[发明专利]聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造方法及其工序管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制造方法及其工序管理方法。

背景技术

近年来，作为纸尿布、生理用卫生巾、失禁垫等卫生用品的构成材料，广泛使用用于吸收体液等的吸水性树脂。作为这种吸水性树脂所要求的物性，伴随着主要用途即纸尿布的高功能化，除了一直以来的基本物性即无加压下吸水倍率(CRC)、水可溶成分(Ext)之外，还可列举出加压下吸水倍率(AAP)、吸水速度(例如FSR、Vortex)、通液性(例如SFC、GBP)、吸引力、抗着色特性(制造后和经时的色调变化)、残留单体、耐尿性(凝胶稳定性)、抗结块性(Anti-Caking性)、粉体流动性等多种物性。进而，这些物性的要求水准也逐渐变高。

为了实现吸水性树脂的多功能化和高物性化，存在向以往的吸水性树脂的制造工序中复杂地组入表面处理工序、各种添加剂的添加工序等多个工序的倾向。其结果，在大规模的工业批量中，难以制造多功能且高物性的吸水性树脂。

因此，与以往的吸水性树脂的制造工艺相比，会伴随批量放大而产生物性的降低或浮动(相对于期望物性值的变动幅度)、超标品(标准外制品)，不仅物性、生产率降低，还会出现成本上升、伴随废弃而产生环境负担的问题。这样的倾向随着吸水性树脂需求的扩大、平均一台装置的吸水性树脂的生产规模的放大而变得更显著。

从以上的观点出发，截止至今提出了制造高生产率且高物性的吸水性树脂的技术(专利文献1～23等)。

具体而言，为了稳定地实现高物性和高生产量而提出了如下技术：控制吸水性树脂的原料即丙烯酸的中和的技术(专利文献1、2)；在聚合工序中控制特定量的阻聚剂和聚合装置的运转的相关技术(专利文献3)；在吸水性树脂的表面交联时，添加水溶性无机碱的技术(专利文献4)；在吸水性树脂的制造线路中使用2个以上料斗的技术(专利文献5)；通过添加含硫还原剂水溶液而对吸水性树脂的每个粒度控制残留单体的技术(专利文献6)；在同一方法的多个聚合体系(聚合线路)中进行聚合而以1个系列生产制造工序的后半(干燥工序等)的技术(专利文献7)；在聚合工序及之后的工序进行分枝，从而并列配置多个装置的技术(专利文献8)；筛选规定物性以上或以下的吸水性树脂后，返回至制造工序进行混合的技术(专利文献9)等。

另外，为了标准偏差等的稳定化、提高物性而提出了多个改善吸水性树脂的各工序的技术。例如提出了如下技术：改善聚合引发剂水溶液、表面处理剂水溶液等原材料溶液的调整工序的技术(专利文献10)；在粉碎工序中控制粉碎循环比等的技术(专利文献11、12)；在分级工序中除电、使用分级助剂的技术(专利文献13～16)；在表面处理工序中使用特定表面处理剂的技术(专利文献17)；在表面处理工序中使用特定装置的技术(专利文献18～21)；在贮存工序中使用特定形状的料斗的技术(专利文献22)；改善填充工序等的技术(专利文献23)等。

另外，专利文献24、25中公开了：为了作业性、品质稳定性而进行表面处理剂等有机物原材料的熔融、使用质量流量计的相关技术。

另外，专利文献26中公开了表面处理后的再加湿的相关技术，进而记载了商业批量的吸水性树脂的制造、制造过程中的物性测定。另外，专利文献27中公开了将不满足规定物性的吸水性树脂与制造过程中的吸水性树脂混合的技术，并记载了制造过程中和/或制造后的物性测定。

但是，专利文献1～27所公开的技术无法充分地抑制伴随吸水性树脂的批量放大(尤其是生产量为100(kg/hr)以上的批量放大)而产生的物性降低或浮动、超标品。进而，随着制造工序的复杂化，有时生产率也显著降低。

另外，在以往的制造方法中，将吸水性树脂填充至袋(填充容器)后，对每袋进行制品采取(取样(袋取样))来进行品质管理、判定制品合格与否(参照；专利文献22、23)，但这样的制品采取需要抑制吸水性树脂之外的物质混入袋中的风险，费时费力。

进而，以平均1台装置或1条线路为100(kg/hr)以上、进而为500(kg/hr)以上、尤其是1000(kg/hr)以上的生产量来制造吸水性树脂时，有时每批的物性变动幅度(浮动幅度)变大。例如，每隔1小时采取(取样)吸水性树脂、或者在生产线路中每隔100kg或每隔1吨的生产量采取吸水性树脂来评价物性时，有时会产生超标品。这样的问题在生产量大的连续生产、包括多个工序在内的连续生产、使用反应性低的脱水反应性交联剂、尤其是多元醇或氨基醇或其衍生物(例如碳酸亚烷基酯、环状氨基甲酸酯)的交联反应中尤为明显。

现有技术文献

专利文献