CN104507565B - 吸水性树脂、吸收体及吸收性物品 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的之一在于提供一种具备优异的吸水性能,用于吸收体的情况下能够改善吸收体的保形性的吸水性树脂。通过将水溶性烯键式不饱和单体在烃分散剂中,使用自由基聚合引发剂进行反相悬浮聚合而得到的吸水性树脂中,满足下述(1)生理盐水保水能力为38g/g以上、(2)在4.14kPa负荷下的生理盐水吸水能力为15mL/g以上、及(3)溶胀50倍时凝胶的tanδ为2.10×10‑2以上,从而对于使用吸水性树脂的吸收体而言,可以使其兼具优异的吸收性能及保形性。
Description
技术领域
本发明涉及一种吸水性树脂、以及使用该吸水性树脂的吸收体及吸收性物品。更详细说明,涉及一种兼具优异的生理盐水保水能力,在负荷下的高生理盐水吸水能力及优异的粘弹性的吸水性树脂,以及使用该吸水性树脂的吸收体及吸收性物品。
背景技术
吸水性树脂,近年来在一次性尿布或生理用品等的卫生材料、保水剂或土壌改良剂等的农艺材料、止水剂或防结露剂等的工业资材等各种领域中正在被广泛的使用。在这些领域中,特别是多用于一次性尿布或生理用品等的卫生材料。
对于这种吸水性树脂而言,例如已知淀粉-丙烯腈接枝共聚物的加水分解物、淀粉-丙烯酸接枝聚合物的中和物、醋酸乙酯-丙烯酸酯共聚物的皂化物、丙烯酸部分中和物聚合物的交联物等。
另一方面,一次性尿布、生理用卫生巾、失禁用护垫等的吸收性物品主要由配置在中心部、吸收从身体排泄出的尿、经血等的体液并保持的吸收体,在与身体接触一侧配置的透液性的表面片材(顶部片材),以及在与身体接触的相反一侧配置的非透液性的背面片材(背部片材)构成。另外,吸收体通常由纸浆等的亲水性纤维和吸水性树脂构成。
吸收体将通过表面片材进来的液体以亲水性纤维暂时保持后,通过吸水性树脂保持液体。通常,在改善吸收体的液体吸收量上,增加吸水性树脂的量、相对应减少亲水性纤维的量是有效的。然而,在增加吸水性树脂的量且减少亲水性纤维的量的情况下,若吸收体吸收液体,因吸水性树脂的溶胀而增加吸收体的体积,该结果会带来纤维之间或吸水性树脂与纤维的缠绕减少的缺点。像这种纤维之间或吸水性树脂与纤维的缠绕的减少,若赋予吸收体压缩或剪断力就会发生破裂、偏移等变形,此外,会阻碍液体吸收或发生液体的回流,因此成为作为卫生材料使用吸水体的情况的大缺点。
以往,作为防止吸收体变形的方法,已知通过将热熔纤维混入纸浆中使热熔纤维之间、纸浆与热熔纤维之间的粘着力得以实现,从而改善吸收体的保形性的方法(参照专利文献1)。然而,在专利文献1的方法中,吸收体的保形性得以改善,但热熔纤维为疏水性物质,因此存在液体渗透速度或吸收量下降的缺点。
以这样的现有技术作为背景,在用于吸收体的情况下,期待着开发出一种可以改善吸收体的保形性的吸水性树脂。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭63-92701号公报
发明内容
本发明所要解决的课题
本发明的目的在于提供一种吸水性能优异,在用于吸收体的情况下可以改善吸收体的保形性的吸水性树脂。另外,本发明的另一个目的在于提供一种利用该吸水性树脂的吸收体及吸收性物品。
用于解决课题的方案
本发明者为了解决前述课题进行了深入广泛的研究,结果发现,将水溶性烯键式不饱和单体,在烃分散剂中,使用自由基聚合引发剂进行反相悬浮聚合而得到的吸水性树脂中,通过满足生理盐水保水能力、4.14kPa负荷下的生理盐水吸水能力及溶胀50倍时凝胶的tanδ在特定范围内,除了可抑制使用吸水性树脂的吸收体的变形,液体的渗透速度快,且能够抑制一旦吸收的液体的回流,从而得到兼具优异的吸收性能及保形性的吸收体。本发明正是以上述的发现为基础,并进行了更加深入的研究而完成的。
即,本发明提供如下的吸水性树脂、吸收体及吸收性物品。
项1、一种吸水性树脂,其为将水溶性烯键式不饱和单体在烃分散剂中,使用自由基聚合引发剂进行反相悬浮聚合而得到的吸水性树脂,
其具备下述(1)~(3)的特性:
(1)生理盐水保水能力为38g/g以上;
(2)4.14kPa负荷下的生理盐水吸水能力为15mL/g以上;
(3)溶胀50倍时凝胶的tanδ为2.10×10-2以上。
项2、根据项1所述的吸水性树脂,其中,所述水溶性烯键式不饱和单体为选自(甲基)丙烯酸及其盐,(甲基)丙烯酰胺、以及N,N-二甲基丙烯酰胺中的至少1种。
项3、根据项1或2所述的吸水性树脂,其中,所述吸水性树脂通过内部交联剂及后交联剂而交联。
项4、根据项3所述的吸水性树脂,其中,内部交联剂的使用量,相对于付与聚合的水溶性烯键式不饱和单体1摩尔,为0.000015~0.00020摩尔,
后交联剂的使用量,相对于付与聚合的水溶性烯键式不饱和单体1摩尔,为0.00025~0.0010摩尔。
项5、根据项3或4所述的吸水性树脂,其中,内部交联剂及后交联剂为多缩水甘油基化合物。
项6、一种吸收体,其含有项1~5中任一项所述的吸水性树脂和亲水性纤维。
项7、一种吸收性物品,其为将项6所述的吸收体保持在透液性片材与非透液性片材之间而形成的。
项8、一种吸水性树脂的制造方法,其中,
所述吸水性树脂具备下述(1)~(3)的特性,
(1)生理盐水保水能力为38g/g以上;
(2)4.14kPa负荷下的生理盐水吸水能力为15mL/g以上;
(3)溶胀50倍时凝胶的tanδ为2.10×10-2以上;
并且,所述吸水性树脂的制造方法包含下述第一工序和第二工序:
第一工序:在烃分散剂中,在自由基聚合引发剂及内部交联剂存在下进行水溶性烯键式不饱和单体的反相悬浮聚合;
第二工序:将所述第一工序中得到的悬浮聚合粒子通过后交联剂使其交联。
项9、根据项8所述的吸水性树脂的制造方法,其中,
所述水溶性烯键式不饱和单体为选自(甲基)丙烯酸及其盐、(甲基)丙烯酰胺、以及N,N-二甲基丙烯酰胺中的至少1种。
项10、根据项8或9所述的吸水性树脂的制造方法,其中,
第一工序中的内部交联剂的使用量,相对于付与聚合的水溶性烯键式不饱和单体1摩尔,为0.000015~0.00020摩尔;
第二工序中的后交联剂的使用量,相对于付与聚合的水溶性烯键式不饱和单体1摩尔,为0.00025~0.0010摩尔。
项11、根据项8~10中任一项所述的吸水性树脂的制造方法,其中,
内部交联剂及后交联剂为多缩水甘油基化合物。
发明的效果
