JP2013226278A - 吸収性物品 - Google Patents

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Abstract

【課題】尿吸収パッドなどのインナー吸収性物品を取り付けて使用するアウター吸収性物品において、インナー吸収性物品の内部から抜け出した水蒸気の結露により、内側が濡れるのを防止するアウター吸収性物品を提供する。
【解決手段】アウター吸収性物品は、少なくとも1層の吸収層から構成された吸収体2を備えるアウター吸収性物品であって、吸収体が、下記(a)〜(d)の要件を満足する吸水性樹脂粉末4を有することを特徴とする。(a)BET多点法による比表面積:0.040m/g〜0.200m/g、(b)水蒸気ブロッキング率:0%〜0.90%、(c)吸収倍率:30g/g〜70g/g、(d)保水量:45g/g〜60g/g
【選択図】図1

Description

本発明は、吸収性物品の結露の改良技術に関するものである。
使い捨ておむつに代表される吸収性物品として、尿吸収パッドのようなインナー吸収性物品を、おむつ外装体のようなアウター吸収性物品に取り付けて使用する吸収性物品が知られている。これらの吸収性物品は、主に成人用の使い捨ておむつとして利用されている。尿などの体液が排泄された場合には、インナー吸収性物品が体液を吸収する。インナー吸収性物品が、吸収しきれなかった体液は、アウター吸収性物品によって吸収される。特に、排尿量が多くなく、インナー吸収性物品のみで体液を吸収できる場合には、インナー吸収性物品のみを交換し、アウター吸収性物品は必要に応じて交換すればよいので、経済的である。また、介護の労力も低減される。
このようなインナー吸収性物品の外側シートは、ムレ防止のために、一般に通気性を有している。そのため、インナー吸収性物品の内部から抜け出した水蒸気が、アウター吸収性物品の内側面に結露して、アウター吸収性物品を濡らすという問題があった。この場合、アウター吸収性物品は、尿などの排泄物が付着していないにも拘わらず、着用感が低下するので、交換する必要がある。
このような問題点を解決する吸収性物品が、例えば、特許文献1、2に開示されている。特許文献1には、着用者の股部を含む領域にあてがわれる吸収性物品であって、水分を吸収する吸収コアと、少なくとも一部の領域が透水性を有し、前記吸収コアの肌面側に配置される内側シート部材と、前記吸収コアの外面側に配置される外側シート部材とを備え、前記外側シート部材は、通気性と防水性とを有する多孔性樹脂フィルムと、通気性と吸水性とを有し、前記多孔性樹脂フィルムの外面側に重ね合わされる吸水性シートとを備えることを特徴とする吸収性物品が開示されている。
特許文献2には、着用者の股部を含む領域にあてがわれる尿吸収パッドであって、水分を吸収する吸収コアと、少なくとも一部の領域が透水性を有し、前記吸収コアの肌面側に配置される内側シート部材と、前記吸収コアの外面側に配置される外側シート部材とを備え、前記外側シートは、通気性と防水性とを有する多孔性樹脂フィルムと、通気性を有し、前記多孔性樹脂フィルムの外面側に重ね合わされる外装シートと、吸水性ポリマーが混入され、前記多孔性樹脂フィルムと前記外装シートとの間に付与され、両者を接合する接着剤とを備えることを特徴とする尿吸収パッドが開示されている。
特開2011−182906号公報 特開2011−182907号公報
特許文献1、2の発明は、いずれもインナー吸収性物品を改良することにより、アウター吸収性物品の内側での結露を防止するものであるが、これら以外のインナー吸収性物品を使用した場合においても、アウター吸収性物品の内側での結露を防止する必要がある。本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、尿吸収パッドなどのインナー吸収性物品を取り付けて使用するアウター吸収性物品において、本来要求される吸収性能を犠牲にすることなく、インナー吸収性物品の内部から抜け出した水蒸気の結露により、内側が濡れるのを防止するアウター吸収性物品を提供することを目的とする。
本発明のアウター吸収性物品は、少なくとも1層の吸収層から構成された吸収体を備えるアウター吸収性物品であって、前記吸収体が、下記(a)〜(d)の要件を満足する吸水性樹脂粉末を有することを特徴とする。
(a)BET多点法による比表面積:0.040m/g〜0.200m/g
(b)水蒸気ブロッキング率:0%〜0.90%
(c)吸収倍率:30g/g〜70g/g
(d)保水量:20g/g〜60g/g
前記(a)〜(d)の要件を満足する吸水性樹脂粉末は、水蒸気の吸収性能が高い。斯かる吸水性樹脂粉末を有する吸収体は、アウター吸収性物品の内部の水蒸気を吸収する。そのため、アウター吸収性物品の内側で結露が抑制される。また、前記(a)〜(d)の要件を満足する吸水性樹脂粉末は、水蒸気ブロッキング率が低い。すなわち、水蒸気を吸収した場合にも、ブロッキングしないので、ブロッキングによる吸水性能低下が抑制される。さらに、一定の吸水性能を有しているので、尿などの体液の吸収性にも優れる。
本発明によれば、インナー吸収性物品によらず、アウター吸収性物品の内側での水蒸気の結露を抑制することができる。
本発明のアウター吸収性物品の吸収体の一例を示す模式的断面図。 本発明のアウター吸収性物品の吸収体の一例を示す模式的断面図。 本発明のアウター吸収性物品の吸収体の一例を示す模式的断面図。 本発明のアウター吸収性物品の一例の平面図(展開図)。 図4のI−I線の模式的断面図。 本発明のアウター吸収性物品の別例の平面図(展開図)。 図6のI−I線の模式的断面図。 図6のII−II線の模式的断面図。 本発明のアウター吸収性物品に取り付けるインナー吸収性物品の一例の平面図(展開図)。 図9のI−I線の模式的断面図。 インナー吸収性物品を本発明のアウター吸収性物品への取り付けを説明する説明図。 インナー吸収性物品と本発明のアウター吸収性物品の係合状態を説明する説明図。 結露のモニター試験の概要を示す説明図。
本発明のアウター吸収性物品は、少なくとも1層の吸収層から構成された吸収体を備えるアウター吸収性物品であって、前記吸収体が、下記(a)〜(d)の要件を満足する吸水性樹脂粉末を有することを特徴とする。
(a)BET多点法による比表面積:0.040m/g〜0.200m/g
(b)水蒸気ブロッキング率:0%〜0.90%
(c)吸収倍率:30g/g〜70g/g
(d)保水量:20g/g〜60g/g
まず、本発明で使用する吸水性樹脂粉末について説明する。前記吸水性樹脂粉末は、(a)BET多点法によって測定された比表面積が、0.040m/g〜0.200m/gである。前記比表面積は、0.042m/g以上であることが好ましく、0.045m/g以上であることがより好ましく、0.175m/g以下であることが好ましく、0.150m/g以下であることがより好ましい。吸水性樹脂粉末の比表面積が、前記範囲内であれば、水蒸気の吸収能力が高くなり、アウター吸収性物品の内側での結露を防止することができる。なお、BET多点法による比表面積の測定は、吸着ガスとして、クリプトンガスを使用する。
前記吸水性樹脂粉末は、(b)水蒸気ブロッキング率が、0%以上、0.90%以下である。前記吸水性樹脂の水蒸気ブロッキング率は、0.87%以下がより好ましく、0.85%以下がさらに好ましい。水蒸気ブロッキング率が、高すぎると、吸水性樹脂粉末が水蒸気を吸収して凝集しやすくなる。その結果、吸収体の吸収性能が低下するおそれがある。なお、水蒸気によるブロッキングは、発生しないことが好ましいので、水蒸気ブロッキング率の下限値は、0%である。
前記吸水性樹脂粉末は、(c)吸収倍率が、30g/g以上、70g/g以下である。前記吸水性樹脂粉末の(c)吸収倍率は、32g/g以上であることが好ましく、35g/g以上であることがより好ましく、68以下であることが好ましく、65g/g以下であることがより好ましい。前記吸収倍率は、吸水性樹脂粉末がどの程度の量を吸水できるかを示す尺度である。前記吸収倍率が30g/g以上であれば、吸収容量を所定のレベルに保つために多量の吸水性樹脂粉末を用いる必要がなく、薄型の吸収体を製造することができる。前記吸収倍率は、液漏れを防止する観点から、大きければ大きいほど好ましいが、70g/g以下であることがより好ましい。前記吸収倍率が70g/g以下であれば、吸水性樹脂粉末の尿に対する安定性が高くなるからである。
前記吸水性樹脂粉末は、(d)保水量が、20g/g以上が好ましく、22g/g以上がより好ましく、25g/g以上がさらに好ましく、60g/g以下が好ましく、57g/g以下がより好ましく、55g/g以下がさらに好ましい。保水量は、吸水性樹脂粉末が吸収した液をどの程度保持できるかを示す尺度である。前記保水量が20g/g以上であれば、体液の保持容量を所定のレベルに保つために、多量の吸水性樹脂粉末を用いる必要がなく、薄型の吸収体を作製することができる。前記保水量は、液漏れを防止する観点から大きければ大きいほど好ましいが、60g/g以下であることがより好ましい。前記保水量が60g/g以下であれば、吸水性樹脂粉末の尿に対する安定性が高くなるからである。
吸水性樹脂粉末の比表面積、水蒸気ブロッキング率、吸収倍率、保水量は、例えば、架橋重合体の組成、表面改質剤の種類、吸水性樹脂粉末の粒度、乾燥条件などを適宜選択することにより調節することができる。
本発明で使用する吸水性樹脂粉末は、前記(a)〜(d)の要件を満足するものであれば、特に限定されないが、アクリル酸を主構成成分とする(A)架橋重合体であって、そのカルボキシル基の少なくとも一部が中和されているものを使用することが好ましい。(A)架橋重合体を構成するアクリル酸成分の含有率は、90質量%以上が好ましく、95質量%以上がより好ましく、99質量%以下が好ましく、97質量%以下がさらに好ましい。アクリル酸成分の含有率が前記範囲内であれば、得られる吸水性樹脂粉末が、所望の吸収性能を発現しやすくなる。
(A)架橋重合体のカルボキシル基の少なくとも一部を中和する陽イオンとしては、特に限定されないが、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属イオン、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属イオンなどを挙げることができる。これらの中でも、架橋重合体のカルボキシル基の少なくとも一部が、ナトリウムイオンで中和されていることが好ましい。なお、架橋重合体のカルボキシル基の中和は、重合して得られる架橋重合体のカルボキシル基を中和するようにしてもよいし、予め、中和された単量体を用いて架橋重合体を形成するようにしてもよい。
架橋重合体のカルボキシル基の中和度は、60モル%以上が好ましく、65モル%以上がより好ましい。中和度が低すぎると、得られる吸水性樹脂粉末の吸収性能が低下する場合があるからである。また、中和度の上限は、特に限定されず、カルボキシル基のすべてが中和されていてもよい。なお、中和度は、下記式で求められる。
中和度(モル%)=100×「架橋重合体の中和されているカルボキシル基のモル数」/「架橋重合体が有するカルボキシル基の総モル数(中和、未中和を含む)」
前記(A)架橋重合体としては、例えば、(a1)水溶性エチレン性不飽和モノマーおよび/または加水分解により(a1)水溶性エチレン性不飽和モノマーを生成する(a2)加水分解性モノマーを含有する不飽和単量体組成物を重合して得られる重合体の粒子表面を、(b)架橋剤で架橋して得られるもの;(a1)水溶性エチレン性不飽和モノマーおよび/または加水分解により(a1)水溶性エチレン性不飽和モノマーを生成する(a2)加水分解性モノマーと、(b)架橋剤とを含有する不飽和単量体組成物を重合して得られるもの;(a1)水溶性エチレン性不飽和モノマーおよび/または加水分解により(a1)水溶性エチレン性不飽和モノマーを生成する(a2)加水分解性モノマーと、(b)架橋剤とを含有する不飽和単量体組成物を重合して得られる架橋重合体の粒子表面をさらに、(b)架橋剤で架橋して得られるものなどを挙げることができる。
(a1)水溶性エチレン性不飽和モノマーとしては、例えば、少なくとも1個の水溶性置換基とエチレン性不飽和基とを有するモノマー等が使用できる。水溶性モノマーとは、25℃の水100gに少なくとも100g溶解する性質を持つモノマーを意味する。また、(a2)加水分解性モノマーとは、50℃の水、必要により触媒(酸又は塩基等)の作用により、加水分解されて、(a1)水溶性エチレン性不飽和モノマーを生成する。(a2)加水分解性モノマーの加水分解は、架橋重合体の重合中、重合後、および、これらの両方のいずれでもよいが、得られる吸水性樹脂粉末の分子量の観点等から重合後が好ましい。
水溶性置換基としては、例えば、カルボキシル基、スルホ基、スルホオキシ基、ホスホノ基、水酸基、カルバモイル基、アミノ基、または、これらの塩、並びに、アンモニウム塩が挙げられ、カルボキシル基の塩(カルボキシレート)、スルホ基の塩(スルホネート)、アンモニウム塩が好ましい。また、塩としては、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属塩が挙げられる。アンモニウム塩は、第1級〜第3級アミンの塩または第4級アンモニウム塩のいずれであってもよい。これらの塩のうち、吸収特性の観点から、アルカリ金属塩及びアンモニウム塩が好ましく、アルカリ金属塩がより好ましく、ナトリウム塩がさらに好ましい。
前記カルボキシル基および/またはその塩を有する水溶性エチレン性不飽和モノマーとしては、炭素数3〜30の不飽和カルボン酸および/またはその塩が好ましい。前記カルボキシル基および/またはその塩を有する水溶性エチレン性不飽和モノマーの具体例としては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸塩、クロトン酸および桂皮酸などの不飽和モノカルボン酸および/またはその塩;マレイン酸、マレイン酸塩、フマル酸、シトラコン酸およびイタコン酸などの不飽和ジカルボン酸および/またはその塩;マレイン酸モノブチルエステル、フマル酸モノブチルエステル、マレイン酸のエチルカルビトールモノエステル、フマル酸のエチルカルビトールモノエステル、シトラコン酸モノブチルエステル及びイタコン酸グリコールモノエステルなどの不飽和ジカルボン酸のモノアルキル(炭素数1〜8)エステルおよび/またはその塩などが挙げられる。なお、本発明の説明において、「(メタ)アクリル」は、「アクリル」および/または「メタクリル」を意味する。
スルホ基および/またはその塩を有する水溶性エチレン性不飽和モノマーとしては、炭素数2〜30のスルホン酸および/またはその塩が好ましい。スルホ基および/またはその塩を有する水溶性エチレン性不飽和モノマーの具体例としては、ビニルスルホン酸、(メタ)アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、および、α−メチルスチレンスルホン酸などの脂肪族又は芳香族ビニルスルホン酸;(メタ)アクリロキシプロピルスルホン酸、2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロキシプロピルスルホン酸、2−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2−ジメチルエタンスルホン酸、3−(メタ)アクリロキシエタンスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、および、3−(メタ)アクリルアミド−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸などの(メタ)アクリロイル含有アルキルスルホン酸;及びアルキル(メタ)アリルスルホコハク酸エステルなどが挙げられる。
