説明

吸水性樹脂粒子、吸収体及び吸収性物品

【課題】
水を吸収して一定時間後に、容易に離水できる吸水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)と、
ビニルケトン及びポリアミンから得られるケチミン(b)とを必須単量体としてなることを特徴とする吸水性樹脂粒子を用いる。ケチミン(b)単位の含有量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、0.0005〜3モル%が好ましい。ビニルケトンはイソプロピルビニルケトン、イソブチルビニルケトン、t-ブチルビニルケトン、イソプロペニルイソプロピルケトン、イソプロペニルイソブチルケトン又はイソプロペニルt-ブチルケトンが好ましい。ポリアミンは脂肪族ジアミン又は脂肪族トリアミンが好ましい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、吸水性樹脂粒子、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】
アクリル酸とN,N’−メチレンビスアクリルアミドを共重合し、これを水酸化ナトリウムで部分中和した吸水性樹脂粒子が知られている{特許文献1〜3}。
【特許文献1】特開2006−110545号公報
【特許文献2】特開2006−122737号公報
【特許文献3】特開2006−206777号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら従来の吸水性樹脂粒子は、水を一旦吸収すると多少の荷重をかけても離水しないため、使用後に多量に水分を含んだ状態で廃棄される場合がおおく、焼却処分するのに多くのエネルギーを必要とし、環境負荷が大きいという問題がある。すなわち、本発明の目的は、水を吸収して一定時間後に、容易に離水できる吸水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】
本発明の吸水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)と、ビニルケトン及びポリアミンから得られるケチミン(b)とを必須単量体としてなる点を要旨とする。
【発明の効果】
【0005】
本発明の吸水性樹脂粒子は、水を吸収して一定時間後に、容易に離水できる。したがって、本発明の吸水性樹脂粒子を吸収性物品に適用した場合、使用後の吸収性物品は、一定時間後に水を容易に分離することができ、吸収性物品を焼却処分する際に必要なエネルギーを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
水溶性ビニルモノマーとは、25℃の水100gに少なくとも100g溶解する性質を持つビニルモノマーを意味する。
加水分解性ビニルモノマーとは、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する。
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)としては特に限定がないが、例えば、特開2005−075982号公報に記載のビニルモノマー(VM)等が使用できる。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)が好ましく、さらに好ましくはカルボキシ基、スルホ基及び/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。
【0007】
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)は、それぞれ、単独で構成単位としてもよく、2種以上を構成単位としてもよい。
【0008】
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)のうち、吸収性能等の観点から、水溶性ビニルモノマー(a1)が好ましく、さらに好ましくは(a1)を単独で構成単位とすることである。
【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。
【0010】
ケチミン(b)は、ビニルケトンとポリアミンとから、公知の方法{たとえば、特開平8−120041号公報、特開平8−176104号公報、特表平11−508557号公報、特開2007−169498号公報、特開2007−84497号公報}により得られる。なお、ビニルケトンとポリアミンとの反応の際、重合防止対策{たとえば、乾燥空気をバブリングする。}を講じることが好ましい。
【0011】
ビニルケトンとしては、エチレン性二重結合を持つケトン等が含まれ、メチルビニルケトン、エチルビニルケトン、イソプロピルビニルケトン、イソブチルビニルケトン、t-ブチルビニルケトン、イソプロペニルメチルケトン、イソプロペニルエチルケトン、イソプロペニルイソプロピルケトン、イソプロペニルイソブチルケトン及びイソプロペニルt-ブチルケトン等が挙げられる。
【0012】
これらのビニルケトンのうち、離水しやすさ等の観点から、イソプロピルビニルケトン、イソブチルビニルケトン、t-ブチルビニルケトン、イソプロペニルイソプロピルケトン、イソプロペニルイソブチルケトン及びイソプロペニルt-ブチルケトンが好ましく、さらに好ましくはイソブチルビニルケトン、t-ブチルビニルケトン、イソプロペニルイソブチルケトン及びイソプロペニルt-ブチルケトン、特に好ましくはt-ブチルビニルケトン及びイソプロペニルt-ブチルケトンである。
【0013】
ポリアミンとしては、一級アミノ基を少なくとも二つ持つアミン等が含まれ、脂肪族アミン及び芳香族アミン等が使用できる。
【0014】
脂肪族ジアミンとしては、1,2−エチレンジアミン、1,3−プロピレンジアミン、1,4−ブチレンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン{1,6−ヘキシレンジアミン}、1,2−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン及びポリエーテルアミン{たとえば、Jeffaminesシリーズ、Huntsman International LLC製ポリエーテルアミン、「JEFFAMINE」はハンツマン ペトロケミカル コーポレーションの登録商標である。}等が挙げられる。
【0015】
脂肪族トリアミンとしては、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン及び1,3,6−トリアミノヘキサン等が挙げられる。
【0016】
芳香族ジアミンとしては、o-、m-又はp-フェニレンジアミン及びo-、m-又はp-キシリレンジアミン等が挙げられる。
【0017】
芳香族トリアミンとしては、1,3,5−トリアミノベンゼン及び1,2,4−トリアミノベンゼン等が挙げられる。
【0018】
これらのポリアミンのうち、脂肪族ジアミン及び脂肪族トリアミンが好ましく、さらに好ましくは脂肪族ジアミン、特に好ましくは1,2−エチレンジアミン、1,3−プロピレンジアミン、1,4−ブチレンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、1,2−ジアミノシクロヘキサン及び1,4−ジアミノシクロヘキサン、最も好ましくは1,2−エチレンジアミン及び1、6−ヘキサメチレンジアミンである。
【0019】
ケチミン(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、0.0005〜3が好ましく、さらに好ましくは0.003〜1、特に好ましくは0.02〜0.6である。この範囲であると、さらに離水しやすくなる。
【0020】
ケチミン(b)は、ポリアミンのアミノ基の数に対応して、ビニル基を少なくとも2個持っており、ケチミン(b)は内部架橋剤として作用する。そして、本発明の吸水性樹脂粒子は、水を吸収すると、ケチミン(b)単位の>C=N−結合が徐々に加水分解され、ビニルケトン単位、ポリアミン1モル及びビニルケトン1モルから得られるモノケチミン単位、並びに/又はポリアミンになる。そうすると、吸水性樹脂粒子の多くの架橋構造が失われるため、離水することになる。したがって、本発明の吸水性樹脂粒子を吸収性物品に適用した場合、使用後の吸収性物品は、一定時間後に水を容易に分離することができ、吸収性物品を焼却処分する際に必要なエネルギーを低減することができる。
【0021】
本発明の吸水性樹脂粒子には、通常の内部架橋剤(c)を構成単位としてもよい。
内部架橋剤(c)としては、公知の内部架橋剤{たとえば、特許文献1〜3}等が含まれ、エチレン性不飽和結合を2個以上有する内部架橋剤(c1)、水溶性ビニルモノマー(a1)の水溶性置換基{カルボキシ基、スルホ基又はカルバモイル基等}及び/又は加水分解性ビニルモノマー(a2)の加水分解によって生成する水溶性置換基と反応し得る官能基を少なくとも1個有し且つ少なくとも1個のエチレン性不飽和結合を有する内部架橋剤(c2)、並びに水溶性ビニルモノマー(a1)の水溶性置換基及び/又は加水分解性ビニルモノマー(a2)の加水分解によって生成する水溶性置換基と反応し得る官能基を少なくとも2個以上有する内部架橋剤(c3)等が使用できる。
【0022】
これらの内部架橋剤(c)のうち、吸収性能等の観点から、エチレン性不飽和結合を2個以上有する内部架橋剤(c1)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。
【0023】