本发明的吸水性树脂通过满足生理盐水保水能力、在4.14kPa负荷下的生理盐水吸水能力及溶胀50倍时凝胶的tanδ在特定范围,使用吸水性树脂的吸收体可具备优异的保形性,因此在用于卫生材料时,即使由于穿着者的运动而给予压缩或剪断力,也可抑制吸收体的变形,同时可防止其破裂、偏移。另外,本发明的吸水性树脂通过具备上述特性,因而使用吸水性树脂的吸收体也可具备优异的吸收性能,液体的渗透速度快,并且可抑制一旦吸收的液体的回流。
这样,本发明的吸水性树脂具备优异的吸水性能,可用于各种用途的吸收体或吸收性物品。特别是,本发明的吸水性树脂优选用于一次性尿布等的卫生材料。
附图说明
图1是表示用于测定吸水性树脂在4.14kPa负荷下的生理盐水吸水能力的装置的结构示意图。
图2是表示从上面看测定吸收性物品的变形时间时的结构示意的俯视图。
具体实施方式
本发明的吸水性树脂,为将水溶性烯键式不饱和单体在烃分散剂中,使用自由基聚合引发剂进行反相悬浮聚合而得到的吸水性树脂,其特征在于:具备下述(1)~(3)的特性。
(1)生理盐水保水能力为38g/g以上;
(2)在4.14kPa负荷下的生理盐水吸水能力为15mL/g以上;
(3)溶胀50倍时凝胶的tanδ为2.10×10-2以上。
以下,对于本发明的吸水性树脂进行具体说明。
吸水性树脂的特性
(1)生理盐水保水能力
本发明的吸水性树脂的生理盐水保水能力为38g/g以上,优选为40g/g以上。对于该生理盐水保水能力的上限值而言,没有特别限制,例如可举出60g/g以下,优选为50g/g以下,更优选为47g/g。作为该生理盐水保水能力,优选举出38~60g/g,更优选为40~50g/g,最优选为40~47g/g。需要说明的是,吸水性树脂的生理盐水保水能力是根据后述的“生理盐水保水能力”所记载的测定方法所测定的数值。
(2)在负荷下的生理盐水吸水能力
本发明的吸水性树脂在4.14kPa负荷下的生理盐水吸水能力为15mL/g以上,优选为18ml/g以上,更优选为21ml/g以上。对于在该负荷下的生理盐水吸水能力的上限值而言,没有特别限制,例如可举出30mL/g以下,优选为28mL/g以下,更优选为25mL/g以下。作为在该负荷下的生理盐水吸水能力,优选举出18~30mL/g,更优选为21~28mL/g,最优选为21~25mL/g。需要说明的是,吸水性树脂在4.14kPa负荷下的生理盐水吸水能力是指,根据后述的“4.14kPa负荷下的生理盐水吸水能力”所记载的测定方法所测定数值。
(3)溶胀时的粘弹性
本发明的吸水性树脂,以生理盐水使其溶胀50倍而得到凝胶的tanδ为2.10×10-2以上,优选为2.15×10-2以上。对于该tanδ的上限值而言,没有特别限制,例如可举出2.80×10-2以下,优选为2.40×10-2以下。作为该tanδ,优选举出2.10×10-2~2.80×10-2,更优选为2.15×10-2~2.40×10-2。
关于tanδ的详细说明,例如“高分子的粘弹性”(John D.FeRRy著,祖父江宽监译,村上让吉、高桥正夫共译,东京化学同人,1964年10月发行)28~34页中所记载。通常在粘弹性评价中,高分子材料由弹性成分及粘性成分组成的模型表示。前者为将冲击能量转变为推斥能量的成分,后者为将冲击能量转变为耗散能量的成分。在通过振动应变进行的动态粘弹性测定中,物理上表示为复合弹性模量G*=G’+iG”(i为虚数单位)。在此,G’(储存弹性模量)及G’(损耗弹性模量)各自表示高分子材料的弹性成分及粘性成分的大小。而且,tanδ(損失係数)=G”/G’为材料变形时失去的能量的指标。需要说明的是,吸水性树脂溶胀时的粘弹性(在生理盐水中使其50倍溶胀后凝胶的tanδ)是根据后述的“50倍溶胀凝胶的tanδ”所记载的测定方法所测定的数值。
本发明的吸水性树脂,通过满足上述(1)~(3)的特性,使用吸水性树脂的吸收体即使在吸收液体的状态下施加压缩或剪断力,也能抑制吸收体破裂或偏移,稳定地保持吸收体的形状,具备优异的保形性。另外,本发明的吸水性树脂通过满足上述3个特性,从而使使用吸水性树脂的吸收体能够具备优异的吸收性能,且液体的吸收容量大、液体的渗透速度快,同时可抑制在吸收液体时所产生的凝胶堵塞现象,能稳定地保持吸收性能。在此,“凝胶堵塞现象”是指,在使用大量的吸水性树脂的吸收体的情况下,通过存在于表层附近的大量的吸水性树脂吸收液体,在表层附近的柔软的凝胶变得更加密集,从而阻碍液体向吸水性树脂渗透,吸水性树脂变得不能有效地吸收液体的现象。进而,本发明的吸水性树脂通过满足上述(1)~(3)的特性,从而在使用吸水性树脂的吸收体中,能够改善保持一旦吸收的液体的作用,也能够抑制因变形或压缩等所致的液体的回流。
作为本发明的吸水性树脂的中值粒径而言,没有特别限制,例如可举出200~600μm,优选为250~550μm,更优选为300~500μm。吸水性树脂的中值粒径是根据后述的“中值粒径”所记载的测定方法所测定的数值。
吸水性树脂的制造方法
本发明的吸水性树脂是通过将水溶性烯键式不饱和单体在烃分散剂中,使用自由基聚合引发剂进行反相悬浮聚合,将悬浮聚合粒子的交联密度调整到所规定的范围内而得到的。更具体而言,本发明的吸水性树脂可通过下述第一工序及第二工序得到。
第一工序:在烃分散剂中,在自由基聚合引发剂及规定量的内部交联剂存在下,将水溶性烯键式不饱和单体进行反相悬浮聚合;
第二工序:将在上述第一工序中得到的悬浮聚合粒子通过规定量的后交联剂使其交联。
以下,对上述第一工序及第二工序进行详述。
<第一工序>
第一工序中,在烃分散剂中,在自由基聚合引发剂及规定量的内部交联剂的存在下,通过将水溶性烯键式不饱和单体进行反相悬浮聚合,从而得到悬浮聚合粒子。
[水溶性烯键式不饱和单体]
对于作为原料使用的水溶性烯键式不饱和单体而言,没有特别限制,例如可举出(甲基)丙烯酸(本说明书中合并“丙烯”及“甲基丙烯”简称为“(甲基)丙烯”。以下相同),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、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯等的非离子性单体;N,N-二乙氨乙基(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)丙烯酰胺等的含有氨基的不饱和单体、及其季铵化物等。这些水溶性烯键式不饱和单体,可以1种单独使用,也可2种以上组合使用。
