[發明專利]聚丙烯酸(鹽)系吸水性樹脂的制造方法

有效

• 申請號: 201280056519.0
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN103946248A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 館幸次;佐藤大典;鳥井一司;池內博之
• 申請（專利權）人: 株式會社日本觸媒
• 主分類號: C08F20/06
• 分類號: C08F20/06;C08F2/01
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明涉及吸水性樹脂的制造方法。更具體而言，涉及由于干燥粉碎后的微粉產生量少而微粉再循環的負荷也低、并且物性(特別是通液性、代表性地生理鹽水導流性(SFC))提高了的吸水性樹脂的制造方法。

背景技術

吸水性樹脂(SAP/Super?Absorbent?Polymer、高吸水性高分子)為水溶脹性水不溶性的高分子膠凝劑，通常以1mm以下的粉末形式，作為紙尿布、生理用衛生巾等吸收物品、進而作為農業園藝用保水劑、工業用止水材料等，主要多用于一次性用途。作為這種吸水性樹脂，提出了作為原料的很多單體、親水性高分子，特別是使用丙烯酸和/或其鹽作為單體的聚丙烯酸(鹽)系吸水性樹脂由于其吸水性能高，所以在工業上使用最廣泛。

這種吸水性樹脂能夠經過聚合工序、干燥工序、根據需要的未干燥物的去除工序、粉碎工序、分級工序、表面交聯工序等來制造(非專利文獻1)，隨著主要用途即紙尿布的高性能化，對吸水性樹脂要求許多功能(性能)。

以往，作為制造吸水性樹脂的方法，例如提出了將聚合凝膠化反應中的聚合系統的溫度和該聚合系統的氣相部氣體溫度差控制于一定溫度范圍內的方法(專利文獻1)，在特定容器內將親水性乙烯基系單體水溶液絕熱聚合的方法(專利文獻2)，使用下述吸水性樹脂的連續制造裝置的制造方法，該吸水性樹脂的連續制造裝置為具有可動性環狀旋轉支承帶、單體混合物供給裝置和聚合物凝膠排出裝置的吸水性樹脂制造裝置，沿著該支承帶的走行方向在該支承帶的兩側端部附近具有滑接而固定設置于該支承帶的側部擋板而成(專利文獻3)等。還已知控制聚合中的溫度變化的恒溫聚合(專利文獻4、5)。另外，還已知在100℃以上的沸騰狀態下進行聚合的技術、在40℃以上的高溫下引發聚合的技術(專利文獻6～8、專利文獻36～41)。另外，還已知利用連續捏合機的聚合(專利文獻42～45)。

但是，即使是這些方法，對于滿足近年來對吸水性樹脂要求的更高性能而言也是不充分的。具體而言，不限于僅僅吸水倍率的高的程度，還可列舉出凝膠強度、水可溶成分、吸水速度、加壓下吸水倍率、通液性、粒度分布、耐尿性、抗菌性、耐沖擊性(耐損傷性)、粉體流動性、消臭性、耐著色性(白度)、低粉塵等。因此，提出了表面交聯技術、添加劑、制造工序的變更等大量提案。

上述物性之中，近年來隨著紙尿布中的吸水性樹脂的用量增加(例如50重量％以上)，通液性被認為是更重要的因素。于是，提出了許多SFC(生理鹽水導流性(Saline?Flow?Conductivity)/專利文獻9)、GBP(凝膠床滲透性(Gel?Bed?Permeabilty)/專利文獻10～12)等負荷下通液性、無負荷下通液性的改善方法、改良技術。

作為提高通液性的方法，專利文獻9等中提出了表面交聯、粒度控制(微粉降低)，但是由于通常吸水倍率(CRC)與通液性(例如GBP/SFC)相反，因此通液性提高犧牲了吸水倍率(CRC)。因此，作為具體的SFC、GBP等通液性提高的方法，除了專利文獻9～12之外，還已知在聚合前或聚合中添加石膏的技術(專利文獻13)、添加間隔物的技術(專利文獻14)、使用具有5～17[摩爾/kg]的能夠質子化的氮原子的含氮聚合物的技術(專利文獻15)、使用聚胺以及多價金屬離子或多價陰離子的技術(專利文獻16)、用聚胺覆蓋pH小于6的吸水性樹脂的技術(專利文獻17)、使用聚碳酸銨的技術(專利文獻18)。另外，已知以3％以上水可溶成分使用聚胺的技術、規定芯吸指數(WI)、凝膠強度的技術(專利文獻19～21)。另外，為了改善著色和通液性，還已知在控制聚合時的阻聚劑即甲氧基苯酚的基礎上使用多價金屬鹽的技術(專利文獻22、23)。進而，還已知研磨顆粒來較高控制體積密度的技術(專利文獻24)。

然而，雖然提出了上述很多通液性提高方法，但是存在其提高效果不充分，或者犧牲了其它物性，具體而言吸水倍率(CRC)、吸水速度(例如Vortex/FSR)、芯吸能力(例如FHA/CSF)等，或者在成本上不利，或者工序繁雜而不能穩定地生產等問題。

另外，除了上述物性(特別是通液性)的問題之外，微粉末及其再循環的問題也是很大的問題。