JP2021058771A - 吸水性樹脂粒子、吸収性物品、吸水性樹脂粒子を製造する方法、及び吸収体の加圧下での吸収量を高める方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】吸収体の加圧下での吸収量を高めることのできる吸水性樹脂粒子を提供すること。【解決手段】式:膨張維持率(%)=(V1/V0)×100で算出される膨張維持率が98%以上である、吸水性樹脂粒子10aが開示される。V0は、1.000±0.001gの吸水性樹脂粒子10aが20.0±0.1gの純水を吸収したときに形成される膨潤ゲルの体積である。V1は、1.000±0.001gの吸水性樹脂粒子10aが20.0±0.1gの生理食塩水を吸収したときに形成される膨潤ゲルの体積である。【選択図】図1
Description
本発明は、吸水性樹脂粒子、吸収性物品、吸水性樹脂粒子を製造する方法、及び吸収体の加圧下での吸収量を高める方法に関する。
従来、尿等の水を主成分とする液体を吸収するための吸収性物品には、吸水性樹脂粒子を含有する吸収体が用いられている。例えば特許文献1は、パルプ等の吸収性繊維と、ゲル弾性率および20g/cm2加圧下での人工尿吸収量がそれぞれ特定の値である高吸収性ポリマーとをエアレイ法により解繊混合しつつ集積し成形して加圧薄型化された吸収体を開示している。
本発明の一側面は、吸収体の加圧下での吸収量を高めることのできる吸水性樹脂粒子を提供する。
本発明の一側面は、式:膨張維持率(%)=(V1/V0)×100で算出される膨張維持率が98%以上である、吸水性樹脂粒子に関する。V0は、1.000±0.001gの当該吸水性樹脂粒子が20.0±0.1gの純水を吸収したときに形成される膨潤ゲルの体積である。V1は、1.000±0.001gの当該吸水性樹脂粒子が20.0±0.1gの生理食塩水を吸収したときに形成される膨潤ゲルの体積である。
上記膨張維持率が98%以上である吸水性樹脂粒子を含む吸収体は、加圧下で高い吸収量を示すことができる。一般に、吸水性樹脂粒子が純水を吸収したときと比較して、吸水性樹脂粒子が生理食塩水を吸収したときのほうが、吸水により形成される膨潤ゲルの体積が小さくなる傾向がある。これは、吸水性樹脂粒子が液体を吸収する際に生じる浸透圧の差の影響によると考えられる。上記吸水性樹脂粒子の膨張維持率が98%以上ということは、吸水性樹脂粒子が生理食塩水を吸収したときに形成される膨潤ゲルの体積V1が、吸水性樹脂粒子が純水を吸収したときに形成される膨潤ゲルの体積V0と略同等以上であることを意味する。個々の吸水性樹脂粒子の硬さが均一であると、浸透圧が大きい純水においても膨潤ゲルの体積が小さくなり、純水と生理食塩水とで膨潤ゲルの体積に差が生じ難くなる。すなわち、上記膨張維持率が98%以上であることは、吸水性樹脂粒子が吸収したときに、個々の吸水性樹脂粒子の硬さが均一であることを反映していると考えられる。そして、粒子の硬さが均一であると加圧による影響を受け難く、そのため、上記膨張維持率が98%以上である吸水性樹脂粒子を含む吸収体は、加圧下でも大きな吸収量を示すことができると、本発明者は推察している。
本発明の別の一側面は、液体不透過性シート、吸収体、及び液体透過性シートを備え、前記液体不透過性シート、前記吸収体及び前記液体透過性シートがこの順に配置されている、吸収性物品に関する。前記吸収体が、上記吸水性樹脂粒子を含む。
本発明の更に別の一側面は、上記膨張維持率が98%以上である、吸水性樹脂粒子を選別することを含む、吸水性樹脂粒子を製造する方法に関する。
本発明の更に別の一側面は、吸水性樹脂粒子を含む吸収体の加圧下での吸収量を高める方法に関する。当該方法は、吸水性樹脂粒子の上記膨張維持率を大きくすることを含む。
本発明の一側面によれば、吸収体の加圧下での吸収量を高めることのできる吸水性樹脂粒子が提供される。
以下、本発明のいくつかの実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
本明細書において、「アクリル」及び「メタクリル」を合わせて「(メタ)アクリル」と表記する。「アクリレート」及び「メタクリレート」も同様に「(メタ)アクリレート」と表記する。「(ポリ)」とは、「ポリ」の接頭語がある場合及びない場合の双方を意味するものとする。本明細書に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値又は下限値は、他の段階の数値範囲の上限値又は下限値と任意に組み合わせることができる。本明細書に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。「A又はB」とは、A及びBのどちらか一方、又はA及びBの両方を意味する。「水溶性」とは、25℃において水に5質量%以上の溶解性を示すことを意味する。本明細書に例示する材料は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
一実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、98%以上の膨張維持率を示す。膨張維持率は、式:膨張維持率(%)=(V1/V0)×100で算出される。式中、V0は、1.000±0.001gの吸水性樹脂粒子が20.0±0.1gの純水を吸収したときに形成される膨潤ゲルの体積であり、V1は、1.000±0.001gの吸水性樹脂粒子が20.0±0.1gの生理食塩水を吸収したときに形成される膨潤ゲルの体積である。膨潤ゲルの体積V0及びV1は、通常、25±0.2℃、大気圧の環境で測定される。膨張維持率の具体的な測定法の例については実施例において詳述される。
98%以上の膨張維持率を有する吸水性樹脂粒子を得る方法としては、吸水性樹脂粒子の硬さの均一性を高めることが挙げられる。例えば、均一な架橋構造を含む吸水性樹脂粒子は、硬さの均一性が高い傾向がある。
吸水性樹脂粒子の膨張維持率は、吸収体の加圧下での吸収量の更なる向上の観点から、110%以下、又は108%以下であってもよい。同様の観点から、純水による膨潤ゲルの体積V0が、20〜25mLであってもよい。
吸水性樹脂粒子の無加圧DWの10分値が、40mL/g以上、45mL/g以上、50mL/g以上、55mL/g以上、又は60mL/g以上であってもよい。ここで、無加圧DWは、吸水性樹脂粒子が、無加圧下で、生理食塩水(濃度0.9質量%の食塩水)と接触してから所定の時間経過するまでに生理食塩水を吸収した量で表される吸水速度である。無加圧DWは、生理食塩水の吸収前の吸水性樹脂粒子1g当たりの吸収量(mL)で表される。無加圧DWの10分値は、吸水性樹脂粒子が生理食塩水と接触してから10分後の吸収量を意味する。吸水性樹脂粒子の無加圧DWの10分値が40mL/g以上であると、吸収体の加圧下での吸収量をより一層高めることができる。無加圧DWの10分値は、例えば80mL/g以下、75mL/g以下、又は70mL/g以下であってもよい。無加圧DWの具体的な測定法については実施例において詳述される。
4.14kPaの荷重による加圧下での吸水性樹脂粒子の生理食塩水に対する吸水量(以下「荷重下吸水量」ということがある。)が、例えば、8mL/g以上、12mL/g以上、15mL/g以上、18mL/g以上、又は20mL/g以上であってもよく、35mL/g以下、又は30mL/g以下であってもよい。荷重下吸水量は、後述する実施例に記載の方法によって測定される。
吸水性樹脂粒子の生理食塩水に対する保水量は、30g/g以上、32g/g以上、35g/g以上、38g/g以上、39g/g以上、40g/g以上、41g/g以上、又は42g/g以上であってよい。吸水性樹脂粒子の生理食塩水の保水量は、60g/g以下、57g/g以下、55g/g以下、53g/g以下、50g/g以下、又は48g/g以下であってよい。また、吸水性樹脂粒子の生理食塩水に対する保水量が、30〜60g/g、35〜55g/g、38〜53g/g、40〜50g/g、又は42〜48g/gであってもよい。保水量がこれら範囲内であると、吸収体の浸透速度が大きくなる傾向、及び、吸収体からの液体漏れが抑制される傾向がある。吸水性樹脂粒子の生理食塩水に対する吸水量は、後述する実施例に記載の方法により測定される。
本実施形態に係る吸水性樹脂粒子の形状としては、略球状、破砕状、顆粒状等が挙げられる。本実施形態に係る吸水性樹脂粒子の中位粒子径は、250μm以上850μm以下、700μm以下、又は600μm以下であってもよく、300μm以上で850μm以下、700μm以下、又は600μm以下であってもよい。本実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、後述する製造方法により得られた時点で所望の粒度分布を有していてよいが、篩による分級を用いた粒度調整等の操作を行うことにより粒度分布を調整してもよい。
本実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、例えば、エチレン性不飽和単量体を含む単量体の重合により形成された架橋重合体を含むことができる。架橋重合体は、エチレン性不飽和単量体に由来する単量体単位を有する。
吸水性樹脂粒子は、エチレン性不飽和単量体を含む単量体を重合させる工程を含む方法により、製造することができる。重合方法としては、逆相懸濁重合法、水溶液重合法、バルク重合法、沈殿重合法等が挙げられる。得られる吸水性樹脂粒子の良好な吸水特性の確保、及び、重合反応の制御が容易である観点から、重合方法が逆相懸濁重合法又は水溶液重合法であってもよい。以下においては、エチレン性不飽和単量体を重合させる方法として、逆相懸濁重合法を例にとって説明する。
エチレン性不飽和単量体は水溶性であってもよい。水溶性のエチレン性不飽和単量体の例としては、(メタ)アクリル酸及びその塩、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸及びその塩、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドが挙げられる。エチレン性不飽和単量体がアミノ基を有する場合、当該アミノ基は4級化されていてもよい。エチレン性不飽和単量体は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。上述の単量体のカルボキシル基、アミノ基等の官能基は、後述する表面架橋工程において架橋が可能な官能基として機能し得る。
工業的に入手が容易である観点から、エチレン性不飽和単量体は、(メタ)アクリル酸及びその塩、アクリルアミド、メタクリルアミド、並びに、N,N−ジメチルアクリルアミドからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含んでもよく、(メタ)アクリル酸及びその塩、並びに、アクリルアミドからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含んでもよい。吸水特性を更に高める観点から、エチレン性不飽和単量体は、(メタ)アクリル酸及びその塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含んでもよい。
エチレン性不飽和単量体は、通常、水溶液として用いることが好適である。エチレン性不飽和単量体を含む水溶液(以下、単に「単量体水溶液」という)におけるエチレン性不飽和単量体の濃度は、20質量%以上飽和濃度以下、25〜70質量%、又は30〜55質量%であってもよい。水溶液において使用される水としては、水道水、蒸留水、イオン交換水等が挙げられる。
吸水性樹脂粒子を得るための単量体としては、上述のエチレン性不飽和単量体以外の単量体が使用されてもよい。このような単量体は、例えば、上述のエチレン性不飽和単量体を含む水溶液に混合して用いることができる。エチレン性不飽和単量体の使用量は、単量体全量に対して70〜100モル%であってもよい。(メタ)アクリル酸及びその塩の割合が単量体全量に対して70〜100モル%であってもよい。
