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JP5162160B2 - 吸収性樹脂粒子、この製造方法、これを含む吸収体及び吸収性物品 - Google Patents

吸収性樹脂粒子、この製造方法、これを含む吸収体及び吸収性物品 Download PDF

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JP5162160B2
JP5162160B2 JP2007147868A JP2007147868A JP5162160B2 JP 5162160 B2 JP5162160 B2 JP 5162160B2 JP 2007147868 A JP2007147868 A JP 2007147868A JP 2007147868 A JP2007147868 A JP 2007147868A JP 5162160 B2 JP5162160 B2 JP 5162160B2
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Description

本発明は、吸収性樹脂粒子、この製造方法、これを含む吸収体及び吸収性物品に関する。
ゲル通液速度等が良好な吸水剤としては、架橋重合体と水不溶性球状単粒子とを混合すること等により得た吸水剤(特許文献1)や、架橋重合体とカチオン性高分子化合物とを混合することにより得た吸水剤(特許文献2)が知られている。
特開2003−225565号公報 特開2003−062460号公報
従来の吸水剤を吸収性物品{紙おむつや生理用ナプキン等}に適用したとき、当初は良好な吸収特性{吸収速度や表面ドライネス等}を発揮しても、長時間使用し続けると吸収特性が悪くなるという問題がある。したがって、このような吸収性物品を長時間使用すると漏れが発生したり、皮膚にカブレが生じたりするという問題がある。
本発明の目的は、吸収性物品に適用したとき、長時間使用しても良好な吸収特性を維持できる吸収性樹脂粒子を提供することである。
本発明の吸収性樹脂粒子の特徴は、水溶性ビニルモノマー(a1)及び/又は加水分解性ビニルモノマー(a2)及び架橋剤(b)を重合反応させて得られる架橋重合体粒子(A)と、水不溶性球状単粒子(c)及びバインダー(d)とを混合し、40〜150℃で加熱処理して得られる吸収性樹脂粒子であって、
次式で表されるゲル通液速度保持率(GR)が50〜100%である点を要旨とする。

ゲル通液速度保持率(GR)=(G2)×100/(G1)

なお、(G2)は生理食塩水に24時間浸漬させた直後のゲル通液速度(ml/分)、(G1)は生理食塩水に30分間浸漬させた直後のゲル通液速度(ml/分)を意味する。
本発明の吸収体は、上記の吸収性樹脂粒子と繊維状物とを含有してなる点を要旨とする。
本発明の吸収性物品は、上記の吸収体を備えてなる点を要旨とする。
本発明の吸収性樹脂粒子の製造方法の特徴は、水溶性ビニルモノマー(a1)及び/又は加水分解性ビニルモノマー(a2)及び架橋剤(b)を重合反応させて架橋重合体粒子(A)を得る工程(1)、
架橋重合体粒子(A)、水不溶性球状単粒子(c)及びバインダー(d)を混合し、40〜150℃で加熱処理して吸収性樹脂粒子を得る工程(2)を含む点を要旨とする。
本発明の吸収性樹脂粒子は、吸収性物品に適用したとき、長時間使用しても優れた吸収特性を維持できる。したがって、本発明の吸収性樹脂粒子を適用した吸収性物品を長時間使用しても、漏れやカブレ等の心配がない。
水溶性ビニルモノマー(a1)としては特に限定はなく公知{たとえば、特許第3648553号、特開2003−165883号、特開2005−75982号、特開2005−95759号}のビニルモノマー等が使用できる。
加水分解性ビニルモノマー(a2)は、加水分解により水溶性ビニルモノマー(a1)となるビニルモノマーを意味し、特に限定はなく公知{たとえば、特許第3648553号、特開2003−165883号、特開2005−75982号、特開2005−95759号}のビニルモノマー等が使用できる。なお、加水分解性ビニルモノマーの加水分解は、重合中、重合後及びこれらの両方のいずれでもよいが、得られる吸収性樹脂粒子の分子量の観点等から重合後が好ましい。
これらのうち、吸収特性の観点等から、水溶性ビニルモノマー(a1)が好ましく、さらに好ましくはアニオン性ビニルモノマー、次に好ましくはカルボキシ(塩)基、スルホ(塩)基、アミノ基、カルバモイル基、アンモニオ基又はモノ−、ジ−若しくはトリ−アルキルアンモニオ基を有するビニルモノマー、次に好ましくはカルボキシ(塩)基又はカルバモイル基を有するビニルモノマー、特に好ましくは(メタ)アクリル酸(塩)及び(メタ)アクリルアミド、次に特に好ましくは(メタ)アクリル酸(塩)、最も好ましくはアクリル酸(塩)である。
なお、「カルボキシ(塩)基」は「カルボキシ基」又は「カルボキシレート基」を意味し、「スルホ(塩)基」は「スルホ基」又は「スルホネート基」を意味する。また、(メタ)アクリル酸(塩)はアクリル酸、アクリル酸塩、メタクリル酸又はメタクリル酸塩を意味し、(メタ)アクリルアミドはアクリルアミド又はメタクリルアミドを意味する。また、塩としては、アルカリ金属(リチウム、ナトリウム及びカリウム等)塩、アルカリ土類金属(マグネシウム及びカルシウム等)塩又はアンモニウム(NH4)塩等が含まれる。これらの塩のうち、吸収特性の観点等から、アルカリ金属塩及びアンモニウム塩が好ましく、さらに好ましくはアルカリ金属塩、特に好ましくはナトリウム塩である。
水溶性ビニルモノマー(a1)又は加水分解性ビニルモノマー(a2)のいずれかを構成単位とする場合、それぞれ単独で構成単位としてもよく、また、必要により2種以上を構成単位としてもよい。また、(a1)及び(a2)を構成単位とする場合も同様である。また、水溶性ビニルモノマー(a1)及び加水分解性ビニルモノマー(a2)を構成単位とする場合、これらの含有モル比(a1/a2)は、75/25〜99/1が好ましく、さらに好ましくは85/15〜95/5、特に好ましくは90/10〜93/7、最も好ましくは91/9〜92/8である。この範囲であると、吸収性能がさらに良好となる。
吸収性樹脂粒子の構成単位として、水溶性ビニルモノマー(a1)及び加水分解性ビニルモノマー(a2)の他に、これらと共重合可能なその他のビニルモノマー(a3)を構成単位とすることができる。
共重合可能なその他のビニルモノマー(a3)としては特に限定はなく公知{たとえば、特許第3648553号、特開2003−165883号、特開2005−75982号、特開2005−95759号}の疎水性ビニルモノマー等が使用できる。
その他のモノマー(a3)を構成単位とする場合、その他のモノマー(a3)単位の含有量(モル%)は、水溶性ビニルモノマー(a1)単位及び加水分解性ビニルモノマー(a2)単位のモル数に基づいて、0.01〜5が好ましく、さらに好ましくは0.05〜3、次に好ましくは0.08〜2、特に好ましくは0.1〜1.5である。なお、吸収特性の観点等から、その他のモノマー(a3)単位の含有量が0モル%であることが最も好ましい。
架橋剤(b)としては特に限定はなく公知{たとえば、特許第3648553号、特開2003−165883号、特開2005−75982号、特開2005−95759号}の内部架橋剤等が使用できる。
これらのうち、吸収特性の観点等から、エチレン性不飽和基を2個以上有する内部架橋剤が好ましく、さらに好ましくは炭素数2〜10のポリオールのポリ(メタ)アリルエーテル、特に好ましくはトリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、テトラアリロキシエタン及びペンタエリスリトールトリアリルエーテル、最も好ましくはペンタエリスリトールトリアリルエーテルである。
架橋剤(b)単位の含有量(モル%)は、水溶性ビニルモノマー(a1)単位及び加水分解性ビニルモノマー(a2)単位のモル数に基づいて、0.001〜5が好ましく、さらに好ましくは0.005〜3、特に好ましくは0.01〜1である。この範囲であると、吸収特性がさらに良好となる。
水不溶性球状単粒子(c)としては、金属単粒子を除き、水不溶性の球状単粒子であれば特に限定はなく、有機単粒子及び無機単粒子のいずれでもよい。なお、金属単粒子は、吸収性樹脂粒子及び水と接触した際、金属の酸化・還元反応により吸収性樹脂粒子を分解する恐れがあるため好ましくない。
有機単粒子としては、(i)炭化水素のみからなる有機単粒子、(ii)炭素原子、水素原子及び酸素原子からなる有機単粒子、(iii)炭素原子、水素原子、酸素原子及び窒素原子からなる有機単粒子及び(iv)その他の有機単粒子等が使用できる。
有機単粒子は、吸収性樹脂粒子を製造する際乾燥工程において有機単粒子が溶融しないようにするために乾燥温度以上の溶融温度を持つことが好ましく、有機単粒子の溶融温度(℃)は、130〜300が好ましく、さらに好ましくは150〜250である。
(i)炭化水素のみからなる有機単粒子としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ−p−キシリレン又はポリブタジエンからなる単粒子等が挙げられる。
(ii)炭素原子、水素原子及び酸素原子からなる有機単粒子としては、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルエーテル、熱可塑性ポリエステル、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキシド、エポキシ樹脂又は酸変性ポリオレフィンからなる単粒子等が挙げられる。なお、酸変性ポリオレフィンは、ポリオレフィンにカルボキシ基(−COOH)や1,3−オキソ−2−オキサプロピレン(−COOCO−)等を導入した樹脂{マレイン酸変性ポリエチレン、マレイン酸変性ポリプロピレン、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−無水マレイン酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、マレイン化ポリブタジエン、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びエチレン−酢酸ビニル共重合体のマレイン化物等}を意味する。
(iii)炭素原子、水素原子、酸素原子及び窒素原子からなる有機単粒子としては、ポリアクリロニトリル、ポリアミド又は熱可塑性ポリウレタンからなる単粒子等が挙げられる。
