JPH1135691A - 含水吸水性架橋重合体の切断方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粘着性および弾力性に富む塊状の含水吸水性
架橋重合体の切断方法を提供する。 【解決手段】 含水吸水性架橋重合体を回転刃を備えた
切断機により切断する方法において、潤滑剤を用いて切
断することによって、含水吸水性架橋重合体の構造をよ
り維持し、含水吸水性架橋重合体の切断時に内部の気泡
が押しつぶされることを低減して、含水吸水性架橋重合
体の気泡含有率の低下を抑制し、内部にわたって気泡が
多数維持された状態で切断された多孔質の含水吸水性架
橋重合体を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粘着性および弾力
性に富む塊状の含水吸水性架橋重合体の切断方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】水溶性エチレン性不飽和モノマーを、微
量の架橋剤の存在下で水溶液重合を行うことにより含水
吸水性架橋重合体が得られることはよく知られている。
このようにして得られる半固体状の弾性に富む含水ゲル
状吸水性架橋重合体は、ほとんどそのまま使用されるこ
とはなく、細断後、乾燥・粉砕工程を経て乾燥粉末とし
た後、吸水剤として使用されることが多い。

【０００３】このような処理において、先ず、塊状の含
水吸水性架橋重合体はより小さい大きさに切断されるこ
とが必要であるが、これまで知られている方法として
は、重合後の含水吸水性架橋重合体をミートチョッパー
で解砕する、又は、ニーダー中で重合しながら得られた
含水吸水性架橋重合体を解砕する、又は、重合後の含水
ゲルを手でハサミにより細断する、環状切断エッジを対
向ロールに押し付けながら切断する等の方法により粗砕
されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
方法では、水溶液重合により得られた、含水吸水性架橋
重合体をミートチョッパーやニーダーで解砕した場合、
含水吸水性架橋重合体は練り込まれ、つまり圧縮されな
がら解砕されるため、含水吸水性架橋重合体に強大な機
械的外力が作用し、その架橋重合鎖が切断され、水可溶
性成分量が増加することがあった。特に、含水吸水性架
橋重合体が水溶性エチレン性不飽和モノマーを、気泡を
含有するように架橋剤の存在下水溶液重合したものであ
る場合には、上記含水吸水性架橋重合体内部に含有され
る気泡が押しつぶされ、粗砕後の含水吸水性架橋重合体
内部に存在していた気泡が減少し、乾燥・粉砕工程を経
た後に乾燥粉末として得られる吸水剤としての特性に注
目した場合、気泡の減少が比表面積の低下を招くため、
水性液体が移行するのに必要な導液空間が十分に確保さ
れず、水性液体の通液性や拡散性等が低下した吸水剤と
ならざるをえなかった。

【０００５】したがって、従来の粗砕工程を経る方法で
得られる吸水剤は、吸水速度や吸水倍率が低下し、また
水可溶性成分量が増加する等の吸水特性にとって好まし
くない結果を生じるものであった。

【０００６】一方、含水吸水性架橋重合体を手でハサミ
により細断する方法の場合、細断時に含水ゲルが含有す
る気泡を押しつぶすことは回避されるが、生産性が低
く、工業的生産には不適であるという問題を生じてい
る。また、この場合、鋏の切刃に粘着性の比較的大きな
含水吸水性架橋重合体が付着するために、経時的に切刃
の切れ具合が悪くなるという問題があった。また環状切
断エッジを対向ロールに押し付けながら切断する方法で
は、対向ロールへの含水吸水性架橋重合体の押し付け
が、弾力性に富む該含水吸水性架橋重合体を変形せし
め、そのために環状切断エッジに含水吸水性架橋重合体
が巻き付いて所望の大きさに切断できないばかりか、連
続運転ができないなどの問題を生じていた。

【０００７】本発明者らは、含水吸水性架橋重合体の切
断時における機械的外力を減少するべく、また工業的に
連続的に生産可能な方法について鋭意検討したところ、
含水吸水性架橋重合体を回転刃を備えた切断機により切
断する方法において、潤滑剤を用いて切断することで、
回転刃への含水吸水性架橋重合体の付着というトラブル
なく連続的に含水吸水性架橋重合体を切断可能で、水可
溶性成分量の増加なく、また速い吸水速度を有する吸水
剤が容易に得られることを見出し本発明を完成するに至
った。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の含水吸水性架橋
重合体の切断方法は以上の課題を解決するために、含水
吸水性架橋重合体を回転刃を備えた切断機により切断す
る方法において、潤滑剤を用いて切断することを特徴と
している。

