JP2012062420A - 吸収性樹脂粒子、これを含む吸収体及び吸収性物品 - Google Patents
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Abstract
【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)並びに架橋剤(a3)を必須構成単位とする架橋重合体(A)と、一般式(1)で表される含窒素化合物(B)とを含み、(A)及び(B)の合計重量に基づく(B)の含有量が5〜40重量%である吸収性樹脂粒子。
[一般式(1)中のR1〜R4は、水素、ヒドロキシル基、アミノ基、ニトリル基、アルキル基、アルケニル基又はアリール基を表す。アルキル基、アルケニル基又はアリール基は、それらの基の水素原子がヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、ニトリル基、ハロゲン原子で置換されていてもよい。]
【選択図】なし
Description
また、粘度調整剤を含有してなる吸収剤は、軟便や嘔吐物等の粘稠液体状の排泄物の耐モレ性に優れており、吸収した水分を強固に保持するため、ムレ防止性やカブレ防止性を発揮することが知られている(特許文献2)。
本発明の目的は、ムレが発生しにくい吸収性樹脂粒子を提供し、この吸収性樹脂粒子を使用することで上記のようなムレによる不快感を生じない吸収性物品を提供することである。
とする。
したがって、本発明の吸収性樹脂粒子を吸収性物品(紙おむつ及び生理用ナプキン等)
に適用したとき、ムレが少なく、不快感が生じにくい。
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)アリルエーテル及びN,N’−メチレンビスアクリルアミド、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、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル及びN,N’−メチレンビスアクリルアミド、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及びN,N’−メチレンビスアクリルアミドである。
(i)炭素数8〜30の芳香族エチレン性モノマー
スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン及びヒドロキシスチレン等のスチレン、並びにビニルナフタレン及びジクロルスチレン等のスチレンのハロゲン置換体等。
(ii)炭素数2〜20の脂肪族エチレンモノマー
アルケン[エチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン、ペンテン、ヘプテン、ジイソブチレン、オクテン、ドデセン及びオクタデセン等];並びにアルカジエン[ブタジエン及びイソプレン等]等。
(iii)炭素数5〜15の脂環式エチレンモノマー
モノエチレン性不飽和モノマー[ピネン、リモネン及びインデン等];並びにポリエチレン性ビニル重合性モノマー[シクロペンタジエン、ビシクロペンタジエン及びエチリデンノルボルネン等]等。
含窒素化合物(B)は、一般式(1)で表される。含窒素化合物(B)にはその塩も含まれる。
アルキル基、アルケニル基又はアリール基の炭素数は、ムレ防止の観点から、1〜10が好ましく、さらに好ましくは1〜6である。
アルキル基及びアルケニル基は、直鎖構造又は分岐構造のものが含まれる。アルキル基、アルケニル基又はアリール基において、それらの水素原子が置換される場合の置換基としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、ニトリル基、ハロゲン原子が挙げられ、吸収性能の観点から、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基が好ましい。
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)並びに架橋剤(a3)を必須構成単量体(a)とする単量体と、含窒素化合物(B)とを混合した後、これらを共重合して架橋重合体/含窒素化合物複合体ゲル(A/B)を得る工程(2)を含んでなる。
工程(1)は、前述の方法で得られた架橋重合体(A)を得た後、架橋重合体(A)と含窒素化合物(B)とを混合して架橋重合体/含窒素化合物複合体ゲル(A/B)を得る工程である。
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)並びに架橋剤(a3)を必須構成単量体(a)とする単量体と、含窒素化合物(B)との混合は、均一混合できれば方法に制限はなく、公知の方法で行うことができる。
