JP2017505848A - 破砕抵抗性高吸水性樹脂およびその製造方法 - Google Patents

破砕抵抗性高吸水性樹脂およびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2017505848A
JP2017505848A JP2016551152A JP2016551152A JP2017505848A JP 2017505848 A JP2017505848 A JP 2017505848A JP 2016551152 A JP2016551152 A JP 2016551152A JP 2016551152 A JP2016551152 A JP 2016551152A JP 2017505848 A JP2017505848 A JP 2017505848A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
superabsorbent resin
water
particles
crush
resistant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016551152A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6317462B2 (ja
Inventor
ヨン−イン・ヤン
ヨン−サム・キム
キョン−シル・オ
ボ−ヒ・パク
ス−ジン・キム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Chem Ltd
Original Assignee
LG Chem Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Chem Ltd filed Critical LG Chem Ltd
Publication of JP2017505848A publication Critical patent/JP2017505848A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6317462B2 publication Critical patent/JP6317462B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/265Synthetic macromolecular compounds modified or post-treated polymers
    • B01J20/267Cross-linked polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22Expanded, porous or hollow particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28047Gels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28057Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
    • B01J20/28061Surface area, e.g. B.E.T specific surface area being in the range 100-500 m2/g
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28057Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
    • B01J20/28064Surface area, e.g. B.E.T specific surface area being in the range 500-1000 m2/g
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28057Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
    • B01J20/28066Surface area, e.g. B.E.T specific surface area being more than 1000 m2/g
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3021Milling, crushing or grinding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3085Chemical treatments not covered by groups B01J20/3007 - B01J20/3078
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/04Polymerisation in solution
    • C08F2/10Aqueous solvent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/46Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
    • C08F2/48Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/04Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C08F220/06Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/075Macromolecular gels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C08J3/245Differential crosslinking of one polymer with one crosslinking type, e.g. surface crosslinking
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/36Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22Expanded, porous or hollow particles
    • C08K7/24Expanded, porous or hollow particles inorganic
    • C08K7/26Silicon- containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C08L101/12Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by physical features, e.g. anisotropy, viscosity or electrical conductivity
    • C08L101/14Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by physical features, e.g. anisotropy, viscosity or electrical conductivity the macromolecular compounds being water soluble or water swellable, e.g. aqueous gels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2300/00Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2300/14Water soluble or water swellable polymers, e.g. aqueous gels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2333/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2333/02Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2333/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2333/04Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
    • C08J2333/06Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing only carbon, hydrogen, and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C08J2333/08Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2333/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2333/04Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
    • C08J2333/06Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing only carbon, hydrogen, and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C08J2333/10Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2333/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2333/04Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
    • C08J2333/14Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur, or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/002Physical properties
    • C08K2201/006Additives being defined by their surface area

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

本発明は、破砕抵抗性高吸水性樹脂およびその製造方法に関し、より詳細には、前記破砕抵抗性高吸水性樹脂は、高吸水性樹脂、多孔性超疎水性微細粒子、および水を含むことにより、高吸水性樹脂の含水率を高めることを特徴とする。

