JP3074265B2 - 吸水剤および吸収性物品 - Google Patents

吸水剤および吸収性物品

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸水剤および吸収
性物品に関する。更に詳しくは、吸収性物品に適用した
とき、すばやい吸収速度（初期吸収量）と吸収した液体
の横方向への優れた拡散性を示し、且つ優れた表面ドラ
イ感を発揮する吸水剤、およびこれを用いた吸収性物品
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、吸収性物品は液体透過性の表
面シート、液非透過性の裏面シート、および両シートの
間に設けられて液体を吸収し、保持するための吸収体層
を少なくとも有しており、この吸収体層は吸水性樹脂お
よび繊維状物質から主に構成されている。従来より、吸
水性樹脂を吸収体層中に使用した吸収性物品の性能向上
については、例えば、尿や血液などの体液を吸収した後
のドライ感の向上、漏れの低減などを目的として種々の
改善提案がなされてきた。例えば、表面不織布の改質、
吸収体層における吸水性樹脂の配置の仕方、吸水性樹脂
と繊維状物質との比率、不織布や吸水紙などからなる親
水性拡散シートの使用、吸収体層へのエンボス加工の導
入とそのパターンの変化などの種々の工夫がこらされて
きたが、十分満足のいくものではなかった。特に近年、
吸収体層の重量を低減（繊維状物質の量を減らして吸水
性樹脂の量を増加）して、薄型化、軽量化する傾向にあ
り、吸収体層における吸水性樹脂と繊維状物質との比率
が高まってきていることから、吸収体層全体をいかに有
効に活用するかが重要な課題となってきている。特に、
薄型化、軽量化が進み、吸収体層の中の吸水性樹脂の量
が増加するにつれて、被吸収液の吸収速度と横方向への
拡散性の向上を計ることが、吸液後のドライ感の向上や
モレの低減に重要となっている。
【０００３】吸収体層内の吸水性樹脂を改質して、吸収
速度や液の拡散性などを向上させようとする試みもなさ
れており、例えば、下記〜のような吸水性樹脂を改
質する手法が提案されている。 エチレンオキサイドで親水性化したシリコーンオイル
で、吸水性樹脂または吸収体を改質する（特公平７−４
４７５２号公報）。 吸水性樹脂の粒度（粒子径）が、質量メジアン粒径で
４００〜１６８０μｍである比較的粗い粒度の吸収剤を
吸収性物品に適用する（特開平１−１３２８０２号公
報）。 アクリル酸と共重合可能な二重結合を少なくとも２個
有する第一の架橋剤とカルボン酸基と反応しうる官能基
を少なくとも２個有する第二の架橋剤で架橋された吸水
性樹脂と二酸化珪素との混合物から成り、ゲル強度を高
め、ゲルブロッキング性を防止し、液の拡散を向上させ
る（特開平７−８８１７１号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしの場合、シリ
コーンオイルを処理する工程が余分に必要なことから、
プロセスが煩雑となりコストが高くなるという問題があ
る。の場合、液の拡散性にはある程度の効果が認めら
れるものの、粒子径が大きいことから吸水性樹脂そのも
のの吸収速度が遅くなり、液が拡散した後のドライ感が
十分でないという問題がある。の場合、一般にゲル強
度を高めるためには架橋度を大きくする必要があること
から、吸水性樹脂の吸収量が低下し、吸収性物品に必要
な吸収能を得るためには多量の吸収剤の使用が必要とな
り非経済的である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題点
に鑑みて、吸収性物品に適用した際、液の吸収速度や横
方向への拡散性が良好であり、長時間着用されたり、薄
型化によって吸水性樹脂の使用比率が高くなっても表面
ドライ感、モレが低減される吸収性物品とすることがで
きる吸水剤、並びにそれを用いた吸収性物品を得るべく
鋭意検討した結果、本発明に到達した。
【０００６】
【発明の実施の形態】すなわち本発明は、１０００μｍ
以下の粒径の少なくとも１種の吸水性樹脂粒子（Ａ）か
らなる吸水剤において、（Ａ）が少なくとも２つの山を
有する粒度分布を有し、（Ａ）の粒度分布に於いて、粒
度の大きい側からの積算含有百分率を対数正規確率紙に
プロットした場合に、粒径７５０〜２５０μｍの範囲に
変曲点を有する吸水剤；並びに、液透過性の表面シー
ト、液非透過性の裏面シートおよび両シートの間に設け
られた吸収体層を有する吸収性物品において、吸収体層
が上記吸収剤および繊維状物質（Ｂ）で構成されてお
り、（Ａ）と（Ｂ）との比が質量基準で（１５〜７
０）：（８５〜３０）である吸収性物品である。
【０００７】本発明において、少なくとも１種の吸水性
樹脂粒子（Ａ）は、１０００μｍ以下の粒径の吸水性樹
脂粒子が１種でも２種以上でもよく、２種以上の場合
は、混合状態が（Ａ）である。例えば、（Ａ）は少なく
とも２つの山を有する粒度分布を有するが、１種の吸水
性樹脂粒子でこの要件を満たしても、併用する全種を混
合した状態で要件を満たしてもよい。
【０００８】吸水性樹脂粒子（Ａ）としては、例えば、
デンプン−アクリル酸塩共重合体架橋物、ポリアクリル
酸塩架橋物、自己架橋したポリアクリル酸塩、アクリル
酸エステル−酢酸ビニル共重合体架橋物のケン化物、イ
ソブチレン−無水マレイン酸共重合体架橋物、ポリスル
