説明

吸収性樹脂粒子、吸収体及び吸収性物品

【課題】
水性液体(特に血液)の吸収性能に優れた吸収性樹脂粒子を提供することである。
【解決手段】
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)、並びに内部架橋剤(a3)を必須構成単位としてなる架橋重合体粒子(A)と、凝集剤(B)と、水不溶性無機多孔質微粒子(C)とを含有してなることを特徴とする吸収性樹脂粒子を用いる。また、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)、並びに内部架橋剤(a3)を必須構成単位として重合して含水架橋重合体(A’)を得る重合工程;含水架橋重合体(A’)と凝集剤(B)とを混合して複合粒子(AB)を得る複合化工程;並びに複合粒子(AB)と水不溶性無機多孔質微粒子(C)とを混合して吸収性樹脂粒子を得る混合工程を含むことを特徴とする吸収性樹脂粒子の製造方法を用いる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、吸収性樹脂粒子、これを用いてなる吸収体及び吸収性物品に関する。
【背景技術】
【0002】
特定の吸水性樹脂と、非揮発性水溶性化合物{多価アルコール、アミノアルコール及び水溶性無機化合物(炭酸塩及び炭酸水素塩等)等}とを含む吸水性樹脂組成物が知られている(特許文献1)。
【特許文献1】特開平9−157534号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかし、従来の吸水性樹脂組成物は、この表面近傍が親水性であるため、水性液体{体液(血液、尿及びリンパ液等)、水、生理食塩水及び人工血液等}を吸収する際、ゲルブロッキングを生じやすく、水性液体(特に血液)の吸収性能(保水量、加圧下吸収量、吸収倍率及び吸収速度等)が十分でないという問題がある。
すなわち、本発明の目的は、水性液体(特に血液)の吸収性能に優れた吸収性樹脂粒子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0004】
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/又は加水分解により水溶性ビニルモノマー(a1)となる加水分解性ビニルモノマー(a2)、並びに内部架橋剤(a3)を必須構成単位としてなる架橋重合体粒子(A)と、凝集剤(B)と、水不溶性無機多孔質微粒子(C)とを含有してなる点を要旨とする。
【0005】
また、本発明の吸収体は、上記の吸収性樹脂粒子と繊維とを含有してなる。
また、本発明の吸収性物品は、上記の吸収体を配してなる。
また、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/又は加水分解により水溶性ビニルモノマー(a1 )となる加水分解性ビニルモノマー(a2)、並びに内部架橋剤(a3)を必須構成単位として重合して含水架橋重合体(A’)を得る重合工程;
含水架橋重合体(A’)と凝集剤(B)とを混合して複合粒子(AB)を得る複合化工程;
複合粒子(AB)と水不溶性無機多孔質微粒子(C)とを混合して吸収性樹脂粒子を得る混合工程とを含む点を要旨とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明の吸収性樹脂粒子は、この表面近傍が親水性であるにもかかわらず、ゲルブロッキングを生じにくい。したがって、本発明の吸収性樹脂粒子は、水性液体(特に血液)の吸収性能(保水量、加圧下吸収量、吸収倍率及び吸収速度等)に優れているという効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
水溶性とは、25℃の水100gに少なくとも100g溶解する性質を意味する。また、加水分解性とは、50℃の水及び必要により触媒(酸又は塩基等)の作用により加水分解され水溶性になる性質を意味する。
【0008】
水溶性ビニルモノマー(a1)及び/又は加水分解により水溶性ビニルモノマー(a1)となる加水分解性ビニルモノマー(a2)としては特に限定がないが、例えば、特開2005−075982号公報に記載されたビニルモノマー(VM)が含まれる。これらのうち、吸収性能等の観点から、水溶性ビニルモノマー(a1){カルボキシ基、スルホ基、ホスホノ基、水酸基、カルバモイル基、アミノ基及びアンモニオ基からなる群より選ばれる少なくとも1種を有するビニルモノマー}が好ましく、さらに好ましくはカルボキシ基、スルホ基、ホスホノ基及びカルバモイル基からなる群より選ばれる少なくとも1種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、最も好ましくは(メタ)アクリル酸(塩)である。なお、(メタ)アクリル酸(塩)は、(メタ)アクリル酸及び/又は(メタ)アクリル酸塩を意味する。
【0009】