Description

本出願は、2014年12月23日付の韓国特許出願第10−2014−0186684号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として組み込まれる。
本発明は、破砕抵抗性高吸水性樹脂およびその製造方法に関し、より詳細には、前記破砕抵抗性高吸水性樹脂は、高吸水性樹脂、多孔性超疎水性微細粒子、および水を含むことにより、高吸水性樹脂の含水率を高めることを特徴とする。
高吸水性樹脂(Superabsorbent Polymers、SAPs)とは、自重の5百から1千倍程度の水分を吸収できる機能を有する合成高分子物質で、生理用品として実用化され始め、現在は幼児用紙おむつ、生理用衛生材などの衛生用品のほか、園芸用土壌保水剤、土木・建築用止水材、育苗用シート、食品流通分野での鮮度保持剤、およびシップ用などの材料に広く用いられている。したがって、既存の吸水材と比較して卓越した吸水能力を有するとされる高吸水性樹脂(Super Absorbent Polymer、SAP)はその活用範囲が次第に広くなっていて、市場価値が高いといえる。特に、高吸水性樹脂は、優れた水分吸収力により、乳児用おむつ、大人用おむつなど、衛生材の用途に多く使用されているが、衛生材に適用される場合、おむつ内に存在する高吸水性樹脂は、小便を吸収し維持する役割を果たす。一方、おむつを製造する工程中において、高吸水性樹脂は、強い圧力と物理的衝撃を受けるが、この過程で物性の低下が深刻になり、結果的におむつの性能が低下するという欠点がある。
これに関連し、従来の韓国公開特許第2012−0081113号などにおいて、水不溶性無機微粒子を含む吸水性樹脂の製造方法などを開示しているが、このような従来の技術では、高吸水性樹脂の表面の水分が増加すると、表面の粘度が増加して、前述した凝集、加工性および生産性の減少が発生するなどの問題が発生し、高含水率と高加工性を同時に満足させにくい点があった。
したがって、高吸水性樹脂に水を投入する時、ケーキング(caking)現象なく均一に含水が可能で、同時に破砕抵抗性(attrition resistance)を向上させることで、高吸水性樹脂がおむつなどの最終製品に適用される場合、例えば、おむつ生産工程中の圧着や強い空気移送による高吸水性樹脂の物理的破砕による物性の低下を最小化し、所望する製品の性能を得ることができる技術開発の必要性が要求されている。
本発明は、上記の従来技術の問題を解決するためのものであって、本発明によれば、高吸水性樹脂に水を投入しても表面の粘度が増加せず粒度が維持され、したがって、加工性の減少がない破砕抵抗性高吸水性樹脂を提供することにより、製造工程での負荷の減少および粒度および物性の制御を容易にする。したがって、高吸水性樹脂に水を投入する時、ケーキング(caking)現象なく均一に含水が可能で、同時に破砕抵抗性(attrition resistance)を向上させることで、応用工程での樹脂破損による物性の低下を最小化することができ、所望する製品の性能を得ることができる破砕抵抗性高吸水性樹脂およびその製造方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明は、
高吸水性樹脂(A)、下記i)およびii)の特性を有する粒子(B)、および水(C)を含む破砕抵抗性高吸水性樹脂であって、
前記粒子(B)は、前記高吸水性樹脂(A)の100重量部に対して0.0001〜15重量部含まれ、水(C)は、高吸水性樹脂(A)および前記粒子(B)の100重量部に対して0.1〜20.0重量部含まれることを特徴とする、破砕抵抗性高吸水性樹脂を提供する。
i)300〜1500m/gのBET比表面積(specific surface area)、
ii)50%以上の孔隙率(porosity)
また、本発明は、
a)高吸水性樹脂(A)に、下記i)およびii)の特性を有する粒子(B)を、前記高吸水性樹脂(A)の100重量部に対して0.0001〜15重量部となるように添加して処理するステップと、
b)前記ステップa)で処理された高吸水性樹脂(A)および前記粒子(B)に、水(C)を、高吸水性樹脂(A)および前記粒子(B)の100重量部に対して0.1〜20.0重量部となるように投入して、加水された高吸水性樹脂を製造するステップとを含む、破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法を提供する。
i)300〜1500m/gのBET比表面積(specific surface area)、
ii)50%以上の孔隙率(porosity)
本発明に係る破砕抵抗性高吸水性樹脂およびその製造方法によれば、高吸水性樹脂に水を投入しても表面の粘度が増加せず粒度が維持され、したがって、加工性の減少がない破砕抵抗性高吸水性樹脂を提供することにより、製造工程での負荷の減少および粒度および物性の制御を容易にする。これによって、高吸水性樹脂に水を投入する時、ケーキング(caking)現象なく均一に含水が可能で、かつ、多孔性超疎水性微細粒子を媒介として高吸水性樹脂に水を投入することによって、破砕抵抗性(attrition resistance)が向上する。したがって、高吸水性樹脂がおむつなどの最終製品に適用される場合、例えば、おむつ生産工程中の圧着や強い空気移送による高吸水性樹脂の物理的破砕による物性の低下を最小化することができ、所望する製品の性能を得ることができるという利点がある。
本発明の破砕抵抗性高吸水性樹脂の加水量の増加に応じたボールミリング前後の粒度の変化を測定したグラフである。 本発明の高吸水性樹脂に多孔性超疎水性微細粒子を処理した後、水を投入して粒度の変化を確認するために、それぞれの試料に対する粒度の分布を測定したグラフである。 本発明の破砕抵抗性高吸水性樹脂のボールミリング後の粒度の変化を観察するために、ボールミリングで破砕された高吸水性樹脂を再び#30と#50の大きさの篩で分級して、それぞれの試料に対する#30〜#50の区間の高吸水性樹脂の減少を測定したグラフである。 本発明の破砕抵抗性高吸水性樹脂それぞれの試料に対するボールミリング前/後の保水能の変化を示すグラフである。 本発明の破砕抵抗性高吸水性樹脂それぞれの試料に対するボールミリング前/後の加圧吸水能の変化を示すグラフである。 本発明の破砕抵抗性高吸水性樹脂それぞれの試料に対するボールミリング前/後の通液性の変化を示すグラフである。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る破砕抵抗性高吸水性樹脂は、
高吸水性樹脂(A)、下記i)およびii)の特性を有する粒子(B)、および水(C)を含む破砕抵抗性高吸水性樹脂であって、前記粒子(B)は、前記高吸水性樹脂(A)の100重量部に対して0.0001〜15重量部含まれ、水(C)は、高吸水性樹脂(A)および前記粒子(B)の100重量部に対して0.1〜20.0重量部含まれることを特徴とする。
i)300〜1500m/gのBET比表面積(specific surface area)、
ii)50%以上の孔隙率(porosity)
前記破砕抵抗性高吸水性樹脂において、前記i)およびii)の特性を有する粒子(B)は、前記高吸水性樹脂(A)の100重量部に対して0.0001〜15重量部含まれることが好ましく、前記高吸水性樹脂(A)の100重量部に対して0.001〜2.0重量部含まれるることがより好ましく、0.05〜0.15重量部含まれることが最も好ましい。前記粒子(B)の含有量が前記範囲未満の場合、期待する効果を得るのに十分でなく、前記範囲を超える場合、前記粒子(B)を過剰に使用して経済的に望ましくない。
一般的に、高吸水性樹脂の表面は親水性を呈し、水分吸収後の乾燥時、粒子の間に存在する水による毛細管力、水素結合、高分子の相互部分拡散(inter−particaular diffusion)または粒子間のファンデルワールス力などによって不可逆的凝集が発生する。したがって、高吸水性樹脂の重合および表面架橋工程においても必須に水を使用することになるが、これによる凝集が発生するため、内部の負荷を増加させ、結果的に装備故障の原因となり得る。また、前記のように凝集された状態の高吸水性樹脂は、粒度が応用に不都合に大きいため、これを適正な粒度に減らす解砕工程を導入しなければならないという欠点がある。また、前記解砕工程で強い力が加えられるため、高吸水性樹脂の破砕による物性の低下が発生し得る問題が存在していた。
このような問題を解決するために、高吸水性樹脂の表面に存在し、樹脂粒子間の直接的な凝集を妨げる役割を果たす多様な微細粒子を導入しようとする試みがあったが、微細粒子が過剰に導入される場合、凝集は防止されるものの、高吸水性樹脂の加圧吸水能が減少するという欠点があった。
このような問題を解決するために、本発明の高吸水性樹脂に導入される微細粒子は、2nm〜50μmの粒度を有する。また、前記微細粒子は、300〜1500m/g、好ましくは500〜1500m/g、より好ましくは600〜1500m/gのBET比表面積(specific surface area)を有してもよい。また、前記微細粒子は、水に対する接触角が125゜以上の超疎水性を、好ましくは135゜以上の超疎水性を、より好ましくは140゜以上の超疎水性を有してもよい。さらに、前記粒子(B)は、2nm〜50μmの粒度、および水に対する接触角が125゜以上の超疎水性を有してもよい。
また、前記微細粒子は、50%以上の孔隙率(porosity)を、好ましくは90%以上の孔隙率(porosity)を有してもよい。本発明の破砕抵抗性高吸水性樹脂は、前記のような特徴を有する微細粒子(B)を使用するため、樹脂の表面にある水の影響を減少させるだけでなく、多孔性超疎水性の性質を有する微細粒子を使用するため、凝集を著しく減少させることができ、相対的に少量の微細粒子を使用しても透過度が向上しやすく、加圧吸水能の維持が容易になる。
本発明に係る高吸水性樹脂の製造方法において、添加される前記粒子(B)は、前記のような特性を有する物質であればその成分の限定がなく、具体的には、シリカ(SiO)、アルミナ、チタニア(TiO)、炭素(Carbon)などの無機酸化物、無機化合物、有機高分子、イオン交換樹脂、金属、金属塩などが用いられるが、これらに限定されるものではない。
また、微細粒子を添加する工程として、モノマー溶液内の分散後使用、重合後の含水ゲル上に添加後、1次乾燥した樹脂粒子に乾式混合、表面架橋時に表面架橋液の溶けている水または有機溶媒内の分散後混合、表面架橋時に表面架橋液の溶けている水または有機溶媒と分離されて乾式混合、または表面架橋された最終製品に乾式混合などの方法が用いられるが、これに特に限定されるものではない。
前記破砕抵抗性高吸水性樹脂において、水(C)は、高吸水性樹脂(A)および前記粒子(B)の100重量部に対して0.1〜20.0重量部含まれることが好ましく、1.0〜10.0重量部含まれることがより好ましく、2.5〜7.5重量部含まれることが最も好ましい。水(C)の含有量が前記範囲より少なければ、破砕抵抗性を得るのに十分でなく、前記範囲より多ければ、樹脂表面の粘度(stickiness)が増加し、高吸水性樹脂粒子間の不可逆的凝集(irreversible agglomeration)が発生して樹脂の加工性が低下すると同時に、粒度が変化し、製品として使用しにくい問題が発生し得る。
