(57)【要約】      （修正有）【課題】不純物成分の混入を伴わず、臭気および可燃性ガスの発生も伴わず、含水ゲル状架橋重合体に対して過剰な機械的外力を加えることもない連続的含水吸水性架橋重合体切断方法の提供。【解決手段】回転刃１３を備えた切断機により含水ゲルを切断する方法において、該回転刃に付着させる潤滑剤として不純物が１重量％未満の水を用いる。【効果】不純物成分の混入を伴わず、臭気および可燃性ガスの発生も伴わず、３次元網目構造を破壊することのない含水吸水性架橋重合体の切断を可能とする。【選択図】図１
2005262802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
含水吸水性架橋重合体を、回転刃に潤滑剤を付着させて粗砕する粗砕方法において、回転刃に付着させる潤滑剤として不純物が１重量％未満の水を使用することを特徴とする含水吸水性架橋重合体の粗砕方法。
【請求項２】
含水吸水性架橋重合体を、回転刃に潤滑剤を付着させて粗砕する粗砕方法において、回転刃に付着させる潤滑剤の供給量が回転刃の表面積１ｃｍ２に対して１時間あたり０．０２〜０．５ｇであ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粗砕方法。
【請求項３】
含水吸水性架橋重合体の粗砕方法において、粗砕機の回転刃の厚みが０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下である粗砕機を使用することを特徴とする請求項１〜２記載の含水吸水性架橋重合体の粗砕方法。
【請求項４】
含水吸水性架橋重合体を、回転刃に潤滑剤を付着させて粗砕する粗砕方法において、粗砕機の回転刃表面に親水化処理を行って回転刃表面における濡れを向上させた粗砕機を用いることを特徴とする請求項１〜３記載の含水吸水性架橋重合体の粗砕方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粘着性および弾力性に富む塊状でありゲル状の含水吸水性架橋重合体の粗砕方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸水性樹脂は，その特性を生かして紙オムツ、生理用品、簡易便器、創傷保護材、創傷治癒材などの衛生材料の構成材としての使用をはじめとして、農林業分野、土木分野、食品分野、医療分野、住宅分野など多くの分野で使用されている。このような吸水性樹脂としては、例えばポリアクリル酸部分中和物架橋体、デンプン−アクリロニトリルグラフト重合体の加水分解物、デンプン−アクリル酸グラフト重合体の中和物、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体のケン化物、アクリロニトリル共重合体もしくはアクリルアミド共重合体の加水分解物またはこれらの架橋体等が知られている。
上記吸水性樹脂は通常半固体状で弾性に富むゲル状物である含水吸水性架橋重合体として得られるが、そのまま使用されることはほとんど無く、多くの場合は乾燥効率を高めるために粗砕を行った後に乾燥され、更に必要に応じて粉砕される。その後、乾燥粉末状態となった上記含水ゲルは、吸水性樹脂として各種用途に使用される。
【０００３】
このような処理において、まず重合後に含水ゲルの粗砕を行うことは、後の細粒化、乾燥、粉砕工程における効率を高めるために広く行われている。
これまでに知られている方法としては、重合後の含水ゲルをミートチョッパーで解砕する方法、またはニーダー中で重合しながら得られた含水ゲルを解砕する方法、または、重合後の含水ゲルを手でハサミにより裁断する、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方法、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の間を通過させる方法などが用いられてきた。
ところが、上記の方法のうちミートチョッパーやニーダーを用いる方法では、解砕時に含水吸水性架橋重合体が練り込まれ、つまり圧縮されながら粗砕されるため、含水ゲルに大き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。
【０００４】
また特に、吸水性樹脂に対する水性液体の通液性や拡散性を向上させるなどの特性向上を目的として、上記含水ゲルを得る手法として水溶性エチレン性不飽和モノマーを架橋剤の存在下に気泡を含有させるように水溶液重合を行うような場合には、上記従来の粗砕方法では含水ゲル内部に含有されている気泡が押しつぶされて減少することで比表面積が低下するため、得られた吸水性樹脂の特性は悪化する。
したがって、従来の解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。
【０００５】
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。さらに、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の間を通過させる方法では、系時的に回転刃間の空隙部分に含水吸水性架橋重合体が滞留し、処理効率が低下する問題が生じた。
【０００６】
そこで特許文献１には、回転刃を備えた切断機により含水ゲルを切断する方法において、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ことが記されている。
