吸水性树脂颗粒、吸收体及吸收性物品

文档序号:143961 发布日期:2021-10-22 浏览:32次 >En<

阅读说明:本技术 吸水性树脂颗粒、吸收体及吸收性物品 (Water-absorbent resin particles, absorbent body, and absorbent article ) 是由 西田萌 于 2020-03-05 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种吸水性树脂颗粒,其按(1)~(4)的步骤测定的凝胶缔合度为15以上:(1)在具有圆筒部及底座部的量筒内配置吸水性树脂颗粒1.0g,接着投入纯水50ml而形成溶胀凝胶;(2)准备具有圆形开口的筒体,该筒体以两端部在铅垂方向上开口的状态被固定,并在上端部具有平坦部分。在完成上述纯水投入起10分钟之后,以量筒的开口部铅垂朝下的方式,将量筒的圆筒部插入筒体,使筒体的平坦部分支撑量筒的底座部;(3)通过在固定了筒体的状态下使量筒自由下落,使量筒的底座部与筒体的平坦部分碰撞;(4)每隔10秒钟进行(3)的操作,测定直至溶胀凝胶下落1g以上时为止,量筒与筒体发生碰撞的次数来作为凝胶缔合度。(Disclosed are water-absorbent resin particles having a gel-association degree of 15 or more, as measured in steps (1) to (4): (1) 1.0g of water-absorbent resin particles were placed in a measuring cylinder having a cylindrical portion and a base portion, and 50ml of pure water was then poured into the cylinder to form a swollen gel; (2) a cylindrical body having a circular opening is prepared, and the cylindrical body is fixed in a state where both end portions are opened in the vertical direction and has a flat portion at an upper end portion. After 10 minutes from the completion of the introduction of the pure water, inserting the cylindrical portion of the measuring cylinder into the cylindrical body so that the opening portion of the measuring cylinder faces vertically downward, and supporting the base portion of the measuring cylinder by the flat portion of the cylindrical body; (3) the base part of the measuring cylinder collides with the flat part of the cylinder body by making the measuring cylinder fall freely in a state that the cylinder body is fixed; (4) the operation (3) was performed every 10 seconds, and the number of times the measuring cylinder collided with the cylinder until the swollen gel dropped 1g or more was measured as the degree of gel association.)

吸水性树脂颗粒、吸收体及吸收性物品

技术领域

本发明涉及一种吸水性树脂颗粒、吸收体及吸收性物品。

背景技术

以往,在用于吸收以水为主要成分的液体(例如尿)的吸收性物品中,使用了含有吸水性树脂颗粒的吸收体。例如,下述专利文献1中公开了一种具有适宜用于尿布等吸收性物品的粒径的吸水性树脂颗粒。并且,专利文献2中公开了作为有效容纳如尿等体液的吸收性部件,使用具有特定的盐水流动引导性、承压下吸收性能等的水凝胶吸收性聚合物的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平6-345819号公报

专利文献2:日本特表平9-510889号公报

发明内容

本发明要解决的技术问题

在吸收性物品的液体的渗入部位,可能存在已被吸收体吸收但未被充分保持的水(剩余水)。当吸液后的吸收体中的剩余水较多时,吸收性物品中有时会发生闷热、液附着于皮肤上等的不良情况,因此期望减少吸收体吸液时的剩余水(剩余水分率)。

本发明一方面的目的在于提供一种吸水性树脂颗粒,其提供能够减少吸液时的剩余水的吸收体。本发明另一方面的目的在于提供一种能够减少吸液时的剩余水的吸收体及具备该吸收体的吸收性物品。

解决技术问题的技术手段

本发明一方面提供一种吸水性树脂颗粒,其中,

按下述(1)~(4)的步骤测定的凝胶缔合度为15以上。

(1)向容量为100ml、质量为35g的塑料制量筒内配置吸水性树脂颗粒1.0g,接着以10ml/秒的流速投入纯水50ml而形成溶胀凝胶,所述量筒具有内径为27mm、外径为31mm的圆筒部及底座部。

(2)准备具有内径为4.5cm的圆形开口的丙烯酸树脂制筒体,筒体以两端部在铅垂方向上开口的状态被固定,在上端部具有开口位于中央并且外周为正方形且高度为1.0cm的平坦部分。在完成上述纯水的投入起10分钟之后,以量筒的开口部铅垂朝下的方式,将量筒的圆筒部插入筒体,使筒体的平坦部分支撑量筒的底座部。

(3)在固定了筒体的状态下,使量筒向铅垂上方移动10cm±1cm,然后使其自由下落,由此使量筒的底座部与筒体的平坦部分碰撞。

(4)每隔10秒钟进行(3)的操作,测定直至溶胀凝胶下落1.0g以上时为止,量筒与筒体发生碰撞的次数来作为凝胶缔合度。

根据上述吸水性树脂颗粒,能够获得能够减少吸液时的剩余水的吸收体及具备该吸收体的吸收性物品。

本发明另一方面提供一种含有上述吸水性树脂颗粒的吸收体。

本发明另一方面提供一种具备上述吸收体的吸收性物品。

发明效果

根据本发明的一方面,能够提供一种吸水性树脂颗粒,该吸水性树脂颗粒提供能够减少吸液时的剩余水的吸收体。根据本发明的另一方面,能够提供一种能够减少吸液时的剩余水的吸收体及具备该吸收体的吸收性物品。根据本发明的另一方面,能够提供一种树脂颗粒、吸收体及吸收性物品在吸液中的应用。

附图说明

图1是表示吸收性物品的一个实例的剖视图。

图2是表示实施例中所使用的搅拌叶片(具有狭缝的平叶片)的概况的俯视图。

图3是表示凝胶缔合度的测定装置的概略图。

图4是表示凝胶缔合度的测定中所使用的筒体的示意图。

图5是表示吸水性树脂颗粒的载荷下的吸水量的测定装置的概略图。

具体实施方式

以下,对本发明的实施方式详细地进行说明。但是,本发明并不限定于以下实施方式,能够在其主旨范围内进行各种变形来实施。

在本说明书中,将“丙烯酸”及“甲基丙烯酸”统一表述为“(甲基)丙烯酸”。“丙烯酸酯”及“甲基丙烯酸酯”也同样表述为“(甲基)丙烯酸酯”。“(聚)”是指具有前缀“聚”及不具有前缀“聚”的这两种情况。在本说明书中区间性记载的数值范围内,某区间的数值范围的上限值或下限值能够与其他区间的数值范围的上限值或下限值任意组合。在本说明书中所记载的数值范围内,可将该数值范围的上限值或下限值替换为实施例中所示的值。“水溶性”是指在25℃下在水中显示5质量%以上的溶解性。本说明书中所例示的材料可以单独使用,也可以组合使用2种以上。关于组合物中的各成分的含量,在组合物中存在多种对应于各成分的物质的情况下,只要没有特别说明,则是指存在于组合物中的该多种物质的总量。“生理盐水”是指0.9质量%氯化钠水溶液。

在本实施方式的吸水性树脂颗粒中,按下述(1)~(4)的步骤测定的凝胶缔合度为15以上。根据本实施方式的吸水性树脂颗粒,能够获得减少了吸液时的剩余水的吸收性物品。根据本实施方式,能够获得具有适合的吸水特性(保水量、吸水速度、载荷下的吸水量等)并且减少了吸液时的剩余水的吸收性物品。关于使用了本实施方式的吸水性树脂颗粒的吸收体及吸收性物品,由于减少了吸液时的剩余水,因此抑制了闷热及液体附着于皮肤上。

(1)向容量为100ml、质量为35g的塑料制量筒内配置吸水性树脂颗粒1.0g,所述量筒具有内径为27mm、外径为31mm的圆筒部及底座部。接着以10ml/秒的流速向上述量筒内投入纯水50ml而形成溶胀凝胶。在工序(1)中,关于吸水性树脂颗粒,可在量筒内部的底面均匀地配置吸水性树脂颗粒。能够使用滴定管来实施纯水的投入。利用滴定管的纯水的投入,例如,在从量筒内部的底面到滴定管的前端(液体的滴加口)的距离为18cm的条件下实施。

(2)准备具有内径为4.5cm的圆形开口的丙烯酸树脂制筒体,该筒体以两端部在铅垂方向上开口的状态被固定,在上端部具有开口位于中央并且外周为正方形且高度为1.0cm的平坦部分。在结束(1)中的纯水投入起10分钟之后,以量筒的开口部铅垂朝下的方式,将量筒的圆筒部插入筒体,使筒体的平坦部分支撑量筒的底座部。