【０００９】上記の含水吸水性架橋重合体は、水溶性エ
チレン性不飽和モノマーを架橋剤の存在下水溶液重合し
て得られるものであることが好ましい。

【００１０】上記の方法によれば、潤滑剤を用いて切断
することで、回転刃への上記含水吸水性架橋重合体の付
着が著しく低減されるため、切断面がよりシャープとな
る。その結果、切断後の含水吸水性架橋重合体の立体構
造がより維持されるため、例えば、気泡を含有する上記
含水吸水性架橋重合体を切断する際に、上記含水吸水性
架橋重合体に含有される気泡が押しつぶされることなく
所望の大きさに切断することができる。さらに、乾燥後
に得られる吸水剤は、そのままミートチョッパーやニー
ダーにより解砕する従来の方法と比較して、含水吸水性
架橋重合体の立体構造がより維持されるため、解砕に起
因する吸水倍率の低下、及び水可溶性成分量の増加の双
方を抑制できるものとなっている。

【００１１】上記の含水吸水性架橋重合体は、水溶性エ
チレン性不飽和モノマーを架橋剤の存在下、気泡を含有
するように水溶液重合したものであることが好ましい。

【００１２】上記の方法によれば、得られた含水吸水性
架橋重合体はより多くの気泡を含有しており、これを本
発明の方法で切断することでより多くの気泡を含水ゲル
の内部に残しながら、上記含水吸水性架橋重合体を切断
することができる。したがって、本発明の方法では、気
泡の含有率が大きいことにより、乾燥後に得られる吸水
剤がより大きな表面積を確保できるため、該吸水剤はよ
り高い吸水倍率やより速い吸水速度を得ることができ
る。

【００１３】上記の水溶性エチレン性不飽和モノマーと
しては、吸水速度や吸水倍率等の諸物性が良好な吸水剤
が得られること、さらには、安全性の観点から、アクリ
ル酸又は／及びアクリル酸アルカリ金属塩を用いること
が好ましい。

【００１４】上記の方法では、さらに、切断後乾燥さ
れ、必要により粉砕された粒子状の吸水剤の表面近傍に
対して二次架橋してもよい。これにより、得られる粒子
状吸水剤は速い吸水速度、高い吸水倍率、及びより少な
い可溶成分量を維持しつつ、加圧下での吸水倍率を増加
させたものにできる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
すれば、以下の通りである。

【００１６】本発明の含水吸水性架橋重合体の切断方法
は、回転刃を備えた切断機により切断する方法におい
て、潤滑剤を用いて切断することを特徴とする。上記含
水吸水性架橋重合体は、重合によって含水吸水性架橋重
合体を形成し得る水溶性不飽和モノマーを、架橋剤の存
在下、好ましくは気泡を含有するように水溶液重合した
り、逆相懸濁重合したりすることにより得られる。得ら
れた含水吸水性架橋重合体は本発明の切断方法を経た
後、乾燥・粉砕工程を経て、高い吸水倍率を有し、可溶
成分量が少なく吸水速度の速い吸水剤とすることができ
る。

【００１７】本発明の含水吸水性架橋重合体の切断方法
は、本発明の回転刃に潤滑剤が付着した状態で切断する
ことにより、含水吸水性架橋重合体が回転刃に付着する
ことなく、その変形を押さえて切断可能で、そのため、
含水吸水性架橋重合体の３次元網目構造を破壊すること
なく切断できるという長所を有する。

【００１８】本発明の含水吸水性架橋重合体の製造に用
いる水溶性エチレン性不飽和モノマーとしては、重合に
より含水吸水性架橋重合体を形成することができる水溶
性モノマーであれば特に限定されるものではない。該水
溶性エチレン性不飽和モノマーとしては、アクリル酸、
メタクリル酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチ
ルプロパンスルホン酸、（メタ）アクリロキシアルカン
スルホン酸及びそのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、
Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニルアセトアミ
ド、アクリルアミド、アルコキシポリエチレングリコー
ル（メタ）アクリレート等を挙げることができる。これ
らモノマーは、一種類のみを用いてもよく、又、二種類
以上を適宜混合してもよい。その中でも吸水速度や吸水
倍率等の諸物性が良好で、さらには、安全性の観点か
ら、アクリル酸及びそのアルカリ金属塩が好ましい。