しかし特許文献１記載の方法では、潤滑剤として有機溶媒、各種界面活性剤などを用いるために製品吸水性樹脂中への不純物の混入などの問題が生じる。また、使用する潤滑剤によっては、臭気の発生、さらには可燃性ガスの発生を伴う場合も生じ、これらの除去設備を設置するなど付帯設備が増加する。
【特許文献１】特開平１１−３５６９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、潤滑剤成分による不純物成分の混入を伴わず、臭気および可燃性ガスの発生も伴わず、衛生面に優れ、同成分を除去するための付帯設備設置を必要とせず、含水ゲル状架橋重合体に対して過剰な機械的外力を加えることもない連続的含水吸水性架橋重合体の切断方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、工業的に連続的に生産可能な形で含水ゲル切断時の機械的外力を減少させた含水ゲル切断方法について鋭意研究を重ねた結果、回転刃を備えた切断機により含水ゲルを切断する方法において、潤滑剤として不純物が１重量％未満の水を用いて切断することで、不純物成分の混入を伴わず、臭気および可燃性ガスの発生も伴わず、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。
【０００９】
すなわち本発明は、
［１］含水吸水性架橋重合体を、回転刃に潤滑剤を付着させて粗砕する粗砕方法において、回転刃に付着させる潤滑剤として不純物が１重量％未満の水を使用することを特徴とする含水吸水性架橋重合体の粗砕方法、
［２］含水吸水性架橋重合体を、回転刃に潤滑剤を付着させて粗砕する粗砕方法において、回転刃に付着させる潤滑剤の供給量が回転刃の表面積１ｃｍ２に対して１時間あたり０．０２〜０．５ｇであることを特徴とする［１］記載の含水吸水性架橋重合体の粗砕方法、
［３］含水吸水性架橋重合体の粗砕方法において、粗砕機の回転刃の厚みが０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下である粗砕機を使用することを特徴とする［１］〜［２］記載の含水吸水性架橋重合体の粗砕方法、
［４］含水吸水性架橋重合体を、回転刃に潤滑剤を付着させて粗砕する粗砕方法において、粗砕機の回転刃表面に親水化処理を行って回転刃表面における濡れを向上させた粗砕機を用いることを特徴とする［１］〜［３］記載の含水吸水性架橋重合体の粗砕方法、
である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかる粗砕方法では、潤滑剤として不純物が１重量％未満の水を用いることで、潤滑剤使用による不純物成分の混入を伴わず、また臭気および可燃性ガスを発生させることなく、かつ臭気および可燃性ガスを除去するための付帯設備設置を必要とせず、回転刃への含水ゲルの付着を著しく低減させることが可能となり、よりシャープな切断面が得られる。また、含水吸水性架橋重合体に対して過剰な機械的外力を加えることもない連続的含水吸水性架橋重合体の粗砕方法を提供することができる。
その結果、含水ゲル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を行う方法と比較して、含水ゲル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、およ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ことに加えて、潤滑剤由来の残存物による吸水性能への阻害も発生しない、高い性能の吸水剤が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本願発明について具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明において細粒化される含水ゲル状架橋重合体は、例えば、吸水性樹脂として好適に用いられるものであって、エチレン系不飽和単量体を、架橋構造を形成するように水溶液重合することによって得られるものである。
【００１２】
上記含水ゲル状架橋重合体の原料として用いられるエチレン性不飽和単量体は、水溶性を有する単量体であり、具体的には、例えば、（メタ）アクリル酸、β−アクリロイルオキシプロピオン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、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、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、ビニルホスホン酸、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルリン酸などの酸基含有単量体、およびこれらのアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アルキルアミン塩；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドなどのジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート類およびこれら四級化物（例えば、アルキルハイドライドとの反応物、ジアルキル硫酸との反応物など）；Ｎ−アルキルビニルピリジニウムハライド；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）アクリレートなどのヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート；アクリルアミド、メタアクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド；メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレートなどのアルコキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート；ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−アクリロイルピペリジン；Ｎ−ビニルアセトアミド；などが挙げられる。これらエチレン性不飽和単量体は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を適宜混合してもよい。
【００１３】
上記例示のエチレン性不飽和単量体のうち、アクリル酸塩系単量体を主成分として含む単量体を用いると、得られる含水ゲル状架橋重合体の吸水特性や安全性がより一層向上するので好ましい。ここで、アクリル酸塩系単量体とは、アクリル酸、および／またはアクリル酸の水溶性塩類を示す。
また、アクリル酸の水溶性塩類とは、中和率が３０モル％〜１００モル％の範囲内であるアクリル酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、ヒドロキシアンモニウム塩、アミン塩、アルキルアミン塩を示す。これらアクリル酸塩系単量体は、単独で用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。なお、吸水性樹脂の平均分子量（重合度）は、特に限定されるものではない。
【００１４】
上記エチレン性不飽和単量体を主成分として含む単量体組成物を、架橋剤の存在下で重合させることによって上記の含水ゲル状架橋重合体を得ることができるが、上記単量体組成物には、得られる含水ゲル状架橋重合体の親水性を阻害しない程度に、上記エチレン性不飽和単量体と共重合可能な他の単量体（共重合性モノマー）を含んでいてもよい。
上記の共重合性モノマーとしては、具体的には、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸エステル類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどの疏水性単量体；などが挙げられる。これら共重合性モノマーは、単独で用いてもよく、また、二種類以上を適宜混合して用いてもよい。
また、上記単量体成分を重合させる際に用いられる架橋剤としては、分子内にビニル基を複数有する化合物；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複数含有する化合物；などが挙げられる。これら架橋剤は、単独で用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。
【００１５】
分子内にビニル基を複数含有する化合物としては、具体的には、例えば、Ｎ，Ｎ−メチレンビス（メタ）アクリルアミド、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、グリセリンアクリレートメタクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジアリルアクリルアミド、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルホスフェート、トリアリルアミン、ジアリルオキシ酢酸、Ｎ−メチル−Ｎ−ビニルアクリルアミド、ビス（Ｎ−ビニルカルボン酸アミド）、テトラアリロキシエタンなどが挙げられる。
【００１６】
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複数有する化合物としては、具体的には、例えば、（ポリ）エチレングリコール、（ポリ）プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、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、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、ペンタエリスリトール、ソルビトールなどの多価アルコール化合物；（ポリ）エチレングリコールジ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、ジ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、グリシドールなどのエポキシ化合物；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、ポリアミドポリアミン、ポリエチレンイミンなどの多価アミン化合物、並びに、それら多価アミンとハロエポキシ化合物との縮合物；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など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などの多価オキサゾリン化合物；γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤；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−オンなどのアルキレンカーボネート化合物；エピクロロヒドリンなど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、ジルコニウムなどの水酸化物あるいは塩化物などが挙げられる。