スルホオキシ基および/またはその塩を有する水溶性エチレン性不飽和モノマーとしては、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの硫酸エステル;ポリオキシアルキレンモノ(メタ)アクリレートの硫酸エステルなどが挙げられる。
ホスホノ基および/またはその塩を有する水溶性エチレン性不飽和モノマーとしては、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルのリン酸モノエステル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルのリン酸ジエステル、および、(メタ)アクリル酸アルキルホスホン酸などが挙げられる。
水酸基を有する水溶性エチレン性不飽和モノマーとしては、(メタ)アリルアルコール、および、(メタ)プロペニルアルコールなどの炭素数3〜15のモノエチレン性不飽和アルコール;炭素数2〜20のアルキレングリコール、グリセリン、ソルビタン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール、ポリアルキレン(炭素数2〜4)グリコール(重量平均分子量100〜2000)などの2〜6価のポリオールのモノエチレン性不飽和カルボン酸エステル又はモノエチレン性不飽和エーテル等が含まれる。これらの具体例としては、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、トリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリ−オキシエチレン−オキシプロピレンモノ(メタ)アリルエーテルなどが挙げられる。
カルバモイル基を有する水溶性エチレン性不飽和モノマーとしては、(メタ)アクリルアミド;N−メチルアクリルアミドなどのN−アルキル(炭素数1〜8)(メタ)アクリルアミド;N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジ−n−又はi−プロピルアクリルアミドなどのN,N−ジアルキル(アルキルの炭素数1〜8)アクリルアミド;N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミドなどのN−ヒドロキシアルキル(炭素数1〜8)(メタ)アクリルアミド;N,N−ジヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミドなどのN,N−ジヒドロキシアルキル(炭素数1〜8)(メタ)アクリルアミドが挙げられる。アミドからなる基を有する不飽和モノマーとしては、これらの他に、炭素数5〜10のビニルラクタム(N−ビニルピロリドン等)等も使用できる。
アミノ基を有する水溶性エチレン性不飽和モノマーとしては、モノエチレン性不飽和モノ−又はジ−カルボン酸のアミノ基含有エステルおよびモノエチレン性不飽和モノ−又はジ−カルボン酸のアミノ基含有アミドなどが挙げられる。モノエチレン性不飽和モノ−又はジ−カルボン酸のアミノ基含有エステルとしては、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート、ジ(ヒドロキシアルキル)アミノアルキルエステル及びモルホリノアルキルエステル等が使用でき、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノ(メタ)アクリレート、モルホリノエチル(メタ)アクリレート、 ジメチルアミノエチルフマレートおよびジメチルアミノエチルマレート等が挙げられる。モノエチレン性不飽和モノ−又はジ−カルボン酸のアミノ基含有アミドとしては、モノアルキル(メタ)アクリルアミドが好ましく、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミドおよびジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。アミノ基を有する水溶性エチレン性不飽和モノマーとしては、これらの他に、4−ビニルピリジンおよび2−ビニルピリジンなどのビニルピリジンも使用できる。
加水分解により(a1)水溶性エチレン性不飽和モノマーを生成する(a2)加水分解性モノマーとしては、特に限定されないが、加水分解により水溶性置換基となる加水分解性置換基を少なくとも1個有するエチレン性不飽和モノマーが好ましい。加水分解性置換基としては、酸無水物を含む基、エステル結合を含む基およびシアノ基などが挙げられる。
酸無水物を含む基を有するエチレン性不飽和モノマーとしては、炭素数4〜20の不飽和ジカルボン酸無水物等が用いられ、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸等が挙げられる。エステル結合を含む基を有するエチレン性不飽和モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル及び(メタ)アクリル酸エチルなどのモノエチレン性不飽和カルボン酸の低級アルキルエステル;および、酢酸ビニル、酢酸(メタ)アリルなどのモノエチレン性不飽和アルコールのエステルが挙げられる。シアノ基を有するエチレン性不飽和モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリロニトリル、および、5−ヘキセンニトリルなどの炭素数3〜6のビニル基含有のニトリル化合物が挙げられる。
(a1)水溶性エチレン性不飽和モノマーおよび(a2)加水分解性モノマーとしては、さらに、特許第3648553号公報、特開2003−165883号公報、特開2005−75982号公報、および、特開2005−975759号公報に記載のものを用いることができる。(a1)水溶性エチレン性不飽和モノマーおよび(a2)加水分解性モノマーはそれぞれ、単独で、または、2種以上の混合物として使用してもよい。
不飽和単量体組成物は、(a1)水溶性エチレン性不飽和モノマーおよび(a2)加水分解性モノマーの他に、これらと共重合可能な(a3)その他のビニルモノマーを用いることができる。共重合可能な(a3)その他のビニルモノマーとしては、疎水性ビニルモノマー等が使用できるが、これらに限定されるわけではない。(a3)その他のビニルモノマーとしては下記の(i)〜(iii)のビニルモノマー等が用いられる。
(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;
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、ドデセンおよびオクタデセンなどのアルケン;並びに、ブタジエンおよびイソプレンなどのアルカジエン。
(iii)炭素数5〜15の脂環式エチレンモノマー;
ピネン、リモネン及びインデンなどのモノエチレン性不飽和モノマー;並びに、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などのポリエチレン性ビニル重合性モノマー。
(a3)その他のビニルモノマーとしては、さらに、特許第3648553号公報、特開2003−165883号公報、特開2005−75982号公報、および、特開2005−975759号公報に記載のものを用いることができる。
本発明では、アクリル酸を主構成成分とする架橋重合体を得るという観点から、(a1)水溶性エチレン性不飽和モノマーおよび/または加水分解により(a1)水溶性エチレン性不飽和モノマーを生成する(a2)加水分解性モノマーとして、(a1)アクリル酸またはアクリル酸塩、あるいは、加水分解によりアクリル酸またはアクリル酸塩を生成する(a2)加水分解性モノマーを使用することが好ましい。(A)架橋重合体を形成する不飽和単量体組成物中の(a1)アクリル酸またはアクリル酸塩、あるいは、加水分解によりアクリル酸またはアクリル酸塩を生成する(a2)加水分解性モノマーの含有率は、90質量%以上が好ましく、95質量%以上がより好ましく、99質量%以下が好ましく、97質量%以下がさらに好ましい。
(b)架橋剤としては、(b1)エチレン性不飽和基を2個以上有する架橋剤、(b2)(a1)水溶性エチレン性不飽和モノマーの水溶性置換基及び/又は(a2)加水分解性モノマー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基を有する架橋剤、および、(b3)(a1)水溶性エチレン性不飽和モノマーの水溶性置換基及び/又は(a2)加水分解性モノマー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などを挙げることができる。
(b1)エチレン性不飽和基を2個以上有する架橋剤としては、炭素数8〜12のビス(メタ)アクリルアミド、炭素数2〜10のポリオールのポリ(メタ)アクリレート、炭素数2〜10のポリアリルアミン及び炭素数2〜10のポリオールのポリ(メタ)アリルエーテルなどが挙げられる。これらの具体例としては、N,N’−メチレンビス(メタ)アクリルアミド、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリ(重合度2〜5)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、グリセリン(ジ又はトリ)アクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジアリルアミン、トリアリルアミン、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ジアリルエーテル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ペンタエリスリトールテトラアリルエーテル及びジグリセリンジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
(b2)(a1)水溶性エチレン性不飽和モノマーの水溶性置換基及び/又は(a2)加水分解性モノマー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基を有する架橋剤としては、炭素数6〜8のエポキシ基を有するエチレン性不飽和化合物、炭素数4〜8の水酸基を有するエチレン性不飽和化合物及び炭素数4〜8のイソシアナト基を有するエチレン性不飽和化合物などが挙げられる。これらの具体例としては、グリシジル(メタ)アクリレート、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート及びイソシアナトエチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
(b3)(a1)水溶性エチレン性不飽和モノマーの水溶性置換基及び/又は(a2)加水分解性モノマー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としては、多価アルコール、多価グリシジル、多価アミン、多価アジリジン及び多価イソシアネートなどを挙げることができる。多価グリシジル化合物としては、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などが挙げられる。多価アミン化合物としては、エチレンジアミン、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、ペンタエチレンヘキサミンおよびポリエチレンイミンなどが挙げられる。多価アジリジン化合物としては、日本触媒化学工業社製のケミタイトPZ−33{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)プロピネート)}、ケミタイトHZ−22{1,6−ヘキサメチレンジエチレンウレア}およびケミタイトDZ−22{ジフェニルメタン−ビス−4、4’−N、N’−ジエチレンウレア}などが挙げられる。多価イソシアネート化合物としては、2,4−トリレンジイソシアネートおよびヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。これらの架橋剤は単独で使用してもよく、または2種以上を併用してもよい。
(b)架橋剤を重合時に使用する場合、吸収性能(特に吸収量及び吸収速度等)等の観点から、架橋剤(内部架橋剤)としては、(b1)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、炭素数2〜10のポリオールのポリ(メタ)アリルエーテルがより好ましく、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またはペンタエリスリトールトリアリルエーテルがさらに好ましく、ペンタエリスリトールトリアリルエーテルが最も好ましい。
(b)架橋剤を重合体粒子の表面架橋に使用する場合、架橋剤(表面架橋剤)としては、吸水性樹脂粉末の吸収性能等の観点から、(b3)(a1)水溶性エチレン性不飽和モノマーの水溶性置換基及び/又は(a2)加水分解性モノマー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が好ましく、より好ましくは多価グリシジル、さら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およ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。
(b)架橋剤としては、さらに、特許第3648553号公報、特開2003−165883号公報、特開2005−75982号公報、および、特開2005−975759号公報に記載のものを用いることができる。
表面架橋する場合、(b)架橋剤の添加量は、表面架橋前の樹脂微粒子100質量部に対して、0.001質量部以上が好ましく、0.002質量部以上がより好ましく、0.003質量部以上がさらに好ましく、7質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましく、4質量部以下がさらに好ましい。(b)架橋剤の添加量が、前記範囲内であれば、さらに吸収性能が良好となる。
(A)架橋重合体の重合形態としては、従来から知られている方法等が使用でき、溶液重合法、乳化重合法、懸濁重合法、逆相懸濁重合法が適応できる。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などが適用できる。重合方法としては、生産性の点から溶液重合法、逆相懸濁重合法が好ましく、BET比表面積調整の点から、逆相懸濁重合法がより好ましい。以下、本発明で使用する(A)架橋重合体の製造方法について、逆相懸濁重合法の態様に基づいて説明するが、本発明で使用する(A)架橋重合体は、逆相懸濁重合法により得られたものに限定されない。
逆相懸濁重合法は、水溶性重合性モノマーを、分散剤の存在下、疎水性有機溶媒中に分散、懸濁させて、重合する方法である。本発明では、逆相懸濁重合法に用いる分散剤として、脂肪族アルコールアルキレンオキサイド付加物(C)のリン酸エステル(塩)(D)を含有するものが好ましい。脂肪族アルコールアルキレンオキサイド付加物(C)のリン酸エステル(塩)(D)を含有する分散剤を使用することにより、粒子径が小さく、BET比表面積が大きい架橋重合体が得られやすくなる。前記脂肪族アルコールアルキレンオキサイド付加物(C)のリン酸エステル(塩)(D)としては、例えば、リン酸モノエステル(塩)、リン酸ジエステル(塩)及びポリリン酸のエステル(塩)などが挙げられる。前記リン酸エステル(塩)(D)としては、一般式(1)で表される少なくとも1種のリン酸エステル(塩)を含有するものが好ましい。一般式(1)で表されるリン酸エステル(塩)を含有する分散剤は、良好な分散安定性を有する。なお、分散剤が含有するリン酸エステル(D)は、一般式(1)で示されるアルキレンオキサイド付加物リン酸エステルを含有していることが好ましく、さらに好ましくは一般式(1)で表されるリン酸エステルのみからなるものである。