(iv)その他の有機単粒子としては、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、フッ素樹脂、ポリスルホン、塩素化ポリエチレン又はこれらの樹脂を構成する単量体の2種以上を共重合して得られるものからなる単粒子等が挙げられる。
有機単粒子の重量平均分子量は、1000〜15万が好ましく、さらに好ましくは1000〜1万である。なお、重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法により、ポリスチレンを基準物質として測定される値である。
無機単粒子としては、天然無機単粒子及び合成無機単粒子のいずれでもよく、酸化物{酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化チタン、酸化マグネシウム及び酸化ジルコニウム等}、炭化物{炭化ケイ素及び炭化アルミニウム等}又は窒化物{窒化チタン等}からなる単粒子等が挙げられる。
水不溶性球状単粒子のうち、無機単粒子が好ましく、さらに好ましくは酸化物からなる単粒子、特に好ましくは酸化ケイ素単粒子である。酸化ケイ素単粒子の中でも、最も好ましくは非結晶酸化ケイ素単粒子である。
これらの水不溶性球状単粒子は、2種以上の混合物であってもよく、また2種以上が複合化{たとえば、ゼオライト及びタルク}されていてもよい。
水不溶性球状単粒子(c)のpH{10重量%水溶液、25℃}は3〜11が好ましく、さらに好ましくは4〜10、特に好ましくは5〜9である。この範囲であると、水不溶性球状単粒子(c)の安定性がさらに良好となる{特に無機単粒子の場合、さらに2次凝集しにくくなる。}になりやすい。
水不溶性球状単粒子(c)の1次粒子径(nm)は、5〜6000が好ましく、さらに好ましくは7〜1000、特に好ましくは15〜50である。この範囲であると、吸収性能がさらに良好となる。なお、1次粒子径は、電子顕微鏡により画像解析することにより得られる{たとえば、株式会社キーエンス製画像解析装置付き顕微鏡:3Dリアルサーフェスビュー顕微鏡VE−9800、25℃}。
水不溶性球状単粒子(c)の2次粒子径(nm)は、6〜7000が好ましく、さらに好ましくは30〜2000、特に好ましくは40〜120である。この範囲であると、吸収特性がさらに良好となる。なお、2次粒子径は、電子顕微鏡により画像解析することにより得られる{たとえば、株式会社キーエンス製画像解析装置付き顕微鏡:3Dリアルサーフェスビュー顕微鏡VE−9800、25℃}。
水不溶性球状単粒子(c)の会合度は、1〜5が好ましく、さらに好ましくは1〜2.7、特に好ましくは1〜1.7である。この範囲であると、吸収特性がさらに良好となる。なお、会合度は、(2次粒子径)÷(1次粒子径)により求められる値である。
水不溶性球状単粒子(c)の比表面積(m2/g)は、1〜380が好ましく、さらに好ましくは10〜300、特に好ましくは50〜200である。この範囲内でであると、吸収特性がさらに良好となる。なお、比表面積は、JIS Z8830:2001(窒素、容量法、多点法)に準拠して測定される。
水不溶性球状単粒子(c)は、市場から容易に入手でき、たとえば、以下の商品{化学組成、pH(10重量%、25℃)、1次粒子径(nm)、2次粒子径(nm)、比表面積(m/g)}等が好ましく例示できる。
・扶桑化学工業株式会社製
PL−1{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度12重量%)、7、15、40、200}、PL−2L{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度20重量%)、7、15、30、170}、PL−3{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度20重量%)、7、35、70、80}、PL−7{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度20重量%)、7、70、120、40}、PL−20{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度24重量%)、7、220、370、10}、SP−03B{酸化ケイ素、7、200、300、12}
・日本アエロジル株式会社製(アエロジルは、デグサ アクチエンゲゼルシャフト社の登録商標である。)
アエロジル50{酸化ケイ素、5、30、−、50}、アエロジル130{酸化ケイ素、4、16、−、130}、アエロジル200{酸化ケイ素、4、12、−、200}、アエロジル200V{酸化ケイ素、4、12、−、200}、アエロジル200CF{酸化ケイ素、4、12、−、200}、アエロジル200FAD{酸化ケイ素、4、12、−、200}、アエロジル300{酸化ケイ素、4、7、−、300}、アエロジル300CF{酸化ケイ素、4、7、−、300}、アエロジル380{酸化ケイ素、4、7、−、380}
・日産化学工業株式会社製(スノーテックスは、日産化学工業株式会社の登録商標である。)
スノーテックスXS{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度20重量%)、9、5、−、−}、スノーテックスOXS{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度10重量%)、3、5、−、−}、スノーテックスS{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度30重量%)、10、10、−、−}、スノーテックスOS{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度20重量%)、3、10、−、−}、スノーテックス20{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度20重量%)、10、15、−、−}、スノーテックス30{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度30重量%)、10、15、−、−}、スノーテックス40{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度40重量%)、10、15、−、−}、スノーテックスO{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度20重量%)、3、15、−、−}、スノーテックスN{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度20重量%)、10、15、−、−}、スノーテックスC{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度20重量%)、10、15、−、−}、スノーテックスAK{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度19重量%)、5、15、−、−}、スノーテックス50{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度48重量%)、9、25、−、−}、スノーテックスO−40{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度40重量%)、3、25、−、−}、スノーテックスCM{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度30重量%)、10、25、−、−}、スノーテックス20L{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度20重量%)、10、45、−、−}、スノーテックスOL{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度20重量%)、3、45、−、−}、スノーテックスXL{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度40重量%)、10、50、−、−}、スノーテックスZL{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度40重量%)、10、85、−、−}、MP−2040{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度40重量%)、9、200、−、−}、MP−4540M{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度40重量%)、9、450、−、−}
・AZエレクトロニックマテリアルズ株式会社製(KLEBOSOLは、エーゼット エレクトロニック マテリアルズ ユーエスエー コーポレーションの登録商標である。)
KLEBOSOL 30CAL25{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度30重量%)、4、25、−、130}、KLEBOSOL 30HB50K{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度30重量%)、3、50、−、60}、KLEBOSOL 30HB25K{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度30重量%)、3、25、−、130}、KLEBOSOL 30N50{酸化ケイ素の水分散液(酸化ケイ素の濃度30重量%)、10、50、−、60}
・三井化学株式会社製(ケミパールは、三井化学株式会社の登録商標である。)
ケミパールW401{ポリオレフィンの水分散液(ポリオレフィンの濃度40重量%)、9、1000、−、−}、ケミパールW4005{ポリオレフィンの水分散液(ポリオレフィンの濃度40重量%)、11、600、−、−}、ケミパールWF640{ポリオレフィンの水分散液(ポリオレフィンの濃度40重量%)、11、1000、−、−}、ケミパールW700{ポリオレフィンの水分散液(ポリオレフィンの濃度40重量%)、10、1000、−、−}、ケミパールW900{ポリオレフィンの水分散液(ポリオレフィンの濃度40重量%)、11、600、−、−}、ケミパールW950{ポリオレフィンの水分散液(ポリオレフィンの濃度40重量%)、11、600、−、−}、ケミパールWP100{ポリオレフィンの水分散液(ポリオレフィンの濃度40重量%)、11、1000、−、−}、ケミパールV300{ポリオレフィンの水分散液(ポリオレフィンの濃度40重量%)、8、6000、−、−}