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)の両方を構成単位とする場合、これらのビニルモノマー単位のモル比{(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、吸収性能等がさらに良好となる。なお、吸収性能等の観点から、水溶性ビニルモノマーだけを構成単位とすることが好ましい。
【0010】
内部架橋剤(a3)としては、公知の架橋剤等が使用でき、例えば、特開2003−225565号公報に記載された内部架橋剤(b1)や特開2005−075982号公報に記載された架橋性ビニルモノマー(VM32)が使用できる。これらの内部架橋剤のうち、吸収性能等の観点から、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N,N’−メチレンビスアクリルアミド、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート及び炭素数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N,N’−メチレンビスアクリルアミド、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、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N,N’−メチレンビスアクリルアミド及びペンタエリスリトールトリアリルエーテルである。
【0011】
内部架橋剤(a3)単位の含有量(モル%)は、吸収性能等の観点から、水溶性ビニルモノマー(a1)単位及びビニルモノマー(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0.02〜2、特に好ましくは0.05〜1.6である。この範囲であると、吸収性能がさらに良好となる。
【0012】
架橋重合体粒子(A)は、さらに、共重合可能なその他のビニルモノマー(a4)を構成単位とできる{その他のビニルモノマー(a4)を構成単位として含まないことが好ましい。}。
その他のビニルモノマー(a4)としては、水溶性ビニルモノマー(a1)等と共重合できるモノマーであれば制限がなく、たとえば、特開2003−225565号公報に記載されたその他のビニルモノマー(a3)や特開2005−075982号公報に記載された疎水性ビニルモノマー(VM31)が含まれる。
その他のビニルモノマー(a4)を構成単位とする場合、(a4)単位の含有量(モル%)は、吸収性能等の観点から、水溶性ビニルモノマー(a1)単位及びビニルモノマー(a2)単位のモル数に基づいて、0.01〜30が好ましく、さらに好ましくは0.05〜20、特に好ましくは0.1〜15である。
【0013】
架橋重合体粒子(A)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。
【0014】
後述するように、架橋重合体粒子(A)は、この内部に、凝集剤(B)の全部又は一部が存在する複合粒子(AB)の形態であることが好ましい。この複合粒子(AB)の形態である場合の重量平均粒子経も、同様の理由から、上記範囲であることが好ましい。なお、複合粒子(AB)は、架橋重合体粒子(A)と凝集剤(B)とを単に混合して得られる混合物とは区別される。
【0015】
重量平均粒子径は、通常の方法、例えば、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。
【0016】
また、微粒子の含有量は少ない方がゲルブロッキング生じにくくなり吸収性能が良好となるため、全粒子に占める150μm以下(好ましくは106μm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。
【0017】
架橋重合体粒子(A)の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、繊維とのからみが良く、繊維からの脱落の心配が少ないという観点から不定形破砕状が好ましい。また、後述する複合粒子(AB)の形状も同様であり、好ましい形状も同じである。
【0018】
架橋重合体粒子(A)又は後出する複合粒子(AB)は、必要に応じて、公知(たとえば、特開2003−225565号公報)の方法により表面架橋してもよい。表面架橋することにより、吸収性能(特に荷重下吸収量)がさらに良好となる。
【0019】
凝集剤(B)とは、濁りや色の成分であるコロイド粒子を凝結させフロックとし、沈降、浮上または濾過などによる機械的分離を容易にするための薬品(化学便覧応用編、日本化学会編、改訂2版、p1591)を意味する。
【0020】
凝集剤(B)としては、アルミニウム塩(B1)、鉄塩(B2)、銅塩(B3)、亜硫酸塩(B4)、重亜硫酸塩(B5)、低分子有機化合物(B6)及びポリマー(B7)が含まれる。
【0021】