上記の架橋剤の使用量としては、特に限定されるものではないが、上記単量体成分に対して、０．０００１モル％〜１０モル％の範囲内であることが好ましく、０．００１モル％〜１モル％の範囲内であることがより好ましい。
【００１７】
本発明において、上記の単量体成分を重合する方法は、特に限定されるものではなく、バルク重合、沈澱重合、水溶液重合または逆相懸濁重合など、従来公知の種々の重合方法を採用することができる。その中でも、得られる吸水性樹脂の吸水特性を向上させるとともに、重合の制御の容易さから、上記の単量体成分を水溶液とした水溶液重合が好ましい。上記重合反応中は、単量体成分を撹拌することなく、静置重合を行う方がより好ましい。
さらに、上記のエチレン性不飽和単量体を水溶液重合させる際には、連続式重合、または回分重合の何れかの方式を採用してもよく、また、常圧、減圧、加圧の何れの圧力下で実施してもよい。なお、重合反応は、窒素、ヘリウム、アルゴン、二酸化炭素などの不活性ガスの気流下で行うことが好ましい。
【００１８】
上記重合反応における重合開始時には、例えば、重合開始剤、あるいは放射線や電子線、紫外線、電磁線などの活性化エネルギー線などを用いることができる。
上記重合開始剤としては、具体的には、例えば、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過酸化水素などの無機化合物；ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化ベンゾイル、クメンハイドロパーオキサイドなどの有機過酸化物；２，２'−アゾビス（Ｎ，Ｎ'−メチレンイソブチルアミジン）またはその塩、２，２'−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）またはその塩、２，２'−アゾビス（２−アミジノプロパン）またはその塩、４，４'−アゾビス−４−シアノ吉草酸などのアゾ化合物；などのラジカル重合開始剤が挙げられる。
これらの重合開始剤は、単独で用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。また、重合開始剤として過酸化物を用いる場合には、例えば、亜硫酸塩、重亜硫酸塩、Ｌ−アスコルビン酸（塩）などの還元剤を併用して酸化還元（レドックス）重合を行ってもよい。
【００１９】
また、本発明において上記単量体成分を重合して得られる含水ゲル状架橋重合体については、内部に気泡を含有していると、得られる吸水性樹脂の吸水特性を向上させることができるので特に好ましい。内部に気泡を含有する含水ゲル状架橋重合体は、上記単量体成分を、気泡を含有するように、架橋剤の存在下で重合させることによって容易に得ることができる。このような重合方法としては、アゾ系開始剤の存在下での重合方法；発泡剤として炭酸塩（特開平５−２３７３７８号公報、特開平７−１８５３３１号公報参照）を用いての重合方法；ペンタンやトリフルオロエタンなどの水に不溶な発泡剤をモノマー中に分散させての重合方法（米国特許第５３２８９３５号公報、米国特許第５３３８７６６号公報参照）；固体微粒子状発泡剤を用いての重合法（国際公開ＷＯ９６／１７８８４号公報参照）；界面活性剤の存在下に、不活性気体を分散させながら重合する方法；など、従来公知の種々の方法を採用することができる。
【００２０】
上記単量体成分を架橋剤の存在下で重合させる際には、得られる吸水性樹脂の吸水特性を向上させるため、また気泡を含有するように重合させる場合には、発泡を効率的に行うため溶媒としては水、もしくは水と、水に可溶な有機溶媒との混合溶媒を用いることが好ましい。
上記有機溶媒としては、具体的には、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン、アセトニトリル、エチレングリコールモノメチルエーテルなどが挙げられる。これら有機溶媒は、単独で用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。
【００２１】
上記水溶液（以下、単量体水溶液とする）中の単量体成分の濃度は、２０重量％〜６０重量％の範囲内がより好ましい。単量体成分の濃度が２０重量％以上の場合、得られる吸水性樹脂の水可溶成分量が増加することなく、発泡剤による発泡が十分となり、吸水速度を向上させることが出来るので好ましい。一方、単量体成分の濃度が６０重量％以下の場合、反応速度ならびに発泡剤による発泡を制御することが容易となり好ましい。