在这些水溶性烯键式不饱和单体中,优选举出(甲基)丙烯酸及其盐,(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺;更优选为(甲基)丙烯酸及其盐、丙烯酰胺。
水溶性烯键式不饱和单体在反相悬浮聚合时,为了使在烃分散剂中的分散效率上升,可以使用水溶液。在这种水溶液中的上述单体的浓度没有特别限制,通常设在20质量%以上饱和浓度以下即可,优选举出25~70质量%,更优选为30~55质量%。
水溶性烯键式不饱和单体,在(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等这样的具有酸基的情况下,可通过碱性中和剂将该酸基中和。作为这种碱性中和剂,可以使用氢氧化钠、氢氧化钾、氨等。这些碱性中和剂可1种单独使用,也可2种以上组合使用。
通过碱性中和剂的在水溶性烯键式不饱和单体的全部酸基中的中和度,以通过提高得到的吸水性树脂的渗透压从而提高吸水能力,且剩余的碱性中和剂的存在不会导致在安全性等上发生问题的方式进行设定即可,例如可举出10~100摩尔%,优选为30~80摩尔%。
[烃分散剂]
烃分散剂只要为在水溶性烯键式不饱和单体的反相悬浮聚合中可作为分散剂使用的碳氢化合物,就没有特别限制,例如可举出正己烷、正庚烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、2,3-二甲基戊烷、3-己基戊烷、正辛烷等的脂肪族烃;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的脂环族烃;苯、甲苯、二甲苯等的芳香族烃等。在这些烃分散剂中,从工业上容易获得、质量稳定、且价格便宜的观点出发,优选举出正己烷、正庚烷及环己烷。这些烃分散剂可1种单独使用,也可2种以上组合使用。作为上述烃分散剂的混合物的合适的例子,可举出市售的Exxsol Heptance(克森美孚社制:含有75~85质量%庚烷及异构体的烃)等。
烃分散剂的使用量,从容易除去聚合热、控制聚合温度的观点考虑,相对于水溶性烯键式不饱和单体100质量份,通常可举出50~600质量份,优选为80~550质量份。
[自由基聚合引发剂]
对于自由基聚合引发剂而言,例如可举出过硫酸钾、过硫酸铵、及过硫酸钠等的过硫酸盐类;过氧化甲基乙基酮、过氧化甲基异丁基酮、二叔丁基过氧化物、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、及过氧化氢等的过氧化物类;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-[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]、以及4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)等的偶氮化合物等。在这些自由基聚合引发剂中,从容易获得且操作方便的观点考虑,优选举出过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠及2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐。这些自由基聚合引发剂可1种单独使用,也可2种以上组合使用。
另外,上述自由基聚合引发剂可与亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁、及L-抗坏血酸等的还原剂并用,也可作为氧化还原聚合引发剂使用。
对于自由基聚合引发剂的使用量而言,没有特别限制,例如可举出相对于水溶性烯键式不饱和单体1摩尔为0.00005~0.01摩尔。通过满足这种使用量,可避免急速聚合反应的发生,并可使聚合反应在适当的时间完成。
[内部交联剂]
内部交联剂用于赋予悬浮聚合粒子适度的交联密度、使最终得到的吸水性树脂具备优异的吸水性能。
对于内部交联剂的种类而言,只要可交联悬浮聚合粒子,没有特别限制,例如可举出(聚)乙二醇〔“(聚)”是指有及没有“聚”前缀的情况。以下相同〕、(聚)丙二醇、1,4-丁二醇、三甲醇丙烷、(聚)丙三醇等的二元醇、三元醇等的多元醇类和(甲基)丙烯酸、马来酸、富马酸等的不饱和酸反应而得到的不饱和聚酯类;N,N-亚甲基双丙烯酰胺等的双丙烯酰胺类;使聚环氧化物与(甲基)丙烯酸反应而得到的二(甲基)丙烯酸酯类或三(甲基)丙烯酸酯类;使亚甲苯基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等的多异氰酸酯与(甲基)丙烯酸羟乙酯反应而得到的二(甲基)丙烯酸氨基甲酰酯类;烯丙基淀粉、烯丙基化纤维素、邻苯二甲酸二烯丙酯、N,N’,N”-三烯丙基异氰酸酯、二乙烯基苯等的具有2个以上聚合性不饱和基的化合物;(聚)乙二醇二缩水甘油醚、(聚)丙二醇二缩水甘油醚、(聚)丙三醇二缩水甘油醚等的多缩水甘油基化合物、三缩水甘油基化合物等的多缩水甘油基化合物;环氧氯丙烷、环氧溴丙烷、α-甲基环氧氯丙烷等的环氧卤丙烷化合物;2,4-甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等的异氰酸酯化合物等的具有2个以上反应性官能团的化合物;3-甲基-3-羟甲基氧杂环丁烷、3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷、3-丁基-3-羟甲基氧杂环丁烷、3-甲基-3-羟乙基氧杂环丁烷、3-乙基-3-羟乙基氧杂环丁烷、3-丁基-3-羟乙基氧杂环丁烷等的氧杂环丁烷化合物等。这些内部交联剂中优选举出多缩水甘油基化合物、更优选为二缩水甘油醚化合物、更优选为(聚)乙二醇二缩水甘油醚。这些内部交联剂可1种单独使用,也可2种以上组合使用。
内部交联剂的使用量,对于付与聚合的水溶性烯键式不饱和单体1摩尔,设定为0.000015~0.00020摩尔即可,优选举出0.000020~0.000150摩尔,更优选为0.000030~0.000080摩尔。通过在这种范围内使用内部交联剂,可使最终得到的吸水性树脂具备优异的吸水性能。
[分散稳定剂]