Figure 2013226278
一般式(1)中、R、は炭素数8〜24の非環式脂肪族炭化水素基又は炭素数8〜24の環式脂肪族炭化水素基を表し、OAは炭素数2〜4の少なくとも1種のオキシアルキレン基を表し、kは1〜20の整数を表し、Xは、Q又はR−(OA’)k'−で表される基を表す。Q及びQは、水素原子、アルカリ金属又は4級アンモニウムを表す。Rは、炭素数1〜24の脂肪族炭化水素基を表し、OA’は炭素数2〜4の少なくとも1種のオキシアルキレン基を表し、k’は1〜20の整数を表す。
前記アルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム及びリチウム等が挙げられ、好ましくはナトリウムである。前記4級アンモニウムとしてはテトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、トリメチルエチルアンモニウム及びトリメチルベンジルアンモニウム等が挙げられ、好ましくはテトラメチルアンモニウム及びテトラエチルアンモニウムである。
また、Rは、Rと同様の基及び炭素数1〜7の非環式脂肪族炭化水素基を表し、好ましい範囲はRと同じであり、Rと同じでも異なっていてもよい。炭素数1〜7の非環式脂肪族炭化水素基としては、炭素数1〜7のアルキル基及び炭素数3〜7のアルケニル基等が用いられる。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ヘキシル基及びヘプチル基等が挙げられる。アルケニル基としては、例えば、プロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基等が挙げられる。また、OA’は、OAと同様の基を表し、好ましい範囲も同じである。また、OA’は、OAと同じでも異なっていてもよいが、OAと同じであることが好ましい。また、k’は1〜20の整数を表し、好ましい範囲もk同じであるが、kと同じでも異なっていてもよい。また、R−(OA’)k'−で表される基は、R−(OA)k−で表される基と同じであることが好ましい。
リン酸エステル(塩)(D)としては、一般式(2)で表される少なくとも1種のリン酸エステル(塩)を含有するものがさらに好ましい。一般式(2)で表されるリン酸エステル(塩)を含有することにより、逆相懸濁重合用分散剤にさらに良好な分散安定性を付与させることができる。なお、分散剤が含有するリン酸エステル(D)は、一般式(2)で示されるアルキレンオキサイド付加物リン酸エステルを含有していることがさらに好ましく、特に好ましくは一般式(2)で表されるリン酸エステルのみからなるものである。
Figure 2013226278
一般式(2)中、Rは、炭素数8〜24の脂肪族炭化水素基、ODは炭素数3又は4のオキシアルキレン基を表す。mは0又は1〜20の整数、nは0又は1〜20の整数、pは0又は1〜20の整数を表し、(m+n+p)は1〜20の整数であり、(m+p)/(m+n+p)は0.5〜1である。{(OCm/(OD)n}は、m≠0,n≠0のときブロック付加及び/又はランダム付加を表す。また、Xは、Q’又はR−[(OCm'/(OD’)n']−(OCp'−で表される基を表す。Q’及びQ’ は、水素原子、アルカリ金属又は4級アンモニウムを表す。Rは、炭素数1〜24の脂肪族炭化水素基を表し、OD’は炭素数3又は4のオキシアルキレン基を表す。m’は0又は1〜20の整数、n’は0又は1〜20の整数、p’は0又は1〜20の整数を表し、(m’+n’+p’)は1〜20の整数であり、(m’+p’)/(m’+n’+p’)は0.5〜1である。{(OCm'/(OD)n'}は、m≠0,n≠0のときブロック付加及び/又はランダム付加を表す。
OD’、m’、n’、p’、(m’+n’+p’)及び(m’+p’)/(m’+n’+p’)は、それぞれ、OD、m、n、p、(m+n+p)及び(m+p)/(m+n+p)と同じであり、好ましい範囲も同じである。なお、OD’は、ODと同じでも異なっていてもよいが、ODと同じであることが好ましい。また、m’、n’、p’、(m’+n’+p’)及び(m’+p’)/(m’+n’+p’)は、それぞれ、OD、m、n、p、(m+n+p)及び(m+p)/(m+n+p)と同じでも異なってもよい。また、{(OC)m'/(OD)n'}は、m’≠0,n’≠0のときブロック付加及び/又はランダム付加を表す。また、R−[(OCm'/(OD)n']−(OCp'−で表される基は、R−[(OCm/(OD)n]−(OCp−で表される基と同じであることが好ましい。
一般式(1)又は(2)において、XがQ又はQ'の場合、これらの式で表されるリン酸エステル(塩)(D)はリン酸モノエステル(塩)であり、またXがR−(OA’)k'−で表される基又はR−[(OCm'/(OD)n']−(OCp'−で表される基の場合、リン酸ジエステル(塩)である。リン酸モノエステル(塩)及びリン酸ジエステル(塩)は、懸濁粒子(重合体)の粒子径又はかさ密度に応じて、いずれか単独、又はモノエステル(塩)とジエステル(塩)の混合物を使用してもよい。すなわち、懸濁粒子(重合体)のかさ密度を大きくする場合はリン酸モノエステル(塩)を用いるのが好ましく、懸濁粒子(重合体)の粒子径を小さくする場合にはジエステル(塩)を用いるのが好ましい。また、粒子径が小さく且つかさ密度が大きい懸濁粒子(重合体)を得るためにはモノエステル(塩)とジエステル(塩)との混合物を使用することが好ましい。この場合、リン酸モノエステル(塩)/リン酸ジエステル(塩)の使用量比(モル比)は、1.0〜2.0が好ましく、さらに好ましくは1.1〜1.9、特に好ましくは1.2〜1.8、最も好ましくは1.25〜1.75である。すなわち、使用量比(モル比)の上限は2.0が好ましく、さらに好ましくは1.9、特に好ましくは1.8、最も好ましくは1.75であり、同様に下限は1.0が好ましく、さらに好ましくは1.1、特に好ましくは1.2、最も好ましくは1.25である。
一般式(1)又は(2)で表されるリン酸エステル(塩)の好ましいものとしては、例えば、以下の(I)〜(III)等が例示できる。
(I)脂肪族アルコールアルキレンオキサイド付加物(C)のリン酸モノエステル(塩)
(I−1)脂肪族炭化水素ポリオキシエチレンリン酸モノエステル(塩)
オクチルペンタオキシエチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、ドデシルヘキサオキシエチレンリン酸モノエステル(カリウム塩)、トリデシルヘプタオキシエチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、ステアリルオクタオキシエチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、エイコセニルペンタオキシエチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、エイコセニルデカオキシエチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、ドコセニルペンタオキシエチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、ドコセニルデカオキシエチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、エチルシクロヘキシルペンタオキシエチレンリン酸モノエステル(カリウム塩)、プロピルシクロヘキシルヘキサオキシエチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、オクチルシクロヘキシルヘプタオキシエチレンリン酸モノエステル(テトラメチルアンモニウム塩)、ノニルシクロヘキシルヘプタオキシエチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、ステアリルシクロヘキシルノナオキシエチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)等。
(I−2)脂肪族炭化水素ポリオキシプロピレンリン酸モノエステル(塩)
オクチルテトラオキシプロピレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、ドデシルペンタオキシプロピレンリン酸モノエステル(カリウム塩)、トリデシルヘキサオキシプロピレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、ステアリルヘプタオキシプロピレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、エイコセニルペンタオキシプロピレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、エイコセニルデカオキシプロピレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、ドコセニルペンタオキシプロピレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、ドコセニルデカオキシプロピレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、エチルシクロヘキシルトリオキシプロピレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、プロピルシクロヘキシルペンタオキシプロピレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、オクチルシクロヘキシルペンタオキシプロピレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、ノニルシクロヘキシルヘキサオキシプロピレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、ステアリルシクロヘキシルオクタオキシプロピレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)等。
(I−3)脂肪族炭化水素ポリオキシブチレンリン酸モノエステル(塩)
オクチルトリオキシブチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、ドデシルテトラオキシブチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、トリデシルテトラオキシブチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、ステアリルヘキサオキシブチレンリン酸モノエステル(カリウム塩)、エイコセニルペンタオキシブチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、エイコセニルデカオキシブチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、ドコセニルペンタオキシブチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、ドコセニルデカオキシブチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、エチルシクロヘキシルジオキシブチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、プロピルシクロヘキシルテトラオキシブチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、オクチルシクロヘキシルテトラオキシブチレンリン酸モノエステル(カリウム塩)、ノニルシクロヘキシルペンタオキシブチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、ステアリルシクロヘキシルヘプタオキシブチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)等。
(I−4)脂肪族炭化水素ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンリン酸モノエステル(塩)
オクチルテトラオキシエチレン・モノオキシプロピレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、オクチルジオキシエチレン・モノオキシプロピレン・ジオキシエチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、ドデシルペンタオキシエチレン・モノオキシプロピレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、ドデシルジオキシエチレン・モノオキシプロピレン・トリオキシエチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、トリデシルヘキサオキシエチレン・モノオキシプロピレンリン酸モノエステル(カリウム塩)、トリデシルジオキシエチレン・モノオキシプロピレン・テトラオキシエチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、ステアリルヘキサオキシエチレン・ジオキシプロピレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、ステアリルジオキシエチレン・ジオキシプロピレン・テトラオキシエチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、エイコセニルテトラオキシエチレン・モノオキシプロピレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、エイコセニルジオキシエチレン・モノオキシプロピレン・ジオキシエチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、エイコセニルノナオキシエチレン・モノオキシプロピレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、エイコセニルジオキシエチレン・モノオキシプロピレン・ヘプタオキシエチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、ドコセニルテトラオキシエチレン・モノオキシプロピレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、ドコセニルジオキシエチレン・モノオキシプロピレン・ジオキシエチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、ドコセニルノナオキシエチレン・モノオキシプロピレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、ドコセニルジオキシエチレン・モノオキシプロピレン・ヘプタオキシエチレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、エチルシクロヘキシルテトラオキシエチレン・モノオキシプロピレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、プロピルシクロヘキシルテトラオキシエチレン・モノオキシプロピレンリン酸モノエステル(カリウム塩)、オクチルシクロヘキシルヘキサオキシエチレン・モノオキシプロピレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、ノニルシクロヘキシルヘキサオキシエチレン・ジオキシプロピレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)、ステアリルシクロヘキシルヘキサオキシエチレン・ジオキシプロピレンリン酸モノエステル(ナトリウム塩)等。