後処理としては、細断、溶媒留去(乾燥)、粉砕、粒度調節、表面架橋及び添加剤の混合等が含まれる。これらの後処理は組み合わせて行ってもよいし、いずれか一つだけ行ってもよい。また、後処理の順番に制限はなく、適宜決定されるが、吸収性能の観点から、上記の順序が好ましい。なお、これらの後処理のうち、吸収性能の観点から、乾燥を含むことが好ましい。また、水溶液重合を採用する場合、吸収性能の観点から、さらに、粉砕を含むことが好ましい。
細断は、公知の方法で行うことができ、公知の細断装置{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。
工程(1)又は(2)において、溶媒(有機溶媒及び水等)を使用した場合、吸収性能の観点から、この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、吸収性樹脂粒子の重量に基づいて、0〜10が好ましく、さらに好ましくは0〜5、特に好ましくは0〜3、最も好ましくは0〜1である。この範囲であると、吸収性能がさらに良好となる。
となる。
なお、溶媒留去に先立ち、デカンテーション、遠心分離及び濾過等により、溶媒を除くことができる。
粉砕は吸収性能の観点から、溶媒を留去した後に行うことが好ましい。
粉砕方法は特に限定がなく、公知の粉砕装置{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ジェット気流式粉砕機}等により粉砕できる。
粉砕された粒子は、必要によりふるい分け等により粒度調節される。
粉砕された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350〜450である。この範囲であると、吸収性能がさらに良好となる。したがって、この範囲になるように粒度調節することが好ましい。
裁断された細断ゲル又は粉砕された粒子は、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}等が使用できる。これらの表面架橋剤のうち、経済性及び吸収性能の観点から、多価グリシジル、多価アルコール及び多価アミンが好ましく、さらに好ましくは多価グリシジル及び多価アルコール、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。
細断ゲル、乾燥粒子、粉砕粒子又は表面架橋粒子等には、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}を混合することができる。
他の添加剤を混合する場合、均一混合できれば混合方法に制限はなく、公知の混合方法が適用できる。
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、本発明の吸収性樹脂粒子は吸収性能の観点から衛生用品に好適であり、さらに紙おむつ、パッド及び生理用ナプキン、特に紙おむつ及び生理用ナプキンに適している。
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%を示す。
容量1リットルのガラス製反応容器にアクリル酸ナトリウム77g、アクリル酸22.7g、N,N’−メチレンビスアクリルアミド0.3gおよび脱イオン水295gを仕込み、攪拌、混合しながら内容物の温度を3℃に保った。内容物に窒素を流入して溶存酸素量を1ppm以下とした後、過酸化水素の1%水溶液1g、アスコルビン酸の0.2%水溶液1.2gおよび2,2’−アゾビスアミジノプロパンジハイドロクロライドの2%水溶液2.8gを添加・混合して重合を開始させ、約5時間重合することにより含水ゲル状重合体(A1)を得た。
容量1リットルのガラス製反応容器にアクリル酸ナトリウム77g、アクリル酸22.7g、N,N’−メチレンビスアクリルアミド0.3g、尿素5.26gおよび脱イオン水295gを仕込み、攪拌、混合しながら内容物の温度を3℃に保った。内容物に窒素を流入して溶存酸素量を1ppm以下とした後、過酸化水素の1%水溶液1g、アスコルビン酸の0.2%水溶液1.2gおよび2,2’−アゾビスアミジノプロパンジハイドロクロライドの2%水溶液2.8gを添加・混合して重合を開始させ、約5時間重合することにより含水ゲル状重合体(A2)を得た。
製造例1で得られた含水ゲル重合体(A1)に尿素を5.26g添加し、さらにインターナルミキサーで均一に混合した後、150℃、風速2.0m/秒の条件の通気型バンド乾燥機(井上金属工業製)で乾燥した。得られた乾燥物を粉砕し、30〜60メッシュの粒度に調整して吸水剤を得た。この吸水剤100gを高速攪拌しながらエチレングリコールジグリシジルエーテルの10%水/メタノール混合溶液(水/メタノール=70/30)を2g加えて混合した後、140℃で30分間加熱架橋することで表面架橋型の吸収性樹脂粒子(1)を得た。