内部架橋剤(c)を構成単位として含む場合、内部架橋剤(c)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、0.00001〜0.01が好ましく、さらに好ましくは0.00005〜0.001、特に好ましくは0.0001〜0.0005である。
【0024】
本発明の吸水性樹脂粒子は、さらに、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{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。}。
【0025】
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号公報に記載のビニルモノマー等が挙げられる。
【0026】
その他のビニルモノマー(a4)を構成単位とする場合、その他のビニルモノマー(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。
【0027】
吸水性樹脂粒子を得るための重合形態としては、従来から知られている方法{たとえば、特許文献1〜3}等が使用でき、溶液重合法、乳化重合法、懸濁重合法、逆相懸濁重合法等が適用できる。また、重合時の重合液の形状として、薄膜状及び噴霧状等であってもよい。重合制御の方法としては、断熱重合法、温度制御重合法及び等温重合法等が適用できる。
【0028】
重合方法として懸濁重合法又は逆相懸濁重合法を適用する場合、必要に応じて、従来公知の分散剤(ショ糖エステル、リン酸エステル及びソルビタンエステル等)、及び保護コロイド(ポバール、α−オレフィン−無水マレイン酸共重合体及び酸化ポリエチレン等)等を使用できる。また、逆相懸濁重合法の場合、従来から公知の疎水性溶媒{シクロヘキサン、ノルマルヘキサン、ノルマルヘプタン、トルエン及びキシレン等}を使用して重合できる。
【0029】
重合方法のうち、溶液重合法が好ましく、さらに好ましくは疎水性溶媒を用いる溶液重合法、特に好ましくはノルマルヘプタンを用いる溶液重合法である。
【0030】
吸水性樹脂粒子を得るため重合には重合開始剤を使用することができる。重合開始剤としては特に限定はなく従来公知のものが使用でき、(i)アゾ系開始剤、(ii)過酸化物系開始剤、(iii)レドックス系開始剤及び(iv)有機ハロゲン化合物開始剤等が使用できる。
【0031】
重合開始剤を使用する場合、重合開始剤の使用量(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)及びケチミン(b)、並びに必要により使用するその他のビニルモノマー(a3)及び/又は内部架橋剤(c)の重量に基づいて、0.005〜3.0が好ましく、さらに好ましくは0.007〜1.5、特に好ましくは0.009〜1.0である。
【0032】
重合によって得られるゲル{吸水性樹脂粒子の前駆体と溶媒とを含む}は、必要に応じて細断することができる。細断後のゲルの大きさ(最長径)は50μm〜10cmが好ましく、さらに好ましくは100μm〜2cm、特に好ましくは1mm〜1cmである。この範囲であると、乾燥工程での乾燥性がさらに良好となる。
【0033】
細断は、公知の方法で行うことができ、通常の細断装置{たとえば、ベックスミル、ラバーチョッパ、ファーマミル、ミンチ機、衝撃式粉砕機及びロール式粉砕機}等を使用して細断できる。
【0034】
重合に溶媒(水を含む)を使用する場合、重合後に溶媒を留去することが好ましい。
溶媒に有機溶媒を含む場合、留去後の有機溶媒の含有量(重量%)は、吸水性樹脂粒子の重量に基づいて、10〜0.01が好ましく、さらに好ましくは5〜0.05、特に好ましくは3〜0.1、最も好ましくは1〜0.5である。この範囲であると、吸収性能がさらに良好となる。
【0035】
溶媒に水を含む場合、留去後の水分(重量%)は、吸水性樹脂粒子の重量に基づいて、0〜20が好ましく、さらに好ましくは0〜10、特に好ましくは0〜5、最も好ましくは0〜2である。この範囲であると、吸収性能及び乾燥後のハンドリング性(吸水性樹脂粒子の粉体流動性等)がさらに良好となる。
【0036】
なお、有機溶媒の含有量及び水分は、赤外水分測定器((株)KETT社製JE400等: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測定試料の重量減量から求められる。
【0037】
溶媒を留去する方法としては、80〜230℃の温度の熱風で留去(乾燥)する方法、100〜230℃に加熱されたドラムドライヤー等による薄膜乾燥法、(加熱)減圧乾燥法、凍結乾燥法、赤外線による乾燥法、デカンテーション及び濾過等が適用できる。
【0038】
本発明の吸水性樹脂粒子は、乾燥後に粉砕することができる。
粉砕方法については、特に限定はなく、通常の粉砕装置{たとえば、ハンマー式粉砕機、衝撃式粉砕機、ロール式粉砕機及びシェット気流式粉砕機}等が使用できる。