高吸水性樹脂の製造工程において、水は重合媒体であり、表面架橋過程で架橋液の分散を容易にするなど、多様に使用される。また、最終製品の残留水分は、樹脂に対する静電気防止剤および可塑剤の役割を果たして、応用工程において非常に小さい高吸水性樹脂微粒子(dust)の形成を抑制し、高吸水性樹脂粒子の粉砕を防止する。しかし、一般的に、高吸水性樹脂に少量でも水を添加時、表面に吸収された水によって樹脂表面の粘度(stickiness)が増加し、高吸水性樹脂粒子間の不可逆的凝集(irreversible agglomeration)が発生する。このような粘度の増加と凝集は、製造および応用工程での負荷の増加など、加工性(processability)を減少させ、結果的に高吸水性樹脂の粒度の増加、物性の減少および生産性の低下を誘発する。これまで、高吸水性樹脂に対する研究は、重合工程およびこれを通した吸水能の向上、そして高吸水性樹脂の表面特性または加圧吸水能増加のための表面架橋に対する研究が主となり、透過度の向上または高吸水性樹脂の保管時のケーキング防止(anti−caking)などの一部問題を解決するために、表面特性変化の研究が行われた。
本発明では、高吸水性樹脂に追加的に水を前記範囲で添加して含水率を高めることにより、水が可塑剤の役割を果たして高吸水性樹脂の物理的損傷を最小化させ、高含水率と高加工性を同時に満足させることで、高吸水性樹脂に水を投入する時、ケーキング(caking)現象なく均一に含水が可能になる。したがって、高吸水性樹脂がおむつなどの最終製品に適用される場合、例えば、おむつ生産工程中の圧着や強い空気移送による高吸水性樹脂の物理的破砕による物性の低下を最小化することができるという利点を有する。
前記破砕抵抗性高吸水性樹脂において、使用される高吸水性樹脂(A)は、
a)水溶性エチレン系不飽和単量体および重合開始剤を含む単量体組成物を熱重合または光重合して、含水ゲル状重合体を用意するステップと、
b)前記含水ゲル状重合体を乾燥するステップと、
c)前記乾燥した含水ゲル状重合体を粉砕して高吸水性樹脂粒子を得るステップと、
d)前記高吸水性樹脂粒子に表面架橋剤を添加して表面架橋反応を進行させるステップとを含んで製造されることを特徴とする。
参照として、本発明に記載の用語の高吸水性樹脂粒子は、含水ゲル状重合体を乾燥および粉砕したものである。より具体的には、含水ゲル状重合体は、重合が完了して水分を多量含有(50%以上)している硬いゼリー状の、大きさが1cm以上の物質で、前記含水ゲル状重合体を乾燥および粉砕してパウダーにしたのが高吸水性樹脂粒子である。したがって、含水ゲル状重合体は、工程の中間状態に相当する。
まず、本発明で使用される高吸水性樹脂(A)は、a)水溶性エチレン系不飽和単量体および重合開始剤を含む単量体組成物を熱重合または光重合して、含水ゲル状重合体を用意するステップを経る。
本発明の高吸水性樹脂製造のためには、当該技術分野で通常使用されるステップおよび方法で重合体を用意することができる。具体的には、本発明の高吸水性樹脂の製造において、前記単量体組成物は、重合開始剤を含むが、重合方法によって、光重合方法による場合には光重合開始剤を含み、熱重合方法による場合には熱重合開始剤などを含むことができる。ただし、光重合方法によっても、紫外線照射などの照射によって一定量の熱が発生し、また、発熱反応の重合反応の進行によってある程度の熱が発生するので、追加的に熱重合開始剤を含んでもよい。
本発明に係る高吸水性樹脂の製造方法に使用される熱重合開始剤は特別な制限はないが、好ましくは、過硫酸塩系開始剤、アゾ系開始剤、過酸化水素、およびアスコルビン酸からなる開始剤の群から選択される1つ以上が用いられる。具体的には、過硫酸塩系開始剤の例としては、過硫酸ナトリウム(Sodium persulfate;Na)、過硫酸カリウム(Potassium persulfate;K)、過硫酸アンモニウム(Ammonium persulfate;(NH)などがあり、アゾ(Azo)系開始剤の例としては、2,2−アゾビス−(2−アミジノプロパン)二塩酸塩(2,2−azobis(2−amidinopropane)dihydrochloride)、2,2−アゾビス−(N,N−ジメチレン)イソブチルアミジンジヒドロクロライド(2,2−azobis−(N,N−dimethylene)isobutyramidine dihydrochloride)、2−(カルバモイルアゾ)イソブチロニトリル(2−(carbamoylazo)isobutylonitril)、2,2−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジヒドロクロライド(2,2−azobis[2−(2−imidazolin−2−yl)propane]dihydrochloride)、4,4−アゾビス−(4−シアノバレリアン酸)(4,4−azobis−(4−cyanovaleric acid))などが挙げられる。
また、本発明に係る高吸水性樹脂の製造方法に使用される光重合開始剤としては特別な制限はないが、好ましくは、ベンゾインエーテル(benzoin ether)、ジアルキルアセトフェノン(dialkyl acetophenone)、ヒドロキシルアルキルケトン(hydroxyl alkylketone)、フェニルグリオキシレート(phenyl glyoxylate)、ベンジルジメチルケタール(Benzyl Dimethyl Ketal)、アシルホスフィン(acyl phosphine)、およびアルファ−アミノケトン(α−aminoketone)からなる群より選択される1つ以上が用いられる。一方、アシルホスフィンの具体例として、商用のlucirin TPO、すなわち、2,4,6−トリメチル−ベンゾイル−トリメチルホスフィンオキシド(2,4,6−trimethyl−benzoyl−trimethyl phosphine oxide)が挙げられる。
さらに、本発明に係る高吸水性樹脂の製造方法において、前記水溶性エチレン系不飽和単量体としては、高吸水性樹脂の製造に通常使用される単量体であれば特別な制限はないが、好ましくは、陰イオン性単量体とその塩、非イオン系親水性含有単量体、およびアミノ基含有不飽和単量体およびその4級化物からなる群より選択されるいずれか1つ以上が用いられる。具体的には、アクリル酸、メタアクリル酸、無水マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、2−アクリロイルエタンスルホン酸、2−メタアクリロイルエタンスルホン酸、2−(メタ)アクリロイルプロパンスルホン酸、または2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸の陰イオン性単量体およびその塩;(メタ)アクリルアミド、N−置換(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、またはポリエチレングリコール(メタ)アクリレートの非イオン系親水性含有単量体;および(N,N)−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、または(N,N)−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドのアミノ基含有不飽和単量体およびその4級化物からなる群より選択されたいずれか1つ以上が好ましく用いられ、より好ましくは、アクリル酸またはその塩が用いられるが、アクリル酸またはその塩を単量体とする場合、特に吸水性の向上した高吸水性樹脂を得ることができるという利点がある。
そして、本発明に係る高吸水性樹脂の製造方法において、資源の再活用による効果のために、前記単量体組成物には、製造された高吸水性樹脂粉末中の微粉、すなわち粒度が150μm未満の重合体または樹脂粉末を一定量含ませてもよく、具体的には、単量体組成物の重合反応開始前、または重合反応開始後の初期、中期、末期のステップにおいて、前記粒度が150μm未満の重合体または樹脂粉末を追加することができる。この時、追加可能な量は限定はないが、単量体樹脂組成物に含まれた単量体100重量部に対して1〜10重量部を追加することが、最終製造される高吸水性樹脂の物性の低下防止のために望ましい。
一方、本発明に係る高吸水性樹脂の製造方法において、単量体組成物中の水溶性エチレン系不飽和単量体の濃度は、重合時間および反応条件などを考慮して適宜選択して使用できるが、好ましくは40〜55重量%としてもよい。水溶性エチレン系不飽和単量体の濃度が40重量%未満の場合、経済性の面で不利であり、55重量%を超える場合、重合された含水ゲル状重合体の粉砕時の粉砕効率が低くなり得る。
このような単量体組成物を熱重合または光重合して、含水ゲル状重合体を用意する方法も通常使用される重合方法であれば、その構成の限定がない。具体的には、重合方法は、重合エネルギー源によって、大きく熱重合および光重合に分けられ、通常、熱重合を行う場合、ニーダ(kneader)のような撹拌軸を有する反応器で行われるとよく、光重合を行う場合、移動可能なコンベヤベルトを備えた反応器で行われるとよいが、前述した重合方法は一例であり、本発明は前述した重合方法に限定されない。
例えば、前述のように、撹拌軸を備えたニーダ(kneader)のような反応器に、熱風を供給したり、反応器を加熱して熱重合して得られた含水ゲル状重合体は、反応器に備えられた撹拌軸の形態によって、反応器の排出口に排出される含水ゲル状重合体は、数センチメートルから数ミリメートルの形態であってもよい。具体的には、得られる含水ゲル状重合体の大きさは、注入されるモノマー組成物の濃度および注入速度などによって多様になるが、通常、粒度が2〜50mmの含水ゲル状重合体が得られる。
また、前述のように、移動可能なコンベヤベルトを備えた反応器で光重合を行う場合、通常得られる含水ゲル状重合体の形態は、ベルトの幅を有するシート状の含水ゲル状重合体であってよい。この時、重合体シートの厚さは、注入されるモノマー組成物の濃度および注入速度に応じて異なるが、通常0.5〜5cmの厚さを有するシート状の重合体が得られるように単量体組成物を供給することが好ましい。シート状の重合体の厚さが薄すぎる程度として単量体組成物を供給する場合、生産効率が低くて望ましくなく、シート状の重合体の厚さが5cmを超える場合には、過度な厚さによって、重合反応が全厚さにわたって均一に行われないことがある。
前記光重合ステップで使用可能な光源は特に限定されるものではなく、光重合反応を起こし得ることが知られた紫外線光源は特別な制限なく使用できる。例えば、約200〜400nmの波長の光を用いてもよく、Xeランプ、水銀ランプ、またはメタルハライドランプなどの紫外線光源を用いてもよい。そして、前記光重合ステップは、約0.1mw/cm〜約1kw/cmの強度で、約5秒〜約10分間行われるとよい。前記光重合反応に適用される光の強度および時間が小さすぎたり短すぎる場合、重合反応が十分に行われないことがあり、大きすぎたり長すぎる場合、高吸水性樹脂の品質が低下することがある。
以後、ステップb)において、前記含水ゲル状重合体を乾燥するステップを経る。
前記a)ステップで得られた含水ゲル状重合体の通常の含水率は、30〜60重量%である。一方、本明細書全体において、「含水率」は、全体含水ゲル状重合体の重量に対して占める水分の含有量で、含水ゲル状重合体の重量から乾燥状態の重合体の重量を引いた値を意味する(具体的には、赤外線加熱により重合体の温度を上げて乾燥する過程で、重合体中の水分蒸発による重量感小分を測定して計算された値として定義する。この時、乾燥条件は、常温から180℃まで温度を上昇させた後、180℃で維持する方式で、総乾燥時間は、温度上昇ステップの5分を含めた20分に設定して、含水率を測定する。)
前記a)ステップで得られた含水ゲル状重合体は、乾燥ステップを経るが、好ましくは、前記乾燥ステップの乾燥温度は、150℃〜250℃であってもよい。一方、本明細書全体において、「乾燥温度」は、乾燥のために供給される熱媒体の温度、または乾燥工程で熱媒体および重合体を含む乾燥反応器の温度として定義される。
乾燥温度が150℃未満の場合、乾燥時間が過度に長くなり、最終形成される高吸水性樹脂の物性が低下する恐れがあり、乾燥温度が250℃を超える場合、過度に重合体の表面のみが乾燥して、以後の粉砕工程で微粉が発生することもあり、最終形成される高吸水性樹脂の物性が低下する恐れがある。好ましくは前記乾燥は150℃〜250℃の温度で、より好ましくは160℃〜200℃の温度で行われるとよい。
