JP2017206646A - 吸水性樹脂粒子、これを含有してなる吸収体及び吸収性物品 - Google Patents
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Abstract
【課題】無荷重下で膨潤したゲル間の通液性ならびに荷重下吸収量および荷重下膨潤ゲル間の通液性の両立が可能な吸水性樹脂粒子を提供する。【解決手段】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)並びに架橋剤(b)を必須成分としてなる架橋重合体(A1)と疎水性化合物(C)とを含む吸水性樹脂粒子であって、吸水性樹脂粒子は、疎水性化合物(C)で表面処理されており、かつ塩基性化合物(D)で表面中和されており、生理食塩水の遠心保持容量が27〜40g/g、0psi膨潤圧力でのゲルベッド透過率が40darcies以上、かつ0.3psi膨潤圧力でのゲルベッド透過率が1darcies以上である吸水性樹脂粒子;吸水性樹脂粒子と繊維状物とを含有してなる吸収体;該吸収体を備えてなる吸収性物品である。【選択図】なし
Description
本発明は、吸水性樹脂粒子、これを含有してなる吸収体及び吸収性物品に関するものである。
現在、紙おむつ、生理用ナプキン、失禁パット等の衛生材料には、パルプ等の親水性繊維とアクリル酸(塩)等とを主原料とする吸水性樹脂が幅広く利用されている。近年のQOL向上の観点からこれら衛生材料はより軽量かつ薄型のものへと需要が遷移しており、これに伴って親水性繊維の使用量低減が望まれるようになってきた。そのため、これまで親水性繊維が担ってきた吸収体中での液拡散性や初期吸収の役割を吸水性樹脂それ自体に求められるようになり、無荷重下で膨潤したゲル間の通液性[0psi膨潤圧力でのゲルベッド透過率(以下、ゲルベッド透過率をGBPともいう。)]の高い吸水性樹脂が必要とされてきた。
膨潤ゲル間の通液性を向上させる手法として、SAP(Super Absorbent Polymer)表面を特異的に架橋することにより吸水性樹脂外部の架橋密度を高め、膨潤ゲル表面の変形を抑制しゲル間隙を効率的に形成する方法が既に知られている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら表面架橋だけでは膨潤ゲル間の通液性は十分満足いくものではなかった。
上記課題に鑑み、通液性を向上させる手法として(1)シリカ、タルクなどの無機化合物を添加することにより物理的なスペースを形成させる方法や(2)変性シリコーン等の表面自由エネルギーの小さい疎水性高分子を表面処理することにより、膨潤ゲル同士の合着を抑制しゲル間隙を形成させる方法等が既に知られている(例えば、特許文献2参照)。
しかし上記手法では、無荷重下で膨潤したゲル間の通液性(Free swell GBP)は向上させることができるものの(i)荷重下吸収量の低下、(ii)荷重下で膨潤したゲル間の通液性(例えば、0.3psi膨潤圧力でのゲルベッド透過率)の低下という問題があった。すなわち、本発明の目的は、無荷重下で膨潤したゲル間の通液性ならびに荷重下吸収量および荷重下膨潤ゲル間の通液性の両立が可能な吸水性樹脂粒子を提供することである。
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、特定の組成を有する吸水性樹脂粒子が上記課題を解決できることを見いだし本発明に到達した。すなわち、本発明は、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)となるビニルモノマー(a2)並びに架橋剤(b)を必須成分としてなる架橋重合体(A1)と疎水性化合物(C)とを含む吸水性樹脂粒子であって、吸水性樹脂粒子は、疎水性化合物(C)で表面処理されており、かつ塩基性化合物(D)で表面中和されており、生理食塩水の遠心保持容量(以下、CRCともいう。)が27〜40g/g、0psi膨潤圧力でのゲルベッド透過率(GBP)が40darcies以上、かつ0.3psi膨潤圧力でのゲルベッド透過率(GBP)が1darcies以上である吸水性樹脂粒子;前記吸水性樹脂粒子を含有してなる吸収体、なかでも、前記吸水性樹脂粒子と繊維状物とを含有してなる吸収体;前記吸収体を備えてなる吸収性物品;である。
本発明はまた、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)並びに架橋剤(b)を必須成分としてなる架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)の表面を塩基性化合物(D)で中和処理する工程、及び、前記工程で得られた樹脂粒子の表面を疎水性化合物(C)で表面処理する工程、を含む上記の吸水性樹脂粒子の製造方法;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)並びに架橋剤(b)を必須成分としてなる架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)の表面を疎水性化合物(C)で表面処理する工程、及び、前記工程で得られた樹脂粒子の、少なくとも、疎水性化合物(C)が付着していない部分の表面を、塩基性化合物(D)で中和処理する工程、を含む上記の吸水性樹脂粒子の製造方法;である。
本発明はまた、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)並びに架橋剤(b)を必須成分としてなる架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)の表面を塩基性化合物(D)で中和処理する工程、及び、前記工程で得られた樹脂粒子の表面を疎水性化合物(C)で表面処理する工程、を含む上記の吸水性樹脂粒子の製造方法;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)並びに架橋剤(b)を必須成分としてなる架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)の表面を疎水性化合物(C)で表面処理する工程、及び、前記工程で得られた樹脂粒子の、少なくとも、疎水性化合物(C)が付着していない部分の表面を、塩基性化合物(D)で中和処理する工程、を含む上記の吸水性樹脂粒子の製造方法;である。
本発明の吸水性樹脂粒子は、上述の構成により、上記課題を解決し、以下で詳述する優れた特性を有することが当業者に理解されよう。なかでも、無荷重下または荷重下のいずれの状態においても膨潤ゲル間の通液性が非常に優れており吸水性樹脂比率の高い薄型の衛生材料・吸収性物品に適用したとき、どのような状態においても安定して優れた吸収性能(たとえば液拡散性、吸収速度、及び吸収量)を発揮し、カブレが生じにくい。また、本発明の製造方法は、本発明の吸水性樹脂粒子の製造に好適である。
本発明の樹脂粒子は、上記架橋重合体(A1)と上記疎水性物質(C)とを含み、上記疎水性化合物(C)で表面処理されており、かつ塩基性化合物(D)で表面中和されているものであり、生理食塩水の遠心保持容量が27〜40g/g、0psi膨潤圧力でのゲルベッド透過率(GBP)が40darcies以上、かつ0.3psi膨潤圧力でのゲルベッド透過率(GBP)が1darcies以上である。このような本発明の樹脂粒子は、好ましくは、疎水性化合物(C)による表面処理により、その表面が、疎水性化合物(C)が付着した部分と疎水性化合物(C)が付着していない部分からなり、かつ、少なくとも、疎水性化合物(C)が付着していない部分が、塩基性化合物(D)により表面中和されている。
水溶性ビニルモノマー(a1)としては特に限定はなく、公知(たとえば、特許第3648553号公報の0007〜0023段落に開示されている少なくとも1個の水溶性置換基とエチレン性不飽和基とを有するビニルモノマー(例えばアニオン性ビニルモノマー、非イオン性ビニルモノマー、カチオン性ビニルモノマー)、特開2003−165883号公報の0009〜0024段落に開示されているアニオン性ビニルモノマー、非イオン性ビニルモノマー、カチオン性ビニルモノマー、特開2005−75982号公報の0041〜0051段落に開示されているカルボキシ基、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から選ばれる少なくとも1種を有するビニルモノマー、のビニルモノマー等が使用できる。
加水分解により水溶性ビニルモノマー(a2)となるビニルモノマー(a2)(以下、加水分解性ビニルモノマー(a2)ともいう。)は特に限定はなく公知(たとえば、特許第3648553号公報の0024〜0025段落に開示されている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個有するビニルモノマー、特開2005−75982号公報の0052〜0055段落に開示されている少なくとも1個の加水分解性置換基(1,3−オキソ−2−オキサプロピレン(−CO−O−CO−)基、アシル基及びシアノ基等)を有するビニルモノマー)のビニルモノマー等が使用できる。なお、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。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。加水分解性ビニルモノマーの加水分解は、重合中、重合後及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粒子の分子量の観点等から重合後が好ましい。
これらのうち、吸収特性の観点等から、水溶性ビニルモノマー(a1)が好ましい。水溶性ビニルモノマー(a1)としては、好ましくはアニオン性ビニルモノマー、より好ましくはカルボキシ(塩)基、スルホ(塩)基、アミノ基、カルバモイル基、アンモニオ基又はモノ−、ジ−若しくはトリ−アルキルアンモニオ基を有するビニルモノマーである。これらのなかでは、より好ましくはカルボキシ(塩)基又はカルバモイル基を有するビニルモノマー、さらに好ましくは(メタ)アクリル酸(塩)及び(メタ)アクリルアミド、特に好ましくは(メタ)アクリル酸(塩)、最も好ましくはアクリル酸(塩)である。
なお、「カルボキシ(塩)基」は「カルボキシ基」又は「カルボキシレート基」を意味し、「スルホ(塩)基」は「スルホ基」又は「スルホネート基」を意味する。また、(メタ)アクリル酸(塩)はアクリル酸、アクリル酸塩、メタクリル酸又はメタクリル酸塩を意味し、(メタ)アクリルアミドはアクリルアミド又はメタクリルアミドを意味する。また、塩としては、アルカリ金属(リチウム、ナトリウム及びカリウム等)塩、アルカリ土類金属(マグネシウム及びカルシウム等)塩又はアンモニウム(NH4)塩等が含まれる。これらの塩のうち、吸収特性の観点等から、アルカリ金属塩及びアンモニウム塩が好ましく、さらに好ましくはアルカリ金属塩、特に好ましくはナトリウム塩である。
水溶性ビニルモノマー(a1)又は加水分解性ビニルモノマー(a2)のいずれかを構成単位とする場合、それぞれ単独で構成単位としてもよく、また、必要により2種以上を構成単位としてもよい。また、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)を構成単位とする場合も同様である。また、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)を構成単位とする場合、これらの含有モル比(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、吸収性能がさらに良好となる。
架橋重合体(A1)の構成単位として、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)の他に、これらと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。
共重合可能なその他のビニルモノマー(a3)としては特に限定はなく公知(たとえば、特許第3648553号公報の0028〜0029段落に開示されている疎水性ビニルモノマー、特開2003−165883号公報、特開2005−75982号公報の0058段落に開示されているビニルモノマー)の疎水性ビニルモノマー等が使用でき、下記の(i)〜(iii)のビニルモノマー等が使用できる。
(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。
(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。
その他のビニルモノマー(a3)を構成単位とする場合、その他のビニルモノマー(a3)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、0.01〜5が好ましく、さらに好ましくは0.05〜3、次に好ましくは0.08〜2、特に好ましくは0.1〜1.5である。なお、上述にもかかわらず、吸収特性の観点等から、その他のビニルモノマー(a3)単位の含有量が0モル%であることが最も好ましい。
架橋剤(b)としては特に限定はなく公知(たとえば、特許第3648553号公報の0031〜0034段落に開示されているエチレン性不飽和基を2個以上有する架橋剤、水溶性置換基と反応し得る官能基を少なくとも1個有してかつ少なくとも1個のエチレン性不飽和基を有する架橋剤、水溶性置換基と反応し得る官能基を少なくとも2個有する架橋剤、特開2003−165883号公報の0028〜0031段落に開示されているエチレン性不飽和基を2個以上有する架橋剤、エチレン性不飽和基と反応性官能基とを有する架橋剤、反応性置換基を2個以上有する架橋剤、特開2005−75982号公報の0059段落に開示されている架橋性ビニルモノマー、特開2005−95759号公報の0015〜0016段落に開示されている架橋性ビニルモノマー)の架橋剤等が使用できる。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、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。
架橋剤(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、0.001〜5が好ましく、さらに好ましくは0.005〜3、特に好ましくは0.01〜1である。この範囲であると、吸収特性がさらに良好となる。
架橋重合体(A1)は1種でもよいし、2種以上の混合物であってもよい。
架橋重合体(A1)の製造方法としては、公知の水溶液重合(断熱重合、薄膜重合及び噴霧重合法等;特開昭55−133413号公報等)や、公知の逆相懸濁重合(特公昭54−30710号公報、特開昭56−26909号公報及び特開平1−5808号公報等)と同様にして製造することができる。重合方法のうち、好ましくは溶液重合法であり、有機溶媒等を使用する必要がなく生産コスト面で有利なことから、特に好ましくは水溶液重合法である。
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。溶媒に有機溶媒を含む場合、留去後の有機溶媒の含有量(重量%)は、架橋重合体(A1)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、架橋重合体(A1)の吸収性能がさらに良好となる。
溶媒に水を含む場合、留去後の水分(重量%)は、架橋重合体(A1)の重量に基づいて、0〜20が好ましく、さらに好ましくは1〜10、特に好ましくは2〜9、最も好ましくは3〜8である。この範囲であると、吸収性能及び乾燥後の(A1)の耐壊れ性がさらに良好となる。
重合によって得られる含水ゲル(架橋重合体と水とからなる。)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。
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。
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。
溶媒(水を含む。)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。
架橋重合体(A1)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架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)は、主として(A1)からなるが、場合によって、残留溶媒や残存架橋成分等の他の成分を多少含んでもよい。樹脂粒子(P0)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200〜700、次に好ましくは250〜600、特に好ましくは300〜500、最も好ましくは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。
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、75m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。
また、微粒子の含有量は少ない方が吸収性能が良好となるため、全粒子に占める106μm以下(好ましくは150μm以下)の微粒子の含有量は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。
架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)の見掛け密度(単位はg/ml。以下同様。)は、0.54〜0.70が好ましく、さらに好ましくは0.56〜0.65、特に好ましくは0.58〜0.60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、見掛け密度は、JIS K7365:1999に準拠して、25℃で測定される。
架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)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、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。
架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)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(特開昭59−189103号公報(多価グリシジル、多価アミン、多価アジリジン、多価イソシアネート)、特開明58−180233号公報(多価アルコール)、特開昭61−16903号公報(多価アルコール)、特開昭61−211305号公報(シランカップリング剤)、特開昭61−252212号公報(シランカップリング剤)、特開昭51−136588号公報(多価金属)及び特開昭61−257235号公報(多価金属)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、経済性及び吸収特性の観点から、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。
表面架橋処理をする場合、表面架橋剤の使用量(重量%)は、表面架橋剤の種類、架橋させる条件、目標とする性能等により種々変化させることができるため特に限定はないが、吸収特性の観点等から、水溶性ビニルモノマー(a1)、加水分解性ビニルモノマー(a2)及び架橋剤(b)の重量に基づいて、0.001〜3が好ましく、さらに好ましくは0.005〜2、特に好ましくは0.01〜1である。
表面架橋処理をする場合、表面架橋処理の方法は、公知(たとえば、特許第3648553号公報、特開2003−165883号公報、特開2005−75982号公報、特開2005−95759号公報)の方法が適用できる。
本発明の吸水性樹脂粒子における疎水性物質(C)としては、炭化水素基を含有する疎水性物質(C1)、フッ素原子をもつ炭化水素基を含有する疎水性物質(C2)及びポリシロキサン構造をもつ疎水性物質(C3)等が挙げられる。
炭化水素基を含有する疎水性物質(C1)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、長鎖脂肪酸及びその塩、長鎖脂肪族アルコール、長鎖脂肪族アミド及びこれらの2種以上の混合物等が挙げられる。
ポリオレフィン樹脂としては、炭素数2〜4のオレフィン(エチレン、プロピレン、イソブチレン及びイソプレン等)を必須構成単量体(オレフィンの含有量はポリオレフィン樹脂の重量に基づいて、少なくとも50重量%)としてなる重量平均分子量1000〜100万の重合体(たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリ(エチレン−イソブチレン)及びイソプレン等)が挙げられる。
ポリオレフィン樹脂誘導体としては、ポリオレフィン樹脂にカルボキシ基(−COOH)や1,3−オキソ−2−オキサプロピレン(−COOCO−)等を導入した重量平均分子量1000〜100万の重合体(たとえば、ポリエチレン熱減成体、ポリプロピレン熱減成体、マレイン酸変性ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、マレイン酸変性ポリプロピレン、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−無水マレイン酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、マレイン化ポリブタジエン、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びエチレン−酢酸ビニル共重合体のマレイン化物等)が挙げられる。
ポリスチレン樹脂としては、重量平均分子量1000〜100万の重合体等が使用できる。