(II)脂肪族アルコールアルキレンオキサイド付加物(C)のリン酸ジエステル(塩)
(II−1)脂肪族アルコールポリオキシエチレンリン酸ジエステル(塩)
ビス(オクチルペンタオキシエチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(ドデシルヘキサオキシエチレン)リン酸ジエステル(カリウム塩)、ビス(トリデシルヘプタオキシエチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(ステアリルオクタオキシエチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(エイコセニルペンタオキシエチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(エイコセニルデカオキシエチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(ドコセニルペンタオキシエチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(ドコセニルデカオキシエチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(エチルシクロヘキシルペンタオキシエチレン)リン酸ジエステル(カリウム塩)、ビス(プロピルシクロヘキシルヘキサオキシエチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(オクチルシクロヘキシルヘプタオキシエチレン)リン酸ジエステル(テトラメチルアンモニウム塩)、ビス(ノニルシクロヘキシルヘプタオキシエチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(ステアリルシクロヘキシルノナオキシエチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)等。
(II−2)脂肪族アルコールポリオキシプロピレンリン酸ジエステル(塩)
ビス(オクチルテトラオキシプロピレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(ドデシルペンタオキシプロピレン)リン酸ジエステル(カリウム塩)、ビス(トリデシルヘキサオキシプロピレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(ステアリルヘプタオキシプロピレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(エイコセニルペンタオキシプロピレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(エイコセニルデカオキシプロピレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(ドコセニルペンタオキシプロピレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(ドコセニルデカオキシプロピレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(エチルシクロヘキシルトリオキシプロピレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(プロピルシクロヘキシルペンタオキシプロピレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(オクチルシクロヘキシルペンタオキシプロピレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(ノニルシクロヘキシルヘキサオキシプロピレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(ステアリルシクロヘキシルオクタオキシプロピレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)等。
(II−3)脂肪族アルコールポリオキシブチレンリン酸ジエステル(塩)
ビス(オクチルトリオキシブチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(ドデシルテトラオキシブチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(トリデシルテトラオキシブチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(ステアリルヘキサオキシブチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(エイコセニルペンタオキシブチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(エイコセニルデカオキシブチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(ドコセニルペンタオキシブチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(ドコセニルデカオキシブチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(エチルシクロヘキシルジオキシブチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(プロピルシクロヘキシルテトラオキシブチレン)リン酸ジエステル(カリウム塩)、ビス(オクチルシクロヘキシルテトラオキシブチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(ノニルシクロヘキシルペンタオキシブチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(ステアリルシクロヘキシルヘプタオキシブチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)等。
(II−4)脂肪族アルコールポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンリン酸ジエステル(塩)
ビス(オクチルテトラオキシエチレン・モノオキシプロピレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(オクチルジオキシエチレン・モノオキシプロピレン・ジオキシエチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(ドデシルペンタオキシエチレン・モノオキシプロピレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(ドデシルジオキシエチレン・モノオキシプロピレン・トリオキシエチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(トリデシルヘキサオキシエチレン・モノオキシプロピレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(トリデシルジオキシエチレン・モノオキシプロピレン・テトラオキシエチレン)リン酸ジエステル(カリウム塩)、ビス(ステアリルヘキサオキシエチレン・ジオキシプロピレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(ステアリルジオキシエチレン・ジオキシプロピレン・テトラオキシエチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(エイコセニルテトラオキシエチレン・モノオキシプロピレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(エイコセニルジオキシエチレン・モノオキシプロピレン・ジオキシエチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(エイコセニルノナオキシエチレン・モノオキシプロピレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(エイコセニルジオキシエチレン・モノオキシプロピレン・ヘプタオキシエチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(ドコセニルテトラオキシエチレン・モノオキシプロピレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(ドコセニルジオキシエチレン・モノオキシプロピレン・ジオキシエチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(ドコセニルノナオキシエチレン・モノオキシプロピレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(ドコセニルジオキシエチレン・モノオキシプロピレン・ヘプタオキシエチレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(エチルシクロヘキシルテトラオキシエチレン・モノオキシプロピレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(プロピルシクロヘキシルテトラオキシエチレン・モノオキシプロピレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(オクチルシクロヘキシルヘキサオキシエチレン・モノオキシプロピレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(ノニルシクロヘキシルヘキサオキシエチレン・ジオキシプロピレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ビス(ステアリルシクロヘキシルヘキサオキシエチレン・ジオキシプロピレン)リン酸ジエステル(ナトリウム塩)等。
(III)R−(OA)k−又はR−[(OCm/(OD)n]−(OCp−で表される基と、R−(OA’)k'−又はR−[(OCm'/(OD)n']−(OCp'−で表される基とが異なるリン酸ジエステル(塩)
(III−1)脂肪族アルコールポリオキシエチレンリン酸ジエステル(塩)
オクチルペンタオキシエチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ドデシルヘキサオキシエチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(カリウム塩)、トリデシルヘプタオキシエチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ステアリルオクタオキシエチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、エイコセニルペンタオキシエチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、エイコセニルデカオキシエチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ドコセニルペンタオキシエチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ドコセニルデカオキシエチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、エチルシクロヘキシルペンタオキシエチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(カリウム塩)、プロピルシクロヘキシルヘキサオキシエチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、オクチルシクロヘキシルヘプタオキシエチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(テトラメチルアンモニウム塩)、ノニルシクロヘキシルヘプタオキシエチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ステアリルシクロヘキシルノナオキシエチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)等。
(III−2)脂肪族アルコールポリオキシプロピレン−脂肪族アルコールポリオキシエチレンリン酸ジエステル(塩)
オクチルテトラオキシプロピレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ドデシルペンタオキシプロピレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(カリウム塩)、トリデシルヘキサオキシプロピレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ステアリルヘプタオキシプロピレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、エイコセニルペンタオキシプロピレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、エイコセニルデカオキシプロピレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ドコセニルペンタオキシプロピレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ドコセニルデカオキシプロピレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、エチルシクロヘキシルトリオキシプロピレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、プロピルシクロヘキシルペンタオキシプロピレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、オクチルシクロヘキシルペンタオキシプロピレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ノニルシクロヘキシルヘキサオキシプロピレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ステアリルシクロヘキシルオクタオキシプロピレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)等。
(III−3)脂肪族アルコールポリオキシブチレン−脂肪族アルコールポリオキシエチレンリン酸ジエステル(塩)
オクチルトリオキシブチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ドデシルテトラオキシブチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、トリデシルテトラオキシブチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ステアリルヘキサオキシブチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、エイコセニルペンタオキシブチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、エイコセニルデカオキシブチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ドコセニルペンタオキシブチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(カリウム塩)、ドコセニルデカオキシブチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、エチルシクロヘキシルジオキシブチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、プロピルシクロヘキシルテトラオキシブチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、オクチルシクロヘキシルテトラオキシブチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ノニルシクロヘキシルペンタオキシブチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ステアリルシクロヘキシルヘプタオキシブチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)等。
(III−4)脂肪族アルコールポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレン−脂肪族アルコールポリオキシエチレンリン酸ジエステル(塩)
オクチルテトラオキシエチレン・モノオキシプロピレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、オクチルジオキシエチレン・モノオキシプロピレン・ジオキシエチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ドデシルペンタオキシエチレン・モノオキシプロピレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ドデシルジオキシエチレン・モノオキシプロピレン・トリオキシエチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、トリデシルヘキサオキシエチレン・モノオキシプロピレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、トリデシルジオキシエチレン・モノオキシプロピレン・テトラオキシエチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ステアリルヘキサオキシエチレン・ジオキシプロピレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(カリウム塩)、ステアリルジオキシエチレン・ジオキシプロピレン・テトラオキシエチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、エイコセニルテトラオキシエチレン・モノオキシプロピレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、エイコセニルジオキシエチレン・モノオキシプロピレン・ジオキシエチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、エイコセニルノナオキシエチレン・モノオキシプロピレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、エイコセニルジオキシエチレン・モノオキシプロピレン・ヘプタオキシエチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ドコセニルテトラオキシエチレン・モノオキシプロピレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ドコセニルジオキシエチレン・モノオキシプロピレン・ジオキシエチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ドコセニルノナオキシエチレン・モノオキシプロピレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ドコセニルジオキシエチレン・モノオキシプロピレン・ヘプタオキシエチレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、エチルシクロヘキシルテトラオキシエチレン・モノオキシプロピレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、プロピルシクロヘキシルテトラオキシエチレン・モノオキシプロピレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、オクチルシクロヘキシルヘキサオキシエチレン・モノオキシプロピレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ノニルシクロヘキシルヘキサオキシエチレン・ジオキシプロピレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)、ステアリルシクロヘキシルヘキサオキシエチレン・ジオキシプロピレン−メチルトリオキシエチレンリン酸ジエステル(ナトリウム塩)等。
これらのうち、(I)脂肪族アルコールアルキレンオキサイド付加物(C)のリン酸モノエステル(塩)及び(II)脂肪族アルコールアルキレンオキサイド付加物(C)のリン酸ジエステル(塩)が好ましく、さらに好ましくは(I−1)脂肪族アルコールポリオキシエチレンリン酸モノエステル(塩)、(I−4)脂肪族アルコールポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンリン酸モノエステル(塩)、(II−1)脂肪族アルコールポリオキシエチレンリン酸ジエステル(塩)及び(II−4)脂肪族アルコールポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンリン酸ジエステル(塩)、特に好ましくは(I−4)脂肪族アルコールポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンリン酸モノエステル(塩)及び(II−4)脂肪族アルコールポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンリン酸ジエステル(塩)である。
リン酸エステル(塩)(D)の製造方法としては特に限定されないが、脂肪族アルコールアルキレンオキサイド付加物(C)と、無水リン酸、リン酸、ポリリン酸及び/又はオキシ塩化リン等のリン酸化剤との反応によりリン酸化し、アルカリ金属の水酸化物及び/又は4級アンモニウムヒドロキサイド等で中和する方法等が適用できる。この方法により、モノエステル、ジエステル及びこれらの混合物等が生成する。
脂肪族アルコールアルキレンオキサイド付加物(C)と無水リン酸の反応としては、例えば、反応温度30℃〜150℃(好ましくは60℃〜130℃、すなわち、上限は150℃、好ましくは130℃、下限は30℃、好ましくは60℃)で、窒素雰囲気中で行い、(C)と無水リン酸とを3:1(モル比)で反応させると、モノエステル:ジエステル比(M/D比)が1:1(モル比)の混合物が得られる。またM/D比は、反応系中に水を添加することにより制御することができ、添加する水の量に従って化学量論的にモノエステルとジエステルが生成する。水を添加した場合にはM/D比が1より大きなものが得られる。また、反応時間は反応温度によって異なるが、1〜10時間(好ましくは2〜5時間、すなわち、上限は10時間、好ましくは5時間、下限は1時間、好ましくは2時間)である。リン酸化の終点は{56100÷(リン酸エステル化物の分子量)}で表される酸価(AV)が、理論値の90〜110%(好ましくは95〜105%、即ち、上限は110%、好ましくは105%、下限は90%、好ましくは95%)となる点である。
なお、通常の製造法によると、高純度のモノエステル又はジエステルは得られず、これらのM/D比は、原料組成のモル比(化学量論比)に制限され統計学的(ランダムディストリビューション)に決定される。もちろん高純度のものを使用してもよいが、コスト等の観点から、モノエステル及びジエステルの混合物として使用してもよい。また、M/D比は、31P−NMR測定により決定できる。すなわち、4.9ppm付近のシグナル(モノエステル)と、1.0ppm付近のシグナル(ジエステル)との積分値比から算出できる。
目的によってはその後、水酸化ナトリウム及び/又は水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物;水酸化バリウム等のアルカリ土類金属の水酸化物;並びに4級アンモニウムヒドロキサイド等の水溶液を用いて中和(完全中和及び部分中和)してもよい。
リン酸エステル(D)としては、一般式(1)又は(2)で示される以外に、脂肪族アルコールのアルキレンオキサイド付加物(C)のピロリン酸エステル等も使用できる。ピロリン酸エステルとしては、ピロリン酸モノエステル、ピロリン酸ジエステル、ピロリン酸トリエステル及びピロリン酸テトラエステル等が挙げられる。リン酸エステル(塩)(D)として一般式(1)又は(2)で表される化合物又はピロリン酸エステルを使用する場合、一般式(1)又は(2)で表される化合物又はピロリン酸エステルの含有量は、(D)の質量に基づいて、80〜100質量%が好ましく、さらに好ましくは90〜100質量%、特に好ましくは95〜100質量%である。
前記分散剤としては、本発明の効果を損なわない範囲で、リン酸エステル(塩)(D)以外の分散剤を使用してもよい。リン酸エステル(塩)(D)以外の分散剤としては、逆相懸濁重合分散剤として公知のものが使用でき、例えば、アニオン系分散剤(ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩(特開平6−93008号公報記載)、モノアルキルリン酸塩(特開昭61−209201号公報記載)等)、ノニオン系分散剤(ショ糖脂肪酸エステル、ソルビトール脂肪酸エステル、脂肪族アルコールアルキレンオキサイド付加物、アルキルフェノールアルキレンオキサイド付加物等)等が挙げられる。
逆相懸濁重合に使用される非水性有機溶剤としては、基本的には水に溶け難く、重合に不活性なものであれば任意のものを用いることができる。前記非水性有機溶剤としては、例えば、炭素数5〜12の非環式脂肪族炭化水素、炭素数5〜12の環式脂肪族炭化水素及び炭素数6〜12の芳香族炭化水素等が用いられる。非環式脂肪族炭化水素としては、例えば、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン及びn−ドデカン等が挙げられる。環式脂肪族炭化水素としては、例えば、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン及びヘキシルシクロヘキサン等が挙げられる。芳香族炭化水素としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン及びジエチルベンゼン等が挙げられる。
逆相懸濁重合に使用され得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る。例えば、アゾ系開始剤、過酸化物系開始剤、レドックス系開始剤及び有機ハロゲン化合物開始剤などを挙げることができる。アゾ系開始剤としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシアノ吉草酸及びその塩、2,2′−アゾビス(2−アミジノプロパン)ハイドロクロライド並びに2,2′−アゾビス(2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド等が挙げられる。
過酸化物系開始剤としては、無機過酸化物[例えば、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム及び過硫酸ナトリウム等]、有機過酸化物[例えば、過酸化ベンゾイル、ジ−t−ブチルパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド、コハク酸パーオキサイド及びジ(2−エトキシエチル)パーオキシジカーボネート等]等が挙げられる。レドックス系開始剤としては、例えば、アルカリ金属の亜硫酸塩若しくは重亜硫酸塩、亜硫酸アンモニウム、重亜硫酸アンモニウム、塩化第2鉄、硫酸第2鉄及び/又はアスコルビン酸等の還元剤と、アルカリ金属の過硫酸塩、過硫酸アンモニウム、過酸化水素及び/又は有機過酸化物等の酸化剤との組合せよりなるもの等が挙げられる。
有機ハロゲン化合物開始剤としては、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルキルフェニルケトン、ハロゲン化アルキルカルボン酸及びハロゲン化アルキルカルボン酸アルキルエステルからなる群から選ばれるハロゲン数1〜10又はそれ以上、炭素数1〜15又はそれ以上の有機ハロゲン化合物等が用いられ、例えば、テトラクロロメタン、トリクロロブロモメタン、トリクロロヨードメタン、ジクロロメチルフェニルケトン、1−ブロモ−1−メチルエチルカルボン酸及びアルキル基の炭素数1〜8の1−ブロモ−1−メチルエチルカルボン酸アルキルエステル(例えば1−ブロモ−1−メチルエチルカルボン酸メチル、1−ブロモ−1−メチルエチルカルボン酸エチル、1−ブロモ−1−メチルエチルカルボン酸オクチル及び1−ブロモ−1−メチルエチルカルボン酸ラウリル)等が挙げられる。
これらの開始剤は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。これらのうち、アゾ系開始剤、レドックス系開始剤及びその併用が好ましい。重合開始剤を使用する場合、重合開始剤の使用量は、全単量体の合計重量に基づいて、0.005〜0.5重量%が好ましく、さらに好ましくは0.007〜0.4重量%、特に好ましくは0.009〜0.3重量%である。すなわち、この場合、重合開始剤の使用量の上限は0.5重量%が好ましく、さらに好ましくは0.4重量%、特に好ましくは0.3重量%であり、同様に下限は0.005重量%が好ましく、さらに好ましくは0.007重量%、特に好ましくは0.009重量%である。
単量体は、非水性有機溶剤中にそのまま、又は水溶液で供給することができる。反応熱除去の観点から単量体水溶液で供給することが好ましい。単量体水溶液の供給は一定速度で連続的に行うが、所望ならば供給速度を変化させてもよい。また途中で単量体水溶液の供給を一時中断することもできる。また単量体水溶液の供給速度及び撹拌強度は、単量体水溶液が十分に分散するように行うことが好ましい。
所望ならば、単量体水溶液と疎水性有機溶媒とを予め混合してから、重合条件下に維持されている疎水性有機溶媒中に供給してもよい。重合温度は、重合開始剤の種類及び使用量などにもよるが、40℃〜150℃が好ましく、さらに好ましくは60℃〜90℃である。すなわち、重合温度の上限は150℃が好ましく、さらに好ましくは90℃であり、同様に下限は40℃が好ましく、さらに好ましくは60℃である。また、疎水性有機溶媒の還流条件下で行うのが好ましい。この範囲を超え、高温にしすぎると、自己架橋が盛んとなる傾向があり、生成する重合体の諸物性(例えば、吸水性能等)が低下する傾向がある。逆にこの範囲未満で、低温になりすぎると重合時間が長くなりやすいばかりでなく、突発的な重合を引き起こして塊状物を生成しやすい傾向がある。
