聚丙烯酸（盐）系吸水性树脂粉末及其制品制造技术

本发明专利技术提供渗液性及吸水速度得到了提高而可有效用于纸尿布、生理用卫生巾及医疗用吸血剂等卫生用品的吸水性树脂。另外，提供液体逆渗量少且保温性得到了提高而可有效用于纸尿布、生理用卫生巾及医疗用吸血剂等卫生用品的吸水性树脂粉末。

【技术实现步骤摘要】
聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末及其制品本申请为申请号201480047461.2、申请日2014年8月28日、专利技术名称为“凝胶粉碎装置、及聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的制造方法、以及吸水性树脂粉末”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及凝胶粉碎装置、及聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的制造方法、以及吸水性树脂粉末。
技术介绍
吸水性树脂(SAP；SuperAbsorbentPolymer：超吸收性聚合物)是具有水溶胀性的不溶水性高分子凝胶化剂，其主要用于纸尿布、生理用卫生巾等吸收性物品、农园用保水剂、工业用阻水剂等一次性用途。关于此类吸水性树脂，目前提出了许多单体来用作亲水性高分子或该吸水性树脂的原料。其中从高吸水性能的观点看，尤其是将丙烯酸及其盐用作单体的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂或它们的组合物在工业上用得最多。吸水性树脂随着其主用途物即纸尿布的高性能化，被要求具备更多功能(物性)。关于吸水性树脂的物性的具体例，不单指高吸水倍率，还可举出凝胶强度、可溶水成分量、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、除臭性、耐着色性(白度)、低粉尘性等。随着纸尿布中的吸水性树脂用量的增加(例如50重量％以上)，本领域也开始将上述诸物质中的加压下吸水倍率视为一个更重要的物性。此外，除上述加压下吸水倍率以外，渗液性及吸水速度也被认为是吸水性树脂的重要基本物性。因此，本领域中对提高吸水性树脂的加压下吸水倍率、渗液性及吸水速度的技术进行了研究。另外，随着纸尿布中吸水性树脂用量的增加(例如，吸水性树脂粉末相对于该吸水性树脂粉末与纤维状物之合计质量的含量为40质量％以上)以及随着纸尿布用在各种气候的地域，不仅上述这些物性，吸水性树脂的保温特性也开始受到关注。专利文献1中揭示了一种渗液性及吸水速度这两方得以提高的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的制造方法。具体为，专利文献1揭示了聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末制造工序当中的凝胶粉碎工序、干燥工序及表面处理工序的控制技术。〔现有技术文献〕专利文献1：国际公布WO2011-126079号公报(2011年10月13日公开)
技术实现思路
〔专利技术所要解决的问题〕然而吸水性树脂被要求具备更好的物性，尤其被要求提高加压下吸水倍率。而通过提高该物性，就能提供尤其是吸水后树脂的负重下液体逆渗(也称“Rewet”)得以了减少的可有效用于纸尿布、生理用卫生巾及医疗用吸血剂等卫生用品的吸水性树脂。另外，从提供保温特性优越的吸水性树脂的观点看，以往的吸水性树脂几乎无改进。而通过提高吸水性树脂的保温特性，就能提供在任何环境下均具有优越使用感的纸尿布等卫生用品。〔用以解决问题的方案〕为解决上述问题，本专利技术人经过锐意研究，结果发现通过精密控制吸水性树脂颗粒的形状，能飞跃性地提高吸水性树脂的物性。并且，经过深入研究还得出了能将吸水性树脂控制成最佳形状的制造装置构造，由此完成了本专利技术。即，本专利技术包括以下方案。〔1〕一种凝胶粉碎装置，用于制造吸水性树脂，其特征在于：具备螺旋杆、供给口、挤出口、多孔板、及外筒；所述螺旋杆具备作为旋转中心的旋转轴、以及螺旋状地设置在所述旋转轴上刮板；将沿着与吸水性树脂的凝胶挤出方向相垂直的方向将所述螺旋杆切断而得的所述旋转轴之截面积设为B，且将所述刮板的旋转空间的截面积设为A，且将所述外筒内部的不会引起防逆流部件与所述螺旋杆接触的最大内径设为N，且将与所述刮板的延伸方向相垂直的方向上的宽度设为F时，所述螺旋杆满足下述(1)与(2)的任意方：(1)0.215≤B/A≤0.630；(2)0.034＜F/N≤0.20。〔2〕根据〔1〕所述的凝胶粉碎装置，其特征在于：将所述刮板与所述外筒的间隙设为σ时，所述螺旋杆满足0.001≤σ/N＜0.043。〔3〕根据〔1〕或〔2〕所述的凝胶粉碎装置，其特征在于：将所述螺旋杆的间隔长度设为P时，自所述挤出口向所述供给口卷绕的第1圈至第2圈的区间内的任意P/N为0.15～0.68。〔4〕根据〔1〕～〔3〕中任一项所述的凝胶粉碎装置，其特征在于：所述螺旋杆的材料与所述多孔板的材料不同。〔5〕根据〔1〕～〔4〕中任一项所述的凝胶粉碎装置，其特征在于：所述螺旋杆的材料是奥氏体不锈钢〔6〕根据〔1〕～〔5〕中任一项所述的凝胶粉碎装置，其特征在于：在凝胶粉碎工序中以40℃～120℃使用该凝胶粉碎装置。〔7〕根据〔1〕～〔6〕中任一项所述的凝胶粉碎装置，其特征在于：所述吸水性树脂是聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂。〔8〕根据〔1〕～〔7〕中任一项所述的凝胶粉碎装置，其特征在于：所述螺旋杆上装有旋转刃。〔9〕一种聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉末的制造方法，其特征在于：包含丙烯酸(盐)系单体水溶液的聚合工序、聚合过程中或聚合后的含水凝胶状交联聚合物的凝胶粉碎工序、凝胶粉碎后的干燥工序；在所述凝胶粉碎工序中，使用〔1〕～〔8〕中任一项所述的凝胶粉碎装置来对树脂固体成分量为10～80重量％的含水凝胶状交联聚合物进行粉碎。