単量体水溶液は、エチレン性不飽和単量体が酸基を有する場合、その酸基をアルカリ性中和剤によって中和して用いてもよい。エチレン性不飽和単量体における、アルカリ性中和剤による中和度は、得られる吸水性樹脂粒子の浸透圧を高くし、吸水特性(吸水量等)を更に高める観点から、エチレン性不飽和単量体中の酸性基の10〜100モル%、50〜90モル%、又は60〜80モル%であってもよい。アルカリ性中和剤としては、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属塩;アンモニアなどが挙げられる。アルカリ性中和剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。アルカリ性中和剤は、中和操作を簡便にするために水溶液の状態で用いられてもよい。エチレン性不飽和単量体の酸基の中和は、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水溶液を上述の単量体水溶液に滴下して混合することにより行うことができる。
逆相懸濁重合法においては、界面活性剤の存在下、炭化水素分散媒中で単量体水溶液を分散し、ラジカル重合開始剤等を用いてエチレン性不飽和単量体の重合を行うことができる。ラジカル重合開始剤としては、水溶性ラジカル重合開始剤を用いることができる。
界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤等が挙げられる。ノニオン系界面活性剤としては、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、アルキルアリルホルムアルデヒド縮合ポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピルアルキルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル等が挙げられる。アニオン系界面活性剤としては、脂肪酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルメチルタウリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルのリン酸エステル、及びポリオキシエチレンアルキルアリルエーテルのリン酸エステル等が挙げられる。界面活性剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。
W/O型逆相懸濁の状態が良好であり、好適な粒子径を有する吸水性樹脂粒子が得られやすく、工業的に入手が容易である観点から、界面活性剤は、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル及びショ糖脂肪酸エステルからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含んでもよい。得られる吸水性樹脂粒子の吸水特性が向上しやすい観点から、界面活性剤は、ショ糖脂肪酸エステル、又はショ糖ステアリン酸エステルを含んでもよい。
界面活性剤の使用量は、使用量に対する効果が充分に得られる観点、及び、経済的である観点から、単量体水溶液100質量部に対して、0.05〜10質量部、0.08〜5質量部、又は0.1〜3質量部であってもよい。
逆相懸濁重合では、上述の界面活性剤と共に高分子系分散剤を併せて用いてもよい。高分子系分散剤としては、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性エチレン・プロピレン共重合体、無水マレイン酸変性EPDM(エチレン・プロピレン・ジエン・ターポリマー)、無水マレイン酸変性ポリブタジエン、無水マレイン酸・エチレン共重合体、無水マレイン酸・プロピレン共重合体、無水マレイン酸・エチレン・プロピレン共重合体、無水マレイン酸・ブタジエン共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、酸化型ポリエチレン、酸化型ポリプロピレン、酸化型エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース等が挙げられる。高分子系分散剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。高分子系分散剤は、単量体の分散安定性に優れる観点から、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性エチレン・プロピレン共重合体、無水マレイン酸・エチレン共重合体、無水マレイン酸・プロピレン共重合体、無水マレイン酸・エチレン・プロピレン共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、酸化型ポリエチレン、酸化型ポリプロピレン、及び、酸化型エチレン・プロピレン共重合体からなる群より選ばれる少なくとも一種を含んでもよい。
高分子系分散剤の使用量は、使用量に対する効果が充分に得られる観点、及び、経済的である観点から、単量体水溶液100質量部に対して、0.05〜10質量部、0.08〜5質量部、又は0.1〜3質量部であってもよい。
炭化水素分散媒は、炭素数6〜8の鎖状脂肪族炭化水素、及び、炭素数6〜8の脂環式炭化水素からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含んでいてもよい。炭化水素分散媒としては、n−ヘキサン、n−ヘプタン、2−メチルヘキサン、3−メチルヘキサン、2,3−ジメチルペンタン、3−エチルペンタン、n−オクタン等の鎖状脂肪族炭化水素;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、trans−1,2−ジメチルシクロペンタン、cis−1,3−ジメチルシクロペンタン、trans−1,3−ジメチルシクロペンタン等の脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素などが挙げられる。炭化水素分散媒は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。
工業的に入手が容易であり、かつ、品質が安定している観点から、炭化水素分散媒は、n−ヘプタン及びシクロヘキサンからなる群より選ばれる少なくとも一種を含んでいてもよい。同様の観点から、上述の炭化水素分散媒の混合物としては、例えば、市販されているエクソールヘプタン(エクソンモービル社製:n−ヘプタン及び異性体の炭化水素75〜85%含有)を用いてもよい。
炭化水素分散媒の使用量は、重合熱を適度に除去し、重合温度を制御しやすい観点から、単量体水溶液100質量部に対して、30〜1000質量部、40〜500質量部、又は50〜300質量部であってもよい。炭化水素分散媒の使用量が30質量部以上であることにより、重合温度の制御が容易である傾向がある。炭化水素分散媒の使用量が1000質量部以下であることにより、重合の生産性が向上する傾向があり、経済的である。
ラジカル重合開始剤は水溶性であってもよい。水溶性のラジカル重合開始剤の例としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩;メチルエチルケトンパーオキシド、メチルイソブチルケトンパーオキシド、ジ−t−ブチルパーオキシド、t−ブチルクミルパーオキシド、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシピバレート、過酸化水素等の過酸化物;2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)2塩酸塩、2,2’−アゾビス[2−(N−フェニルアミジノ)プロパン]2塩酸塩、2,2’−アゾビス[2−(N−アリルアミジノ)プロパン]2塩酸塩、2,2'−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]2塩酸塩、2,2’−アゾビス{2−[1−(2−ヒドロキシエチル)−2−イミダゾリン−2−イル]プロパン}2塩酸塩、2,2’−アゾビス{2−メチル−N−[1,1−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル]プロピオンアミド}、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]、4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)等のアゾ化合物が挙げられる。ラジカル重合開始剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。ラジカル重合開始剤が、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩、2,2'−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]2塩酸塩、及び、2,2’−アゾビス{2−[1−(2−ヒドロキシエチル)−2−イミダゾリン−2−イル]プロパン}2塩酸塩からなる群より選ばれる少なくとも一種であってもよい。
ラジカル重合開始剤の使用量は、エチレン性不飽和単量体1モルに対して0.00005〜0.01モルであってよい。ラジカル重合開始剤の使用量が0.00005モル以上であると、重合反応に長時間を要さず、効率的である。ラジカル重合開始剤の使用量が0.01モル以下であると、急激な重合反応が起こることを抑制しやすい。
上述のラジカル重合開始剤は、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、硫酸第一鉄、L−アスコルビン酸等の還元剤と併用して、レドックス重合開始剤として用いることもできる。
重合反応の際、重合に用いる単量体水溶液は、連鎖移動剤を含んでいてもよい。連鎖移動剤としては、次亜リン酸塩類、チオール類、チオール酸類、第2級アルコール類、アミン類等が挙げられる。
吸水性樹脂粒子の粒子径を制御するために、重合に用いる単量体水溶液は、増粘剤を含んでいてもよい。増粘剤としては、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、デキストリン、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド等が挙げられる。重合時の攪拌速度が同じであれば、単量体水溶液の粘度が高いほど、得られる粒子の中位粒子径は大きくなる傾向にある。
重合の際に自己架橋による架橋が生じ得るが、更に内部架橋剤を用いることで架橋を施してもよい。内部架橋剤を用いると、吸水性樹脂粒子の吸水特性を制御しやすい。内部架橋剤は、通常、重合反応の際に反応液に添加される。内部架橋剤としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリグリセリン等のポリオール類のジ又はトリ(メタ)アクリル酸エステル類;上述のポリオール類と不飽和酸(マレイン酸、フマール酸等)とを反応させて得られる不飽和ポリエステル類;N,N’−メチレンビス(メタ)アクリルアミド等のビス(メタ)アクリルアミド類;ポリエポキシドと(メタ)アクリル酸とを反応させて得られるジ又はトリ(メタ)アクリル酸エステル類;ポリイソシアネート(トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等)と(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチルとを反応させて得られるジ(メタ)アクリル酸カルバミルエステル類;アリル化澱粉、アリル化セルロース、ジアリルフタレート、N,N’,N”−トリアリルイソシアヌレート、ジビニルベンゼン等の,重合性不飽和基を2個以上有する化合物;(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリントリグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル等のポリグリシジル化合物;エピクロロヒドリン、エピブロムヒドリン、α−メチルエピクロロヒドリン等のハロエポキシ化合物;イソシアネート化合物(2,4−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等)などの、反応性官能基を2個以上有する化合物などが挙げられる。内部架橋剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。吸水性樹脂粒子中の架橋の均一性が高まり易くなるという観点から、内部架橋剤は、ポリグリシジル化合物、又はジグリシジルエーテル化合物を含んでもよく、(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールジグリシジルエーテル、及び、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも一種を含んでもよい。