ホン酸塩架橋物、ポリアクリル酸塩−ポリスルホン酸塩
共重合体架橋物、変性セルロース誘導体などで、１００
０μｍ以下の粒径の粒子状のもの１種以上が挙げられ
る。上述したアクリル酸、スルホン酸等の塩を用いる場
合、塩の種類および中和度については特に限定はない
が、塩の種類としては通常ナトリウム、カリウムなどの
アルカリ金属であり、中和度は通常５０〜９０モル％、
特に６０〜８０モル％の範囲が好ましい。なお、吸水性
樹脂は、水膨潤性であるが本質的に水不溶性である。
【０００９】これらのうち好ましいものは、イオン浸透
圧により多量の液を吸収・保持することができ、荷重や
外力が加わっても離水の少ないカルボン酸塩および／ま
たはカルボン酸を重合体の主構成成分とする親水性架橋
高分子の粒子である。特に、吸水性樹脂粒子の表面近傍
を、吸水性樹脂が有する基と反応しうる官能基を少なく
とも２個有する架橋剤（例えば、ポリグリシジルエーテ
ル化合物、ポリオール化合物、ポリアミン化合物、多価
金属塩化合物など）を用い、通常の方法でさらに表面架
橋した樹脂の粒子は、（Ａ）として好適に使用すること
ができる。
【００１０】本発明において、吸水性樹脂粒子（Ａ）
は、通常１０００μｍ以下の粒子である。粒子の大きさ
が１０００μｍを越えると、吸水性樹脂粒子を吸収性物
品に適用したとき、液非透過性の裏面シート（バックシ
ート）を突き破ったり、吸収性物品の手触り、肌触りが
悪くなるという問題を生じることがある。更に、吸水性
樹脂自身の吸水速度が遅くなりすぎるという問題もあ
る。
【００１１】吸水性樹脂粒子（Ａ）は、少なくとも２つ
の山を有する粒度分布を有することが必要である。又、
（Ａ）の粒度分布に於いて、粒度の大きい側からの積算
含有百分率を対数正規確率紙にプロットした場合に、粒
径７５０〜２５０μｍの範囲に変曲点を有することが必
要である。ここで、粒度分布は、後記に示す方法で測定
される。また、「対数正規確率紙にプロットする」と
は、ＪＩＳ Ｚ８１０１に基づき、ＪＩＳメッシュで分
級された吸水性樹脂粒子を、各々の粒子の径（対数正規
確率紙の横軸）をＸ、粒度の大きい側からの重量積算含
有百分率（対数正規確率紙の縦軸）をＹとして座標にプ
ロットして、各々の点をスプライン曲線（雲形定規で結
ぶ線）で結ぶ操作を言う。このプロットされた線が変曲
点を有するということは、吸水性樹脂粒子の粒度分布に
おいて、少なくとも二つの山と一つの谷を有する粒度分
布であることを表している。通常の吸水性樹脂粒子が有
する正規分布に近い一山の粒度分布では、変曲点は存在
しない。
【００１２】従来の吸水性樹脂粒子に見られる一山の粒
度分布の場合、粒度が微粒から粗粒にほぼ連続的に分布
していることから、このような従来の吸水性樹脂粒子を
吸収性物品に適用したとき、吸水性樹脂粒子同志が最密
充填に近い分布となり、液の吸収速度と横方向への拡散
性とをバランスよく向上させることが難しかった。すな
わち、垂直方向への吸収速度を速めようとして粒径を細
かくすると、横方向への拡散性が悪くなり、吸収体層全
面が有効に使えないという問題を生じる。逆に拡散性を
向上させようとして粒径を粗くすると十分な吸収速度が
得られなくなることがある。本発明のような少なくとも
二山の粒度分布の場合、粗粒子と微粒子との適度な不連
続配列が可能となり、粒子間に空隙が確保されて、液の
浸透（吸収速度）と、横方向への拡散性の双方が良好と
なる。特に１０００μｍ以下の粒子の粒径のほぼ中心、
すなわち５００μｍを境にして、粗粒側と細粒側の双方
にピークを有する少なくとも二山の粒度分布が好まし
い。このような少なくとも二山の粒度分布とすることに
よって、液の浸透（吸収速度）と、横方向への拡散性の
双方がさらに良好となる。
【００１３】粒度分布の山および谷における質量基準で
の好適な含有量は、粒径１０００〜５００μｍの粒子が
２０〜８０質量％であり、５００μｍ未満の粒子が２０
〜８０質量％であり、かつ粒径６００μｍ未満で４００
μｍ以上の粒子の含有量が２０質量％以下である。更に
好ましくは、粒径１０００μｍ未満で６００μｍ以上の
粒子が１５〜７５質量％、特に１５〜７０質量％であ
り、粒径４００μｍ未満で１００μｍ以上の粒子が１５
〜７０質量％、特に２０〜７０質量％存在し、１００μ
ｍ未満の微粒子が５質量％以下、特に２質量％以下であ
り、かつ粒径６００μｍ未満で４００μｍ以上の粒子の
含有量が２０質量％以下、特に１５質量％以下である。
【００１４】このような分布をもたせて粗粒子と微粒子
とを混在させることにより、粒子間に適度な空隙の確保
された、適度な不連続配列が実現され、本発明の吸収剤
を吸収体層に適用したとき、横方向への速やかな拡散
と、垂直方向への素早い吸収の両方を満足する吸収性物
品とすることが出来る。
【００１５】粒径１０００〜５００μｍの粒子の含有量
が２０質量％未満の場合、相対的に５００μｍ未満の粒
子の含有量が増加するため、吸収速度は速くなるが、ゲ
ルブロッキングを生じやすくなる傾向があり、かかる吸
収剤を吸収性物品に適用したとき液の拡散を妨げやすく
なる傾向がでてくる。このため、吸収体層全面を有効に
活用できないだけでなく、モレも生じやすくなる傾向に
ある。一方、粒径１０００〜５００μｍの粒子の含有量
が８０質量％を越える場合、粗粒子の含有量が増えるこ
とから、吸水剤の表面積が減少して吸収速度が遅くなる