【００１９】上記エチレン性不飽和モノマーを重合する
方法としては、特に制限はなく、例えば、水溶液重合や
逆相懸濁重合等が挙げられる。

【００２０】上記架橋剤としては、Ｎ，Ｎ’−メチレン
ビスアクリルアミド、トリメチロールプロパントリ（メ
タ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、トリアリルアミン、テトラアリロキ
シエタン、トリアリルシアヌレート等、ビニル基を分子
内に２個以上有する化合物、又は、エチレンジアミン、
ポリエチレンイミン、（ポリ）エチレングリコールジグ
リシジルエーテル等、分子内にカルボキシル基やスルホ
ン酸基と反応することのできる官能基を２個以上有する
化合物等を用いることが好ましい。上記架橋剤の使用量
は、反応系における上記モノマーの全量に対して０．０
００１〜１０モル％、好ましくは０．００１〜１モル％
の範囲内に入ればよい。

【００２１】上記の気泡を含有する含水吸水性架橋重合
体の重合方法としては、アゾ系開始剤の存在下での重合
法や、発泡剤として炭酸塩（特開平５−２３７３７８号
公報、特開平７−１８５３３１号公報）を用いての重合
法、ペンタンやトリフルオロエタン等の水に不溶な発泡
剤をモノマー中に分散させての重合法（米国特許第５３
２８９３５号公報、米国特許第５３３８７６６号公
報）、固体微粒子状発泡剤を用いての重合法（国際公開
ＷＯ９６／１７８８４号公報）、界面活性剤存在下に不
活性気体を分散させながら重合する方法等を用いること
ができる。必要により重合前はモノマー水溶液を混合す
るために攪拌するが、重合中はモノマー水溶液を攪拌す
ることなく静置しておくことが好ましい。

【００２２】上記のようにして得られた含水吸水性架橋
重合体の含水ゲルの含水率は、一般に１０〜９０重量％
の範囲であり、好ましくは２０〜８０重量％の範囲であ
る。含水率が１０重量％未満では、切断が困難となった
り、気泡を含有する含水吸水性架橋重合体の場合、気泡
がつぶれてしまうことがある。又、含水率が９０重量％
よりも高くなると、切断後の乾燥に時間を要しすぎるこ
とになる。

【００２３】本発明において使用される、回転刃として
は、円盤状、勾玉状、太刀状など、回転するための軸を
備え、切断刃面が曲線を有するものであれば、任意のも
のが使用可能である。この様な回転刃を有する切断機と
しては、例えば図１に示されるようなギロチン型カッタ
ーを備えた切断機；図２に示されるような自転しつつ公
転する回転刃を有する切断機；図３に示すように刃の少
なくとも一部が重なり合いながら回転する軸を異にする
対の回転刃を備えた切断機；などのスライサーを、その
好ましい具体例として挙げることができる。

【００２４】図１の切断機は、機台（１１）上に円形ボ
ックス（１２）を設け、該ボックス（１２）内部に回転
刃（１３）を配備している。また、円形ボックス（１
２）の対となる蓋（１４）には、潤滑剤が投入できる投
入口（１５）を備えた潤滑剤の展開溝（１６）が設けら
れている。含水吸水性架橋重合体は、投入口（１７）よ
り投入され、潤滑剤と接触しながら回転刃（１３）によ
り切断され、搬送ベルト（１８）により排出される。

【００２５】同様に図２は本願発明において好適に使用
される自転しつつ公転する回転刃を有する切断機の一例
を示す。切断機は機台（２１）上にボックス（２２）を
設け、該ボックス（２２）内に回転刃（２４）を自転
（２４ａ）および公転（２４ｂ）可能に配備している。
ボックス（２２）の前面開口に枢着した蓋板（２６）に
切断すべき含水吸水性架橋重合体を載せるシュート（２
３）を突設している。排出コンベア（２５）がその一端
をボックス（２２）内に侵入させて後方に向けて配備さ
れている。蓋板（２６）の内側には薄い溝（２８）が設
けられており、投入口（２７）より潤滑剤が添加され、
回転刃（２４）の表面に潤滑剤を付着させることができ
るようになっている。