在上述第一工序中进行的反相悬浮聚合,以稳定水溶性烯键式不饱和单体的分散为目的,根据需要可使用分散稳定剂。对于分散稳定剂而言,例如可举出表面活性剂。对于分散稳定剂使用的表面活性剂而言,具体可示例出失水山梨醇脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基苯基醚等的非离子系表面活性剂;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等的阴离子系表面活性剂等。在这些表面活性剂中,从水溶性烯键式不饱和单体的分散稳定性的方面考虑,优选举出失水山梨醇脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯及蔗糖脂肪酸酯。这些表面活性剂可1种单独使用,也可2种以上组合使用。
表面活性剂的使用量,在可良好保持烃分散剂中的水溶性烯键式不饱和单体的分散状态,且能得到与使用量相符的分散效果的范围内适宜地设定即可,例如可举出相对于水溶性烯键式不饱和单体100质量份为0.1~5质量份,优选为0.2~3质量份。
另外,作为分散稳定剂,可将表面活性剂与高分子分散剂并用。作为使用的高分子分散剂,例如可举出乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、聚氧乙烯、马来酸酐化聚乙烯、马来酸酐改性乙烯·丙烯共聚物、马来酸酐化聚丁二烯、马来酸酐化EPDM(乙烯-丙烯-二烯-三元共聚物)等。
高分子分散剂的使用量,在能良好地保持烃分散剂中的水溶性烯键式不饱和单体的分散状态,且能得到与使用量相符的分散效果的范围内适宜地设定即可,例如可举出相对于水溶性烯键式不饱和单体100质量份为0.1~5质量份,优选为0.2~3质量份。
另外,作为分散稳定剂,可以使用增稠剂。对于作为分散稳定剂使用的增稠剂而言,例如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、聚丙烯酸、聚丙烯酸(部分)中和物、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、聚氧化乙烯等。
[反相悬浮聚合反应的条件]
上述第一工序中的反相悬浮聚合,是在烃分散剂中通过添加规定量的水溶性烯键式不饱和单体、自由基聚合引发剂、内部交联剂、及根据需要的分散稳定剂,加热,而进行的。
反相悬浮聚合反应的反应温度,根据使用的自由基聚合引发剂的种类而不同,不能一概而定,通常可举出20~110℃,优选为40~80℃。通过设定这种反应温度,可抑制聚合时间变长,同时也可除去聚合热使聚合反应平稳地进行。
对于反相悬浮聚合反应的反应时间而言,考虑使用的原料化合物的种类、量、反应温度等进行适宜地设定即可,通常可举出0.5~4小时。
上述第一工序中的反相悬浮聚合反应可以1阶段进行,也以2阶段以上的多阶段进行。该阶段数从提高生产性的观点考虑,优选举出2阶段或3阶段。
在进行2阶段以上的反相悬浮聚合反应的情况下,用上述的方法进行1阶段的反相悬浮聚合后,向在1阶段的聚合反应中得到的反应混合物中添加水溶性烯键式不饱和单体并混合,通过与1阶段相同的方法进行2阶段以后的反相悬浮聚合反应即可。在2阶段以后的各阶段中的反相悬浮聚合中,除了水溶性烯键式不饱和单体以外,以在2阶段以后的各阶段的反相悬浮聚合时所添加的水溶性烯键式不饱和单体的量作为基准,在相对于上述的水溶性烯键式不饱和单体的各成分的摩尔比的范围内,添加自由基聚合引发剂、内部交联剂等,通过与上述方法相同的条件进行反相悬浮聚合反应即可。
<第二工序>
第二工序中,上述第一工序中得到的悬浮聚合粒子通过后交联剂进行后交联处理。这样,悬浮聚合粒子通过后交联剂进行后交联处理,在上述第一工序中得到的悬浮聚合粒子中实施适度的交联,可使吸水性树脂具备优异的吸水性能。
后交联剂只要能与吸水性树脂的官能团(例如羧基)反应,就没有特别限定,例如可举出(聚)乙二醇、(聚)丙二醇、1,4-丁二醇、三甲醇丙烷、(聚)丙三醇等的多元醇类;(聚)乙二醇二缩水甘油醚、(聚)丙二醇二缩水甘油醚、(聚)丙三醇二缩水甘油醚等的二缩水甘油基化合物、(聚)乙二醇三缩水甘油醚酯、(聚)丙二醇三缩水甘油醚酯、(聚)丙三醇三缩水甘油醚酯等的三缩水甘油基化合物、(聚)丙二醇多缩水甘油醚、(聚)丙三醇多缩水甘油醚等的3元以上的缩水甘油基化合物等的多缩水甘油基化合物;环氧氯丙烷、环氧溴丙烷、α-甲基环氧氯丙烷等的卤环氧化合物;2,4-甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等的异氰酸酯化合物等的具有2个以上的反应性官能团的化合物;3-甲基-3-羟甲基氧杂环丁烷、3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷、3-丁基-3-羟甲基氧杂环丁烷、3-甲基-3-羟乙基氧杂环丁烷、3-乙基-3-羟乙基氧杂环丁烷、3-丁基-3-羟乙基氧杂环丁烷等的氧杂环丁烷化合物;1,2-亚甲基双噁唑啉等的噁唑啉化合物;碳酸亚乙酯等的碳酸酯化合物等。在这些后交联剂中,优选举出多缩水甘油基化合物,更优选为二缩水甘油基化合物,最优选为(聚)乙二醇二缩水甘油基醚。这些后交联剂可以1种单独使用,也可2种以上组合使用。
后交联剂的使用量,相对于在上述第一工序的反相悬浮聚合反应中所使用的水溶性烯键式不饱和单体的总量1摩尔,设定为0.00025~0.0010摩尔即可,优选举出0.00044~0.00080摩尔,更优选为0.00044~0.00076摩尔。通过在这种范围内使用后交联剂,可使上述第一工序中得到的悬浮聚合粒子具备适度的交联密度,对于最终得到的吸水性树脂而言,可赋予其优异的吸水性能。
后交联剂的添加时期只要在上述第一工序结束后即可,没有特别限定。添加后交联剂时,相对于为了得到吸水性树脂而使用的水溶性烯键式不饱和单体的总量100质量份,优选为在1~400质量份的范围的水分存在下添加,更优选为在5~200质量份的范围的水分存在下添加,最优选为在10~100质量份的范围的水分存在下添加。
添加后交联剂时,可使用水或亲水性有机溶剂等的溶剂。对于作为后交联处理溶剂而使用的亲水性有机溶剂而言,例如可举出甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇等的低级醇类;丙酮、甲基乙基酮等的酮类;乙醚、二氧杂环乙烷、四氢呋喃等的醚类;N,N-二甲基甲酰胺等的酰胺类、二甲亚砜等的亚砜类等。这些亲水性有机溶剂可以1种单独使用,也可2种以上组合使用。另外,用于后交联处理的溶剂,可使用水或亲水性有机溶剂的单独一者,也可使用水和亲水性有机溶剂的混合溶剂。