(3)在固定了筒体的状态下,使量筒相对于平坦面(筒体的平坦部分与量筒的底座部的接触面)向铅垂上方移动10cm±1cm,然后使其自由下落,由此使量筒的底座部与筒体的平坦部分碰撞。工序(3)能够通过如下方式来实施:在使用台架及夹具固定了筒体的状态下,向铅垂上方提起量筒,在距筒体的平坦面10cm±1cm的距离,快速放开手而使其自由下落。

(4)每隔10秒钟进行(3)的操作,测定直至溶胀凝胶下落1.0g以上时为止,量筒的底座部与筒体发生碰撞的次数来作为凝胶缔合度。

基于上述(1)~(4)的步骤的凝胶缔合度的测定,具体而言,能够通过后述的实施例中所记载的方法来实施。

从容易获得更进一步减少了吸液时的剩余水的吸收体的观点考虑,凝胶缔合度可以是20以上、30以上、40以上、45以上、50以上、60以上、70以上、80以上、90以上或100以上。凝胶缔合度的上限并无特别限制,但是例如可以是300以下或200以下。

本实施方式的吸水性树脂颗粒能够保水即可,吸液对象的液体能够包含水。本实施方式的吸水性树脂颗粒对尿、汗、血液(例如经血)等体液的吸收性优异。本实施方式的吸水性树脂颗粒能够用作本实施方式的吸收体的构成成分。

本实施方式的吸水性树脂颗粒的生理盐水的保水量优选在下述范围内。从容易提高吸收性物品的吸收容量的观点出发,保水量优选为20g/g以上、30g/g以上、34g/g以上、35g/g以上、40g/g以上、45g/g以上、47g/g以上或50g/g以上。从容易抑制吸收性物品的过度溶胀的观点出发,保水量优选为80g/g以下、75g/g以下、70g/g以下、65g/g以下、60g/g以下或55g/g以下。从这些观点考虑,保水量优选为20~80g/g、30~60g/g或47~60g/g。作为保水量,能够使用25℃下的保水量。能够通过后述的实施例中所记载的方法来测定保水量。

本实施方式的吸水性树脂颗粒的载荷下的生理盐水的吸水量优选在下述范围内。从凝胶缔合度容易变大的观点考虑,吸水量优选为8mL/g以上、10mL/g以上、12mL/g以上、15mL/g以上、18mL/g以上、20mL/g以上或24mL/g以上。从容易抑制吸收性物品的过度溶胀的观点出发,吸水量优选为40mL/g以下、35mL/g以下或30mL/g以下。从这些观点考虑,吸水量优选为8~40mL/g、12~35mL/g或15~30mL/g。作为载荷下的生理盐水的吸水量,能够使用载荷4.14kPa下的吸水量(25℃)。能够通过后述的实施例中所记载的方法来测定吸水量。

本实施方式的吸水性树脂颗粒的生理盐水的吸水速度优选在下述范围内。从液体容易适当地被吸收性物品吸收的观点考虑,吸水速度优选小于70秒、为65秒以下、60秒以下、57秒以下、55秒以下、50秒以下或47秒以下。从容易防止因液体停滞在狭窄处而发生的凝胶堵塞的观点出发,吸水速度优选为20秒以上、25秒以上、30秒以上、35秒以上、38秒以上、40秒以上或45秒以上。从这些观点考虑,吸水速度优选为20~60秒。作为吸水速度,能够使用25℃下的吸水速度。关于吸水速度,能够依据涡流法(Vortex法)(日本工业标准JIS K7224(1996))进行测定。具体而言,能够在底面平坦的100mL烧杯中,向以600rpm(rpm=min-1)搅拌的生理盐水50±0.1g中添加吸水性树脂颗粒2.0±0.002g,以从添加吸水性树脂颗粒之后到旋涡消失且液面变得平坦为止的时间[秒]的形式,获得吸水速度。

作为本实施方式的吸水性树脂颗粒的形状,可举出大致球形、破碎状、颗粒状等。本实施方式的吸水性树脂颗粒的中值粒径可以是250~850μm、300~700μm或300~600μm。本实施方式的吸水性树脂颗粒可以在通过后述的制造方法获得时就具有所需的粒度分布,但也可以通过进行使用了基于筛的分级的粒度调节等操作来调节粒度分布。

本实施方式的吸水性树脂颗粒例如能够包含交联聚合物作为聚合物颗粒,该交联聚合物通过使含有烯属不饱和单体的单体聚合来获得。即,本实施方式的吸水性树脂颗粒能够具有源自烯属不饱和单体的结构单元。作为烯属不饱和单体,能够使用水溶性烯属不饱和单体。作为聚合方法,可举出反相悬浮聚合法、水溶液聚合法、本体聚合法、沉淀聚合法等。其中,从容易确保所获得的吸水性树脂颗粒的良好的吸水特性及控制聚合反应的观点出发,优选反相悬浮聚合法或水溶液聚合法。以下,作为使烯属不饱和单体聚合的方法,以反相悬浮聚合法为例进行说明。

烯属不饱和单体优选为水溶性,例如可举出(甲基)丙烯酸及其盐、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸及其盐、(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、N,N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二乙基氨基丙基(甲基)丙烯酸酯、二乙基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺等。在烯属不饱和单体具有氨基的情况下,该氨基可以被季铵化。烯属不饱和单体可以单独使用,也可以组合使用2种以上。上述单体的羧基、氨基等官能团能够在后述的表面交联工序中作为可进行交联的官能团而发挥作用。

其中,从工业上容易获得的观点出发,烯属不饱和单体优选包含选自由(甲基)丙烯酸及其盐、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、以及N,N-二甲基丙烯酰胺组成的组中的至少一种化合物,更优选包含选自由(甲基)丙烯酸及其盐、以及丙烯酰胺组成的组中的至少一种化合物。从进一步提高吸水特性(保水量等)的观点出发,进一步优选烯属不饱和单体包含选自由(甲基)丙烯酸及其盐组成的组中的至少一种化合物。即,吸水性树脂颗粒优选具有源自选自由(甲基)丙烯酸及其盐组成的组中的至少一种的结构单元。

作为用于获得吸水性树脂颗粒的单体,可以使用除了上述烯属不饱和单体以外的单体。这种单体例如能够混合于包含上述烯属不饱和单体的水溶液中来使用。相对于单体总量(用于获得吸水性树脂颗粒的单体总量;例如,提供交联聚合物的结构单元的单体的总量;以下相同),烯属不饱和单体的使用量可以是70~100摩尔%,也可以是80~100摩尔%、90~100摩尔%、95~100摩尔%或100摩尔%。其中,相对于单体总量,(甲基)丙烯酸及其盐的比例可以是70~100摩尔%,也可以是80~100摩尔%、90~100摩尔%、95~100摩尔%或100摩尔%。“(甲基)丙烯酸及其盐的比例”是指(甲基)丙烯酸及其盐的总量的比例。

根据本实施方式,作为吸水性树脂颗粒的一个实例,能够提供如下吸水性树脂颗粒,其包含具有源自烯属不饱和单体的结构单元的交联聚合物,该吸水性树脂颗粒中,烯属不饱和单体包含选自由(甲基)丙烯酸及其盐组成的组中的至少一种化合物,相对于用于获得吸水性树脂颗粒的单体总量,(甲基)丙烯酸及其盐的比例为70~100摩尔%。

烯属不饱和单体通常优选制成水溶液使用。包含烯属不饱和单体的水溶液(以下,简称为“单体水溶液”)中的烯属不饱和单体的浓度优选为20质量%以上且饱和浓度以下,更优选为25~70质量%,进一步优选为30~55质量%。作为在水溶液中使用的水,可举出自来水、蒸馏水、离子交换水等。

关于单体水溶液,在烯属不饱和单体具有酸基的情况下,可以利用碱性中和剂中和该酸基来使用。从提高所获得的吸水性树脂颗粒的渗透压力、进一步提高吸水特性(保水量等)的观点出发,烯属不饱和单体的基于碱性中和剂的中和度优选为烯属不饱和单体中的酸性基团的10~100摩尔%,更优选为50~90摩尔%,进一步优选为60~80摩尔%。作为碱性中和剂,可举出氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸钾等碱金属盐;氨等。碱性中和剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。为了简化中和操作,可以将碱性中和剂制成水溶液的状态来使用。关于烯属不饱和单体的酸基的中和,例如,能够通过将氢氧化钠、氢氧化钾等水溶液滴加于上述单体水溶液中并进行混合来进行。