水不溶性球状単粒子(c)の含有量(重量%)は、水溶性ビニルモノマー(a1)、加水分解性ビニルモノマー(a2)、その他のモノマー(a3)及び架橋剤(b)の重量{加水分解性ビニルモノマーやその他のモノマーを使用しない場合、これらの重量は含まれない。以下同じ。}に基づいて、0.01〜1が好ましく、さらに好ましくは0.05〜0.75、特に好ましくは0.1〜0.5である。この範囲であると、吸収特性及び吸収性樹脂粒子の機械的強度がさらに良好となる。
バインダー(d)は、吸収性樹脂粒子の表面に水不溶性球状単粒子(c)を固定させるための役割を発揮するものである。バインダー(d)としては、多価グリシジル、多価アミン、多価イソシアネート、多価アルコール、アルコキシシラン及び多価アジリジン等が含まれる。
多価グリシジルとしては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリオキシエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、ジグリセリンジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリグリセリンジグリシジルエーテル、ポリグリセリントリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、レゾルシンジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンジグリシジルエーテル及びトリメチロールプロパントリグリシジルエーテル等が挙げられる。
多価アミンとしては、エチレンジアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、プロピレンジアミン、1,4−ブタンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、テトラデカメチレンジアミン、ヘキサデカメチレンジアミン、1−アミノ−2,2−ビス(アミノメチル)ブタン、テトラアミノメタン、ノルボルネンジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,3,5−トリアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン、1,1,1−トリス(2'−アミノメチル)エタン、テトラキス(2'−アミノメチル)メタン、1,1,1−トリス(2'−アミノエチル)エタン、テトラキス(2'−アミノエチル)エタン、1,1,1−トリス(2'−アミノプロピル)エタン、テトラキス(2'−アミノプロピル)メタン、1,1,1−トリス(2'−アミノブチル)エタン、テトラキス(2'−アミノブチル)メタン、1,2,3−トリス(アミノメチル)ベンゼン、1,2,4−トリス(アミノメチル)ベンゼン及び1,2,5−トリス(アミノメチル)ベンゼン等が挙げられる。
多価イソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアナート(2,4−TDI)、2,6−トリレンジイソシアナート(2,6−TDI)、4,4−ジフェニルメタンジイソシアナート(MDI)、p−フェニレンジイソシアナート、m−フェニレンジイソシアナート、1,5−ナフチレンジイソシアナート、1,3,6−ヘキサメチレントリイソシアナート、1,6,11−ウンデカントリイソシアナート及びビシクロヘプタントリイソシアナート等が挙げられる。
多価アルコールとしては、ジエチレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスルトール、ソルビトール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリグリセリン、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,3−ペンタンジオール、1,4−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン及びポリビニルアルコール等が挙げられる。
アルコキシシランとしては、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、アミノシラン、3−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3−グリドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、ビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)ジスルフィド、ビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)テトラスルフィド、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリス(メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、アリルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、N−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、n−デシルトリメトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、n−オクチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、n−ヘキシルトリエトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、テトラエトキシシラン、ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン、ジフェニルジメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン及び3−クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
多価アジリジンとしては、2,2−ビスヒドロキシメチルブタノール−トリス[3−(1−アジリジニル)プロピオネート]及び4,4’−ビス(エチレンイミノカルボニルアミノ)ジフェニルメタン等が挙げられる。
なお、バインダー(d)として、後述する表面架橋剤をそのまま使用できる。
これらのバインダーのうち、吸収特性の観点等から、多価グリシジル、多価アミン、多価イソシアネート、多価アルコール及びアルコキシシランが好ましく、さらに好ましくは多価グリシジル、多価アミン及び多価イソシアネート、特に好ましくは多価グリシジル及び多価アミン、最も好ましくは多価グリシジルである。
バインダー(d)に後述する表面架橋剤を含ませておくか、バインダー(d)として表面架橋剤を用いてもよい。特に、後述するように、表面架橋されていない架橋重合体粒子(A)を用いる場合、バインダー(d)に表面架橋剤を含ませておく、又はバインダー(d)ととして表面架橋剤を用いると、バインダー(d)で水不溶性球状単粒子(c)を固定させると共に同時に表面架橋することができる。
バインダー(d)の含有量(重量%)は、水溶性ビニルモノマー(a1)、加水分解性ビニルモノマー(a2)、その他のモノマー(a3)及び架橋剤(b)の重量に基づいて、0.001〜0.5が好ましく、さらに好ましくは0.03〜0.3、特に好ましくは0.005〜0.15である。この範囲であると、吸収特性がさらに良好となる。
本発明の吸収性樹脂粒子のゲル通液速度保持率(%)は、吸収特性の観点から、50〜100が好ましく、さらに好ましくは60〜100、特に好ましくは70〜100、最も好ましくは80〜100である。
ゲル通液速度保持率(%)は、測定試料を生理食塩水に30分間浸漬させた直後のゲル通液速度(G1)(ml/分)、及び測定試料を生理食塩水に24時間浸漬させた直後のゲル通液速度(G2)(ml/分)を測定し、次式から求める。
ゲル通液速度保持率(GR)=(G2)×100/(G1)
<ゲル通液速度の測定法(図1及び2参照)>
測定試料0.32gを150ml生理食塩水(1;食塩濃度0.9重量%)に30分間又は24時間浸漬して含水ゲル粒子(2)を調製する。
そして、垂直に立てた円筒(3){直径(内径)25.4mm、長さ40cm、底部から40mlの位置及び60mlの位置に目盛り線(4、5)が設けてある。}の底部に、金網{6;目開き106μm、JIS Z8801−1:2006}と、開閉自在のコック{7;内径5mm、長さ10cm}とを有する濾過円筒管内に、コック(7)を閉鎖した状態で、調製した含水ゲル粒子(2)を生理食塩水と共に移した後、この含水ゲル粒子(2)の上に円形金網{8;目開き150μm、直径25mm}が金網面に対して垂直に結合する加圧軸(9;重さ22g、長さ47cm)を金網と含水ゲル粒子とが接触するように載せ、さらに加圧軸(9)におもり{10;88.5g}を載せ、1分間静置する。
引き続き、コック(6)を開き、濾過円筒管内の液面が60ml目盛り線(4)から40ml目盛り線(5)になるのに要する時間(T1;秒)を計測し、次式よりゲル通液速度(ml/分)を求める。なお、使用する生理食塩水及び測定雰囲気の温度は25℃±2℃で行う。
ゲル通液速度(ml/分)=20ml×60/(T1−T2)
なお、T2は、測定試料の無い場合について上記と同様の操作により計測した時間である。
本発明の吸収性樹脂粒子には、疎水性物質(e)を含むことが好ましい。疎水性物質(e)を含むと、吸収特性がさらに良好となる。疎水性物質(e)としては、炭化水素基を含有する疎水性物質、フッ素原子をもつ炭化水素基を含有する疎水性物質及びポリシロキサン構造をもつ疎水性物質等が含まれる。
炭化水素基を含有する疎水性物質としては、ポリオレフィン樹脂、ポリオレフィン樹脂誘導体、ポリスチレン樹脂、ポリスチレン樹脂誘導体、ワックス、長鎖脂肪酸エステル、長鎖脂肪酸及びこれらの2種以上の混合物等が含まれる。
ポリオレフィン樹脂としては、炭素数2〜4のオレフィン{エチレン、プロピレン、イソブチレン及びイソプレン等}を必須構成単量体(オレフィンの含有量はポリオレフィン樹脂の重量に基づいて、少なくとも50重量%)としてなる重量平均分子量1000〜100万の重合体{たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリ(エチレン−イソブチレン)及びイソプレン等}が挙げられる。