単量体水溶液として供給する場合、単量体水溶液の単量体濃度、すなわち単量体水溶液の重量に対する全単量体重量の比率(全単量体の重量/単量体水溶液の重量)としては、10〜45重量%が好ましく、さらに好ましくは12〜40重量%、特に好ましくは15〜35重量%である。すなわち、単量体濃度の上限は45重量%が好ましく、さらに好ましくは40重量%、特に好ましくは35重量%であり、同様に下限は10重量%が好ましく、さらに好ましくは12重量%、特に好ましくは15重量%である。この範囲であると、後に水を除去する等の際に効率的であることに加え、自己架橋等の副反応が起こりにくく得られる重合体の分子量分布が狭くなる傾向にある。なお、全単量体とは、使用した単量体の全てを意味する。
本発明の分散剤を用いた逆相懸濁重合で得られた(架橋)重合体は、非水性有機溶剤の除去、乾燥を行い、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。(架橋)重合体の粒子の表面近傍を表面架橋剤で架橋処理すると、吸水性樹脂として使用した場合の吸水速度が向上し、かつ加圧下の吸水量もさらに大きくなるので好適である。
本発明で使用する吸水性樹脂粉末のBET比表面積は、例えば、逆相懸濁重合の条件を適宜変更することにより、調整することができる。逆相懸濁重合の条件は、例えば、以下のように変更すればよい。
ア)逆相懸濁重合用の分散剤種類を選択する、あるいは、分散剤の量を調整する。分散剤の量を増やすと、比表面積は小さくなり、分散剤の量を減らすと、比表面積は大きくなる傾向にある。
イ)逆相懸濁重合で使用した溶媒(水を含む)を留去する条件を調整する。マイルドに溶媒(水を含む)を留去した場合、比表面積は小さくなる傾向があり、一方、急激に溶媒(水を含む)を留去した場合、比表面積は大きくなる傾向にある。急激に溶媒(水を含む)を留去すると、溶媒が急激に抜けるため、重合体の粒子に多くの空隙が生じて、所謂、軽石状態になり、比表面積が大きくなる傾向にある。
ウ)水もしくは、低沸点有機溶剤含有水溶液からなる溶媒を重合体粒子に吸収させ、これら溶媒を除去、この除去条件を調整する。例えば、水、または、メタノール、エタノール、アセトン等の親水性溶媒と水との混合水溶液を、重合体の粒子に吸収(通常1.2〜100、好ましくは1.5から75、特に好ましくは2〜50倍量を吸収)させた後、吸収させた溶媒を除去することでBET比表面積を調整することができる。
上述したように、重合に溶媒(有機溶媒、水等)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。溶媒に水を含む場合、留去後の水分(質量%)は、架橋重合体の質量(100質量%)に対して、0質量%〜20質量%が好ましく、より好ましくは1質量%〜10質量%、さらに好ましくは2質量%〜9質量%、最も好ましくは3質量%〜8質量%である。水分(質量%)が、前記範囲内であると、吸収性能及び乾燥後の吸水性樹脂粉末の壊れ性がさらに良好となる。
なお、有機溶媒の含有率及び水分は、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質量減量から求められる。
溶媒(水を含む。)を留去する方法としては、80℃〜400℃の温度の熱風で留去(乾燥)する方法、100℃〜400℃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。
得られた重合体粒子は、(b)架橋剤により表面架橋を行うことが好ましい。表面架橋は、乾燥後の重合体微粒子に行うことが好ましい。表面架橋は表面架橋剤を含む水溶液を重合体微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。
(A)架橋重合体は、必要に応じて、乾燥後に粉砕することができる。粉砕方法については、特に限定されず、例えば、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などの通常の粉砕装置が使用できる。粉砕された(A)架橋重合体は、必要によりふるい分け等により粒度調整できる。
必要によりふるい分けした場合の(A)架橋重合体の重量平均粒子径(μm)は、50μm〜1000μmが好ましく、より好ましくは80μm〜700μm、さらに好ましくは100μm〜600μm、特に好ましくは120μm〜500μm、最も好ましくは150μm〜450μmである。(A)架橋重合体の重量平均粒子径(μm)が、前記範囲内であれば、吸収性能がさらに良好となる。
なお、重量平均粒子径は、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、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。
(A)架橋重合体は、さらに(B)表面改質剤で処理されることが好ましい。(B)表面改質剤としては、硫酸アルミニウム、カリウム明礬、アンモニウム明礬、ナトリウム明礬、(ポリ)塩化アルミニウム、これらの水和物などの多価金属化合物;ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミンなどのポリカチオン化合物;無機微粒子;(B1)炭化水素基を含有する表面改質剤;(B2)フッ素原子をもつ炭化水素基を含有する表面改質剤;及び、(B3)ポリシロキサン構造をもつ表面改質剤などが挙げられる。
前記無機微粒子としては、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、および、酸化ジルコニウムなどの酸化物、炭化珪素および炭化アルミニウムなどの炭化物、窒化チタンのような窒化物、および、これらの複合体(例えば、ゼオライトおよびタルクなど)などが挙げられる。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。無機微粒子の体積平均粒子径は、1μm〜500μmが好ましく、より好ましくは3μm〜100μm、さらに好ましくは5μm〜75μm、最も好ましくは9μm〜50μmである。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。具体的には、日機装株式会社製ナノトラック粒度分布測定装置UPA−EX150(光源:He-Neレーザー)を用いて、溶媒シクロヘキサン中で、25℃の温度で測定される。
(B1)炭化水素基を含有する表面改質剤としては、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、長鎖脂肪酸およびその塩、長鎖脂肪族アルコール、並びにこれらの2種以上の混合物等が含まれる。
(B2)フッ素原子をもつ炭化水素基を含有する表面改質剤としては、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またはその塩、パーフルオロアルキルアルコール、および、これらの2種以上の混合物等が含まれる。
(B3)ポリシロキサン構造をもつ表面改質剤としては、ポリジメチルシロキサン;ポリオキシエチレン変性ポリシロキサン、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などの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;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、および、これらの混合物などが挙げられる。
(B)表面改質剤としては、吸収特性の観点から、(B3)ポリシロキサン構造をもつ表面改質剤、および、無機微粒子が好ましく、アミノ変性ポリシロキサン、カルボキシ変性ポリシロキサン、および、シリカがより好ましい。
(A)架橋重合体を(B)表面改質剤で処理する方法としては、(B)表面改質剤が(A)架橋重合体の表面に存在するように処理する方法であれば、特に限定されない。しかし、(B)表面改質剤は、(A)架橋重合体の含水ゲル又は(A)架橋重合体を重合する前の重合液ではなく、(A)架橋重合体の乾燥体と混合されることが表面の(B)表面改質剤の量をコントロールする観点から好ましい。なお、混合は、均一に行うことが好ましい。
(B)表面改質剤の処理量は、(A)架橋重合体100質量部に対して、0.001質量部〜1質量部であることが好ましい。
吸水性樹脂粉末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、及びこれらの粒子が凝集した顆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、パール状及び米粒状、及びこれらの粒子が凝集した顆粒状が好ましい。
本発明のアウター吸収性物品は、少なくとも1層の吸収層から構成された吸収体を備えるアウター吸収性物品であって、前記吸収体が、前記(a)〜(d)の要件を満足する吸水性樹脂粉末を有することを特徴とする。
本発明のアウター吸収性物品の吸収体は、少なくとも一層の吸収層から構成される。吸収層は、吸水性材料として、例えば、吸水性樹脂粉末、繊維基材などを含有する。吸水性材料として、吸水性樹脂粉末のみを含有する吸収層は、薄型化が可能である。繊維基材を含有する吸収層は、体液の分散性に優れる。前記繊維基材としては、解繊パルプ繊維、熱融着繊維などを挙げることができる。解繊パルプ繊維としては、公知のパルプ繊維を挙げることができる。熱融着性繊維は、保形性を高めるために使用される。熱融着繊維の具体例としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維、ポリエステル系繊維や複合繊維などが用いられる。前記吸収層は、例えば、粉砕したパルプ繊維やセルロース繊維等の親水性繊維集合層に粒状の吸水性樹脂粉末を混合したものを、ティッシュペーパーなどの紙シートまたは液透過性不織布シート等の被覆シートで包み、長方形、砂時計型、ひょうたん型、羽子板型等の所定形状に成形することにより得られる。
本発明のアウター吸収性物品において、前記吸収体が、前記(a)〜(d)の要件を満足する吸水性樹脂粉末を肌面側に有することが好ましい。前記(a)〜(d)の要件を満足する吸水性樹脂粉末を肌面側に有することにより、水蒸気の吸収効果が一層高くなるからである。このような観点から、本発明のアウター吸収性物品の吸収体を構成する吸収層の最上層が、前記(a)〜(d)の要件を満足する吸水性樹脂粉末を含有することが好ましい。
本発明のアウター吸収性物品は、例えば、前記吸収体の肌面側に配置された少なくとも一部が透液性である表面シート材と、前記吸収体の外面側に配置された不透液性の外装シート材とを有するものであることが好ましい。以下、本発明のアウター吸収性物品について、インナー吸収性物品として、尿吸収パッドを取り付けて使用するおむつ外装体(アウター吸収性物品)の態様に基づいて説明する。
本発明のおむつ外装体(アウター吸収性物品)の一態様としては、透液性のトップシートと、不透液性のバックシートと、前記透液性トップシートと不透液性のバックシートとの間に吸収体を有し、前記吸収体が、前記(a)〜(d)の要件を満足する吸水性樹脂粉末を有する態様を挙げることができる。この場合、前記透液性のトップシートが、表面シート材に相当し、不透液性のバックシートが外装シート材に相当する。また、必要に応じて、前記透液性のトップシートの幅方向両側にサイドシートが設けられていてもよい。サイドシートは、トップシートの幅方向両側縁部の上部に接合され、接合点より内方のサイドシートは、吸収体の両側縁に沿って一対の立ち上がりフラップを形成する。
本発明のおむつ外装体(アウター吸収性物品)の別の態様としては、内側シートと外側シートからなる積層体と、前記積層体の肌面側に、透液性トップシートと不透液性バックシートとの間に吸収体とを有し、前記吸収体が、前記(a)〜(d)の要件を満足する吸水性樹脂粉末を含有する態様を挙げることができる。この場合、前記透液性のトップシートが、表面シート材に相当し、内側シートと外側シートからなる積層体が外装シート材に相当する。透液性トップシートの幅方向両側縁部の上部には、吸収体の両側縁に沿って一対の立ち上がりフラップを形成してもよい。
おむつ外装体(アウター吸収性物品)の各部の名称については、おむつを着用の際に、着用者の腹側に当てる部分を前腹部と称し、着用者の臀部側に当てる部分を後背部と称し、前腹部と後背部との間に位置し着用者の股間に当てる部分を股部と称する。おむつ前後方向とは、おむつの前腹部から後背部にかけての方向を意味し、おむつ幅方向とは、おむつを平面に展開した状態で、おむつと同一面上にあり、前記前後方向に直交する方向を意味する。
前記おむつ外装体(アウター吸収性物品)としては、前腹部と後背部とこれらの間に位置する股部とから構成され、前腹部と後背部とが側縁で接合されることによりウエスト開口部と一対の脚開口部とが形成されたパンツ型、あるいは、止着テープなどで前腹部と後背部とを貼り合わせて使用する展開型のおむつ外装体のいずれであってもよい。取り換えが容易であると言う観点から、本発明のおむつ外装体は、止着テープなどで前腹部と後背部とを貼り合わせて使用する展開型のおむつ外装体として好適に利用できる。
外装シート材を構成するシート材料としては、漏れ防止の点から、不透液性または撥水性不織布が好ましく、例えば、疎水性繊維(例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ナイロン)にて形成された撥水性または不透液性の不織布(例えば、スパンボンド不織布やメルトブロー不織布、SMS(スパンボンド・メルトブロー・スパンボンド)不織布)や、撥水性または不透液性のプラスチックフィルムを挙げることができる。外装シート材にプラスチックフィルムが利用される場合、ムレを防止して着用者の快適性を向上するという観点からは、透湿性(通気性)を有するプラスチックフィルムが利用されることが好ましい。
おむつ外装体(アウター吸収性物品)には、前腹部や後背部のウエスト開口縁に沿ってウエスト用弾性部材が設けられることが好ましい。ウエスト用弾性部材により、着用者が寝ている状態でも、背中側や腹部側からの尿等の排泄物の漏れが起こりにくくなる。ウエスト用弾性部材は、複数本設けられてもよい。
おむつ外装体(アウター吸収性物品)には、脚開口縁に沿って脚用弾性部材が設けられることが好ましい。脚用弾性部材により、脚開口縁からの尿等の排泄物の漏れが防止される。なお、脚開口縁とは、おむつ外装体の脚開口部周りの縁を意味する。脚用弾性部材は、複数本設けられてもよい。
おむつ外装体(アウター吸収性物品)には、前腹部および/または後背部に複数の胴周り用弾性部材がおむつ本体幅方向に設けられることが好ましい。胴周り用弾性部材により、おむつの下腹部と臀部周りのフィット性が向上する。
各弾性部材は、ポリウレタン糸、ポリウレタンフィルム、天然ゴム等の通常使い捨ておむつに用いられる弾性伸縮材料を用いることができる。各弾性部材は、伸張状態で、ホットメルト接着剤で外装シート材および/または表面シート材に固定することが好ましい。ホットメルト接着材としては、ゴム系ホットメルト接着剤が好ましい。
おむつ外装体(アウター吸収性物品)の肌面側には、少なくとも一部が透液性である表面シート材が配置され、前記おむつ外装体の表面シート材は、例えば、不織布材料からなるトップシートを有する。不織布材料からなるトップシートは、透液性を有する。
おむつ外装体の表面シート材を構成する透液性のトップシートは、着用者からの排泄物の水分を速やかに捕捉して、表面シート材と外装シート材との間に配置された吸収体へと移動させるのに好適である。
前記透液性のトップシートは、透液性のシート材料、例えば、親水性繊維により形成された不織布であり、着用者からの排泄物の水分を速やかに捕捉して吸収体へと移動させる。トップシートとして利用される不織布は、例えば、ポイントボンド不織布やエアスルー不織布、スパンレース不織布、スパンボンド不織布であり、これらの不織布を形成する親水性繊維としては通常、セルロースやレーヨン、コットン等が用いられる。なお、トップシートとして、表面を界面活性剤により親水化処理した疎水性繊維(例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ナイロン)にて形成された透液性の不織布が用いられてもよい。
