚丙締、乙締-丙締共聚物、氧化型聚乙締、氧化型聚丙締、 氧化型乙締-丙締共聚物、乙締-丙締酸共聚物、乙基纤维素、马来酸酢化聚下二締、马来酸 酢化EPDM(乙締/丙締/二締S元共聚物)等。
[0089] 在它们当中,优选为选自由马来酸酢改性聚乙締、马来酸酢改性聚丙締、马来酸酢 改性乙締-丙締共聚物、马来酸酢-乙締共聚物、马来酸酢-丙締共聚物、马来酸酢-乙 締-丙締共聚物、聚乙締、聚丙締、乙締-丙締共聚物、氧化型聚乙締、氧化型聚丙締W及氧 化型乙締-丙締共聚物组成的组中的至少一种。
[0090] 相对于100质量份水溶性締键式不饱和单体水溶液,疏水性高分子系分散剂的添 加量优选为0~5质量份,更优选为0.Ol~3质量份,进一步优选为0. 05~2质量份。通 过疏水性高分子系分散剂的添加量为5质量份W下,经济上是有利的。
[0091] 在将水溶性締键式不饱和单体水溶液添加至预先填充于聚合反应器内的石油系 控分散介质并使其分散时,通过揽拌部来使其分散,关于使用该揽拌部的揽拌条件,根据期 望的分散液滴直径的不同而不同,因此不能一概而论。分散液滴直径能够通过揽拌部的揽 拌翼的种类、翼径、转速等来调节。作为揽拌翼,例如可W使用推进式翼、明轮式翼、错式翼、 满轮式翼、Pfaudler翼、螺条翼、即化ZO肥翼(ShinkoPantecCo. ,Ltd制造)、MAXBLEND翼 (住友重机械工业株式会社制造)、Super-Mix(佐竹化学机械工业株式会社制造)等。
[0092] 在聚合反应器中,将向石油系控分散介质W规定的添加速度添加的水溶性締键式 不饱和单体水溶液在表面活性剂存在下、在石油系控分散介质中通过揽拌部充分揽拌来使 其分散,使液滴稳定化。接下来,在将反应器主体内充分进行氮置换后,根据需要在内部交 联剂的存在下通过水溶性自由基聚合引发剂进行逆相悬浮聚合,得到含水凝胶状交联聚合 物的悬浮液。
[0093] 作为本实施方式所使用的水溶性自由基聚合引发剂,例如可列举出过硫酸钟、过 硫酸锭、过硫酸钢等过硫酸盐;过氧化氨等过氧化物;2, 2'-偶氮双(2-脉基丙烷)二盐酸 盐、2, 2'-偶氮双阳-(2-簇基乙基)-2-甲基丙酸二胺]四水盐、2, 2'-偶氮双(1-亚氨 基-1-化咯烧酬基-2-甲基丙烷)二盐酸盐、2, 2'-偶氮双巧-甲基-N-(2-径基乙基)-丙 酸酷胺]等偶氮化合物等。
[0094] 在它们当中,从容易获得且易于处理的观点出发,优选为过硫酸钟、过硫酸锭、过 硫酸钢W及2, 2'-偶氮双(2-脉基丙烷)二盐酸盐。 阳0巧]其中,水溶性自由基聚合引发剂可W与亚硫酸盐、抗坏血酸等还原剂并用来用作 氧化还原聚合引发剂。
[0096] 关于水溶性自由基聚合引发剂的用量,通常每100质量份水溶性締键式不饱和单 体为0.Ol~I质量份。通过为
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