ポリスチレン樹脂誘導体としては、スチレンを必須構成単量体(スチレンの含有量は、ポリスチレン誘導体の重量に基づいて、少なくとも50重量%)としてなる重量平均分子量1000〜100万の重合体(たとえば、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体及びスチレン−イソブチレン共重合体等)が挙げられる。
ワックスとしては、融点50〜200℃のワックス(たとえば、パラフィンワックス、ミツロウ、カルバナワックス及び牛脂等)が挙げられる。
長鎖脂肪酸エステルとしては、炭素数8〜30の脂肪酸と炭素数1〜12のアルコールとのエステル(たとえば、ラウリン酸メチル、ラウリン酸エチル、ステアリン酸メチル、ステアリン酸エチル、オレイン酸メチル、オレイン酸エチル、グリセリンラウリン酸モノエステル、グリセリンステアリン酸モノエステル、グリセリンオレイン酸モノエステル、ペンタエリスリットラウリン酸モノエステル、ペンタエリスリットステアリン酸モノエステル、ペンタエリスリットオレイン酸モノエステル、ソルビットラウリン酸モノエステル、ソルビットステアリン酸モノエステル、ソルビットオレイン酸モノエステル、ショ糖パルミチン酸モノエステル、ショ糖パルミチン酸ジエステル、ショ糖パルミチン酸トリエステル、ショ糖ステアリン酸モノエステル、ショ糖ステアリン酸ジエステル、ショ糖ステアリン酸トリエステル及び牛脂等)が挙げられる。
長鎖脂肪酸及びその塩としては、炭素数8〜30の脂肪酸(たとえば、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ダイマー酸及びベヘニン酸等)が挙げられ、その塩としては亜鉛、カルシウム、マグネシウム又はアルミニウム(以下、Zn、Ca、Mg、Alと略す)との塩(たとえば、パルミチン酸Ca、パルミチン酸Al、ステアリン酸Ca、ステアリン酸Mg、ステアリン酸Al等)が挙げられる。
長鎖脂肪族アルコールとしては、炭素数8〜30の脂肪族アルコール(たとえば、ラウリルアルコール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール等)が挙げられる。吸収性物品の耐モレ性の観点等から、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコールが好ましく、さらに好ましくはステアリルアルコールである。
長鎖脂肪族アミドとしては、炭素数8〜30の長鎖脂肪族一級アミンと炭素数1〜30の炭化水素基を有するカルボン酸とのアミド化物、アンモニア又は炭素数1〜7の1級アミンと炭素数8〜30の長鎖脂肪酸とのアミド化物、炭素数8〜30の脂肪族鎖を少なくとも1つ有する長鎖脂肪族二級アミンと炭素数1〜30のカルボン酸とのアミド化物及び炭素数1〜7の脂肪族炭化水素基を2個有する二級アミンと炭素数8〜30の長鎖脂肪酸とのアミド化物が挙げられる。
炭素数8〜30の長鎖脂肪族一級アミンと炭素数1〜30の炭化水素基を有するカルボン酸とのアミド化物としては、1級アミンとカルボン酸とが1:1で反応した物と1:2で反応した物に分けられる。1:1で反応した物としては、酢酸N−オクチルアミド、酢酸N−ヘキサコシルアミド、ヘプタコサン酸N−オクチルアミド及びヘプタコサン酸N−ヘキサコシルアミド等が挙げられる。1:2で反応したものとしては、二酢酸N−オクチルアミド、二酢酸N−ヘキサコシルアミド、ジヘプタコサン酸N−オクチルアミド及びジヘプタコサン酸N−ヘキサコシルアミド等が挙げられる。なお、1級アミンとカルボン酸とが1:2で反応した物の場合、使用するカルボン酸は、同一でも異なっていてもよい。
炭素数8〜30の長鎖脂肪族一級アミンと炭素数1〜30の炭化水素基を有するカルボン酸とのアミド化物としては、1級アミンとカルボン酸とが1:1で反応した物と1:2で反応した物に分けられる。1:1で反応した物としては、酢酸N−オクチルアミド、酢酸N−ヘキサコシルアミド、ヘプタコサン酸N−オクチルアミド及びヘプタコサン酸N−ヘキサコシルアミド等が挙げられる。1:2で反応したものとしては、二酢酸N−オクチルアミド、二酢酸N−ヘキサコシルアミド、ジヘプタコサン酸N−オクチルアミド及びジヘプタコサン酸N−ヘキサコシルアミド等が挙げられる。なお、1級アミンとカルボン酸とが1:2で反応した物の場合、使用するカルボン酸は、同一でも異なっていてもよい。
アンモニア又は炭素数1〜7の1級アミンと炭素数8〜30の長鎖脂肪酸とのアミド化物としては、アンモニア又は1級アミンとカルボン酸とが1:1で反応した物と1:2で反応した物に分けられる。1:1で反応した物としては、ノナン酸アミド、ノナン酸メチルアミド、ノナン酸N−ヘプチルアミド、ヘプタコサン酸アミド、ヘプタコサン酸N−メチルアミド、ヘプタコサン酸N−ヘプチルアミド及びヘプタコサン酸N−ヘキサコシルアミド等が挙げられる。1:2で反応したものとしては、ジノナン酸アミド、ジノナン酸N−メチルアミド、ジノナン酸N−ヘプチルアミド、ジオクタデカン酸アミド、ジオクタデカン酸N−エチルアミド、ジオクタデカン酸N−ヘプチルアミド、ジヘプタコサン酸アミド、ジヘプタコサン酸N−メチルアミド、ジヘプタコサン酸N−ヘプチルアミド及びジヘプタコサン酸N−ヘキサコシルアミド等が挙げられる。なお、アンモニア又は1級アミンとカルボン酸とが1:2で反応した物としては、使用するカルボン酸は、同一でも異なっていてもよい。
炭素数8〜30の脂肪族鎖を少なくとも1つ有する長鎖脂肪族二級アミンと炭素数1〜30のカルボン酸とのアミド化物としては、酢酸N−メチルオクチルアミド、酢酸N−メチルヘキサコシルアミド、酢酸N−オクチルヘキサコシルアミド、酢酸N−ジヘキサコシルアミド、ヘプタコサン酸N−メチルオクチルアミド、ヘプタコサン酸N−メチルヘキサコシルアミド、ヘプタコサン酸N−オクチルヘキサコシルアミド及びヘプタコサン酸N−
炭素数1〜7の脂肪族炭化水素基を2個有する二級アミンと炭素数8〜30の長鎖脂肪酸とのアミド化物としては、ノナン酸N−ジメチルアミド、ノナン酸N−メチルヘプチルアミド、ノナン酸N−ジヘプチルアミド、ヘプタコサン酸N−ジメチルアミド、ヘプタコサン酸N−メチルヘプチルアミド及びヘプタコサン酸N−ジヘプチルアミド等が挙げられる。
フッ素原子をもつ炭化水素基を含有する疎水性物質(C2)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、パーフルオロアルキルアルコール及びこれらの2種以上の混合物等が含まれる。
パーフルオロアルカンとしては、フッ素原子数4〜42、炭素数1〜20のアルカン(たとえば、トリフルオロメタン、ペンタフルオロエタン、ペンタフルオロプロパン、ヘプタフルオロプロパン、ヘプタフルオロブタン、ノナフルフルオロヘキサン、トリデカフルオロオクタン及びヘプタデカフルオロドデカン等)が挙げられる。
パーフルオロアルケンとしては、フッ素原子数4〜42、炭素数2〜20のアルケン(たとえば、トリフルオロエチレン、ペンタフルオロプロペン、トリフルオロプロペン、ヘプタフルオロブテン、ノナフルフルオロヘキセン、トリデカフルオロオクテン及びヘプタデカフルオロドデセン等)が挙げられる。
パーフルオロアリールとしては、フッ素原子数4〜42、炭素数6〜20のアリール(たとえば、トリフルオロベンゼン、ペンタフルオロトルエン、トリフルオロナフタレン、ヘプタフルオロベンゼン、ノナフルフルオロキシレン、トリデカフルオロオクチルベンゼン及びヘプタデカフルオロドデシルベンゼン等)が挙げられる。
パーフルオロアルキルエーテルとしては、フッ素原子数2〜82、炭素数2〜40のエーテル(たとえば、ジトリフルオロメチルエーテル、ジペンタフルオロエチルエーテル、ジペンタフルオロプロピルエーテル、ジヘプタフルオロプロピルエーテル、ジヘプタフルオロブチルエーテル、ジノナフルフルオロヘキシルエーテル、ジトリデカフルオロオクチルエーテル及びジヘプタデカフルオロドデシルエーテル等)が挙げられる。
パーフルオロアルキルカルボン酸としては、フッ素原子数3〜41、炭素数1〜21のカルボン酸(たとえば、ペンタフルオロエタン酸、ペンタフルオロプロパン酸、ヘプタフルオロプロパン酸、ヘプタフルオロブタン酸、ノナフルフルオロヘキサン酸、トリデカフルオロオクタン酸、ヘプタデカフルオロドデカン酸及びこれらの金属(アルカリ金属及びアルカリ土類金属等)塩等)が挙げられる。
パーフルオロアルキルアルコールとしては、フッ素原子数3〜41、炭素数1〜20のアルコール(たとえば、ペンタフルオロエタノール、ペンタフルオロプロパノール、ヘプタフルオロプロパノール、ヘプタフルオロブタノール、ノナフルフルオロヘキサノール、トリデカフルオロオクタノール及びヘプタデカフルオロドデカノール等)及びこのアルコールのエチレンオキサイド(アルコール1モルに対して1〜20モル)付加体等が挙げられる。
これらの2種以上の混合物としては、パーフルオロアルキルカルボン酸とパーフルオロアルキルアルコールとの混合物(たとえば、ペンタフルオロエタン酸とペンタフルオロエタノールとの混合物等)が挙げられる。
ポリシロキサン構造をもつ疎水性物質(C3)としては、ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性ポリシロキサン(ポリオキシエチレン変性ポリシロキサン及びポリ(オキシエチレン・オキシプロピレン)変性ポリシロキサン等)、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等及びこれらの混合物等が含まれる。
変性シリコーン(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及びアミノ変性ポリシロキサン等)の有機基(変性基)の位置としては特に限定はしないが、ポリシロキサンの側鎖、ポリシロキサンの両末端、ポリシロキサンの片末端、ポリシロキサンの側鎖と両末端との両方のいずれでもよい。これらのうち、吸収特性の観点等から、ポリシロキサンの側鎖及びポリシロキサンの側鎖と両末端との両方が好ましく、さらに好ましくはポリシロキサンの側鎖と両末端との両方である。
ポリエーテル変性ポリシロキサンの有機基(変性基)としては、ポリオキシエチレン基又はポリ(オキシエチレン・オキシプロピレン)基を含有する基等が含まれる。ポリエーテル変性ポリシロキサンに含まれるオキシエチレン基及び/又はオキシプロピレン基の含有量(個)は、ポリエーテル変性ポリシロキサン1分子あたり、2〜40が好ましく、さらに好ましくは5〜30、特に好ましくは7〜20、最も好ましくは10〜15である。この範囲であると、吸収特性がさらに良好となる。また、オキシエチレン基及びオキシプロピレン基を含む場合、オキシエチレン基の含有量(重量%)は、ポリシロキサンの重量に基づいて、1〜30が好ましく、さらに好ましくは3〜25、特に好ましくは5〜20である。この範囲であると、吸収特性がさらに良好となる。
ポリエーテル変性ポリシロキサンは、市場から容易に入手でき、たとえば、以下の商品(以下、(変性位置、オキシアルキレン)の表示を伴う。)が好ましく例示できる。
・信越化学工業株式会社製
