吸水性樹脂粒子的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及吸水性樹脂粒子的制造方法，特別是涉及通過將水溶性烯屬不飽和單 體反向懸浮聚合來制造吸水性樹脂粒子的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 紙尿布、生理用紙巾、失禁墊以及寵物墊等的各種吸收性物品、土壤用保水劑、電 力電纜用防水劑以及抗結(jié)露劑等的各種吸收性材料中，使用吸水性樹脂粒子。例如，對于紙 尿布等的吸收性物品，通常是將包含吸水性樹脂粒子和親水性纖維的吸收體夾持于在接觸 身體的一側(cè)配設(shè)的液體透過性片材和在其相反側(cè)配設(shè)的液體非透過性片材之間，由此來形 成。在此使用的吸收體例如是通過將包含吸水性樹脂粒子和粉碎的親水性纖維的混合物通 過氣流層疊于金屬網(wǎng)上后，通過擠壓進(jìn)行壓縮，由此來制造。
[0003] 作為在吸收性物品、吸收性材料中使用的吸水性樹脂粒子，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聯(lián)物以及聚丙烯酸部分中和物等。
[0004] 對于在吸收體中使用的吸水性樹脂粒子，除了保水能力等的吸水性能優(yōu)異之外， 還要求適當(dāng)?shù)牧健⒄椒植?。在粒徑大的粒子多的情況下，吸收體在被壓縮時容易變得 堅硬。另外，在粒徑小的粒子多的情況下，在制造吸收體時，從金屬網(wǎng)上脫落形成缺損，因此 不優(yōu)選。因此，理想的是，用于吸收體的吸水性樹脂粒子具有適合于目標(biāo)吸收體和吸收性物 品的設(shè)計的中位粒徑，且粒徑分布窄。
[0005] 作為吸水性樹脂粒子的制造方法，從得到的吸水性樹脂粒子的性能高且制造方法 簡便的觀點考慮，將水溶性烯屬不飽和單體聚合的方法是主流方法。作為聚合方法，例如可 以通過以下方法進(jìn)行制造：將水溶性烯屬不飽和單體的水溶液聚合，將由此得到的含水凝 膠狀物粉碎、進(jìn)行干燥的水溶液聚合法；在烴分散介質(zhì)等的有機(jī)溶劑中存在分散穩(wěn)定劑的 情況下，將水溶性烯屬不飽和單體分散進(jìn)行懸浮聚合，將由此得到的含水凝膠狀物脫水、進(jìn) 行干燥的反向懸浮聚合法等。
[0006] 但是，水溶液聚合法中，由聚合得到的含水凝膠是粘稠的塊狀物，因此，不僅粉碎 工序、干燥工序變得繁雜，在粉碎工序中，容易產(chǎn)生細(xì)微的粒子，因此難以得到具有適當(dāng)?shù)?粒徑、粒徑分布窄的吸水性樹脂粒子。
[0007] 與此相對，反向懸浮聚合法中，通過調(diào)節(jié)分散于烴分散介質(zhì)中的水溶性烯屬不飽 和單體的液滴的大小，可以控制吸水性樹脂粒子的大小。因此，對于吸水性樹脂粒子，提出 了利用反向懸浮聚合法的各種粒徑控制的方法。
[0008] 例如，作為用于制造粒徑分布窄的吸水性樹脂粒子的方法，提出了將失水山梨糖 醇脂肪酸酯用作分散穩(wěn)定劑的方法（參照專利文獻(xiàn)1)、將HLB8~12的失水山梨糖醇脂肪 酸酯用作分散穩(wěn)定劑的方法（參照專利文獻(xiàn)2)、以及將聚甘油脂肪酸酯用作分散穩(wěn)定劑的 方法（參照專利文獻(xiàn)3)等。
[0009] 但是，在這些制造方法中，難以得到兼顧優(yōu)異的吸水性能和有利的粒子狀態(tài)的吸 水性樹脂粒子。
[0010] 專利文獻(xiàn)： 專利文獻(xiàn)1 :日本特開昭56-26909號公報 專利文獻(xiàn)2 :日本特開昭56-131608號公報 專利文獻(xiàn)3 :日本特開昭62-172006號公報。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明中，通過水溶性烯屬不飽和單體的聚合，得到兼顧優(yōu)異的吸水性能和有利 的粒子狀態(tài)的吸水性樹脂粒子。
[0012] 本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在通過反向懸浮聚合法將水溶性烯屬不飽和單體聚合來制造吸水 性樹脂粒子的情況下，作為分散穩(wěn)定劑，使用含有妥爾油脂肪酸酯的分散穩(wěn)定劑時，可以得 到兼顧優(yōu)異的吸水性能和有利的粒子狀體的吸水性樹脂粒子，從而完成了本發(fā)明。
[0013] 因此，本發(fā)明涉及的吸水性樹脂粒子的制造方法包括，在烴分散介質(zhì)中，在分散穩(wěn) 定劑的存在下，使用自由基聚合引發(fā)劑，將水溶性烯屬不飽和單體進(jìn)行反向懸浮聚合的工 序。在此，所使用的分散穩(wěn)定劑包含妥爾油脂肪酸酯。妥爾油脂肪酸酯通常是選自山梨糖 醇妥爾油脂肪酸酯、失水山梨糖醇妥爾油脂肪酸酯和聚乙二醇妥爾油脂肪酸酯中的至少一 種。