〔10〕根据〔9〕所述的吸水性树脂粉末的制造方法，其特征在于：将所述凝胶粉碎装置的每小时的含水凝胶处理量设为T[g/hr]，且将所述凝胶粉碎装置的每单位时间的处理量设为处理量内径比T/N3[g/hr/mm3]时，T/N3为0.05～2.0。〔11〕根据〔9〕或〔10〕所述的吸水性树脂粉末的制造方法，其特征在于：利用通气带式干燥机，按照干燥温度为150～250℃且垂直方向(上下方向)上的热风风速为0.8～2.5[m/s]的条件，对经所述凝胶粉碎工序而粉碎了的含水凝胶进行干燥。〔12〕根据〔9〕～〔11〕中任一项所述的吸水性树脂粉末的制造方法，其特征在于：进行所述凝胶粉碎工序时的凝胶粉碎装置的外筒的温度为40～120℃。另外，为解决上述问题，本专利技术人经过锐意研究，结果发现通过将吸水性树脂粉末的导热率控制在特定值以下，能够获得热量损失低而保温性优越的吸收体。即，本专利技术包括以下方案。〔1-1〕一种吸水性树脂粉末，其特征在于：其以聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂为主成分，且满足下述(A)～(C)：(A)耐冲击试验前的低于150μm的颗粒的比例为0质量％～4.5质量％，且因耐冲击试验而增加的低于150μm的颗粒的比例为0质量％～4.5质量％；(B)加压下吸收倍率(AAP)为17以上；(C)导热率为125[mW/(m·K)]以下。〔1-2〕根据〔1-1〕所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述吸水性树脂粉末的食盐水导流性(SFC)为10以上。〔1-3〕根据〔1-1〕及〔1-2〕中任一项所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述吸水性树脂粉末的由下式(内部气泡率)[％]＝{(真密度)－(表观密度)}/(真密度)×100所规定的内部气泡率为0～3.7％。〔1-4〕根据〔1-1〕～〔1-3〕中任一项所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述吸水性树脂粉末包含多价金属盐、无机微粒中的任一方以上。〔1-5〕根据〔1-1〕～〔1-4〕中任一项所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述吸水性树脂粉末的重均粒径D50为350～460μm且粒度分布的对数标准差为0.25～0.45。〔1-6〕根据〔1-1〕～〔1-5〕中任一项所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸水性树脂粉末，其特征在于：其以聚丙烯酸系或聚丙烯酸盐系吸水性树脂为主成分，且满足下述(A)～(C)：(A)耐冲击试验前的低于150μm的颗粒的比例为0质量％～4.5质量％，且因所述耐冲击试验而增加的低于150μm的颗粒的比例为0质量％～4.5质量％；(B)4.8kPa加压下的吸收倍率AAP为17[g/g]以上；(C)导热率为125[mW/(m·K)]以下。

【技术特征摘要】
2013.08.28 JP 2013-177300;2014.03.27 JP 2014-067061.一种吸水性树脂粉末，其特征在于：其以聚丙烯酸系或聚丙烯酸盐系吸水性树脂为主成分，且满足下述(A)～(C)：(A)耐冲击试验前的低于150μm的颗粒的比例为0质量％～4.5质量％，且因所述耐冲击试验而增加的低于150μm的颗粒的比例为0质量％～4.5质量％；(B)4.8kPa加压下的吸收倍率AAP为17[g/g]以上；(C)导热率为125[mW/(m·K)]以下。2.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述耐冲击试验前的低于150μm的颗粒的比例为0质量％～4.0质量％。3.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述耐冲击试验前的低于150μm的颗粒的比例为0质量％～3.5质量％。4.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述耐冲击试验前的低于150μm的颗粒的比例为0质量％～3.0质量％。5.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述耐冲击试验前的低于150μm的颗粒的比例为0质量％～2.5质量％。6.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：因所述耐冲击试验而增加的低于150μm的颗粒的比例为0质量％～4.0质量％。7.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：因所述耐冲击试验而增加的低于150μm的颗粒的比例为0质量％～3.5质量％。8.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：因所述耐冲击试验而增加的低于150μm的颗粒的比例为0质量％～3.0质量％。9.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：因所述耐冲击试验而增加的低于150μm的颗粒的比例为0质量％～2.5质量％。10.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述4.8kPa加压下的吸收倍率AAP为20[g/g]以上。11.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述4.8kPa加压下的吸收倍率AAP为22[g/g]以上。12.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述4.8kPa加压下的吸收倍率AAP为23[g/g]以上。13.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述4.8kPa加压下的吸收倍率AAP为24[g/g]以上。14.