在反相悬浮聚合法中,能够在表面活性剂的存在下,在烃分散介质中分散单体水溶液,使用自由基聚合引发剂等进行烯属不饱和单体的聚合。作为自由基聚合引发剂,能够使用水溶性自由基聚合引发剂。

作为表面活性剂,可举出非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂等。作为非离子表面活性剂,可举出山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油脂肪酸酯、山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯蓖麻油、聚氧乙烯氢化蓖麻油、烷基烯丙基甲醛缩合聚氧乙烯醚、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物、聚氧乙烯聚氧丙基烷基醚、聚乙二醇脂肪酸酯等。作为阴离子表面活性剂,可举出脂肪酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基甲基牛磺酸盐、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸酯盐、聚氧乙烯烷基醚磺酸盐、聚氧乙烯烷基醚的磷酸酯、聚氧乙烯烷基烯丙基醚的磷酸酯等。表面活性剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。

从W/O型反相悬浮的状态良好、容易获得具有适宜粒径的吸水性树脂颗粒、工业上容易获得的观点出发,表面活性剂优选包含选自由山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯及蔗糖脂肪酸酯组成的组中的至少一种化合物。从容易获得吸水性树脂颗粒的适当的粒度分布的观点、以及容易提高吸水性树脂颗粒的吸水特性及使用了该吸水性树脂颗粒的吸收性物品的性能的观点出发,表面活性剂优选包含蔗糖脂肪酸酯,更优选蔗糖硬脂酸酯。

从可充分地获得相对于使用量的效果的观点及节省费用的观点出发,相对于单体水溶液100质量份,表面活性剂的使用量优选为0.05~10质量份,更优选为0.08~5质量份,进一步优选为0.1~3质量份。

在反相悬浮聚合中,可以与上述表面活性剂一同使用高分子类分散剂。作为高分子类分散剂,可举出马来酸酐改性聚乙烯、马来酸酐改性聚丙烯、马来酸酐改性乙烯-丙烯共聚物、马来酸酐改性EPDM(乙烯-丙烯-二烯三元共聚物)、马来酸酐改性聚丁二烯、马来酸酐-乙烯共聚物、马来酸酐-丙烯共聚物、马来酸酐-乙烯-丙烯共聚物、马来酸酐-丁二烯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、氧化型聚乙烯、氧化型聚丙烯、氧化型乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素等。高分子类分散剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。从单体的分散稳定性优异的观点出发,作为高分子类分散剂,优选选自由马来酸酐改性聚乙烯、马来酸酐改性聚丙烯、马来酸酐改性乙烯-丙烯共聚物、马来酸酐-乙烯共聚物、马来酸酐-丙烯共聚物、马来酸酐-乙烯-丙烯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、氧化型聚乙烯、氧化型聚丙烯及氧化型乙烯-丙烯共聚物组成的组中的至少一种。

从可充分地获得相对于使用量的效果的观点及节省费用的观点出发,相对于单体水溶液100质量份,高分子类分散剂的使用量优选为0.05~10质量份,更优选为0.08~5质量份,进一步优选为0.1~3质量份。

烃分散介质可以包含选自由碳原子数为6~8的链状脂肪族烃及碳原子数为6~8的脂环式烃组成的组中的至少一种化合物。作为烃分散介质,可举出正己烷、正庚烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、2,3-二甲基戊烷、3-乙基戊烷、正辛烷等链状脂肪族烃;环己烷、甲基环己烷、环戊烷、甲基环戊烷、反式-1,2-二甲基环戊烷、顺式-1,3-二甲基环戊烷、反式-1,3-二甲基环戊烷等脂环式烃;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃等。烃分散介质可以单独使用,也可以组合使用2种以上。

从工业上容易获得且品质稳定的观点出发,烃分散介质可以包含选自由正庚烷及环己烷组成的组中的至少一种。并且,从相同的观点出发,作为上述烃分散介质的混合物,例如可以使用市面上销售的Exxsol Heptane(Exxon Mobil Corporation制造:含有75~85%正庚烷及同分异构体的烃)。

从适当地去除聚合热、容易控制聚合温度的观点出发,相对于单体水溶液100质量份,烃分散介质的使用量优选为30~1000质量份,更优选为40~500质量份,进一步优选为50~400质量份。通过使烃分散介质的使用量为30质量份以上,趋于容易控制聚合温度。通过使烃分散介质的使用量为1000质量份以下,聚合的生产率趋于提高且节省费用。

自由基聚合引发剂优选为水溶性,例如可举出:过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠等过硫酸盐;过氧化甲乙酮、4-甲基-2-戊酮过氧化物、过氧化二叔丁基、过氧化叔丁基异丙苯、过氧化乙酸叔丁酯、过氧化异丁酸叔丁酯、过氧化新戊酸叔丁酯、过氧化氢等过氧化物;2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(N-苯基脒基)丙烷]二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(N-烯丙基脒基)丙烷]二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2’-偶氮双{2-[1-(2-羟基乙基)-2-咪唑啉-2-基]丙烷}二盐酸盐、2,2’-偶氮双{2-甲基-N-[1,1-双(羟基甲基)-2-羟基乙基]丙酰胺}、2,2’-偶氮双[2-甲基-N-(2-羟基乙基)-丙酰胺]、4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)等偶氮化合物等。自由基聚合引发剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。作为自由基聚合引发剂,优选选自由过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐及2,2’-偶氮双{2-[1-(2-羟基乙基)-2-咪唑啉-2-基]丙烷}二盐酸盐组成的组中的至少一种。

相对于烯属不饱和单体1摩尔,自由基聚合引发剂的使用量可以是0.05~10毫摩尔。若自由基聚合引发剂的使用量为0.05毫摩尔以上,则不需要长时间进行聚合反应也具有效率。若自由基聚合引发剂的使用量为10毫摩尔以下,则容易抑制发生急剧的聚合反应。

上述自由基聚合引发剂还能够与亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁、L-抗坏血酸等还原剂一同使用而用作氧化还原聚合引发剂。

进行聚合反应时,用于聚合的单体水溶液可以包含链转移剂。作为链转移剂,可举出次磷酸盐类、硫醇类、硫醇酸类、仲醇类、胺类等。

为了控制吸水性树脂颗粒的粒径,用于聚合的单体水溶液可以包含增稠剂。作为增稠剂,可举出羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、糊精、海藻酸钠、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧乙烷等。另外,若聚合时的搅拌速度相同,则单体水溶液的黏度越高,所获得的颗粒的中值粒径趋于越大。

聚合时虽能够发生基于自交联的交联,但也可以通过使用内部交联剂来实施交联。若使用内部交联剂,则容易控制吸水性树脂颗粒的吸水特性(保水量等)。内部交联剂通常在聚合反应时添加到反应液中。作为内部交联剂,例如可举出:乙二醇、丙二醇、三羟甲基丙烷、甘油、聚氧乙二醇、聚氧丙二醇、聚甘油等多元醇类的二或三(甲基)丙烯酸酯类;使上述多元醇类与不饱和酸(马来酸、富马酸等)进行反应而获得的不饱和聚酯类;N,N’-亚甲基双(甲基)丙烯酰胺等双(甲基)丙烯酰胺类;使聚环氧化物与(甲基)丙烯酸进行反应而获得的二或三(甲基)丙烯酸酯类;使多异氰酸酯(甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等)与(甲基)丙烯酸羟乙酯进行反应而获得的二(甲基)丙烯酸氨基甲酰酯类;烯丙基化淀粉、烯丙基化纤维素、邻苯二甲酸二烯丙酯、N,N’,N”-三烯丙基异氰脲酸酯、二乙烯基苯等具有2个以上的聚合性不饱和基团的化合物;(聚)乙二醇二缩水甘油醚、(聚)丙二醇二缩水甘油醚、(聚)甘油二缩水甘油醚、(聚)甘油三缩水甘油醚、(聚)丙二醇聚缩水甘油醚、聚甘油聚缩水甘油醚等聚缩水甘油化合物;环氧氯丙烷、环氧溴丙烷、α-甲基环氧氯丙烷等卤代环氧化合物;异氰酸酯化合物(2,4-甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等)等具有2个以上的反应性官能团的化合物等。内部交联剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。作为内部交联剂,优选聚缩水甘油化合物,更优选二缩水甘油醚化合物,进一步优选选自由(聚)乙二醇二缩水甘油醚、(聚)丙二醇二缩水甘油醚及(聚)甘油二缩水甘油醚组成的组中的至少一种。