后交联处理的反应温度,没有特别限制,例如可举出50~250℃,优选为60~180℃,更优选为60~140℃,最优选为70~120℃。
另外,后交联处理的反应时间,根据反应温度、后交联剂的种类及使用量等而不同,不能一概而定,通常可举出1~300分钟,优选为5~200分钟。
这样,通过进行第一工序及第二工序,从而制造出具备优异的吸水性能、且在用于吸收体时能改善吸收体的保形性的吸水性树脂。
在第二工序后的回收吸水性树脂中,将烃分散剂或溶剂除去即可。对于除去烃分散剂或溶剂的方法而言,没有特别限制,例如可举出干燥处理。干燥处理可在常压下进行,也可在减压下进行。另外,为了提高干燥效率,也可将干燥处理在氮等的气流下进行。另外,在常压下进行干燥处理的情况下,作为干燥温度,例如可举出70~250℃,优选为80~180℃、更优选为80~140℃,最优选为90~130℃。另外,在减压下进行干燥处理的情况下,作为干燥温度,例如可举出60~100℃,优选为70~90℃。
吸收体及吸收性物品
本发明的吸收体由上述的本发明的吸水性树脂和亲水性纤维所构成。对于该吸收体的构成而言,没有特别限制,例如可举出将吸水性树脂及亲水性纤维均匀地混合的混合结构、在层状的亲水性纤维之间保持吸水性树脂的夹层结构、将吸水性树脂与亲水性纤维以薄纸等的包装纸包裹后的结构等。
作为亲水性纤维,没有特别限制,例如可举出由木材得到的棉状纸浆、机械纸浆、化学纸浆、半化学纸浆等的纤维素纤维;人造纤维丝、醋酸人造丝等的人工纤维素纤维;亲水化处理后的聚酰胺、聚酯、聚烯烃等的合成树脂所构成的纤维等。
进而,在本发明的吸收体中,除上述吸水性树脂及亲水性纤维以外,根据需要可添加为提高吸收体的保形性的热熔融性合成纤维、热熔粘接剂、粘接性乳剂等的粘接性粘合剂。
本发明的吸收体中的吸水性树脂的含量,没有特别限制,例如可举出30~85质量%,优选为40~80质量%,更优选为45~70质量%。吸水性树脂通过满足上述含量,使吸收体的液体吸收量变多,可抑制液体的泄漏或回流,且能得到良好的使用感。
另外,通过将上述的本发明的吸收体保持在液体能够通过的透液性片材(顶部片材)与液体不能够通过的非透液性片材(背部片材)之间,从而可作为吸收性物品。透液性片材配置在与身体接触的一侧,非透液性片材配置在与身体接触的相反一侧。
对于透液性片材而言,例如可举出由聚乙烯、聚丙烯、聚酯等的纤维构成的通气型、纺粘型、化学粘合型、针刺型等的非织布及多孔状的合成树脂片材等。
对于非透液性片材而言,例如可举出由聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等的树脂形成的合成树脂薄膜等。
对于吸收性物品的种类而言,没有特别限定,例如可举出纸尿布、生理用卫生巾、失禁护垫等的卫生材料;宠物用的尿吸收材料;包装材料等的土木建筑用资材;滴液吸收剂、制冷剂等的保持食品鲜度用材料;土壌用保水材等的农艺用物品等。这些当中,由于卫生材料是在与人体接触的状态下使用,因此需要具有优异的使用感(快速的液体渗透速度及少的液体返回量),同时对于穿着时所负荷的压缩或剪断力的耐性(保形性),本发明的吸收性物品尤其合适。
实施例
以下,基于实施例及比较例对本发明进行详细描述,但本发明并不受实施例的限定。
对于在各实施例及比较例中得到的吸水性树脂而言,通过如下所示的方法测定生理盐水保水能力、在4.14kPa负荷下的生理盐水吸水能力、50倍溶胀凝胶的tan8及中值粒径。
<生理盐水保水能力>
在500mL容量的烧杯中,量取0.9质量%氯化钠水溶液(生理盐水)500g,一边以600转/分钟搅拌,一边使吸水性树脂2.0g不产生结块地分散。在搅拌的状态下放置30分钟,使吸水性树脂充分地溶胀。然后,将其倒入棉袋(棉宽(メンブ口一ド)60号,横100mm×纵200mm)中,棉袋的上部用橡皮筋捆住,使用离心力被设定为167G的脱水机(国产离心机株式会社制,产品编号:H-122),将棉袋脱水1分钟,测定脱水后的含有溶胀凝胶的棉袋的质量Wa(g)。不添加吸水性树脂进行相同的操作,测定棉袋的湿润时的空质量Wb(g),通过以下公式计算出保水能力。
生理盐水保水能力(g/g)=[Wa-Wb](g)/吸水性树脂的质量(g)
<在4.14kPa负荷下的生理盐水吸水能力>
吸水性树脂的在4.14kPa负荷下的生理盐水吸水能力,通过使用在图1中结构性示意的测定装置X测定。
在图1中所示的测定装置X是由滴定管部1与导管2、测定台3及放置在测定台3上的测定部4组成。滴定管部1在滴定管10的上部连接有橡胶栓14、下部连接有空气导入管11及旋塞12,进而,空气导入管11的上部有旋塞13。从滴定管部1到测定台3,安装有导管2,导管2的直径为6mm。在测定台3的中央部,开有直径为2mm的孔,连接导管2。测定部4具有圆筒40、贴附于该圆筒40的底部的尼龙网41及测锤42。圆筒40的内径为2.0cm。而且,在200筛眼(孔径75μm)的尼龙网41上均匀地散布着规定量的吸水性树脂5。测锤42直径为1.9cm,质量为119.6g。该测锤42设置于吸水性树脂5上,相对于吸水性树脂5可以均匀地施加4.14kPa的负荷。
在如此构成的测定装置X中,首先关闭滴定管部1的旋塞12及旋塞13,将调节至25℃的生理盐水从滴定管10上部加入,用橡胶栓14封住滴定管上部,打开滴定管部1的旋塞12、旋塞13。然后,以在测定台3中心部的导管2的顶端与空气导入管11的空气导入口的高度相同的方式进行测定台3高度的调整。
另一方面,在圆筒40的尼龙网41上均匀地散布0.10g的吸水性树脂5,将该吸水性树脂5上放置测锤42。设置测定部4,以使得其中心部与测定台3中心部的导管口相一致。
从吸水性树脂5开始吸水的时间点开始持续地读取滴定管10内的生理盐水的减少量(吸水性树脂5吸收的生理盐水量)Wc(mL)。从吸水开始经过60分钟后的吸水性树脂5在4.14kPa负荷下的生理盐水吸水能力,通过下式计算出。
在4.14kPa负荷下的生理盐水吸水能力(mL/g)=Wc(mL)÷0.10(g)
<50倍溶胀凝胶的tanδ>