アルミニウム塩(B1)としては、ポリ塩化アルミニウム、硫酸バンド、カリミョウバン及びアルミン酸ナトリウム等が挙げられる。
【0022】
鉄塩(B2)としては、ポリ硫酸第二鉄、第一鉄塩(塩化第一鉄、臭化第一鉄、沃化第一鉄及び硫酸第一鉄等)、塩化第2鉄、塩化第3鉄及び塩素化コッパラス等が挙げられる。
【0023】
銅塩(B3)としては、第一銅塩(塩化第一銅、臭化第一銅、沃化第一銅及び硫酸第一銅等)等が挙げられる。
【0024】
亜硫酸塩(B4)としては、亜硫酸アンモニウム、亜硫酸ソーダ、亜硫酸カリウム及び亜硫酸リチウム等等が挙げられる。
【0025】
重亜硫酸塩(B5)としては、重亜硫酸アンモニウム、重硫酸ソーダ、重硫酸カリウム及び重硫酸リチウム等が挙げられる。
【0026】
低分子有機化合物(B6)としては、アスコルビン酸(L−アスコルビン酸、D−アスコルビン酸、D,L−アスコルビン酸及びイソアスコルビン酸等)、アスコルビン酸塩(L−アスコルビン酸ソーダ、D−アスコルビン酸ソーダ、D,L−アスコルビン酸ソーダ、イソアスコルビン酸ソーダ、L−アスコルビン酸アンモニウム及びL−アスコルビン酸カリウム等)が挙げられる。
【0027】
ポリマー(B7)としては、ポリ塩化トリメチルアンモニオエチル(メタ)アクリレート、CMCナトリウム塩、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリルアミド部分加水分解塩(ナトリウム塩等)、マレイン酸共重合物、水溶性アニリン樹脂、ポリチオ尿素、ポリエチレンイミン、ポリビニルピリジン、ポリアクリルアミド、ポリオキシエチレン及びカセイ化デンプン等が挙げられる。
【0028】
これらのうち、吸収性能等の観点から、アルミニウム塩(B1)及び鉄塩(B2)が好ましく、さらに好ましくはポリ塩化アルミニウム、カリミョウバン、硫酸バンド、ポリ硫酸第二鉄及び塩化第2鉄、特に好ましくはポリ塩化アルミニウム、塩化第2鉄及びポリ硫酸第二鉄、最も好ましくはポリ塩化アルミニウムである。
【0029】
凝集剤(B)の含有量(重量%)は、架橋重合体粒子(A)の重量に基づいて、0.001〜10が好ましく、さらに好ましくは0.05〜8、特に好ましくは0.1〜5である。この範囲であると、吸収性能がさらに良好となる。
【0030】
凝集剤(B)は、架橋重合体粒子(A)と凝集剤(B)とを単に混合して得られる混合物{凝集剤(B)の大部分は架橋重合体粒子(A)の内部に存在しない。}で存在してもよいが、吸収性能等の観点から、凝集剤(B)の全部又は一部が架橋重合体粒子(A)の内部に存在すること{複合粒子(AB)}が好ましい。
【0031】
水不溶性無機多孔質微粒子(C)とは、水に溶解しない多孔質微粒子であり、架橋重合体粒子(A)と反応しないもとであれば制限なく使用でき、天然無機物及び合成無機物が含まれる。なお、金属は、架橋重合体粒子(A)が水と接触した際、金属の酸化・還元反応により架橋重合体粒子(A)を分解する恐れがあるため好ましくない。
【0032】
水不溶性無機多孔質微粒子(C)としては、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{炭化珪素及び炭化アルミニウム等}、窒化物{窒化チタン等}及びこれらが複合体{ゼオライト及びタルク等}等が挙げられる。これらのうち、酸化物が好ましく、さらに好ましくは酸化ケイ素である。
【0033】
不溶性無機微粒子(C)の体積平均粒子径(nm)は、1〜500が好ましく、さらに好ましくは3〜100、特に好ましくは5〜75、最も好ましくは9〜50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、体積平均粒子経は、動的光散乱法により、溶媒中で測定される{たとえば、ナノトラック粒度分布測定装置UPA−EX150、日機装株式会社、He-Neレーザー、25℃、シクロヘキサン}。
【0034】
水不溶性無機多孔質微粒子(C)の比表面積(m/g)は、20〜400が好ましく、さらに好ましくは30〜350、特に好ましくは40〜300である。この範囲内であると、吸収性能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。
【0035】
水不溶性無機多孔質微粒子(C)は、市場から容易に入手でき、たとえば{以下、商品名(化学組成、体積平均粒子径μm、比表面積m/g)}、アエロジル130(二酸化ケイ素、16、130)、アエロジル200(二酸化ケイ素、12、200)、アエロジル300(二酸化ケイ素、7、300)、アエロジルR972(疎水化二酸化ケイ素、16、110)、アエロジルMOX80(二酸化ケイ素、30、80)、アエロジルCOK84(二酸化ケイ素、12、170)、アエロジルOX50T(二酸化ケイ素、7、40)、酸化チタンP25(酸化チタン、20、30)及びアルミニウムオキサイドC(酸化アルミニウム、13、100){日本アエロジル株式会社};デンカ溶融シリカF−300(二酸化ケイ素、11、160){電気化学工業株式会社};マイクロイド850(二酸化ケイ素、13、150){株式会社東海化学工業};非晶質シリカSP−1(二酸化ケイ素、14、45){株式会社ノザワ};サイロイド622(二酸化ケイ素、17、350);サイロイドED50(二酸化ケイ素、8、400){グレースジャパン株式会社};アドマフィンSO−C1(複合酸化物、0.1、20){アドマッテクス株式会社};アエロジル200(二酸化ケイ素、100、12){デグサAG:ドイツ};トクシール(二酸化ケイ素、2.5、120)及びレオロシール(二酸化ケイ素、2.5、110){株式会社トクヤマ };ニップシールE220A(二酸化ケイ素、2.5、130){日本シリカ工業株式会社};及びクレボゾール30CAL25(酸化ケイ素、12、200){クラリアントジャパン株式会社}等が好ましく例示できる。
【0036】
水不溶性無機多孔質微粒子(C)の含有量(重量%)は、架橋重合体粒子(A)の重量に基づいて、0.01〜2.5が好ましく、さらに好ましくは0.05〜2、特に好ましくは0.1〜1である。この範囲内であると、吸収性能がさらに良好となる。
【0037】
凝集剤(B)と水不溶性無機多孔質微粒子(C)との重量比(B/C)は、吸収性能等の観点から、0.01/10〜2.5/0.001が好ましく、さらに好ましくは0.05/8〜2/0.05、特に好ましくは0.1/5〜1/0.1、最も好ましくは0.3/3〜0.8/0.5である。
【0038】
本発明の吸収性樹脂粒子は、さらに、添加物を含有できる。
添加物としては、公知(たとえば、特開2003−225565号公報等)に記載された添加剤{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、消臭剤及び有機質繊維状物等}等が使用できる。
添加物を含有する場合、この含有量(重量%)はその添加物の機能を発揮しうる範囲でよいが、本発明の効果を損ねる量を含有させてはいけない{公知の範囲内であれば問題がない。}。
【0039】
本発明の吸収性樹脂粒子の保水量(g/g)は、35〜50が好ましく、さらに好ましくは36〜48、特に好ましくは37〜46である。
【0040】
なお、保水量は、JIS K7223−1996に準拠して、次のようにして測定される。
<保水量の測定方法>
目開き63μm(JIS Z8801−1:2006)のナイロン網で作成したティーバック(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%)1,000ml中に無撹拌下、1時間浸漬した後、ティーバックをとりだし15分間吊るして水切りす、その後、ティーバックごと、遠心分離器にいれ、150Gで90秒間遠心脱水して余剰水を取り除き、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。また、次式中、(h2)は、測定試料のない場合について上記と同様の操作により計測した重量である。
(保水量)={(h1)−(h2)−1.00}/1.00
【0041】
本発明の吸収性樹脂粒子の荷重下吸収量(g/g)は、18〜25が好ましく、さらに好ましくは19〜24、特に好ましくは20〜23である。
【0042】
なお、荷重下吸収量は、次のようにして測定される。
<荷重下吸収量の測定方法>
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30mm、高さ60mm)を垂直に立てて、この中に測定試料0.10gを入れて均一にした後、この測定試料の上に測定試料への荷重が60g/cmとなるように外径29.5mmの重りを載せ、この円筒プラスチックチューブ全体の重量(h3)を測定し、生理食塩水60mlの入ったシャーレ(直径:12cm)の中に測定試料の入ったプラスチックチューブをナイロン網側を下面(生理食塩水に浸す側)にして浸し、1時間静置する。その後、プラスチックチューブ全体の重量(h4)を測定し、次式から荷重下吸収量を求める。なお、使用する生理食塩水及び測定雰囲気の温度は25±2℃で行った。
(荷重下吸収量)={(h4)−(h3)}/0.10
【0043】
本発明の吸収性樹脂粒子は、架橋重合体粒子(A)と、凝集剤(B)と、水不溶性無機多孔質微粒子(C)とを含有していればよいが、吸収性能等の観点から、凝集剤(B)の全部又は一部が架橋重合体粒子(A)の内部に存在することが好ましい。すなわち、本発明の吸収性樹脂粒子は、架橋重合体粒子(A)及び凝集剤(B)から構成される複合粒子(AB)と、水不溶性無機多孔質微粒子(C)との混合物であることが好ましい。
【0044】