不透液性のサイドシートは、立ち上がりフラップを構成することが好ましい。立ち上がりフラップは、尿などの横漏れを防止して、排泄物の水分を速やかに吸収体へと移動させる。不織布材料からなるサイドシートには、エンボスがサイドシート全体に形成されていることが好ましい。エンボスをサイドシート全体に形成しておくことにより、尿吸収パッドの止着部材がサイドシートのいずれの箇所に接触しても、係合しにくくなる。エンボスの種類も、特に限定されず、模様や図柄などであってもよいし、線状、点状などのパターンであってもよい。
立ち上がりフラップの端部(着用者側の端部)には、起立用弾性部材が設けられていることが好ましい。起立用弾性部材の収縮力により、着用者側に立ち上がる立ち上がりフラップが形成され、尿等の横漏れが防止される。
以下、本発明の吸収性物品について、図面を参照しながら説明するが、本発明は、図面に示された態様に限定されるものではない。
図1〜図3は、本発明のアウター吸収性物品が有する少なくとも一層の吸収層から構成された吸収体の好ましい態様を例示する模式的断面図である。図1〜図3に示した吸収体2は、いずれも吸収層2aと、吸収層2aの下層に設けられた吸収層2bとを有する。図1に示した吸収体2では、吸収層2aは、吸水性材料として、前記(a)〜(d)の要件を満足する吸水性樹脂粉末4のみを有する。吸収層2bは、一般の吸水性樹脂粉末6と繊維基材8とを有する。図2に示した吸収体2では、吸収層2aは、前記(a)〜(d)の要件を満足する吸水性樹脂粉末4とそれ以外の一般の吸水性樹脂粉末6とを有する。吸収層2bは、一般の吸水性樹脂粉末6と繊維基材8とを含有する。図3に示した吸収体2では、吸収層2aと吸収層2bの両方が、一般の吸水性樹脂粉末6と繊維基材8とを有する。吸収体2は、吸収層2aの上部に散布された前記(a)〜(d)の要件を満足する吸水性樹脂粉末4を有する。図1〜図3に示した態様において、吸収層2aと吸収層2bは、それぞれティッシュなどの透液性シートで覆われていることが好ましい。図1〜図3に示したように、吸収体が、前記(a)〜(d)の要件を満足する吸水性樹脂粉末4を肌面側に有することにより、水蒸気の吸収効果が一層高くなる。
図1〜図3では、二層構造の吸収体を例示したが、吸収層は、一層でも良いし、三層以上の多層構造であってもよい。
図4は、展開型おむつ外装体1の好ましい態様を説明する平面図である。図5は、図4の展開型おむつ外装体のI−I線における断面を模式的に説明する図である。以下、図4〜図5を参照して、展開型おむつ外装体1の構造について説明する。
展開型おむつ外装体1は、透液性のトップシート27と、外装シート材11と、前記透液性トップシート27と外装シート材11との間に吸収体2を有する。透液性のトップシート27の両側縁部の上部には、不透液性のサイドシート35が接合されている。接合点34より内方のサイドシート35は、着用者の肌に向かって起立する立ち上がりフラップを形成する。接合点34より外方のサイドシートは、吸収体2の側縁より外方に延出して、外装シート材と接合している。表面シート材は、肌面側に位置する透液性のトップシート27と不透液性のサイドシート35を含む。
展開型おむつ外装体1は、長さ方向Aに前腹部3と後背部5とを有し、前腹部3と後背部5との間に股部7を有する。前腹部3は、着用者の腹側に当接し、後背部5は着用者の臀部側に当接する。股部7には、着用者の脚周りに沿うように切欠き9が設けられ、前腹部3および後背部5よりも狭幅に形成されている。
吸収体2は、股部7の中央より長さ方向Aに沿って延びている。吸収体2は、前腹部3および後背部5に相当する位置に幅方向Bに拡幅された拡幅部と、拡幅部の間に位置する狭幅部とを有する略砂時計の形状を有している。
吸収体2は、吸収層2aと、吸収層2aの下層に設けられた吸収層2bとを有する。吸収層2aは、吸水性材料として、前記(a)〜(d)の要件を満足する吸水性樹脂粉末4のみを有する。吸収層2bは、一般の吸水性樹脂粉末6と繊維基材8とを有する。
吸収体2の外面側には、不透液性の外装シート材11が配置されている。外装シート材11は、外側シート11aと内側シート11bとで構成されている。外側シート11aは、不織布シートであり、内側シート11bは、不透液性の樹脂フィルムからなる。
展開型おむつ外装体1には、外装シート材11の端縁12に沿って、前側ウエスト用弾性部材15と後側ウエスト用弾性部材17が設けられている。ウエスト用弾性部材15,17は、外側シート11aと内側シート11bとの間に幅方向Bに伸張状態で取り付けられている。また、外装シート部材11の左右の側縁部に沿って、一対の脚周り用弾性部材20が設けられている。前記脚周り用弾性部材20は、サイドシート35と外装シート材11との間に、長さ方向に伸長された状態で取り付けられている。各弾性部材の収縮により、展開型おむつ外装体1が着用者にフィットする。
図5に示すように不織布材料からなるトップシート27の幅方向の両側縁部の上部には、不織布材料からなるサイドシート35が接合されている。接合点よりも内方のサイドシート35は、長さ方向に伸張状態で取り付けられた弾性部材37の収縮力によって着用者の肌に向かって起立する立ち上がりフラップを形成し、尿等の横漏れを防ぐバリヤーとしての役割を果たす。接合点よりも外方のサイドシート35は、吸収体2の側縁より外方に延出して、外装シート材11と接合している。
前腹部3の外面側には、止着シート36が設けられており、後背部5の両側縁部には、外方へ延出する一対のファスニング部材38が設けられている。前記ファスニング部材38には、止着シート36に着脱可能に係合する止着エレメント40が設けられている。前記止着エレメント40を止着シート36に係合させることにより、おむつ外装体1を着用者に取り外し可能なように着用させることができる。止着エレメント40としては、例えば、面ファスナーのフック部材が好適である。止着シート36としては、例えば、面ファスナーのループ部材が好適である。ファスニング部材38の内方側の端部は、サイドシート35と外装シート材11との間に挟み込まれた状態で接着剤によりおむつ外装体1に接合されている。
図6には、パンツ型おむつ外装体(アウター吸収性物品)の一例を示した(展開図)。パンツ型おむつ外装体1は、長さ方向Aに前腹部3と後背部5とを有し、前腹部3と後背部5との間に股部7を有する。前腹部3は、着用者の腹側に当接し、後背部5は着用者の臀部側に当接する。股部7には、着用者の脚周りに沿うように切欠き9が設けられている。図6のパンツ型おむつ外装体1では、前腹部3の側縁3aと後背部5の側縁5aとを接合して、ウエスト開口部と一対の脚開口部を有するパンツ型おむつ外装体1となる。
パンツ型おむつ外装体1は、外装シート材11の肌面側に吸収性本体13が貼り付けられている。吸収性本体13は股部7の中央より長さ方向Aに沿って延びている。
パンツ型おむつ外装体1には、外装シート材11の端縁12に沿って、前側ウエスト用弾性部材15と後側ウエスト用弾性部材17が幅方向Bに伸張された状態で取り付けられている。また、切欠き部9に沿って、前側脚用弾性部材19と後側脚用弾性部材21とが伸張された状態で取り付けられている。前腹部3と後背部5のそれぞれにおいて、ウエスト用弾性部材と脚用弾性部材との間に、前側胴周り用弾性部材23と後側胴周り用弾性部材25が幅方向Bに伸張された状態で取り付けられている。各弾性部材の収縮によりパンツ型おむつ外装体1が着用者にフィットする。
図7は、図6のパンツ型おむつ外装体のI−I線における断面を模式的に説明する図である。図7を参照して、パンツ型おむつ外装体1の構造について説明する。外装シート材11は、外側シート11aと内側シート11bとで構成され、両シート間に、ウエスト用弾性部材15,17、脚用弾性部材19,21、胴周り用弾性部材23,25が伸張状態で取り付けられている。外側シート11aは内側シート11bよりも長さ方向において長くなっており、端縁12において内面側(肌面側)に折り返されて折返し部14を形成している。
外装シート材11の肌面側には、吸収性本体13が取り付けられている。吸収性本体13は、吸収体2(2a,2b)と、吸収体2の肌面側に配置された不織布材料からなるトップシート27と、吸収体2の外面側に設けられた不透液性のバックシート29とを有する。パンツ型おむつ外装体1では、内側シート11bの内面の前腹部3と後背部5において吸収性本体13の長さ方向端部を覆うように前側エンド押さえシート31と後側エンド押さえシート33が設けられている。
吸収体2は、吸収層2aと、吸収層2aの下層に設けられた吸収層2bとを有する。吸収層2aは、吸水性材料として、前記(a)〜(d)の要件を満足する吸水性樹脂粉末4のみを有する。吸収層2bは、一般の吸水性樹脂粉末6と繊維基材8とを有する。
図8は、図7のパンツ型おむつ外装体のII−II線における断面を模式的に説明する図である。図8に示すように不織布材料からなるトップシート27の幅方向の両側縁部の上部には、不織布材料からなるサイドシート35が接合されている。サイドシート35は、長さ方向に伸張状態で取り付けられた弾性部材37の収縮力によって着用者の肌に向かって起立する立ち上がりフラップを形成し、尿等の横漏れを防ぐバリヤーとしての役割を果たす。トップシート27の幅方向両側縁部の下部には、吸収体2の上方へ巻き上げられた不透液性のバックシート29が接合されている。このような構成を採用することにより、吸収体2が吸収した尿などの排泄物が、外方へ漏れ出すのが防止される。
本発明で使用し得るインナー吸収性物品について説明する。本発明で使用し得るインナー吸収性物品としては、アウター吸収性物品に交換可能に取り付けすることができ、尿などの体液を吸収する能力を有するものであれば、特に限定されない。前記インナー吸収性物品としては、例えば、尿吸収パッドを挙げることができる。以下、本発明で使用し得るインナー吸収性物品を尿吸収パッドの態様に基づいて説明する。
前記尿吸収パッドとしては、例えば、透液性のトップシートと、不透液性のバックシートと、両シートの間に配置された吸収体とを有するものを挙げることができる。尿吸収パッドの形状は、長辺両側縁と短辺両側縁とを有する略矩形状であることが好ましい。また、尿吸収パッドは、長辺両側縁に沿って、長さ方向に延びる一対の立ち上がりフラップが設けられていてもよい。立ち上がりフラップは、尿などの横漏れを防止して、排泄物の水分を速やかに吸収体へと移動させる。立ち上がりフラップは、例えば、吸収体の上面の幅方向両側に設けられてもよく、吸収体の側縁より外側に設けられてもよい。立ち上がりフラップは、トップシートの幅方向両側に設けられたサイドシートの内方端が立ち上げられて形成されてもよい。立ち上がりフラップの自由端(内方端)には弾性部材が設けられることが好ましく、当該弾性部材の収縮力によって立ち上がりフラップが着用者の肌に向かって立ち上がる。
図9、図10には、尿吸収パッドの一例を示した。図9は、肌面側から見た平面図である。図10は、図9のI−I線における断面図である。
吸収パッド50は、透液性のトップシート51と、不透液性のバックシート53と、両シートの間に配置された吸収体55とで主に構成されている。吸収体55は、ホットメルト接着剤などでトップシート51およびバックシート53と接合されており、さらに吸収体55から外方へ延出するトップシート51およびバックシート53のフラップ部分は接着剤などで互いに接合されて、吸収体55や吸収体55が吸収した尿等の排泄物が外方へ漏れ出さないように保持されている。図9、および、図10の例では、バックシート53は吸収体55の上方へ巻き上げられ、吸収体55の幅方向側縁57はバックシート53で覆われている。これは、吸収体55や吸収体55が吸収した尿等の排泄物が外方へ漏れ出さないようにより強固に保持するための措置である。
トップシート51の幅は、吸収パッド50の幅よりも狭く設定されており、トップシート51の両側縁部の下面は、バックシート53の折り返し端61のやや外方上面と第1の接合部63において接合されている。トップシート51の幅方向外方にはサイドシート65が接合されて配置されている。サイドシート65の第1の折り返し縁67よりやや外方の部分の下面は、トップシート51の上面と第2の接合部75により接合されている。なお、その他のサイドシート65の下面もトップシート51の上面や折り返されたバックシート53の上面と接合されている(図示せず)。第2の接合部75よりも内方のサイドシート65の部分は、延伸した状態で貼り付けられた弾性部材71の収縮力により着用者の肌に向かって起立する立ち上がりフラップ73となっている。
立ち上がりフラップ73は、第1の折り返し縁67で外方に向かって折り返され、次いで第2の折り返し縁68で内方に向かって折り返され、次いで第3の折り返し縁69で弾性部材71を覆うように内方に向かって折り返される。弾性部材71は、第3の折り返し縁69の内部に伸張状態で取り付けられている。立ち上がりフラップ73は、尿吸収パッド50の長さ方向Aの端縁付近においては折り畳まれた状態で固定されている。その固定された部分の間の立ち上がりフラップ73は固定されていないので、弾性部材71の収縮力により着用者の肌に向かって起立する。立ち上がりフラップ73は、主に着用者の股間部において起立するため、股間部における尿等の排泄物の横漏れを防ぐことができる。
弾性部材71については、ポリウレタン糸や天然ゴムシートなどの伸縮性材料が用いられる。材料の接合には、ホットメルト接着剤による接合や、熱溶融接合が用いられる。
吸収パッド50には、止着部材59がバックシート53の裏面側に設けられている。ここで、裏面側とは図10に向かって下側(C方向下側)のことであり、おむつ外装体の内面に面する側である。図10に向かって上側(C方向上側)は、着用者の肌に面する側である。
止着部材59には、フック部材を有する面ファスナーを用いることが好ましい。該フック部材は、ポリエチレンやポリプロピレンなどのプラスティック部材で作られた薄く柔軟なものが好ましく、ベースとなる基材シート上に複数のフック部材が整列して立っているものが好ましい。
フック部材からなる止着部材59は、該フック部材をおむつ外装体の内面に向くように、バックシート53の裏面に取り付けられる。該フック部材がおむつ外装体の内面に係合することで、吸収パッド50がおむつ外装体に接合する。止着部材がフック部材であれば、繰り返し取り付けができて、位置調整が容易な上、おむつ外装体の内面を損傷することも少なくなる。
図11、図12を参照しながら、吸収パッド50をおむつ外装体1に取り付ける態様について説明する。図11に示す様に、吸収パッド50は、2つ折り部77により2つに折られている。2つに折られた状態で、展開型おむつ外装体1の内面に取り付ける。図12には、展開型おむつ外装体1に吸収パッド50を重ね合わせる場面の断面模式図を示す。吸収パッド50のバックシート53の裏面に設けられた止着部材59は、不織布材料で構成されるトップシート27に係合する。
以下、本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明は、下記実施例によって限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲の変更、実施の態様は、いずれも本発明の範囲内に含まれる。
[吸水性樹脂粉末の評価方法]
(a)BET多点法による比表面積
比表面積の測定に用いられる吸水性樹脂粉末を、真空乾燥器によって、約1Paの減圧下において100℃の温度で24時間かけて乾燥した。その後、高精度全自動ガス吸着装置(商品名:BELSORP36、日本ベル株式会社製)により、吸着ガスとしてクリプトンガスを用いる方法で温度77Kにて吸着等温線を測定し、多点BETプロットから比表面積を求めた。