在生理盐水中使吸水性树脂溶胀50倍的凝胶(50倍溶胀凝胶),通过以下的方法制成。在100mL容量的烧杯中,量取生理盐水49.0g,投入磁力搅拌棒(的无环),置于磁力搅拌器(Iuchi社制:HS-30D)上,调整磁力搅拌棒以600转/分钟的方式转动。然后,将吸水性树脂1.0g投入搅拌中的烧杯内,直至漩涡消失且液面变为水平为止一直进行搅拌,从而制备了溶胀50倍的凝胶。将该50倍溶胀凝胶移至离心管,在离心力被设定为671G的离心机(国产离心机株式会社制,产品编号H-103NA SERIES)中以4分钟进行脱气,作为测定样品。
测定则使用动态粘弹性测定装置流变仪(TA仪器日本株式会社(TA InstrumentsJapan Inc.)制,产品编号AR2000eZ),测定储存弹性模量G’(Pa)及损耗弹性模量G”(Pa)的频率ω(rad/秒)分散。样品架使用直径为60mm的平板,板之间的距离设为3mm。测定温度设为25±2℃,在频率ω=0.1~300rad/秒的范围内测定G’、G”,从G’及G”的比率计算出在10rad/秒时的tanδ的数值,将该数值作为吸水性树脂的50倍溶胀凝胶的tanδ。
<中值粒径>
向吸水性树脂50g中混合作为润滑剂的非晶质二氧化硅0.25g(德固赛日本(株),SiPeRnat200)。
使用孔径为250μm的JIS标准筛通过该混合物,当筛上残留的量不足其50质量%的情况时,使用<A>的筛的组合,当50质量%以上的情况时,使用<B>的筛的组合,测定了中值粒径。
<A>将JIS标准筛以从上面开始,孔径为425μm的筛、孔径为250μm的筛、孔径为180μm的筛、孔径为150μm的筛、孔径为106μm的筛、孔径为75μm的筛、孔径为45μm的筛及垫盘的顺序组合。
<B>将JIS标准筛以从上面开始,孔径为850μm的筛、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150μm的筛及垫盘的顺序组合。
在组合后最上面的筛上,加入上述吸水性树脂,使用罗泰普(Ro-Tap)式振动器使其振动20分钟进行分级。
分级后,作为相对于总量的质量百分比计算各筛上残留的吸水性树脂的质量,通过从粒径大的开始依次积算,在对数概率纸上将筛的孔径与筛上残留的吸水性树脂的质量百分比的累积值之间的关系绘制成图。通过用直线连接概率纸上的绘点,将相当于积算质量百分比50质量%的粒径作为中值粒径。
[实施例1]
准备配有回流冷却器、滴液漏斗、氮气导入管、作为搅拌器具有两层翼径50mm的4个倾斜浆翼的搅拌翼的内径100mm的圆底圆筒型可分离式烧瓶。在该烧瓶中取正庚烷500ml,添加HLB3的蔗糖硬脂酸酯(三菱化学食品(株)制,Ryoto Sugar Ester S-370)0.80g、马来酸酐改性乙烯/丙烯共聚物(三井化学(株)制,HI-WAX1105A)0.80g,升温至80℃且溶解表面活性剂,之后冷却到50℃。
另在500ml的三角烧瓶中取80质量%的丙烯酸水溶液92g(1.02摩尔),从外部冷却的同时,滴加20质量%的氢氧化钠水溶液153.2g并进行75摩尔%的中和,之后,加入作为增稠剂的羟乙基纤维素0.28g(住友精化(株)制,HEC AW-15F)、作为自由基聚合引发剂的过硫酸钾0.07g(0.000259摩尔)、作为内部交联剂的乙二醇二缩水甘油醚0.011g(0.0000631摩尔)并溶解,制备了第1阶段的单体水溶液。
将上述第1阶段的单体水溶液添加到上述可分离式烧瓶中,将体系内一边用氮气置换,一边以35℃保持30分钟,之后,通过在70℃的水浴中浸渍并升温使其进行聚合反应,从而得到了第1阶段的聚合后浆料。
另外,在另一个500mL容量的三角烧瓶中取80质量%的丙烯酸水溶液128.8g(1.43摩尔),从外部冷却的同时,滴加27质量%的氢氧化钠水溶液158.9g并进行75摩尔%的中和,之后,加入作为自由基聚合引发剂的过硫酸钾0.10g(0.000370摩尔)、作为内部交联剂的乙二醇二缩水甘油醚0.013g(0.0000746摩尔)并溶解,制备了第2阶段的单体水溶液。
将上述聚合后浆料冷却至25℃,将上述第2阶段的单体水溶液添加到体系内,一边用氮气置換一边保持30分钟。再次通过将烧瓶浸渍于70℃的水浴中升温进行聚合反应,从而得到了第2阶段的聚合后浆料。
其次,使用125℃的油浴升温,通过共沸蒸馏水与正庚烷,一边回流正庚烷,一边向体系外抽出270.1g的水,之后,添加作为后交联剂的2质量%的乙二醇二缩水甘油醚水溶液9.94g(0.00114摩尔),在80℃保持2小时后,通过蒸发正庚烷使其干燥,从而得到了吸水性树脂231.2g。各性能的测定结果如表1所示。
[实施例2]
除了实施例1中,共沸蒸馏时抽出的水量变更为271.6g,作为后交联剂的2%质量的乙二醇二缩水甘油醚水溶液变更为11.04g(0.00126摩尔),此外与实施例1进行相同的操作,得到了吸水性树脂228.7g。各性能的测定结果如表1所示。
[实施例3]
除了实施例1中,共沸蒸馏时抽出的水量变更为273.8g,将作为后交联剂的2%质量的乙二醇二缩水甘油醚水溶液变更为13.25g(0.00152摩尔),此外与实施例1进行相同的操作,得到了吸水性树脂227.4g。各性能的测定结果如表1所示。
[实施例4]
除了实施例1中,将添加第2阶段的单体水溶液前的冷却温度变更为23℃,共沸蒸馏时抽出的水量变更为274.4g,将作为后交联剂的2%质量的乙二醇二缩水甘油醚水溶液变更为13.25g(0.00152摩尔),此外与实施例1进行相同的操作,得到了吸水性树脂228.2g。各性能的测定结果如表1所示。
[实施例5]
准备配有回流冷却器、滴液漏斗、氮气导入管、作为搅拌器具有两层翼径50mm的4个倾斜浆翼的搅拌翼的内径为100mm的圆底圆筒型可分离式烧瓶。在该烧瓶中取正庚烷500ml,添加HLB3的蔗糖硬酸酯(三菱化学食品(株)制,Ryoto Sugar Ester S-370)0.80g,升温至80℃且溶解表面活性剂,之后冷却到50℃。
另在500ml三角烧瓶中取80质量%的丙烯酸水溶液92g(1.02摩尔),从外部冷却的同时,滴加20质量%的氢氧化钠水溶液153.2g并进行75摩尔%的中和,之后,加入作为增稠剂的羟乙基纤维素0.28g(住友精化(株)制,HEC AW-15F)、作为自由基聚合引发剂的2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐0.05g(0.000184摩尔)、作为内部交联剂的乙二醇二缩水甘油醚0.006g(0.0000344摩尔)并溶解,制备了第1阶段的单体水溶液。