凝集剤(B)の全部又は一部が架橋重合体粒子(A)の内部に存在すること{すなわち、複合粒子(AB)であること}は、公知の方法で確認できる。たとえば、マイクロトーム等で測定粒子を切断して、この切断面について、電子線マイクロアナライザー{たとえば、日本電子株式会社製EPMA、JXA−8621MX}で凝集剤の特定原子{たとえば、アルミニウム塩(B1)の場合アルミニウム原子、鉄塩(B2)の場合鉄原子、銅塩(B3)の場合銅原子、亜硫酸塩(B4)の場合硫黄原子、重亜硫酸塩(B5)の場合硫黄原子}のマッピングを行うことにより確認できる。また、低分子有機化合物(B6)及びポリマー(B7)の場合、同様に切断面について、顕微赤外分光法により{たとえば、株式会社島津製作所製顕微IR、AIM−8000}、架橋重合体粒子(A)に存在しない特定反射スペクトルを観測することにより確認できる。
【0045】
複合粒子(AB)は、たとえば、次の方法(1)や(2)によって容易に得られる。
(1)水溶性ビニルモノマー(a1)及び/又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(a2)、並びに内部架橋剤(a3)を必須構成単位として重合して含水樹脂を得る重合工程;及び
含水樹脂と凝集剤(B)とを混合して複合粒子(AB)を得る複合化工程を含む方法。
【0046】
重合工程において、公知の方法{特許文献1、特開2003−225565号公報、特開2005−075982号公報及び特開2005−186016号公報等;以下同じ。}と同様に重合できる。
【0047】
複合化工程において、含水樹脂をそのまま凝集剤と混合してもよいが、混合性等の観点から、含水樹脂を細断することが好ましい。細断方法は、公知の方法と同様である。また、含水樹脂と凝集剤(B)との混合は、均一混合できれば混合方法に制限はなく、公知の方法を適用できる。含水樹脂と凝集剤(B)とを混合した後、乾燥及び粉砕することにより複合粒子(AB)を得ることができる。なお、乾燥の前に、乾燥効率等の観点及び凝集剤(B)を架橋重合体粒子(A)の内部に存在させるために、細断することが好ましい。乾燥(細断を含む)及び粉砕の方法は、公知の方法を適用できる。粉砕の後、公知の方法等により粒度調整してもよい。
【0048】
(2)凝集剤(B)の存在下で、水溶性ビニルモノマー(a1)及び/又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(a2)、並びに内部架橋剤(a3)を必須構成単位として重合して、架橋重合体粒子(A)及び凝集剤(B)からなる複合粒子(AB)を得る重合工程を含む方法。
重合は、凝集剤(B)を存在させること以外、公知の方法と同様である{重合後、適宜、細断工程、乾燥工程、表面架橋工程及び/又は粒度調整工程等(各工程の順序に制限はない。)を経ることができる。}。
【0049】
複合粒子(AB)は、表面架橋することが好ましい。表面架橋することにより、吸収性能(特に荷重下吸収量)がさらに良好となる。表面架橋の方法は、公知の方法と同様である。
【0050】
本発明の吸収性樹脂粒子は、架橋重合体粒子(A)と、凝集剤(B)と、水不溶性無機多孔質微粒子(C)とを均一混合して得られるが、吸収性能等の観点から、複合粒子(AB){凝集剤(B)の全部又は一部が架橋重合体粒子(A)の内部に存在する。}を調製した後、複合粒子(AB)と水不溶性無機多孔質微粒子(C)とを均一混合することが好ましい。
【0051】
架橋重合体粒子(A)と凝集剤(B)と水不溶性無機多孔質微粒子(C)とを混合する際、又は複合粒子(AB)と水不溶性無機多孔質微粒子(C)とを混合する際、吸収性能等の観点から、架橋重合体粒子(A)又は複合粒子(AB)は、乾燥していることが好ましく、さらに好ましくは水分が10重量%以下、特に好ましくは8重量%以下、最も好ましくは5重量%以下であることである。
なお、水分は、赤外水分測定器{たとえば、株式会社KETT社製JE400:120±5℃、30分、加熱前の雰囲気湿度50±10%RH、ランプ仕様100V、40W)により加熱したときの加熱前後の重量減量から求められる。
【0052】
架橋重合体粒子(A)と凝集剤(B)と水不溶性無機多孔質微粒子(C)との混合、又は複合粒子(AB)と水不溶性無機多孔質微粒子(C)との混合において、温度(℃)は特に限定ないが、10〜130が好ましく、さらに好ましくは15〜125、特に好ましくは20〜120である。
また、混合装置としては通常の混合機でよく、例えば、円筒型混合機、スクリュー型混合機、スクリュー型押出機、タービュライザー、ナウター型混合機、双腕型ニーダー、流動式混合機、V型混合機、リボン型混合機、流動式混合機、気流型混合機、回転円盤型混合機、コニカルブレンダー及びロールミキサー等が挙げられる。
【0053】
本発明の吸収性樹脂粒子は、繊維と共に含有することにより、各種の吸収体に適用することができる。このような吸収体を用いて、吸収性能に優れた吸収性物品を製造し得る。吸収体及び吸収性物品は、公知の方法等と同様にして製造できる。
