吸水性树脂粒子的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及吸水性树脂粒子的制造方法，特别是涉及通过将水溶性烯属不饱和单 体反向悬浮聚合来制造吸水性树脂粒子的方法。
【背景技术】
[0002] 纸尿布、生理用纸巾、失禁垫以及宠物垫等的各种吸收性物品、土壤用保水剂、电 力电缆用防水剂以及抗结露剂等的各种吸收性材料中，使用吸水性树脂粒子。例如，对于纸 尿布等的吸收性物品，通常是将包含吸水性树脂粒子和亲水性纤维的吸收体夹持于在接触 身体的一侧配设的液体透过性片材和在其相反侧配设的液体非透过性片材之间，由此来形 成。在此使用的吸收体例如是通过将包含吸水性树脂粒子和粉碎的亲水性纤维的混合物通 过气流层叠于金属网上后，通过挤压进行压缩，由此来制造。
[0003] 作为在吸收性物品、吸收性材料中使用的吸水性树脂粒子，例如已知有淀粉-丙 烯腈接枝共聚物的水解物、淀粉-丙烯酸接枝共聚物的中和物、乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚 物的皂化物、丙烯酸部分中和物聚合物的交联物以及聚丙烯酸部分中和物等。
[0004] 对于在吸收体中使用的吸水性树脂粒子，除了保水能力等的吸水性能优异之外， 还要求适当的粒径、窄粒径分布。在粒径大的粒子多的情况下，吸收体在被压缩时容易变得 坚硬。另外，在粒径小的粒子多的情况下，在制造吸收体时，从金属网上脱落形成缺损，因此 不优选。因此，理想的是，用于吸收体的吸水性树脂粒子具有适合于目标吸收体和吸收性物 品的设计的中位粒径，且粒径分布窄。
[0005] 作为吸水性树脂粒子的制造方法，从得到的吸水性树脂粒子的性能高且制造方法 简便的观点考虑，将水溶性烯属不饱和单体聚合的方法是主流方法。作为聚合方法，例如可 以通过以下方法进行制造：将水溶性烯属不饱和单体的水溶液聚合，将由此得到的含水凝 胶状物粉碎、进行干燥的水溶液聚合法；在烃分散介质等的有机溶剂中存在分散稳定剂的 情况下，将水溶性烯属不饱和单体分散进行悬浮聚合，将由此得到的含水凝胶状物脱水、进 行干燥的反向悬浮聚合法等。
[0006] 但是，水溶液聚合法中，由聚合得到的含水凝胶是粘稠的块状物，因此，不仅粉碎 工序、干燥工序变得繁杂，在粉碎工序中，容易产生细微的粒子，因此难以得到具有适当的 粒径、粒径分布窄的吸水性树脂粒子。
[0007] 与此相对，反向悬浮聚合法中，通过调节分散于烃分散介质中的水溶性烯属不饱 和单体的液滴的大小，可以控制吸水性树脂粒子的大小。因此，对于吸水性树脂粒子，提出 了利用反向悬浮聚合法的各种粒径控制的方法。
[0008] 例如，作为用于制造粒径分布窄的吸水性树脂粒子的方法，提出了将失水山梨糖 醇脂肪酸酯用作分散稳定剂的方法（参照专利文献1)、将HLB8~12的失水山梨糖醇脂肪 酸酯用作分散稳定剂的方法（参照专利文献2)、以及将聚甘油脂肪酸酯用作分散稳定剂的 方法（参照专利文献3)等。
[0009] 但是，在这些制造方法中，难以得到兼顾优异的吸水性能和有利的粒子状态的吸 水性树脂粒子。
[0010] 专利文献： 专利文献1 :日本特开昭56-26909号公报 专利文献2 :日本特开昭56-131608号公报 专利文献3 :日本特开昭62-172006号公报。
【发明内容】
[0011] 本发明中，通过水溶性烯属不饱和单体的聚合，得到兼顾优异的吸水性能和有利 的粒子状态的吸水性树脂粒子。
[0012] 本发明人发现，在通过反向悬浮聚合法将水溶性烯属不饱和单体聚合来制造吸水 性树脂粒子的情况下，作为分散稳定剂，使用含有妥尔油脂肪酸酯的分散稳定剂时，可以得 到兼顾优异的吸水性能和有利的粒子状体的吸水性树脂粒子，从而完成了本发明。
[0013] 因此，本发明涉及的吸水性树脂粒子的制造方法包括，在烃分散介质中，在分散稳 定剂的存在下，使用自由基聚合引发剂，将水溶性烯属不饱和单体进行反向悬浮聚合的工 序。在此，所使用的分散稳定剂包含妥尔油脂肪酸酯。妥尔油脂肪酸酯通常是选自山梨糖 醇妥尔油脂肪酸酯、失水山梨糖醇妥尔油脂肪酸酯和聚乙二醇妥尔油脂肪酸酯中的至少一 种。
[0014] 该制造方法中，相对于水溶性烯属不饱和单体100质量份，分散稳定剂的使用量 优选设定为〇. 1~30质量份。
[0015] 在该制造方法的一个实施方式中，反向悬浮聚合通过2步以上的多步进行。
[0016] 另外，该制造方法可以进一步包括将通过反向悬浮聚合得到的吸水性树脂粒子进 行后交联（后架橋）的工序。
[0017] 本发明的制造方法中，使用包含妥尔油脂肪酸酯的分散稳定剂，因此可以制造由 水溶性烯属不饱和单体的聚合物得到的、兼顾优异的吸水性能和有利的粒子状态的吸水性 树脂粒子。