将上述第1阶段的单体水溶液添加于上述可分离式烧瓶中,将体系内一边用氮气置换,一边以35℃保持30分钟,之后,在70℃的水浴中浸渍并升温,通过进行聚合,得到了第1阶段的聚合后浆料。
另外,在另一个500mL容量的三角烧瓶中取80质量%的丙烯酸水溶液128.8g(1.43摩尔),从外部冷却的同时,滴加27质量%的氢氧化钠水溶液158.9g并进行75摩尔%的中和,之后,加入作为自由基聚合引发剂的2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐0.07g(0.000258摩尔)、作为内部交联剂的乙二醇二缩水甘油醚0.008g(0.0000459摩尔)并溶解,制备了第2阶段的单体水溶液。
将上述聚合后浆料冷却至25℃,将上述第2阶段的单体水溶液向体统内添加,一边用氮气置換一边保持30分钟。再次通过将烧瓶浸渍于70℃的水浴中升温进行聚合反应,从而得到了第2阶段的聚合后浆料。
其次,使用125℃的油浴升温,通过共沸蒸馏水与正庚烷,一边回流正庚烷,一边向体系外抽出284.8g的水,之后,添加作为后交联剂的4质量%的乙二醇二缩水甘油醚水溶液8.11g(0.00186摩尔),以80℃保持2小时后,通过蒸发正庚烷使其干燥,从而得到了吸水性树脂228.5g。各性能的测定结果如表1所示。
[比较例1]
除了实施例1中,共沸蒸馏时抽出的水量变更为260.2g,将作为后交联剂的2%质量的乙二醇二缩水甘油醚水溶液变更为4.48g(0.000514摩尔),此外与实施例1进行相同的操作,得到了吸水性树脂231.2g。各性能的测定结果如表1所示。
[比较例2]
除了实施例1中,在第1阶段及第2阶段的单体水溶液中添加的乙二醇二缩水甘油醚分别变更为0.038g(0.000218摩尔)、0.053g(0.000304摩尔),共沸时抽出的水量变更为284.8g,此外与实施例1进行相同的操作,得到了吸水性树脂228.4g。各性能的测定结果如表1所示。
[比较例3]
除了实施例1中,在第1阶段及第2阶段的单体水溶液中添加的乙二醇二缩水甘油醚分别变更为0.008g(0.0000459摩尔)、0.011g(0.0000631摩尔),将作为后交联剂的2%质量的乙二醇二缩水甘油醚水溶液变更为4.91g(0.000563摩尔),共沸时抽出的水量变更为272.3g,此外与实施例1进行相同的操作,得到了吸水性树脂229.6g。各性能的测定结果如表1所示。
[比较例4]
除了实施例1中,在第1阶段和第2阶段的单体水溶液中添加的乙二醇二缩水甘油醚分别变更为0.002g(0.0000114摩尔)、0.003g(0.0000172摩尔),此外与实施例1进行相同的操作,得到了吸水性树脂228.7g。各性能的测定结果如表1所示。
[比较例5]
实施例1中,将添加第2阶段的单体水溶液前的冷却温度变更为26℃,共沸蒸馏时抽出的水量变更为286.3g,作为后交联剂的4%质量的乙二醇二缩水甘油醚水溶液变更为11.76g(0.00270摩尔),此外与实施例1进行相同的操作,得到了吸水性树脂229.8g。各性能的测定结果如表1所示。
使用在各实施例及各比较例中得到的吸水性树脂,制成吸收体及吸收性物品,通过以下的方法对液体渗透速度、液体返回量、保形性(变形时间)进行了评价。该结果如表1所示。
<吸收性物品性能>
(a)试验液的制备
在10L容量的容器中加入适量的蒸馏水,添加氯化钠100g、氯化钙·二水合物3.0g及氯化镁·六水合物6.0g并溶解。其次,添加聚氧乙烯壬基苯基醚0.25g,再次加入蒸馏水,将全体的质量调为10kg。进而,用少量的蓝色1号着色,制备了试验液。
(b)吸收性物品的制造
使用吸水性树脂10g及粉碎纸浆(Leonia社制Leif Lock)10g,通过空气抄制使其均匀地混合,从而制成了42cm×12cm的大小的片状的吸收体核部。然后,在将吸收体核部的上下以单位面积克重为16g/m2的纸巾夹住的状态下,通过使用辊压将整体以196kPa的负荷施加30秒使其压缩,从而制成吸收体。此外,在吸收体的上面配置单位面积克重为22g/m2的聚乙烯制通气型多孔状透液性片材,在吸收体的下面配置相同大小、相同单位面积克重的聚乙烯制非透液性片材,通过夹住吸收体,用作吸收性物品A。另外,将吸收性物品A切成30cm×12cm的大小的材料作为吸收性物品B。
对于液体渗透速度及液体返回量的评价使用吸收性物品A,对于保形性(变形时间)的评价使用吸收性物品B。
(c)液体渗透速度
在水平的台上放置吸收性物品A。在吸收性物品A的中心部,放置在10cm×10cm、2kg的测锤的中心具备内径为3cm的投液用圆筒的测定器具,将50mL的试验液一次性投入该圆筒内,同时使用秒表,测定至试验液从圆筒内完全消失所需的时间,用作第1次的渗透时间(秒)。然后,取下上述圆筒,将吸收性物品维持原有状态保存,从第1次的试验液投入开始至30分后及60分后,均在与第1次相同的位置上使用测定器具进行相同的操作,测定了第2次及第3次的渗透时间(秒)。将第1~3次的合计时间用作液体渗透速度。可以说液体渗透速度越小,作为吸收性物品越优选,例如,作为液体渗透速度优选为400秒以下,更优选为350秒以下。
(d)液体返回量
自上述液体渗透速度的测定结束并经过60分钟后,在吸收性物品A上的试验液投入位置附近,放置事先测定了质量(Wd(g),约50g)的10cm见方的滤纸,在该滤纸上放置底面为10cm×10cm的5kg测锤。使其负荷5分钟后,测定滤纸的质量(We(g)),将增加的质量作为液体返回量(g)。可以说液体返回量越小作为吸收性物品越优选,例如,作为液体返回量优选为12g以下,更优选为10g以下。
液体返回量(g)=We-Wd
(e)保形性(变形时间)
在吸收性物品B的中心附近,放置内径为3cm的圆筒型圆筒,将150mL的试验液一次性投入该圆筒内,使其吸收。接着,自试验液投入起5分钟后,在与吸收性物品B相同大小(单位面积克重3500g/m2)的厚纸上放置吸收性物品B,用胶条将厚纸与吸收性物品B固定,放入UNIPACK(ユニパツク)(株式会社生产日本社制产品编号:K-4)中。然后,将放入UNIPACK的吸收性物品7,如图2所示安装在离心力设定为30G(425转/分钟)的直径30cm的转盘6上,每隔一分钟通过目视确认,由于吸收性物品B中的吸收体的吸收性树脂或粉碎纸浆的偏移等所致的变形,将确认变形的时间作为变形时间。测定进行至40分钟,未确认吸收体的变形的情况,规定为超过40分钟。变形时间为表示吸收体湿润时的保形性的评价值,优选为35分钟以上,更优选为40分钟以上。