[0014] 該制造方法中，相對于水溶性烯屬不飽和單體100質(zhì)量份，分散穩(wěn)定劑的使用量 優(yōu)選設(shè)定為〇. 1~30質(zhì)量份。
[0015] 在該制造方法的一個實施方式中，反向懸浮聚合通過2步以上的多步進(jìn)行。
[0016] 另外，該制造方法可以進(jìn)一步包括將通過反向懸浮聚合得到的吸水性樹脂粒子進(jìn) 行后交聯(lián)（后架橋）的工序。
[0017] 本發(fā)明的制造方法中，使用包含妥爾油脂肪酸酯的分散穩(wěn)定劑，因此可以制造由 水溶性烯屬不飽和單體的聚合物得到的、兼顧優(yōu)異的吸水性能和有利的粒子狀態(tài)的吸水性 樹脂粒子。
[0018] 涉及其他觀點的本發(fā)明涉及吸水性樹脂粒子，該吸水性樹脂粒子是通過將水溶性 烯屬不飽和單體聚合得到的、粒徑分布的均一度為3. 0以下、且生理鹽水保水能力為20g/ g以上的樹脂粒子。該吸水性樹脂粒子的一個實施方式中，中位粒徑為20 μm以上且低于 200 μ m。另外，在該吸水性樹脂粒子的其他實施方式中，中位粒徑為200 μ m以上且600 μ m 以下。
[0019] 本發(fā)明的其他目的或效果在以下詳細(xì)地說明。
【具體實施方式】
[0020] 本發(fā)明涉及的吸水性樹脂粒子的制造方法是將水溶性烯屬不飽和單體進(jìn)行聚合。
[0021] 作為本發(fā)明中所使用的水溶性烯屬不飽和單體的例子，可以列舉丙烯酸及其鹽、 甲基丙烯酸及其鹽、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸及其鹽、2-甲基丙烯酰胺-2-甲基丙烷 磺酸及其鹽、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-羥基乙基丙烯酸酯、2-羥基乙基甲基丙烯酸酯、N-羥甲基丙烯酰胺、N-羥甲基甲基丙烯 酰胺、聚乙二醇單丙烯酸酯以及聚乙二醇單甲基丙烯酸酯等的非離子性單體、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飽和單體及它們的季銨化物等。這些水溶性烯屬不飽和單體可以并 用2種以上。
[0022] 水溶性烯屬不飽和單體的上述示例中，從工業(yè)上容易獲得的角度考慮，優(yōu)選的是， 丙烯酸及其鹽、甲基丙烯酸及其鹽、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。特別是，從可以容易得到吸水性能高的吸水性樹脂粒子的觀點 考慮，優(yōu)選丙烯酸及其鹽以及甲基丙烯酸及其鹽。
[0023] 水溶性烯屬不飽和單體是丙烯酸、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飽和單體時，可以根據(jù)需要將該酸基 預(yù)先用堿性中和劑進(jìn)行中和。用于酸基中和的堿性中和劑沒有特別限定，例如可以列舉氫 氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鉀和碳酸鉀等的堿金屬鹽以及氨等。這些堿性中和劑可 以并用2種以上。另外，為了方便地進(jìn)行水溶性烯屬不飽和單體的中和操作，堿性中和劑也 可以使用水溶液狀的堿性中和劑。
[0024] 利用堿性中和劑的水溶性烯屬不飽和單體的中和度沒有特別限定，但從通過提高 得到的吸水性樹脂粒子的滲透壓來提高吸水性能，同時不發(fā)生剩余的堿性中和劑的存在而 導(dǎo)致的安全性等的問題的觀點考慮，作為相對于水溶性烯屬不飽和單體所具有的全部酸基 的中和度，優(yōu)選設(shè)定為10~100摩爾％，更優(yōu)選設(shè)定為30~80摩爾％。
[0025] 水溶性烯屬不飽和單體可以根據(jù)需要在聚合前預(yù)先添加內(nèi)部交聯(lián)劑。作為可以 使用的內(nèi)部交聯(lián)劑的例子，可以列舉乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇、1，4-丁二醇、三 羥甲基丙烷、甘油或聚甘油等的二醇類或三醇類等的多元醇類和丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來 酸或富馬酸等的不飽和酸反應(yīng)而得到的不飽和聚酯類、Ν，Ν' -亞甲基雙丙烯酰胺等的雙 丙烯酰胺類、聚環(huán)氧化物與丙烯酸或甲基丙烯酸反應(yīng)而得到的二丙烯酸酯類、二甲基丙烯 酸酯類、三丙烯酸酯類或三甲基丙烯酸酯類、甲苯二異氰酸酯或六亞甲基二異氰酸酯等的 多異氰酸酯與丙烯酸羥基乙酯或甲基丙烯酸羥基乙酯反應(yīng)而得到的二丙烯酸氨基甲?；?酯類或二甲基丙烯酸氨基甲?；ヮ?、烯丙基化淀粉、烯丙基化纖維素、鄰苯二甲酸二烯丙 酯、Ν，Ν'，Ν' ' -三烯丙基異氰酸酯以及二乙烯基苯等的具有2個以上聚合性不飽和基的化 合物、乙二醇二縮水甘油基醚、聚乙二醇