吸水性树脂的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种吸水性树脂的制造方法。更具体而言，本发明特别涉及一种能够 稳定且连续提供吸水性树脂原料的吸水性树脂制造方法。
【背景技术】
[0002] 吸水性树脂（SAP;Super Absorbent Polymer:超吸收性聚合物）是具有水溶胀性 的水不溶性高分子凝胶化剂，其大多作为纸尿布、生理用卫生巾等卫生用品、以及农园用保 水剂、工业用止水材等吸收性物品而主要被一次性使用。关于此类吸水性树脂，目前提出了 许多单体作为该吸水性树脂或亲水性高分子的原料。
[0003] 随着作为吸水性树脂主用途物的纸尿布的高性能化，吸水性树脂也被要求具备更 多功能(物性）。具体而言，作为吸水性树脂的物性的具体例子，不单可以举出高吸水倍率， 还可以举出良好的凝胶强度、水可溶成分量、吸水速度、加压下吸水倍率、渗液性、粒度分 布、耐尿性、抗菌性、耐冲击性(耐损伤性）、粉体流动性、消臭性、耐着色性（白度）、低粉尘性 等。
[0004] 另一方面，吸水性树脂的制造工序分为多个工序。吸水性树脂可以通过例如聚合、 凝胶状的吸水性树脂的碎解、干燥、粉碎、分级、表面交联、添加等工序来连续地制造(专利 文献1~7)。另外，制造工序中也包括向上述各工序中提供原料的工序等。关于吸水性树脂 的原料，例如可以举出：聚合工序中所用的含有单体的液体(专利文献8)、聚合后的凝胶碎 解工序中所用的干燥助剂(专利文献9)、表面交联工序中所用的表面交联剂(专利文献10~ 30)、添加工序中所用的渗液性提高剂、消臭剂、损伤性降低剂等。为了连续地生产满足全部 上述功能(物性）的吸水性树脂，稳定地提供在各个制造工序中使用的原料是重要的，与这 些原料相接触的制造装置的材料需要对这些原料具有耐化学品性。但是，在这些文献中并 没有对具体使用的材料进行描述，在所使用的材料相对于原料的耐化学品性差的情况下， 有可能在长时间提供原料时产生材料溶析等的问题。
[0005] 专利文献31中记载了将含有单体的液体提供给含气相的反应室中来制造聚合物 颗粒的方法。专利文献31中，探讨了通过调整提供上述液体的管路(供给管路）的长度与最 大直径之间的比例，或者通过选择上述供给管路所使用的材料，来提高上述供给管路的冷 却效果，以制造均匀品质的聚合物颗粒。
[0006] 专利文献32中记载了吸水性树脂的连续生产装置。探讨了通过利用使用有专利文 献32中记载的材料的生产装置来制造均匀品质的吸水性树脂。
[0007] 〔现有技术文献〕
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1:美国专利第6576713号说明书
[0010] 专利文献2:国际公布第2011/126079号 [0011]专利文献3:美国专利第6817557号说明书 [0012]专利文献4:美国专利第6291636号说明书
[0013] 专利文献5:美国专利第6641064号说明书
[0014]专利文献6:美国专利第6228930号说明书 [0015] 专利文献7:美国专利第5275773号说明书
[0016] 专利文献8:美国专利申请公开2006-0217508号说明书
[0017] 专利文献9:日本国专利申请公报"特开2006-160774号公报"
[0018] 专利文献10:美国专利第6297319号说明书
[0019]专利文献11:美国专利第6372852号说明书 [0020] 专利文献12:美国专利第6265488号说明书
[0021 ] 专利文献13:美国专利第6809158号说明书
[0022] 专利文献14:美国专利第4734478号说明书
[0023] 专利文献15:美国专利第4755562号说明书
[0024] 专利文献16:美国专利第4824901号说明书
[0025]专利文献17:美国专利第6239230号说明书 [0026] 专利文献18:美国专利第6559239号说明书
[0027] 专利文献19:美国专利第6472478号说明书
[0028] 专利文献20:美国专利第6657015号说明书
[0029]专利文献21:美国专利第5672633号说明书 [0030] 专利文献22:欧洲专利公开第0940149号说明书
[0031 ] 专利文献23:国际公布第2006/033477号小册子
[0032] 专利文献24:美国专利第7201941号说明书
[0033] 专利文献25:美国专利第4783510号说明书