内部架橋剤の使用量は、得られる重合体が適度に架橋されることにより水溶性の性質が抑制され、充分な吸水量が得られやすい観点から、エチレン性不飽和単量体1モル当たり、0ミリモル以上、0.02ミリモル以上、0.03ミリモル以上、0.04ミリモル以上、又は0.05ミリモル以上であってもよく、0.1モル以下であってもよい。
エチレン性不飽和単量体、ラジカル重合開始剤、必要に応じて内部架橋剤等を含む水相と、炭化水素系分散剤と必要に応じて界面活性剤、高分子系分散剤等を含む油相を混合した状態において攪拌下で加熱し、油中水系において逆相懸濁重合を行うことができる。
逆相懸濁重合を行う際には、界面活性剤(必要に応じて更に、高分子系分散剤)の存在下で、エチレン性不飽和単量体を含む単量体水溶液を炭化水素分散媒に分散させる。このとき、重合反応を開始する前であれば、界面活性剤、高分子系分散剤等の添加時期は、単量体水溶液の添加の前後どちらであってもよい。
得られる吸水性樹脂に残存する炭化水素分散媒の量を低減しやすい観点から、高分子系分散剤を分散させた炭化水素分散媒に単量体水溶液を分散させた後に界面活性剤を更に分散させてから重合を行ってもよい。
逆相懸濁重合は、1段、又は、2段以上の多段で行うことができる。逆相懸濁重合は、生産性を高める観点から、2〜3段で行ってもよい。
2段以上の多段で逆相懸濁重合を行う場合には、1段目の逆相懸濁重合を行った後、1段目の重合反応で得られた反応混合物にエチレン性不飽和単量体を添加して混合し、1段目と同様の方法で2段目以降の逆相懸濁重合を行えばよい。2段目以降の各段における逆相懸濁重合では、エチレン性不飽和単量体の他に、上述のラジカル重合開始剤を、2段目以降の各段における逆相懸濁重合の際に添加するエチレン性不飽和単量体の量を基準として、上述のエチレン性不飽和単量体に対する各成分のモル比の範囲内で添加して逆相懸濁重合を行ってもよい。2段目以降の各段における逆相懸濁重合では、必要に応じて内部架橋剤を用いてもよい。内部架橋剤を用いる場合は、各段に供するエチレン性不飽和単量体の量を基準として、上述のエチレン性不飽和単量体に対する各成分のモル比の範囲内で添加して逆相懸濁重合を行ってもよい。
重合反応の温度は、使用するラジカル重合開始剤によって異なる。重合を迅速に進行させ、重合時間を短くすることにより、経済性を高めると共に、容易に重合熱を除去して円滑に反応を行う観点から、重合反応の温度が20〜150℃、又は40〜120℃であってもよい。反応時間は、通常、0.5〜4時間である。重合反応の終了は、例えば、反応系内の温度上昇の停止により確認することができる。これにより、エチレン性不飽和単量体の重合体は、通常、含水ゲル状重合体の状態で得られる。
重合後、得られた含水ゲル状重合体に架橋剤を添加して加熱することで、重合後架橋を施してもよい。重合後架橋を行なうことで含水ゲル状重合体の架橋度を高め、それにより吸水性樹脂粒子の吸水特性を更に向上させることができる。
重合後架橋を行うための架橋剤としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリグリセリン等のポリオール;(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールジグリシジルエーテル、及び(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル等の2個以上のエポキシ基を有する化合物;エピクロルヒドリン、エピブロムヒドリン、及びα−メチルエピクロルヒドリン等のハロエポキシ化合物;2,4−トリレンジイソシアネート、及びヘキサメチレンジイソシアネート等の2個以上のイソシアネート基を有する化合物;1,2−エチレンビスオキサゾリン等のオキサゾリン化合物;エチレンカーボネート等のカーボネート化合物;ビス[N,N−ジ(β−ヒドロキシエチル)]アジプアミド等のヒドロキシアルキルアミド化合物等が挙げられる。重合後架橋のための架橋剤が、(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリントリグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル等のポリグリシジル化合物を含んでもよい。これらの架橋剤は、単独で用いられてもよいし、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。
重合後架橋に用いられる架橋剤の量は、得られる含水ゲル状重合体が適度に架橋されることにより好適な吸水特性を示すようにする観点から、エチレン性不飽和単量体1モル当たり、0〜0.03モル、0〜0.01モル、又は0.00001〜0.005モルであってもよい。
重合後架橋のための架橋剤の添加時期は、重合に用いられるエチレン性不飽和単量体の重合後であればよい。多段重合の場合は、多段重合後に架橋剤が添加されてもよい。重合時および重合後の発熱、工程遅延による滞留、架橋剤添加時の系の開放、及び架橋剤添加に伴う水の添加等による水分の変動を考慮して、重合後架橋の架橋剤は、含水率(後述)の観点から、[重合直後の含水率±3質量%]の領域で添加してもよい。
引き続き、得られた含水ゲル状重合体から水分を除去するために乾燥を行う。乾燥により、エチレン性不飽和単量体の重合体を含む重合体粒子が得られる。乾燥方法としては、例えば、(a)含水ゲル状重合体が炭化水素分散媒に分散した状態で、外部から加熱することにより共沸蒸留を行い、炭化水素分散媒を還流させて水分を除去する方法、(b)デカンテーションにより含水ゲル状重合体を取り出し、減圧乾燥する方法、(c)フィルターにより含水ゲル状重合体をろ別し、減圧乾燥する方法等が挙げられる。製造工程における簡便さから、(a)の方法を用いてもよい。
重合反応時において攪拌機が有する攪拌翼の回転数を調整することによって、あるいは、重合反応後又は乾燥の初期において凝集剤を系内に添加することによって吸水性樹脂粒子の粒子径を調整することができる。凝集剤を添加することにより、得られる吸水性樹脂粒子の粒子径を大きくすることができる。凝集剤としては、無機凝集剤を用いることができる。無機凝集剤(例えば粉末状無機凝集剤)としては、シリカ、ゼオライト、ベントナイト、酸化アルミニウム、タルク、二酸化チタン、カオリン、クレイ、ハイドロタルサイト等が挙げられる。凝集効果に優れる観点から、凝集剤は、シリカ、酸化アルミニウム、タルク及びカオリンからなる群より選ばれる少なくとも一種を含んでもよい。攪拌翼の回転数を適切な範囲に制御することで、吸水性樹脂粒子中の架橋の均一性が高まり易くなる。
逆相懸濁重合において、重合で用いられるものと同種の炭化水素分散媒又は水に凝集剤を予め分散させてから、攪拌下で、含水ゲル状重合体を含む炭化水素分散媒中に混合する方法により、凝集剤を添加してもよい。
凝集剤の添加量は、重合に使用するエチレン性不飽和単量体100質量部に対して、0.001〜1質量部、0.005〜0.5質量部、又は0.01〜0.2質量部であってもよい。凝集剤の添加量が上述の範囲内であることによって、目的とする粒度分布を有する吸水性樹脂粒子が得られやすい。
重合反応は、攪拌翼を有する各種攪拌機を用いて行うことができる。攪拌翼としては、平板翼、格子翼、パドル翼、プロペラ翼、アンカー翼、タービン翼、ファウドラー翼、リボン翼、フルゾーン翼、マックスブレンド翼等を用いることができる。平板翼は、軸(撹拌軸)と、軸の周囲に配置された平板部(撹拌部)とを有している。さらに、平板部は、スリット等を有していてもよい。攪拌翼として平板翼を用いると、形成される重合体粒子における重合体の架橋の均一性が高くなる傾向がある。架橋の均一性が高いと、吸水性樹脂粒子の硬さの均一性が高くなる。硬さの均一性の高い吸水性樹脂粒子は、98%以上の膨張維持率を示し易い。
吸水性樹脂粒子の製造においては、乾燥工程又はそれ以降のいずれかの工程において、架橋剤を用いて含水ゲル状重合体の表面部分の架橋(表面架橋)が行われてもよい。表面架橋を行うことで、吸水性樹脂粒子の吸水特性を制御しやすい。表面架橋は、含水ゲル状重合体が特定の含水率であるタイミングで行われてもよい。表面架橋の時期は、含水ゲル状重合体の含水率が5〜50質量%である時点、10〜40質量%である時点、又は15〜35質量%である時点であってもよい。含水ゲル状重合体の含水率(質量%)は、次の式で算出される。
含水率=[Ww/(Ww+Ws)]×100
Ww:全重合工程の重合前の単量体水溶液に含まれる水分量から、乾燥工程により系外部に排出された水分量を差し引いた量に、凝集剤、表面架橋剤等を混合する際に必要に応じて用いられる水分量を加えた含水ゲル状重合体の水分量。
Ws:含水ゲル状重合体を構成するエチレン性不飽和単量体、架橋剤、開始剤等の材料の仕込量から算出される固形分量。
含水率=[Ww/(Ww+Ws)]×100
Ww:全重合工程の重合前の単量体水溶液に含まれる水分量から、乾燥工程により系外部に排出された水分量を差し引いた量に、凝集剤、表面架橋剤等を混合する際に必要に応じて用いられる水分量を加えた含水ゲル状重合体の水分量。
Ws:含水ゲル状重合体を構成するエチレン性不飽和単量体、架橋剤、開始剤等の材料の仕込量から算出される固形分量。
表面架橋を行うための架橋剤(表面架橋剤)としては、例えば、反応性官能基を2個以上有する化合物を挙げることができる。架橋剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリグリセリン等のポリオール類;(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル(ポリ)プロピレングリコールポリグリシジルエーテル、(ポリ)グリセロールポリグリシジルエーテル等のポリグリシジル化合物;エピクロロヒドリン、エピブロムヒドリン、α−メチルエピクロロヒドリン等のハロエポキシ化合物;2,4−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等のイソシアネート化合物;3−メチル−3−オキセタンメタノール、3−エチル−3−オキセタンメタノール、3−ブチル−3−オキセタンメタノール、3−メチル−3−オキセタンエタノール、3−エチル−3−オキセタンエタノール、3−ブチル−3−オキセタンエタノール等のオキセタン化合物;1,2−エチレンビスオキサゾリン等のオキサゾリン化合物;エチレンカーボネート等のカーボネート化合物;ビス[N,N−ジ(β−ヒドロキシエチル)]アジプアミド等のヒドロキシアルキルアミド化合物などが挙げられる。架橋剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。架橋剤は、ポリグリシジル化合物を含んでもよく、(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリントリグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールポリグリシジルエーテル、及び、ポリグリセロールポリグリシジルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも一種を含んでもよい。
表面架橋剤の使用量は、得られる含水ゲル状重合体が適度に架橋されることにより好適な吸水特性を示すようにする観点から、通常、重合に使用するエチレン性不飽和単量体1モルに対して、0.00001〜0.02モル、0.00005〜0.01モル、又は0.0001〜0.005モルであってもよい。表面架橋剤の使用量が0.00001モル以上であると、吸水性樹脂粒子の表面部分における架橋密度が充分に高められ、吸水性樹脂粒子のゲル強度を高めやすい。表面架橋剤の使用量が0.02モル以下であると、吸水性樹脂粒子の吸水量を高めやすい。
表面架橋後において、公知の方法で水及び炭化水素分散媒を留去することにより、表面架橋された含水ゲル状重合体の乾燥品である重合体粒子を得ることができる。
本実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、重合体粒子のみから構成されていてもよいが、例えば、ゲル安定剤、金属キレート剤、及び流動性向上剤(滑剤)等から選ばれる各種の追加の成分を更に含むことができる。追加の成分は、重合体粒子の内部、重合体粒子の表面上、又はそれらの両方に配置され得る。追加の成分とは、流動性向上剤(滑剤)であってもよい。流動性向上剤が無機粒子であってもよい。無機粒子としては、例えば、非晶質シリカ等のシリカ粒子が挙げられる。