粉砕された吸水性樹脂粒子は、必要によりふるい分け等により粒度調整できる。
【0039】
本発明の吸水性樹脂粒子の重量平均粒径(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、粉砕後のハンドリング性(吸水性樹脂粒子の粉体流動性等)がさらに良好となる。
【0040】
重量平均粒径は、測定試料の粒度分布を測定し、対数確率紙{横軸:粒径、縦軸:累積含有量(重量%)}に、累積含有量と粒子径との関係をプロットし、累積含有量が50重量%に対応する粒子径を求めることにより得られる。粒度分布は、JIS Z8815−1994に準拠して測定され、たとえば、内径150mm、深さ45mmのふるい{目開き:710μm、500μm、300μm、150μm及び106μm}を、目開きの狭いふるいを下にして重ね、一番上の最も目開きの広い710μmのふるいの上に、測定試料50gを入れ、ふるい振動機にて10分間ふるい、各ふるいの上に残った測定試料の重量を測定し、最初の測定試料の重量に基づく各ふるいの上に残った測定試料の重量%を求めることによって測定される。
【0041】
本発明の吸水性樹脂粒子は、微粒子の含有量が少ない方がよく、全粒子に占める106μm以下の微粒子の含有量が3重量%以下であることが好ましく、さらに好ましくは全粒子に占める150μm以下の微粒子の含有量が3重量%以下である。
【0042】
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。
【0043】
本発明の吸水性樹脂粒子の形状については特に限定はなく、通常の形状{たとえば、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、紙おむつ用途等での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から、不定形破砕状が好ましい。
【0044】
本発明の吸水性樹脂粒子は必要に応じて表面架橋を行うことができる。表面架橋を行うための架橋剤(表面架橋剤)としては、内部架橋剤(c)と同じもの等が使用できる。表面架橋剤としては、吸収性樹脂粒子の吸収性能等の観点から、水溶性ビニルモノマー(a1)の水溶性置換基{カルボキシ基、スルホ基又はカルバモイル基等}及び/又は加水分解性ビニルモノマー(a2)の加水分解によって生成する水溶性置換基と反応し得る官能基を少なくとも2個以上有する架橋剤(c3)が好ましく、さらに好ましくは多価グリシジル、特に好ましくはエチレングリコールジグリシジルエーテル及びグリセリンジグリシジルエーテル、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。
【0045】
表面架橋する場合、表面架橋剤の含有量(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)及びケチミン(b)、並びに必要により使用する内部架橋剤(c)及び/又はその他のビニルモノマー(a3)の重量に基づいて、0.001〜7が好ましく、さらに好ましくは0.002〜5、特に好ましくは0.003〜4である。この範囲であると、さらに吸収性能が良好となる。表面架橋は表面架橋剤を含む水溶液を吸収性粒子に噴霧又は含浸させた後、加熱処理(100〜200℃)する方法等により達成できる。
【0046】
本発明の吸水性樹脂粒子には、必要により任意の段階{重合工程、細断工程、乾燥工程、粉砕工程、表面架橋工程及び/又はこれらの工程の前後等}において、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、有機質繊維状物及びこれらの混合物等}を添加することができる。
【0047】
これらの添加剤を含有する場合、添加剤の含有量(重量%)は用途によって異なるが、吸水性樹脂粒子の重量に基づいて、10−6〜20が好ましく、さらに好ましくは10−5〜10、特に好ましくは10−4〜5である。この範囲であると、吸水性樹脂粒子の吸収性能を低下させることなく、添加剤の作用効果を付与することができる。
【0048】
本発明の吸水性樹脂粒子は、吸収体に適用することにより、使用後に吸収液体の分離が容易な吸収性物品を製造し得る。
吸収体に吸収性樹脂粒子を適用する方法としては、通常の方法が適用でき、たとえば、(1)繊維状物の層の間に吸水性樹脂粒子を散粒する方法;(2)繊維状物と吸水性樹脂粒子とを混合する方法;(3)二枚以上の吸水紙や不織布で、必要により繊維状物と共に吸水性樹脂粒子をサンドイッチする等の方法等が挙げられる。
【0049】
本発明の吸水性樹脂粒子を吸収体に適用する場合、本発明の吸水性樹脂粒子の含有量(重量%)は、吸収体の種類やサイズ、目標とする吸収性能に応じて種々変化させることができるが、吸水性樹脂粒子及び繊維状物の重量に基づいて、30〜95が好ましく、さらに好ましくは40〜94、特に好ましくは50〜93である。この範囲であると、得られる吸収体の吸収性能がさらに良好となる。