【００２６】図３には本願発明において好適に使用され
る、刃の少なくとも一部が重なり合いながら回転する軸
を異にする対の回転刃を備えた切断機の例を示す。軸
（３２ａ）はもう一つの軸（３２ｂ）と対向しており、
軸（３２）はそれぞれ複数枚の回転刃（３１）を備えて
いる。回転刃（３１ａ）は対向する対の回転刃（３１
ｂ）と重なり合いながら回転するようになっており、軸
（３２ｂ）は回転刃（３１ａ）の先端部が侵入できる溝
（３３）が設けられている。含水吸水性架橋重合体は送
りコンベヤ（３４）に載せられ、対向する回転刃（３
１）の間を潤滑剤の噴霧下に通過しながら切断され、排
出コンベヤ（３５）へと移送される。

【００２７】本発明において回転刃の回転速度および含
水吸水性架橋重合体の送り出し速度は、所望する切断後
の含水吸水性架橋重合体の大きさに応じてコントロール
すれば良い。切断後の含水吸水性架橋重合体の大きさ
は、例えば、その後の乾燥負荷を考慮するならば通常１
ｍｍ〜５０ｍｍ、好ましくは２ｍｍ〜３０ｍｍ程度の大
きさである。

【００２８】本発明において使用される回転刃の使用素
材としては、炭素鋼、スウェーデン鋼、軸受鋼、セラミ
ックス、バネ鋼、粉末ハイス、合金工具鋼、超硬合金、
高速度鋼、ステンライト、ステンレス鋼、フェロチック
等の素材を挙げることができる。また、これらの素材は
使用にあたり、表面処理をしておいてもよい。回転刃の
表面処理方法としては、例えば、浸炭、窒化、ダイクロ
ン処理、アトムロイ処理、ニダックス処理、テフロンコ
ーティング、テフロック、タングステン溶射、硬質クロ
ームメッキ、セラミック溶射などの方法を挙げることが
できる。