吸水性樹脂粒子は、重合体粒子の表面上に配置された複数の無機粒子を含んでいてもよい。例えば、重合体粒子と無機粒子とを混合することにより、重合体粒子の表面上に無機粒子を配置することができる。この無機粒子は、非晶質シリカ等のシリカ粒子であってもよい。吸水性樹脂粒子が重合体粒子の表面上に配置された無機粒子を含む場合、重合体粒子の質量に対する無機粒子の割合は、0.2質量%以上、0.5質量%以上、1.0質量%以上、又は1.5質量%以上であってもよく、5.0質量%以下、又は3.5質量%以下であってもよい。ここでの無機粒子は、通常、重合体粒子の大きさと比較して微小な大きさを有する。例えば、無機粒子の平均粒子径が、0.1〜50μm、0.5〜30μm、又は1〜20μmであってもよい。ここでの平均粒子径は、動的光散乱法、又はレーザー回折・散乱法によって測定される値であることができる。
一実施形態に係る吸収体は、本実施形態に係る吸水性樹脂粒子を含有する。本実施形態に係る吸収体は、繊維状物を含有することが可能であり、例えば、吸水性樹脂粒子及び繊維状物を含む混合物である。吸収体の構成としては、例えば、吸水性樹脂粒子及び繊維状物が均一混合された構成であってよく、シート状又は層状に形成された繊維状物の間に吸水性樹脂粒子が挟まれた構成であってもよく、その他の構成であってもよい。
繊維状物としては、微粉砕された木材パルプ;コットン;コットンリンター;レーヨン;セルロースアセテート等のセルロース系繊維;ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン等の合成繊維;これらの繊維の混合物などが挙げられる。繊維状物は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。繊維状物としては、親水性繊維を用いることができる。
吸収体における吸水性樹脂粒子の質量割合は、吸水性樹脂粒子及び繊維状物の合計に対して、2〜100質量%、10〜80質量%又は20〜60質量%であってよい。
吸収体の使用前及び使用中における形態保持性を高めるために、繊維状物に接着性バインダーを添加することによって繊維同士を接着させてもよい。接着性バインダーとしては、熱融着性合成繊維、ホットメルト接着剤、接着性エマルジョン等が挙げられる。接着性バインダーは、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。
熱融着性合成繊維としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等の全融型バインダー;ポリプロピレンとポリエチレンとのサイドバイサイドや芯鞘構造からなる非全融型バインダーなどが挙げられる。上述の非全融型バインダーにおいては、ポリエチレン部分のみ熱融着することができる。
ホットメルト接着剤としては、例えば、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー、スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロックコポリマー、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロックコポリマー、アモルファスポリプロピレン等のベースポリマーと、粘着付与剤、可塑剤、酸化防止剤等との混合物が挙げられる。
接着性エマルジョンとしては、例えば、メチルメタクリレート、スチレン、アクリロニトリル、2ーエチルヘキシルアクリレート、ブチルアクリレート、ブタジエン、エチレン、及び、酢酸ビニルからなる群より選ばれる少なくとも一種の単量体の重合物が挙げられる。
本実施形態に係る吸収体は、無機粉末(例えば非晶質シリカ)、消臭剤、抗菌剤、香料等を含有してもよい。吸水性樹脂粒子が無機粒子を含む場合、吸収体は吸水性樹脂粒子中の無機粒子とは別に無機粉末を含んでいてもよい。
本実施形態に係る吸収体の形状は、特に限定されず、例えばシート状であってよい。吸収体の厚さ(例えば、シート状の吸収体の厚さ)は、例えば0.1〜20mm、0.3〜15mmであってよい。
本実施形態に係る吸収性物品は、本実施形態に係る吸収体を備える。本実施形態に係る吸収性物品は、吸収体を保形するコアラップ;吸液対象の液が浸入する側の最外部に配置される液体透過性シート;吸液対象の液が浸入する側とは反対側の最外部に配置される液体不透過性シート等が挙げられる。吸収性物品としては、おむつ(例えば紙おむつ)、トイレトレーニングパンツ、失禁パッド、衛生材料(生理用ナプキン、タンポン等)、汗取りパッド、ペットシート、簡易トイレ用部材、動物排泄物処理材などが挙げられる。
図1は、吸収性物品の一例を示す断面図である。図1に示す吸収性物品100は、吸収体10と、コアラップ20a,20bと、液体透過性シート30と、液体不透過性シート40と、を備える。吸収性物品100において、液体不透過性シート40、コアラップ20b、吸収体10、コアラップ20a、及び、液体透過性シート30がこの順に積層されている。図1において、部材間に間隙があるように図示されている部分があるが、当該間隙が存在することなく部材間が密着していてよい。
吸収体10は、本実施形態に係る吸水性樹脂粒子10aと、繊維状物を含む繊維層10bと、を有する。吸水性樹脂粒子10aは、繊維層10b内に分散している。
コアラップ20aは、吸収体10に接した状態で吸収体10の一方面側(図1中、吸収体10の上側)に配置されている。コアラップ20bは、吸収体10に接した状態で吸収体10の他方面側(図1中、吸収体10の下側)に配置されている。吸収体10は、コアラップ20aとコアラップ20bとの間に配置されている。コアラップ20a,20bとしては、ティッシュ、不織布等が挙げられる。コアラップ20a及びコアラップ20bは、例えば、吸収体10と同等の大きさの主面を有している。
液体透過性シート30は、吸収対象の液が浸入する側の最外部に配置されている。液体透過性シート30は、コアラップ20aに接した状態でコアラップ20a上に配置されている。液体不透過性シート40は、吸収性物品100において液体透過性シート30とは反対側の最外部に配置されている。液体不透過性シート40は、コアラップ20bに接した状態でコアラップ20bの下側に配置されている。液体透過性シート30及び液体不透過性シート40は、例えば、吸収体10の主面よりも広い主面を有しており、液体透過性シート30及び液体不透過性シート40の外縁部は、吸収体10及びコアラップ20a,20bの周囲に延在している。
吸収体10、コアラップ20a,20b、液体透過性シート30、及び、液体不透過性シート40の大小関係は、特に限定されず、吸収性物品の用途等に応じて適宜調整される。図1に示される吸収体10は、2枚のコアラップ20a,20bの間に挟むことにより、保形されている。吸収体を保形するコアラップによって保形する方法はこれに限られず、例えば、折り畳まれた1枚のコアラップで吸収体を挟んでもよい。コアラップが袋体を形成し、その内部に吸収体が配置されてもよい。
液体透過性シート30は、当該技術分野で通常用いられる樹脂又は繊維から形成されたシートであってよい。液体透過性シート30は、吸収性物品に用いられる際の液体浸透性、柔軟性及び強度の観点から、例えば、ポリエチレン(PE)及びポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)及びポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル、ナイロン等のポリアミド、並びにレーヨンのような合成樹脂、又はこれら合成樹脂を含む合成繊維を含んでいてもよいし、綿、絹、麻、又はパルプ(セルロース)を含む天然繊維であってもよい。液体透過性シート30の強度を高める等の観点から、液体透過性シート30が合成繊維を含んでいてもよい。合成繊維が特に、ポリオレフィン繊維、ポリエステル繊維又はこれらの組み合わせであってよい。これらの素材は、単独で用いられてもよく、2種以上の素材を組み合わせて用いられてもよい。
液体透過性シート30は、不織布、多孔質シート、又はこれらの組み合わせであってよい。不織布は、繊維を織らずに絡み合わせたシートである。不織布は、短繊維(すなわちステープル)で構成される不織布(短繊維不織布)であってもよく、長繊維(すなわちフィラメント)で構成される不織布(長繊維不織布)であってもよい。ステープルは、これに限定されないが、一般的には数百mm以下の繊維長を有していてよい。
液体透過性シート30は、サーマルボンド不織布、エアスルー不織布、レジンボンド不織布、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布、エアレイド不織布、スパンレース不織布、ポイントボンド不織布、又はこれらから選ばれる2種以上の不織布の積層体であってよい。これら不織布は、例えば、上述の合成繊維又は天然繊維によって形成されたものであることができる。2種以上の不織布の積層体は、例えば、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布及びスパンボンド不織布を有し、これらがこの順に積層された複合不織布であるスパンボンド/メルトブロー/スパンボンド不織布であってよい。液体漏れ抑制の観点から、サーマルボンド不織布、エアスルー不織布、スパンボンド不織布、又はスパンボンド/メルトブロー/スパンボンド不織布を用いてもよい。スパンボンド/メルトブロー/スパンボンド不織布において、2層のスパンボンド不織布の間に2層以上のメルトブロー不織布が設けられていてもよい。
液体透過性シート30として用いられる不織布は、吸収性物品の液体吸収性能の観点から、適度な親水性を有していてもよい。その観点から、液体透過性シート30は、紙パルプ技術協会による紙パルプ試験方法No.68(2000)の測定方法に従って測定される親水度が5〜200の不織布であってもよい。不織布の上記親水度は、10〜150であってもよい。紙パルプ試験方法No.68の詳細については、例えばWO2011/086843号を参照することができる。
上述のような親水性を有する不織布は、例えば、レーヨン繊維のように適度な親水度を示す繊維によって形成されたものでもよいし、ポリオレフィン繊維、ポリエステル繊維のような疎水性の化学繊維を親水化処理して得た繊維によって形成されたものであってもよい。親水化処理された疎水性の化学繊維を含む不織布を得る方法としては、例えば、疎水性の化学繊維に親水化剤を混合したものを用いてスパンボンド法にて不織布を得る方法、疎水性化学繊維でスパンボンド不織布を作製する際に親水化剤を同伴させる方法、疎水性の化学繊維を用いて得たスパンボンド不織布に親水化剤を含浸させる方法が挙げられる。親水化剤としては、脂肪族スルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩等のアニオン系界面活性剤、第4級アンモニウム塩等のカチオン系界面活性剤、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル等のノニオン系界面活性剤、ポリオキシアルキレン変性シリコーン等のシリコーン系界面活性剤、及びポリエステル系、ポリアミド系、アクリル系、ウレタン系の樹脂からなるステイン・リリース剤等が用いられる。
液体透過性シート30は、吸収性物品に、良好な液体浸透性、柔軟性、強度及びクッション性を付与できる観点、及び吸収性物品の液体浸透速度を速める観点から、適度に嵩高く、目付量が大きい不織布であってもよい。液体透過性シート30に用いられる不織布の目付量は、5〜200g/m2、8〜150g/m2、又は10〜100g/m2であってもよい。液体透過性シート30に用いられる不織布の厚さは、20〜1400μm、50〜1200μm、又は80〜1000μmであってもよい。
液体不透過性シート40は、吸収性物品100において液体透過性シート30とは反対側の最外部に配置されている。液体不透過性シート40は、コアラップ20bに接した状態でコアラップ20bの下側に配置されている。液体不透過性シート40は、例えば、吸収体10の主面よりも広い主面を有しており、液体不透過性シート40の外縁部は、吸収体10及びコアラップ20a,20bの周囲に延在している。液体不透過性シート40は、吸収体10に吸収された液体が液体不透過性シート40側から外部へ漏れ出すのを防止する。