KF−945(側鎖、オキシエチレン及びオキシプロピレン)、KF−6020(側鎖、オキシエチレン及びオキシプロピレン)、X−22−6191(側鎖、オキシエチレン及びオキシプロピレン)、X−22−4952(側鎖、オキシエチレン及びオキシプロピレン)、X−22−4272(側鎖、オキシエチレン及びオキシプロピレン)、X−22−6266(側鎖、オキシエチレン及びオキシプロピレン)
・信越化学工業株式会社製
KF−945(側鎖、オキシエチレン及びオキシプロピレン)、KF−6020(側鎖、オキシエチレン及びオキシプロピレン)、X−22−6191(側鎖、オキシエチレン及びオキシプロピレン)、X−22−4952(側鎖、オキシエチレン及びオキシプロピレン)、X−22−4272(側鎖、オキシエチレン及びオキシプロピレン)、X−22−6266(側鎖、オキシエチレン及びオキシプロピレン)
・東レ・ダウコーニング株式会社製
FZ−2110(両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン)、FZ−2122(両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン)、FZ−7006(両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン)、FZ−2166(両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン)、FZ−2164(両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン)、FZ−2154(両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン)、FZ−2203(両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン)及びFZ−2207(両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン)
FZ−2110(両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン)、FZ−2122(両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン)、FZ−7006(両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン)、FZ−2166(両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン)、FZ−2164(両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン)、FZ−2154(両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン)、FZ−2203(両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン)及びFZ−2207(両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン)
カルボキシ変性ポリシロキサンの有機基(変性基)としてはカルボキシ基を含有する基等が含まれ、エポキシ変性ポリシロキサンの有機基(変性基)としてはエポキシ基を含有する基等が含まれ、アミノ変性ポリシロキサンの有機基(変性基)としてはアミノ基(1、2,3級アミノ基)を含有する基等が含まれる。これらの変性シリコーン の有機基(変性基)の含有量(g/mol)は、カルボキシ当量、エポキシ当量又はアミノ当量として、200〜11000が好ましく、さらに好ましくは600〜8000、特に好ましくは1000〜4000である。この範囲であると、吸収特性がさらに良好となる。なお、カルボキシ当量は、JIS C2101:1999の「16.全酸価試験」に準拠して測定される。また、エポキシ当量は、JIS K7236:2001に準拠して求められる。また、アミノ当量は、JIS K2501:2003の「8.電位差滴定法(塩基価・塩酸法)」に準拠して測定される。
カルボキシ変性ポリシロキサンは、市場から容易に入手でき、たとえば、以下の商品(以下、(変性位置、カルボキシ当量(g/mol))の表示を伴う。)が好ましく例示できる。
・信越化学工業株式会社製
X−22−3701E(側鎖、4000)、X−22−162C(両末端、2300)、X−22−3710(片末端、1450)
・信越化学工業株式会社製
X−22−3701E(側鎖、4000)、X−22−162C(両末端、2300)、X−22−3710(片末端、1450)
・東レ・ダウコーニング株式会社製
BY 16−880(側鎖、3500)、BY 16−750(両末端、750)、BY 16−840(側鎖、3500)、SF8418(側鎖、3500)
BY 16−880(側鎖、3500)、BY 16−750(両末端、750)、BY 16−840(側鎖、3500)、SF8418(側鎖、3500)
エポキシ変性ポリシロキサンは、市場から容易に入手でき、たとえば、以下の商品(以下、(変性位置、エポキシ等量(g/mol)の表示を伴う。)が好ましく例示できる。
・信越化学工業株式会社製
X−22−343(側鎖、525)、KF−101(側鎖、350)、KF−1001(側鎖、3500)、X−22−2000(側鎖、620)、X−22−2046(側鎖、600)、KF−102(側鎖、3600)、X−22−4741(側鎖、2500)、KF−1002(側鎖、4300)、X−22−3000T(側鎖、250)、X−22−163(両末端、200)、KF−105(両末端、490)、X−22−163A(両末端、1000)、X−22−163B(両末端、1750)、X−22−163C(両末端、2700)、X−22−169AS(両末端、500)、X−22−169B(両末端、1700)、X−22−173DX(片末端、4500)、X−22−9002(側鎖・両末端、5000)
・信越化学工業株式会社製
X−22−343(側鎖、525)、KF−101(側鎖、350)、KF−1001(側鎖、3500)、X−22−2000(側鎖、620)、X−22−2046(側鎖、600)、KF−102(側鎖、3600)、X−22−4741(側鎖、2500)、KF−1002(側鎖、4300)、X−22−3000T(側鎖、250)、X−22−163(両末端、200)、KF−105(両末端、490)、X−22−163A(両末端、1000)、X−22−163B(両末端、1750)、X−22−163C(両末端、2700)、X−22−169AS(両末端、500)、X−22−169B(両末端、1700)、X−22−173DX(片末端、4500)、X−22−9002(側鎖・両末端、5000)
・東レ・ダウコーニング株式会社製
FZ−3720(側鎖、1200)、BY 16−839(側鎖、3700)、SF 8411(側鎖、3200)、SF 8413(側鎖、3800)、SF 8421(側鎖、11000)、BY 16−876(側鎖、2800)、FZ−3736(側鎖、5000)、BY 16−855D(側鎖、180)、BY 16−8(側鎖、3700)
FZ−3720(側鎖、1200)、BY 16−839(側鎖、3700)、SF 8411(側鎖、3200)、SF 8413(側鎖、3800)、SF 8421(側鎖、11000)、BY 16−876(側鎖、2800)、FZ−3736(側鎖、5000)、BY 16−855D(側鎖、180)、BY 16−8(側鎖、3700)
アミノ変性シリコーンは、市場から容易に入手でき、たとえば、以下の商品[以下、(変性位置、アミノ等量(g/mol)の表示を伴う。]が好ましく例示できる。
・信越化学工業株式会社製
KF−865(側鎖、5000)、KF−864(側鎖、3800)、KF−859(側鎖、6000)、KF−393(側鎖、350)、KF−860(側鎖、7600)、KF−880(側鎖、1800)、KF−8004(側鎖、1500)、KF−8002(側鎖、1700)、KF−8005(側鎖、11000)、KF−867(側鎖、1700)、X−22−3820W(側鎖、55000)、KF−869(側鎖、8800)、KF−861(側鎖、2000)、X−22−3939A(側鎖、1500)、KF−877(側鎖、5200)、PAM−E(両末端、130)、KF−8010(両末端、430)、X−22−161A(両末端、800)、X−22−161B(両末端、1500)、KF−8012(両末端、2200)、KF−8008(両末端、5700)、X−22−1660B−3(両末端、2200)、KF−857(側鎖、2200)、KF−8001(側鎖、1900)、KF−862(側鎖、1900)、X−22−9192(側鎖、6500)
・信越化学工業株式会社製
KF−865(側鎖、5000)、KF−864(側鎖、3800)、KF−859(側鎖、6000)、KF−393(側鎖、350)、KF−860(側鎖、7600)、KF−880(側鎖、1800)、KF−8004(側鎖、1500)、KF−8002(側鎖、1700)、KF−8005(側鎖、11000)、KF−867(側鎖、1700)、X−22−3820W(側鎖、55000)、KF−869(側鎖、8800)、KF−861(側鎖、2000)、X−22−3939A(側鎖、1500)、KF−877(側鎖、5200)、PAM−E(両末端、130)、KF−8010(両末端、430)、X−22−161A(両末端、800)、X−22−161B(両末端、1500)、KF−8012(両末端、2200)、KF−8008(両末端、5700)、X−22−1660B−3(両末端、2200)、KF−857(側鎖、2200)、KF−8001(側鎖、1900)、KF−862(側鎖、1900)、X−22−9192(側鎖、6500)
・東レ・ダウコーニング株式会社製
FZ−3707(側鎖、1500)、FZ−3504(側鎖、1000)、BY 16−205(側鎖、4000)、FZ−3760(側鎖、1500)、FZ−3705(側鎖、4000)、BY 16−209(側鎖、1800)、FZ−3710(側鎖、1800)、SF 8417(側鎖、1800)、BY 16−849(側鎖、600)、BY 16−850(側鎖、3300)、BY 16−879B(側鎖、8000)、BY 16−892(側鎖、2000)、FZ−3501(側鎖、3000)、FZ−3785(側鎖、6000)、BY 16−872(側鎖、1800)、BY 16−213(側鎖、2700)、BY 16−203(側鎖、1900)、BY 16−898(側鎖、2900)、BY 16−890(側鎖、1900)、BY 16−893(側鎖、4000)、FZ−3789(側鎖、1900)、BY 16−871(両末端、130)、BY 16−853C(両末端、360)、BY 16−853U(両末端、450)