吸収性物品としては、衛生用品{紙おむつ(子供用紙おむつ及び大人用紙おむつ等)、ナプキン(生理用ナプキン等)、嘔吐物吸収用エチケット袋、紙タオル、パッド(失禁者用パット及び手術用アンダーパット等)及びペットシート(ペット尿吸収シート及び保温シート等)等}、及び各種の家庭用及び産業用の吸収シート{鮮度保持シート、ドリップ吸収シート、水稲育苗シート、コンクリート養生シート及びケーブル等の水走り防止シート等}が含まれる。これらのうち、衛生用品に好適であり、さらに紙おむつ、パッド及びナプキン、特に紙おむつ及びナプキンに最適である。
【実施例】
【0054】
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。以下、特記しない限り、部は重量部、%は重量%を示す。
【0055】
<実施例1>
水溶性ビニルモノマー(a11){アクリル酸}81.8部(1.14モル部)、内部架橋剤(a31){N,N’−メチレンビスアクリルアミド}0.3部(0.002モル部)及び脱イオン水241部を攪拌・混合しながら、温度を1〜2℃に保ち、この混合液中に窒素を流入して、混合液中の溶存酸素量を0.02ppm以下とした。引き続き、この混合液に、1%過酸化水素水溶液1部、0.2%アスコルビン酸水溶液1.2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2.8部を添加・混合して重合を開始させ、反応温度が70℃に達した後、重合温度75±5℃で約8時間重合することにより含水樹脂(ゲル)を得た。
【0056】
この含水樹脂(ゲル)をインターナルミキサーで3〜7mmの大きさに細断して細断ゲルを得た後、この細断ゲル325部に48%の水酸化ナトリウム水溶液67.5部を添加してカルボキシル基の72当量%を中和(インターナルミキサーで混合した。)して、中和細断ゲルを得た。なお、JIS K0113−1997に準拠(0.1規定水酸化カリウム水溶液を滴定液として使用、電位差滴定法、変曲点法)して測定した酸価から算出した中和細断ゲルの中和度は70.1当量%であった。
中和細断ゲル350部に凝集剤(b1){多木化学株式会社製ポリ塩化アルミニウム、PAC250A}0.01部を添加して、インターナルミキサーで均一混合して複合ゲルを得た。
【0057】
次いで、縦20cm×横20cm×高さ10cmで、天板を有さず、底板に目開き4mmの金網を装着したステンレス製のトレイに、この混合ゲルを約5cmの厚さに積層し、150℃、風速2.0m/sの条件で、通気型バンド乾燥機(井上金属製)で乾燥して、複合乾燥重合体を得た。
この複合乾燥重合体をジューサーミキサー(National MX−X53、松下電器株式会社製)で粉砕し、目開き150及び710μmのふるいを用いて150〜710μmの粒子径範囲に調整した後、この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ミキサー:回転数2000rpm)しながらエチレングリコールジグリシジルエーテルの1%水/メタノール混合溶液(水/メタノールの重量比=60/40)1部をスプレー噴霧しながら添加・混合し、140℃で30分間静置し加熱架橋(表面架橋)することにより複合粒子(ab1)を得た。
【0058】
複合粒子(ab1)100部と水不溶性無機多孔質微粒子(c1){株式会社トクヤマ製二酸化ケイ素、トクシール、体積平均粒子経2.5μm、比表面積120m/g}0.01部とをコニカルブレンダー{ホソカワミクロン株式会社製}で均一混合して、本発明の吸収性樹脂粒子(1)を得た。
【0059】
<実施例2>
凝集剤(b1)の量を0.001部から0.05部に変更したこと、及び水不溶性無機微粒子(c1)の量を0.01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(2)を得た。
【0060】
<実施例3>
凝集剤(b1)の量を0.001部から0.1部に変更したこと、及び水不溶性無機微粒子(c1)の量を0.01部から0.1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。
【0061】
<実施例4>
凝集剤(b1)の量を0.001部から5部に変更したこと、及び水不溶性無機微粒子(c1)の量を0.01部から1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。
【0062】
<実施例5>
凝集剤(b1)の量を0.001部から8部に変更したこと、及び水不溶性無機微粒子(c1)の量を0.01部から2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。
【0063】
<実施例6>
凝集剤(b1)の量を0.001部から10部に変更したこと、及び水不溶性無機微粒子(c1)の量を0.01部から2.5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(6)を得た。
【0064】
<実施例7>
凝集剤(b1)を凝集剤(b2){南海化学工業株式会社製ポリ硫酸第二鉄}に変更したこと、及び水不溶性無機微粒子(c1)を水不溶性無機微粒子(c2){アエロジル200、日本アエロジル株式会社、体積平均粒子経100μm、比表面積12m/g}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。