从凝胶缔合度容易变大的观点、以及通过使所获得的聚合物适度交联来抑制水溶性的性质、容易获得足够的吸水量的观点出发,相对于每1摩尔烯属不饱和单体,内部交联剂的使用量优选为30毫摩尔以下,更优选为0.01~10毫摩尔,进一步优选为0.012~5毫摩尔,尤其优选为0.015~1毫摩尔,极其优选为0.02~0.1毫摩尔,非常优选为0.02~0.05毫摩尔。

能够在混合了烯属不饱和单体、自由基聚合引发剂、表面活性剂、高分子类分散剂、烃分散介质等(根据需要进一步混合了内部交联剂)的状态下,在搅拌下进行加热,并在油包水体系中进行反相悬浮聚合。

在进行反相悬浮聚合时,在表面活性剂(根据需要,进一步在高分子类分散剂)的存在下,使包含烯属不饱和单体的单体水溶液分散在烃分散介质中。此时,只要是在开始聚合反应之前,则表面活性剂、高分子类分散剂等的添加时期可以是添加单体水溶液之前或添加单体水溶液之后。

其中,从容易减少所获得的吸水性树脂中残留的烃分散介质的量的观点出发,优选在使单体水溶液分散于分散有高分子类分散剂的烃分散介质中后,进一步使表面活性剂分散,然后进行聚合。

能够以1个阶段或2个阶段以上的多个阶段进行反相悬浮聚合。从提高生产率的观点出发,优选以2~3个阶段进行反相悬浮聚合。

在以2个阶段以上的多个阶段进行反相悬浮聚合的情况下,在进行第一阶段的反相悬浮聚合之后,向在第一阶段的聚合反应中获得的反应混合物中添加并混合烯属不饱和单体,通过与第一阶段相同的方法进行第二阶段以后的反相悬浮聚合即可。在第二阶段以后的各个阶段的反相悬浮聚合中,优选:除了烯属不饱和单体以外,以进行第二阶段以后的各个阶段的反相悬浮聚合时所添加的烯属不饱和单体的量为基准,在上述的各成分相对于烯属不饱和单体的摩尔比的范围内添加上述自由基聚合引发剂和/或内部交联剂,由此进行反相悬浮聚合。另外,在第二阶段以后的各个阶段的反相悬浮聚合中,根据需要,可以使用内部交联剂。在使用内部交联剂的情况下,优选以供于各个阶段的烯属不饱和单体的量为基准,在上述的各成分相对于烯属不饱和单体的摩尔比的范围内添加内部交联剂,由此进行反相悬浮聚合。

聚合反应的温度根据所使用的自由基聚合引发剂而不同,但从通过快速进行聚合且缩短聚合时间来提高经济性,并且容易地去除聚合热而顺畅地进行反应的观点考虑,聚合反应的温度优选为20~150℃,更优选为40~120℃。通常,反应时间为0.5~4小时。例如,能够根据反应体系内部的温度上升的停止来确认聚合反应的结束。由此,通常以含水凝胶的状态获得烯属不饱和单体的聚合物。

聚合后,可以通过向所获得的含水凝胶状聚合物中添加聚合后交联剂并进行加热来实施交联。通过在聚合之后进行交联来提高含水凝胶状聚合物的交联度,从而能够进一步提高吸水特性(保水量等)。

作为聚合后交联剂,可举出:乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、三羟甲基丙烷、甘油、聚氧乙二醇、聚氧丙二醇、聚甘油等多元醇;(聚)乙二醇二缩水甘油醚、(聚)丙二醇二缩水甘油醚、(聚)甘油二缩水甘油醚等具有2个以上的环氧基的化合物;环氧氯丙烷、环氧溴丙烷、α-甲基环氧氯丙烷等卤代环氧化合物;2,4-甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等具有2个以上的异氰酸酯基的化合物;1,2-亚乙基双噁唑啉等噁唑啉化合物;碳酸亚乙酯等碳酸酯化合物;双[N,N-二(β-羟基乙基)]己二酰胺等羟基烷基酰胺化合物等。其中,优选(聚)乙二醇二缩水甘油醚、(聚)甘油二缩水甘油醚、(聚)甘油三缩水甘油醚、(聚)丙二醇聚缩水甘油醚、聚甘油聚缩水甘油醚等聚缩水甘油化合物。交联剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。

从容易获得适宜的凝胶缔合度、吸水特性(保水量等)的观点出发,相对于每1摩尔烯属不饱和单体,聚合后交联剂的量优选为30毫摩尔以下,更优选为10毫摩尔以下,进一步优选为0.01~5毫摩尔,尤其优选为0.012~1毫摩尔,极其优选0.015~0.1毫摩尔,非常优选为0.02~0.05毫摩尔。

作为聚合后交联剂的添加时期,在用于聚合的烯属不饱和单体的聚合之后即可,进行多阶段聚合时,优选在多阶段聚合后添加。另外,考虑到聚合时及聚合后的发热、由工序延迟引起的停滞、添加交联剂时的体系的开放以及由随着添加交联剂而添加水等引起的水分的变动,从含水率(后述)的观点出发,聚合后交联剂优选在[刚聚合之后的含水率±3质量%]的区域内进行添加。

接着,为了从所获得的含水凝胶状聚合物中去除水分而进行干燥,由此获得聚合物颗粒(例如,具有源自烯属不饱和单体的结构单元的聚合物颗粒)。作为干燥方法,例如可举出:(a)通过在含水凝胶状聚合物分散于烃分散介质的状态下,从外部进行加热而进行共沸蒸馏,使烃分散介质回流而去除水分的方法;(b)通过倾析法取出含水凝胶状聚合物,并进行减压干燥的方法;及(c)利用过滤器滤取含水凝胶状聚合物,并进行减压干燥的方法等。其中,从制造工序的简便性出发,优选使用(a)方法。

能够通过调节聚合反应时的搅拌机的转速、或者通过在聚合反应后或干燥初期向体系内添加凝聚剂来调节吸水性树脂颗粒的粒径。通过添加凝聚剂,能够增大所获得的吸水性树脂颗粒的粒径。作为凝聚剂,能够使用无机凝聚剂。作为无机凝聚剂(例如粉末状无机凝聚剂),可举出二氧化硅、沸石、膨润土、氧化铝、滑石、二氧化钛、高岭土、黏土、水滑石等。从凝聚效果优异的观点出发,作为凝聚剂,优选选自由二氧化硅、氧化铝、滑石及高岭土组成的组中的至少一种。

在反相悬浮聚合中,作为添加凝聚剂的方法,优选如下方法:预先将凝聚剂分散在与聚合中所使用的烃分散介质相同种类的烃分散介质或水中,然后在搅拌下,混合到包含含水凝胶状聚合物的烃分散介质中。

相对于聚合中所使用的烯属不饱和单体100质量份,凝聚剂的添加量优选为0.001~1质量份,更优选为0.005~0.5质量份,进一步优选为0.01~0.2质量份。通过使凝聚剂的添加量在上述范围内,容易获得具有目标粒度分布的吸水性树脂颗粒。

在吸水性树脂颗粒的制造中,优选在干燥工序(水分去除工序)或干燥工序以后的工序中,使用表面交联剂进行含水凝胶状聚合物的表面部分(表面及表面附近)的表面交联。通过进行表面交联,容易控制吸水性树脂颗粒的吸水特性(保水量等)。表面交联优选在含水凝胶状聚合物为特定含水率的时刻进行。表面交联的时期优选为含水凝胶状聚合物的含水率为5~50质量%的时刻,更优选为含水凝胶状聚合物的含水率为10~40质量%的时刻,进一步优选为含水凝胶状聚合物的含水率为15~35质量%的时刻。另外,利用下式计算出含水凝胶状聚合物的含水率(质量%)。

含水率=[Ww/(Ww+Ws)]×100

Ww:从整个聚合工序的聚合前的单体水溶液所包含的水分量中减去通过干燥工序而排出到体系外部的水分量,在该得到的量的基础上加上混合凝聚剂、表面交联剂等时根据需要使用的水分量,由此得到的含水凝胶状聚合物的水分量。