FZ−3707(側鎖、1500)、FZ−3504(側鎖、1000)、BY 16−205(側鎖、4000)、FZ−3760(側鎖、1500)、FZ−3705(側鎖、4000)、BY 16−209(側鎖、1800)、FZ−3710(側鎖、1800)、SF 8417(側鎖、1800)、BY 16−849(側鎖、600)、BY 16−850(側鎖、3300)、BY 16−879B(側鎖、8000)、BY 16−892(側鎖、2000)、FZ−3501(側鎖、3000)、FZ−3785(側鎖、6000)、BY 16−872(側鎖、1800)、BY 16−213(側鎖、2700)、BY 16−203(側鎖、1900)、BY 16−898(側鎖、2900)、BY 16−890(側鎖、1900)、BY 16−893(側鎖、4000)、FZ−3789(側鎖、1900)、BY 16−871(両末端、130)、BY 16−853C(両末端、360)、BY 16−853U(両末端、450)
これらの混合物としては、ポリジメチルシロキサンとカルボキシル変性ポリシロキサンとの混合物、及びポリエーテル変性ポリシロキサンとアミノ変性ポリシロキサンとの混合物等が挙げられる。
ポリシロキサン構造を持つ疎水性物質の粘度(単位、条件はmPa・s、25℃。以下同様。)は、10〜5000が好ましく、さらに好ましくは15〜3000、特に好ましくは20〜1500である。この範囲であると、吸収特性がさらに良好となる。なお、粘度は、JIS Z8803−1991「液体の粘度」9.円すい及び円すい−平板形回転粘度計による粘度測定法に準拠して測定される(たとえば、25.0±0.5℃に温度調節したE型粘度計(東機産業株式会社製RE80L、半径7mm、角度5.24×10−2radの円すい型コーン)を用いて測定される。)
これらのうち、疎水性物質(C)としては、ポリシロキサン構造をもつ疎水性物質(C3)がよりこのましく、なかでも、シリコーン又は変性シリコーンがさらに好ましい。
疎水性物質(C)のHLB値は、1〜10が好ましく、さらに好ましくは2〜8、特に好ましくは3〜7である。この範囲であると、吸収性物品の耐モレ性がさらに良好となる。なお、HLB値は、親水性−疎水性バランス(HLB)値を意味し、小田法(新・界面活性剤入門、197頁、藤本武彦、三洋化成工業株式会社発行、1981年発行)により求められる。
疎水性物質(C)の25℃における粘度は、吸収性物品の耐カブレ性及び吸収性物品の耐モレ性の観点から、通常、10〜5,000(単位はmm2/S。以下同様。)であり、好ましくは200〜34000、さらに好ましくは800〜3000、特に好ましくは1000〜3000である。
疎水性物質(C)の含有量(重量%)は、吸収性物品の耐カブレ性及び吸収性物品の耐モレ性の観点から、架橋重合体(A1)の重量に基づいて、通常、0.001〜0.1重量%であり、好ましくは0.002〜0.05重量%、さらに好ましくは0.005〜0.03重量%である。
本発明において、疎水性物質(C)は、膨潤ゲル間の通液性向上の観点から、吸水性樹脂粒子の表面部に存在することが好ましい。また、疎水性物質(C)は、吸水性樹脂粒子の表面部以外にさらに内部に存在していても良い。この場合、表面部に存在する疎水性物質(C)の含有量は、好ましくは、架橋重合体(A1)の重量に基づいて、好ましくは0.002〜0.05重量%、さらに好ましくは0.005〜0.03重量%である。
なお、吸水性樹脂粒子の表面に存在する疎水性物質の含有量は下記の方法で測定される。
<表面の疎水性物質(C)の含有量の測定法>
冷却管を備えたガラス製のナスフラスコに吸水性樹脂粒子100重量部と有機溶媒(有機溶媒100重量部に、少なくとも0.01重量部の疎水性物質(C)を25℃〜110℃で溶かすことができる有機溶媒。なおこの溶かすことができる温度を溶解温度とする。)300重量部を加え、溶解温度で24時間放置し、疎水性物質の抽出液を得る。この抽出液を濾紙を用いて濾過し、事前に秤量したガラス製のナスフラスコに採取した後、ロータリーエバポレーターにて溶媒を蒸発させた後、秤量する。濾過液蒸発後の重量から事前に秤量したナスフラスコの重量を引いて抽出された蒸発乾固物の量を求める。
濾紙上に残った抽出後のサンプルを用いて、同様の操作を2回くり返し、3回の抽出で得られた蒸発乾固物の合計量を表面の疎水性物質(C)の含有量(重量%)とする。
<表面の疎水性物質(C)の含有量の測定法>
冷却管を備えたガラス製のナスフラスコに吸水性樹脂粒子100重量部と有機溶媒(有機溶媒100重量部に、少なくとも0.01重量部の疎水性物質(C)を25℃〜110℃で溶かすことができる有機溶媒。なおこの溶かすことができる温度を溶解温度とする。)300重量部を加え、溶解温度で24時間放置し、疎水性物質の抽出液を得る。この抽出液を濾紙を用いて濾過し、事前に秤量したガラス製のナスフラスコに採取した後、ロータリーエバポレーターにて溶媒を蒸発させた後、秤量する。濾過液蒸発後の重量から事前に秤量したナスフラスコの重量を引いて抽出された蒸発乾固物の量を求める。
濾紙上に残った抽出後のサンプルを用いて、同様の操作を2回くり返し、3回の抽出で得られた蒸発乾固物の合計量を表面の疎水性物質(C)の含有量(重量%)とする。
疎水性物質(C)の形状としては、粉砕物、ビーズ、棒状又は繊維状に加工したものを用いることができる。吸収性物品の耐モレ性等の観点から、好ましくは、粉砕物又はビーズであり、より好ましくはビーズである。疎水性物質(C)の体積平均粒子径(μm)は、0.5〜100が好ましく、さらに好ましくは1〜30、特に好ましくは2〜20である。
本発明の吸水性樹脂粒子における塩基性化合物(D)としては、アルカリ金属の弱酸塩若しくは水酸化物、アルカリ土類金属の弱酸塩若しくは水酸化物又はアミン化合物等が含まれる。
アルカリ金属またはアルカリ土類金属の弱酸塩または水酸化物の種類は特に問わないが、ポリマー純分の含有率低下の観点から、分子量の小さいリチウム、カリウム、ナトリウムの炭酸塩または水酸化物が特に好ましい。
アミン系化合物としては、アンモニア又は炭素数1〜10の脂肪族アミン類又は炭素数6〜16の芳香族アミン類等が挙げられる。
塩基性化合物(D)の使用量は、架橋重合体(A1)の重量に基づいて0.1〜2.0重量%が好ましい。具体的には、例えば、塩基性化合物(D)の5〜30重量%水溶液を吸水性樹脂粒子100重量部あたり10〜30重量部を噴霧又は含浸させればよいがこれらに限定されるものではない。
本発明の吸水性樹脂粒子の製造方法としては、例えば、(I)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)並びに架橋剤(b)を必須成分としてなる架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)の表面を塩基性化合物(D)で中和処理する工程(以下、中和処理工程(I)ともいう。)、及び、前記工程で得られた樹脂粒子の表面を疎水性化合物(C)で表面処理する工程(以下、表面処理工程(I)ともいう。)を含む製造方法;又は(II)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)並びに架橋剤(b)を必須成分としてなる架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)の表面を疎水性化合物(C)で表面処理する工程(以下、表面処理工程(II)ともいう。)、及び、前記工程で得られた樹脂粒子の、少なくとも、疎水性化合物(C)が付着していない部分の表面を、塩基性化合物(D)で中和処理する工程(以下、中和処理工程(II)ともいう。)を含む製造方法を挙げることができる。
このような製造方法における表面処理工程(I)、(II)としては、樹脂粒子を疎水性化合物(C)で表面処理することができる方法であればよく、例えば、(1)疎水性物質(C)の存在下で、架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)を製造する方法(例えば、表面処理工程(II)における方法として。)、(2)架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)、好ましくは表面中和されたもの、と疎水性物質(C)とを混合する方法(例えば、表面処理工程(I)における方法として。)、を挙げることができる。
疎水性物質(C)の存在下で、架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)を製造する(1)の方法において、架橋重合体(A1)の重合液に疎水性物質(C)を均一に溶解又は乳化(分散)させておくことが好ましい。疎水性物質(C)が均一になり難い場合は、さらに含水ゲルの細断工程中に(C)を混合することで均一にすることもできる。(A1)の重合の進行と共に(C)を析出させながら行うことができる。この場合、疎水性物質(C)の存在下で重合を行うこと以外、重合方法は、上述した架橋重合体(A1)の重合方法と場合と同様である。
疎水性物質(C)の存在下で(A1)の重合を行うことにより、疎水性物質(C)は、(A1)の重合の進行と共に、一般に、重合と析出のバランスにより、樹脂粒子(P0)表面の全体ではなく、通常、その一部に析出し付着する。なお、疎水性物質(C)が樹脂粒子(P0)表面の全体ではなく、その一部に析出していることは、例えば、樹脂粒子(P0)表面を顕微鏡等で拡大観察することや本発明の吸水性樹脂粒子が優れた吸水性を発揮することによって知ることができる。
疎水性物質(C)は、水及び/又は揮発性溶媒に、溶解及び/又は乳化した形態でも使用できる(ただし、乳化剤は使用しない)。揮発性溶媒としては、除去しやすさの観点等から、20℃での蒸気圧(Pa)が0.13〜5.3のものが好ましく、さらに好ましくは0.15〜4.5、特に好ましくは0.23〜3.8のものである。
揮発性溶媒としては、炭素数1〜3のアルコール(メタノール、エタノール及びイソプロピルアルコール等)、炭素数5〜8の炭化水素(ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン及びトルエン等)、炭素数2〜4のエーテル(ジメチルエーテル、ジエチルエーテル及びテトラヒドロフラン等)、炭素数3〜4のケトン(アセトン及びメチルエチルケトン等)、及び炭素数3〜5のエステル(蟻酸エチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル及び炭酸ジエチル等)等が挙げられる。水及び/又は揮発性溶媒を使用する場合、これらの使用量(重量%)は、疎水性物質(C)の重量に基づいて、1〜900が好ましく、さらに好ましくは5〜700、特に好ましくは10〜400である。水及び揮発性溶媒を使用する場合、水の使用量(重量%)は、水及び揮発性溶媒の重量に基づいて、50〜98が好ましく、さらに好ましくは60〜95、特に好ましくは70〜90である。