一方、乾燥時間の場合には、その構成の限定はないが、工程効率などを考慮して、20分〜90分間行われるとよい。
そして、このような乾燥ステップの乾燥方法も、含水ゲル状重合体の乾燥工程で通常使用されるものであれば、その構成の限定なく選択して使用できる。具体的には、熱風供給、赤外線照射、極超短波照射、または紫外線照射などの方法で乾燥ステップを行うことができる。このような乾燥ステップ後の重合体の含水率は、0.1〜10重量%であってよい。
一方、本発明に係る高吸水性樹脂の製造方法は、乾燥ステップの効率を高めるために、必要に応じて、乾燥ステップの前に簡単に粉砕するステップをさらに経てもよい。前記乾燥ステップの前に簡単に粉砕するステップは、含水ゲル状重合体の粒度が1mm〜15mmとなるように粉砕するとよいが、重合体の粒度が1mm未満となるように粉砕することは、含水ゲル状重合体の高い含水率によって技術的に困難であり、また、粉砕された粒子間で互いに凝集される現象が現れることもあり、粒度が15mmを超えるように粉砕する場合、粉砕による以後の乾燥ステップにおける効率増大の効果がわずかになる。
前記乾燥ステップの前に簡単に粉砕するステップにおいて、使用される粉砕機は構成の限定はないが、具体的には、垂直型切断機(Vertical pulverizer)、ターボカッター(Turbo cutter)、ターボグラインダー(Turbo grinder)、回転切断式粉砕機(Rotary cutter mill)、カッターミル(Cutter mill)、ディスクミル(Disc mill)、シュレッドクラッシャ(Shred crusher)、破砕機(Crusher)、チョッパ(chopper)、およびディスクカッター(Disc cutter)からなる粉砕機器の群より選択されるいずれか1つを含むことができるが、前記例に限定されない。
このように、乾燥ステップの前に乾燥効率を高めるために粉砕するステップを経る場合、含水率が高い重合体によって、粉砕機の表面にくっ付く現象が現れることもある。したがって、このような含水ゲル状重合体の乾燥前の粉砕ステップの効率を高めるために、粉砕時、くっ付くのを防止可能な添加剤などを追加的に用いてもよい。具体的には、使用可能な添加剤の種類はその構成の限定はないが、スチーム、水、界面活性剤、ClayやSilicaなどの無機粉末などのような微粉凝集防止剤;過硫酸塩系開始剤、アゾ系開始剤、過酸化水素、およびアスコルビン酸のような熱重合開始剤、エポキシ系架橋剤、ジオール(diol)類架橋剤、2官能基または3官能基以上の多官能基のアクリレートを含む架橋剤、水酸化基を含む1官能基の化合物のような架橋剤であってもよいが、前記例に限定されない。
以後、本発明に係る高吸水性樹脂の製造方法は、前記乾燥ステップを経た後、c)前記乾燥した含水ゲル状重合体を粉砕して高吸水性樹脂粒子を得るステップを経る。前記粉砕ステップの後に得られる高吸水性樹脂粒子の粒度は、150〜850μmである。本発明に係る高吸水性樹脂の製造方法において、このような粒度に粉砕するために使用される粉砕機は、具体的には、ピンミル(pin mill)、ハンマーミル(hammer mill)、スクリューミル(screw mill)、ロールミル(roll mill)、ディスクミル(disc mill)、またはジョグミル(jog mill)などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
以後、ステップd)において、前記高吸水性樹脂粒子に表面架橋剤を添加して表面架橋反応を行う。前記ステップでは、表面架橋剤を添加するが、粒度サイズに応じた、それぞれの高吸水性樹脂粒子に添加される表面架橋剤の組成はそれぞれ同一でもよく、場合によっては、異なる組成で添加されてもよい。
本発明に係る高吸水性樹脂の製造方法において、添加される表面架橋剤は、重合体の有する官能基と反応可能な化合物であればその構成の限定がない。前記表面架橋剤としては、好ましくは、生成される高吸水性樹脂の特性を向上させるために、多価アルコール化合物;エポキシ化合物;ポリアミン化合物;ハロエポキシ化合物;ハロエポキシ化合物の縮合生成物;オキサゾリン化合物類;モノ−、ジ−またはポリオキサゾリジノン化合物;環状ウレア化合物;多価金属塩;およびアルキレンカーボネート化合物からなる群より選択される1種以上が用いられる。
具体的には、多価アルコール化合物の例としては、モノ−、ジ−、トリ−、テトラ−またはポリエチレングリコール、モノプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、2,3,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、ポリプロピレングリコール、グリセロール、ポリグリセロール、2−ブテン−1,4−ジオール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、および1,2−シクロヘキサンジメタノールからなる群より選択される1種以上が挙げられる。
また、エポキシ化合物としては、エチレングリコールジグリシジルエーテルおよびグリシドールなどが用いられ、ポリアミン化合物類としては、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ポリエチレンイミン、およびポリアミドポリアミンからなる群より選択される1種以上が挙げられる。
そして、ハロエポキシ化合物としては、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、およびα−メチルエピクロロヒドリンが用いられる。一方、モノ−、ジ−またはポリオキサゾリジノン化合物としては、例えば、2−オキサゾリジノンなどが挙げられる。そして、アルキレンカーボネート化合物としては、エチレンカーボネートなどが挙げられる。これらをそれぞれ単独で使用したり、互いに組み合わせて使用してもよい。一方、表面架橋工程の効率を高めるために、これら表面架橋剤のうちの1種以上の多価アルコール化合物を含んで用いることが好ましく、より好ましくは、炭素数2〜10の多価アルコール化合物類を使用してもよい。
そして、前記のように表面架橋剤を混合して、重合体粒子を表面処理するために添加される表面架橋剤の含有量は、具体的に追加される表面架橋剤の種類や反応条件に応じて適宜選択できるが、通常粉砕された高吸水性樹脂粒子100重量部に対して0.001〜5重量部、好ましくは0.01〜3重量部、より好ましくは0.05〜2重量部を用いてもよい。
表面架橋剤の含有量が少なすぎると、表面架橋反応がほとんど起こらず、重合体100重量部に対して5重量部を超える場合、過度な表面架橋反応によってむしろ高吸水性樹脂の物性が低下することがある。
この時、表面架橋剤を重合体に添加する方法はその構成の限定はない。表面架橋剤と重合体粉末を反応槽に入れて混合したり、重合体粉末に表面架橋剤を噴射する方法、連続的に運転されるミキサのような反応槽に重合体と架橋剤を連続的に供給して混合する方法などを用いてもよい。
また、前記表面架橋剤を添加するステップにおいて、前記重合体の表面温度は、60〜90℃であることが好ましい。
そして、本発明の一実施形態により、表面架橋剤を添加した後、表面架橋反応のための反応温度への昇温を1分〜60分内として進行させるために、好ましくは、表面架橋剤の添加時、重合体自体の温度は、20℃〜80℃であってよい。前記のように重合体自体の温度を示すために、比較的高温で行われる乾燥ステップの後に行われる工程を連続的に進行させ、工程時間を短縮したり、または工程時間を短縮しにくい場合には、別途に重合体を加熱してもよい。
また、本発明に係る高吸水性樹脂の製造方法は、表面架橋剤を添加した後、表面架橋反応のための反応温度への昇温を1分〜60分内として進行させるために、重合体に添加される表面架橋剤自体を加熱してもよい。
一方、本発明に係る高吸水性樹脂の製造方法は、表面架橋反応のための反応温度への昇温を1分〜60分内として進行させた後、表面架橋反応を行う場合、表面架橋工程の効率を改善することができ、最終的に得られる高吸水性樹脂の残存単量体の含有量を最小化し、優れた物性を有する高吸水性樹脂を得ることができる。この時、添加される表面架橋剤の温度は、5℃〜60℃、より好ましくは10℃〜40℃に調節するとよい。前記表面架橋剤の温度が5℃未満の場合、表面架橋剤の昇温による表面架橋反応での昇温速度短縮の効果がわずかであり、表面架橋剤の温度が60℃を超える場合、表面架橋剤が重合体に均一に分散しないことがある。本明細書全体において、表面架橋反応温度は、架橋反応のために添加される表面架橋剤と重合体の全体温度として定義される。
そして、表面架橋反応のための昇温手段としては、その構成の限定がない。具体的には、熱媒体を供給したり、電気などの手段で直接加熱することができるが、本発明が前記例に限定されるものではない。具体的に使用可能な熱源としては、スチーム、電気、紫外線、赤外線などがあり、加熱された熱流体などを使用してもよい。
一方、本発明に係る高吸水性樹脂の製造方法において、架橋反応のための昇温が行われた後、架橋反応は、1分〜60分、好ましくは5分〜40分、最も好ましくは10分〜20分間行われるとよい。架橋反応時間が1分未満と短すぎる場合、十分な程度の架橋反応が行われないことがあり、架橋反応時間が60分を超える場合、過度な表面架橋反応で高吸水性樹脂の物性がむしろ悪くなり、反応器において長期滞留による重合体の破砕が起こることがある。
また、前記組成で製造された本発明の破砕抵抗性高吸水性樹脂は、実含水率(Moisture content)が0.1重量%以上であることを特徴とする。
さらに、本発明に係る破砕抵抗性高吸水性樹脂を製造する方法は、
a)高吸水性樹脂(A)に、下記i)およびii)の特性を有する粒子(B)を、前記高吸水性樹脂(A)の100重量部に対して0.0001〜15重量部となるように添加して処理するステップと、
b)前記ステップa)で処理された高吸水性樹脂(A)および前記粒子(B)に、水(C)を、高吸水性樹脂(A)および前記粒子(B)の100重量部に対して0.1〜20.0重量部となるように投入して、加水された高吸水性樹脂を製造するステップとを含む、破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法を含む。
i)300〜1500m/gのBET比表面積(specific surface area)、
ii)50%以上の孔隙率(porosity)
前記破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法において、前記i)およびii)の特性を有する粒子(B)は、前記高吸水性樹脂(A)の100重量部に対して0.0001〜15重量部含まれることが好ましく、前記高吸水性樹脂(A)の100重量部に対して0.001〜2.0重量部含まれることがより好ましく、0.05〜0.15重量部含まれることが最も好ましい。前記粒子(B)の含有量が前記範囲未満の場合、期待する効果を得るのに十分でなく、前記範囲を超える場合、前記粒子(B)を過剰に使用して経済的に望ましくない。
一般的に、高吸水性樹脂の表面は親水性を呈し、水分吸収後の乾燥時、粒子の間に存在する水による毛細管力、水素結合、高分子の相互部分拡散(inter−particaular diffusion)または粒子間のファンデルワールス力などによって不可逆的凝集が発生する。したがって、高吸水性樹脂の重合および表面架橋工程においても必須に水を使用することになるが、これによる凝集が発生するため、内部の負荷を増加させ、結果的に装備故障の原因となり得る。また、前記のように凝集された状態の高吸水性樹脂は、粒度が応用に不都合に大きいため、これを適正な粒度に減らす解砕工程を導入しなければならないという欠点がある。また、前記解砕工程で強い力が加えられるため、高吸水性樹脂の破砕による物性の低下が発生し得る問題が存在していた。