「尿素を5.26g添加」を「尿素を11.11g添加」に変更したこと以外、実施例1と同様にして吸収性樹脂粒子(2)を得た。
「尿素を5.26g添加」を「尿素を25g添加」に変更したこと以外、実施例1と同様にして吸収性樹脂粒子(3)を得た。
「尿素を5.26g添加」を「尿素を66.67g添加」に変更したこと以外、実施例1と同様にして吸収性樹脂粒子(4)を得た。
製造例2で得られた含水ゲル重合体(A2)をインターナルミキサーで3〜7mmの大きさに細断後に、150℃、風速2.0m/秒の条件の通気型バンド乾燥機で乾燥した。 得られた乾燥物を粉砕し、30〜60メッシュの粒度に調整して吸水剤を得た。この吸水剤100gを高速攪拌しながらエチレングリコールジグリシジルエーテルの10%水/メタノール混合溶液(水/メタノール=70/30)を2g加えて混合した後、140℃で30分間加熱架橋することで表面架橋型の吸収性樹脂粒子(5)を得た。
製造例1で得られた含水ゲル状重合体(HA1)をインターナルミキサーで3〜7mmの大きさに細断後に、150℃、風速2.0m/秒の条件の通気型バンド乾燥機で乾燥した。 得られた乾燥物を粉砕し、30〜60メッシュの粒度に調整して吸水剤を得た。この吸水剤100gを高速攪拌しながらエチレングリコールジグリシジルエーテルの10%水/メタノール混合溶液(水/メタノール=70/30)を2g加えて混合した後、140℃で30分間加熱架橋することで表面架橋型の比較の吸収性樹脂粒子(H1)を得た。なお、本比較例1は、特開2002−282687号公報の比較例2に相当する物である。
製造例1で得られた含水ゲル状重合体(A1)をインターナルミキサーで3〜7mmの大きさに細断後に、尿素(B)を5g添加し、さらにインターナルミキサーで均一に混合したこと以外は実施例1と同様にして吸収性樹脂粒子(H2)を得た。なお、本比較例2は、特開2002−282687号公報の実施例5に相当する物である。
フラッフパルプ50部と評価試料{吸収性樹脂粒子}50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10cm×40cm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。
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、生理食塩水100mlを注入し、注入してから生理食塩水を吸収し終えるまで{生理食塩水による光沢が確認できなくなるまで}の時間(秒)を測定する。なお、生理食塩水、測定雰囲気は、25±3℃、65±5%RHで行った。
<湿度上昇率測定法:ムレ評価>
オートドライデシケーター(AZ ONE社製:UVOH400SA)内の湿度を36±1%(T0)、温度を28±1℃に調整する。上記吸収時間測定法で紙おむつの吸収時間を測定した後、そのまますぐに紙おむつをオートドライデシケーター内に入れ、蓋を閉めて密閉にし、湿度制御装置を停止し、紙おむつをオートドライデシケーターに入れてから15分後の湿度(T1)を測定する。なお、紙おむつは湿度計の近くの横に置き、湿度上昇率は下記式にて求める。
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。
Claims (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)並びに架橋剤(a3)を必須構成単量体(a)とする単量体を共重合して得られる架橋重合体(A)と含窒素化合物(B)とを混合して架橋重合体/含窒素化合物複合体ゲル(A/B)を得る工程(1);又は
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)並びに架橋剤(a3)を必須構成単量体(a)とする単量体と、含窒素化合物(B)とを混合して得られる混合物を共重合して架橋重合体/含窒素化合物複合体ゲル(A/B)を得る工程(2)
を含んでなり、(A)及び(B)の合計重量に基づいて、(B)の使用量が5〜40重量%である吸収性樹脂粒子の製造方法。 - 含窒素化合物(B)が固体状である請求項2に記載の製造方法。
- 請求項1に記載の吸収性樹脂粒子を含有する吸収体。
- 請求項4に記載の吸収体を用いた吸収性物品。
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