傾向にあり、かかる吸水剤を吸収性物品に適用したと
き、吸液後の表面ドライ感が十分でなかったり、液のモ
レの発生が生じやすくなる傾向にある。
【００１６】また、粒径６００μｍ未満で４００μｍ以
上の粒子の含有量が２０質量％以上の場合は、液の拡散
性が良く、かつ吸収速度が速くなるという、少なくとも
二山の粒度分布の特長が発揮されにくくなり、従来の一
山粒度分布の性質に近くなる傾向にある。また、１００
μｍ未満の含有量が５質量％を越える場合、ゲルブロッ
キングが生じやすくなる傾向があり、液の拡散性が十分
でなくなる傾向がある。さらに、紙おむつ生産時に微粒
子の粉塵による作業環境の悪化、生産機の詰まり等のト
ラブルにつながる傾向がある。
【００１７】吸水性樹脂粒子（Ａ）の形状については特
に限定はなく、粒状、顆粒状、造粒状、リン片状、塊
状、パール状などのいずれの形状であってもよいが、好
ましくは粒状、顆粒状、リン片状、塊状である。又、吸
水性樹脂粒子（Ａ）が２種以上の併用の場合、粒子の形
状が異なるものの混合状態であってもよい。
【００１８】吸水性樹脂粒子（Ａ）としては、生理食塩
水に対する常圧下吸収量および加圧下吸収量がそれぞれ
４０ｇ／ｇ以上および２０ｇ／ｇ以上のものが好まし
く、且つ生理食塩水を吸収した４０倍膨潤ゲルのゲル弾
性率が２，０００Ｎ／ｍ2以上となるものが好ましい。
特に好ましくは、常圧下吸収量が４５〜７５ｇ／ｇ、加
圧下吸収量が２５〜５０ｇ／ｇ、ゲル弾性率が２，５０
０〜１５，０００Ｎ／ｍ2である。ここで吸収量は、１
ｇの吸水性樹脂粒子が吸収した生理食塩水の質量（ｇ）
を示す。なお、吸水性樹脂粒子（Ａ）が２種以上の場
合、これらの吸水特性の値は併用する全種を混合した状
態における値である。
【００１９】常圧下吸収量が４０ｇ／ｇ以上の吸水性樹
脂粒子を用いることにより、これを吸収性物品に適用し
て一定レベルの吸収性能を確保する場合、あまりに多量
に吸収性樹脂粒子を使用しなければならないということ
がなく、経済的で好ましい。加圧下吸収量が２０ｇ／ｇ
以上の吸水性樹脂粒子を用いた場合も同様に、吸収性物
品に適用して加圧下（荷重下）における一定レベルの吸
収性能を確保するのに、多量の吸収性樹脂粒子を使用し
なければならないということがなく、経済的である。ゲ
ル弾性率が２，０００Ｎ／ｍ2以上の吸水性樹脂粒子を
用いると、膨潤したゲルが柔らかすぎず、膨潤ゲルが荷
重や外部応力によって変形することがなく、また、膨潤
ゲル同志が接着しにくくブロッキングを生じにくいの
で、液の浸透（吸収速度）や拡散が良好となり好まし
い。これら三者をあるレベルにバランスさせた吸水性樹
脂粒子から成る本発明の吸水剤を吸収性物品に適用した
ときに良好な性能を発揮し、かつ経済的となり好まし
い。
【００２０】生理食塩水を吸収した（Ａ）の４０倍膨潤
ゲルの剪断後ゲル弾性率は、好ましくは１，５００Ｎ／
ｍ2以上、特に２，０００〜１３，０００Ｎ／ｍ2であ
り、更に好ましくは２，５００〜１０，０００Ｎ／ｍ2
である。上記範囲の剪断後ゲル弾性率とすることによ
り、吸水ゲルに剪断が加わった際にゲルの変形や破壊が
生じにくく、吸水剤を適用した吸収性物品の長期使用時
における繰り返し吸収性能に優れ、ドライ感が良好で、
モレの発生が少なく、より好ましい。
【００２１】上記に述べた吸水性樹脂粒子の粒度分布、
および生理食塩水に対する常圧下吸収量と加圧下吸収
量、生理食塩水での４０倍膨潤ゲルのゲル弾性率と剪断
後ゲル弾性率は、次の方法によって測定される。 粒度分布：ＪＩＳ規格のＲ６００２の方法に従って粒度
分布の測定を行う。即ち、必要な目開きを持つＪＩＳ標
準フルイを用い、目開きの小さいものから順に受け皿の
上に積み重ね、最上部に試料５０ｇを入れた後に蓋を
し、篩い振とう器（例えば、飯田製作所製；Ｒｏ−Ｔａ
ｐ式Ｄ−Ａ型）で５分間振とうする。その後、各々のフ
ルイの上に残っている粒子の質量を測定し、試料全体の
質量に対する比率を百分率で計算する。
【００２２】常圧下吸収量：目開き５７μｍ（２５５メ
ッシュ）のナイロン製布で作成した１０×２０ｃｍの大
きさのティーバック（ＪＩＳ Ｋ７２２３に記載）に吸
水性樹脂粒子１．００ｇを入れ、過剰の生理食塩水
（０．９質量％塩化ナトリウム水溶液）中に６０分間浸
漬した後、垂直に吊り下げて１５分間水切りしてから増
加質量を求め、この値を常圧下吸収量とする。
【００２３】加圧下吸収量：目開き５７μｍ（２５５メ
ッシュ）のナイロン製布を底面に貼った円筒形プラスチ
ック筒（内径２８ｍｍ、高さ５０ｍｍ）の中に吸水性樹
脂粒子０．１００ｇを入れ均一に広げる。この上に２０
ｇ／ｃｍ2の荷重になるように外径２８ｍｍの分銅を乗
せる。これをナイロン製布側を下面にして生理食塩水２
５ｍｌの入ったシャーレ（直径１１ｃｍ）の中央に浸漬
する。６０分間浸漬後の増加質量の１０倍値を加圧下吸
収量とする。
【００２４】ゲル弾性率：膨潤ゲルに一定荷重をかけた
ときの圧縮変形率によって求める。具体的には、吸水性
樹脂粒子１．００ｇに生理食塩水４０ｍｌを吸収させて
４０倍膨潤ゲルを作成する。この膨潤ゲル０．２００ｇ
をレオロジー測定器（例えば山電（株）製；クリープメ
ーター ＲＥ−３３００５）の支持テーブル中央に置
き、平面にならす。次いで、膨潤ゲルの上面から３０ｇ
の応力（Ｐ＝３０×９８／Ｓ）をかけ、シリンダーで圧
縮した時の変形率（Ｈ＝圧縮時高さ／初期高さ）を求め