【0065】
<実施例8>
水溶性ビニルモノマー(a11)81.8部(1.14モル部)、内部架橋剤(a32){ペンタエリスリトールトリアリルエーテル}0.15部(0.00059モル部)、凝集剤(b1)0.008部及び脱イオン水241部を攪拌・混合しながら、温度を1〜2℃に保ち、この混合液中に窒素を流入して、混合液中の溶存酸素量を0.02ppm以下とした。引き続き、この混合液に、1%過酸化水素水溶液1部、0.2%アスコルビン酸水溶液1.2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2.8部を添加・混合して重合を開始させ、反応温度が70℃に達した後、重合温度75±5℃で約8時間重合することにより含水樹脂(ゲル)を得た。
【0066】
この含水樹脂(ゲル)を用いて、中和細断ゲルを得た後、中和細断ゲルに凝集剤(b1)を添加しないこと以外、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。
【0067】
<実施例9>
内部架橋剤(a31)の量を0.3部(0.002モル部)から2.74部(1.6モル部)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(9)を得た。
【0068】
<実施例10>
内部架橋剤(a31)の量を0.3部(0.002モル部)から0.0857部(0.05モル部)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。
【0069】
<実施例11>
凝集剤(b1)を凝集剤(b3){ラサ工業株式会社製塩化第二鉄}に変更したこと、及び水不溶性無機微粒子(c1)を水不溶性無機微粒子(c2){アエロジル200、日本アエロジル株式会社、体積平均粒子経100μm、比表面積12m/g}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。
【0070】
<比較例1>
凝集剤(b1)及び水不溶性無機微粒子(c1)を用いなかったこと以外、実施例1と同様にして、樹脂粒子を得た。
樹脂粒子2部に、非揮発性水溶性化合物{モノエタノールアミン}0.069部(樹脂粒子の3.45%に相当)を添加し、均一混合することにより、比較用の吸収性樹脂粒子(H1)を得た。
【0071】
<比較例2>
凝集剤(b1)及び水不溶性無機微粒子(c1)を用いなかったこと以外、実施例1と同様にして、比較用の吸収性樹脂粒子(H2)を得た。
【0072】
<比較例3>
凝集剤(b1)の量を0.001部から5部に変更したこと、及び水不溶性無機微粒子(c1)を用いなかったこと以外、実施例1と同様にして、比較用の吸収性樹脂粒子(H3)を得た。
【0073】
<比較例4>
凝集剤(b1)を用いなかったこと、及び水不溶性無機微粒子(c1)の量を0.01部から0.1部に変更したこと以外、実施例1と同様にして、比較用の吸収性樹脂粒子(H4)を得た。
【0074】
吸収性樹脂粒子(1)〜(11)及び(H1)〜(H4)について、吸収性能(保水量、加圧下吸収量、血液の吸収倍率及び血液の吸収速度)を測定し、測定結果を表1に示した。
【0075】
<血液の吸収倍率>
血液の吸収倍率は、生理食塩水1000mlを馬血{3.8%クエン酸含有;ジャパンラム社製 )300mlに変更したこと以外、保水量の測定と同様にして測定した。
【0076】
<血液の吸収速度>
直径60mmのシャーレにサンプル0.5gをシャーレ底面全体に均一に散布し、馬血2.50gを中央に2秒間で滴下し、馬血がサンプルに吸収され、サンプルの表面から馬血の液滴がなくなるまでの時間を肉眼で測定し、1回目の血液の吸収速度(秒)とした。1回目の吸収速度の測定終了時から10分後に、再度、同様にして馬血2.50gを滴下し、馬血の液滴がなくなるまでの時間を測定し、2回目の血液の吸収速度とした。
なお、本測定において、液滴がなくなるとは、血液の液面による反射光が認められなくなることを意味する。
【0077】
【表1】



注1(含有量);架橋重合体粒子(A)の重量に基づく、含有量(重量%)
【0078】
<実施例12>
フラッフパルプ100部と、実施例1で得た吸収性樹脂粒子(1)10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えた。この混合物を坪量約1.3g/cmとなるように、吸水紙(坪量15.5g/m、アドバンテック社製、フィルターペーパー2番、14cm×6cm)上へ均一に積層し、5Kg/cmの圧力で30秒間プレスしてから、14cm×36cmの長方形に裁断し、吸水紙を覆い被せて吸収体を作成した。