Ws:根据构成含水凝胶状聚合物的烯属不饱和单体、交联剂、引发剂等材料的掺入量计算出的固体成分量。

作为表面交联剂,例如能够举出具有2个以上的反应性官能团的化合物。作为表面交联剂,可举出:乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、三羟甲基丙烷、甘油、聚氧乙二醇、聚氧丙二醇、聚甘油等多元醇类;(聚)乙二醇二缩水甘油醚、(聚)甘油二缩水甘油醚、(聚)甘油三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、(聚)丙二醇聚缩水甘油醚、(聚)甘油聚缩水甘油醚等聚缩水甘油化合物;环氧氯丙烷、环氧溴丙烷、α-甲基环氧氯丙烷等卤代环氧化合物;2,4-甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等异氰酸酯化合物;3-甲基-3-氧杂环丁烷甲醇、3-乙基-3-氧杂环丁烷甲醇、3-丁基-3-氧杂环丁烷甲醇、3-甲基-3-氧杂环丁烷乙醇、3-乙基-3-氧杂环丁烷乙醇、3-丁基-3-氧杂环丁烷乙醇等氧杂环丁烷化合物;1,2-亚乙基双噁唑啉等噁唑啉化合物;碳酸亚乙酯等碳酸酯化合物;双[N,N-二(β-羟基乙基)]己二酰胺等羟基烷基酰胺化合物等。表面交联剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。作为表面交联剂,优选聚缩水甘油化合物,更优选选自由(聚)乙二醇二缩水甘油醚、(聚)甘油二缩水甘油醚、(聚)甘油三缩水甘油醚、(聚)丙二醇聚缩水甘油醚及聚甘油聚缩水甘油醚组成的组中的至少一种。

从容易获得适宜的凝胶缔合度、吸水特性(保水量等)的观点出发,相对于用于聚合的烯属不饱和单体1摩尔,表面交联剂的使用量优选为0.01~20毫摩尔,更优选为0.05~10毫摩尔,进一步优选为0.1~5毫摩尔,尤其优选为0.15~1毫摩尔,极其优选为0.2~0.5毫摩尔。

在表面交联后,通过公知的方法蒸馏去除水及烃分散介质,由此能够获得作为经表面交联的干燥品的聚合物颗粒。

如上所述,吸水性树脂颗粒所包含的聚合物颗粒能够使用单体聚合时所使用的内部交联剂来获得,能够使用内部交联剂及在单体聚合后使用的外部交联剂(在单体聚合后使用的聚合后交联剂及在单体聚合后的干燥工序或该干燥工序后的工序中使用的表面交联剂)来获得。从容易获得适宜的凝胶缔合度、吸水特性(保水量等)的观点出发,外部交联剂与内部交联剂的使用量之比(外部交联剂/内部交联剂)优选为5~100,更优选为10~80,进一步优选为15~50,尤其优选为20~30。吸水性树脂颗粒可以包含作为使用了内部交联剂的反应产物的聚合物颗粒,也可以包含作为使用了内部交联剂及外部交联剂的反应产物的聚合物颗粒。在聚合物颗粒中,外部交联剂与内部交联剂的使用量之比优选在上述范围内。

关于聚合反应,能够使用具有搅拌叶片的各种搅拌机来进行。作为搅拌翼,能够使用平叶片、框式叶片、桨式叶片、螺旋桨式叶片、锚式叶片、涡轮式叶片、法武都拉式(PFAUDLER)叶片、螺带式叶片、泛能式(FULLZONE)叶片、最大叶片式(MAXBLEND)叶片等。平叶片具有轴(搅拌轴)和配置于轴周围的平板部(搅拌部)。平板部可以具有狭缝等。在作为搅拌叶片而使用了平叶片的情况下,容易均匀地进行聚合物颗粒的交联反应,容易一边维持保水量等吸水特性一边使凝胶缔合度增加到适合于本发明的程度。

本实施方式的吸水性树脂颗粒除了包含聚合物颗粒以外,还能够包含例如凝胶稳定剂、金属螯合剂(乙二胺四乙酸及其盐、二乙烯三胺五乙酸及其盐、例如二乙烯三胺五乙酸五钠等)、流动性改进剂(润滑剂)等追加成分。追加成分能够配置在聚合物颗粒的内部、聚合物颗粒的表面上或这两个部位。

吸水性树脂颗粒可以包含配置在聚合物颗粒的表面上的多个无机颗粒。例如,通过混合聚合物颗粒和无机颗粒,能够在聚合物颗粒的表面上配置无机颗粒。该无机颗粒可以是无定形二氧化硅等二氧化硅颗粒。

在吸水性树脂颗粒包含配置在聚合物颗粒的表面上的无机颗粒的情况下,以聚合物颗粒的总质量为基准,无机颗粒的含量可以在下述范围内。无机颗粒的含量可以是0.05质量%以上、0.1质量%以上、0.15质量%以上或0.2质量%以上。无机颗粒的含量可以是5.0质量%以下、3.0质量%以下、1.0质量%以下、0.5质量%以下或0.3质量%以下。

此处的无机颗粒通常具有比聚合物颗粒的尺寸微小的尺寸。例如,无机颗粒的平均粒径可以是0.1~50μm、0.5~30μm或1~20μm。关于平均粒径,能够根据颗粒的特性,通过微孔电阻法或激光衍射散射法来测定。

本实施方式的吸收体含有本实施方式的吸水性树脂颗粒。本实施方式的吸收体可以含有纤维状物,例如为包含吸水性树脂颗粒及纤维状物的混合物。作为吸收体的结构,例如,可以是均匀混合有吸水性树脂颗粒及纤维状物的结构,也可以是在形成为片状或层状的纤维状物之间夹有吸水性树脂颗粒的结构,还可以是其他结构。

作为纤维状物,可举出:经微粉碎的木浆;棉布;棉绒;人造丝;乙酸纤维素等纤维素类纤维;聚酰胺、聚酯、聚烯烃等合成纤维;这些纤维的混合物等。纤维状物可以单独使用,也可以组合使用2种以上。作为纤维状物,能够使用亲水性纤维。

为了提高吸收体在使用前及使用期间的形态保持性,可以通过在纤维状物中添加粘合性粘结剂而使纤维彼此粘合。作为粘合性粘结剂,可举出热熔接性合成纤维、热熔粘合剂、粘合性乳液等。粘合性粘结剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。

作为热熔接性合成纤维,可举出:聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等全熔型粘结剂;由聚丙烯和聚乙烯的并列结构或芯鞘结构构成的非全熔型粘结剂等。在上述非全熔型粘结剂中,能够仅使聚乙烯部分进行热熔接。

作为热熔粘合剂,例如可举出乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、非晶态聚丙烯等基础聚合物与增粘剂、增塑剂、抗氧化剂等的混合物。

作为粘合性乳液,例如可举出选自由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丁二烯、乙烯及乙酸乙烯酯组成的组中的至少一种单体的聚合物。

本实施方式的吸收体可以含有无机粉末(例如无定形二氧化硅)、除臭剂、抗菌剂、颜料、染料、香料、粘着剂等。在吸水性树脂颗粒包含无机颗粒的情况下,吸收体可以含有与吸水性树脂颗粒中的无机颗粒不同的无机粉末。

本实施方式的吸收体的形状例如可以是片状。吸收体的厚度(例如,片状吸收体的厚度)可以是0.1~20mm或0.3~15mm。

从容易获得足够的吸水特性的观点出发,相对于吸水性树脂颗粒及纤维状物的总计,吸收体中的吸水性树脂颗粒的含量可以是2~100质量%、10~80质量%或20~60质量%。

从容易获得足够的吸水特性的观点出发,相对于每1m2吸收体,吸收体中的吸水性树脂颗粒的含量优选为100~1000g,更优选为150~800g,进一步优选为200~700g。从容易获得足够的吸水特性的观点出发,相对于每1m2吸收体,吸收体中的纤维状物的含量优选为50~800g,更优选为100~600g,进一步优选为150~500g。

本实施方式的吸收性物品具备本实施方式的吸收体。作为本实施方式的吸收性物品的其他构成部件,可举出:保持吸收体的形状,且同时防止吸收体的构成部件的脱落、流动的芯包片(core wrap);配置于吸液对象的液体所渗入的一侧的最外部的透液性片;配置于与吸液对象的液体所渗入的一侧为相反侧的最外部的不透液性片等。作为吸收性物品,可举出尿布(例如纸尿布)、如厕训练裤、失禁垫、卫生材料(卫生巾、卫生棉条等)、吸汗垫、宠物垫、简易马桶用部件、动物排泄物处理材料等。