上記のようにして得られた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％以上の場合、含水ゲルの粉砕が容易となったり、気泡を含有する含水ゲルの場合、気泡が潰れにくくなり好ましい。また、含水率が９０重量％以下の場合、粉砕後の乾燥に時間を要しすぎることがないので好ましい。
【００２２】
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が、好ましくは刃の厚みが０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下であり、より好ましくは刃の厚みが０．２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、最も好ましくは刃の厚みが０．３ｍｍ〜１０ｍｍの範囲であることが望ましい。
ここで刃の厚みが０．１ｍｍ以上の場合は、強度の問題で処理中に回転刃が折損する可能性が低くなるため好ましく、また２０ｍｍ以下の場合、処理中に含水ゲルに対して加えられる機械的外力が過剰となりにくいため、架橋重合鎖が切断されにくく水可溶性成分量を抑制できるので好ましい。
この様な回転刃を有する切断機としては、例えばギロチン型カッターを備えた切断機、自転しつつ公転する回転刃を有する切断機、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。
【００２３】
図１に、本発明にかかる切断機の一例を示す。
図１に示した切断機は、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）を備えた形となっている。また、円形ボックス（１２）の対となる蓋（１４）には、潤滑剤が投入できる投入口（１５）が設けられている。含水吸水性架橋重合体は、投入口（１５）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（１６）により排出される。また適時に水供給ポッド（１７）から供給した水を水噴霧口（１８）から回転刃（１３）表面に噴霧し、回転刃（１５）表面に水を付着させることが出来るようになっている。また上記装置においては、潤滑剤供給量は水供給ポッド（１７）の液面レベルより確認する。
【００２４】
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１ｍｍ〜５０ｍｍ、好ましくは２ｍｍ〜３０ｍｍ程度の大きさである。
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、チタン等の素材を挙げることができる。また、回転刃に対しては表面処理を行ってもよい。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（登録商標）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、コーティング剤の使用などの方法を挙げることができるが、特に好ましい表面処理方法の一例として、回転刃表面における濡れを向上させることで潤滑剤である水の付着効率を上昇させ、含水吸水性架橋重合体の回転刃への付着防止効果を大幅に向上させることが可能な親水化処理を挙げることができる。
【００２５】
代表的な親水化処理の一例として、水性金属塩系コーティング剤などを挙げることができる。また、光誘起超親水性効果を利用した酸化チタンコーティングなども、好適に利用することができる。
本発明では、潤滑剤として不純物が１重量％未満の水を使用する。これにより、特別な潤滑剤を使用することなく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。ここで、潤滑剤として不純物が１重量％以上の水を使用した場合は、処理後含水ゲル中に不純物成分が残存することによる給水性能への影響や、不純物によっては、臭気の発生、さらには可燃性ガスの発生を伴う場合も生じ、これらの除去設備を設置するなど付帯設備が増加するため好ましくない。
【００２６】
本発明において使用される上記潤滑剤の量は、回転刃に水を付着させて上記含水吸水性架橋重合体を切断する切断装置において、回転刃に付着させる水の供給量が回転刃の表面積１ｃｍ２に対して１時間あたり０．０２〜０．５ｇの範囲内であることが好ましく、０．０５〜０．２５ｇの範囲内であることがより好ましい。水の供給量が回転刃の表面積１ｃｍ２に対して１時間あたり０．０２ｇ以上の場合、含水吸水性架橋重合体の付着防止効果が十分であり好ましい。一方、０．５ｇ以下の場合、含水吸水性架橋重合体中の水分量が増加しにくいため乾燥時の負荷が上昇せず、乾燥時の劣化を招きにくいので好ましい。また上記回転刃に水を付着させる方法として、水噴霧装置もしくはスチーム噴霧装置を使用することもできる。噴霧装置を使用することによって、回転刃表面への水塗布をより均一に行うことが可能となり過剰な塗布を抑えることができる。
【００２７】
このように、本発明の粗砕方法により、含水吸水性架橋重合体を、回転刃を備えた切断機の回転刃に潤滑剤として水を付着させて切断することで、潤滑剤成分の残存を伴わずに含水吸水性架橋重合体の構造を維持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。
本発明の粗砕方法により粗砕された含水ゲルを乾燥する際は、そのまま乾燥を行ってもよく、またさらに、ミートチョッパーなどによる粉砕工程を経て乾燥を行ってもよい。