【００２９】本発明において、使用される潤滑剤として
は、含水吸水性架橋重合体が回転刃に付着することを防
止できるのであれば特に制限されないが、水；アルコー
ル・アセトンなどの親水性有機溶媒；重油、ヘキサン、
ケロシン等の有機溶媒；各種界面活性剤などを例示でき
る。好適な界面活性剤としては、例えば、アニオン系界
面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性
剤、および、両性イオン界面活性剤等が挙げられる。ア
ニオン系界面活性剤としては、具体的には、例えば、混
合脂肪酸ナトリウム石鹸、半硬化牛脂肪酸ナトリウム石
鹸、ステアリン酸ナトリウム石鹸、オレイン酸カリウム
石鹸、オレイン酸ナトリウム石鹸、ヒマシ油カリウム石
鹸等の脂肪酸塩；ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫
酸アンモニウム、高級アルコール硫酸ナトリウム、ラウ
リル硫酸トリエタノールアミン等のアルキル硫酸エステ
ル塩；ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアル
キルベンゼンスルホン酸塩；アルキルナフタレンスルホ
ン酸ナトリウム等のアルキルナフタレンスルホン酸塩；
ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム等のアルキルスル
ホコハク酸塩；アルキルジフェニルエーテルジスルホン
酸ナトリウム等のアルキルジフェニルエーテルジスルホ
ン酸塩；アルキルリン酸カリウム等のアルキルリン酸
塩；ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウ
ム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウ
ム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸トリエタ
ノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエ
ーテル硫酸ナトリウム等のポリオキシエチレンアルキル
（またはアルキルアリル）硫酸エステル塩；特殊反応型
アニオン界面活性剤；特殊カルボン酸型界面活性剤；β
−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム
塩、特殊芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウ
ム塩等のナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物；特殊
ポリカルボン酸型高分子界面活性剤；ポリオキシエチレ
ンアルキルリン酸エステル等が挙げられるが、特に限定
されるものではない。ノニオン系界面活性剤としては、
具体的には、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエー
テル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシ
エチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレ
イルエーテル、ポリオキシエチレン高級アルコールエー
テル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオ
キシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエ
チレンアルキルアリールエーテル；ポリオキシエチレン
誘導体；ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパ
ルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタン
トリステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビ
タントリオレエート、ソルビタンセスキオレエート、ソ
ルビタンジステアレート等のソルビタン脂肪酸エステ
ル；ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポ
リオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオ
キシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシ
エチレンソルビタントリステアレート、ポリオキシエチ
レンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソ
ルビタントリオレエート等のポリオキシエチレンソルビ
タン脂肪酸エステル；テトラオレイン酸ポリオキシエチ
レンソルビット等のポリオキシエチレンソルビトール脂
肪酸エステル；グリセロールモノステアレート、グリセ
ロールモノオレエート、自己乳化型グリロセールモノス
テアレート等のグリセリン脂肪酸エステル；ポリエチレ
ングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコール
モノステアレート、ポリエチレングリコールジステアレ
ート、ポリエチレングリコールモノオレエート等のポリ
オキシエチレン脂肪酸エステル；ポリオキシエチレンア
ルキルアミン；ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油；アル
キルアルカノールアミド等が挙げられるが、特に限定さ
れるものではない。カチオン系界面活性剤および両面界
面活性剤としては、具体的には、例えば、ココナットア
ミンアセテート、ステアリルアミンアセテート等のアル
キルアミン塩；ラウリルトリメチルアンモニウムクロラ
イド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、
セチルトリメチルアンモニウムクロライド、ジステアリ
ルジメチルアンモニウムクロライド、アルキルベンジル
ジメチルアンモニウムクロライド等の第四級アンモニウ
ム塩；ラウリルベタイン、ステアリルベタイン、ラウリ
ルカルボキシメチルヒドロキシエチルイミダゾリニウム
ベタイン等のアルキルベタイン；ラウリルジメチルアミ
ンオキサイド等のアミンオキサイド；等が挙げられる
が、特に限定されるものではない。さらに、より好適な
界面活性剤として、フッ素系界面活性剤がある。フッ素
系界面活性剤を用いることにより、より回転刃への含水
架橋重合体の付着を低減させることができる。本発明に
おいて使用されるフッ素系界面活性剤としては、特に限
定されるものではなく、従来公知の種々のものがある
が、例えば、一般の界面活性剤の親油基の水素をフッ素
に置換してパーフルオロアルキル基としたものであり、
界面活性が格段に強くなっているものが好適である。フ
ッ素系界面活性剤の親水基を変えると、アニオン型、ノ
ニオン型、カチオン型および両性型の４種類があるが、
疏水基の場合、同じ構造のフルオロカーボン鎖を用いる
ことが多い。また、疏水基である炭素鎖は直鎖であって
も分枝状であってもよい。上記フッ素系界面活性剤とし
ては、具体的には、例えば、フルオロアルキル（Ｃ2 〜
Ｃ10）カルボン酸、Ｎ−パーフルオロオクチルスルホニ
ルグルタミン酸ジナトリウム、３−〔フルオロアルキル
（Ｃ6 〜Ｃ11）オキシ〕−１−アルキル（Ｃ3 〜Ｃ4 ）
スルホン酸ナトリウム、３−〔ω−フルオロアルカノイ
ル（Ｃ6 〜Ｃ8 ）−Ｎ−エチルアミノ〕−１−プロパン
スルホン酸ナトリウム、Ｎ−〔３−（パーフルオロオク
チルスルホンアミド）プロピル〕−Ｎ，Ｎ’−ジメチル
−Ｎ−カルボキシメチレンアンモニウムベタイン、フル
オロアルキル（Ｃ11〜Ｃ20）カルボン酸、パーフルオロ
アルキルカルボン酸（Ｃ7 〜Ｃ13）、パーフルオロオク
チルスルホン酸ジエタノールアミド、パーフルオロアル
キル（Ｃ4 〜Ｃ12）スルホン酸塩（Ｌｉ、Ｋ、Ｎａ）、
Ｎ−プロピル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）パーフル
オロオクチルスルホンアミド、パーフルオロアルキル
（Ｃ6〜Ｃ10）スルホンアミドプロピルトリメチルアン
モニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ6 〜Ｃ10）−Ｎ
−エチルスルホニルグリシン塩（Ｋ）、リン酸ビス（Ｎ
−パーフルオロオクチルスルホニル−Ｎ−エチルアミノ
エチル）、モノパーフルオロアルキル（Ｃ6 〜Ｃ16）エ
チルリン酸エステル、パーフルオロアルキル第四級アン
モニウムヨウ化物（商品名；フロラードＦＣ−１３５、
住友スリーエム株式会社製、カチオン性フッ素系界面活
性剤）、パーフルオロアルキルアルコキシレート（商品
名；フロラードＦＣ−１７１、住友スリーエム株式会社
製、ノニオン性フッ素系界面活性剤）、パーフルオロア
ルキルスルホン酸カリウム塩（商品名；フロラードＦＣ
−９５およびフロラードＦＣ−９８、住友スリーエム株
式会社製、アニオン性フッ素系界面活性剤）等が挙げら
れるが、特に限定されるものではない。これら潤滑剤
は、単独で用いてもよく、また、二種類以上を併用して
もよい。