る。また、この時のゲルの断面積［Ｓ＝サンプル体積／
（初期高さ−圧縮時高さ）］を測定し、次式によりゲル
弾性率を求める。 ゲル弾性率（Ｎ／ｍ2）＝Ｐ／Ｈ
【００２５】剪断後ゲル弾性率：吸水性樹脂粒子１．０
０ｇを５０ｍｌの密栓付きガラス瓶に入れ、これに生理
食塩水４０ｍｌを吸収させて４０倍膨潤ゲルを作成し、
密栓する。これを４０℃の恒温槽内に入れて５時間保温
する。次に、５時間保温したゲル０．２００ｇを、レオ
ロジー測定器（例えば、山電（株）製；クリープメータ
ー ＲＥ−３３００５）の支持テーブル中央に置く。次
いで、付属のシリンダーを上下させることによって、合
計２０回の圧縮を繰り返し、２０回圧縮した後の応力
（Ｆ）および圧縮されたゲルの断面積（Ｓ）を測定し、
次式により剪断後の単位面積に対する応力を計算して剪
断後ゲル弾性率とする。 剪断後ゲル弾性率（Ｎ／ｍ2）＝Ｆ×９８／Ｓ
【００２６】本発明における吸水性樹脂粒子（Ａ）の製
法の代表例として、二山粒度分布を有する吸水性樹脂粒
子を得る方法としては、次の方法が例示される。 第１の粉砕機で粗目に粉砕した吸水性樹脂粒子を１８
メッシュ（目開き：８５０μｍ）と２６メッシュ（目開
き：６００μｍ）のフルイを備えた第１のフルイ機を通
過させて、１８メッシュパス〜２６メッシュオンの粗粒
子（Ｌ）を分別する。１８メッシュより大きい粒子は第
１の粉砕機へリサイクルし、再度粉砕し、再度第１のフ
ルイ機を通過させる。次いで２６メッシュのフルイを通
過した粒子を第２の粉砕機で粉砕し、３６メッシュ（目
開き：４２５μｍ）と１００メッシュ（目開き：１５０
μｍ）のフルイを備えた第２のフルイ機を通過させて、
３６メッシュパス〜１００メッシュオンの微粒子（Ｓ）
を分別する。２６メッシュパス〜３６メッシュオンの粒
子は第２の粉砕機へリサイクルして再度粉砕し、再度第
２のフルイ機をフルイを通過させる。この様にして得ら
れた（Ｌ）と（Ｓ）とをインラインブレンドして、二山
粒度分布の製品とする方法。
【００２７】粉砕された吸水性樹脂を、１８メッシ
ュ、２６メッシュ、３６メッシュおよび１００メッシュ
の４段のフルイを備えたフルイ機をを通過させ、１８メ
ッシュパス〜２６メッシュオンの粗粒子（Ｌ）と３６メ
ッシュパス〜１００メッシュオンの微粒子（Ｓ）を分別
後、ブレンドして二山粒度分布の製品とする方法。な
お、残った２６メッシュパス〜３６メッシュオンの粒子
は、別の粉砕機で再粉砕して３６メッシュパス〜１００
メッシュオンの微粒子（Ｓ）を得、製品に混合すること
ができるし、系外に除去してもよい。
【００２８】３６メッシュパス〜１００メッシュオン
の微粒子（Ｓ）を造粒して１８メッシュパス〜２６メッ
シュオンの粗い粒子（Ｌ）に調整し、（Ｌ）と（Ｓ）を
混合して製品とする方法。
【００２９】上記に例示した方法において、粉砕機の種
類や運転条件、使用するフルイの種類、（Ｌ）と（Ｓ）
の比率などを変えることにより、粒度分布における二つ
の山のピーク位置、粗粒と微粒の比率、谷の位置や粗い
粒子と細かい粒子の含有量などを種々変化させることが
可能である。また、使用する粉砕機については特に限定
はなく、ロール粉砕機、ピンミル、ハンマーミル、スピ
ードミルなど、目標とする少なくとも二山の粒度分布に
応じて各種の機種が単一あるいは組み合わせて使用でき
る。なお、２種以上の吸水性樹脂粒子の混合物を用い、
上記の方法等を適用することにより粒度分布を調整して
（Ａ）とすることもできる。又、上記の方法は少なくと
も二山を有する粒度分布の製品を工業的に製造する方法
の一例であり、本発明の吸水剤の製法はこれらに限定さ
れない。
【００３０】本発明の吸水性樹脂粒子には、必要により
任意の工程で、添加剤あるいは増量剤としてシリカ、ゼ
オライト、酸化防止剤、紫外線安定剤、着色剤、香料、
抗菌剤、消臭剤、防腐剤等を添加して吸水剤とすること
ができる。
【００３１】本発明の吸収性物品は、液透過性の表面シ
ートと液非透過性の裏面シートとの間に設けられた吸収
体層が、本発明の吸水剤および繊維状物質（Ｂ）により
構成されている。この繊維状物質（Ｂ）としては、各種
フラッフパルプや綿状パルプなど、従来から吸収性物品
に使用されているものが挙げられ、原料（針葉樹、広葉
樹など）、製造方法（ケミカルパルプ、セミケミカルパ
ルプ、ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）な
ど）、漂白方法などについては特に限定されない。
【００３２】また、繊維状物質（Ｂ）として、必要によ
り水に膨潤しない合成繊維も単独あるいは上記のフラッ
フパルプや綿状パルプなどと併用して使用できる。合成
繊維の例としては、ポリオレフィン系繊維（例えば、ポ
リエチレン系繊維、ポリプロピレン系繊維など）、ポリ
エステル系繊維（例えば、ポリエチレンテレフタレート
繊維、ポリエチレンテレフタレート・ポリエチレンイソ
フタレート共重合体繊維など）、ポリオレフィン・ポリ
エステル複合繊維、ポリアミド系、ポリアクリロニトリ
ル系繊維などが挙げられる。これらの合成繊維の内で好
ましいものは、ポリオレフィン系繊維、ポリエステル系
繊維およびこれらが混紡された繊維であり、更に好まし
いものは、一方の表層に近い成分が低融点または低軟化
点の樹脂成分からなる鞘芯型、偏芯型、並列型などに複
合化された熱融着性の合成繊維である。