このような問題を解決するために、高吸水性樹脂の表面に存在し、樹脂粒子間の直接的な凝集を妨げる役割を果たす多様な微細粒子を導入しようとする試みがあったが、微細粒子が過剰に導入される場合、凝集は防止されるものの、高吸水性樹脂の加圧吸水能が減少するという欠点があった。
このような問題を解決するために、本発明の破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法に導入される微細粒子は、2nm〜50μmの粒度を有する。また、前記微細粒子は、300〜1500m/g、好ましくは500〜1500m/g、より好ましくは600〜1500m/gのBET比表面積(specific surface area)を有してもよい。また、前記微細粒子は、水に対する接触角が125゜以上の超疎水性を、好ましくは135゜以上の超疎水性を、より好ましくは140゜以上の超疎水性を有してもよい。さらに、前記粒子(B)は、2nm〜50μmの粒度、および水に対する接触角が125゜以上の超疎水性を有してもよい。
また、前記微細粒子は、50%以上の孔隙率(porosity)を、好ましくは90%以上の孔隙率(porosity)を有してもよい。本発明の破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法では、前記のような特徴を有する微細粒子(B)を使用するため、樹脂の表面にある水の影響を減少させるだけでなく、多孔性超疎水性の性質を有する微細粒子を使用するため、凝集を著しく減少させることができ、相対的に少量の微細粒子を使用しても透過度が向上しやすく、加圧吸水能の維持が容易になる。
本発明に係る高吸水性樹脂の製造方法において、添加される前記粒子(B)は、前記のような特性を有する物質であればその成分の限定がなく、具体的には、シリカ(SiO)、アルミナ、チタニア(TiO)、炭素(Carbon)などの無機酸化物、無機化合物、有機高分子、イオン交換樹脂、金属、金属塩などが用いられるが、これらに限定されるものではない。
また、微細粒子を添加する工程として、モノマー溶液内の分散後使用、重合後の含水ゲル上に添加後、1次乾燥した樹脂粒子に乾式混合、表面架橋時に表面架橋液の溶けている水または有機溶媒内の分散後混合、表面架橋時に表面架橋液の溶けている水または有機溶媒と分離されて乾式混合、または表面架橋された最終製品に乾式混合などの方法が用いられるが、これに特に限定されるものではない。
前記破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法において、水(C)は、高吸水性樹脂(A)および前記粒子(B)の100重量部に対して0.1〜20.0重量部含まれることが好ましく、1.0〜10.0重量部含まれることがより好ましく、2.5〜7.5重量部含まれることが最も好ましい。水(C)の含有量が前記範囲より少なければ、破砕抵抗性を得るのに十分でなく、前記範囲より多ければ、樹脂表面の粘度(stickiness)が増加し、高吸水性樹脂粒子間の不可逆的凝集(irreversible agglomeration)が発生して樹脂の加工性が低下すると同時に、粒度が変化し、製品として使用しにくい問題が発生し得る。
高吸水性樹脂の製造工程において、水は重合媒体であり、表面架橋過程で架橋液の分散を容易にするなど、多様に使用される。また、最終製品の残留水分は、樹脂に対する静電気防止剤および可塑剤の役割を果たして、応用工程において非常に小さい高吸水性樹脂微粒子(dust)の形成を抑制し、高吸水性樹脂粒子の粉砕を防止する。しかし、一般的に、高吸水性樹脂に少量でも水を添加時、表面に吸収された水によって樹脂表面の粘度(stickiness)が増加し、高吸水性樹脂粒子間の不可逆的凝集(irreversible agglomeration)が発生する。このような粘度の増加と凝集は、製造および応用工程での負荷の増加など、加工性(processability)を減少させ、結果的に高吸水性樹脂の粒度の増加、物性の減少および生産性の低下を誘発する。これまで、高吸水性樹脂に対する研究は、重合工程およびこれを通した吸水能の向上、そして高吸水性樹脂の表面特性または加圧吸水能増加のための表面架橋に対する研究が主となり、透過度の向上または高吸水性樹脂の保管時のケーキング防止(anti−caking)などの一部問題を解決するために、表面特性変化の研究が行われた。
本発明では、高吸水性樹脂に追加的に水を前記範囲で添加して含水率を高めることにより、水が可塑剤の役割を果たして高吸水性樹脂の物理的損傷を最小化させ、高含水率と高加工性を同時に満足させることで、高吸水性樹脂に水を投入する時、ケーキング(caking)現象なく均一に含水が可能になる。したがって、高吸水性樹脂がおむつなどの最終製品に適用される場合、例えば、おむつ生産工程中の圧着や強い空気移送による高吸水性樹脂の物理的破砕による物性の低下を最小化することができるという利点を有する。
前記破砕抵抗性高吸水性樹脂を製造する方法において、高吸水性樹脂(A)は、
a)水溶性エチレン系不飽和単量体および重合開始剤を含む単量体組成物を熱重合または光重合して、含水ゲル状重合体を用意するステップと、
b)前記含水ゲル状重合体を乾燥するステップと、
c)前記乾燥した含水ゲル状重合体を粉砕して高吸水性樹脂粒子を得るステップと、
d)前記高吸水性樹脂粒子に表面架橋剤を添加して表面架橋反応を行うステップとを含んで製造されることを特徴とする。
前記水溶性エチレン系不飽和単量体は、陰イオン性単量体とその塩、非イオン系親水性含有単量体、およびアミノ基含有不飽和単量体およびその4級化物からなる群より選択されるいずれか1つ以上であってもよく、前記熱重合のための重合開始剤は、過硫酸塩系開始剤、アゾ系開始剤、過酸化水素、およびアスコルビン酸からなる群より選択されるいずれか1つ以上であってもよく、前記光重合のための重合開始剤は、ベンゾインエーテル(benzoin ether)、ジアルキルアセトフェノン(dialkyl acetophenone)、ヒドロキシルアルキルケトン(hydroxyl alkylketone)、フェニルグリオキシレート(phenyl glyoxylate)、ベンジルジメチルケタール(Benzyl Dimethyl Ketal)、アシルホスフィン(acyl phosphine)、およびアルファ−アミノケトン(α−aminoketone)からなる群より選択されるいずれか1つ以上であってもよい。
前記ステップb)の乾燥ステップは、150℃〜250℃の温度で行われ、前記ステップc)の粉砕後に得られる高吸水性樹脂粒子の粒度範囲は、150〜850μmであってもよい。
前記表面架橋剤は、多価アルコール化合物;エポキシ化合物;ポリアミン化合物;ハロエポキシ化合物;ハロエポキシ化合物の縮合生成物;オキサゾリン化合物;モノ−、ジ−またはポリオキサゾリジノン化合物;環状ウレア化合物;多価金属塩;およびアルキレンカーボネート化合物からなる群より選択されるいずれか1つ以上であってもよい。
また、本発明の一実施形態によれば、前記ステップb)の加水された高吸水性樹脂を製造するステップの後に、c)前記加水された高吸水性樹脂を粉砕して破砕抵抗性を確認するステップを含むことができる。
前記ステップc)で加水された高吸水性樹脂を粉砕するために使用される粉砕機は、ボールミル(ball mill)、ピンミル(pin mill)、ハンマーミル(hammer mill)、スクリューミル(screw mill)、ロールミル(roll mill)、ディスクミル(disc mill)、およびジョグミル(jog mill)からなる群より選択される1種以上であってもよい。
前記ステップc)の加水された高吸水性樹脂の破砕抵抗性を確認することは、前記高吸水性樹脂(A)に投入された微細粒子(B)または水(C)の含有量に応じた粉砕後の粒度サイズの変化、または保水能、加圧吸水能、通液性の変化を測定することができる。具体的には、前記粉砕後の粒度サイズの変化は、前記破砕抵抗性高吸水性樹脂を、粒度20メッシュ(mesh)の粒子、粒度20メッシュ(mesh)超過30メッシュ(mesh)未満の粒子、粒度30メッシュ(mesh)以上50メッシュ(mesh)未満の粒子、粒度50メッシュ(mesh)以上100メッシュ(mesh)未満の粒子、および粒度100メッシュ(mesh)の粒子に分級して、投入された微細粒子(B)または水(C)の含有量に応じた粉砕後の粒度サイズの変化の分布を確認するものであってもよい。
本発明の他の実施形態によれば、前記ステップb)の加水された高吸水性樹脂を製造するステップの後に、c2)前記加水された高吸水性樹脂を、粒度30メッシュ(mesh)未満の粒子、粒度30メッシュ(mesh)以上50メッシュ(mesh)未満の粒子、粒度50メッシュ(mesh)以上の粒子に分級するステップと、d)前記ステップc2)で分級された高吸水性樹脂粒子を粉砕するステップと、e)前記ステップd)で粉砕された高吸水性樹脂粒子を、粒度30メッシュ(mesh)未満の粒子、粒度30メッシュ(mesh)以上50メッシュ(mesh)未満の粒子、粒度50メッシュ(mesh)以上の粒子に再分級した後、粒度30メッシュ(mesh)以上50メッシュ(mesh)未満の粒子の変化量を測定して、粒子サイズの変化の分布を確認するステップとを含むことができる。
また、前記ステップe)の粒子サイズの変化の分布を確認した後、追加的に、f)前記破砕抵抗性高吸水性樹脂粒子の粉砕後の加圧吸水能(AUP:Absorbency under Pressure)または通液性(Permeability)の変化を測定して、粒子破砕後の高吸水性樹脂の物性の変化を確認することを含むことができる。
上述した内容のほか、本発明の破砕抵抗性高吸水性樹脂を製造する方法に記載の高吸水性樹脂(A)、粒子(B)、水(C)に関する具体的な説明は、本明細書において破砕抵抗性高吸水性樹脂について説明した内容を援用する。
以下、本発明を実施例に基づいてより詳細に説明するが、下記に開示される本発明の実施形態はあくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの実施形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲に示され、なおかつ特許請求の範囲の記録と均等な意味および範囲内でのすべての変更を含んでいる。また、以下の実施例、比較例において、含有量を示す「%」および「部」は、特に言及しない限り、質量基準である。
含水ゲル状重合体および高吸水性樹脂の製造
アクリル酸100g、架橋剤としてポリエチレングリコールジアクリレート0.3g、開始剤としてジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−ホスフィンオキシド0.033g、苛性ソーダ(NaOH)38.9g、および水103.9gの比率で混合して、単量体混合物を用意した。以後、前記単量体混合物を連続移動するコンベヤベルト上に投入し、紫外線を照射(照射量:2mW/cm)して2分間UV重合を進行させて、含水ゲル重合体を得た。前記用意された含水ゲル状重合体を5*5mmの大きさに切断して、170℃の温度の熱風乾燥機で2時間乾燥し、ピンミル粉砕機で粉砕した後、篩(sieve)を用いて、粒径サイズが150〜850μmの高吸水性樹脂を得た。