揮発性溶媒としては、炭素数1〜3のアルコール(メタノール、エタノール及びイソプロピルアルコール等)、炭素数5〜8の炭化水素(ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン及びトルエン等)、炭素数2〜4のエーテル(ジメチルエーテル、ジエチルエーテル及びテトラヒドロフラン等)、炭素数3〜4のケトン(アセトン及びメチルエチルケトン等)、及び炭素数3〜5のエステル(蟻酸エチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル及び炭酸ジエチル等)等が挙げられる。水及び/又は揮発性溶媒を使用する場合、これらの使用量(重量%)は、疎水性物質(C)の重量に基づいて、1〜900が好ましく、さらに好ましくは5〜700、特に好ましくは10〜400である。水及び揮発性溶媒を使用する場合、水の使用量(重量%)は、水及び揮発性溶媒の重量に基づいて、50〜98が好ましく、さらに好ましくは60〜95、特に好ましくは70〜90である。
疎水性物質(C)を含有する含水ゲルは、必要に応じて、この含水ゲルを細断することができる。細断後の含水ゲル粒子の大きさ(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。
細断方法は、上述した架橋重合体(A1)の場合と同様の方法が採用できる。
細断方法は、上述した架橋重合体(A1)の場合と同様の方法が採用できる。
吸水性樹脂粒子の製造に溶媒(有機溶媒及び/又は水を含む)を使用する場合、重合後に溶媒を留去することができる。
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、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。である。この範囲であると、吸水性樹脂粒子の吸収性能(特に保水量)がさらに良好となる。
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、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。である。この範囲であると、吸水性樹脂粒子の吸収性能(特に保水量)がさらに良好となる。
架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)、好ましくは表面中和されたもの、と疎水性物質(C)とを混合する(2)の方法において、架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)と疎水性物質(C)との混合方法としては、疎水性物質(C)が架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)の表面に存在するように混合されれば制限がなく、例えば、架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)に水を噴霧した後に疎水性物質(C)を加えて付着させる方法、あるいは、架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)に疎水性物質(C)を直接加えた後に、一定の温度条件下で撹拌することで付着させる方法、を挙げることが出来る。
この場合、疎水性物質(C)は、一般に、樹脂粒子(P0)表面の全体に隈なく付着することは困難であり、通常、その一部に付着する。なお、疎水性物質(C)が樹脂粒子(P0)表面の全体ではなく、その一部に付着していることは、上述と同様に知ることができる。
架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)と疎水性物質(C)とを混合する段階としては特に限定されず、架橋重合体(A1)の重合工程直後、あるいは、含水ゲルの細断工程、細断された含水ゲルの乾燥工程、架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)の表面架橋工程、上記表面中和処理工程および/またはこれらの工程の前後等で混合することができるが、表面架橋の反応性低下の観点から、表面架橋工程の後、又はさらに表面中和処理工程の後が好ましい。
架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)と疎水性物質(C)とを均一混合するのに使用される装置としては、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、ミンチ混合機、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。
架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)と疎水性物質(C)とを均一混合する際の温度は特に限定されないが、30〜400℃が好ましく、さらに好ましくは50〜200℃、特に好ましくは80〜150℃である。
また、上述の製造方法における中和処理工程(I)、(II)としては、樹脂粒子を、塩基性化合物(D)で表面中和することができる方法であればよく。例えば、塩基性化合物(D)を含む水溶液を架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)に噴霧又は含浸させた後、加熱処理(50〜200℃)する方法等により達成できる。
架橋重合体(A1)に塩基性化合物(D)噴霧又は含浸させる段階としては、含水ゲルの細断工程、細断された含水ゲルの乾燥工程、架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)の表面架橋工程、上記表面処理工程および/またはこれらの工程の前後等で混合することができるが、表面架橋の反応性低下の観点から、表面架橋工程の後、又はさらに上記表面処理工程の後が好ましい。
吸水性樹脂粒子は、粉砕することができる。粉砕する場合、粉砕後の重量平均粒径(μm)は、100〜800が好ましく、さらに好ましくは200〜700、次に好ましくは250〜600、特に好ましくは300〜500、最も好ましくは350〜450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)及び吸収性物品の耐カブレ性がさらに良好となる。なお、重量平均粒径は架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)の場合と同様にして測定できる。
微粒子の含有量は少ない方が吸収性能がよく、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。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。
粉砕及び粒度調整は、架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)の場合と同様の方法が採用できる。
粉砕及び粒度調整は、架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)の場合と同様の方法が採用できる。
本発明の吸水性樹脂粒子には、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、消臭剤及び有機質繊維状物等)を含むこともできる。これらの添加剤を含有させる場合、添加剤の含有量(重量%)は、架橋重合体(A1)の重量に基づいて、0.001〜10が好ましく、さらに好ましくは0.01〜5、特に好ましくは0.05〜1、最も好ましくは0.1〜0.5である。
本発明の吸水性樹脂粒子の見掛け密度(g/ml)は、0.54〜0.70が好ましく、さらに好ましくは0.56〜0.65、特に好ましくは0.58〜0.60である。この範囲であると、吸収性物品の耐カブレ性がさらに良好となる。なお、見掛け密度は架橋重合体(A1)の場合と同様にして測定できる。
吸水性樹脂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、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。
本発明の吸水性樹脂粒子は、生理食塩水に対する遠心保持容量(CRC)が27〜40g/g、0psi膨潤圧力でのゲルベッド透過率が40darcies以上、かつ0.3psi膨潤圧力でのゲルベッド透過率が1darcies以上である。この範囲であると、荷重下非荷重下を問わずどのような状態においても安定して優れた吸収性能(液拡散性、吸収速度、及び吸収量)を発揮し、吸収性物品の耐カブレ性が良好になる。
なお、以下に挙げるすべての測定法は、25±2℃、湿度50±10%の室内で用いて行う測定法である。なお、使用する生理食塩水の温度は予め25℃±2℃に調整して使用する。
<遠心保持容量(CRC)>
本明細書で用いる場合、CRCは遠心保持容量を意味する。不織布中の吸水性樹脂0.200gを、0.9質量%塩化ナトリウム水溶液(生理食塩水)に無加圧下で30分間、自由膨潤させ、次いで、更に遠心分離機で水切りした後の保持容量を意味し、特許第5236668号明細書に記載されたCRC試験方法に準じて測定される(単位;[g/g])。
本明細書で用いる場合、CRCは遠心保持容量を意味する。不織布中の吸水性樹脂0.200gを、0.9質量%塩化ナトリウム水溶液(生理食塩水)に無加圧下で30分間、自由膨潤させ、次いで、更に遠心分離機で水切りした後の保持容量を意味し、特許第5236668号明細書に記載されたCRC試験方法に準じて測定される(単位;[g/g])。
<0psi膨潤圧力でのゲルベッド透過率(GBP)試験>
本明細書で用いる場合、「0psi膨潤圧力でのゲルベッド透過率(GBP)」試験は無荷重下における膨潤ゲルに対する通液性を判断するものであり、特許第5236668号明細書に記載された0psi膨潤圧力でのGBP試験方法に準じて測定される(単位;[darcies])。
本明細書で用いる場合、「0psi膨潤圧力でのゲルベッド透過率(GBP)」試験は無荷重下における膨潤ゲルに対する通液性を判断するものであり、特許第5236668号明細書に記載された0psi膨潤圧力でのGBP試験方法に準じて測定される(単位;[darcies])。
<0.3psi膨潤圧力でのGBP試験>
本明細書で用いる場合、「0.3psi膨潤圧力でのGBP試験」は、一般的に「荷重下」条件と呼ばれる条件下で膨潤ゲルに対する通液性を判断するものであり、特許第5236668号明細書に記載された荷重下GBP試験方法に準じて測定される(単位;[darcies])。
本明細書で用いる場合、「0.3psi膨潤圧力でのGBP試験」は、一般的に「荷重下」条件と呼ばれる条件下で膨潤ゲルに対する通液性を判断するものであり、特許第5236668号明細書に記載された荷重下GBP試験方法に準じて測定される(単位;[darcies])。
<負荷下吸収性(AUL)試験>
本明細書で用いる場合、AULは0.9psi負荷下における、室温での、吸水性樹脂0.160gの、0.9質量%塩化ナトリウム水溶液(生理食塩水)吸水能力を意味し、特許第5236668号明細書に記載されたAUL試験方法に準じて測定される(単位;[g/g])。
本明細書で用いる場合、AULは0.9psi負荷下における、室温での、吸水性樹脂0.160gの、0.9質量%塩化ナトリウム水溶液(生理食塩水)吸水能力を意味し、特許第5236668号明細書に記載されたAUL試験方法に準じて測定される(単位;[g/g])。