【0050】
吸収性物品としては、吸収体、液体透過性シート、通気性バックシートを備える吸収性物品が好ましく、さらに好ましくは衛生用品としての吸収性物品である。
衛生用品としては、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)、紙タオル、パッド(失禁者用パッド及び手術用アンダーパッド等)及びペットシート(ペット尿吸収シート)等が挙げられる。これらの衛生物品のうち、紙おむつにより適している。
【実施例】
【0051】
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、部は重量部を、%は重量%を意味する。
【0052】
<製造例1>
メチル t−ブチルケトン100部(1モル部)、ジメチルアミン塩酸塩95部(1.2モル部)及びパラホルムアルデヒド38部(1モル部)を還流させたエタノール120部に溶解させ、塩酸1.2部を加え、エタノールを還流させながら、10時間反応させた後、反応液をアイスバスで冷却し、析出してきた沈殿物を吸引濾過により濾別して、N,N−ジメチル−4,4−ジメチルペンタン−3−オン−1−アミン塩酸塩を得た。これをエタノール中で2回再結晶を繰り返した後、水160部に溶解させ、100〜103℃までゆっくりと加熱して溶液を濃縮すると、有機層と水槽に分離した。有機層をジエチルエーテルで抽出した後、塩化カルシウムで乾燥し、エーテルを留去し、減圧蒸留して(60℃、13.7kPa)、t−ブチルビニルケトンを得た{H−NMR(100MHz):δ1.14(s、9H、CH)、δ5.60(d、1H、CH)、δ6.24(d、1H、CH)、δ6.78(d、1H、CH)}。
【0053】
攪拌装置、加熱装置、滴下ロート、温度計、ディーン・スターク分水器、空気導入管を備えたフラスコに、1,2−エチレンジアミン60部(1モル部)、t−ブチルビニルケトン220部(2.2モル部)及び500mlのヘキサンを仕込み、乾燥空気をバブリングしながら、75℃に加熱して、36部(2モル部)の水が生成・分離するまで還流して、粗ケチミンを得た。粗ケチミンを50〜80℃、2〜8Paで、ヘキサンと未反応のt−ブチルビニルケトンを留去して、ケチミン(b1)を得た。
【0054】
<製造例2>
2,2−ジメチル−3−ペンタノン114部(1モル部)、N,N−ジメチルメチレンイモニウムクロリド{(CH=CHCl}112.2部(1.2モル部)及びアセトニトリル1000部を還流させながら、5時間反応させた後、約25℃に冷却し、ヨウ化メチル170.4部(1.2モル部)及びメタノール500部を加え、25℃で3時間反応させ、アセトニトリルを留去して、4級アンモニウム塩{N,N,N−トリメチル−2,4,4−トリメチル−3−カルボニルペンチルアンモニウムヨウ素塩}を得た。引き続き、この4級アンモニウム塩を5%水酸化ナトリウム水溶液1000部に加えて、加熱しながら{ホフマン分解しながら}、t−ブチルイソプロペニルケトンを減圧蒸留した{70℃、10.7kPa、H−NMR(90MHz):δ1.23(s、9H、C)、δ1.90(t、3H、CH)、δ5.39(m、2H、βCH)}、13C−NMR(20MHz){δ20.55(CH)、δ27.29(C)、δ117.48(βCH)、δ208.7(C=O)}。
【0055】
「t−ブチルビニルケトン220部(2.2モル部)」を「t−ブチルイソプロペニルケトン277.2部(2.2モル部)」に変更したこと以外、製造例1と同様にして、ケチミン(b2)を得た。
【0056】
<製造例3>
「1,2−エチレンジアミン60部(1モル部)」を「1,6−ヘキサメチレンジアミン116部(1モル部)」に変更したこと以外、製造例1と同様にして、ケチミン(b3)を得た。
【0057】
<実施例1>
ノルマルヘプタン{溶存酸素を0.5ppm以下となるように窒素ガスでバブリングしたもの}300部を撹拌下、環流させながら、これに、過酸化ベンゾイル0.36部、アクリル酸50部(0.69モル部)、アクリル酸ナトリウム15部(0.16モル部)、ケチミン(b1)0.25部(0.001モル部)、酢酸ビニル0.03部(0.00035モル部)及びノルマルヘプタン200部からなる混合溶液を1時間かけて滴下した。さらに、110℃で10分間環流下で撹拌した後、約25℃まで冷却し、析出してきた重合体を吸引濾過にてろ別した。重合体をノルマルヘプタンで洗浄し、濾紙で挟んで溶媒を除いた後、バキュームオーブン{2〜8Pa、100℃}で乾燥し、乾燥体を得た。この乾燥体をジューサーミキサー(MX−X53、松下電器産業株式会社)にて粉砕し、目開き600及び250μmのふるいを用いて250〜600μmの粒度に調整して、本発明の吸水性樹脂粒子(1)を得た。