本発明の粗砕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。
【実施例】
【００２８】
本発明の含水吸水性架橋重合体の粗砕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。以下に、得られる吸水剤の各物性の各測定方法について説明する。
〔吸水倍率〕
まず、吸水性樹脂の重量を秤量後、０．９％塩化ナトリウム水溶液（生理食塩水）に、６０分間浸漬した。その後、吸水性樹脂を取り出して液切りを行った後に、吸水性樹脂の重量を秤量し、生理食塩水を吸収する前の重量と比較して吸水倍率を求めた。
〔可溶分〕
１００ｍＬのビーカー中に、吸水性樹脂１ｇを生理食塩水２５ｍＬに膨潤させ、蓋をして２５℃で１６時間放置した。次いで、膨潤したゲルを９７５ｍＬの脱イオン水中に分散させ、１時間撹拌した後、濾紙で濾過した。得られた濾液をコロイド滴定により滴定し、吸水性樹脂の可溶分（％）を算出した。
【００２９】
〔実施例１〕
７０％中和アクリル酸ナトリウムおよびＮ'，Ｎ'−メチレンビスアクリルアミド０．０４モル％（対アクリル酸ナトリウム）を含むモノマー水溶液を調製した。このときのアクリル酸ナトリウムの濃度は４０重量％であった。このモノマー水溶液に窒素を吹き込み、水溶液中の溶存酸素濃度を０．１ｐｐｍ以下とした。
次いで、過硫酸アンモニウム０．０１モル％（対アクリル酸ナトリウムモノマー）、Ｌ−アスコルビン酸０．０３モル％（対アクリル酸ナトリウムモノマー）を順番に添加し、重合を行った。重合開始温度は２５℃であり、１２分後、温度は８５℃に達した。
この様にして得られた含水吸水性架橋重合体を、厚みが５ｍｍ、表面積が２０ｃｍ２の鋼製回転刃を装着した図１のスライサーを用いて、水の噴霧量が１時間あたり１．０ｇとなるように回転刃に噴霧しながら約２０ｍｍ角に切断し、その後１６０℃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の本発明における吸水性樹脂（１）を得た。得られた吸水性樹脂（１）の吸水倍率および水可溶性成分量はそれぞれ５５．２倍および９．６％であった。また、１時間処理を行った後の回転刃表面に付着していた含水吸水性架橋重合体の重量は１．１ｇであった。
【００３０】
〔実施例２〕
実施例１において、図１のスライサーに装着する回転刃（１３）として、表面に親水化処理を行い、回転刃表面における水の接触角を１０゜以下とした回転刃を用いた以外は同様にして、本発明における吸水性樹脂（２）を得た。得られた吸水性樹脂（２）の吸水倍率および水可溶性成分量はそれぞれ５７．２倍および８．７％であった。また、１時間処理を行った後の回転刃表面に付着していた含水吸水性架橋重合体の小片は、０．４ｇであった。
【００３１】
〔比較例１〕
実施例１において、水を噴霧することなく実施例１と同様の該含水吸水性架橋重合体の粗砕処理を行ったが、回転刃（１３）が数回回転したところで該吸水性架橋重合体が回転刃に付着し、それ以上切断を続行することができずスライサーが停止してしまった。
【００３２】
〔比較例２〕
実施例１において、回転刃に噴霧する潤滑剤として５０ｗｔ％のエタノール水溶液を使用した以外は同様にして、比較吸水性樹脂（３）を得た。得られた比較吸水性樹脂（３）の吸水倍率、吸水速度および水可溶性成分量はそれぞれ５５．５倍および９．７％であった。また、１時間処理を行った後の回転刃表面に付着していた含水吸水性架橋重合体の小片は、１．８ｇであった。ここで、本比較例においてスライサーにより切断された約２０ｍｍ角の含水吸水性架橋重合体からはエタノール臭が確認された。
上記のように、本発明の粗砕方法により、含水吸水性架橋重合体を、回転刃を備えた切断機の回転刃に潤滑剤として水を付着させて切断することで、不純物成分の混入を伴わず、また臭気および可燃性ガスを発生させることなく含水吸水性架橋重合体の構造をより維持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た。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の粗砕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。
【００３４】
本発明の含水吸水性架橋重合体の粗砕方法は、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、潤滑剤として水を用いて、回転刃を備えた切断機により切断する方法である。
それゆえ、上記方法では、含水吸水性架橋重合体を切断する場合に潤滑剤成分の残存を伴わずにゲルの構造をより維持した形で切断処理を行うことが出来る。
このため、上記方法では得られる吸水剤において、残存潤滑剤成分による影響なく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】
【００３５】
【図１】本発明にかかる含水吸水性架橋重合体の切断装置
【符号の説明】
【００３６】
１１  機台
１２  円形ボックス
１３  回転刃
１４  蓋
１５  投入口
１６  搬送ベルト
１７  水供給ポッド
１８  水噴霧口
【図１】
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