吸水性樹脂的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種吸水性樹脂的制造方法。更具體而言，本發明特別涉及一種能夠 穩定且連續提供吸水性樹脂原料的吸水性樹脂制造方法。
【背景技術】
[0002] 吸水性樹脂（SAP;Super Absorbent Polymer:超吸收性聚合物）是具有水溶脹性 的水不溶性高分子凝膠化劑，其大多作為紙尿布、生理用衛生巾等衛生用品、以及農園用保 水劑、工業用止水材等吸收性物品而主要被一次性使用。關于此類吸水性樹脂，目前提出了 許多單體作為該吸水性樹脂或親水性高分子的原料。
[0003] 隨著作為吸水性樹脂主用途物的紙尿布的高性能化，吸水性樹脂也被要求具備更 多功能(物性）。具體而言，作為吸水性樹脂的物性的具體例子，不單可以舉出高吸水倍率， 還可以舉出良好的凝膠強度、水可溶成分量、吸水速度、加壓下吸水倍率、滲液性、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）、低粉塵性 等。
[0004] 另一方面，吸水性樹脂的制造工序分為多個工序。吸水性樹脂可以通過例如聚合、 凝膠狀的吸水性樹脂的碎解、干燥、粉碎、分級、表面交聯、添加等工序來連續地制造(專利 文獻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。關于吸水性樹脂 的原料，例如可以舉出：聚合工序中所用的含有單體的液體(專利文獻8)、聚合后的凝膠碎 解工序中所用的干燥助劑(專利文獻9)、表面交聯工序中所用的表面交聯劑(專利文獻10~ 30)、添加工序中所用的滲液性提高劑、消臭劑、損傷性降低劑等。為了連續地生產滿足全部 上述功能(物性）的吸水性樹脂，穩定地提供在各個制造工序中使用的原料是重要的，與這 些原料相接觸的制造裝置的材料需要對這些原料具有耐化學品性。但是，在這些文獻中并 沒有對具體使用的材料進行描述，在所使用的材料相對于原料的耐化學品性差的情況下， 有可能在長時間提供原料時產生材料溶析等的問題。
[0005] 專利文獻31中記載了將含有單體的液體提供給含氣相的反應室中來制造聚合物 顆粒的方法。專利文獻31中，探討了通過調整提供上述液體的管路(供給管路）的長度與最 大直徑之間的比例，或者通過選擇上述供給管路所使用的材料，來提高上述供給管路的冷 卻效果，以制造均勻品質的聚合物顆粒。
[0006] 專利文獻32中記載了吸水性樹脂的連續生產裝置。探討了通過利用使用有專利文 獻32中記載的材料的生產裝置來制造均勻品質的吸水性樹脂。
[0007] 〔現有技術文獻〕
[0008] 專利文獻
[0009] 專利文獻1:美國專利第6576713號說明書
[0010] 專利文獻2:國際公布第2011/126079號 [0011]專利文獻3:美國專利第6817557號說明書 [0012]專利文獻4:美國專利第6291636號說明書
[0013] 專利文獻5:美國專利第6641064號說明書
[0014]專利文獻6:美國專利第6228930號說明書 [0015] 專利文獻7:美國專利第5275773號說明書
[0016] 專利文獻8:美國專利申請公開2006-0217508號說明書
[0017] 專利文獻9:日本國專利申請公報"特開2006-160774號公報"
[0018] 專利文獻10:美國專利第6297319號說明書
[0019]專利文獻11:美國專利第6372852號說明書 [0020] 專利文獻12:美國專利第6265488號說明書
[0021 ] 專利文獻13:美國專利第6809158號說明書
[0022] 專利文獻14:美國專利第4734478號說明書
[0023] 專利文獻15:美國專利第4755562號說明書
[0024] 專利文獻16:美國專利第4824901號說明書
[0025]專利文獻17:美國專利第6239230號說明書 [0026] 專利文獻18:美國專利第6559239號說明書
[0027] 專利文獻19:美國專利第6472478號說明書
[0028] 專利文獻20:美國專利第6657015號說明書
[0029]專利文獻21:美國專利第5672633號說明書 [0030] 專利文獻22:歐洲專利公開第0940149號說明書
[0031 ] 專利文獻23:國際公布第2006/033477號小冊子
[0032] 專利文獻24:美國專利第7201941號說明書