【００３０】得られる吸水剤の吸水特性を考慮するな
ら、水および／または親水性有機溶媒、あるいは界面活
性剤の水性液がより好ましい。このようにすることで、
含水吸水性架橋重合体を所望のサイズに成形することが
可能となり、含水吸水性架橋重合体の乾燥を容易化、迅
速化することができる。

【００３１】本発明において使用される上記潤滑剤の量
は、含水吸水性架橋重合体１００重量部当たり０．０１
重量部〜１００重量部の範囲内であることが好ましく、
０．０３重量部〜２０重量部の範囲内であることがより
好ましい。潤滑剤の使用量が０．０１重量部よりも小さ
い場合、切断時に練られることがあるので好ましくな
い。一方、１００重量部を超えると、その添加量に見合
っただけの効果がでなくなることがあり、非経済的であ
るので好ましくない。

【００３２】本発明において、切断された含水吸水性架
橋重合体は、必要により乾燥・粉砕工程を経て、粒子状
の吸水剤とすることができるが、さらにその吸水剤粒子
の表面近傍を表面架橋剤によって表面を二次架橋するこ
とで、表面近傍の架橋密度を高めることが好ましい。本
発明の方法で得られた吸水剤は、表面架橋剤を用いて処
理されることにより、該吸水剤の通液性、吸水速度、加
圧下の吸水倍率、及び通液性が一層向上する。

【００３３】本発明で好適に使用される表面架橋剤とし
ては、具体的には、例えば、（ポリ）エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、（ポリ）プロピレングリコ
ール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコ
ール、１，３−プロパンジオール、ジプロピレングリコ
ール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオ
ール、（ポリ）グリセリン、２−ブテン−１，４−ジオ
ール、１，４−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、１，２−シクロヘキ
サンジメタノール、１，２−シクロヘキサノール、トリ
メチロールプロパン、ジエタノールアミン、トリエタノ
ールアミン、ポリオキシプロピレン、オキシエチレン−
オキシプロピレン・ブロック共重合体、ペンタエリスリ
トール、ソルビトール、ポリビニルアルコール、グルコ
ース、マンニット、ショ糖、ブドウ糖等の多価アルコー
ル；エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエ
チレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロール
ポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジ
ルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテ
ル、（ポリ）プロピレングリコールジグリシジルエーテ
ル等の多価エポキシ化合物；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
レンイミン等の多価アミン化合物；２，４−トリレンジ
イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の
多価イソシアネート化合物；１，２−エチレンビスオキ
サゾリン等の多価オキサゾリン化合物；１，３−ジオキ
ソラン−２−オン、４−メチル−１，３−ジオキソラン
−２−オン、４，５−ジメチル−１，３−ジオキソラン
−２−オン、４，４−ジメチル−１，３−ジオキソラン
−２−オン、４−エチル−１，３−ジオキソラン−２−
オン、４−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキソラン−
２−オン、１，３−ジオキサン−２−オン、４−メチル
−１，３−ジオキサン−２−オン、４，６−ジメチル−
１，３−ジオキサン−２−オン、１，３−ジオキソパン
−２−オン等のアルキレンカーボネート化合物；エピク
ロロヒドリン、エピブロムヒドリン、α−メチルエピク
ロロヒドリン等のハロエポキシ化合物；亜鉛、カルシウ
ム、マグネシウム、アルミニウム、鉄、ジルコニウム等
の多価金属の水酸化物や塩化物等の多価金属化合物；等
が挙げられるが、特に限定されるものではない。これら
表面架橋剤は、単独で用いてもよく、又、二種類以上を
適宜混合して用いてもよい。