ポリオレフィン樹脂誘導体としては、ポリオレフィン樹脂にカルボキシ基(−COOH)や1,3−オキソ−2−オキサプロピレン(−COOCO−)等を導入した重量平均分子量1000〜100万の重合体{たとえば、ポリエチレン熱減成体、ポリプロピレン熱減成体、マレイン酸変性ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、マレイン酸変性ポリプロピレン、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−無水マレイン酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、マレイン化ポリブタジエン、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びエチレン−酢酸ビニル共重合体のマレイン化物等}が挙げられる。
ポリスチレン樹脂としては、重量平均分子量1000〜100万の重合体等が使用できる。
ポリスチレン樹脂誘導体としては、スチレンを必須構成単量体(スチレンの含有量は、ポリスチレン誘導体の重量に基づいて、少なくとも50重量%)としてなる重量平均分子量1000〜100万の重合体{たとえば、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体及びスチレン−イソブチレン共重合体等}が挙げられる。
ワックスとしては、融点50〜200℃のワックス{たとえば、パラフィンワックス、ミツロウ、カルバナワックス及び牛脂等}が挙げられる。
長鎖脂肪酸エステルとしては、炭素数8〜25の脂肪酸と炭素数1〜5のアルコールとのエステル{たとえば、ラウリン酸メチル、ラウリン酸エチル、ステアリン酸メチル、ステアリン酸エチル、オレイン酸メチル、オレイン酸エチル、グリセリンラウリン酸モノエステル、グリセリンステアリン酸モノエステル、グリセリンオレイン酸モノエステル、ペンタエリスリットラウリン酸モノエステル、ペンタエリスリットステアリン酸モノエステル、ペンタエリスリットオレイン酸モノエステル、ソルビットラウリン酸モノエステル、ソルビットステアリン酸モノエステル、ソルビットオレイン酸モノエステル及び牛脂等}が挙げられる。
長鎖脂肪酸としては、炭素数8〜25の脂肪酸{たとえば、ラウリン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ダイマー酸及びベヘニン酸等}が挙げられる。
これらの2種以上の混合物としては、ポリオレフィン樹脂とポリスチレン樹脂誘導体との混合物{たとえば、ポリエチレンとスチレン−無水マレイン酸共重合体との混合物等}が挙げられる。
フッ素原子をもつ炭化水素基を含有する疎水性物質としては、パーフルオロアルカン、パーフルオロアルケン、パーフルオロアリール、パーフルオロアルキルエーテル、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルアルコール及びこれらの2種以上の混合物等が含まれる。
パーフルオロアルカンとしては、フッ素原子数4〜42、炭素数1〜20のアルカン{たとえば、トリフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、ペンタフルオロプロパン、ヘプタフルオロプロパン、ヘプタフルオロブタン、ノナフルフルオロヘキサン、トリデカフルオロオクタン及びヘプタデカフルオロドデカン等}が挙げられる。
パーフルオロアルケンとしては、フッ素原子数4〜42、炭素数2〜20のアルケン{たとえば、トリフルオロエチレン、ペンタフルオロプロペン、トリフルオロプロペン、ヘプタフルオロブテン、ノナフルフルオロヘキセン、トリデカフルオロオクテン及びヘプタデカフルオロドデセン等}が挙げられる。
パーフルオロアリールとしては、フッ素原子数4〜42、炭素数6〜20のアリール{たとえば、トリフルオロベンゼン、ペンタフルオロトルエン、トリフルオロナフタレン、ヘプタフルオロベンゼン、ノナフルフルオロキシレン、トリデカフルオロオクチルベンゼン及びヘプタデカフルオロドデシルベンゼン等}が挙げられる。
パーフルオロアルキルエーテルとしては、フッ素原子数2〜82、炭素数2〜40のエーテル{たとえば、ジトリフルオロメチルエーテル、ジペンタフルオロエチルエーテル、ジペンタフルオロプロピルエーテル、ジヘプタフルオロプロピルエーテル、ジヘプタフルオロブチルエーテル、ジノナフルフルオロヘキシルエーテル、ジトリデカフルオロオクチルエーテル及びジヘプタデカフルオロドデシルエーテル等}が挙げられる。
パーフルオロアルキルカルボン酸としては、フッ素原子数3〜41 、炭素数1〜21のカルボン酸{たとえば、ペンタフルオロエタン酸、ペンタフルオロプロパン酸、ヘプタフルオロプロパン酸、ヘプタフルオロブタン酸、ノナフルフルオロヘキサン酸、トリデカフルオロオクタン酸、ヘプタデカフルオロドデカン酸及びこれらの金属(アルカリ金属及びアルカリ土類金属等)塩等}が挙げられる。
パーフルオロアルキルアルコールとしては、フッ素原子数3〜41、炭素数1〜20のアルコール{たとえば、ペンタフルオロエタノール、ペンタフルオロプロパノール、ヘプタフルオロプロパノール、ヘプタフルオロブタノール、ノナフルフルオロヘキサノール、トリデカフルオロオクタノール及びヘプタデカフルオロドデカノール等}及びこのアルコールのエチレンオキサイド(アルコール1モルに対して1〜20モル)付加体等が挙げられる。
これらの2種以上の混合物としては、パーフルオロアルキルカルボン酸とパーフルオロアルキルアルコールとの混合物{たとえば、ペンタフルオロエタン酸とペンタフルオロエタノールとの混合物等}が挙げられる。
ポリシロキサン構造をもつ疎水性物質としては、ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性ポリシロキサン{ポリオキシエチレン変性ポリシロキサン及びポリ(オキシエチレン・オキシプロピレン)変性ポリシロキサン等}、カルボキシ変性ポリシロキサン、エポキシ変性ポリシロキサン、アミノ変性ポリシロキサン、アルコキシ変性ポリシロキサン等及びこれらの混合物等が含まれる。
変性シリコーン{ポリエーテル変性ポリシロキサン、カルボキシ変性ポリシロキサン、エポキシ変性ポリシロキサン及びアミノ変性ポリシロキサン等}の有機基(変性基)の位置としては特に限定はしないが、ポリシロキサンの側鎖、ポリシロキサンの両末端、ポリシロキサンの片末端、ポリシロキサンの側鎖と両末端との両方のいずれでもよい。これらのうち、吸収特性の観点等から、ポリシロキサンの側鎖及びポリシロキサンの側鎖と両末端との両方が好ましく、さらに好ましくはポリシロキサンの側鎖と両末端との両方である。
ポリエーテル変性ポリシロキサンの有機基(変性基)としては、ポリオキシエチレン基又はポリ(オキシエチレン・オキシプロピレン)基を含有する基等が含まれる。ポリエーテル変性ポリシロキサンに含まれるオキシエチレン基及び/又はオキシプロピレン基の含有量(個)は、ポリエーテル変性ポリシロキサン1分子あたり、2〜40が好ましく、さらに好ましくは5〜30、特に好ましくは7〜20、最も好ましくは10〜15である。この範囲であると、吸収特性がさらに良好となる。また、オキシエチレン基及びオキシプロピレン基を含む場合、オキシエチレン基の含有量(重量%)は、ポリシロキサンの重量に基づいて、1〜30が好ましく、さらに好ましくは3〜25、特に好ましくは5〜20である。この範囲であると、吸収特性がさらに良好となる。
ポリエーテル変性シリコーンは、市場から容易に入手でき、たとえば、以下の商品{変性位置、オキシアルキレンの種類}が好ましく例示できる。
・信越化学工業株式会社製
KF−945{側鎖、オキシエチレン及びオキシプロピレン}、KF−6020{側鎖、オキシエチレン及びオキシプロピレン}、X−22−6191{側鎖、オキシエチレン及びオキシプロピレン}、X−22−4952{側鎖、オキシエチレン及びオキシプロピレン}、X−22−4272{側鎖、オキシエチレン及びオキシプロピレン}、X−22−6266{側鎖、オキシエチレン及びオキシプロピレン}
・東レ・ダウコーニング株式会社製
FZ−2110{両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン}、FZ−2122{両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン}、FZ−7006{両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン}、FZ−2166{両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン}、FZ−2164{両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン}、FZ−2154{両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン}、FZ−2203{両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン}及びFZ−2207{両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン}
カルボキシ変性ポリシロキサンの有機基(変性基)としてはカルボキシ基を含有する基等が含まれ、エポキシ変性ポリシロキサンの有機基(変性基)としてはエポキシ基を含有する基等が含まれ、アミノ変性ポリシロキサンの有機基(変性基)としてはアミノ基(1、2,3級アミノ基)を含有する基等が含まれる。これらの変性シリコーン の有機基(変性基)の含有量(g/mol)は、カルボキシ当量、エポキシ当量又はアミノ当量として、200〜11000が好ましく、さらに好ましくは600〜8000、特に好ましくは1000〜4000である。この範囲であると、吸収特性がさらに良好となる。なお、カルボキシ当量は、JIS C2101:1999の「16.全酸価試験」に準拠して測定される。また、エポキシ当量は、JIS K7236:2001に準拠して求められる。また、アミノ当量は、JIS K2501:2003の「8.電位差滴定法(塩基価・塩酸法)」に準拠して測定される。
カルボキシ変性シリコーンは、市場から容易に入手でき、たとえば、以下の商品{変性位置、カルボキシ当量(g/mol)}が好ましく例示できる。
・信越化学工業株式会社製
X−22−3701E{側鎖、4000}、X−22−162C{両末端、2300}、X−22−3710{片末端、1450}
・東レ・ダウコーニング株式会社製
BY 16−880{側鎖、3500}、BY 16−750{両末端、750}、BY 16−840{側鎖、3500}、SF8418{側鎖、3500}