[0033] 專利文獻25:美國專利第4783510號說明書
[0034] 專利文獻26:歐洲專利第1824910號說明書
[0035] 專利文獻27:國際公布第2002/100451號小冊子
[0036] 專利文獻28:美國專利第5610208號說明書
[0037] 專利文獻29:國際公布92/000108號小冊子
[0038] 專利文獻30:美國公開2011-0098416
[0039] 專利文獻31:日本國公表專利公報"特表2010-515815號公報"
[0040]專利文獻32:日本國專利申請公報"特開2000-17004號公報"
【發明內容】
[0041]〔本發明所要解決的技術問題〕
[0042]目前，提供吸水性樹脂原料的部件中部分地使用有含氟橡膠。但是，本發明人等獨 立發現存在如下問題:含氟橡膠會漸漸吸收吸水性樹脂的原料而導致該含氟橡膠的體積增 加。
[0043]另外，本發明人等還獨立發現如下問題:在提供吸水性樹脂的原料的工序中，由于 含氟橡膠的體積增加，也即由于含氟橡膠發生溶脹而導致吸水性樹脂的原料的供給量產生 偏差。如果吸水性樹脂的原料的供給量產生偏差，就會產生難以獲得具有均勻品質的吸水 性樹脂的問題。此外，若襯墊或密封材等中使用有含氟橡膠，該含氟橡膠部位會成為導致漏 液等的原因。
[0044]〔用于解決技術問題的手段〕
[0045]為了解決上述技術問題，本發明人等進行了深入研究，結果發現了即使與吸水性 樹脂的原料相接觸，體積與現有技術中使用的材料相比也難以發生變化的材料。更進一步 探討發現了能夠連續地制造具有均勻品質的吸水性樹脂的方法，最終完成了本發明。即，本 發明包含以下的發明方案。
[0046] 〔 1〕一種吸水性樹脂的制造方法，其中，將浸漬試驗后的體積變化率處于-5~+5% 范圍內的材料，用作與吸水性樹脂的原料、原料溶液、或原料及原料溶液相接觸的以下（i) ~（iii)的至少一部分：（i)可動部；（ii)與可動部相接觸的部位;或者（iii)可動部及與可 動部相接觸的部位。
[0047] 〔2〕根據上述〔1〕所述的吸水性樹脂的制造方法，其中，上述可動部、與可動部相接 觸的部位、或者可動部及與可動部相接觸的部位被用在聚合工序、凝膠碎解工序、表面交聯 工序以及添加工序中的至少一個工序中。
[0048] 〔3〕根據上述〔1〕或〔2〕所述的吸水性樹脂的制造方法，其中，上述材料為SUS、含氟 樹脂或陶瓷中的至少一種。
[0049] 〔4〕根據上述〔1〕或〔2〕所述的吸水性樹脂的制造方法，其中，上述材料為含氟樹 脂。
[0050] 〔5〕根據上述〔4〕所述的吸水性樹脂的制造方法，其中，上述含氟樹脂選自聚四氟 乙烯、聚六氟丙烯、聚偏氟乙烯、全氟烷氧基含氟樹脂、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〕根據〔1〕或〔2〕所述的吸水性樹脂的制造方法，其中，上述原料為包含具有羰基 的有機化合物的液體。
[0052] 〔7〕根據上述〔1〕~〔6〕中任一項所述的吸水性樹脂的制造方法，其中，上述材料用 在一次壓力調整閥中。
[0053] 〔8〕根據上述〔7〕所述的吸水性樹脂的制造方法，其中，在具有上述一次壓力調整 閥的原料供給路的下游側，設置有流量計。
[0054] 〔9〕一種用于上述〔1〕~〔8〕中任一項所述的吸水性樹脂的制造方法的、吸水性樹 脂的制造裝置。
[0055]〔發明的效果〕
[0056] 本發明的吸水性樹脂的制造方法中，將即使與吸水性樹脂的原料相接觸，體積也 相比于以往所用的材料而言不易變化的材料用作與吸水性樹脂的原料、原料溶液、或原料 及原料溶液相接觸的：可動部;與可動部相接觸的部位;或者可動部及與可動部相接觸的部 位（以下有時將可動部、與可動部相接觸的部位、或者可動部及與可動部相接觸的部位，稱 為"供給路"）。因此能以穩定的容量來連續地提供原料。由此，可獲得能夠連續制造具有均 勻品質的吸水性樹脂的這一效果。
【附圖說明】
[0057] 圖1是本發明的吸水性樹脂的制造方法中能夠使用的一次壓力調整閥的整體結構 例的簡要截面圖。
[0058] 圖2是本發明的吸水性樹脂的制造方法中能夠使用的一例噴霧嘴的圖。
[0059]圖3是實施例5中使用的V#7010的圖。
[0060]圖4是比較例4中使用的V#7030的圖，（a)為從上面觀察V#7030時的圖，（b)為從(a) 的箭頭方向（橫方向）觀察V#7030時的圖，（c)為V#7030的截面的示意圖。
【具體實施方式】