液体不透過性シート40としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂からなるシート、耐水性のメルトブロー不織布を高強度のスパンボンド不織布で挟んだスパンボンド/メルトブロー/スパンボンド(SMS)不織布等の不織布からなるシート、これらの合成樹脂と不織布(例えば、スパンボンド不織布、スパンレース不織布)との複合材料からなるシートなどが挙げられる。液体不透過性シート40は、装着時のムレが低減されて、着用者に与える不快感を軽減することができる等の観点から、通気性を有していてもよい。液体不透過性シート40として、低密度ポリエチレン(LDPE)樹脂を主体とする合成樹脂からなるシートを用いることができる。吸収性物品の着用感を損なわないよう、柔軟性を確保する観点から、液体不透過性シート40は、例えば、目付量が10〜50g/m2の合成樹脂からなるシートであってよい。
吸収性物品100は、例えば、吸収体10をコアラップ20a,20bの間に配置し、これらを液体透過性シート30及び液体不透過性シート40の間に配置することを含む方法により、製造することができる。液体不透過性シート40、コアラップ20b、吸収体10、コアラップ20a、及び液体透過性シート30の順に積層された積層体が、必要により加圧される。
吸収体10は、吸水性樹脂粒子10aを繊維状物と混合することにより形成される。上述の膨張維持率が98%以上である吸収性樹脂粒子を選別し、これを選択的に用いて吸収体10を形成してもよい。
吸水性樹脂粒子10aの膨張維持率を、吸水性樹脂粒子10aを含む吸収体10の加圧下での吸収量を高めるための指標として用いることができる。吸水性樹脂粒子10aの膨潤率を高めることを含む方法によって、吸収体10の加圧下での吸収量が高められる。例えば、吸水性樹脂粒子10aとして膨張維持率が所定の値(例えば98%)以上のものを選別してもよい。または、吸水性樹脂粒子の製造条件を、吸水性樹脂粒子中の架橋の均一性が高くなるように選択することによっても、吸水性樹脂粒子の膨張維持率を所定の値(例えば98%)以上とすることができる。吸水性樹脂粒子中の架橋の均一性を高める方法の例としては、重合反応時の攪拌翼として平板翼を用いること、攪拌の回転数を適切な範囲に選択すること、熱の供与および除去がしやすい条件を採ること(例えば炭化水素分散媒中での反応)、適度に反応性の高い架橋剤を用いることなどが挙げられる。
本実施形態によれば、本実施形態に係る吸水性樹脂粒子、吸収体又は吸収性物品を用いた吸液方法を提供することができる。本実施形態に係る吸液方法は、本実施形態に係る吸水性樹脂粒子、吸収体又は吸収性物品に吸液対象の液を接触させる工程を備える。
以下、実施例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
1.吸水性樹脂粒子の製造
(実施例1)
<第1段目の重合反応>
還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管、及び、攪拌機を備えた内径11cm、内容積2Lの丸底円筒型セパラブルフラスコを準備した。攪拌機には、図2に概形を示す攪拌翼200を取り付けた。攪拌翼200は、軸200a及び平板部200bを備えている。平板部200bは、軸200aに溶接されると共に、湾曲した先端を有している。平板部200bには、軸200aの軸方向に沿って延びる4つのスリットSが形成されている。4つのスリットSは平板部200bの幅方向に配列されており、内側の二つのスリットSの幅は1cmであり、外側二つのスリットSの幅は0.5cmである。平板部200bの長さは約10cmであり、平板部200bの幅は約6cmである。準備したセパラブルフラスコ内で、n−ヘプタン293g及び分散剤(無水マレイン酸変性エチレン・プロピレン共重合体、三井化学株式会社製、ハイワックス1105A)0.736gを混合した。セパラブルフラスコ内の混合物を攪拌機で攪拌しつつ、80℃まで昇温することにより、分散剤をn−ヘプタンに溶解させた。形成された溶液を50℃まで冷却した。
(実施例1)
<第1段目の重合反応>
還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管、及び、攪拌機を備えた内径11cm、内容積2Lの丸底円筒型セパラブルフラスコを準備した。攪拌機には、図2に概形を示す攪拌翼200を取り付けた。攪拌翼200は、軸200a及び平板部200bを備えている。平板部200bは、軸200aに溶接されると共に、湾曲した先端を有している。平板部200bには、軸200aの軸方向に沿って延びる4つのスリットSが形成されている。4つのスリットSは平板部200bの幅方向に配列されており、内側の二つのスリットSの幅は1cmであり、外側二つのスリットSの幅は0.5cmである。平板部200bの長さは約10cmであり、平板部200bの幅は約6cmである。準備したセパラブルフラスコ内で、n−ヘプタン293g及び分散剤(無水マレイン酸変性エチレン・プロピレン共重合体、三井化学株式会社製、ハイワックス1105A)0.736gを混合した。セパラブルフラスコ内の混合物を攪拌機で攪拌しつつ、80℃まで昇温することにより、分散剤をn−ヘプタンに溶解させた。形成された溶液を50℃まで冷却した。
内容積300mLのビーカーに、80.5質量%のアクリル酸水溶液92.0g(アクリル酸:1.03モル)を入れた。外部より冷却しつつ、ビーカー内のアクリル酸水溶液に対して20.9質量%の水酸化ナトリウム水溶液147.7gを滴下して、75モル%のアクリル酸を中和した。次いで、ヒドロキシルエチルセルロース0.092g(住友精化株式会社製、HECAW−15F)、水溶性ラジカル重合開始剤として過硫酸カリウム0.0736g(0.272ミリモル)、及び内部架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル0.010g(0.057ミリモル)を加えてこれらを水溶液に溶解し、第1段目の単量体水溶液を調製した。
得られた単量体水溶液を、攪拌機の回転数425rpmで攪拌しながら、分散剤の溶液の入った上述のセパラブルフラスコに入れ、反応液を更に10分間攪拌した。反応液に、n−ヘプタン6.62gにショ糖ステアリン酸エステル(界面活性剤、三菱化学フーズ株式会社製、リョートーシュガーエステルS−370、HLB値:3)0.736gが溶解している界面活性剤溶液を添加した。攪拌機の回転数425rpmで攪拌しながら、系内を窒素で充分に置換した。攪拌を継続しながらセパラブルフラスコを70℃の温水浴で60分間加熱することによって第1段目の重合反応を進行させて、含水ゲル状重合体を含む第1段目の重合スラリー液を得た。
<第2段目の重合反応>
別の内容積500mLのビーカーに、80.5質量%のアクリル酸水溶液128.8g(アクリル酸:1.44モル)を入れた。外部より冷却しつつ、ビーカー内のアクリル酸水溶液に対して27質量%の水酸化ナトリウム水溶液159.0gを滴下して、75モル%のアクリル酸を中和した。次いで、水溶性ラジカル重合開始剤として過硫酸カリウム0.090g(0.333ミリモル)と、内部架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル0.0116g(0.067ミリモル)とを加えてこれらを水溶液に溶解し、第2段目の単量体水溶液を調製した。
別の内容積500mLのビーカーに、80.5質量%のアクリル酸水溶液128.8g(アクリル酸:1.44モル)を入れた。外部より冷却しつつ、ビーカー内のアクリル酸水溶液に対して27質量%の水酸化ナトリウム水溶液159.0gを滴下して、75モル%のアクリル酸を中和した。次いで、水溶性ラジカル重合開始剤として過硫酸カリウム0.090g(0.333ミリモル)と、内部架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル0.0116g(0.067ミリモル)とを加えてこれらを水溶液に溶解し、第2段目の単量体水溶液を調製した。
第1段目の重合スラリー液を、攪拌機の回転数650rpmで攪拌しながら25℃に冷却した。そこに、第2段目の単量体水溶液の全量を添加した。系内を窒素で30分間置換した後、攪拌を継続しながら、再度、セパラブルフラスコを70℃の温水浴で60分間加熱することによって第2段目の重合反応を進行させた。
<共沸蒸留による水分の除去、及び表面架橋>
第2段目の重合反応後の反応液に、攪拌しながら、45質量%のジエチレントリアミン5酢酸5ナトリウム水溶液0.589gを添加した。125℃の油浴で反応液を昇温し、共沸蒸留により257.6gの水を系外へ抜き出した。その後、表面架橋剤として2質量%のエチレングリコールジグリシジルエーテル水溶液4.42g(エチレングリコールジグリシジルエーテル:0.507ミリモル)を添加し、83℃で2時間保持することにより、表面架橋反応を進行させた。
第2段目の重合反応後の反応液に、攪拌しながら、45質量%のジエチレントリアミン5酢酸5ナトリウム水溶液0.589gを添加した。125℃の油浴で反応液を昇温し、共沸蒸留により257.6gの水を系外へ抜き出した。その後、表面架橋剤として2質量%のエチレングリコールジグリシジルエーテル水溶液4.42g(エチレングリコールジグリシジルエーテル:0.507ミリモル)を添加し、83℃で2時間保持することにより、表面架橋反応を進行させた。
<乾燥及び非晶質シリカの混合>
反応液を125℃に加熱することによってn−ヘプタンを蒸発させて、重合体粒子の乾燥品を得た。この乾燥品を目開き850μmの篩を通過させ、重合体粒子の全質量を基準として0.2質量%の非晶質シリカ(オリエンタルシリカズコーポレーション社製、トクシールNP−S)を重合体粒子に混合し、非晶質シリカを含む吸水性樹脂粒子を229.8g得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は362μmであった。
反応液を125℃に加熱することによってn−ヘプタンを蒸発させて、重合体粒子の乾燥品を得た。この乾燥品を目開き850μmの篩を通過させ、重合体粒子の全質量を基準として0.2質量%の非晶質シリカ(オリエンタルシリカズコーポレーション社製、トクシールNP−S)を重合体粒子に混合し、非晶質シリカを含む吸水性樹脂粒子を229.8g得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は362μmであった。
(実施例2)
水溶性ラジカル重合剤、内部架橋剤、及び共沸蒸留による水分の除去に関して以下の条件を適用した。これら以外は実施例1と同様にして、非晶質シリカを含む吸水性樹脂粒子232.1gを得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は355μmであった。
<第1段目の重合反応>
・水溶性ラジカル重合開始剤:2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)2塩酸塩0.092g(0.339ミリモル)及び過硫酸カリウム0.018g(0.067ミリモル)
・内部架橋剤:エチレングリコールジグリシジルエーテル0.046g(0.026ミリモル)
<第2段目の重合反応>
・水溶性ラジカル重合開始剤:2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)2塩酸塩0.129g(0.476ミリモル)及び過硫酸カリウム0.026g(0.096ミリモル)
・内部架橋剤:エチレングリコールジグリシジルエーテル0.0116g(0.067ミリモル)
<共沸蒸留による水分の除去>
・水の抜き出し量:234.6g
水溶性ラジカル重合剤、内部架橋剤、及び共沸蒸留による水分の除去に関して以下の条件を適用した。これら以外は実施例1と同様にして、非晶質シリカを含む吸水性樹脂粒子232.1gを得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は355μmであった。
<第1段目の重合反応>
・水溶性ラジカル重合開始剤:2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)2塩酸塩0.092g(0.339ミリモル)及び過硫酸カリウム0.018g(0.067ミリモル)
・内部架橋剤:エチレングリコールジグリシジルエーテル0.046g(0.026ミリモル)
<第2段目の重合反応>