また、本発明の吸水性樹脂粒子は、吸水性樹脂粒子を、生理食塩水の重量に基づいて0.5重量%含有させた場合の生理食塩水のpHが5.80〜7.20であることが好ましく、5.80〜6.50であることがより好ましい。この範囲内であると、弱酸性となり、よりカブレが生じにくくなるため好ましい。
本発明の吸水性樹脂粒子は、単独で吸収体として用いても良く、他の材料と共に用いて吸収体としても良い。
他の材料として好ましくは繊維状物が挙げられる。繊維状物と共に用いた場合の吸収体の構造及び製造方法等は、公知のもの(特開2003−225565号公報、特開2006−131767号公報及び特開2005−097569号公報等)と同様である。
他の材料として好ましくは繊維状物が挙げられる。繊維状物と共に用いた場合の吸収体の構造及び製造方法等は、公知のもの(特開2003−225565号公報、特開2006−131767号公報及び特開2005−097569号公報等)と同様である。
上記繊維状物として好ましいのは、セルロース系繊維、有機系合成繊維及びセルロース系繊維と有機系合成繊維との混合物である。
セルロース系繊維としては、例えばフラッフパルプ等の天然繊維、ビスコースレーヨン、アセテート及びキュプラ等のセルロース系化学繊維が挙げられる。このセルロース系天然繊維の原料(針葉樹及び広葉樹等)、製造方法(ケミカルパルプ、セミケミカルパルプ、メカニカルパルプ及びCTMP等)及び漂白方法等は特に限定されない。
有機系合成繊維としては、例えばポリプロピレン系繊維、ポリエチレン系繊維、ポリアミド系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ポリエステル系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリウレタン系繊維及び熱融着性複合繊維(融点の異なる上記繊維の少なくとも2種を鞘芯型、偏芯型、並列型等に複合化された繊維、上記繊維の少なくとも2種をブレンドした繊維及び上記繊維の表層を改質した繊維等)が挙げられる。
これらの繊維状物の内で好ましいのは、セルロース系天然繊維、ポリプロピレン系繊維、ポリエチレン系繊維、ポリエステル系繊維、熱融着性複合繊維及びこれらの混合繊維であり、更に好ましいのは、得られた吸水剤の吸水後の形状保持性に優れるという点で、フラッフパルプ、熱融着性複合繊維及びこれらの混合繊維である。
上記繊維状物の長さ、太さについては特に限定されず、長さは1〜200mm、太さは0.1〜100デニールの範囲であれば好適に使用することができる。形状についても繊維状であれば特に限定されず、細い円筒状、スプリットヤーン状、ステープル状、フィラメント状及びウェブ状等が例示される。
前記の吸水性樹脂粒子と繊維状物とを含有してなる吸収体の場合、吸水性樹脂粒子と繊維状物の重量比率(吸水性樹脂粒子の重量/繊維状物の重量)は40/60〜90/10が好ましく、更に好ましくは70/30〜80/20である。
本発明の吸収体は、前記の吸水性樹脂粒子を含有してなる。本発明の吸収体は、吸水性樹脂粒子を単独で含有してなる吸収体であってもよく、あるいは吸水性樹脂粒子と繊維状物とを含有してなる吸収体であってもよい。本発明の吸収体は、吸収性物品として用いることができる。吸収性物品としては、紙おむつや生理用ナプキン等の衛生用品のみならず、各種水性液体の吸収や保持剤用途、ゲル化剤用途等の各種用途(例えば、ペット尿吸収剤、携帯トイレの尿ゲル化剤、青果物の鮮度保持剤、肉類や魚介類のドリップ吸収剤、保冷剤、使い捨てカイロ、電池用ゲル化剤、植物や土壌の保水剤、結露防止剤、止水材、パッキン材、人工雪など)に使用されるものとして適用可能である。吸収性物品の製造方法等は、公知のもの(特開2003−225565号公報、特開2006−131767号公報及び特開2005−097569号公報等に記載のもの)と同様である。
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。なお、特に定めない限り、部は重量部、%は重量%を示す。なお、吸水性樹脂粒子の、生理食塩水に対する保水量、荷重下吸収量、GBP(非荷重、荷重下)は前述した方法により測定した。
<実施例1>
水溶性ビニルモノマー(a1−1)(アクリル酸、三菱化学株式会社製、純度100%)135部、架橋剤(b1)(ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ダイソ−株式会社製)0.44部及び脱イオン水363部を攪拌・混合しながら3℃に保った。この混合物中に窒素を流入して溶存酸素量を1ppm以下とした後、1%過酸化水素水溶液0.5部、2%アスコルビン酸水溶液1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0.3部を添加・混合して重合を開始させた。混合物の温度が80℃に達した後、80±2℃で約5時間重合することにより含水ゲル(1)を得た。
水溶性ビニルモノマー(a1−1)(アクリル酸、三菱化学株式会社製、純度100%)135部、架橋剤(b1)(ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ダイソ−株式会社製)0.44部及び脱イオン水363部を攪拌・混合しながら3℃に保った。この混合物中に窒素を流入して溶存酸素量を1ppm以下とした後、1%過酸化水素水溶液0.5部、2%アスコルビン酸水溶液1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0.3部を添加・混合して重合を開始させた。混合物の温度が80℃に達した後、80±2℃で約5時間重合することにより含水ゲル(1)を得た。
次にこの含水ゲル(1)をミンチ機(ROYAL社製12VR−400K)で細断しながら、30%水酸化ナトリウム水溶液180部を添加して混合・中和し、細断ゲルを得た。さらに細断ゲルを通気型バンド乾燥機(140℃、風速2m/秒)で乾燥し、乾燥体を得た。乾燥体をジューサーミキサー(Oster社製OSTERIZER BLENDER)にて粉砕した後、ふるい分けして、目開き710〜150μmの粒子径範囲に調整して、架橋重合体粒子(乾燥粒子)を得た。ついで、架橋重合体粒子(乾燥粒子)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:回転数2000rpm)しながら、これに、表面架橋剤(エチレングリコールジグリシジルエーテルを濃度3%で含有する水/メタノール混合溶液(水/メタノール=70/30))5部と、疎水性物質(c1)(カルボキシ変性シリコーン、信越化学株式会社製)0.015部を添加し、均一混合した後、150℃で30分間静置し、表面の一部に付着させた。これにさらに、塩基性化合物(d1)(炭酸ナトリウム)の20%水溶液10部を添加し、均一混合した後、150℃で10分間静置し、表面中和して、吸水性樹脂粒子(A1)を得た。
<実施例2>
「塩基性化合物(d1)(炭酸ナトリウム)の20重量%水溶液10部」を「塩基性化合物(d2)(炭酸カリウム)の20%水溶液10部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A2)を得た。
「塩基性化合物(d1)(炭酸ナトリウム)の20重量%水溶液10部」を「塩基性化合物(d2)(炭酸カリウム)の20%水溶液10部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A2)を得た。
<実施例3>
「塩基性化合物(d1)(炭酸ナトリウム)の20重量%水溶液10部」を「塩基性化合物(d3)(アンモニア)の20%水溶液5部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A3)を得た。
「塩基性化合物(d1)(炭酸ナトリウム)の20重量%水溶液10部」を「塩基性化合物(d3)(アンモニア)の20%水溶液5部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A3)を得た。
<実施例4>
「塩基性化合物(d1)(炭酸ナトリウム)の20重量%水溶液10部」を「塩基性化合物(d3)(水酸化ナトリウム)の30%水溶液3部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A4)を得た。
「塩基性化合物(d1)(炭酸ナトリウム)の20重量%水溶液10部」を「塩基性化合物(d3)(水酸化ナトリウム)の30%水溶液3部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A4)を得た。
<実施例5>
「疎水性物質(c1)(カルボキシ変性シリコーン、信越化学株式会社製)0.015部」を「疎水性物質(c2)(ポリエーテル変性シリコーン、信越化学株式会社製)0.015部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A5)を得た。
「疎水性物質(c1)(カルボキシ変性シリコーン、信越化学株式会社製)0.015部」を「疎水性物質(c2)(ポリエーテル変性シリコーン、信越化学株式会社製)0.015部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A5)を得た。
<実施例6>
「疎水性物質(c1)(カルボキシ変性シリコーン、信越化学株式会社製)0.015部」を「疎水性物質(c3)(アミノ変性シリコーン、信越化学株式会社製)0.015部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A6)を得た。
「疎水性物質(c1)(カルボキシ変性シリコーン、信越化学株式会社製)0.015部」を「疎水性物質(c3)(アミノ変性シリコーン、信越化学株式会社製)0.015部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A6)を得た。
<実施例7>
「疎水性物質(c1)(カルボキシ変性シリコーン、信越化学株式会社製)0.015部」を「疎水性物質(c4)(オレイルアルコール)0.015部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A7)を得た。
「疎水性物質(c1)(カルボキシ変性シリコーン、信越化学株式会社製)0.015部」を「疎水性物質(c4)(オレイルアルコール)0.015部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A7)を得た。
<実施例8>
「疎水性物質(c1)(カルボキシ変性シリコーン、信越化学株式会社製)0.015部」を「疎水性物質(c5)(酢酸N−オクチルアミド)0.015部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A8)を得た。
「疎水性物質(c1)(カルボキシ変性シリコーン、信越化学株式会社製)0.015部」を「疎水性物質(c5)(酢酸N−オクチルアミド)0.015部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A8)を得た。