そして、吸収体に、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20.0g/m: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、吸収性物品(1)を得た{2セット作成した。}。
【0079】
<実施例13〜22>
「吸収性樹脂粒子(1)」を、「吸収性樹脂粒子(2)〜(11)のいずれか」に変更したこと以外、実施例12と同様にして、吸収体を調製し、さらに吸収性物品(2)〜(11)を作成した{それぞれ、2セット作成した。}。
【0080】
<比較例5〜8>
「吸収性樹脂粒子(1)」を、「吸収性樹脂粒子(H1)〜(H4)のいずれか」に変更したこと以外、実施例12と同様にして、吸収体を調製し、さらに吸収性物品(H1)〜(H4)を作成した{それぞれ、2セット作成した。}。
【0081】
吸収性物品(1)〜(11)及び(H1)〜(H4)について、SDMEによる表面ドライネス及び表面ドライ感を測定し、測定結果を表2に示した。
【0082】
<SDME法による表面ドライネス値>
SDME(Surface Dryness Measurement Equipment)試験器(WK system社製)の検出器を、十分に湿らした測定試料{測定試料を覆う程度の馬血中に浸し、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、乾いた測定試料{測定試料を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、測定試料の中央に金属リング(内径70mm、外径80mm長さ50mm、重量300g)をセットし、馬血80mlを注入し、注入後直ちに金属リングを取り去くと同時に、測定試料の中央にSDME検出器を載せて測定を開始した。測定開始後、5分後の値をSDMEによる表面ドライネス値とした。
【0083】
<表面ドライ感>
SDME法による表面ドライネスを測定した後の測定試料の表面を10人のパネラーが、次の基準で指触評価した。10人の算術平均値を表面ドライ感とした。
3:湿りを全く感じない(不快感を覚えない状態)
2:しめった感じが若干する(不快感を覚える状態)
1:湿りを超えて濡れた状態
【0084】
【表2】


【0085】
本発明の吸収性樹脂粒子の吸収性能(保水量、加圧下吸収量、血液の吸収倍率及び血液の吸収速度)は、比較用の吸収性樹脂粒子に比較して、著しく優れていた。
また、本発明の吸収性樹脂粒子を使用した吸収性物品のSDMEによる表面ドライネス及び表面ドライ感は、比較用の吸収性物品に比較して著しく優れていた。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
水溶性ビニルモノマー(a1)及び/又は加水分解により水溶性ビニルモノマー(a1)となる加水分解性ビニルモノマー(a2)、並びに内部架橋剤(a3)を必須構成単位としてなる架橋重合体粒子(A)と、凝集剤(B)と、水不溶性無機多孔質微粒子(C)とを含有してなることを特徴とする吸収性樹脂粒子。
【請求項2】
保水量が35〜50g/g、荷重下吸収量が18〜25g/gである請求項1に記載の吸収性樹脂粒子。
【請求項3】
凝集剤(B)の全部又は一部が架橋重合体粒子(A)の内部に存在する請求項1又は2に記載の吸収性樹脂粒子。
【請求項4】
架橋重合体粒子(A)の重量に基づいて、凝集剤(B)の含有量が0.001〜10重量%、水不溶性無機多孔質微粒子(C)の含有量が0.01〜2.5重量%である請求項1〜3のいずれかに記載の吸収性樹脂粒子。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれかに記載の吸収性樹脂粒子と繊維とを含有してなる吸収体。
【請求項6】
請求項5に記載の吸収体を配してなる吸収性物品。
【請求項7】
水溶性ビニルモノマー(a1)及び/又は加水分解により水溶性ビニルモノマー(a1 )となる加水分解性ビニルモノマー(a2)、並びに内部架橋剤(a3)を必須構成単位として重合して含水架橋重合体(A’)を得る重合工程;
含水架橋重合体(A’)と凝集剤(B)とを混合して複合粒子(AB)を得る複合化工程;並びに
複合粒子(AB)と水不溶性無機多孔質微粒子(C)とを混合して吸収性樹脂粒子を得る混合工程を含むことを特徴とする吸収性樹脂粒子の製造方法。
【請求項8】
架橋重合体粒子(A)の重量に基づいて、凝集剤(B)の使用量が0.001〜10重量%、水不溶性無機多孔質微粒子(C)の使用量が0.01〜2.5重量%である請求項7に記載の製造方法。

【公開番号】特開2008−247949(P2008−247949A)
【公開日】平成20年10月16日(2008.10.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−87407(P2007−87407)
【出願日】平成19年3月29日(2007.3.29)
【出願人】(301023009)サンダイヤポリマー株式会社 (57)
【Fターム(参考)】