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述4.8kPa加压下的吸收倍率AAP为24.5[g/g]以上。15.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述4.8kPa加压下的吸收倍率AAP为35[g/g]以下。16.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述4.8kPa加压下的吸收倍率AAP为30[g/g]以下。17.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述4.8kPa加压下的吸收倍率AAP为28[g/g]以下。18.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述导热率为120[mW/(m·K)]以下。19.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述导热率为116[mW/(m·K)]以下。20.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述吸水性树脂粉末的0.69％氯化钠水溶液导流性SFC为10[×10-7·cm3·s·g-1]以上。21.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述吸水性树脂粉末的0.69％氯化钠水溶液导流性SFC为20[×10-7·cm3·s·g-1]以上。22.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述吸水性树脂粉末的0.69％氯化钠水溶液导流性SFC为30[×10-7·cm3·s·g-1]以上。23.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述吸水性树脂粉末的0.69％氯化钠水溶液导流性SFC为50[×10-7·cm3·s·g-1]以上。24.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述吸水性树脂粉末的0.69％氯化钠水溶液导流性SFC为70[×10-7·cm3·s·g-1]以上。25.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述吸水性树脂粉末的0.69％氯化钠水溶液导流性为100[×10-7·cm3·s·g-1]以上。26.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述吸水性树脂粉末的由下式(内部气泡率)[％]＝{(真密度)－(表观密度)}/(真密度)×100所规定的内部气泡率为0～3.7％。27.根据权利要求26所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述内部气泡率为0.6～3.5％。28.根据权利要求26所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述内部气泡率为1.0～3.3％。29.根据权利要求26所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述内部气泡率为1.4～3.1％。30.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述吸水性树脂粉末包含多价金属盐、无机微粒中的任一方以上。31.根据权利要求30所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述多价金属盐、无机微粒的含量为0.01质量％～1质量％。32.根据权利要求30所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述多价金属盐、无机微粒的含量为0.02质量％～0.5质量％。33.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述吸水性树脂粉末的重均粒径D50为250～500μm且粒度分布的对数标准差为0.20～0.50。34.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述吸水性树脂粉末的重均粒径D50为300～500μm。35.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述吸水性树脂粉末的重均粒径D50为350～460μm。36.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述吸水性树脂粉末的粒度分布的对数标准差为0.25～0.50。37.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述吸水性树脂粉末的粒度分布的对数标准差为0.25～0.45。38.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述吸水性树脂粉末的粒度分布的对数标准差为0.30～0.40。39.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述吸水性树脂粉末中包含的、可筛过网眼710μm的筛子但筛不过网眼500μm的筛子的颗粒的比例为36质量％以下。40.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉末，其特征在于：所述吸水性树脂粉末中包含的、可筛过网眼710μm的筛子但筛不过网眼500μm的筛子的颗粒的比例为34质量％以下。41.根据权利要求1所述的吸水性树脂粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：鸟井一司，大森康平，田中伸弥，阪本繁，多田贤治，佐藤大典，
申请(专利权)人：株式会社日本触媒，
类型：发明
国别省市：日本,JP