【００３３】繊維状物質（Ｂ）の長さ、太さについては
特に定されず、通常長さは１〜２００ｍｍ、太さは０．
１〜１００デニールの範囲が好適である。形状について
も繊維状であれば特に限定されず、ウェブ状、細い円筒
状、裁断されたスプリットヤーン状、ステープル状、フ
ィラメント状などが例示される。
【００３４】吸収体層における本発明の吸水剤の量は、
繊維状物質（Ｂ）との合計量に対して質量基準で通常１
５〜７０質量％である。好ましくは２０〜６５質量％、
さらに好ましくは３０〜６５質量％である。吸水剤の量
が１５質量％未満では、従来の一山の粒度分布の吸水性
樹脂粒子を用いても良好な性能が得られることから、本
発明の意図するところではないし、また、吸水剤が少な
すぎて高吸収性で薄型の吸収性物品を得にくい。一方、
７０質量％を超える量の場合、液の拡散性が不十分とな
り、液の吸収速度も遅くなる。さらに、吸水剤の吸収体
層内での遍在や吸収体層からの脱離や分離が起こりやす
くなり、吸収体層の強度も低下する。
【００３５】吸収性物品１枚当りの本発明の吸水剤と繊
維状物質（Ｂ）のそれぞれの使用量については特に限定
はない。子供用使い捨ておむつの場合、通常吸水剤が５
〜１５ｇ、（Ｂ）が５〜３０ｇである。薄型おむつと言
われる場合、通常吸水剤が７〜１５ｇ、（Ｂ）が７〜２
０ｇ、好ましくは吸水剤が８〜１５ｇ、（Ｂ）が８〜１
５ｇである。本発明の吸水剤の量を上記範囲にすること
により、吸水剤の繊維状物質への固定も十分であり、必
要な吸収量を確保でき、且つ吸収体層の機械的強度の低
下もない。しかも、必要以上に多量の吸水剤を使用しな
くてすむので経済的である。なお、上記は吸収性物品が
子供用使い捨て紙おむつの一例であるが、吸収性物品が
生理用ナプキン、大人用紙おむつや失禁者用パッドなど
の場合は、吸収性物品の使用目的、大きさ、目標とする
吸収性能等により、本発明の吸水剤の量および繊維状物
質（Ｂ）の量を変化させることができる。
【００３６】本発明の吸水剤と繊維状物質（Ｂ）を用い
吸収体層を作成する方法としては、（１）吸水剤と
（Ｂ）を同時に混合する方法、（２）（Ｂ）の層を作成
し、その上に吸水剤を散布し、さらにその上に（Ｂ）を
積層して吸水剤をサンドイッチする方法、（３）（１）
の混合層上に吸水剤を散布し、さらにその上に（Ｂ）を
積層して多層構造とする方法、（４）（Ｂ）層を作成
し、その上に吸水剤と（Ｂ）との混合層を積層し、必要
により、さらにその上に（Ｂ）の層を積層する方法、な
どが挙げられる。吸収体層の製造に使用される装置は特
に限定はなく、通常の装置が使用できる。例えば、ドラ
ムフォーミング方式の装置などである。
【００３７】本発明の効果を損なわない範囲内で、他の
物質、例えば帯電防止剤としてのアルキルホスフェート
型アニオン界面活性剤、第４級アンモニウム塩型または
アルキルイミダゾリニウム塩型などのカチオン界面活性
剤、平滑剤や表面張力調整剤としての各種非イオン界面
活性剤、抗菌剤、芳香剤、消臭剤等を必要に応じて吸収
体層に処理することができる。
【００３８】吸収体層は、単層あるいは複数層とし、必
要に応じて吸水紙や綿状パルプ層を重ね、これらの表面
に液透過性の表面シートあるいは不織布を配置し、裏面
に液非透過性の裏面シートを配置し、さらに股や腰の部
分のギャザーや人体への装着用テープ等を装備して紙お
むつ等の吸収性物品に仕上げられる。液透過性の表面シ
ート、液非透過性の裏面シート、ギャザーや装着用テー
プ等の材質、種類および形状、並びに吸収性物品の製造
方法については特に限定されず、従来から吸収性物品の
製造に用いられている公知のものおよび方法が使用でき
る。
【００３９】
【実施例】以下、実施例と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。尚、モデル紙おむつの吸収量、吸収速度、拡散面
積、表面ドライネスは下記の方法で測定した。以下、特
に定めない限り％は質量％、部は質量部を示す。 吸収量：モデル紙おむつを１２メッシュの金網上に水平
に乗せる。１５０ｍｌ／分の速度で人工尿をモデル紙お
むつの中央部に連続的に注入し、長手方向の両端から液
が漏れた時点で注入を停止する。金網を３０度に傾けて
１０分間水切りを行った後に質量を測定し、増加した質
量を吸収量とした。尚、ここで使用する人工尿は尿素２
０．０ｇ、塩化ナトリウム８．０ｇ、塩化カルシウム
（２水塩）０．３ｇ、硫酸マグネシウム（７水塩）０．
８ｇを脱イオン水に溶解させて１リットルとした組成で
ある。
【００４０】吸収速度：円筒（内径３ｃｍ、長さ２０ｃ
ｍ）を中心に備え、該円筒が接する部分に、円筒の内径
と同じ径の穴を有し、かつ、モデル紙おむつの吸収体層
の面積と同じ大きさのアクリル板（質量０．５ｋｇ）を
モデル紙おむつの上に乗せ、アクリル板の上に４．５Ｋ
ｇの荷重を乗せて均等に荷重をかける（合計荷重５ｋ
ｇ）。円筒に８０ｍｌの人工尿（青インキで着色）を注
ぐ。３０分後にさらに８０ｍｌの２回目の人工尿を注入
する。同様にして３０分後に８０ｍｌの３回目の人工尿
を注入し、この３回目の注入時の人工尿の吸収時間を測
定し、吸収速度とした。 拡散面積：３回目の注入時の吸収速度を測定した後、人
工尿が吸収されて平面方向に広がった面積を測定し、拡
散面積とした。
【００４１】表面ドライネス：拡散面積を測定した後、