【００３４】本発明の一実施態様により切断された含水
吸水性架橋重合体は、内部全体にわたって気泡（孔）が
多数形成され、その気泡が破壊されることなく粗砕され
た含水吸水性架橋重合体として得ることができる。

【００３５】上記の切断後の含水吸水性架橋重合体は、
内部に気泡を多数含有する多孔質となっているため、乾
燥工程、必要により粉砕工程を経て、水性液体の通液性
や拡散性に優れた、かつ毛細管現象により吸水速度や保
水能等が向上した吸水剤とすることができる。

【００３６】このように、本発明の切断方法により、含
水吸水性架橋重合体を、潤滑剤を用いて回転刃を備えた
切断機により切断することで、含水吸水性架橋重合体の
構造がより維持され、含水吸水性架橋重合体の切断時に
内部の気泡が押しつぶされることを低減して、含水吸水
性架橋重合体の気泡含有率の低下を抑制しながら所望の
大きさに切断することができ、結果として、吸水性能に
優れる吸水剤を安定に、かつ簡便に得ることができる。

【００３７】本発明の切断方法を経て得られた吸水剤
は、優れた吸水性能によって、例えば、紙オムツや生理
用ナプキン、失禁パッド、創傷保護材、創傷治癒材等の
衛生材料（体液吸収物品）；ペット用の尿等の吸収物
品；建材や土壌用保水材、止水材、パッキング材、ゲル
水嚢等の土木建築用資材；ドリップ吸収材や鮮度保持
材、保冷材等の食品用物品；油水分離材、結露防止材、
凝固材等の各種産業用物品；植物や土壌等の保水材等の
農園芸用物品等、種々の用途に好適に用いられるものと
なっている。

【００３８】

【実施例】本発明の含水吸水性架橋重合体の切断方法に
ついて以下の実施例に基づき具体的に説明するが、本発
明はこれらの実施例により制限されるものではない。な
お、以下の説明における部は重量部、％は重量％を表す
ものとする。

【００３９】まず、得られる吸水剤の各物性の各測定方
法について以下に説明する。

【００４０】（ａ）吸水倍率 吸水剤約０．２ｇを正確に秤量し、５ｃｍ四方の不織布
のティーバッグの中に入れ、ヒートシールにより封入し
た。このティーバッグを、人工尿中に室温で浸漬した。
１時間後にティーバッグを引き上げ、遠心分離機を用い
て２５０Gで３分間液切りを行った後、上記ティーバッ
グの重量Ｗ1 （ｇ）を測定した。別途、同様の操作をテ
ィーバッグに吸水剤を封入しないで行い、そのときのテ
ィーバッグの重量Ｗ0 （ｇ）をブランクとして求めた。
吸水倍率は次式に基づいて算出した。

【００４１】吸水倍率（ｇ／ｇ）＝（Ｗ１（ｇ）−Ｗ０
（ｇ）−吸水性樹脂の重量（ｇ））／吸水性樹脂の重量
（ｇ） 上記の人工尿の組成及びそれらの配合量は、以下の通り
である。

【００４２】 人工尿の組成 各組成の配合量 硫酸ナトリウム ０．２００％ 塩化カリウム ０．２００％ 塩化マグネシウム６水和物 ０．０５０％ 塩化カルシウム２水和物 ０．０２５％ リン酸２水素アンモニウム ０．０３５％ リン酸水素２アンモニウム ０．０１５％ 脱イオン水 ９９．４７５％ （ｂ）水可溶性成分量 吸水剤０．５ｇを１０００ｍｌの脱イオン水に分散さ
せ、１６時間攪拌した後、濾紙で濾過した。そして、得
られた濾液を陽イオンコロイド試薬を用いてコロイド滴
定し、濾液中に分散している吸水剤のコロイド量を測定
することによって、吸水剤の水可溶性成分量（％）を求
めた。

【００４３】（ｃ）吸水速度の測定 内径５０ｍｍ、高さ７０ｍｍの有底円筒型のポリプロピ
レン製カップに、吸水剤１．０ｇを入れた。次に、該カ
ップに人工尿２０ｇを注いで、該吸水性剤に上記人工尿
を均一に吸収させた。そして、人工尿を注いだ時点か
ら、人工尿が全てゲル化し、該人工尿が吸水剤に全て吸
収されて見えなくなる状態になるまでの時間を測定し
た。該測定を３回繰り返し、これらの平均値を吸水速度
（秒）とした。