【0058】
<実施例2>
ケチミン(b1)を「0.25部(0.001モル部)」から「0.05部(0.0002モル部)」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸水性樹脂粒子(2)を得た。
【0059】
<実施例3>
ケチミン(b1)を「0.25部(0.001モル部)」から「1.25部(0.005モル部)」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸水性樹脂粒子(3)を得た。
【0060】
<実施例4>
「ケチミン(b1)0.25部(0.001モル部)」を「ケチミン(b2)0.28部(0.001モル部)」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸水性樹脂粒子(4)を得た。
【0061】
<実施例5>
「ケチミン(b1)0.25部(0.001モル部)」を「ケチミン(b3)0.3部(0.001モル部)」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸水性樹脂粒子(5)を得た。
【0062】
<実施例6>
「ケチミン(b1)0.25部(0.001モル部)」を「ケチミン(b1)0.24部(0.00097モル部)及び内部架橋剤(c1){N,N’−メチレンビスアクリルアミド}0.0001部(6.5×10−7モル部)」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸水性樹脂粒子(6)を得た。
【0063】
<実施例7>
「ケチミン(b1)0.25部(0.001モル部)」を「ケチミン(b1)0.24部(0.00097モル部)及び内部架橋剤(c1)0.005部(3.2×10−5モル部)」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸水性樹脂粒子(7)を得た。
【0064】
<比較例1>
アクリル酸81.8部(1.14モル部)、N,N’−メチレンビスアクリルアミド0.3部(0.0019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0.5ppm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。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重量%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基の72当量%を中和して、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。
【0065】
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、この中和細断ゲルを約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、乾燥重合体を得た。この乾燥重合体をジューサーミキサー(MX−X53、松下電器産業株式会社)にて粉砕し、目開き600及び250μmのふるいを用いて250〜600μmの粒度に調整して、比較用の吸水性樹脂粒子(H1)を得た。
【0066】
<比較例2>
「N,N’−メチレンビスアクリルアミド0.3部(0.0019モル部)」を「エチレングリコールジアクリレート0.32部(0.0019モル部)」に変更したこと以外、比較例1と同様にして、比較用の吸水性樹脂粒子(H2)を得た。
【0067】
<比較例3>
「N,N’−メチレンビスアクリルアミド0.3部(0.0019モル部)」を「トリメチロールプロパントリアクリレート0.13部(0.0013モル部)」に変更したこと以外、比較例1と同様にして、比較用の吸水性樹脂粒子(H3)を得た。
【0068】
実施例1〜7及び比較例1〜3で得た吸水性樹脂粒子について、1時間後保水量、4時間後保水量、10時間後保水量を測定し、これらの結果を表1に示した。
【0069】
<1時間後保水量>
目開き63μmのナイロン網(JIS Z8801−1:2000)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、このティーバックを生理食塩水(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℃である。
【0070】

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。
【0071】
<4時間後保水量>
生理食塩水に浸漬する時間を「1時間」から「4時間」に変更したこと以外、1時間保水量と同様にして、保水量を求めた。
【0072】