[0018] 涉及其他观点的本发明涉及吸水性树脂粒子，该吸水性树脂粒子是通过将水溶性 烯属不饱和单体聚合得到的、粒径分布的均一度为3. 0以下、且生理盐水保水能力为20g/ g以上的树脂粒子。该吸水性树脂粒子的一个实施方式中，中位粒径为20 μm以上且低于 200 μ m。另外，在该吸水性树脂粒子的其他实施方式中，中位粒径为200 μ m以上且600 μ m 以下。
[0019] 本发明的其他目的或效果在以下详细地说明。
【具体实施方式】
[0020] 本发明涉及的吸水性树脂粒子的制造方法是将水溶性烯属不饱和单体进行聚合。
[0021] 作为本发明中所使用的水溶性烯属不饱和单体的例子，可以列举丙烯酸及其盐、 甲基丙烯酸及其盐、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸及其盐、2-甲基丙烯酰胺-2-甲基丙烷 磺酸及其盐、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基甲基丙烯酰胺、 2-羟基乙基丙烯酸酯、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯、N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯 酰胺、聚乙二醇单丙烯酸酯以及聚乙二醇单甲基丙烯酸酯等的非离子性单体、N，N-二乙基 氨基乙基丙烯酸酯、N，N-二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯、N，N-二乙基氨基丙基丙烯酸酯、 N，N-二乙基氨基丙基甲基丙烯酸酯、二乙基氨基丙基丙烯酰胺以及二乙基氨基丙基甲基丙 烯酰胺等的含氨基的不饱和单体及它们的季铵化物等。这些水溶性烯属不饱和单体可以并 用2种以上。
[0022] 水溶性烯属不饱和单体的上述示例中，从工业上容易获得的角度考虑，优选的是， 丙烯酸及其盐、甲基丙烯酸及其盐、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺以及 N，N-二甲基甲基丙烯酰胺。特别是，从可以容易得到吸水性能高的吸水性树脂粒子的观点 考虑，优选丙烯酸及其盐以及甲基丙烯酸及其盐。
[0023] 水溶性烯属不饱和单体是丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和 2- 甲基丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸等的具有酸基的不饱和单体时，可以根据需要将该酸基 预先用碱性中和剂进行中和。用于酸基中和的碱性中和剂没有特别限定，例如可以列举氢 氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾和碳酸钾等的碱金属盐以及氨等。这些碱性中和剂可 以并用2种以上。另外，为了方便地进行水溶性烯属不饱和单体的中和操作，碱性中和剂也 可以使用水溶液状的碱性中和剂。
[0024] 利用碱性中和剂的水溶性烯属不饱和单体的中和度没有特别限定，但从通过提高 得到的吸水性树脂粒子的渗透压来提高吸水性能，同时不发生剩余的碱性中和剂的存在而 导致的安全性等的问题的观点考虑，作为相对于水溶性烯属不饱和单体所具有的全部酸基 的中和度，优选设定为10~100摩尔％，更优选设定为30~80摩尔％。
[0025] 水溶性烯属不饱和单体可以根据需要在聚合前预先添加内部交联剂。作为可以 使用的内部交联剂的例子，可以列举乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇、1，4-丁二醇、三 羟甲基丙烷、甘油或聚甘油等的二醇类或三醇类等的多元醇类和丙烯酸、甲基丙烯酸、马来 酸或富马酸等的不饱和酸反应而得到的不饱和聚酯类、Ν，Ν' -亚甲基双丙烯酰胺等的双 丙烯酰胺类、聚环氧化物与丙烯酸或甲基丙烯酸反应而得到的二丙烯酸酯类、二甲基丙烯 酸酯类、三丙烯酸酯类或三甲基丙烯酸酯类、甲苯二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯等的 多异氰酸酯与丙烯酸羟基乙酯或甲基丙烯酸羟基乙酯反应而得到的二丙烯酸氨基甲酰基 酯类或二甲基丙烯酸氨基甲酰基酯类、烯丙基化淀粉、烯丙基化纤维素、邻苯二甲酸二烯丙 酯、Ν，Ν'，Ν' ' -三烯丙基异氰酸酯以及二乙烯基苯等的具有2个以上聚合性不饱和基的化 合物、乙二醇二缩水甘油基醚、聚乙二醇