エポキシ変性シリコーンは、市場から容易に入手でき、たとえば、以下の商品{変性位置、エポキシ当量}が好ましく例示できる。
・信越化学工業株式会社製
X−22−343{側鎖、525}、KF−101{側鎖、350}、KF−1001{側鎖、3500}、X−22−2000{側鎖、620}、X−22−2046{側鎖、600}、KF−102{側鎖、3600}、X−22−4741{側鎖、2500}、KF−1002{側鎖、4300}、X−22−3000T{側鎖、250}、X−22−163{両末端、200}、KF−105{両末端、490}、X−22−163A{両末端、1000}、X−22−163B{両末端、1750}、X−22−163C{両末端、2700}、X−22−169AS{両末端、500}、X−22−169B{両末端、1700}、X−22−173DX{片末端、4500}、X−22−9002{側鎖・両末端、5000}
・東レ・ダウコーニング株式会社製
FZ−3720{側鎖、1200}、BY 16−839{側鎖、3700}、SF 8411{側鎖、3200}、SF 8413{側鎖、3800}、SF 8421{側鎖、11000}、BY 16−876{側鎖、2800}、FZ−3736{側鎖、5000}、BY 16−855D{側鎖、180}、BY 16−8{側鎖、3700}
アミノ変性シリコーンは、市場から容易に入手でき、たとえば、以下の商品{変性位置、アミノ当量}が好ましく例示できる。
・信越化学工業株式会社製
KF−865{側鎖、5000}、KF−864{側鎖、3800}、KF−859{側鎖、6000}、KF−393{側鎖、350}、KF−860{側鎖、7600}、KF−880{側鎖、1800}、KF−8004{側鎖、1500}、KF−8002{側鎖、1700}、KF−8005{側鎖、11000}、KF−867{側鎖、1700}、X−22−3820W{側鎖、55000}、KF−869{側鎖、8800}、KF−861{側鎖、2000}、X−22−3939A{側鎖、1500}、KF−877{側鎖、5200}、PAM−E{両末端、130}、KF−8010{両末端、430}、X−22−161A{両末端、800}、X−22−161B{両末端、1500}、KF−8012{両末端、2200}、KF−8008{両末端、5700}、X−22−1660B−3{両末端、2200}、KF−857{側鎖、2200}、KF−8001{側鎖、1900}、KF−862{側鎖、1900}、X−22−9192{側鎖、6500}
・東レ・ダウコーニング株式会社製
FZ−3707{側鎖、1500}、FZ−3504{側鎖、1000}、BY 16−205{側鎖、4000}、FZ−3760{側鎖、1500}、FZ−3705{側鎖、4000}、BY 16−209{側鎖、1800}、FZ−3710{側鎖、1800}、SF 8417{側鎖、1800}、BY 16−849{側鎖、600}、BY 16−850{側鎖、3300}、BY 16−879B{側鎖、8000}、BY 16−892{側鎖、2000}、FZ−3501{側鎖、3000}、FZ−3785{側鎖、6000}、BY 16−872{側鎖、1800}、BY 16−213{側鎖、2700}、BY 16−203{側鎖、1900}、BY 16−898{側鎖、2900}、BY 16−890{側鎖、1900}、BY 16−893{側鎖、4000}、FZ−3789{側鎖、1900}、BY 16−871{両末端、130}、BY 16−853C{両末端、360}、BY 16−853U{両末端、450}
これらの混合物としては、ポリジメチルシロキサンとカルボキシル変性ポリシロキサントン混合物、及びポリエーテル変性シロキサンとアミノ変性シロキサンとの混合物等が挙げられる。
これらの疎水性物質(e)のうち、吸収特性の観点等から、ポリシロキサン構造をもつ疎水性物質が好ましく、さらに好ましくは変性シリコーン、特に好ましくはポリエーテル変性ポリシロキサン、アミノ変性ポリシロキサン及びカルボキシ変性ポリシロキサン、次に好ましくはアミノ変性ポリシロキサン及びカルボキシル変性ポリシロキサン、最も好ましくはカルボキシル変性ポリシロキサンである。
ポリシロキサン構造を持つ疎水性物質の粘度(mPa・s、25℃)は、10〜5000が好ましく、さらに好ましくは15〜3000、特に好ましくは20〜1500である。この範囲であると、吸収特性がさらに良好となる。なお、粘度は、JIS Z8803−1991「液体の粘度」9.円すい及び円すい−平板形回転粘度計による粘度測定法に準拠して測定される{たとえば、25.0±0.5℃に温度調節したE型粘度計(東機産業株式会社製RE80L、半径7mm、角度5.24×10−2radの円すい型コーン)を用いて測定される。}
疎水性物質(e)のHLB値は、1〜10が好ましく、さらに好ましくは1.5〜9、特に好ましくは2〜8である。この範囲であると、吸収特性がさらに良好となる。
なお、HLB値は、親水性−疎水性バランス(HLB)値を意味し、小田法(新・界面活性剤入門、197頁、藤本武彦、三洋化成工業株式会社発行、1981年発行)により求められる。
疎水性物質(e)が含まれる場合、疎水性物質(e)の含有量(重量%)は、水溶性ビニルモノマー(a1)、加水分解性ビニルモノマー(a2)、その他のモノマー(a3)及び架橋剤(b)の重量に基づいて、0.001〜1が好ましく、さらに好ましくは0.003〜0.2、特に好ましくは0.005〜0.02である。この範囲であると、吸収特性がさらに良好となる。
本発明の吸収性樹脂粒子には、他の添加剤{たとえば、公知(特開2003−225565号、特開2006−131767号等)の防腐剤、防かび剤、抗菌剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、芳香剤、消臭剤、無機質粉末及び有機質繊維状物等}を含むことができる。
本発明の吸収性樹脂粒子の重量平均粒子径(μm)は、100〜800が好ましく、さらに好ましくは200〜500、特に好ましくは300〜400である。この範囲であると、吸収性能がさらに良好となる。
なお、重量平均粒子径は、通常の方法、たとえば、ロータップ試験篩振とう機及び標準ふるい(JIS Z8801−1:2006)を用いて、ペリーズ・ケミカル・エンジニアーズ・ハンドブック第6版(マックグローヒル・ブック・カンバニー、1984、21頁)に記載の方法で測定される。すなわち、JIS標準ふるいを、上から1000μm、850μm、710μm、500μm、425μm、355μm、250μm及び150μm、並びに受け皿の順、又は上から500μm、355μm、250μm、150μm、125μm、75μm及び45μm、並びに受け皿の順等に組み合わせる。最上段のふるいに測定粒子の約50gを入れ、ロータップ試験篩振とう機で5分間振とうさせる。各ふるい及び受け皿上の測定粒子の重量を秤量し、その合計を100重量%として各ふるい上の粒子の重量分率を求め、この値を対数確率紙{横軸がふるいの目開き(粒子径)、縦軸が重量分率}にプロットした後、各点を結ぶ線を引き、重量分率が50重量%に対応する粒子径を求め、これを重量平均粒子径とする。
また、微粒子の含有量は少ない方が吸収性能が良好となるため、全粒子に占める106μm以下(好ましくは150μm以下)の微粒子の含有量が3重量%以下が好ましく、さらに好ましくは1重量%以下である。微粒子の含有量は、上記の重量平均粒径を求める際に作成するプロットを用いて求めることができる。
本発明の吸収性樹脂粒子の形状については特に限定はなく、不定形破砕状、リン片状、パール状及び米粒状等が挙げられる。これらのうち、紙おむつ等に適用したとき、繊維状物とのからみが良く、繊維状物からの脱落の心配がないという観点及び吸収性能の観点から、不定形破砕状及びパール状が好ましい。
本発明の吸収性樹脂粒子は、水溶性ビニルモノマー(a1)及び/又は加水分解性ビニルモノマー(a2)及び架橋剤(b)を重合反応させて架橋重合体粒子(A)を得る工程(1)と、架橋重合体粒子(A)、水不溶性球状単粒子(c)及びバインダー(d)を混合し、必要により加熱処理して吸収性樹脂粒子を得る工程(2)とを含む方法により製造することが好ましい。
工程(1)は、公知の水溶液重合{断熱重合、薄膜重合及び噴霧重合法等;特開昭55−133413号等}や、公知の逆相懸濁重合{特公昭54−30710号、特開昭56−26909号及び特開平1−5808号等}と同様にして達成できる。
架橋重合体粒子(A)は、必要に応じて、表面架橋剤により表面架橋処理を行うことができる。表面架橋剤としては、公知{たとえば、特開昭59−189103号、特開昭58−180233号、特開昭61−16903号、特開昭61−211305号、特開昭61−252212号、特開昭51−136588号及び特開昭61−257235号等}の表面架橋剤{多価グリシジル、多価アルコール、多価アミン、多価アジリジン、多価イソシアネート、シランカップリング剤及び多価金属等}が使用できる。これらの表面架橋剤のうち、経済性及び吸収特性の観点から、多価グリシジル、多価アミン及びシランカップリング剤が好ましく、さらに好ましくは多価グリシジル及びシランカップリング剤、特に好ましくは多価グリシジル、最も好ましくはエチレングリコールジグリシジルエーテルである。
表面架橋処理をする場合、表面架橋剤の使用量(重量%)は、表面架橋剤の種類、架橋させる条件、目標とする性能等により種々変化させることができるため特に限定はないが、吸収特性の観点等から、水溶性ビニルモノマー(a1)、加水分解性ビニルモノマー(a2)、その他のモノマー(a3)及び架橋剤(b)の重量に基づいて、0.001〜3が好ましく、さらに好ましくは0.005〜2、特に好ましくは0.01〜1である。
表面架橋処理をする場合、表面架橋処理の方法は、公知{たとえば、特許第3648553号、特開2003−165883号、特開2005−75982号、特開2005−95759号}の方法が適用できる。
工程(2)において、架橋重合体粒子(A)、水不溶性球状単粒子(c)及びバインダー(d)を混合する方法(順序)としては、(2−1)架橋重合体粒子(A)、水不溶性球状単粒子(c)及びバインダー(d)を同時に混合する方法;(2−2)架橋重合体粒子(A)と水不溶性球状単粒子(c)とを混合してから、この混合物とバインダー(d)とを混合する方法;(2−3)水不溶性球状単粒子(c)とバインダー(d)とを混合してから、この混合物と架橋重合体粒子(A)とを混合する方法;及び(2−4)架橋重合体粒子(A)とバインダー(d)とを混合してから、この混合物と水不溶性球状単粒子(c)とを混合する方法が含まれる。これらのうち、吸収特性の観点から、(2−1)、(2−2)及び(2−3)が好ましく、さらに好ましくは(2−1)である。