<10時間後保水量>
生理食塩水に浸漬する時間を「1時間」から「10時間」に変更したこと以外、1時間保水量と同様にして、保水量を求めた。
【0073】
【表1】



【0074】
<実施例8>
フラッフパルプ100部と、実施例1で得た本発明の吸水性樹脂粒子(1)100部とを、気流型混合装置{(株)オーテック社製パッドフォーマー}で混合した混合物を坪量約400g/mとなるように、目開き63μmのナイロン網(JIS Z8801−1:2000に準拠した網。)で作成したシート上に均一に積層し、5Kg/cmの圧力で30秒間プレスし、本発明の吸収体(K1)を得た。
吸収体(K1)を14cm×36cmの長方形に裁断し、これと同じ大きさ(14cm×36cm)の吸水紙(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)2枚で挟んだ後、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、14cm×36cm)を裏面に、不織布(坪量20.0g/m、14cm×36cm: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、本発明の吸収性物品(1)を作成した。
【0075】
<実施例9〜14>
「吸水性樹脂粒子(1)」を、「吸水性樹脂粒子(2)〜(7)のいずれか」に変更したこと以外、実施例8と同様にして、本発明の吸収体(K2)〜(K7)を調製し、さらに本発明の吸収性物品(2)〜(7)を作成した。
【0076】
<比較例4〜6>
「吸水性樹脂粒子(1)」を、「吸水性樹脂粒子(H1)〜(H3)のいずれか」に変更したこと以外、実施例8と同様にして、比較用の吸収体(HK1)〜(HK3)を調製し、さらに比較用の吸収性物品(H1)〜(H3)を作成した。
【0077】
実施例及び比較例で得た吸収性物品について、1時間おむつ保水量、4時間おむつ保水量及び10時間おむつ保水量を測定し、表2に示した。
【0078】
<1時間おむつ保水量>
評価試料{吸収性物品}を、生理食塩水(食塩濃度0.9重量%)20リットル中に無撹拌下、1時間浸漬した後、15分間吊るし、遠心分離器にいれ、75Gで90秒間遠心脱水して余剰の生理食塩水を取り除き、重量(h1;単位g)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℃である。
【0079】

保水量(g)=(h1)−(h2)

(h2)は、生理食塩水に浸漬する直前の評価試料の重量(g)である。
【0080】
<4時間おむつ保水量>
生理食塩水に浸漬する時間を「1時間」から「4時間」に変更したこと以外、1時間保水量と同様にして、保水量を求めた。
【0081】
<10時間おむつ保水量>
生理食塩水に浸漬する時間を「1時間」から「10時間」に変更したこと以外、1時間保水量と同様にして、保水量を求めた。
【0082】
【表2】



【0083】
表2の結果のとおり、本発明の吸水性樹脂粒子を用いた場合、短時間に離水できた。一方、比較用の吸水性樹脂粒子を用いた場合、10時間を経過してもほとんど離水できなかった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
水溶性ビニルモノマー(a1)及び/又は加水分解性ビニルモノマー(a2)と、
ビニルケトン及びポリアミンから得られるケチミン(b)とを必須単量体としてなることを特徴とする吸水性樹脂粒子。
【請求項2】
ケチミン(b)単位の含有量が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、0.0005〜3モル%である請求項1に記載の吸水性樹脂粒子。
【請求項3】
ビニルケトンがイソプロピルビニルケトン、イソブチルビニルケトン、t-ブチルビニルケトン、イソプロペニルイソプロピルケトン、イソプロペニルイソブチルケトン又はイソプロペニルt-ブチルケトンである請求項1又は2に記載の吸水性樹脂粒子。
【請求項4】
ポリアミンが脂肪族ジアミン又は脂肪族トリアミンである請求項1〜3のいずれかに記載の吸水性樹脂粒子。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれかに記載の吸水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。

【公開番号】特開2009−114414(P2009−114414A)
【公開日】平成21年5月28日(2009.5.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−292194(P2007−292194)
【出願日】平成19年11月9日(2007.11.9)
【出願人】(301023009)サンダイヤポリマー株式会社 (57)
【Fターム(参考)】