【００４４】実施例１ アクリル酸３０６部、３７％アクリル酸ナトリウム３２
３０部、ポリエチレグリコール（ｎ＝８）ジアクリレー
ト１２部、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアリ
レート（商品名：レオドールＴＷ−Ｓ１２０、花王株式
会社製）０．３部、純水１３３０部および１０％過硫酸
ナトリウム水溶液２０部を含む単量体水溶液を調整し
た。この単量体水溶液と窒素とを株式会社愛工舎製ホイ
ップオートＺを用いて流体混合し、単量体水溶液中に窒
素ガスの気泡を分散せしめ、気泡が分散した単量体水溶
液を調整した。この気泡含有単量体水溶液に２重量％亜
硫酸水溶液１００部を加え、直ちに重合を開始せしめ
た。引き続き、気泡が分散した状態で温度２５〜９５℃
で１時間静置重合を行った。

【００４５】この様にして得られた内部に多量の気泡を
含むスポンジ状含水状吸水性架橋重合体を、図１の切り
身スライサーを用いて、潤滑剤として５０％エタノール
水溶液を該含水吸水性架橋重合体に対して１％の割合と
なるように添加しながら２０ｍｍ角に切断し、その後１
６０℃の熱風乾燥機中で９０分間乾燥を行った。乾燥物
を卓上粉砕機で粉砕し、開口が８５０μｍの篩通過物を
分取して平均粒径２８０μｍの吸水剤（１）を得た。得
られた吸水剤（１）の吸水倍率、吸水速度および水可溶
性成分量はそれぞれ５０．７ｇ／ｇ、１５秒および９．
５％であった。

【００４６】実施例２ 吸水剤(１)１００部に対して、エチレングリコールジグ
リシジルエーテル０．０３部、プロピレングリコール１
部、純水３部、イソプロパノール２部よりなるカルボキ
シル基と反応しうる官能基を複数有する化合物を含む水
性液を添加し、１８５℃で６０分間加熱して、その表面
近傍が２次架橋処理された吸水剤（２）を得た。得られ
た吸水剤（２）の吸水速度、吸水倍率、水可溶性成分
量、はそれぞれ８秒、３７．７ｇ／ｇ、８．５％であっ
た。

【００４７】比較例１ 実施例１で得られたスポンジ状の含水吸水性架橋重合体
（１）を、潤滑剤である５０％エタノール水溶液を添加
することなく実施例１と同様の切断処理を行ったが、含
水吸水性架橋重合体（１）は切断されず、該吸水性架橋
重合体が回転刃に付着し、切断機が停止してしまった。

【００４８】

【発明の効果】本発明の含水吸水性架橋重合体の切断方
法は、以上のように、水溶性エチレン性不飽和モノマ
ー、好ましくはアクリル酸又は／及びアクリル酸アルカ
リ金属塩を架橋剤の存在下で、好ましくは気泡を含有す
るように水溶液重合して得られる含水吸水性架橋重合体
を、潤滑剤を用いて、回転刃を備えた切断機により切断
する方法である。

【００４９】それゆえ、上記方法は、含水吸水性架橋重
合体を切断する場合にゲルの構造がより維持され、含水
吸水性架橋重合体が含有する気泡が、含水吸水性架橋重
合体切断時に押しつぶされることを抑制できる。

【００５０】このため、上記方法では得られる吸水剤に
おいて、より優れた吸水倍率と、より少ない可溶成分量
とを維持できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様を示すスライサーの斜視図
である。

【図２】本発明の一実施態様を示すスライサーの斜視図
である。

【図３】本発明の一実施態様を示すスライサーの斜視図
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢野 昭人 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の １ 株式会社日本触媒内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】含水吸水性架橋重合体を回転刃を備えた切
   断機により切断する方法において、潤滑剤を用いて切断
   することを特徴とする含水吸水性架橋重合体の切断方
   法。
2. 【請求項２】回転刃に潤滑剤が付着した状態で切断する
   ことを特徴とする請求項１記載の含水吸水性架橋重合体
   の切断方法。
3. 【請求項３】含水吸水性架橋重合体が、水溶性エチレン
   性不飽和モノマーを、気泡を含有するように架橋剤の存
   在下水溶液重合したものであることを特徴とする請求項
   １又は２記載の含水吸水性架橋重合体の切断方法。