モデル紙おむつ表面のドライ感を１０人のパネラーで指
触判定し、１０人の平均を求め、次の４段階で評価した
結果を表面ドライネスとした。 ◎：ドライ感良好 ○：わずかに湿っぽいが、満足できるレベルのドライ感 △：ドライ感に乏しく、湿っぽい状態 ×：ドライ感無く、濡れた状態
【００４２】吸水剤の製造例１ 容量１リットルのガラス製反応容器にアクリル酸ナトリ
ウム７７ｇ、アクリル酸２３ｇ、Ｎ，Ｎ’−メチレンビ
スアクリルアミド０．４ｇおよび脱イオン水２９６ｇを
仕込み、撹拌、混合しながら内容物の温度を５℃に保っ
た。内容物に窒素を流入して溶存酸素量を１ｐｐｍ以下
とした後、過酸化水素の１％水溶液１ｇ、アスコルビン
酸の０．２％水溶液１．２ｇおよび２，２’−アゾビス
アミジノプロパンジハイドロクロライドの２％水溶液
２．５ｇを添加・混合して重合を開始させ、約６時間重
合することにより含水ゲル状重合体を得た。この含水
ゲル状重合体をニーダーで混練しながら、エチレング
リコールジグリシジルエーテルの１％水溶液３ｇを添加
して均一に混練した。この含水ゲル状物を１３０〜１５
０℃で熱風乾燥し、粉砕した後、表１の二山粒度分布に
調整して吸水剤（ａ）〜（ｅ）を得た。これらの吸水剤
（ａ）〜（ｅ）の性能測定結果を表３に示す。
【００４３】吸水剤（ａ）〜（ｅ）各々の粒度分布を測
定して、対数正規確率紙にプロットし、各粒度範囲の含
有率を求めたところ下記表１のようになった。この測定
の一例として、吸水剤（ａ）について対数正規確率紙に
プロットした結果を図１に示す。図１において、１は粒
度の大きい側からの積算含有百分率のグラフ、２は変曲
点である。図１のとおり、グラフ（１）上、粒子径５５
０μｍの位置に変曲点（２）を持つことが判る。また図
２は、図１で得られた対数正規確率紙上のグラフから、
ほぼ１００μｍごとの含有率を読みとり、粒子径の範囲
毎の含有率を棒グラフで示したものであり、二山の粒度
分布であることが判る。尚、１０００μｍ〜７００μｍ
の間は含有量が少ないことから８５０μｍで分割した。
【００４４】
【表１】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− (ａ) (ｂ) (ｃ) (ｄ) (ｅ) −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 850μm以上の含有率（％） 0 0 0 0 0 850〜600μm含有率（約700μmにヒ゜ークを持つ） 25 40 60 75 40 600〜400μm含有率 10 10 10 10 18 400〜100μm含有率（約300μmにヒ゜ークを持つ） 65 50 3 0 15 42 100μｍ未満の含有率 0 0 0 0 0 変曲点の位置(μm） 550 550 425 550 425 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 注）８５０〜６００μｍ含有率は８５０μｍ未満で６００μｍ以上の含有率で あり、６００〜４００μｍ含有率および４００〜１００μｍ含有率も同様。
【００４５】吸水剤の製造例２ 容量１リットルのガラス製反応容器にアクリル酸１００
ｇ、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド０．４ｇお
よび脱イオン水３３０ｇを仕込み、撹拌しながら内容物
の温度を５℃に保った。内容物に窒素を流入して溶存酸
素量を１ｐｐｍ以下とした後、過酸化水素の１％水溶液
１ｇ、アスコルビン酸の０．２％水溶液１．２ｇおよび
２，２’−アゾビスアミジノプロパンジハイドロクロラ
イドの２％水溶液２．５ｇを添加・混合して重合を開始
させ、約６時間重合することにより含水ゲル状重合体
を得た。この含水ゲル状重合体を目皿付きエクストル
ーダーで押し出し混練を繰り返しながら３５％の水酸化
ナトリウム水溶液１１４ｇをエクストルーダー入口付近
に添加して均一に混練することにより、アクリル酸の７
２モル％が中和された含水ゲル状物を得た。この含水ゲ
ル状物を１３０〜１５０℃で熱風乾燥し、粉砕した後、
吸水剤の製造例１の（ｂ）と同様の二山粒度分布に調整
し、吸水剤（ｆ）を得た。吸水剤（ｆ）の性能測定結果
を表３に示す。
【００４６】吸水剤の製造例３ 製造例１で得られた吸水剤１００ｇを高速撹拌しなが
ら、エチレングリコールジグリシジルエーテルの５％水
溶液２ｇを均一に噴霧し、約１４０℃で３０分間加熱処
理することにより表面架橋された吸水剤（ｇ）を得た。
なお、（ｇ）の粒度分布は（ｂ）および（ｆ）と同じに
調整した。吸水剤（ｇ）の性能測定結果を表３に示す。
【００４７】吸水剤の製造例４ 製造例１において、含水ゲル状重合体に添加・混練す
るエチレングリコールジグリシジルエーテルの１％水溶
液の量を２０ｇとする以外は製造例１と同様にして吸水
剤（ｈ）を得た。（ｈ）の粒度分布は製造例１の（ｂ）
と同じに調整した。吸水剤（ｈ）の性能測定結果を表３
に示す。
【００４８】吸水剤の製造例５ 製造例１において、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルア
ミド０．４ｇを０．２ｇに変える以外は製造例１と同様
にして吸収剤（ｉ）を得た。（ｉ）の粒度分布は製造例
１の（ｂ）と同じに調整した。（ｉ）の性能測定結果を
表３に示す。