多孔性超疎水性微細粒子のエアロゲル(JIOS社)を使用し、使用した多孔性超疎水性微細粒子のエアロゲルの粒度は平均5μmであり、720m/gのBET比表面積を有し、水に対する接触角は144゜であり、孔隙率は95%であった。下記の製造例1では、高吸水性樹脂対比600ppmに相当する量の多孔性超疎水性微細粒子を撹拌機に入れて撹拌する過程で、高吸水性樹脂対比それぞれ0(P/D)、2.5、5.0、7.5重量%に相当する水を投入し、製造例2では、高吸水性樹脂対比600、1,000ppmに相当する量の多孔性超疎水性微細粒子を撹拌機に入れて撹拌する過程で、高吸水性樹脂対比それぞれ0、2.5、5.0重量%に相当する水を投入した。
製造例1:破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造1
高吸水性樹脂が最終的に製品に適用される時に現れる物性の低下程度を模写して確認すべく、ボールミリング(ball milling)を通した破砕抵抗性(attrition resistance)確認実験を行った。破砕抵抗性に水の及ぼす影響を確認すべく、高吸水性樹脂に600ppmの多孔性超疎水性微細粒子を処理した後、以下のように2.5、5.0、7.5重量%の水を加水した。多孔性超疎水性微細粒子のエアロゲル(JIOS社)を使用し、使用した多孔性超疎水性微細粒子のエアロゲルの粒度は5μmであり、720m/gのBET比表面積を有し、水に対する接触角は144゜であり、孔隙率は95%であった。
前記Aerogelの粒度の測定は、ISO13320に従って、HELOS(Helium−Neon Laser Optical System)を用いて、無変数超高速光回折法(Laser Diffraction)によって粒度を分析した。比表面積は、BET装備(Micromeritics 3Flex)を用いて測定した。孔隙率は、下記式1のように、tap density(ρ)とtrue density(ρ)の関係式により導出した。
[式1]
孔隙率(porosity、%)=(1−ρ/ρ)*100
True density測定のためにpycnometer(Accupyc II 1340)を用い、tap densityはvolumeter(Engelsmann Model STAV II)を用いて測定した。
水に対する接触角の測定は、contact angle analyzer(KRUSS DSA100)を用い、具体的には、平らなガラス板に両面テープを貼り付けた後、その上に微細粒子を単一層(Monolayer)に塗布した後、超純水5μlを単一層上に載せると滴状に位置し、この時、水滴とガラス板とのなす角度を4回繰り返し測定した後、平均値を計算した。
高吸水性樹脂に含水率を高める実験は実験室で進行させ、250gの高吸水性樹脂を使用した。粒子の耐破砕性を確認するために、内径が10cm、総容量約1Lのjarに、直径2.5cmのalumina ball10個と30〜50meshに分級された20gの高吸水性樹脂を入れて、20分間300rpmの条件でボールミリングを実施した。以後、#30〜#50の粒度での変化量を確認した。
下記表1は、それぞれの試料において、水の含有量に応じた実含水率を示したものである。
Figure 2017505848
含水率を高めた試料に対して、ボールミリング前後の粒度の変化を測定して、その結果を図1にグラフとして示した。加水しなかったP/Dの場合は、ボールミリング後の粒度の場合、#20〜#30の比率が大きく減少することを確認することができた。前記結果は、高吸水性樹脂の破砕に応じた粒度の減少と判断された。2.5%加水時、粒度の変化は全体粒度の範囲において大きな変化がないと確認された。一方、加水量がSAP対比5.0%の場合、P/Dと類似して、#20〜#30の範囲の粒度が大きく減少した。しかし、ボールミリング後の粒度の増加比をP/Dと比較した時、主に加水によって発生した高吸水性樹脂の凝集(agglomeration)された部分が再び離れて粒度が減少すると判断された。
実験例:物性評価
前記製造例1による破砕抵抗性高吸水性樹脂の物性を評価するために、下記のような試験を行った。
実験例1:保水能(CRC、Centrifugal Retention Capacity)
前記製造例1で用意された高吸水性樹脂それぞれに対する保水能を測定した。
前記保水能の測定は、欧州不織布産業協会(European Disposables and Nonwovens Association、EDANA)規格EDANA WSP241.3(10)(IST241.2(02))に従って保水能を測定した。すなわち、前記製造例1で用意された高吸水性樹脂それぞれW(g)(約0.2g)を不織布製の封筒に均一に入れて密封(seal)した後、常温で0.9質量%の生理食塩水に浸した。30分後、封筒を、遠心分離機を用いて250Gで3分間水気を切った後、封筒の質量W2(g)を測定した。また、樹脂を用いずに同様の操作を施した後に、その時の質量W1(g)を測定した。得られた各質量を用いて、次の式によりCRC(g/g)を算出した。
Figure 2017505848
実験例2:加圧吸水能(AUP、Absorption Under Pressure)
前記製造例1で用意された高吸水性樹脂それぞれに対する加圧吸水能を測定した。加圧吸水能の測定は、欧州不織布産業協会(European Disposables and Nonwovens Association、EDANA)規格EDANA WSP242.3(11)(IST242.2(02))に従って測定した。
すなわち、内径60mmのプラスチックの円筒底にステンレス製400meshの金網を装着させた。常温、湿度50%の条件下、金網上に、前記製造例1で用意された高吸水性樹脂0.90gをそれぞれ均一に撒布し、その上に4.83kPa(0.7psi)の荷重を均一にさらに付与可能なピストン(piston)は、外径が60mmよりやや小さく、円筒の内壁と隙間がなく、上下の動きが妨げられないようにした。この時の前記装置の重量Wa(g)を測定した。
直径150mmのペトリ皿の内側に直径90mmで厚さ5mmのガラスフィルタを置き、0.90重量%の塩化ナトリウムからなる生理食塩水をガラスフィルタの上面と同一レベルとなるようにした。その上に直径90mmの濾紙1枚を載せた。濾紙上に前記測定装置を載せて、液を荷重下で1時間吸収した。1時間後に測定装置を持ち上げて、その重量Wb(g)を測定した。
そして、Wa、Wbから、次の式により加圧吸水能を算出した。
Figure 2017505848
実験例3:生理食塩水流れ誘導性(SFC:Saline Flow Conductivity)
本発明のSFC値は、米国特許第5669894号に開示されたSFC試験方法に従って、前記製造例1で用意された高吸水性樹脂それぞれに対する、荷重2.07kPaでの0.69重量%塩化ナトリウム水溶液の通液性を測定した。
下記表2は、前記製造例1で用意された高吸水性樹脂それぞれの試料において、加水量の増加に応じたボールミル(ball mill)前後の物性の変化および増減を示したものである。
Figure 2017505848
製造例2:破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造2
前記製造例1の結果に基づいてパイロット実験を行った。Batchあたり25kgの高吸水性樹脂を使用し、以下の表のように、高吸水性樹脂に多孔性超疎水性微細粒子を処理した後、水を投入して破砕抵抗性を確認した。高吸水性樹脂自体をP/D(比較例1)、高吸水性樹脂に何らかの処理を施さず撹拌だけを実施した試料を#1(比較例2)、多孔性超疎水性微細粒子(Aerogel)を処理し水を添加しなかった試料を#2(比較例3)と#4(比較例4)とし、多孔性超疎水性微細粒子(Aerogel)を処理し水の含有量に応じて分類した試料をそれぞれ#3(実施例1)、#5(実施例2)、#6(実施例3)として実験を行った。
下記表3は、それぞれの試料の多孔性超疎水性微細粒子と水の含有量に応じた実含水率を示したものである。
Figure 2017505848
前記それぞれの試料に対して、粒度の分布を測定して、その結果を図2にグラフとして示した。
製造例3:破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造3
ボールミリング後の粒度の変化をより確実に観察するために、前記製造例2の各試料を#30と#50の大きさの篩で分級した。以後、製造例1の方法でボールミリングを実施した。ボールミリングに破砕された高吸水性樹脂を再び#30と#50の大きさの篩で分級して、#30〜#50の区間の高吸水性樹脂の減少を確認した。これに対する結果は図3にグラフとして示した。図3において、高吸水性樹脂に何らかの処理を施さなかった試料(PD)の場合、ボールミリング後、#30〜#50の区間の高吸水性樹脂中の84.07%が残っていることが分かった。これは、約16%の高吸水性樹脂が破砕されたことを意味するのである。撹拌だけを施した試料#1(比較例2)の場合も、類似の結果が得られた。高吸水性樹脂にそれぞれ600ppmおよび1,000ppmの多孔性超疎水性微細粒子を導入した#3、#5の試料においても、類似する程度の破砕が起こることが分かる。しかし、#3、#5、#6の場合のように高吸水性樹脂に水が導入された場合、粒子の破砕程度が確実に減少することを確認することができた。前記結果から、高吸水性樹脂に水が投入されると、可塑剤の役割を果たして粒子の破砕を抑制する効果を示すことを確認することができた。
実験例4:保水能(CRC、Centrifugal Retention Capacity)
ボールミリング前/後の高吸水性樹脂に対する保水能の変化を観察するために、前記製造例2の各試料を#30と#50の大きさの篩で分級した。以後、製造例1の方法でボールミリングを実施した。ボールミリングで破砕された高吸水性樹脂を再び#30と#50の大きさの篩で分級して、#30〜#50の区間のそれぞれに対する保水能の変化を測定した。これに対する結果は図4にグラフとして示した。保水能の測定は、前記実験例1の方法を援用した。図4に示されているように、#3、#5、#6の場合、水を投入しただけのCRCの低下が起こることを確認することができた。ボールミリング前/後のCRCの増加幅は、水を投入しなかった場合より少なく上昇して、粒子の破砕によるCRC物性の変化が相対的に少ないことを、前記結果から間接的に確認することができた。
実験例5:AUP物性の変化の確認
製造例3の方法で製造された破砕抵抗性高吸水性樹脂に対して、以後、前記実験例2の方法と同様に加圧吸水能(AUP、Absorption Under Pressure)を測定して物性の変化を確認し、その結果を図5Aに示した。高吸水性樹脂に何らかの処理を施さなかった試料対比、水が投入された試料の場合、ボールミリング後にAUPがさらに高いことを確認した。#2と#3の試料をみると、同量の多孔性超疎水性微細粒子を使用したにもかかわらず、水を投入した場合、ボールミリング後、AUPの低下が減少することを確認することができた。
実験例6:通液性(permeability)物性の変化の確認
前記製造例3の方法で製造された破砕抵抗性高吸水性樹脂に対して、以後、通液性(permeability)を測定して物性の変化を確認し、その結果を図5Bに示した。通液性も粒子の破砕と深い関連性があり、図5Bのグラフを通して確認することができた。高吸水性樹脂自体または高吸水性樹脂に多孔性超疎水性微細粒子のみを導入した場合は、ボールミリング後、すべて100%以上に通液性が悪くなる結果を現した。反面、高吸水性樹脂に水が投入された場合には、その半分またはそれ以下に相当する程度に通液性が悪くなることを確認することができた。この結果は、高吸水性樹脂に水が投入された場合には、外部の圧力および衝撃にもかかわらず、物性の低下が少なくなり、物理的破砕にも強いことを示すのである。したがって、本発明によれば、高吸水性樹脂に水を投入しても表面の粘度が増加せず粒度が維持され、したがって、加工性の減少がない破砕抵抗性高吸水性樹脂を提供することにより、製造工程での負荷の減少および粒度および物性の制御が容易になると予想することができる。