・水溶性ラジカル重合開始剤:2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)2塩酸塩0.129g(0.476ミリモル)及び過硫酸カリウム0.026g(0.096ミリモル)
・内部架橋剤:エチレングリコールジグリシジルエーテル0.0116g(0.067ミリモル)
<共沸蒸留による水分の除去>
・水の抜き出し量:234.6g
(実施例3)
水溶性ラジカル重合剤、内部架橋剤、及び共沸蒸留による水分の除去に関して以下の条件を適用した。これら以外は実施例1と同様にして、非晶質シリカを含む吸水性樹脂粒子231.5gを得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は359μmであった。
<第1段目の重合反応>
・水溶性ラジカル重合開始剤:過硫酸カリウム0.0736g(0.272ミリモル)
・内部架橋剤:エチレングリコールジグリシジルエーテル0.010g(0.057ミリモル)
<第2段目の重合反応>
・水溶性ラジカル重合開始剤:過硫酸カリウム0.090g(0.333ミリモル)
・内部架橋剤:エチレングリコールジグリシジルエーテル0.0116g(0.067ミリモル)
<共沸蒸留による水分の除去>
・水の抜き出し量:247.3g
水溶性ラジカル重合剤、内部架橋剤、及び共沸蒸留による水分の除去に関して以下の条件を適用した。これら以外は実施例1と同様にして、非晶質シリカを含む吸水性樹脂粒子231.5gを得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は359μmであった。
<第1段目の重合反応>
・水溶性ラジカル重合開始剤:過硫酸カリウム0.0736g(0.272ミリモル)
・内部架橋剤:エチレングリコールジグリシジルエーテル0.010g(0.057ミリモル)
<第2段目の重合反応>
・水溶性ラジカル重合開始剤:過硫酸カリウム0.090g(0.333ミリモル)
・内部架橋剤:エチレングリコールジグリシジルエーテル0.0116g(0.067ミリモル)
<共沸蒸留による水分の除去>
・水の抜き出し量:247.3g
(実施例4)
水溶性ラジカル重合剤、内部架橋剤、及び共沸蒸留による水分の除去に関して以下の条件を適用した。これら以外は実施例1と同様にして、非晶質シリカを含む吸水性樹脂粒子232.0gを得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は359μmであった。
<第1段目の重合反応>
・水溶性ラジカル重合開始剤:過硫酸カリウム0.0736g(0.272ミリモル)
・内部架橋剤:エチレングリコールジグリシジルエーテル0.010g(0.057ミリモル)
<第2段目の重合反応>
・水溶性ラジカル重合開始剤:過硫酸カリウム0.090g(0.333ミリモル)
・内部架橋剤:エチレングリコールジグリシジルエーテル0.0116g(0.067ミリモル)
<共沸蒸留による水分の除去>
・水の抜き出し量:271.4g
水溶性ラジカル重合剤、内部架橋剤、及び共沸蒸留による水分の除去に関して以下の条件を適用した。これら以外は実施例1と同様にして、非晶質シリカを含む吸水性樹脂粒子232.0gを得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は359μmであった。
<第1段目の重合反応>
・水溶性ラジカル重合開始剤:過硫酸カリウム0.0736g(0.272ミリモル)
・内部架橋剤:エチレングリコールジグリシジルエーテル0.010g(0.057ミリモル)
<第2段目の重合反応>
・水溶性ラジカル重合開始剤:過硫酸カリウム0.090g(0.333ミリモル)
・内部架橋剤:エチレングリコールジグリシジルエーテル0.0116g(0.067ミリモル)
<共沸蒸留による水分の除去>
・水の抜き出し量:271.4g
(実施例5)
水溶性ラジカル重合剤、内部架橋剤、及び共沸蒸留による水分の除去に関して以下の条件を適用した。これら以外は実施例1と同様にして、非晶質シリカを含む吸水性樹脂粒子231.0gを得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は342μmであった。
<第1段目の重合反応>
・水溶性ラジカル重合開始剤:2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)2塩酸塩0.092g(0.339ミリモル)、及び過硫酸カリウム0.018g(0.067ミリモル)
・内部架橋剤:エチレングリコールジグリシジルエーテル0.0046g(0.026ミリモル)
<第2段目の重合反応>
・水溶性ラジカル重合開始剤:2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)2塩酸塩0.129g(0.476ミリモル)、及び過硫酸カリウム0.026g(0.096ミリモル)
<共沸蒸留による水分の除去>
・水の抜き出し量:224.3g
水溶性ラジカル重合剤、内部架橋剤、及び共沸蒸留による水分の除去に関して以下の条件を適用した。これら以外は実施例1と同様にして、非晶質シリカを含む吸水性樹脂粒子231.0gを得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は342μmであった。
<第1段目の重合反応>
・水溶性ラジカル重合開始剤:2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)2塩酸塩0.092g(0.339ミリモル)、及び過硫酸カリウム0.018g(0.067ミリモル)
・内部架橋剤:エチレングリコールジグリシジルエーテル0.0046g(0.026ミリモル)
<第2段目の重合反応>
・水溶性ラジカル重合開始剤:2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)2塩酸塩0.129g(0.476ミリモル)、及び過硫酸カリウム0.026g(0.096ミリモル)
<共沸蒸留による水分の除去>
・水の抜き出し量:224.3g
(比較例1)
攪拌翼の種類、水溶性ラジカル重合剤、内部架橋剤、及び共沸蒸留による水分の除去に関して以下の条件を適用した。これら以外は実施例1と同様にして、非晶質シリカを含む吸水性樹脂粒子224.6gを得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は356μmであった。
<第1段目の重合反応>
・攪拌翼:フッ素樹脂で表面処理された翼径50mmの4枚傾斜パドル翼(回転数550rpm)
・水溶性ラジカル重合開始剤:2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)2塩酸塩0.092g(0.339ミリモル)、及び過硫酸カリウム0.018g(0.067ミリモル)
・内部架橋剤:エチレングリコールジグリシジルエーテル0.0046g(0.026ミリモル)
<第2段目の重合反応>
・攪拌翼:フッ素樹脂で表面処理された翼径50mmの4枚傾斜パドル翼(回転数1000rpm)
・水溶性ラジカル重合開始剤:2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)2塩酸塩0.129g(0.476ミリモル)、及び過硫酸カリウム0.026g(0.096ミリモル)
・内部架橋剤:エチレングリコールジグリシジルエーテル0.0116g(0.067ミリモル)
<共沸蒸留による水分の除去>
・水の抜き出し量:209.7g
攪拌翼の種類、水溶性ラジカル重合剤、内部架橋剤、及び共沸蒸留による水分の除去に関して以下の条件を適用した。これら以外は実施例1と同様にして、非晶質シリカを含む吸水性樹脂粒子224.6gを得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は356μmであった。
<第1段目の重合反応>
・攪拌翼:フッ素樹脂で表面処理された翼径50mmの4枚傾斜パドル翼(回転数550rpm)
・水溶性ラジカル重合開始剤:2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)2塩酸塩0.092g(0.339ミリモル)、及び過硫酸カリウム0.018g(0.067ミリモル)
・内部架橋剤:エチレングリコールジグリシジルエーテル0.0046g(0.026ミリモル)
<第2段目の重合反応>
・攪拌翼:フッ素樹脂で表面処理された翼径50mmの4枚傾斜パドル翼(回転数1000rpm)
・水溶性ラジカル重合開始剤:2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)2塩酸塩0.129g(0.476ミリモル)、及び過硫酸カリウム0.026g(0.096ミリモル)
・内部架橋剤:エチレングリコールジグリシジルエーテル0.0116g(0.067ミリモル)
<共沸蒸留による水分の除去>
・水の抜き出し量:209.7g
(比較例2)
攪拌翼の種類、水溶性ラジカル重合剤、内部架橋剤、及び共沸蒸留による水分の除去に関して以下の条件を適用した。これら以外は実施例1と同様にして、非晶質シリカを含む吸水性樹脂粒子225.6gを得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は361μmであった。
<第1段目の重合反応>
・攪拌翼:フッ素樹脂で表面処理された翼径50mmの4枚傾斜パドル翼を2段有する攪拌翼(回転数550rpm)
・水溶性ラジカル重合開始剤:2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)2塩酸塩0.092g(0.339ミリモル)、及び過硫酸カリウム0.018g(0.067ミリモル)
・内部架橋剤:エチレングリコールジグリシジルエーテル0.0046g(0.026ミリモル)
<第2段目の重合反応>
・攪拌翼:フッ素樹脂で表面処理された翼径50mmの4枚傾斜パドル翼(回転数1000rpm)
・水溶性ラジカル重合開始剤:2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)2塩酸塩0.129g(0.476ミリモル)、及び過硫酸カリウム0.026g(0.096ミリモル)
・内部架橋剤:エチレングリコールジグリシジルエーテル0.0116g(0.067ミリモル)
<共沸蒸留による水分の除去>
・水の抜き出し量:207.9g
攪拌翼の種類、水溶性ラジカル重合剤、内部架橋剤、及び共沸蒸留による水分の除去に関して以下の条件を適用した。これら以外は実施例1と同様にして、非晶質シリカを含む吸水性樹脂粒子225.6gを得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は361μmであった。
<第1段目の重合反応>
・攪拌翼:フッ素樹脂で表面処理された翼径50mmの4枚傾斜パドル翼を2段有する攪拌翼(回転数550rpm)
・水溶性ラジカル重合開始剤:2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)2塩酸塩0.092g(0.339ミリモル)、及び過硫酸カリウム0.018g(0.067ミリモル)
・内部架橋剤:エチレングリコールジグリシジルエーテル0.0046g(0.026ミリモル)
<第2段目の重合反応>
・攪拌翼:フッ素樹脂で表面処理された翼径50mmの4枚傾斜パドル翼(回転数1000rpm)
・水溶性ラジカル重合開始剤:2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)2塩酸塩0.129g(0.476ミリモル)、及び過硫酸カリウム0.026g(0.096ミリモル)
・内部架橋剤:エチレングリコールジグリシジルエーテル0.0116g(0.067ミリモル)
<共沸蒸留による水分の除去>
・水の抜き出し量:207.9g
(比較例3)
還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管、及び攪拌機を備えた、内径110mm、2L容の、4箇所の側壁バッフル付き丸底円筒型セパラブルフラスコ(バッフル幅:7mm)を準備した。攪拌機に、フッ素樹脂で表面処理された翼径50mmの4枚傾斜パドル翼を2段有する攪拌翼を装着した。準備したセパラブルフラスコ内でn−ヘプタン660mL、及びソルビタンモノラウレート(商品名:ノニオンLP−20R、HLB値8.6、日油株式会社製)0.984gを混合した。セパラブルフラスコ内の混合物を攪拌機で攪拌しつつ、50℃まで昇温することにより、ソルビタンモノラウレートをn−ヘプタンに溶解させた。形成された溶液を40℃まで冷却した。