<评价结果的汇总>
从表1的结果可以看出,在实施例1~5中得到的吸水性树脂在生理盐水保水能力、4.14kPa负荷下的生理盐水吸水能力、及50倍溶胀凝胶的tanδ的任一项显示出优异的数值,证实了在各实施例中所得到的吸收性物品,在液体渗透速度、液体返回量、及保形性(变形时间)方面具备非常的优异性。
另一方面,在比较例1中得到的吸水性树脂的情况,虽然吸水性树脂在4.14kPa负荷下的生理盐水吸水能力高,但50倍溶胀凝胶的tanδ的数值低,因此虽然吸收性物品的液体返回量等优异,但变形时间短,且保形性差。另外,对于比较例2而言,50倍溶胀凝胶的tanδ的数值比比较例1更小,因此变形时间变短。另外,对于在比较例3及4中得到的吸水性树脂而言,吸水性树脂的50倍溶胀凝胶的tanδ的数值高,因此吸收性物品的变形时间长,且保形性优异,但吸水性树脂在4.14kPa负荷下的生理盐水吸水能力低,发生凝胶堵塞现象,吸收性物品的液体渗透速度变慢。特别是对于比较例4而言,吸水性树脂在4.14kPa负荷下的生理盐水吸水能力低,吸收性物品的液体返回量变多。对于比较例5而言,吸水性树脂的生理盐水保水能力低,因此吸收性物品的液体返回量变多。
从此结果可知,通过使吸水性树脂将生理盐水保水能力为38g/g以上、4.14kPa负荷下的生理盐水吸水能力为15mL/g以上、及50倍溶胀凝胶的tanδ为2.10×10-2以上作为一个整体具备,可改善使用吸水性树脂的吸收体及吸收性物品的液体渗透速度、液体返回量、及保形性(变形时间)的全部,并使其具备优异的性能。
[表1]
附图标记的说明
X 测定装置
1 滴定管部
10 滴定管
11 空气导入管
12 旋塞
13 旋塞
14 橡胶栓
2 导管
3 测定台
4 测定部
40 圆筒
41 尼龙网
42 测锤
5 吸水性树脂
6 转盘
7 吸收性物品
Claims (10)
1.一种吸水性树脂,其为将水溶性烯键式不饱和单体在烃分散剂中,使用自由基聚合引发剂进行反相悬浮聚合而得到的吸水性树脂,
其具备下述(1)~(3)的特性:
(1)生理盐水保水能力为38g/g以上;
(2)4.14kPa负荷下的生理盐水吸水能力为15mL/g以上;
(3)溶胀50倍时凝胶的tanδ为2.10×10-2以上。
2.根据权利要求1所述的吸水性树脂,其中,
所述水溶性烯键式不饱和单体为选自(甲基)丙烯酸及其盐,(甲基)丙烯酰胺、以及N,N-二甲基丙烯酰胺中的至少1种。
3.根据权利要求1或2所述的吸水性树脂,其中,
所述吸水性树脂通过内部交联剂及后交联剂而交联。
4.根据权利要求3所述的吸水性树脂,其中,
内部交联剂的使用量,相对于付与聚合的水溶性烯键式不饱和单体1摩尔,为0.000030~0.000080摩尔,
后交联剂的使用量,相对于付与聚合的水溶性烯键式不饱和单体1摩尔,为0.00044~0.00076摩尔。
5.根据权利要求4所述的吸水性树脂,其中,
内部交联剂及后交联剂为多缩水甘油基化合物。
6.一种吸收体,其含有权利要求1~5中任一项所述的吸水性树脂和亲水性纤维。
7.一种吸收性物品,其为将权利要求6所述的吸收体保持在透液性片材与非透液性片材之间而形成的。
8.一种吸水性树脂的制造方法,其中,
所述吸水性树脂具备下述(1)~(3)的特性,
(1)生理盐水保水能力为38g/g以上;
(2)4.14kPa负荷下的生理盐水吸水能力为15mL/g以上;
(3)溶胀50倍时凝胶的tanδ为2.10×10-2以上;
并且,所述吸水性树脂的制造方法包含下述第一工序和第二工序:
第一工序:在烃分散剂中,在自由基聚合引发剂及内部交联剂存在下进行水溶性烯键式不饱和单体的反相悬浮聚合;
第二工序:将所述第一工序中得到的悬浮聚合粒子通过后交联剂使其交联,
此处,第一工序中的内部交联剂的使用量,相对于付与聚合的水溶性烯键式不饱和单体1摩尔,为0.000030~0.000080摩尔;
第二工序中的后交联剂的使用量,相对于付与聚合的水溶性烯键式不饱和单体1摩尔,为0.00044~0.00076摩尔。
9.根据权利要求8所述的吸水性树脂的制造方法,其中,
所述水溶性烯键式不饱和单体为选自(甲基)丙烯酸及其盐、(甲基)丙烯酰胺、以及N,N-二甲基丙烯酰胺中的至少1种。
10.根据权利要求8或9所述的吸水性树脂的制造方法,其中,
内部交联剂及后交联剂为多缩水甘油基化合物。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012-198832 | 2012-09-10 | ||
JP2012198832 | 2012-09-10 | ||
PCT/JP2013/070919 WO2014038324A1 (ja) | 2012-09-10 | 2013-08-01 | 吸水性樹脂、吸収体及び吸収性物品 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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CN104507565A CN104507565A (zh) | 2015-04-08 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003088552A (ja) * | 2001-09-19 | 2003-03-25 | Sumitomo Seika Chem Co Ltd | 吸収体およびそれを用いた吸収性物品 |
CN1587289A (zh) * | 2004-07-09 | 2005-03-02 | 浙江大学 | 一种高吸水树脂的制备方法 |
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003088552A (ja) * | 2001-09-19 | 2003-03-25 | Sumitomo Seika Chem Co Ltd | 吸収体およびそれを用いた吸収性物品 |
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