Claims (37)

  1. 高吸水性樹脂(A)、下記i)およびii)の特性を有する粒子(B)、および水(C)を含む破砕抵抗性高吸水性樹脂であって、
    前記粒子(B)は、前記高吸水性樹脂(A)の100重量部に対して0.0001〜15重量部含まれ、水(C)は、高吸水性樹脂(A)および前記粒子(B)の100重量部に対して0.1〜20.0重量部含まれることを特徴とする、破砕抵抗性高吸水性樹脂:
    i)300〜1500m/gのBET比表面積(specific surface area)、
    ii)50%以上の孔隙率(porosity)。
  2. 前記粒子(B)は、前記高吸水性樹脂(A)の100重量部に対して0.001〜2.0重量部含まれることを特徴とする、請求項1に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂。
  3. 前記粒子(B)は、前記高吸水性樹脂(A)の100重量部に対して0.05〜0.15重量部含まれることを特徴とする、請求項1に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂。
  4. 水(C)は、高吸水性樹脂(A)および前記粒子(B)の100重量部に対して1.0〜10.0重量部含まれることを特徴とする、請求項1に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂。
  5. 水(C)は、高吸水性樹脂(A)および前記粒子(B)の100重量部に対して2.5〜7.5重量部含まれることを特徴とする、請求項1に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂。
  6. 前記粒子(B)は、2nm〜50μmの粒度を有することを特徴とする、請求項1に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂。
  7. 前記粒子(B)は、水に対する接触角が125゜以上の超疎水性を有することを特徴とする、請求項1に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂。
  8. 前記粒子(B)は、2nm〜50μmの粒度、および水に対する接触角が125゜以上の超疎水性を有することを特徴とする、請求項1に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂。
  9. 前記粒子(B)は、500〜1500m/gのBET比表面積(specific surface area)を有することを特徴とする、請求項1に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂。
  10. 前記粒子(B)は、600〜1500m/gのBET比表面積(specific surface area)を有することを特徴とする、請求項1に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂。
  11. 前記粒子(B)は、水に対する接触角が135゜以上の超疎水性を有することを特徴とする、請求項7に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂。
  12. 前記粒子(B)は、水に対する接触角が140゜以上の超疎水性を有することを特徴とする、請求項7に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂。
  13. 前記粒子(B)は、90%以上の孔隙率(porosity)を有することを特徴とする、請求項1に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂。
  14. 前記粒子(B)は、シリカ(SiO)、アルミナ、炭素(Carbon)、およびチタニア(TiO)からなる群より選択される1種以上であることを特徴とする、請求項1に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂。
  15. 前記破砕抵抗性高吸水性樹脂は、実含水率(Moisture content)が0.1重量%以上であることを特徴とする、請求項1に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂。
  16. a)高吸水性樹脂(A)に、下記i)およびii)の特性を有する粒子(B)を、前記高吸水性樹脂(A)の100重量部に対して0.0001〜15重量部となるように添加して処理するステップと、
    b)前記ステップa)で処理された高吸水性樹脂(A)および前記粒子(B)に、水(C)を、高吸水性樹脂(A)および前記粒子(B)の100重量部に対して0.1〜20.0重量部となるように投入して、加水された高吸水性樹脂を製造するステップとを含むことを特徴とする、破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法:
    i)300〜1500m/gのBET比表面積(specific surface area)、
    ii)50%以上の孔隙率(porosity)。
  17. 前記ステップb)の加水された高吸水性樹脂を製造するステップの後に、
    c)前記加水された高吸水性樹脂を粉砕して破砕抵抗性を確認するステップを含むことを特徴とする、請求項16に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法。
  18. 前記粒子(B)は、前記高吸水性樹脂(A)の100重量部に対して0.001〜2.0重量部含まれることを特徴とする、請求項16に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法。
  19. 前記粒子(B)は、前記高吸水性樹脂(A)の100重量部に対して0.05〜0.15重量部含まれることを特徴とする、請求項16に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法。
  20. 水(C)は、高吸水性樹脂(A)および前記粒子(B)の100重量部に対して1.0〜10.0重量部含まれることを特徴とする、請求項16に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法。
  21. 水(C)は、高吸水性樹脂(A)および前記粒子(B)の100重量部に対して2.5〜7.5重量部含まれることを特徴とする、請求項16に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法。
  22. 前記粒子(B)は、2nm〜50μmの粒度を有することを特徴とする、請求項16に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法。
  23. 前記粒子(B)は、水に対する接触角が125゜以上の超疎水性を有することを特徴とする、請求項16に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法。
  24. 前記粒子(B)は、2nm〜50μmの粒度、および水に対する接触角が125゜以上の超疎水性を有することを特徴とする、請求項16に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法。
  25. 前記粒子(B)は、500〜1500m/gのBET比表面積(specific surface area)を有することを特徴とする、請求項16に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法。
  26. 前記粒子(B)は、600〜1500m/gのBET比表面積(specific surface area)を有することを特徴とする、請求項16に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法。
  27. 前記粒子(B)は、水に対する接触角が135゜以上の超疎水性を有することを特徴とする、請求項23に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法。
  28. 前記粒子(B)は、水に対する接触角が140゜以上の超疎水性を有することを特徴とする、請求項23に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法。
  29. 前記粒子(B)は、90%以上の孔隙率(porosity)を有することを特徴とする、請求項16に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法。
  30. 前記粒子(B)は、シリカ(SiO)、アルミナ、炭素(Carbon)、およびチタニア(TiO)からなる群より選択される1種以上であることを特徴とする、請求項16に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法。
  31. 前記高吸水性樹脂(A)は、
    a)水溶性エチレン系不飽和単量体および重合開始剤を含む単量体組成物を熱重合または光重合して、含水ゲル状重合体を用意するステップと、
    b)前記含水ゲル状重合体を乾燥するステップと、
    c)前記乾燥した含水ゲル状重合体を粉砕して高吸水性樹脂粒子を得るステップと、
    d)前記高吸水性樹脂粒子に表面架橋剤を添加して表面架橋反応を行うステップとを含んで製造されることを特徴とする、請求項16に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法。
  32. 前記水溶性エチレン系不飽和単量体は、陰イオン性単量体とその塩、非イオン系親水性含有単量体、およびアミノ基含有不飽和単量体およびその4級化物からなる群より選択されるいずれか1つ以上であることを特徴とする、請求項31に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法。
  33. 前記熱重合のための重合開始剤は、過硫酸塩系開始剤、アゾ系開始剤、過酸化水素、およびアスコルビン酸からなる群より選択されるいずれか1つ以上であることを特徴とする、請求項31に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法。
  34. 前記光重合のための重合開始剤は、ベンゾインエーテル(benzoin ether)、ジアルキルアセトフェノン(dialkyl acetophenone)、ヒドロキシルアルキルケトン(hydroxyl alkylketone)、フェニルグリオキシレート(phenyl glyoxylate)、ベンジルジメチルケタール(Benzyl Dimethyl Ketal)、アシルホスフィン(acyl phosphine)、およびアルファ−アミノケトン(α−aminoketone)からなる群より選択されるいずれか1つ以上であることを特徴とする、請求項31に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法。
  35. 前記ステップb)の乾燥ステップは、150℃〜250℃の温度で行われることを特徴とする、請求項31に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法。
  36. 前記ステップc)の粉砕後に得られる高吸水性樹脂粒子の粒度範囲は、150〜850μmであることを特徴とする、請求項31に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法。
  37. 前記表面架橋剤は、多価アルコール化合物;エポキシ化合物;ポリアミン化合物;ハロエポキシ化合物;ハロエポキシ化合物の縮合生成物;オキサゾリン化合物;モノ−、ジ−またはポリオキサゾリジノン化合物;環状ウレア化合物;多価金属塩;およびアルキレンカーボネート化合物からなる群より選択されるいずれか1つ以上であることを特徴とする、請求項31に記載の破砕抵抗性高吸水性樹脂の製造方法。
JP2016551152A 2014-12-23 2015-10-14 破砕抵抗性高吸水性樹脂およびその製造方法 Active JP6317462B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140186684A KR101967807B1 (ko) 2014-12-23 2014-12-23 파쇄 저항성 고흡수성 수지 및 그 제조 방법
KR10-2014-0186684 2014-12-23
PCT/KR2015/010865 WO2016104926A1 (ko) 2014-12-23 2015-10-14 파쇄 저항성 고흡수성 수지 및 그 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017505848A true JP2017505848A (ja) 2017-02-23
JP6317462B2 JP6317462B2 (ja) 2018-04-25