(b)水蒸気ブロッキング率:(範囲0%〜0.90%)
測定に用いられる吸水性樹脂粉末10gを直径5cmのアルミ製の皿に均一に入れ、50℃、相対湿度80%RHの恒温恒湿槽中で2時間静置する。2時間静置後の測定サンプルの質量を測定し、その後12メッシュの金網で軽く篩い、吸湿によりブロッキングして12メッシュをパスしない測定サンプルの粉末状物の質量を測定し、下式により吸湿ブロッキング率を求めた。
(水蒸気ブロッキング率)=ON×100/TOT
ただし、ONは、2時間静置後の12メッシュ網に残る測定サンプルの重量を意味し、TOTは2時間静置後の測定サンプルの全質量を意味する。
(c)吸収倍率
目開き57μm(255メッシュ)のナイロン製の織物で作製された袋状のティーバッ
グ(10cm×20cm)の中に、測定に用いられる吸水性樹脂粉末1gを入れ、開口部をヒートシールにより閉じた。次に、容積1リットルのビーカーに、0.9質量%生理食塩水1リットルを入れ、上述のティーバッグを1時間浸漬した。浸漬後、ティーバッグを10分間つり下げて余剰水を取り除き、全体の重量(F1)を測定した。一方、ブランクとして、吸水性樹脂を入れていないティーバッグについても、同様の操作を経て重量(F0)を測定した。両者の重量差を吸水量(g)として求め、この数値を吸水性樹脂粉末の吸収倍率(g/g)とした。
吸収倍率(g/g)=(F1−F0)/試料の質量
(d)保水量
上述の吸水能力測定を経たティーバッグを直径30cmのバスケット型遠心脱水機に入
れ、1000rpm(遠心力167G)の条件で90秒間脱水を行い、その後に全体の重
量(R1)を測定した。一方、ブランクとして、吸水性樹脂粉末を入れていないティーバッグについても、同様の操作を経て重量(R0)を測定した。吸水性樹脂粉末に保持されている0.9重量%生理食塩水の重量(g)として両者の重量差を求め、この数値を吸水性樹脂の保水量(g/g)とした。
保水量(g/g)=(R1−R0−試料の質量)/試料の質量
[逆相懸濁重合用の分散剤の製造例]
<分散剤の製造例1>
撹拌及び温度調節機能の付いたステンレス製オートクレーブに、ラウリルアルコール186質量部(1モル)、過塩素酸マグネシウム0.32質量部及び水酸化マグネシウム0.03質量部を投入し、混合系内を窒素で置換した後、減圧下(20mmHg)、120℃にて1時間脱水を行った。次いでエチレンオキサイド(EO)88質量部(2モル)を150℃にて、ゲージ圧が0.1MPa〜0.3MPaとなるように導入し、ラウリルアルコールEO付加物(A1)を得た。次いで、ガラス容器にEO付加物(A1)279質量部(1.02モル)、無水リン酸50.1質量部(0.353モル)及び水1.058質量部(0.0588モル)を仕込み、65℃で8時間反応させて、モノエステル/ジエステルの割合を示すM/Dが1.4のリン酸エステルである分散剤(B1)を得た。
<分散剤の製造例2>
製造例1と同様にして得たラウリルアルコールEO付加物(A1)274質量部(1モル)に水酸化カリウム1.3質量部を加え、エチレンオキサイド(EO)44質量部(1モル)を130℃で反応させて、ラウリルアルコールEO付加物(A2)を得た。次に、ガラス容器にEO付加物(A2)324質量部(1.02モル)と無水リン酸50.1質量部(0.353モル)及び水1.058質量部(0.0588モル)を仕込み、65℃で8時間反応させてM/Dが1.4のリン酸エステルである分散剤(B2)を得た。
<分散剤の製造例3>
攪拌機、温度計、環流冷却器、窒素導入管の付いたガラス製反応容器に、水酸化ナトリウム45.2質量部(1.13モル)を水811質量部に溶解し、60℃で製造例2と同様にして得たリン酸エステル(B2)330質量部を加え、リン酸エステルナトリウム塩である分散剤(B3)の約30質量%水溶液を得た。
[吸水性樹脂粉末合成例]
<吸水性樹脂粉末合成例1>
アクリル酸207.7質量部と水13.5質量部との混合液を30〜20℃に冷却しながら25質量%水酸化ナトリウム水溶液346.2質量部を添加した。生成した溶液に過硫酸カリウム0.05質量部及び次亜リン酸ソーダ0.008質量部を添加して単量体水溶液を調整した。次いで、撹拌機、還流冷却器、温度計及び窒素ガス導入管を備えた4つ口フラスコに、シクロヘキサン624質量部を入れ、これにリン酸エステルである分散剤(B1)1.56質量部を添加して溶解させた後、400rpmで撹拌しつつ窒素ガスを導入した後、70℃まで昇温した。そして、70℃に温度を保ったまま、調整した単量体水溶液を6.6質量部/分で6分間滴下した。滴下終了後75℃で15分間保持した後、6.6質量部/分で54分間に亘って滴下した。その後、75℃で30分熟成した。この後、水をシクロヘキサンとの共沸によって樹脂の含水率が約20%(赤外水分計(FD−100型、Kett製)で測定)となるまで除去した。30℃に冷却し撹拌を停止すると、樹脂粒子が沈降したので、デカンテーションにより、樹脂粒子とシクロヘキサンとを分離した。
得られた樹脂粒子80質量部とシクロヘキサン140質量部とをナスフラスコに入れ、これにグリセリンポリグリシジルエーテル(ナガセ化成工業社、商品名:デナコールEX−314)0.35質量%を含むシクロヘキサン溶液3.4質量部を添加した後、60℃で加熱して30分間保持した後、さらに加熱してシクロヘキサンの還流下に30分間保持した。次いで濾過して樹脂粒子を取得し80℃で減圧乾燥することにより、架橋重合体(C−1)を得た。得られた架橋重合体(C−1)の樹脂粒子100質量部とシリカ(東新化成株式会社製アエロジル 380)0.2質量部、及び、カルボキシ変性ポリシロキサン(信越化学工業株式会社製X−22−3701E)0.02質量部を用いて、85℃で60分撹拌混合して吸水性樹脂粉末1を得た。
<吸水性樹脂粉末合成例2>
リン酸エステルである分散剤(B1)の代わりにリン酸エステルである分散剤(B2)を用いる他は、合成例1と同様にして吸水性樹脂粉末2を得た。
<吸水性樹脂粉末合成例3>
リン酸エステルである分散剤(B1)の代わりにリン酸エステルナトリウム塩である分散剤(B3)を用いる他は、合成例1と同様にして吸水性樹脂粉末3を得た。
<吸水性樹脂粉末合成例4>
グリセリンポリグリシジルエーテル(ナガセ化成工業社、商品名:デナコールEX−314)0.35質量%を含むシクロヘキサン溶液3.4質量部を、1.7質量部に変更する他は、合成例3と同様にして吸水性樹脂粉末4を得た。
<吸水性樹脂粉末合成例5>
カルボキシ変性ポリシロキサン(信越化学工業株式会社製X−22−3701E)0.02質量部を0.006質量部に変更する外は、合成例3と同様にして吸水性樹脂粉末5を得た。
<吸水性樹脂粉末合成例6>
ポリアクリル酸系吸水性樹脂粉末サンウェットIM−930(サンダイヤポリマー株式会社)100質量部に、メタノール200質量部と水300質量部との混合液を添加し混合液を吸収させた。生成したゲル状物をオートクレーブにいれ、密閉状態で120℃まで加熱した。その後、加熱した(80〜120℃)状態で、減圧下脱メタノール、脱水除去を行ない吸水性樹脂粉末6を得た。
<比較吸水性樹脂粉末合成例1>
シリカ(東新化成株式会社製アエロジル380)0.2質量部、及び、カルボキシ変性ポリシロキサン(信越化学工業株式会社製X−22−3701E)0.02質量部をシリカ(東新化成株式会社製アエロジル380)0.04質量部、及び、カルボキシ変性ポリシロキサン(信越化学工業株式会社製X−22−3701E)0.006質量部に変更する他は、吸水性樹脂粉末合成例3と同様にして比較吸水性樹脂粉末1を得た。
<比較吸水性樹脂粉末合成例2>
グリセリンポリグリシジルエーテル(ナガセ化成工業社、商品名:デナコールEX−314)0.35質量%を含むシクロヘキサン溶液3.4質量部を、6.8質量部に変更する他は、吸水性樹脂粉末合成例3と同様にして比較吸水性樹脂粉末2を得た。
<比較吸水性樹脂粉末合成例3>
ポリアクリル酸系吸水性樹脂粉末サンウェットIM−930を比較吸水性樹脂粉末3とした。
<比較吸水性樹脂粉末合成例4>
ポリアクリル酸系吸水性樹脂粉末サンウェットIM−930(サンダイヤポリマー株式会社)100質量部とシリカ(東新化成株式会社製アエロジル 380)0.2質量部、及び、カルボキシ変性ポリシロキサン(信越化学工業株式会社製X−22−3701E)0.02質量部を用いて85℃で60分撹拌混合して比較吸水性樹脂粉末4を得た。
得られた吸水性樹脂粉末の特性を表1に示した。
Figure 2013226278
[吸収性物品の作製]
(ア)アウター吸収性物品
前記で得られた吸収樹脂粉末1〜6および比較例吸水性樹脂粉末1〜4と、粉砕パルプとを、吸水性樹脂粉末:粉砕パルプ=1:3の比率で混合し、シート状に形成した吸収体を用いてアウター吸収性物品(おむつ外装体)を作製した。アウター吸収性物品を構成するシート材としては、以下のものを用いた。
(肌面側)表面シート材:福助工業社製D−02220
(外面側)外装シート材:三菱樹脂社製CFY6020A2A
(イ)インナー吸収性物品
破砕形の吸水性樹脂粉末と粉砕パルプを1:2の割合で混合し、シート状に形成した吸収体を用いて、インナー吸収性物品(パット型紙オムツ)を作製した。インナー吸収性物品を構成するシート材としては、以下のものを用いた。
肌面側シート:福助工業社製 TA−LSW−18−205−6500
外面側シート:トクヤマ社製/ツウキBS PM−18−320−62/1G SARA−B(透湿性)
[結露のモニター試験]
図13は、結露のモニター試験の概要を示す説明図である。アウター吸収性物品1の内側にインナー吸収性物品(吸収パッド)50を配置し、インナー吸収性物品(吸収パッド)50に450mLの生理食塩水80を吸収させた。蒸気がアウター吸収性物品1より外へ出ないように、アウター吸収性物品1を二つ折りにして、アウター吸収性物品1の端部分をテープ81で密封した。40℃の環境下で3時間保管した後、インナー吸収性物品(吸収パッド)50を取り出した。前記環境下で置かれたアウター吸収性物品の吸収体表面のドライ性について官能評価を実施した。20人の成人モニターに吸収体表面を触らせ、表面の濡れ感の度合いを以下に示す1〜5の5段階評点で求めた。
<評点>
1:ドライ
2:やや湿っているがドライ
3:やや湿り感を感じる
4:湿り感を感じる
5:手につくほどの湿り感がある
[吸湿後吸収速度試験]
図13に示した結露のモニター試験と同様にして、吸湿したアウター吸収性物品を作製した。すなわち、アウター吸収性物品1の内側にインナー吸収性物品(吸収パッド)50を配置し、インナー吸収性物品(吸収パッド)50に450mLの生理食塩水80を吸収させた。蒸気がアウター吸収性物品1より外へ出ないように、アウター吸収性物品1を二つ折りにして、アウター吸収性物品1の端部分をテープ81で密封した。40℃の環境下で3時間保管した後、インナー吸収性物品(吸収パッド)50を取り出した。前記アウター吸収性物品を、透明のシリコン製ドール型擬似排尿装置に装着させ、1回につき150mLの生理食塩水をドール型擬似排尿装置の排尿口部分より注入する。3回目の注入時、注入開始から表面の液残りがなくなるまでの速度を測定し、以下の範囲で分類した。
<分類>
×:15秒以上
△:5秒〜15秒未満
○:5秒未満
得られた吸収性物品について評価した結果を表2に示した。
Figure 2013226278
表2から分かるように、実施例1〜6のアウター吸収性物品は、比較例1〜4のアウター吸収性物品と比べて優れたドライ性および吸収速度を示している。これは、吸収体が、(a)〜(d)の要件を満足する吸水性樹脂粉末を含有することにより、インナー吸収性物品の内部から抜け出した水蒸気が、アウター吸収性物品の内側面に結露することがなく、ドライ性が良好であると考えられる。また、インナー吸収性物品の内部から水蒸気が、アウター吸収性物品の内側面に抜け出した状態においても、吸収特性の低下を生じないため吸収速度が良好であると考えられる。一方、比較例1〜4のアウター吸収性物品は、本発明のアウター吸収性物品と比べ劣る結果を示している。
比較例1は、吸収体が含有する吸水性樹脂粉末が、水蒸気でブロッキングされやすい場合である。インナー吸収性物品の内部から抜け出した水蒸気によるアウター吸収性物品の内側面での結露が抑制されにくい。そのため、モニター評価によるドライ性、および、吸湿後吸収速度が劣る結果になったと推定される。比較例2は、吸収体が含有する吸水性樹脂粉末の吸収倍率および保水量が小さい場合である。繰り返し多量の液を吸収することが困難となる。そのため、吸湿後吸収速度が劣る結果になったと推定される。比較例3は、吸収体が含有する吸水性樹脂粉末のBET多点法による比表面積が小さく、また水蒸気でブロッキングされやすい場合である。インナー吸収性物品の内部から抜け出した水蒸気によるアウター吸収性物品の内側面の結露が抑制されにくい。そのため、モニター評価によるドライ性、および、吸湿後吸収速度が劣る結果になったと推定される。比較例4は、含有する吸水性樹脂粉末のBET多点法による比表面積が小さい場合である。インナー吸収性物品の内部から抜け出した水蒸気によるアウター吸収性物品内側面での結露が、抑制されにくい。そのため、モニター評価によるドライ性が劣る結果になったと推定される。
本発明は、例えば、アウター吸収性物品、および、アウター吸収性物品にインナー吸収性物品を取り付けてなる吸収性物品として、好適に利用できる。
1:おむつ外装体(アウター吸収性物品)、2:吸収体、3:前腹部、4:(a)〜(d)の要件を満足する吸水性樹脂粉末、5:後背部、6:吸水性樹脂粉末、7:股部、8:繊維基材、9:切欠き、11:外装シート材、12:端縁、13:吸水性本体、15:前側ウエスト用弾性部材、17:後側ウエスト用弾性部材、19:前側脚用弾性部材、21:後側脚用弾性部材、23:前側胴周り用弾性部材、25:後側胴周り用弾性部材、27:透液性トップシート、29:不透液性バックシート、31:前側エンド押さえシート、33:後側エンド押さえシート、34:接合部、35:サイドシート、37:弾性部材、50:吸収パッド、51:透液性トップシート、53:不透液性バックシート、55:吸収体、57:幅方向側縁、59:止着部材、61:折り返し端、63:第1の接合部、65:サイドシート、67:第1の折り返し縁、68:第2の折り返し縁、69:第3の折り返し縁、71:弾性部材、73:立ち上がりフラップ、75:第2の接合部、80:生理食塩水、81:テープ

Claims (6)

  1. 少なくとも1層の吸収層から構成された吸収体を備えるアウター吸収性物品であって、前記吸収体が、下記(a)〜(d)の要件を満足する吸水性樹脂粉末を有することを特徴とするアウター吸収性物品。
    (a)BET多点法による比表面積:0.040m/g〜0.200m/g
    (b)水蒸気ブロッキング率:0%〜0.90%
    (c)吸収倍率:30g/g〜70g/g
    (d)保水量:20g/g〜60g/g
  2. 前記吸収体が、前記(a)〜(d)の要件を満足する吸水性樹脂粉末を肌面側に有する請求項1に記載のアウター吸収性物品。
  3. 最上層の吸収層が、前記(a)〜(d)の要件を満足する吸水性樹脂粉末を有する請求項1または2に記載のアウター吸収性物品。
  4. 前記吸収体の肌面側に配置された少なくとも一部が透液性である表面シート材と、前記吸収体の外面側に配置された不透液性の外装シート材とを有する請求項1〜3のいずれか一項に記載のアウター吸収性物品。
  5. 展開型またはパンツ型のおむつ外装体である請求項1〜4のいずれか一項に記載のアウター吸収性物品。
  6. 請求項1〜5のいずれか一項に記載のアウター吸収性物品と、前記アウター吸収性物品の内側に取り付けられたインナー吸収体とを有する吸収性物品。
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