图1是表示吸收性物品的一个实例的剖视图。图1所示的吸收性物品100具备吸收体10、芯包片20a、20b、透液性片30及不透液性片40。在吸收性物品100中,依次层叠有不透液性片40、芯包片20b、吸收体10、芯包片20a及透液性片30。在图1中,存在图示为在部件之间存在间隙的部分,但是部件之间也可以密合而不存在该间隙。

吸收体10具有本实施方式的吸水性树脂颗粒10a和包含纤维状物的纤维层10b。吸水性树脂颗粒10a分散在纤维层10b内。

芯包片20a以与吸收体10接触的状态配置于吸收体10的一面侧(图1中,吸收体10的上侧)。芯包片20b以与吸收体10接触的状态配置于吸收体10的另一面侧(图1中,吸收体10的下侧)。吸收体10配置于芯包片20a与芯包片20b之间。作为芯包片20a、20b,可举出纸巾、无纺布、机织物、具有透液孔的合成树脂膜、具有网眼的网状片材等。芯包片20a及芯包片20b例如具有与吸收体10相同大小的主表面。

透液性片30配置于吸收对象的液体所渗入的一侧的最外部。透液性片30以与芯包片20a接触的状态配置在芯包片20a上。作为透液性片30,可举出由聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺等合成树脂构成的无纺布、多孔片等。不透液性片40配置于吸收性物品100的与透液性片30相反的一侧的最外部。不透液性片40以与芯包片20b接触的状态配置于芯包片20b的下侧。作为不透液性片40,可举出由聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等合成树脂构成的片、由这些合成树脂与无纺布的复合材料构成的片等。透液性片30及不透液性片40例如具有比吸收体10的主表面更宽的主表面,透液性片30及不透液性片40的外缘部延伸至吸收体10及芯包片20a、20b的周围。

吸收体10、芯包片20a、20b、透液性片30及不透液性片40的大小关系并无特别限定,可根据吸收性物品的用途等而适当地调节。并且,使用芯包片20a、20b保持吸收体10的形状的方法并无特别限定,如图1所示,可以利用多个芯包片包裹吸收体,也可以利用一片芯包片包裹吸收体。

吸收体可以粘合于顶片(top sheet)。在利用芯包片夹持或包覆吸收体的情况下,优选至少粘合芯包片与顶片,更优选粘合芯包片与顶片且粘合芯包片与吸收体。作为吸收体的粘合方法,可举出:将热熔粘合剂以规定间隔、沿宽度方向以条状、螺旋状等涂布于顶片而进行粘合的方法;使用淀粉、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、其他水溶性高分子等水溶性粘结剂而进行粘合的方法等。并且,在吸收体包含热熔接性合成纤维的情况下,可以采用通过热熔接性合成纤维的热熔接来进行粘合的方法。

根据本实施方式,能够提供一种使用了本实施方式的吸水性树脂颗粒、吸收体或吸收性物品的吸液方法。本实施方式的吸液方法具备使吸液对象的液体与本实施方式的吸水性树脂颗粒、吸收体或吸收性物品接触的工序。

根据本实施方式,能够提供一种减少吸收体吸液时的剩余水的方法,该方法使用了本实施方式的吸水性树脂颗粒、吸收体或吸收性物品。根据本实施方式,能够提供一种减少吸收体吸液时的剩余水的方法,该方法使用了上述凝胶缔合度为15以上的吸水性树脂颗粒。本实施方式的减少吸收体吸液时的剩余水的方法具备:调节本实施方式的吸水性树脂颗粒的按上述步骤测定的凝胶缔合度的调节工序。在调节工序中,能够将凝胶缔合度调节在上述各范围(例如15以上)内。

根据本实施方式,能够提供一种吸水性树脂颗粒的制造方法,该制造方法具备根据上述凝胶缔合度来选出吸水性树脂颗粒的选出工序。在选出工序中,例如,根据上述凝胶缔合度是否为15以上来选出吸水性树脂颗粒。即,根据一种实施方式,能够提供一种吸水性树脂颗粒的制造方法,该制造方法包括选出上述凝胶缔合度为15以上的吸水性树脂颗粒的工序。

根据本实施方式,能够提供一种减少吸收体吸液时的剩余水的方法,该方法包括增大吸水性树脂颗粒的上述凝胶缔合度的工序。

根据本实施方式,能够提供一种吸收体的制造方法,该制造方法使用了通过上述吸水性树脂颗粒的制造方法获得的吸水性树脂颗粒。本实施方式的吸收体的制造方法具备颗粒制造工序,该颗粒制造工序通过上述吸水性树脂颗粒的制造方法来获得吸水性树脂颗粒。本实施方式的吸收体的制造方法中,可以在颗粒制造工序之后,具备混合吸水性树脂颗粒和纤维状物的工序。根据本实施方式,能够提供一种吸收性物品的制造方法,该制造方法使用了通过上述吸收体的制造方法获得的吸收体。本实施方式的吸收性物品的制造方法具备吸收体制造工序,该吸收体制造工序通过上述吸收体的制造方法来获得吸收体。本实施方式的吸收性物品的制造方法中,可以在吸收体制造工序之后,具备使用吸收体和吸收性物品的其他构成部件来获得吸收性物品的工序,在该工序中,例如,通过将吸收体和吸收性物品的其他构成部件彼此层叠来获得吸收性物品。

实施例

以下,使用实施例及比较例,对本发明的内容更详细地进行说明,但是本发明并不限定于以下实施例。

<吸水性树脂颗粒的制造>

(实施例1)

准备了具备回流冷凝器、滴液漏斗、氮气导入管及搅拌机的内径为11cm、内容积为2L的圆底圆筒型可拆式烧瓶。在搅拌机上安装了图2中示出概况的搅拌叶片(平叶片)200。搅拌叶片200具备轴200a及平板部200b。平板部200b焊接于轴200a,并且具有弯曲的前端。在平板部200b形成有沿着轴200a的轴向延伸的4个狭缝S。4个狭缝S在平板部200b的宽度方向上排列,内侧的两个狭缝S的宽度为1cm,外侧两个狭缝S的宽度为0.5cm。平板部200b的长度约为10cm,平板部200b的宽度约为6cm。接着,向上述可拆式烧瓶中添加作为烃分散介质的正庚烷293g,并添加作为高分子类分散剂的马来酸酐改性乙烯-丙烯共聚物(MitsuiChemicals,Inc.制造,Hi-WAX 1105A)0.736g,由此获得了混合物。通过对该混合物进行搅拌,且同时升温至80℃来溶解分散剂,然后将混合物冷却至50℃。

接着,向内容积为300mL的烧杯中添加了作为水溶性烯属不饱和单体的80.5质量%的丙烯酸水溶液92.0g(丙烯酸:1.03摩尔)。接着,从外部冷却的同时,将20.9质量%的氢氧化钠水溶液147.7g滴加到烧杯内,由此对丙烯酸进行了75摩尔%的中和。然后,加入作为增稠剂的羟乙基纤维素0.092g(Sumitomo Seika Chemicals Company,Limited制造,HECAW-15F)、作为水溶性自由基聚合引发剂的过硫酸钾0.0736g(0.272毫摩尔)及作为内部交联剂的乙二醇二缩水甘油醚0.010g(0.057毫摩尔)之后使其溶解,由此制备了第一阶段的水溶液。

然后,向上述可拆式烧瓶中添加上述第一阶段的水溶液之后,搅拌了10分钟。然后,通过在正庚烷6.62g中加热溶解蔗糖硬脂酸酯(表面活性剂,Mitsubishi-ChemicalFoods Corporation制造,RYOTO SUGAR ESTER S-370,HLB值:3)0.736g而获得了表面活性剂溶液。向可拆式烧瓶中添加了该表面活性剂溶液。然后,一边以425rpm的搅拌机的转速进行搅拌,一边用氮气充分地置换了体系内部。然后,将烧瓶浸渍于70℃的水浴中并进行升温,进行60分钟的聚合,由此获得了第一阶段的聚合浆液。

接着,向内容积为500mL的另一个烧杯中添加了作为水溶性烯属不饱和单体的80.5质量%的丙烯酸水溶液128.8g(丙烯酸:1.44摩尔)。接着,从外部冷却的同时,将27质量%的氢氧化钠水溶液159.0g滴加到烧杯内,由此对丙烯酸进行了75摩尔%的中和。然后,加入作为水溶性自由基聚合引发剂的过硫酸钾0.090g(0.333毫摩尔)及作为内部交联剂的乙二醇二缩水甘油醚0.0116g(0.067毫摩尔)之后使其溶解,由此制备了第二阶段的水溶液。