水不溶性球状単粒子(c)は、固形(粉体)又は分散体のいずれの形態で使用してもよいが、均一性の観点等から、分散体で用いることが好ましい。分散体で用いる場合、溶媒としては水等が好ましい。
バインダー(d)は、溶液、乳化体又は分散体の形態で用いることが好ましい。溶液、乳化体又は分散体で用いる場合、溶媒としては、水、アルコール{エチレングリコール及びジエチレングリコール等}等が好ましい。
水不溶性球状単粒子(c)の使用量(重量%)は、架橋重合体粒子(A)の重量に基づいて、0.01〜1が好ましく、さらに好ましくは0.05〜0.75、特に好ましくは0.1〜0.5である。この範囲であると、吸収特性及び吸収性樹脂粒子の機械的強度がさらに良好となる。
バインダー(d)の使用量(重量%)は、架橋重合体粒子(A)の重量に基づいて、0.001〜0.5が好ましく、さらに好ましくは0.003〜0.3、特に好ましくは0.005〜0.15である。この範囲であると、吸収特性がさらに良好となる。
混合温度(℃)は、30〜150が好ましく、さらに好ましくは40〜120、特に好ましくは50〜100である。この範囲であると、さらに均一混合しやすくなり、吸収特性がさらに良好となる。
混合装置としては、公知の装置{双腕型ニーダー、インターナルミキサー(バンバリーミキサー)、セルフクリーニング型ミキサー、ギアコンパウンダー、スクリュー型押し出し機、スクリュー型ニーダー、ミンチ機、タービュライザー、円筒型混合機、V字型混合機、リボン型混合機、スクリュー型混合機、双腕型混合機、粉砕型ニーダー、溝型混合機、鋤型混合機等}が使用できる。これらは複数個を組み合わせて使用できる。
架橋重合体粒子(A)とバインダー(d)との反応性を高めるため、反応触媒を用いたり、加熱処理してもよい。反応触媒としては特に制限されず、酸触媒、塩基性触媒及び金属触媒のいずれでもよい。
酸触媒、塩基性触媒及び金属触媒としては、公知{たとえば、特開2001−011119号公報、特開2003−119386号公報、特開2002−317047号公報、特開2000−044686号公報等}に記載された反応触媒等が使用できる。
これらの触媒のうち、酸触媒としては、鉱酸{硫酸及び塩酸等}、カルボン酸{酢酸、クロロ酢酸、クエン酸、蟻酸、プロピオン酸、蓚酸及びマレイン酸等}、スルホン酸{メタンスルホン酸及びp−トルエンスルホン酸}、リン酸エステル{リン酸モノオクチル、リン酸モノプロピル及びリン酸モノラウリル等}、リン酸ジエステル{リン酸ジオクチル、リン酸ジプロピル及びリン酸ジラウリル等}が好ましく、さらに好ましくは鉱酸、カルボン酸及びスルホン酸、特に好ましくは鉱酸及びスルホン酸である。
また、塩基性触媒としては、水酸化アルカリ{水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム等}、及びアミン{エチレンジアミン、ヘキサンジアミン、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、ピペリジン、メタフェニレンジアミン、エタノールアミン及びトリエチルアミン等}が好ましく、さらに好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、エチレンジアミン、ヘキサジアミン、ジエチレントリアミン、エタノールアミン及びトリエチルアミン、特に好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及びトリエチルアミンである。
また、金属触媒としては、チタン化合物{テトライソプロポキシチタン、テトラノルマルブトキシチタン、テトラキス(2−エチルヘキシルオキシ)チタン及びテトラステアリルオキシチタン等}、及びアルミニウム化合物{トリエトキシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニウム、モノセカンダリブトキシジプロポキシアルミニウム及びトリセカンダリーブトキシアルミニウム等}が好ましく、さらに好ましくはテトライソプロポキシチタン、テトラノルマルブトキシチタン、テトラキス(2−エチルヘキシルオキシ)チタン、
トリエトキシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニウム、モノセカンダリブトキシジプロポキシアルミニウム及びトリセカンダリーブトキシアルミニウム、特に好ましくはテトライソプロポキシチタン、テトラノルマルブトキシチタン、トリエトキシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニウムである。
反応触媒を用いる場合、反応触媒の使用量(重量%)は、バインダー(d)の重量に基づいて、0.01〜1が好ましく、さらに好ましくは0.03〜0.5、特に好ましくは0.05〜0.1である。この範囲であると、架橋重合体粒子(A)とバインダー(d)との反応性がさらに良好となる。
加熱処理する場合、加熱温度(℃)は、30〜150が好ましく、さらに好ましくは40〜120、特に好ましくは50〜100である。この範囲であると、架橋重合体粒子(A)とバインダー(d)との反応性がさらに良好となる。また、加熱時間(分)は、10〜300が好ましく、さらに好ましくは20〜180、特に好ましくは30〜60である。この範囲であると、架橋重合体粒子(A)とバインダー(d)との反応性がさらに良好となる。
工程(2)において、架橋重合体粒子(A)、水不溶性球状単粒子(c)及びバインダー(d)の混合と共に疎水性物質(e)を混合することが好ましい。
疎水性物質(e)は、溶液、乳化体又は分散体の形態で用いることが好ましい。溶液、乳化体又は分散体で用いる場合、溶媒としては、水、アルコール{メタノール、エタノール、エチレングリコール及びジエチレングリコール等}等が好ましい。
疎水性物質(e)を使用する場合、疎水性物質(e)の使用量(重量%)は、架橋重合体粒子(A)の重量に基づいて、0.001〜1が好ましく、さらに好ましくは0.003〜0.2、特に好ましくは0.005〜0.02である。この範囲であると、吸収特性がさらに良好となる。
本発明の吸収性樹脂粒子は、繊維状物と共に吸収体とすることができる。吸収体の構造及び製造方法等は、公知のもの{特開2003−225565号、特開2006−131767号及び特開2005−097569号等}と同様である。また、この吸収体は吸収性物品{紙おむつや生理用ナプキン等}を構成することが好ましい。
以下、実施例及び比較例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、特に定めない限り、部は重量部、%は重量%を示す。なお、ゲル通液速度保持率は前述した方法により測定し、保水量、荷重下吸収量、紙おむつの性能評価は次の方法により行った。
<保水量の測定法>
目開き63μm(JIS Z8801−1:2006)のナイロン網で作成したティーバッグ(縦20cm、横10cm)に測定試料1.00gを入れ、生理食塩水(食塩濃度0.9重量%)1,000ml中に無撹拌下、1時間浸漬した後、15分間吊るして水切りした。その後、ティーバッグごと、遠心分離器にいれ、150Gで90秒間遠心脱水して余剰の生理食塩水を取り除き、ティーバックを含めた重量(h1)を測定し次式から保水量を求めた。なお、使用した生理食塩水及び測定雰囲気の温度は25℃±2℃であった。
保水量(g/g)=(h1)−(h2)
(h2)は、測定試料の無い場合について上記と同様の操作により計測したティーバックの重量である。
<荷重下吸収量の測定法>
目開き63μm(JIS Z8801−1:2006)のナイロン網を底面に貼った円筒型プラスチックチューブ(内径:25mm、高さ:34mm)内に、250〜500μmでふるい分けした測定試料0.16gを秤量し、円筒型プラスチックチューブを垂直にしてナイロン網上に測定試料がほぼ均一厚さになるように整えた後、この測定試料の上に分銅(重量:310.6g、外径:24.5mm、)を乗せた。この円筒型プラスチックチューブ全体の重量(M1)を計量した後、生理食塩水(食塩濃度0.9重量%)60mlの入ったシャーレ(直径:12cm)の中に測定試料及び分銅の入った円筒型プラスチックチューブを垂直に立ててナイロン網側を下面にして浸し、60分静置した。60分後に、円筒型プラスチックチューブをシャーレから引き上げ、これを斜めに傾け、垂れた水滴を除去した後、測定試料及び分銅の入った円筒型プラスチックチューブ全体の重量(M2)を計量し、次式から加圧下吸収量を求めた。なお、使用した生理食塩水及び測定雰囲気の温度は25℃±2℃であった。
荷重下吸収量(g/g)={(M2)−(M1)}/0.16
<実施例1>
水溶性ビニルモノマー(a1−1){アクリル酸、三菱化学株式会社製、純度100%}131部、架橋剤(b−1){ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ダイソ−株式会社製}0.44部及び脱イオン水362部を攪拌・混合しながら3℃に保った。この混合物中に窒素を流入して溶存酸素量を1ppm以下とした後、1%過酸化水素水溶液0.5部、2%アスコルビン酸水溶液1部及び2%の2,2’−アゾビスアミジノプロパンジハイドロクロライド水溶液0.1部を添加・混合して重合を開始させた。混合物の温度が80℃に達した後、80±2℃で約5時間重合することにより含水ゲルを得た。
次にこの含水ゲルをミンチ機(ROYAL社製12VR−400K)で細断しながら、30%水酸化ナトリウム水溶液180部を添加して混合・中和し、中和ゲルを得た。さらに中和ゲルを通気型バンド乾燥機{140℃、風速2m/秒}で乾燥し、乾燥体を得た。乾燥体をジューサーミキサー(Oster社製OSTERIZER BLENDER)にて粉砕した後、ふるい分けして、目開き710〜150μmの粒子径範囲に調整して、架橋重合体粒子{乾燥粒子}(A1)を得た。ついで、架橋重合体粒子{乾燥粒子}(A1)100部を高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、これに、水不溶性球状単粒子(c1)の水分散液{PL−1、扶桑化学工業株式会社製球状酸化ケイ素の水分散液、一次粒子径15nm、濃度12%}2.5部と、バインダー(d1){エチレングリコールジグリシジルエーテルを濃度10%で含有する水/メタノール混合溶液(水/メタノール=70/30)}1.5部とを添加し、均一混合した後、150℃で30分間静置して、本発明の吸収性樹脂粒子(1)を得た。
<実施例2>