【００４９】比較吸水剤の製造例（１） 製造例１において、粒度分布を以下の表２のように調整
する以外は製造例１と同様にして、比較吸水剤（ａ’）
〜（ｃ’）を得た。なお、（ａ’）〜（ｃ’）は従来の
一山粒度分布である。比較吸水剤（ａ’）〜（ｃ’）の
性能測定結果を表４に示す。比較吸水剤（ａ’）〜
（ｃ’）の粒度分布を測定し、対数正規確率紙にプロッ
トし、各粒度範囲の含有率を求めたところ表２のように
なった。
【００５０】
【表２】 注）８５０〜６００μｍ含有率、６００〜４００μｍ含
有率、４００〜１００μｍ含有率の定義は、前記製造例
１の場合と同様。
【００５１】比較吸水剤の製造例（２） 製造例１において、含水ゲル状重合体に添加・混練す
るエチレングリコールジグリシジルエーテルの１％水溶
液の量を２０ｇとする以外は製造例１と同様にして比較
吸水剤（ｄ’）を得た。（ｄ’）の粒度分布は、比較吸
水剤の製造例（１）の（ｂ’）と同じに調整した。比較
吸水剤（ｄ’）の性能測定結果を表４に示す。
【００５２】比較吸水剤の製造例（３） 製造例１において、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルア
ミド０．４ｇを０．２ｇに変える以外は製造例１と同様
にして比較吸収剤（ｅ’）を得た。（ｅ’）の粒度分布
は比較吸水剤の製造例（１）の（ｂ’）と同じに調整し
た。比較吸水剤（ｅ’）の性能測定結果を表４に示す。
【００５３】実施例１〜９ フラッフパルプ１００部と、製造例１〜５で得られた本
発明の吸水剤（ａ）〜（ｉ）１００部とを気流型混合装
置で混合した混合物を坪量約４００ｇ／ｍ2となるよう
に均一に積層し、５ｋｇ／ｃｍ2の圧力で３０秒間プレ
スし、実施例１〜９の吸収体層ａ〜ｉを得た。
【００５４】実施例１０ フラッフパルプ５０部の層を形成した後、製造例１で得
られた吸水剤（ｂ）１００部を均一に散布し、更にその
上にフラッフパルプ５０部の層を積層してサンドイッチ
構造とし、５ｋｇ／ｃｍ2の圧力で３０秒間プレスし
て、吸収体層ｊを得た。
【００５５】実施例１１ フラッフパルプ１００部と製造例１で得られた吸水剤
（ｂ）１６０部とを気流型混合装置で混合した混合物を
坪量約４００ｇ／ｍ2となるように均一に積層し、５ｋ
ｇ／ｃｍ2の圧力で３０秒間プレスし、吸収体層ｋを得
た。
【００５６】実施例１２ フラッフパルプ１００部と製造例１で得られた吸水剤
（ｂ）５０部とを気流型混合装置で混合した混合物を坪
量約４００ｇ／ｍ2となるように均一に積層し、５ｋｇ
／ｃｍ2の圧力で３０秒間プレスし、吸収体層ｍを得
た。
【００５７】実施例１３ 実施例２のフラッフパルプ１００部をポリプロピレンを
芯成分としポリエチレンを鞘成分とする鞘芯型複合繊維
（チッソ（株）製「ＥＳ繊維ＥＡＣ」）３０部およびフ
ラッフパルプ７０部の混合物に変更する以外は実施例２
と同様にして吸収体層ｎを得た。
【００５８】比較例１〜５ フラッフパルプ１００部と比較吸水剤の製造例（１）〜
（３）で得られた比較吸水剤（ａ'）〜（ｅ'）１００部
とを気流型混合装置で混合した混合物を坪量約４００ｇ
／ｍ2となるように均一に積層し、５Ｋｇ／ｃｍ2の圧力
で３０秒間プレスし、比較例１〜５の吸収体層ａ'〜ｅ'
を得た。
【００５９】比較例６ フラッフパルプ１００部と吸水剤の製造例１で得られた
吸水剤（ｂ）１７部とを気流型混合装置で混合した混合
物を坪量約５００ｇ／ｍ2となるように均一に積層し、
５ｋｇ／ｃｍ2の圧力で３０秒間プレスし、比較の吸収
体層ｆ'を得た。
【００６０】試験例 実施例１〜１３と比較例１〜６で得られた吸収体層を１
４ｃｍ×３６ｃｍの長方形に裁断し、各々の上下に吸収
体層と同じ大きさの吸水紙を配置し、更に市販の紙おむ
つに使用されているポリエチレンシートを裏面に、不織
布を表面に配置して吸収体層の長手方向に沿って両側３
６ｃｍずつをヒートシールすることによりモデル紙おむ
つを作成した。これらのモデル紙おむつの吸収速度、拡
散面積、吸収量を評価した結果を、実施例１〜１３の吸
収体層を使用した場合は表３に、比較例１〜６の吸収体
層を使用した場合は表４に示す。
【００６１】
【表３】
【００６２】
【表４】
【００６３】
【発明の効果】本発明の吸水剤およびこの吸水剤を適用
した吸収性物品は次のような特徴および効果を有する。 本発明の吸水剤は、通常の吸水性樹脂製造設備で、簡
単に製造することが出来る。 本発明の吸収性物品は液の拡散性が良好であり、か
つ、吸収速度に優れるため、液を吸収した後の表面ドラ
イ感に優れ、モレが低減される。 本発明の吸水剤は適度なゲル弾性率を有することか
ら、本発明の吸収性物品は長時間にわたる繰り返しの吸
収に対しても優れた吸収性能と吸収速度を示す。 本発明の吸収性物品の製造工程で、ドラムフォーミン
グタイプの設備で吸収体層を製造する場合、スクリーン
メッシュへの吸水性樹脂粒子の目詰まりや、スクリーン
メッシュからの吸水性樹脂粒子の抜けによるロスが軽減
される。 本発明の吸水剤は、耐吸湿ブロッキング性が良好で、
高湿度条件下でも良好な取り扱い作業性を示す。
【００６４】上記効果を奏することから、本発明の吸水
剤および本発明の吸収性物品は、使い捨て紙おむつ（子
供用および大人用紙おむつ）に好適である。特に、吸水
性樹脂／繊維状物質の比率が大きい薄型の使い捨て紙お
むつに最適である。また、その他の衛生材料（生理用ナ
