[发明专利]粒子状吸水剂的制造方法

说明书

本案是申请日为2008年2月4日，中国专利申请号200880003930.5，发明名称为“粒子状吸水剂及其制造方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及以聚丙烯酸(盐)为主成分的粒子状吸水剂及其制造方法。更具体来说，涉及实质上为白色，并且耐尿性(耐凝胶劣化特性)优异，粒子表面颜色为白色而赋予了洁净感，并且，具有高物性且安全性优异的粒子状吸水剂及其制造方法。

背景技术

近年来，已开发了具有高度吸水性的吸水剂，并主要在一次性用途中，用作纸尿布、生理用卫生巾等吸收物品，以及农艺用保水剂、工业用阻水材料等。作为这种吸水剂，已提出了作为原料的多种单体或亲水性高分子，特别是使用丙烯酸和/或其盐作为单体的聚丙烯酸(盐)类吸水性树脂，由于其吸水性能高，因此在工业上最常使用。

一直以来，作为上述吸水剂中所希望的吸水特性，已知有未加压下的吸收倍率、加压吸收倍率、吸水速度、未加压下的浸渍性、加压下的浸渍性、耐冲击性、耐尿性、流动性、凝胶强度、粒度等多种特性(参数)，此外，即使在相同的物性(例如，未加压下的吸收倍率)中，也因为多种观点，而提出了多种规定(参数测定方法)。

此外，由于这些吸水剂的主要用途是尿布或生理用卫生巾等卫生材料，因此，当粉末吸水剂在白色的纸浆和卫生材料中进行复合化时，为了赋予洁净感，并且不会因着色而赋予异物感，要求吸水剂在从工厂中出货时为白色。此外，虽然吸水剂通常为白色粉末，但已知其在出货以后，在其保管或输送中，以及在卫生材料中使用时，吸水剂会随着时间而着色(从黄色变为茶色)，因此要求在长时间保管吸收物品时，其为白色。近年来，由于吸水性树脂在卫生材料中的使用比例(质量％)存在有增加的倾向，因此更增加了着色问题的重要性。

作为这种改善方法，已经提出了在吸水性树脂中后添加有机磷酸化合物或其盐的方法(专利文献1、2)、将丙烯酸中的氢醌和苯醌的总量控制在0.2质量ppm以下的方法(专利文献3)、将丙烯酸中的甲氧基苯酚化合物控制在10～160质量ppm的方法(专利文献4)、在吸水性树脂中添加无机还原剂的方法(专利文献5)、在吸水剂树脂中添加有机羧酸或其盐的方法(专利文献6、7、8)、使用生育酚作为丙烯酸中的阻聚剂进行聚合的制法(专利文献9)、使用受阻酚类进行聚合的制法(专利文献10)、在吸水性树脂的制造中添加金属螯合剂的制法(专利文献11、12)、使用过氧化氢和还原剂使丙烯酸单体和/或其盐进行聚合后，使用硅烷偶联剂进行处理的方法(专利文献13)。然而，在前述任一方法中，存在有特别是在吸水性树脂制造后不久的着色改善不足的问题，而且还存在有制造时的聚合反应控制的问题以及物性降低等问题。

一直以来，在处理丙烯酸等不饱和单体时所用的甲氧基苯酚类，从保管或储藏时的稳定性观点考虑，通常以大约100～200质量ppm的量使用，但由于来自于甲氧基苯酚类的吸水性树脂的表面颜色加深，因此着色状态的改善极为困难。此外，为了改善吸水性树脂的表面颜色，已经提出了将甲氧基苯酚类控制在特定量范围的技术，然而在使用实际的制造设备使不饱和单体经过聚合工序、干燥工序等制造粒子状吸水剂时，不能很充分地制造出所希望的特性。

特别是，为了显著改善粒子状吸水剂的表面颜色，例如使甲氧基苯酚类小于20质量ppm的情况下，通过实际中的制造设备，生产稳定并且高物性的吸水性树脂，是极其困难的。

进一步，在以往所提出的使用添加剂等的方法中，在提高了粒子表面颜色的白度时，存在有聚合控制变得困难，残存单体或可溶成分增加等问题。

具体来说，在以往技术中，在提高吸收倍率并且减少残存单体时，可溶成分增加，并且粒子状吸水剂的表面颜色产生着色。而在提高吸收倍率并且减少可溶成分含量时，虽然表面颜色多少有了改善，但改善得并不充分，此外，残存单体量增加。

如上所述，想要满足吸水特性(吸收倍率、水可溶成分含量、残存单体量)和粒子状吸水剂的表面颜色(特别是b值所代表的黄色)这两者，通过以往的自由基控制、添加氧化剂或还原剂、控制杂质量等方法是无法实现的。此外，通过以往所提出的添加螯合剂等的方法，虽然在例如经年保存或高温高湿保管时发挥了防止经时着色的效果，但由于存在添加剂自身颜色的影响，因此在粒子状吸水剂自身彻底的表面颜色改善和吸水特性并存方面不足。

因此，当吸水性树脂或粒子状吸水剂在吸收体中所占的比例低至10～30质量％左右时，问题并不显著，然而随着近年来吸水性树脂的高浓度化(在吸收体或纸尿布中所占的比例为40～100质量％)，产生了显著的问题。