水溶性ビニルモノマー(a1−1){アクリル酸}131部を水溶性ビニルモノマー(a1−2){アクリル酸ナトリウム}123.14部及び水溶性ビニルモノマー(a1−1){アクリル酸}36.69部に変更したこと、架橋剤(b−1){ペンタエリスリトールトリアリルエーテル}0.44部を架橋剤(b−2){エチレングリコールジグリシジルエーテル}0.3部に変更したこと、脱イオン水362部を333部に変更したこと、及び30%水酸化ナトリウム水溶液を添加・混合・中和しなかったこと、水不溶性球状単粒子(c1)の水分散液(濃度12%)2.5部を水不溶性球状単粒子(c2)の水分散液{スノーテックスOXS、日産化学工業株式会社製球状酸化ケイ素の水分散液、一次粒子径5nm、濃度10%}3部に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(2)を得た。
<実施例3>
水不溶性球状単粒子(c1)の水分散液{濃度12%}2.5部を水不溶性球状単粒子(c3)の水分散液{スノーテックスXL、日産化学工業株式会社製球状酸化ケイ素の水分散液、一次粒子径45nm、濃度20%}5部に変更したこと、バインダー(d1)の使用量を1.5部から5部に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(3)を得た。
<実施例4>
水不溶性球状単粒子(c1)の水分散液{濃度12%}2.5部を水不溶性球状単粒子(c4)の水分散液{PL−20、扶桑化学工業株式会社製球状酸化ケイ素の水分散液、一次粒子径220nm、濃度20%}0.05部に変更したこと、バインダー(d1)の使用量を1.5部から0.01部に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(4)を得た。
<実施例5>
水不溶性球状単粒子(c1)の水分散液{濃度12%}2.5部を水不溶性球状単粒子(c5)の水分散液{PL−7、扶桑化学工業株式会社製球状酸化ケイ素の水分散液、一次粒子径70nm、濃度20%}0.25部に変更したこと、バインダー(d1)の使用量を1.5部から0.03部に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(5)を得た。
<実施例6>
水不溶性球状単粒子(c1)の水分散液{濃度12%}2.5部を水不溶性球状単粒子(c6)の水分散液{PL−2L、扶桑化学工業株式会社製球状酸化ケイ素の水分散液、一次粒子径15nm、濃度20%}3.75部に変更したこと、バインダー(d1)の使用量を1.5部から3部に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(6)を得た。
<実施例7>
水不溶性球状単粒子(c1)の水分散液{濃度12%}2.5部を水不溶性球状単粒子(c7){AEROSIL300、日本アエロジル株式会社製球状酸化ケイ素、一次粒子径7nm}0.05部に変更したこと、バインダー(d1)の使用量を1.5部から0.05部に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(7)を得た。
<実施例8>
水不溶性球状単粒子(c1)の水分散液{濃度12%}2.5部を水不溶性球状単粒子(c8){AEROSIL380、日本アエロジル株式会社製球状酸化ケイ素、一次粒子径7nm}0.5部に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(8)を得た。
<実施例9>
水不溶性球状単粒子(c1)の水分散液{濃度12%}2.5部を水不溶性球状単粒子(c9)の水分散液{KLEBOSOL30CAL25、AZエレクトロニックマテリアル株式会社製球状酸化ケイ素の水分散液、一次粒子径25nm、濃度30%}0.334部に変更したこ以外、実施例1と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(9)を得た。
<実施例10>
水不溶性球状単粒子(c1)の水分散液{濃度12%}2.5部を水不溶性球状単粒子(c10)の水分散液{ケミパールW401、三井化学株式会社製ポリオレフィンの水分散真球状粒子、一次粒子径1μm、濃度40%}0.25部に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(10)を得た。
<実施例11>
水不溶性球状単粒子(c1)の水分散液{濃度12%}2.5部を水不溶性球状単粒子(c11)の水分散液{ケミパールWP100、三井化学株式会社製ポリオレフィンの水分散真球状粒子、一次粒子径1μm、濃度40%}0.25部に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(11)を得た。
<実施例12>
水不溶性球状単粒子(c1)の水分散液{濃度12%}2.5部を水不溶性球状単粒子(c12)の水分散液{ケミパールV300、三井化学株式会社製ポリオレフィンの水分散真球状粒子、一次粒子径6μm、濃度40%}0.25部に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(12)を得た。
<実施例13>
水不溶性球状単粒子(c1)の水分散液{固形分12%}2.5部を水不溶性球状単粒子(c13){AEROSIL200、日本アエロジル株式会社製球状酸化ケイ素、一次粒子径12nm}の水分散液(濃度30%)0.334部に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(13)を得た。
<実施例14>
シクロヘキサン121.2部及びソルビタンモノステアレート0.9部を均一溶解させた後、窒素ガスを吹き込んで、溶存酸素量を1ppm以下として、反応溶媒を調整した。一方、アクリル酸45部及び水6.4部の混合液に、氷冷下、25%水酸化ナトリウム水溶液70部を加えて、カルボキシ基の70モル%を中和した。次いで、エチレングリコールジグリシジルエーテル0.0054部、次亜リン酸ナトリウム0.0546部及び2,2‘−アゾビスアミジノプロパンジハイドロクロライド0.031部を加えて溶解させて、モノマー溶液を調整した。
ついで、反応溶媒を攪拌しながら、これにモノマー溶液を分散させた後、窒素をバブリングしながら、分散液の温度を60℃に加熱して、引き続き60±2℃に保ちながら2時間重合させて、含水ゲル粒子を得た。引き続き、60℃から80℃に加熱して、シクロヘキサンと水との共沸により水を留去させて、含水ゲル粒子中の水分が20%とした。ついで、沈降した含水ゲル粒子をデカンテーションによりシクロヘキサン相から分離した後、分離した含水ゲル粒子を減圧乾燥(80〜90℃、0.01MPa)して架橋重合体粒子{乾燥粒子}(A2)を得た。この架橋重合体粒子{乾燥粒子}(A2)30部を高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、水不溶性球状単粒子(c1)の水分散液{濃度12%}0.75部とバインダー(d1)0.45部を2流体式スプレー機でスプレー噴霧しながら加えて均一混合した後、140℃で30分間静置して、本発明の吸収性樹脂粒子(14)を得た。
<実施例15>
実施例1で得た架橋重合体粒子{乾燥粒子}(A1)100部を高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、表面架橋剤{エチレングリコールジグリシジルエーテルを濃度10%で含有する水/メタノール混合溶液(水/メタノール=70/30)}1.5部を架橋重合体粒子{乾燥粒子}(A1)に添加し均一混合した後、150℃で30分間静置し、架橋重合体粒子{乾燥粒子}(A3)を得た。ついで、架橋重合体粒子{乾燥粒子}(A3)を高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、水不溶性球状単粒子(c1)の水分散液{濃度12%}2.5部とバインダー(d2){3−アミノプロピルトリメトキシシラン}0.15部と酸触媒{p−トルエンスルホン酸を濃度0.1%で含有する水溶液}0.15部とを架橋重合体粒子{乾燥粒子}(A3)に添加し、均一混合した後、80℃で30分間静置して、本発明の吸収性樹脂粒子(15)を得た。
<実施例16>
バインダー(d2)0.15部をバインダー(d3){3−グリドキシプロピルトリメトキシシラン}0.15部に変更したこと以外、実施例15と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(16)を得た。
<実施例17>
バインダー(d2)0.15部をバインダー(d4){ヘキサメチレンジイソシアネート}0.15部に変更したこと、酸触媒0.15部を塩基性触媒{トリエチルアミンを濃度0.1%で含有する水溶液}0.15部に変更したこと以外、実施例15と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(17)を得た。
<実施例18>
水不溶性球状単粒子(c1)の水分散液{濃度12%}2.5部を水不溶性球状単粒子(c14)の水分散液{ケミパールW4005、三井化学株式会社製ポリオレフィンの水分散液、一次粒子径600nm、濃度40%}0.25部に変更したこと、バインダー(d2)0.15部をバインダー(d5){エチレンジアミン}0.1部に変更したこと、酸触媒を使わなかったこと以外、実施例15と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(18)を得た。
<実施例19>
水不溶性球状単粒子(c1)の水分散液{濃度12%}2.5部を水不溶性球状単粒子(c15){AEROSIL50、日本アエロジル株式会社製球状酸化ケイ素、一次粒子径30nm}0.3部に変更したこと以外、実施例15と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(19)を得た。
<実施例20>
水不溶性球状単粒子(c1)の水分散液{濃度12%}2.5部とバインダー(d1)1.5部とを添加する際に、さらに、疎水性物質(e1){BY16−849、東レ・ダウコーニング株式会社製アミノ変性シリコーン}のメタノール溶液(シリコーン濃度1%)2部も添加したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(20)を得た。
<実施例21>
水不溶性球状単粒子(c1)の水分散液{濃度12%}2.5部とバインダー(d1)1.5部とを添加する際に、さらに、疎水性物質(e2){X−22−3701E、信越化学工業株式会社製カルボキシル変性シリコーン}のメタノール溶液(シリコーン濃度1%)0.5部も添加したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(21)を得た。