Family

ID=56150910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016551152A Active JP6317462B2 (ja) 2014-12-23 2015-10-14 破砕抵抗性高吸水性樹脂およびその製造方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10307731B2 (ja)
EP (1) EP3124529A4 (ja)
JP (1) JP6317462B2 (ja)
KR (1) KR101967807B1 (ja)
CN (1) CN106062071B (ja)
BR (1) BR112016018438B1 (ja)
TW (1) TWI589629B (ja)
WO (1) WO2016104926A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019216530A1 (ko) * 2018-05-09 2019-11-14 주식회사 금빛 금속 나노입자가 포함된 항균 초흡수성 고분자 흡수재의 제조방법
JP2024541167A (ja) * 2022-10-21 2024-11-08 エルジー・ケム・リミテッド 高吸水性樹脂の製造方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170070801A (ko) 2015-12-14 2017-06-22 주식회사 엘지화학 내파쇄성 고흡수성 수지, 그의 제조 방법 및 제조용 조성물
KR102025892B1 (ko) 2016-02-17 2019-09-26 주식회사 엘지화학 내고화성이 향상된 고흡수성 수지의 제조 방법
KR102665374B1 (ko) * 2018-10-02 2024-05-09 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지의 제조 방법
KR102578742B1 (ko) * 2019-09-18 2023-09-14 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지의 제조 방법
KR102671013B1 (ko) 2019-11-05 2024-05-30 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지의 제조 방법
BR112022024465A2 (pt) 2020-09-11 2023-04-04 Lg Chemical Ltd Polímero superabsorvente e método de preparação do mesmo
KR102888753B1 (ko) * 2022-07-12 2025-11-21 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 복합체의 제조방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS644653A (en) * 1987-06-26 1989-01-09 Lion Corp Polymeric absorbent composition
JPH08176338A (ja) * 1994-12-22 1996-07-09 Uni Charm Corp 消臭性樹脂組成物およびその製法
JPH08253597A (ja) * 1995-03-15 1996-10-01 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The 高吸水性樹脂の造粒法
JP2000109714A (ja) * 1998-08-07 2000-04-18 Sanyo Chem Ind Ltd 吸水剤およびその製造法
JP2011178969A (ja) * 2010-03-04 2011-09-15 San-Dia Polymer Ltd 吸収性樹脂粒子及びこの製造方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2888852B2 (ja) * 1989-03-13 1999-05-10 三菱化学株式会社 粉体高吸水性ポリマー組成物
SE8903180D0 (sv) 1989-09-27 1989-09-27 Sca Development Ab Saett att behandla fibrer av cellulosahaltigt material
DE4426008A1 (de) 1994-07-22 1996-01-25 Cassella Ag Hydrophile, hochquellfähige Hydrogele
DE19524724A1 (de) 1995-07-07 1997-01-09 Hoechst Ag Hydrophile, hochquellfähige Hydrogele
EP0797966A1 (en) 1996-03-29 1997-10-01 The Procter & Gamble Company Collapsed superabsorbent foams
US6414214B1 (en) 1999-10-04 2002-07-02 Basf Aktiengesellschaft Mechanically stable hydrogel-forming polymers
DE60143706D1 (de) * 2000-07-18 2011-02-03 Sanyo Chemical Ind Ltd Absorbens und verfahren zu dessen herstellung, absorbierbare artikel und syntheseprodukte
DE10125599A1 (de) 2001-05-25 2002-11-28 Stockhausen Chem Fab Gmbh Superabsorber, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE10161496A1 (de) 2001-12-14 2003-06-26 Stockhausen Chem Fab Gmbh Kompaktierte absorbierende Polymere, deren Herstellung und Verwendung
US20040044321A1 (en) 2002-08-27 2004-03-04 Kainth Arvinder Pal Singh Superabsorbent materials having controlled gel-bed friction angles and cohesion values and composites made from same
WO2005120594A1 (en) 2004-06-07 2005-12-22 Dow Global Technologies Inc. Polymers with odor control properties and method for their preparation
CA2495473A1 (en) * 2005-01-26 2006-07-26 Stephane Chevigny Polysaccharide-inorganic agglomerated particles as performance additives for superabsorbent polymers
JP5419712B2 (ja) 2007-02-06 2014-02-19 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア モノマー溶液の液滴の重合による吸水性ポリマー粒子を製造する方法
JP2009057496A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 San-Dia Polymer Ltd 吸水性樹脂粒子、吸収体及び吸収性物品
KR101887706B1 (ko) 2009-09-30 2018-08-10 가부시키가이샤 닛폰 쇼쿠바이 입자상 흡수제 및 그 제조방법
JP5485805B2 (ja) 2010-06-15 2014-05-07 住友精化株式会社 吸水性樹脂
JP2012052080A (ja) * 2010-09-02 2012-03-15 Ko Tamihiro 吸湿又は吸放湿性樹脂ペレット
JP2012217599A (ja) * 2011-04-08 2012-11-12 San-Dia Polymer Ltd 吸収性樹脂粒子、これを含む吸収体及び吸収性物品
KR101559081B1 (ko) 2012-11-15 2015-10-08 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지의 제조 방법 및 이로부터 제조되는 고흡수성 수지
CN103044752A (zh) * 2013-01-16 2013-04-17 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种用于再生塑料成型的吸水母粒及其制备方法
KR101584719B1 (ko) * 2013-04-22 2016-01-13 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지의 제조 방법
KR20140134219A (ko) * 2013-05-13 2014-11-21 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
JP6700190B2 (ja) 2013-12-03 2020-05-27 エルジー・ケム・リミテッド 高吸水性樹脂およびその製造方法
KR20150064649A (ko) 2013-12-03 2015-06-11 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지의 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS644653A (en) * 1987-06-26 1989-01-09 Lion Corp Polymeric absorbent composition
JPH08176338A (ja) * 1994-12-22 1996-07-09 Uni Charm Corp 消臭性樹脂組成物およびその製法
JPH08253597A (ja) * 1995-03-15 1996-10-01 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The 高吸水性樹脂の造粒法
JP2000109714A (ja) * 1998-08-07 2000-04-18 Sanyo Chem Ind Ltd 吸水剤およびその製造法
JP2011178969A (ja) * 2010-03-04 2011-09-15 San-Dia Polymer Ltd 吸収性樹脂粒子及びこの製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019216530A1 (ko) * 2018-05-09 2019-11-14 주식회사 금빛 금속 나노입자가 포함된 항균 초흡수성 고분자 흡수재의 제조방법
JP2024541167A (ja) * 2022-10-21 2024-11-08 エルジー・ケム・リミテッド 高吸水性樹脂の製造方法
JP7750619B2 (ja) 2022-10-21 2025-10-07 エルジー・ケム・リミテッド 高吸水性樹脂の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016104926A1 (ko) 2016-06-30
EP3124529A4 (en) 2017-05-24
TWI589629B (zh) 2017-07-01
TW201638227A (zh) 2016-11-01
BR112016018438B1 (pt) 2021-11-03
US20170050171A1 (en) 2017-02-23
JP6317462B2 (ja) 2018-04-25
EP3124529A1 (en) 2017-02-01
US10307731B2 (en) 2019-06-04
KR101967807B1 (ko) 2019-04-10
KR20160076559A (ko) 2016-07-01
CN106062071A (zh) 2016-10-26
CN106062071B (zh) 2019-04-16
BR112016018438A2 (pt) 2017-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6321822B2 (ja) 耐固化性の向上した高吸水性樹脂およびその製造方法
JP6973870B2 (ja) 高吸水性樹脂およびその製造方法
JP6317462B2 (ja) 破砕抵抗性高吸水性樹脂およびその製造方法
JP6449902B2 (ja) 高吸水性樹脂の製造方法
KR101507287B1 (ko) 고흡수성 수지의 제조방법
JP6468538B2 (ja) 高吸水性樹脂およびその製造方法
JP2016540106A5 (ja)
KR101960041B1 (ko) 고흡수성 수지의 제조방법
CN106661235A (zh) 用于制备超吸收性聚合物的方法和由此制备的超吸收性聚合物
CN106661299A (zh) 用于制备超吸收性聚合物的方法
JP6466472B2 (ja) 微細粒子を含む水分散液で処理された高吸水性樹脂の製造方法
US11111356B2 (en) Attrition-resistant superabsorbent polymer, method for preparing the same and composition for preparing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160810

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170622

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170626

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170913

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180305

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180329

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6317462

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250