還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管、及び攪拌機を備えた、内径110mm、2L容の、4箇所の側壁バッフル付き丸底円筒型セパラブルフラスコ(バッフル幅:7mm)を準備した。攪拌機に、フッ素樹脂で表面処理された翼径50mmの4枚傾斜パドル翼を2段有する攪拌翼を装着した。準備したセパラブルフラスコ内でn−ヘプタン660mL、及びソルビタンモノラウレート(商品名:ノニオンLP−20R、HLB値8.6、日油株式会社製)0.984gを混合した。セパラブルフラスコ内の混合物を攪拌機で攪拌しつつ、50℃まで昇温することにより、ソルビタンモノラウレートをn−ヘプタンに溶解させた。形成された溶液を40℃まで冷却した。
内容積500mL容の三角フラスコに、80.5質量%のアクリル酸水溶液92.0g(アクリル酸:1.03モル)を入れた。外部より氷冷しつつ、フラスコ内のアクリル酸水溶液に対して21質量%水酸化ナトリウム水溶液146gを滴下して、75モル%のアクリル酸を中和した。次いで、水溶性ラジカル重合開始剤として過硫酸カリウム0.101g(0.374ミリモル)を加えてこれらを水溶液に溶解し、単量体水溶液を調製した。
得られた単量体水溶液を、ソルビタンモノラウレートを含む溶液の入った上記セパラブルフラスコに加え、系内を窒素で十分に置換した。攪拌機の回転数を700rpmとして攪拌しながら、セパラブルフラスコ内の反応液を70℃の温水浴で60分間保持することにより、重合反応を進行させた。
重合反応により生成した含水ゲル状重合体を含む反応液に、非晶質シリカ(エボニックデグサジャパン株式会社製、カープレックス#80)0.092gがn−ヘプタン100gに分散した分散液を添加して、10分間、反応液を攪拌した。セパラブルフラスコを125℃の油浴に浸漬し、共沸蒸留により104gの水を系外へ抜き出した。その後、表面架橋剤として2質量%のエチレングリコールジグリシジルエーテル水溶液8.28g(エチレングリコールジグリシジルエーテル:0.95ミリモル)を添加し、内温80±2℃で2時間保持することにより、表面架橋反応を進行させた。
反応液を125℃に加熱することによってn−ヘプタンを蒸発させて、重合体粒子の乾燥品を得た。この乾燥品を目開き850μmの篩を通過させて、吸水性樹脂粒子90.5gを得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は420μmであった。
(比較例4)
還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管、及び攪拌機を備えた、内径110mm、2L容の、4箇所の側壁バッフル付き丸底円筒型セパラブルフラスコ(バッフル幅:7mm)を準備した。攪拌機に、フッ素樹脂で表面処理された翼径50mmの4枚傾斜パドル翼を2段有する攪拌翼を装着した。準備したセパラブルフラスコ内でn−ヘプタン451.4g、及びソルビタンモノラウレート(商品名:ノニオンLP−20R、HLB値8.6、日油株式会社製)1.288gを混合した。セパラブルフラスコ内の混合物を攪拌機で攪拌しつつ、50℃まで昇温することにより、ソルビタンモノラウレートをn−ヘプタンに溶解させた。形成された溶液を40℃まで冷却した。
還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管、及び攪拌機を備えた、内径110mm、2L容の、4箇所の側壁バッフル付き丸底円筒型セパラブルフラスコ(バッフル幅:7mm)を準備した。攪拌機に、フッ素樹脂で表面処理された翼径50mmの4枚傾斜パドル翼を2段有する攪拌翼を装着した。準備したセパラブルフラスコ内でn−ヘプタン451.4g、及びソルビタンモノラウレート(商品名:ノニオンLP−20R、HLB値8.6、日油株式会社製)1.288gを混合した。セパラブルフラスコ内の混合物を攪拌機で攪拌しつつ、50℃まで昇温することにより、ソルビタンモノラウレートをn−ヘプタンに溶解させた。形成された溶液を40℃まで冷却した。
内容積500mL容の三角フラスコに、80.5質量%のアクリル酸水溶液92.0g(アクリル酸:1.03モル)を入れた。外部より氷冷しつつ、フラスコ内のアクリル酸水溶液に対して20.9質量%水酸化ナトリウム水溶液147.7gを滴下して、アクリル酸を部分的に中和した。次いで、水溶性ラジカル重合開始剤として過硫酸カリウム0.1011g(0.374ミリモル)を加えてこれらを水溶液に溶解し、単量体水溶液を調製した。
得られた単量体水溶液を、ソルビタンモノラウレートを含む溶液の入った上記セパラブルフラスコに加え、系内を窒素で十分に置換した。攪拌機の回転数を700rpmとして攪拌しながら、セパラブルフラスコ内の反応液を70℃の温水浴で60分間保持することにより、重合反応を進行させた。
重合反応により生成した含水ゲル状重合体を含む反応液に、非晶質シリカ(オリエンタルシリカズコーポレーション、トクシールNP−S)0.092gがn−ヘプタン100gに分散した分散液を添加して、10分間、反応液を攪拌した。セパラブルフラスコを125℃の油浴に浸漬し、共沸蒸留により129.0gの水を系外へ抜き出した。その後、表面架橋剤として2質量%のエチレングリコールジグリシジルエーテル水溶液4.14g(エチレングリコールジグリシジルエーテル:0.475ミリモル)を添加し、内温80±2℃で2時間保持することにより、表面架橋反応を進行させた。
反応液を125℃に加熱することによって水及びn−ヘプタンを蒸発させて、重合体粒子の乾燥品を得た。この乾燥品を目開き850μmの篩を通過させて、吸水性樹脂粒子90.1gを得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は352μmであった。
2.評価
2−1.保水量
吸水性樹脂粒子2.0gが入った綿袋(メンブロード60番、横100mm×縦200mm)を500mL容のビーカー内に置いた。吸水性樹脂粒子の入った綿袋に0.9質量%塩化ナトリウム水溶液(生理食塩水)500gをママコができないように一度に注ぎ込んだ。綿袋の上部を輪ゴムで縛り、綿袋を30分静置することで吸水性樹脂粒子を膨潤させた。30分経過後の綿袋を、遠心力が167Gとなるよう設定した脱水機(株式会社コクサン製、品番:H−122)を用いて1分間脱水し、脱水後の膨潤ゲルを含んだ綿袋の質量Wa(g)を測定した。吸水性樹脂粒子を添加せずに同様の操作を行い、綿袋の湿潤時の空質量Wb(g)を測定し、以下の式から保水量を算出した。
保水量(g/g)=[Wa−Wb]/2.0
2−1.保水量
吸水性樹脂粒子2.0gが入った綿袋(メンブロード60番、横100mm×縦200mm)を500mL容のビーカー内に置いた。吸水性樹脂粒子の入った綿袋に0.9質量%塩化ナトリウム水溶液(生理食塩水)500gをママコができないように一度に注ぎ込んだ。綿袋の上部を輪ゴムで縛り、綿袋を30分静置することで吸水性樹脂粒子を膨潤させた。30分経過後の綿袋を、遠心力が167Gとなるよう設定した脱水機(株式会社コクサン製、品番:H−122)を用いて1分間脱水し、脱水後の膨潤ゲルを含んだ綿袋の質量Wa(g)を測定した。吸水性樹脂粒子を添加せずに同様の操作を行い、綿袋の湿潤時の空質量Wb(g)を測定し、以下の式から保水量を算出した。
保水量(g/g)=[Wa−Wb]/2.0
2−2.荷重下吸水量
4.14kPaの荷重下での吸水性樹脂粒子の生理食塩水に対する吸水量(荷重下吸水量)を、図3に概略を示す装置を用いて測定した。1種の吸水性樹脂粒子について荷重下吸水量を2回測定し、測定値の平均値を求めた。図3の装置は、ビュレット部1、クランプ3、導管5、架台11、測定台13、及び測定台13上に置かれた測定部4を備えている。ビュレット部1は、目盛が記載されたビュレット管21と、ビュレット管21の上部の開口を密栓するゴム栓23と、ビュレット管21の下部の先端に連結されたコック22と、ビュレット管21の下部に連結された空気導入管25及びコック24とを有する。ビュレット部1はクランプ3で固定されている。平板状の測定台13は、その中央部に形成された直径2mmの貫通孔13aを有しており、高さが可変の架台11によって支持されている。測定台13の貫通孔13aとビュレット部1のコック22とが導管5によって連結されている。導管5の内径は6mmである。
4.14kPaの荷重下での吸水性樹脂粒子の生理食塩水に対する吸水量(荷重下吸水量)を、図3に概略を示す装置を用いて測定した。1種の吸水性樹脂粒子について荷重下吸水量を2回測定し、測定値の平均値を求めた。図3の装置は、ビュレット部1、クランプ3、導管5、架台11、測定台13、及び測定台13上に置かれた測定部4を備えている。ビュレット部1は、目盛が記載されたビュレット管21と、ビュレット管21の上部の開口を密栓するゴム栓23と、ビュレット管21の下部の先端に連結されたコック22と、ビュレット管21の下部に連結された空気導入管25及びコック24とを有する。ビュレット部1はクランプ3で固定されている。平板状の測定台13は、その中央部に形成された直径2mmの貫通孔13aを有しており、高さが可変の架台11によって支持されている。測定台13の貫通孔13aとビュレット部1のコック22とが導管5によって連結されている。導管5の内径は6mmである。
測定部4は、アクリル樹脂製の円筒31、円筒31の一方の開口部に接着されたポリアミドメッシュ32、及び円筒31内で上下方向に可動な重り33を有している。円筒31は、ポリアミドメッシュ32を介して、測定台13上に載置されている。円筒31の内径は20mmである。ポリアミドメッシュ32の目開きは、75μm(200メッシュ)である。重り33は、直径19mm、質量119.6gであり、後記するようにポリアミドメッシュ32上に均一に配置された吸水性樹脂粒子10aに対して4.14kPaの荷重を加えることができる。
図3に示す測定装置による荷重下吸水量の測定は、25℃の室内で行なった。まず、ビュレット部1のコック22及びコック24を閉め、25℃に調節された0.9質量%生理食塩水をビュレット管21上部の開口からビュレット管21に入れた。次に、ゴム栓23でビュレット管21の上部開口を密栓した後、コック22及びコック24を開けた。気泡が入らないように導管5内部を0.9質量%食塩水50で満たした。貫通孔13a内に到達した0.9質量%食塩水の水面の高さが、測定台13の上面の高さと同じになるように、測定台13の高さを調整した。調整後、ビュレット管21内の0.9質量%食塩水50の水面の高さをビュレット管21の目盛で読み取り、その位置をゼロ点(0秒時点の読み値)とした。
測定部4では、円筒31内のポリアミドメッシュ32上に0.10gの吸水性樹脂粒子10aを均一に配置し、吸水性樹脂粒子10a上に重り33を配置し、円筒31を、その中心部が測定台13中心部の導管口に一致するように設置した。吸水性樹脂粒子10aが導管5からの生理食塩水を吸収し始めた時から60分後のビュレット管21内の生理食塩水の減少量(すなわち、吸水性樹脂粒子10aが吸収した生理食塩水量)Wc(ml)を読み取り、以下の式により吸水性樹脂粒子10aの4.14kPa荷重下の生理食塩水吸水能を算出した。結果を表1に示す。
4.14kPa荷重下の生理食塩水吸水能(ml/g)=Wc(ml)/吸水性樹脂粒子の質量(g)
4.14kPa荷重下の生理食塩水吸水能(ml/g)=Wc(ml)/吸水性樹脂粒子の質量(g)
2−3.無加圧DW
吸水性樹脂粒子の無加圧DWは、図4に示す測定装置を用いて測定した。測定は1種類の吸水性樹脂粒子に関して5回実施し、最低値と最高値とを除いた3点の測定値の平均値を求めた。
当該測定装置は、ビュレット部1、導管5、測定台13、ナイロンメッシュシート15、架台11、及びクランプ3を有する。ビュレット部1は、目盛が記載されたビュレット管21と、ビュレット管21の上部の開口を密栓するゴム栓23と、ビュレット管21の下部の先端に連結されたコック22と、ビュレット管21の下部に連結された空気導入管25及びコック24とを有する。ビュレット部1はクランプ3で固定されている。平板状の測定台13は、その中央部に形成された直径2mmの貫通孔13aを有しており、高さが可変の架台11によって支持されている。測定台13の貫通孔13aとビュレット部1のコック22とが導管5によって連結されている。導管5の内径は6mmである。