[0061] 以下，對本發明的吸水性樹脂的制造方法、以及由該制造方法得到的吸水性樹脂 進行詳細說明，但是本發明的范圍并不受這些說明的限制，除下例示的實施方案以外，也可 在不損害本發明的主旨的范圍內實施適當的變更。具體而言，本發明并不限定于下述各實 施方案，可以在權利要求所示的范圍內進行各種變更，將不同的實施方案中所公開的技術 手段適宜組合而得到的實施方案也包含在本發明的技術范圍內。
[0062] 予以說明，本說明書中記載的學術文獻以及專利文獻全部可以作為參考而援引于 本說明書中。另外，只要本說明書沒有特別記載，表示數值范圍的"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"質量％"，"份"是指"質量份"。
[0063](制造裝置、材料）
[0064] 本發明的吸水性樹脂的制造方法包括聚合工序、凝膠粉碎工序、干燥工序、粉碎工 序、分級工序、表面交聯工序、添加工序等多個制造工序。因此，本發明的吸水性樹脂的"制 造裝置"不僅包括聚合裝置、干燥機、攪拌機等主體裝置，還包括吸水性樹脂的制造中使用 的儲藏罐或定量栗、配管、以及一次壓力調整閥或噴霧嘴等各種與聚合裝置、干燥機、攪拌 機等主體裝置連接的裝置和附帶設備等機器。也就是說，本發明中的"制造裝置"是指與后 述的原料相接觸的全部的裝置和設備。另外，本發明中，"供給路"不僅例如包括從儲存原料 的儲藏罐開始至主體裝置的配管，還包括在配管的途中設置的定量栗、一次壓力調整閥、噴 霧嘴等各種機器等這些各種裝置和附帶設備。
[0065] 本發明中的"可動部"是指（1)為了穩定地制造吸水性樹脂而對原料等進行調整的 部位、（2)通過可動性而發揮功能（例如攪拌、制動等）的部位，但并不限定是一直運動的部 位。作為上述（1)的具體例子，可以舉出一次壓力調整閥中的一次壓力調整閥片、隔膜式栗 的閥體或者流量調節計的節流孔(orifice)部等。作為上述(2)的具體例子，可以舉出噴霧 嘴的閉合器等。另外，本發明的"與可動部接觸的部位"只要與上述可動部接觸即可，與上述 可動部相接觸的該部位本身并不可動。作為與上述可動部接觸的部位的具體例，可以舉出 噴霧嘴的噴嘴緩沖墊、捏合機型聚合裝置的葉片軸的根部襯墊等。
[0066] 本發明的吸水性樹脂的制造方法中，在制造裝置的供給路的至少一部分中使用一 種與現有技術中使用的材料相比而言，即使與吸水性樹脂的原料以及原料溶液相接觸也不 易發生體積變化的材料（以下稱為"不易因原料而發生體積變化的材料"），由此提供該原料 以及原料溶液即可。本發明中，"不易因原料而發生體積變化的材料"是指：即使與用于制造 吸水性樹脂的原料相接觸，體積也既難以增加又難以減少的材料。亦即指:不易吸收供制造 吸水性樹脂的原料而不易發生溶脹且不易溶解于該原料中的材料。具體而言，不易因原料 而發生體積變化的材料是指后述浸漬試驗后的體積變化率處在特定范圍內的材料。因此， 本發明的吸水性樹脂的制造方法中，在吸水性樹脂的原料供給路的至少一部分中使用浸漬 試驗后體積變化率處在特定范圍內的材料即可。關于上述浸漬試驗的具體試驗內容，將在 后文中進行描述。
[0067] 本發明中，上述材料的體積變化率（以下也簡單稱為"體積變化率"）是指:設X為浸 漬于上述測定用原料前的上述材料的體積[mm 3]，且設Y為浸漬于上述測定用原料后的上述 材料的體積[mm3]時，通過"體積變化率={(Υ-Χ)/Χ}Χ1〇〇"來算出的值。本發明中的材料的 體積變化率優選為-5~+5%的范圍，更優選為-4~+4%的范圍，更優選為-3~+3%的范圍， 進一步優選為-2~+2%的范圍，最優選為0。即，將上述體積變化率處在上述范圍內的材料 定為本發明的"不易因原料而發生體積變化的材料"。
[0068] 在此，"浸漬"是指，將實際使用時的材料浸漬于溫度調節為25°C的測定用原料中1 周時間（168小時）。優選地，上述材料在溫度被調節在30~70°C范圍內之一定溫度(例如30 °C)下的測定用原料中浸漬至少1周后的體積變化率處在上述范圍內。更優選地，至少浸漬1 個月后的體積變化率處在上述范圍內。計算體積變化率時的用于浸漬材料的測定用原料是 上述材料在被實際使用時有可能接觸的原料，例如是單一的原料或者由多種原料組成的組 合物，并不是指在吸水性樹脂的制造中使用的全部"原料"。也就是說，本發明中的材料并不 需要相對于吸水性樹脂的制造中使用的全部"原料"而言不易發生體積變化，而是相對于有 可能接觸的原料而言不易發生體積變化即可。
[0069] 由于本發明中的材料不發生溶脹和溶解，因