接着,一边以650rpm的搅拌机的转速进行搅拌,一边将上述可拆式烧瓶内部冷却至25℃,然后将上述第二阶段的水溶液全部添加在上述第一阶段的聚合浆液中。接着,用氮气置换体系内部30分钟之后,再次将烧瓶浸渍于70℃的水浴中来升温,进行了60分钟的聚合反应。由此,获得了第二阶段的含水凝胶状聚合物。

在搅拌下,向上述第二阶段的含水凝胶状聚合物中添加了45质量%的二乙烯三胺五乙酸五钠水溶液0.589g。然后,将烧瓶浸渍于设定为125℃的油浴中,通过正庚烷和水的共沸蒸馏,一边使正庚烷回流,一边将271.4g的水排出到体系外。然后,向烧瓶中添加作为表面交联剂的2质量%的乙二醇二缩水甘油醚水溶液4.42g(乙二醇二缩水甘油醚:0.507毫摩尔)之后,在83℃下保持了2小时。

然后,使正庚烷在125℃下蒸发并干燥,由此获得了聚合物颗粒(干燥品)。使该聚合物颗粒通过孔径为850μm的筛之后,以聚合物颗粒的总质量为基准,将0.2质量%的无定形二氧化硅(Oriental Silicas Corporation制造,Tokusil NP-S)混合到聚合物颗粒中,由此获得了包含无定形二氧化硅的吸水性树脂颗粒232.0g。吸水性树脂颗粒的中值粒径为359μm。

(实施例2)

在第一阶段的水溶液的制备中,作为水溶性自由基聚合引发剂而使用了2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐0.092g(0.339毫摩尔)及过硫酸钾0.018g(0.067毫摩尔),作为内部交联剂而使用了乙二醇二缩水甘油醚0.0046g(0.026毫摩尔);在第二阶段的水溶液的制备中,作为水溶性自由基聚合引发剂而使用了2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐0.129g(0.476毫摩尔)及过硫酸钾0.026g(0.096毫摩尔);且对第二阶段的含水凝胶状聚合物,通过共沸蒸馏将217.8g的水排出到体系外,除此以外,以与实施例1相同的方式,获得了吸水性树脂颗粒231.0g。吸水性树脂颗粒的中值粒径为339μm。

(实施例3)

在第一阶段的水溶液的制备中,作为水溶性自由基聚合引发剂而使用了2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐0.092g(0.339毫摩尔)及过硫酸钾0.018g(0.067毫摩尔),作为内部交联剂而使用了乙二醇二缩水甘油醚0.0046g(0.026毫摩尔);在第二阶段的水性液的制备中,作为水溶性自由基聚合引发剂而使用了2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐0.129g(0.476毫摩尔)及过硫酸钾0.026g(0.096毫摩尔);且对第二阶段的含水凝胶状聚合物,通过共沸蒸馏将234.6g的水排出到体系外,除此以外,以与实施例1相同的方式,获得了吸水性树脂颗粒232.1g。吸水性树脂颗粒的中值粒径为355μm。

(比较例1)

作为搅拌叶片,使用了具有两层叶片直径为5cm的4片斜桨式叶片的搅拌叶片;在第一阶段的聚合浆液的制备中,将搅拌机的转速设为550rpm;在第二阶段的含水凝胶状聚合物的制作中,将搅拌机的转速设为1000rpm;在第二阶段的含水凝胶状聚合物中添加了45质量%的二乙烯三胺五乙酸五钠水溶液0.265g;对第二阶段的含水凝胶状聚合物,通过共沸蒸馏将247.9g的水排出到体系外;且将相对于聚合物颗粒的质量为0.5质量%的无定形二氧化硅与聚合物颗粒进行了混合,除此以外,以与实施例1相同的方式,获得了吸水性树脂颗粒231.0g。吸水性树脂颗粒的中值粒径为355μm。

(比较例2)

对第二阶段的聚合之后的含水凝胶状聚合物,通过共沸蒸馏将256.1g的水排出到体系外;且将相对于聚合物颗粒的质量为0.1质量%的无定形二氧化硅与聚合物颗粒进行了混合,除此以外,以与比较例1相同的方式,获得了吸水性树脂颗粒230.8g。吸水性树脂颗粒的中值粒径为349μm。

(比较例3)

在第一阶段的水溶液的制备中,作为水溶性自由基聚合引发剂而使用了2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐0.092g(0.339毫摩尔)及过硫酸钾0.018g(0.067毫摩尔),作为内部交联剂而使用了乙二醇二缩水甘油醚0.0046g(0.026毫摩尔);在第二阶段的水溶液的制备中,作为水溶性自由基聚合引发剂而使用了2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐0.129g(0.476毫摩尔)及过硫酸钾0.026g(0.096毫摩尔),作为内部交联剂而使用了乙二醇二缩水甘油醚0.0116g(0.067毫摩尔);在第二阶段的含水凝胶状聚合物中,添加了45质量%的二乙烯三胺五乙酸五钠水溶液0.589g;对第二阶段的聚合之后的含水凝胶状聚合物,通过共沸蒸馏将209.7g的水排出到体系外,并且作为表面交联剂使用了2质量%的乙二醇二缩水甘油醚水溶液6.62g(0.761毫摩尔);且将相对于聚合物颗粒的质量为0.2质量%的无定形二氧化硅与聚合物颗粒进行了混合,除此以外,以与比较例1相同的方式,获得了吸水性树脂颗粒224.6g。吸水性树脂颗粒的中值粒径为356μm。

(比较例4)

对第二阶段的聚合后的含水凝胶状聚合物,通过共沸蒸馏将207.9g的水排出到体系外,并且作为表面交联剂使用了2质量%的乙二醇二缩水甘油醚水溶液4.42g(0.507毫摩尔),除此以外,以与比较例3相同的方式,获得了吸水性树脂颗粒225.6g。吸水性树脂颗粒的中值粒径为361μm。

<中值粒径的测定>

按下述步骤测定了吸水性树脂颗粒的上述中值粒径。即,从上至下依次组合了作为JIS标准筛的孔径为600μm的筛、孔径为500μm的筛、孔径为425μm的筛、孔径为300μm的筛、孔径为250μm的筛、孔径为180μm的筛、孔径为150μm的筛及托盘。向所组合的最上侧的筛中加入吸水性树脂颗粒50g,使用Ro-tap型振动器(SIEVE FACTORY IIDA Co.,Ltd.制造)、依据JIS Z 8815(1994)进行了分级。分级之后,将残留在各个筛上的颗粒的质量以相对于总量的质量百分比的形式算出,求出粒度分布。关于该粒度分布,从粒径大的开始依次对筛上进行累计,将筛的孔径与残留在筛上的颗粒的质量百分比的累计值的关系绘制在对数概率纸上。通过将概率纸上的标绘点以直线连接,从而将相当于累计质量百分比为50质量%的粒径作为中值粒径。

<凝胶缔合度的测定>

图3是表示凝胶缔合度的测定装置的示意图。图3所示的测定装置具有量筒71、筒体72、夹具73、台架74、托盘75及天平76。托盘75载置于天平76上。托盘75及天平76配置于量筒71及筒体72的下方。

量筒71是具有圆筒部及底座部的容量为100ml、质量为35g的塑料制量筒(制造商:Kartell)。该圆筒部的内径为27mm、外径为31mm。并且,底座部是一边为38mm的正五边形。具体而言,量筒的材质为聚甲基戊烯,总高度(圆筒部及底座部的高度)为249mm。

在量筒71内形成有溶胀凝胶70。在量筒71内配置吸水性树脂颗粒1.0±0.001g,接着,使用将流速调节为10ml/秒的滴定管投入纯水50ml,由此制作溶胀凝胶70。在溶胀凝胶70的制作中,将投入纯水时的从量筒71内的底部到滴定管的前端(液体的滴加口)的距离设为18cm。

筒体72为图4所示的丙烯酸树脂制筒体。筒体72具有内径为4.5cm的圆形开口。在筒体72设置有平坦面,该平坦面的外周为一边10cm的正方形并且开口位于中央。筒体72由具有平坦面的平坦部分和圆筒部分构成。平坦部分的高度(厚度)为1.0cm,圆筒部分的高度为6.0cm。如图3所示,筒体72以在铅垂方向上开口的状态,以平坦面位于上端侧的方式被台架74及夹具73固定。