[0034] 专利文献26:欧洲专利第1824910号说明书
[0035] 专利文献27:国际公布第2002/100451号小册子
[0036] 专利文献28:美国专利第5610208号说明书
[0037] 专利文献29:国际公布92/000108号小册子
[0038] 专利文献30:美国公开2011-0098416
[0039] 专利文献31:日本国公表专利公报"特表2010-515815号公报"
[0040]专利文献32:日本国专利申请公报"特开2000-17004号公报"
【发明内容】
[0041]〔本发明所要解决的技术问题〕
[0042]目前，提供吸水性树脂原料的部件中部分地使用有含氟橡胶。但是，本发明人等独 立发现存在如下问题:含氟橡胶会渐渐吸收吸水性树脂的原料而导致该含氟橡胶的体积增 加。
[0043]另外，本发明人等还独立发现如下问题:在提供吸水性树脂的原料的工序中，由于 含氟橡胶的体积增加，也即由于含氟橡胶发生溶胀而导致吸水性树脂的原料的供给量产生 偏差。如果吸水性树脂的原料的供给量产生偏差，就会产生难以获得具有均匀品质的吸水 性树脂的问题。此外，若衬垫或密封材等中使用有含氟橡胶，该含氟橡胶部位会成为导致漏 液等的原因。
[0044]〔用于解决技术问题的手段〕
[0045]为了解决上述技术问题，本发明人等进行了深入研究，结果发现了即使与吸水性 树脂的原料相接触，体积与现有技术中使用的材料相比也难以发生变化的材料。更进一步 探讨发现了能够连续地制造具有均匀品质的吸水性树脂的方法，最终完成了本发明。即，本 发明包含以下的发明方案。
[0046] 〔 1〕一种吸水性树脂的制造方法，其中，将浸渍试验后的体积变化率处于-5~+5% 范围内的材料，用作与吸水性树脂的原料、原料溶液、或原料及原料溶液相接触的以下（i) ~（iii)的至少一部分：（i)可动部；（ii)与可动部相接触的部位;或者（iii)可动部及与可 动部相接触的部位。
[0047] 〔2〕根据上述〔1〕所述的吸水性树脂的制造方法，其中，上述可动部、与可动部相接 触的部位、或者可动部及与可动部相接触的部位被用在聚合工序、凝胶碎解工序、表面交联 工序以及添加工序中的至少一个工序中。
[0048] 〔3〕根据上述〔1〕或〔2〕所述的吸水性树脂的制造方法，其中，上述材料为SUS、含氟 树脂或陶瓷中的至少一种。
[0049] 〔4〕根据上述〔1〕或〔2〕所述的吸水性树脂的制造方法，其中，上述材料为含氟树 脂。
[0050] 〔5〕根据上述〔4〕所述的吸水性树脂的制造方法，其中，上述含氟树脂选自聚四氟 乙烯、聚六氟丙烯、聚偏氟乙烯、全氟烷氧基含氟树脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、乙烯-四 氟乙烯共聚物、乙烯-氯三氟乙烯共聚物。
[0051] 〔6〕根据〔1〕或〔2〕所述的吸水性树脂的制造方法，其中，上述原料为包含具有羰基 的有机化合物的液体。
[0052] 〔7〕根据上述〔1〕~〔6〕中任一项所述的吸水性树脂的制造方法，其中，上述材料用 在一次压力调整阀中。
[0053] 〔8〕根据上述〔7〕所述的吸水性树脂的制造方法，其中，在具有上述一次压力调整 阀的原料供给路的下游侧，设置有流量计。
[0054] 〔9〕一种用于上述〔1〕~〔8〕中任一项所述的吸水性树脂的制造方法的、吸水性树 脂的制造装置。
[0055]〔发明的效果〕
[0056] 本发明的吸水性树脂的制造方法中，将即使与吸水性树脂的原料相接触，体积也 相比于以往所用的材料而言不易变化的材料用作与吸水性树脂的原料、原料溶液、或原料 及原料溶液相接触的：可动部;与可动部相接触的部位;或者可动部及与可动部相接触的部 位（以下有时将可动部、与可动部相接触的部位、或者可动部及与可动部相接触的部位，称 为"供给路"）。因此能以稳定的容量来连续地提供原料。由此，可获得能够连续制造具有均 匀品质的吸水性树脂的这一效果。
【附图说明】
[0057] 图1是本发明的吸水性树脂的制造方法中能够使用的一次压力调整阀的整体结构 例的简要截面图。
[0058] 图2是本发明的吸水性树脂的制造方法中能够使用的一例喷雾嘴的图。
[0059]图3是实施例5中使用的V#7010的图。
[0060]图4是比较例4中使用的V#7030的图，（a)为从上面观察V#7030时的图，（b)为从(a) 的箭头方向（横方向）观察V#7030时的图，（c)为V#7030的截面的示意图。
【具体实施方式】