<実施例9>
「疎水性物質(c1)(カルボキシ変性シリコーン、信越化学株式会社製)0.015部」を「疎水性物質(c6)(トリデカフルオロオクタン)0.015部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A9)を得た。
「疎水性物質(c1)(カルボキシ変性シリコーン、信越化学株式会社製)0.015部」を「疎水性物質(c6)(トリデカフルオロオクタン)0.015部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A9)を得た。
<実施例10>
「水溶性ビニルモノマー(a1−1)(アクリル酸)135部」を「水溶性ビニルモノマー(a1−2)(アクリル酸ナトリウム)127部及び水溶性ビニルモノマー(a1−1)(アクリル酸)38部」に変更したこと、「架橋剤(b1)(ペンタエリスリトールトリアリルエーテル)0.44部」を「架橋剤(b2)(N,N´−メチレンビス(アクリルアミド))0.2部」に変更したこと、及び「30%水酸化ナトリウム水溶液を添加して混合・中和しなかったこと」以外、実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A10)を得た。
「水溶性ビニルモノマー(a1−1)(アクリル酸)135部」を「水溶性ビニルモノマー(a1−2)(アクリル酸ナトリウム)127部及び水溶性ビニルモノマー(a1−1)(アクリル酸)38部」に変更したこと、「架橋剤(b1)(ペンタエリスリトールトリアリルエーテル)0.44部」を「架橋剤(b2)(N,N´−メチレンビス(アクリルアミド))0.2部」に変更したこと、及び「30%水酸化ナトリウム水溶液を添加して混合・中和しなかったこと」以外、実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A10)を得た。
<実施例11>
シクロヘキサン121.2部及びソルビタンモノステアレート0.9部を均一混合した後、この混合液中に窒素を流入し、混合液中の溶存酸素量を0.02ppm以下とし、反応溶媒を得た。
シクロヘキサン121.2部及びソルビタンモノステアレート0.9部を均一混合した後、この混合液中に窒素を流入し、混合液中の溶存酸素量を0.02ppm以下とし、反応溶媒を得た。
一方、アクリル酸45部及び水6.4部の混合液中に、氷冷下、水酸化ナトリウムの25重量%水溶液70部を加えてカルボキシル基の70当量%を中和した。さらに、この中和混合物に、N,N’−メチレンビスアクリルアミド0.033部、次亜リン酸ナトリウム0.0546部、及び2,2‘−アゾビスアミジノプロパンジハイドロクロライド0.0313部を加えて均一混合し、モノマー溶液を得た。
このモノマー溶液を、先の反応溶媒へ添加し、攪拌して分散させると共に、窒素を流入しながら油浴にて60℃に上昇させた。引き続き、この分散液体の温度を60℃に保ち、攪拌しながら2時間重合させた。2時間後の内容物は水で膨潤した含水樹脂(ゲル3)がシクロヘキサン中に分散してスラリー状となっていた。次いで、油浴の温度を上げ、シクロヘキサンと水との共沸により、膨潤した含水樹脂(ゲル3)の水分が20重量%になるまで脱水を行った。脱水後、攪拌を停止し、沈降する含水樹脂(ゲル3)をデカンテーションによりシクロヘキサン相から分離した。この含水樹脂(ゲル3)を80〜90℃、13.3kPaで減圧乾燥し、乾燥重合体を得た。
得られた架橋重合体粒子(乾燥粒子)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:回転数2000rpm)しながら、これに、表面架橋剤(エチレングリコールジグリシジルエーテルを濃度3%で含有する水/メタノール混合溶液(水/メタノール=70/30))5部と、疎水性物質(c1)(カルボキシ変性シリコーン、信越化学株式会社製)0.015部を添加し、均一混合した後、150℃で30分間静置し、表面の一部を被覆して、架橋重合体粒子を得た。加えて、塩基性化合物(d1)(炭酸ナトリウム)の20%水溶液10部を添加し、均一混合した後、150℃で10分間静置し、表面中和して、吸水性樹脂粒子(A11)を得た。
<比較例1>
「疎水性物質(c1)(カルボキシ変性シリコーン、信越化学株式会社製)を添加していないこと」と、「塩基性化合物(d1)(炭酸ナトリウム)の20%水溶液を添加していないこと」以外、実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A12)を得た。
「疎水性物質(c1)(カルボキシ変性シリコーン、信越化学株式会社製)を添加していないこと」と、「塩基性化合物(d1)(炭酸ナトリウム)の20%水溶液を添加していないこと」以外、実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A12)を得た。
<比較例2>
「疎水性物質(c1)(カルボキシ変性シリコーン、信越化学株式会社製)を添加していないこと」と以外、実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A13)を得た。
「疎水性物質(c1)(カルボキシ変性シリコーン、信越化学株式会社製)を添加していないこと」と以外、実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A13)を得た。
<比較例3>
「疎水性物質(c1)(カルボキシ変性シリコーン、信越化学株式会社製)の添加量を0.015部から0.03部へ変更したこと」と、「塩基性化合物(d1)(炭酸ナトリウム)の20%水溶液を添加していないこと」以外、実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A14)を得た。
「疎水性物質(c1)(カルボキシ変性シリコーン、信越化学株式会社製)の添加量を0.015部から0.03部へ変更したこと」と、「塩基性化合物(d1)(炭酸ナトリウム)の20%水溶液を添加していないこと」以外、実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A14)を得た。
<比較例4>
「表面架橋剤(エチレングリコールジグリシジルエーテル)の濃度を3%から4%へ変更したこと」以外、比較例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A15)を得た。
「表面架橋剤(エチレングリコールジグリシジルエーテル)の濃度を3%から4%へ変更したこと」以外、比較例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A15)を得た。
<比較例5>
「酸化ケイ素の水分散液(KLEBOSOL 30CAL25(酸化ケイ素の濃度30重量%、分散体積平均粒径は25nm)、AZエレクトロニックマテリアルズ株式会社製)1部を添加したこと」以外、比較例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A16)を得た。
「酸化ケイ素の水分散液(KLEBOSOL 30CAL25(酸化ケイ素の濃度30重量%、分散体積平均粒径は25nm)、AZエレクトロニックマテリアルズ株式会社製)1部を添加したこと」以外、比較例1と同様にして、吸水性樹脂粒子(A16)を得た。
実施例1〜11及び比較例1〜5で得た吸水性樹脂粒子の生理食塩水に対する遠心保持容量(CRC)、0psi膨潤圧力でのGBP、負荷下吸収性(AUL)、0.3psi膨潤圧力でのGBPを表1及び表2に示す。図1に示すとおり、本発明は無荷重下または荷重下のいずれの状態においても膨潤ゲル間の通液性が非常に優れている。
Claims (13)
- 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)並びに架橋剤(b)を必須成分としてなる架橋重合体(A1)と疎水性化合物(C)とを含む吸水性樹脂粒子であって、吸水性樹脂粒子は、疎水性化合物(C)で表面処理されており、かつ塩基性化合物(D)で表面中和されており、生理食塩水の遠心保持容量が27〜40g/g、0psi膨潤圧力でのゲルベッド透過率が40darcies以上、かつ0.3psi膨潤圧力でのゲルベッド透過率が1darcies以上である吸水性樹脂粒子。
- 吸水性樹脂粒子は、その表面が、疎水性化合物(C)が付着した部分と疎水性化合物(C)が付着していない部分からなり、かつ、少なくとも、疎水性化合物(C)が付着していない部分が、塩基性化合物(D)により表面中和されている請求項1記載の吸水性樹脂粒子。
- 疎水性物質(C)は、シリコーン又は変性シリコーンである請求項1又は2に記載の吸水性樹脂粒子。
- 疎水性物質(C)の25℃における粘度が10〜5,000mm2/Sである請求項3に記載の吸水性樹脂粒子。
- 疎水性物質(C)の含有量が、架橋重合体(A1)の重量に基づいて、0.001〜0.1重量%である請求項1〜4のいずれかに記載の吸水性樹脂粒子。
- 塩基性化合物(D)は、アルカリ金属の弱酸塩若しくは水酸化物、アルカリ土類金属の弱酸塩若しくは水酸化物又はアミン化合物である請求項1〜5のいずれかに記載の吸水性樹脂粒子。
- 塩基性化合物(D)の含有量が、架橋重合体(A1)の重量に基づいて、0.1〜2.0重量%である請求項1〜6のいずれかに記載の吸水性樹脂粒子。
- 吸水性樹脂粒子を生理食塩水の重量に基づいて0.5重量%含有する生理食塩水のpHが、5.80〜7.20である請求項1〜7のいずれかに記載の吸水性樹脂粒子。
- 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)並びに架橋剤(b)を必須成分としてなる架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)の表面を塩基性化合物(D)で中和処理する工程、及び、前記工程で得られた樹脂粒子の表面を疎水性化合物(C)で表面処理する工程、を含む請求項1〜8のいずれか記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
- 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)並びに架橋剤(b)を必須成分としてなる架橋重合体(A1)を含む樹脂粒子(P0)の表面を疎水性化合物(C)で表面処理する工程、及び、前記工程で得られた樹脂粒子の、少なくとも、疎水性化合物(C)が付着していない部分の表面を、塩基性化合物(D)で中和処理する工程、を含む請求項1〜8のいずれか記載の吸水性樹脂粒子の製造方法。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の吸水性樹脂粒子を含有してなる吸収体。
- さらに繊維状物を含有してなる請求項11記載の吸収体。
- 請求項11又は12に記載の吸収体を備えてなる吸収性物品。
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