プキン、失禁者用パッド、母乳パッド、手術用アンダー
パッド、産褥用マット、創傷保護用ドレッシング材、ペ
ットシートなど）や、各種の吸収シート（鮮度保持シー
ト、ドリップ吸収シート、結露防止シート、水稲育苗シ
ート、コンクリート養生シート、油水分離シート、消火
用シートなど）などにも好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 製造例１で得た吸水剤（ａ）の粒度分布測定
を行い、粒度の大きい側からの積算含有百分率を対数正
規確率紙にプロットしたグラフである。
【図２】 図１で得た対数正規確率紙上のグラフから、
粒子径１００μｍごとに含有量を読みとり、各粒子径範
囲毎の含有量をプロットしたグラフである。
【符合の説明】
１ 粒度の大きい側からの積算含有百分率のグラフ ２ 変曲点（５５０μｍ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｌ 101/14 (56)参考文献 特開 平11−58615（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−265582（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−43508（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−323038（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−289903（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−137583（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−25917（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−313043（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−70328（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−227435（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01J 20/26 C08L 101/14

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 １０００μｍ以下の粒径の少なくとも１
    種の吸水性樹脂粒子（Ａ）からなる吸水剤において、
    （Ａ）が少なくとも２つの山を有する粒度分布を有し、
    （Ａ）の粒度分布に於いて、粒度の大きい側からの積算
    含有百分率を対数正規確率紙にプロットした場合に、粒
    径７５０〜２５０μｍの範囲に変曲点を有する吸水剤。
  2. 【請求項２】 吸水性樹脂粒子（Ａ）の粒度分布が、粒
    径１０００〜５００μｍの範囲に少なくとも１つのピー
    クを、粒径５００未満〜１００μｍの範囲に少なくとも
    １つのピークを有する粒度分布である請求項１記載の吸
    水剤。
  3. 【請求項３】 吸水性樹脂粒子（Ａ）の粒度分布が、粒
    径１０００〜５００μｍの粒子が２０〜８０質量％、粒
    径５００μｍ未満の粒子が２０〜８０質量％であり、か
    つ粒径６００μｍ未満で４００μｍ以上の粒子の含有量
    が２０質量％以下である請求項１または２記載の吸水
    剤。
  4. 【請求項４】 吸水性樹脂粒子（Ａ）の粒度分布が、粒
    径１０００μｍ未満で６００μｍ以上の範囲に少なくと
    も１つのピークを有し、その範囲の粒子の含有量が１５
    〜７５質量％であり、粒径４００μｍ未満で１００μｍ
    以上の範囲に少なくとも１つのピークを持ち、その範囲
    の粒子の含有量が１５〜７０質量％であり、粒径１００
    μｍ未満の粒子の含有量が５質量％以下であり、かつ粒
    径６００μｍ未満で４００μｍ以上の粒子の含有量が２
    ０質量％以下である請求項１または２に記載の吸水剤。
  5. 【請求項５】 吸水性樹脂粒子（Ａ）が、粒子表面近傍
    が表面架橋された吸水性樹脂粒子からなる請求項１〜４
    のいずれか記載の吸水剤。
  6. 【請求項６】 吸水性樹脂粒子（Ａ）の生理食塩水に対
    する常圧下吸収量および加圧吸収量が、それぞれ４５〜
    ７５ｇ／ｇおよび２５〜５０ｇ／ｇであり、生理食塩水
    を吸収した（Ａ）の生理食塩水に対する４０倍膨潤ゲル
    のゲル弾性率が、２，５００〜１５，０００Ｎ／ｍ2で
    ある請求項１〜５のいずれか記載の吸水剤。
  7. 【請求項７】 液透過性の表面シート、液非透過性の裏
    面シートおよび両シートの間に設けられた吸収体層を有
    する吸収性物品において、吸収体層が請求項１〜６のい
    ずれか記載の吸水剤および繊維状物質（Ｂ）で構成され
    ており、（Ａ）と（Ｂ）との比が、質量基準で（１５〜
    ７０）：（８５〜３０）である吸収性物品。
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