吸水性樹脂粒子の無加圧DWは、図4に示す測定装置を用いて測定した。測定は1種類の吸水性樹脂粒子に関して5回実施し、最低値と最高値とを除いた3点の測定値の平均値を求めた。
当該測定装置は、ビュレット部1、導管5、測定台13、ナイロンメッシュシート15、架台11、及びクランプ3を有する。ビュレット部1は、目盛が記載されたビュレット管21と、ビュレット管21の上部の開口を密栓するゴム栓23と、ビュレット管21の下部の先端に連結されたコック22と、ビュレット管21の下部に連結された空気導入管25及びコック24とを有する。ビュレット部1はクランプ3で固定されている。平板状の測定台13は、その中央部に形成された直径2mmの貫通孔13aを有しており、高さが可変の架台11によって支持されている。測定台13の貫通孔13aとビュレット部1のコック22とが導管5によって連結されている。導管5の内径は6mmである。
測定は温度25℃、湿度60±10%の環境下で行なわれた。まずビュレット部1のコック22とコック24を閉め、25℃に調節された0.9質量%食塩水50をビュレット管21上部の開口からビュレット管21に入れた。食塩水の濃度0.9質量%は、食塩水の質量を基準とする濃度である。ゴム栓23でビュレット管21の開口の密栓した後、コック22及びコック24を開けた。気泡が入らないように導管5内部を0.9質量%食塩水50で満たした。貫通孔13a内に到達した0.9質量%食塩水の水面の高さが、測定台13の上面の高さと同じになるように、測定台13の高さを調整した。調整後、ビュレット管21内の0.9質量%食塩水50の水面の高さをビュレット管21の目盛で読み取り、その位置をゼロ点(0秒時点の読み値)とした。
測定台13上の貫通孔13aの近傍にてナイロンメッシュシート15(100mm×100mm、250メッシュ、厚さ約50μm)を敷き、その中央部に、内径30mm、高さ20mmのシリンダーを置いた。このシリンダー内に、1.00gの吸水性樹脂粒子10aを均一に散布した。その後、シリンダーを注意深く取り除き、ナイロンメッシュシート15の中央部に吸水性樹脂粒子10aが円状に分散されたサンプルを得た。次いで、吸水性樹脂粒子10aが載置されたナイロンメッシュシート15を、その中心が貫通孔13aの位置になるように、吸水性樹脂粒子10aが散逸しない程度にすばやく移動させて、測定を開始した。空気導入管25からビュレット管21内に気泡が最初に導入された時点を吸水開始(0秒)とした。
ビュレット管21内の0.9質量%食塩水50の減少量(すなわち、吸水性樹脂粒子10aが吸収した0.9質量%食塩水の量)を0.1mL単位で順次読み取り、吸水性樹脂粒子10aの吸水開始から起算して10分後の0.9質量%食塩水50の減量分Wc(g)を読み取った。Wcから、下記式により無加圧DWの10分値を求めた。無加圧DWは、吸水性樹脂粒子10aの1.00g当たりの吸水量である。
無加圧DWの10分値(mL/g)=Wc/1.00
無加圧DWの10分値(mL/g)=Wc/1.00
2−4.中位粒子径
吸水性樹脂粒子の上述の中位粒子径は下記手順により測定した。すなわち、JIS標準篩を上から、目開き600μmの篩、目開き500μmの篩、目開き425μmの篩、目開き300μmの篩、目開き250μmの篩、目開き180μmの篩、目開き150μmの篩、及び、受け皿の順に組み合わせた。組み合わせた最上の篩に、吸水性樹脂粒子50gを入れ、ロータップ式振とう器(株式会社飯田製作所製)を用いてJIS Z 8815(1994)に準じて分級した。分級後、各篩上に残った粒子の質量の比率を、全量に対する質量百分率として算出し粒度分布を求めた。この粒度分布に関して、粒子径の大きい方から順に篩上に残った粒子の質量百分率による比率を積算することにより、篩の目開きと篩上に残った粒子の質量百分率による比率の積算値との関係を対数確率紙にプロットした。確率紙上のプロットを直線で結ぶことにより、積算質量百分率50質量%に相当する粒子径を中位粒子径として得た。
吸水性樹脂粒子の上述の中位粒子径は下記手順により測定した。すなわち、JIS標準篩を上から、目開き600μmの篩、目開き500μmの篩、目開き425μmの篩、目開き300μmの篩、目開き250μmの篩、目開き180μmの篩、目開き150μmの篩、及び、受け皿の順に組み合わせた。組み合わせた最上の篩に、吸水性樹脂粒子50gを入れ、ロータップ式振とう器(株式会社飯田製作所製)を用いてJIS Z 8815(1994)に準じて分級した。分級後、各篩上に残った粒子の質量の比率を、全量に対する質量百分率として算出し粒度分布を求めた。この粒度分布に関して、粒子径の大きい方から順に篩上に残った粒子の質量百分率による比率を積算することにより、篩の目開きと篩上に残った粒子の質量百分率による比率の積算値との関係を対数確率紙にプロットした。確率紙上のプロットを直線で結ぶことにより、積算質量百分率50質量%に相当する粒子径を中位粒子径として得た。
2−5.膨張維持率
膨張維持率は、25±0.2℃、大気圧の室内で測定された。用いられた液体および器具の温度も同様である。100mLのメスシリンダー(Kartell製、1目盛り:1mL)の底部に吸水性樹脂粒子1.000±0.001gを均一に入れた。そこに純水20.0±0.1gを一気に投入した。純水の投入から10分後、吸水により形成された膨潤ゲルの最高点の位置に対応するメスシリンダーの目盛りを、少数第1位の値まで読み取り、その値を膨潤ゲルの体積とみなした。同様の測定を3回行い、純水の吸収による膨潤ゲルの体積V0(mL)を算出した。純水に代えて生理食塩水(0.9質量%の食塩水溶液)を用いた同様の測定により、生理食塩水の吸収による膨潤ゲルの体積V1を測定した。得られた測定結果から、下記式により膨張維持率を算出した。
膨張維持率(%)=(V1/V0)×100
膨張維持率は、25±0.2℃、大気圧の室内で測定された。用いられた液体および器具の温度も同様である。100mLのメスシリンダー(Kartell製、1目盛り:1mL)の底部に吸水性樹脂粒子1.000±0.001gを均一に入れた。そこに純水20.0±0.1gを一気に投入した。純水の投入から10分後、吸水により形成された膨潤ゲルの最高点の位置に対応するメスシリンダーの目盛りを、少数第1位の値まで読み取り、その値を膨潤ゲルの体積とみなした。同様の測定を3回行い、純水の吸収による膨潤ゲルの体積V0(mL)を算出した。純水に代えて生理食塩水(0.9質量%の食塩水溶液)を用いた同様の測定により、生理食塩水の吸収による膨潤ゲルの体積V1を測定した。得られた測定結果から、下記式により膨張維持率を算出した。
膨張維持率(%)=(V1/V0)×100
2−6.吸収体の加圧下吸収量
吸水性樹脂粒子10g及び粉砕パルプ8.0gを、気流型混合装置(有限会社オーテック社製、パッドフォーマー)を用いた空気抄造によって均一に混合することにより、40cm×12cmの大きさのシート状の吸収体を作製した。吸収体を、吸収体と同じ大きさで、坪量16g/m2の2枚のコアラップ(ティッシュッペーパー)で上下から挟んだ。全体を141kPaの荷重で30秒間加圧して、コアラップ付吸収体を得た。32.5cm×45.0cmのサイズを有するスパンボンド−メルトブロー−メルトブロー−スパンボンド(SMMS)不織布(秤量13g/m2)を液体透過性シート30として準備し、これを、図5に示すようにコアラップ付吸収体10Aを間に挟みながら二つ折りにした。二つ折りにされた液体透過性シート30の折り目以外の3辺に沿う端部55をヒートーシラーで圧着して、コアラップ付吸収体10A及びこれを包む液体透過性シート20からなる評価用吸収性物品101を得た。
吸水性樹脂粒子10g及び粉砕パルプ8.0gを、気流型混合装置(有限会社オーテック社製、パッドフォーマー)を用いた空気抄造によって均一に混合することにより、40cm×12cmの大きさのシート状の吸収体を作製した。吸収体を、吸収体と同じ大きさで、坪量16g/m2の2枚のコアラップ(ティッシュッペーパー)で上下から挟んだ。全体を141kPaの荷重で30秒間加圧して、コアラップ付吸収体を得た。32.5cm×45.0cmのサイズを有するスパンボンド−メルトブロー−メルトブロー−スパンボンド(SMMS)不織布(秤量13g/m2)を液体透過性シート30として準備し、これを、図5に示すようにコアラップ付吸収体10Aを間に挟みながら二つ折りにした。二つ折りにされた液体透過性シート30の折り目以外の3辺に沿う端部55をヒートーシラーで圧着して、コアラップ付吸収体10A及びこれを包む液体透過性シート20からなる評価用吸収性物品101を得た。
評価用吸収性物品101を、図6に示すように、750gの下側アクリル樹脂板56と、1050gの上側アクリル樹脂板57との間に挟んだ。上側アクリル樹脂板57の上に2.5kgの2個の錘58を載せて、テープで固定した。錘58によって加圧された評価用吸収性物品101を、25±0.2℃の生理食塩水(0.9質量%のNaCl水溶液)に、上側アクリル樹脂板57が生理食塩水に完全に覆われるまで浸漬させた。15分間の浸漬の後、評価用吸収性物品101を生理食塩水から取り出した。取り出した評価用吸収性物品101を、上側アクリル樹脂板57の上に錘58を載せたまま、その長手方向と水平面とがなす角度が20度となるように傾斜させることにより、30秒間水切りした。水切り後の評価用吸収性物品101の質量を測定した。測定された浸漬後の評価用吸収性物品101の質量と、浸漬前の評価用吸収性物品101の質量との差を、吸収体の加圧下吸収量(g)として記録した。
表1に示されるように、98%以上の膨張維持率を示す吸水性樹脂粒子を含む吸収体は、十分に大きな加圧下吸収量を示すことが確認された。
1…ビュレット部、3…クランプ、4…測定部、5…導管、10…吸収体、10A…コアラップ付吸収体、10a…吸水性樹脂粒子、10b…繊維層、11…架台、13…測定台、13a…貫通孔、15…ナイロンメッシュシート、20a,20b…コアラップ、21…ビュレット管、22…コック、23…ゴム栓、24…コック、25…空気導入管、30…液体透過性シート、31…円筒、32…ポリアミドメッシュ、33…重り、40…液体不透過性シート、56…下側アクリル樹脂板、57…上側アクリル樹脂板、58…錘、100…吸収性物品、101…評価用吸収性物品、200…攪拌翼、200a…軸、200b…平板部。
Claims (7)
- 式:膨張維持率(%)=(V1/V0)×100で算出される膨張維持率が98%以上である、吸水性樹脂粒子であって、
V0は、1.000±0.001gの当該吸水性樹脂粒子が20.0±0.1gの純水を吸収したときに形成される膨潤ゲルの体積であり、
V1は、1.000±0.001gの当該吸水性樹脂粒子が20.0±0.1gの生理食塩水を吸収したときに形成される膨潤ゲルの体積である、
吸水性樹脂粒子。 - 前記膨張維持率が110%以下である、請求項1に記載の吸水性樹脂粒子。
- V0が20〜25mLである、請求項1又は2に記載の吸水性樹脂粒子。
- 無加圧DWの10分値が、40mL/g以上である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の吸水性樹脂粒子。
- 液体不透過性シート、吸収体、及び液体透過性シートを備え、前記液体不透過性シート、前記吸収体及び前記液体透過性シートがこの順に配置されている、吸収性物品であって、
前記吸収体が、請求項1〜4のいずれか一項に記載の吸水性樹脂粒子を含む、吸収性物品。 - 式:膨張維持率(%)=(V1/V0)×100で算出される膨張維持率が98%以上である、吸水性樹脂粒子を選別する工程を含み、
V0は、1.000±0.001gの当該吸水性樹脂粒子が20.0±0.1gの純水を吸収したときに形成される膨潤ゲルの体積であり、
V1は、1.000±0.001gの当該吸水性樹脂粒子が20.0±0.1gの生理食塩水を吸収したときに形成される膨潤ゲルの体積である、
吸水性樹脂粒子を製造する方法。 - 式:膨張維持率(%)=(V1/V0)×100で算出される、吸水性樹脂粒子の膨張維持率を高めることを含み、
V0は、1.000±0.001gの当該吸水性樹脂粒子が20.0±0.1gの純水を吸収したときに形成される膨潤ゲルの体積であり、
V1は、1.000±0.001gの当該吸水性樹脂粒子が20.0±0.1gの生理食塩水を吸収したときに形成される膨潤ゲルの体積である、
吸水性樹脂粒子を含む吸収体の加圧下での吸収量を高める方法。
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