[0061] 以下，对本发明的吸水性树脂的制造方法、以及由该制造方法得到的吸水性树脂 进行详细说明，但是本发明的范围并不受这些说明的限制，除下例示的实施方案以外，也可 在不损害本发明的主旨的范围内实施适当的变更。具体而言，本发明并不限定于下述各实 施方案，可以在权利要求所示的范围内进行各种变更，将不同的实施方案中所公开的技术 手段适宜组合而得到的实施方案也包含在本发明的技术范围内。
[0062] 予以说明，本说明书中记载的学术文献以及专利文献全部可以作为参考而援引于 本说明书中。另外，只要本说明书没有特别记载，表示数值范围的"A~B"是指"A以上(包含A 且大于A)、B以下(包含B且小于B)"，"％"是指"质量％"，"份"是指"质量份"。
[0063](制造装置、材料）
[0064] 本发明的吸水性树脂的制造方法包括聚合工序、凝胶粉碎工序、干燥工序、粉碎工 序、分级工序、表面交联工序、添加工序等多个制造工序。因此，本发明的吸水性树脂的"制 造装置"不仅包括聚合装置、干燥机、搅拌机等主体装置，还包括吸水性树脂的制造中使用 的储藏罐或定量栗、配管、以及一次压力调整阀或喷雾嘴等各种与聚合装置、干燥机、搅拌 机等主体装置连接的装置和附带设备等机器。也就是说，本发明中的"制造装置"是指与后 述的原料相接触的全部的装置和设备。另外，本发明中，"供给路"不仅例如包括从储存原料 的储藏罐开始至主体装置的配管，还包括在配管的途中设置的定量栗、一次压力调整阀、喷 雾嘴等各种机器等这些各种装置和附带设备。
[0065] 本发明中的"可动部"是指（1)为了稳定地制造吸水性树脂而对原料等进行调整的 部位、（2)通过可动性而发挥功能（例如搅拌、制动等）的部位，但并不限定是一直运动的部 位。作为上述（1)的具体例子，可以举出一次压力调整阀中的一次压力调整阀片、隔膜式栗 的阀体或者流量调节计的节流孔(orifice)部等。作为上述(2)的具体例子，可以举出喷雾 嘴的闭合器等。另外，本发明的"与可动部接触的部位"只要与上述可动部接触即可，与上述 可动部相接触的该部位本身并不可动。作为与上述可动部接触的部位的具体例，可以举出 喷雾嘴的喷嘴缓冲垫、捏合机型聚合装置的叶片轴的根部衬垫等。
[0066] 本发明的吸水性树脂的制造方法中，在制造装置的供给路的至少一部分中使用一 种与现有技术中使用的材料相比而言，即使与吸水性树脂的原料以及原料溶液相接触也不 易发生体积变化的材料（以下称为"不易因原料而发生体积变化的材料"），由此提供该原料 以及原料溶液即可。本发明中，"不易因原料而发生体积变化的材料"是指：即使与用于制造 吸水性树脂的原料相接触，体积也既难以增加又难以减少的材料。亦即指:不易吸收供制造 吸水性树脂的原料而不易发生溶胀且不易溶解于该原料中的材料。具体而言，不易因原料 而发生体积变化的材料是指后述浸渍试验后的体积变化率处在特定范围内的材料。因此， 本发明的吸水性树脂的制造方法中，在吸水性树脂的原料供给路的至少一部分中使用浸渍 试验后体积变化率处在特定范围内的材料即可。关于上述浸渍试验的具体试验内容，将在 后文中进行描述。
[0067] 本发明中，上述材料的体积变化率（以下也简单称为"体积变化率"）是指:设X为浸 渍于上述测定用原料前的上述材料的体积[mm 3]，且设Y为浸渍于上述测定用原料后的上述 材料的体积[mm3]时，通过"体积变化率={(Υ-Χ)/Χ}Χ1〇〇"来算出的值。本发明中的材料的 体积变化率优选为-5~+5%的范围，更优选为-4~+4%的范围，更优选为-3~+3%的范围， 进一步优选为-2~+2%的范围，最优选为0。即，将上述体积变化率处在上述范围内的材料 定为本发明的"不易因原料而发生体积变化的材料"。
[0068] 在此，"浸渍"是指，将实际使用时的材料浸渍于温度调节为25°C的测定用原料中1 周时间（168小时）。优选地，上述材料在温度被调节在30~70°C范围内之一定温度(例如30 °C)下的测定用原料中浸渍至少1周后的体积变化率处在上述范围内。更优选地，至少浸渍1 个月后的体积变化率处在上述范围内。计算体积变化率时的用于浸渍材料的测定用原料是 上述材料在被实际使用时有可能接触的原料，例如是单一的原料或者由多种原料组成的组 合物，并不是指在吸水性树脂的制造中使用的全部"原料"。也就是说，本发明中的材料并不 需要相对于吸水性树脂的制造中使用的全部"原料"而言不易发生体积变化，而是相对于有 可能接触的原料而言不易发生体积变化即可。
[0069] 由于本发明中的材料不发生溶胀和溶解，因