<実施例22>
水不溶性球状単粒子(c1)の水分散液{濃度12%}2.5部とバインダー(d1)1.5部とを添加する際に、さらに、疎水性物質(e3){FZ−3504、東レ・ダウコーニング株式会社製アミノ変性シリコーン}のメタノール溶液(シリコーン濃度1%)20部も添加したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(22)を得た。
<実施例23>
バインダー(d2)0.15部をバインダー(d4){ヘキサメチレンジイソシアネート}0.15部に変更したこと、酸触媒0.15部を塩基性触媒{トリエチルアミンを濃度0.1%で含有する水溶液}0.15部に変更したこと、水不溶性球状単粒子(c1)の水分散液{濃度12%}2.5部とバインダー(d4)0.15部と塩基性触媒0.15部とを添加する際に、さらに、疎水性物質(e4){BY 16−879B、東レ・ダウコーニング株式会社製アミノ変性シリコーン}のメタノール溶液(シリコーン濃度1%)0.3部も添加したこと以外、実施例15と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(23)を得た。
<実施例24>
水不溶性球状単粒子(c1)の水分散液{濃度12%}2.5部を水不溶性球状単粒子(c3)の水分散液{濃度40%}0.25部に変更したこと、バインダー(d2)0.15部をバインダー(d5){エチレンジアミン}0.1部に変更したこと、酸触媒を使わなかったこと以外、水不溶性球状単粒子(c3)の水分散液{濃度40%}0.25部とバインダー(d5)0.1部とを添加する際に、さらに、疎水性物質(e5){KF−8005、信越化学工業株式会社製アミノ変性シリコーン}のメタノール溶液(シリコーン濃度1%)0.1部も添加したこと以外、実施例15と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(24)を得た。
<実施例25>
水不溶性球状単粒子(c1)の水分散液{濃度12%}2.5部とバインダー(d1)1.5部とを添加する際に、さらに、疎水性物質(e6){X−22−163、信越化学工業株式会社製エポキシ変性シリコーン}のメタノール溶液(シリコーン濃度10%)10部も添加したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(25)を得た。
<比較例1>
バインダー(d1)を使用しなかったこと以外、実施例1と同様にして比較用の吸収性樹脂粒子(H1)を得た。
<比較例2>
バインダー(d2)及び酸触媒を使用しなかったこと以外、実施例15と同様にして比較用の吸収性樹脂粒子(H2)を得た。
<比較例3>
バインダー(d5)を使用しなかったこと以外、実施例18と同様にして比較用の吸収性樹脂粒子(H3)を得た。
<比較例4>
バインダー(d2)及び酸触媒を使わなかったこと以外、実施例19と同様にして比較用の吸収性樹脂粒子(H4)を得た。
<比較例5>
バインダー(d1)を使用しなかったこと以外、実施例21と同様にして比較用の吸収性樹脂粒子(H5)を得た。
<比較例6>
バインダー(d4)及び塩基性触媒を使わなかったこと以外、実施例23と同様にして比較用の吸収性樹脂粒子(H6)を得た。
実施例1〜25及び比較例1〜6で得た吸収性樹脂粒子について、ゲル通液速度保持率及び性能評価結果{保水量、荷重下吸収量}を表1〜3{構成単位に関する数字は重量部を表す。}に示す。
Figure 0005162160

Figure 0005162160

Figure 0005162160

表1〜3から判るように、本発明の吸収性樹脂粒子(実施例1〜25)は、比較例1〜6の吸収性樹脂粒子に比べ、ゲル通液速度保持率が著しく高かった。引き続き、ゲル通液速度保持率が高いと、吸収性物品に適用したとき、どのような吸収特性を示すか評価した。
<吸収性物品(紙おむつ)の調製>
フラッフパルプ100部と評価試料{吸収性樹脂粒子}100部とを気流型混合装置{株式会社オーテック社製パッドフォーマー}で混合して、混合物を得た後、この混合物を坪量約500g/m2となるように均一にアクリル板(厚み4mm)上に積層し、5Kg/cm2の圧力で30秒間プレスし、吸収体を得た。この吸収体を14cm×36cmの長方形に裁断し、各々の上下に吸収体と同じ大きさの吸水紙(坪量15.5g/m2、アドバンテック社製、フィルターペーパー2番)を配置し、さらにポリエチレンシート(タマポリ社製ポリエチレンフィルムUB−1)を裏面に、不織布(坪量20g/m2、旭化成社製エルタスガード)を表面に配置することにより紙おむつを調製した。
この紙おむつについて、SDMEによる表面ドライネス値を評価し、その結果を表4及び5に示した。
<SDME法による表面ドライネス値>
SDME(Surface Dryness Measurement Equpment)試験器(WK system社製)の検出器を十分に湿らした紙おむつ{人工尿(塩化カリウム0.03重量%、硫酸マグネシウム0.08重量%、塩化ナトリウム0.8重量%及び脱イオン水99.09重量%)の中に紙おむつを浸し、60分放置して調製した。}の上に置き、0%ドライネス値を設定し、次に、SDME試験器の検出器を乾いた紙おむつ{紙おむつを80℃、2時間加熱乾燥して調製した。}の上に置き100%ドライネスを設定し、SDME試験器の校正を行った。次に、測定する紙おむつの中央に金属リング(内径70mm、長さ50mm)をセットし、人工尿80mlを注入し、注入開始から人工尿を吸収し終えるまで{人工尿による光沢が確認できなくなるまで}の時間を計測し、この値を吸収速度(1)とした。人工尿を吸収し終えたら、直ちに金属リングを取り去り、紙おむつの中央にSDME検出器を載せて、表面ドライネス値を測定を開始し、測定開始から5分後の値を表面ドライネス値(1)とした。
表面ドライネス値(1)を測定した後、そのまま24時間放置して、24時間後に、再び、人口尿80mlを注入して、注入開始から人工尿を吸収し終えるまでの時間を計測し、この値を吸収速度(2)とし、上記と同様にして表面ドライネス値(2)を得た。なお、人工尿、測定雰囲気及び放置雰囲気は、25±5℃、65±10%RHで行った。
Figure 0005162160

Figure 0005162160

表4〜5から判るように、本発明の吸収性樹脂粒子を使用した吸収性物品は、比較用吸収性樹脂粒子を使用した吸収性物品に比べ、吸収速度(2)及び表面ドライネス値(2)が著しく優れていた。すなわち、本発明の吸収性樹脂粒子は、吸収性物品に適用したとき、長時間使用しても優れた吸収特性を維持できた。したがって、本発明の吸収性樹脂粒子を適用した吸収性物品を長時間使用しても、漏れやカブレ等の心配がないことが容易に予測される。
本発明の吸収性樹脂粒子は、吸収性樹脂粒子と繊維状物とを含有してなる吸収体に適用でき、この吸収体を備えてなる吸収性物品{紙おむつ、生理用ナプキン及び医療用保血剤等}に有用である。また、ペット尿吸収剤、携帯トイレ用尿ゲル化剤、青果物用鮮度保持剤、肉類・魚介類用ドリップ吸収剤、保冷剤、使い捨てカイロ、電池用ゲル化剤、植物・土壌用保水剤、結露防止剤、止水剤、パッキング剤及び人工雪等の種々の用途にも使用できる。
ゲル通液速度を測定するための濾過円筒管を模式的に表した断面図である。 ゲル通液速度を測定するための加圧軸及びおもりを模式的に表した斜視図である。
符号の説明
1 生理食塩水
2 含水ゲル粒子
3 円筒
4 60ml目盛り線
5 40ml目盛り線
6 金網
7 コック
8 円形金網
9 加圧軸
10 おもり

Claims (12)

  1. 水溶性ビニルモノマー(a1)及び/又は加水分解性ビニルモノマー(a2)及び架橋剤(b)を重合反応させて得られる架橋重合体粒子(A)と、水不溶性球状単粒子(c)及びバインダー(d)とを混合し、40〜150℃で加熱処理して得られる吸収性樹脂粒子であって、
    次式で表されるゲル通液速度保持率(GR)が50〜100%であることを特徴とする吸収性樹脂粒子。

    ゲル通液速度保持率(GR)=(G2)×100/(G1)

    なお、(G2)は生理食塩水に24時間浸漬させた直後のゲル通液速度(ml/分)、(G1)は生理食塩水に30分間浸漬させた直後のゲル通液速度(ml/分)を意味する。
  2. バインダー(d)が多価グリシジル、多価アミン、多価イソシアネート、多価アルコール及びアルコキシシランからなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項1に記載の吸収性樹脂粒子。
  3. 水溶性ビニルモノマー(a1)及び/又は加水分解性ビニルモノマー(a2)及び架橋剤(b)の重量に基づいて、水不溶性球状単粒子(c)の含有量が0.01〜1重量%、バインダー(d)の含有量が0.001〜0.5重量%である請求項1又は2に記載の吸収性樹脂粒子。
  4. さらに、疎水性物質(e)を含む請求項1〜3のいずれかに記載の吸収性樹脂粒子。
  5. 水溶性ビニルモノマー(a1)及び/又は加水分解性ビニルモノマー(a2)及び架橋剤(b)の重量に基づいて、疎水性物質(e)の含有量が0.001〜1重量%である請求項4に記載の吸収性樹脂粒子。
  6. 請求項1〜5のいずれかに記載の吸収性樹脂粒子と繊維状物とを含有してなる吸収体。
  7. 請求項6に記載の吸収体を備えてなる吸収性物品。
  8. 水溶性ビニルモノマー(a1)及び/又は加水分解性ビニルモノマー(a2)及び架橋剤(b)を重合反応させて架橋重合体粒子(A)を得る工程(1)と、
    架橋重合体粒子(A)、水不溶性球状単粒子(c)及びバインダー(d)を混合し、40〜150℃で加熱処理して吸収性樹脂粒子を得る工程(2)と
    を含むことを特徴とする吸収性樹脂粒子の製造方法。
  9. 工程(2)が架橋重合体粒子(A)、水不溶性球状単粒子(c)及びバインダー(d)を同時に混合し、加熱処理して吸収性樹脂粒子を得る工程である請求項8に記載の製造方法。
  10. 架橋重合体粒子(A)の重量に基づいて、水不溶性球状単粒子(c)の使用量が0.01〜1重量%、バインダー(d)の使用量が0.001〜0.5重量%である請求項8又は9に記載の製造方法。
  11. 工程(2)が架橋重合体粒子(A)、水不溶性球状単粒子(c)及びバインダー(d)の混合と共に疎水性物質(e)を混合する請求項8〜10のいずれかに記載の製造方法。
  12. 架橋重合体粒子(A)の重量に基づいて、疎水性物質(e)の使用量が0.001〜1である請求項11に記載の製造方法。
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