在制作溶胀凝胶70时,从完成向配置有吸水性树脂颗粒的量筒71内投入纯水起10分钟之后,以量筒71的开口部铅垂朝下的方式,将量筒71的圆筒部从平坦部分侧插入到筒体72的开口。由此,如图3的(A)所示,使筒体72的平坦部分支撑了量筒71的底座部。接着,如图3的(B)所示,在固定了筒体72的状态下,将量筒71相对于筒体72的平坦面(筒体72的平坦部分与量筒71的底座部的接触面)向铅垂上方提起10cm±1cm。然后,放开手而使量筒71自然下落,由此使量筒71与筒体72碰撞,施加了冲击。每隔10秒钟重复进行通过提起量筒71并放开手来施加冲击的操作,测定了直至溶胀凝胶70下落1.0g以上时为止所施加的冲击次数来作为凝胶缔合度。利用天平76测定回收在托盘75中的溶胀凝胶70的质量(g),记录了该量达到1.0g以上时所施加的冲击次数来作为凝胶缔合度(单位:次)。在施加了100次冲击时、回收在托盘75中的溶胀凝胶70的质量小于1.0g的情况下,评价为凝胶缔合度为100以上。实施3次凝胶缔合度的测定,并将通过3次测定得到的平均值作为凝胶缔合度。将结果示于下述表。

<吸水性树脂颗粒的保水量>

按下述步骤测定了吸水性树脂颗粒的生理盐水的保水量(室温,25℃±2℃)。首先,将称取了2.0g吸水性树脂颗粒的棉袋(阔幅棉布60号,横100mm×纵200mm)设置在内容积为500mL的烧杯内。以不产生结块的方式,向装有吸水性树脂颗粒的棉袋内一次性注入0.9质量%氯化钠水溶液(生理盐水)500g,然后用橡皮筋绑住棉袋的上部,静置30分钟,由此使吸水性树脂颗粒溶胀。使用将离心力设定为167G的脱水机(KOKUSAN Co.Ltd.制造,型号:H-122),对经过30分钟之后的棉袋进行1分钟脱水。测定了脱水之后的包含溶胀凝胶的棉袋的质量Wa[g]。不添加吸水性树脂颗粒而进行相同操作,测定棉袋在湿润时的皮重Wb[g],并由下述式计算出吸水性树脂颗粒的生理盐水的保水量。将结果示于表1。

保水量[g/g]=(Wa-Wb)/2.0

<吸水性树脂颗粒的载荷下的吸水量>

使用图5所示的测定装置Y测定了吸水性树脂颗粒的载荷下(加压下)的生理盐水的吸水量(室温,25℃±2℃)。测定装置Y由滴定管部61、导管62、测定台63及放置在测定台63上的测定部64构成。滴定管部61具有:沿着铅垂方向延伸的滴定管61a;配置于滴定管61a的上端的橡胶塞61b;配置于滴定管61a的下端的旋塞61c;一端在旋塞61c的附近延伸至滴定管61a内的空气导入管61d;及配置于空气导入管61d的另一端侧的旋塞61e。导管62安装于滴定管部61与测定台63之间。导管62的内径为6mm。在测定台63的中央部有直径为2mm的孔,并且连接有导管62。测定部64具有圆筒64a(丙烯酸树脂(有机玻璃)制)、粘合于圆筒64a的底部的尼龙网64b及砝码64c。圆筒64a的内径为20mm。尼龙网64b的孔径为75μm(200目)。然后,进行测定时,在尼龙网64b上均匀地散布测定对象的吸水性树脂颗粒65。砝码64c的直径为19mm,砝码64c的质量为119.6g。砝码64c放置在吸水性树脂颗粒65上,能够对吸水性树脂颗粒65施加4.14kPa的载荷。

在测定装置Y的圆筒64a中放入0.100g的吸水性树脂颗粒65,然后放置砝码64c而开始了测定。体积与吸水性树脂颗粒65所吸收的生理盐水相同的空气通过空气导入管被快速且顺畅地供给到滴定管61a的内部,因此滴定管61a的内部的生理盐水的水位的减少量即为吸水性树脂颗粒65所吸收的生理盐水量。关于滴定管61a的刻度,从上至下且从0mL开始以0.5mL的间隔刻印,作为生理盐水的水位,读取开始吸水之前的滴定管61a的刻度Va和从开始吸水起60分钟之后的滴定管61a的刻度Vb,并通过下述式来计算出载荷下的吸水量。将结果示于表1。

加压下的吸水量[mL/g]=(Vb-Va)/0.1

<吸水性树脂颗粒的吸水速度>

根据涡流法,按下述步骤测定了吸水性树脂颗粒的生理盐水的吸水速度。首先,在内容积为100mL的烧杯中称量了在恒温水槽中将温度调节为25±0.2℃的0.9质量%氯化钠水溶液(生理盐水)50±0.1g。接着,使用磁力搅拌器(无环)以600rpm的转速进行搅拌,由此产生了旋涡。将吸水性树脂颗粒2.0±0.002g一次性添加到氯化钠水溶液中。测定从添加吸水性树脂颗粒之后至液面的旋涡收敛时为止的时间[秒],并将该时间作为吸水性树脂颗粒的吸水速度而获得。将结果示于表1。

<吸收体性能的评价>

(评价用物品的制作)

使用气流式混合装置(Otec Co.,Ltd.制造,Pad former),通过空气抄造均匀地混合吸水性树脂颗粒10g及粉碎纸浆10g,由此制作了大小为40cm×12cm的片状吸收体。接着,在具有与吸收体相同大小的基重为16g/m2的芯包片(棉纸)上配置吸收体之后,在吸收体的上表面配置了具有与吸收体相同的大小的基重为16g/m2的芯包片(棉纸)。通过对被芯包片夹住的吸收体施加141kPa的载荷30秒钟而获得了层叠体。将大小为32.5cm×45.0cm的SMMS无纺布(基重为13g/m2)折叠成45cm×16.25cm的尺寸,然后,利用无纺布包裹上述层叠体。利用热封机(FUJI IMPULSE SEALER,型号:FI-450-5型,FUJI IMPULSE CO.,LTD制)压接包裹了层叠体的无纺布的三个边,对层叠体进行了密封。由此,获得了评价用物品。

(吸收体吸水量的测定)

在托盘中放入金属丝网(网眼尺寸:20mm×20mm,线性3mm)和20L的0.9质量%氯化钠水溶液,将液温调节为25.0±0.2℃。接着,将评价用物品配置于金属丝网上,在0.9质量%氯化钠水溶液中浸渍了30分钟。然后,将评价用物品与金属丝网一同提起,进行5分钟脱水之后,测定了评价用物品的质量。吸收体吸水量(单位:g)为试验前后的评价用物品的质量之差,并由下式来计算。

吸收体吸水量=试验后的评价用物品的质量(g)-试验前的评价用物品的质量(g)

(吸收体保水量的测定)

利用离心机,将进行了吸收体吸水量的测定的评价用物品(试验后的评价用物品)供于167G的离心脱水。由此,获得了离心后的评价用物品。吸收体保水量(单位:g)为离心后的评价用物品的质量与试验前的评价用物品的质量之差,并由下式来计算。

吸收体保水量=离心后的评价用物品的质量(g)-试验前的评价用物品的质量(g)

(剩余水分率的评价)

剩余水分率由下式来计算。剩余水分率越低,则吸液时的剩余水越少。将结果示于表1。

剩余水分率(%)={(吸收体吸水量-吸收体保水量)/吸收体吸水量}×100

[表1]

根据表1确认到,在凝胶缔合度高的情况下,可获得减少了吸液时的剩余水的吸收体。

附图标记说明

10:吸收体;10a、65:吸水性树脂颗粒;10b:纤维层;20a、20b:芯包片;30:透液性片;40:不透液性片;61:滴定管部;61a:滴定管;61b:橡胶塞;61c:旋塞;61d:空气导入管;61e:旋塞;62:导管;63:测定台;64:测定部;64a:圆筒;64b:尼龙网;64c:砝码;70:溶胀凝胶;71:量筒;72:筒体;73:夹具;74:台架;75:托盘;76:天平;100:吸收性物品;200:搅拌叶片;200a:轴;200b:平板部;Y:测定装置;S:狭缝。

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