JP3872548B2 - Water-absorbing composite, production method thereof and water-absorbing article - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規な吸水性複合体、その製造方法および吸水性物品に関するものである。詳しく述べると、加圧下吸水量、垂直吸引力および柔軟性に優れ、かつ吸水性ポリマーが脱落しにくい吸水性複合体、その製造方法および吸水性物品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、繊維状基材にモノマーを噴霧や塗布等の方法により付着させたのち、該モノマーを重合させることによりアニオン性吸水性ポリマーを基材に固定化し、吸水時のポリマーの脱落や移動を防止した吸水性シートが多く知られている。これらの吸水性シートは、ポリマーの脱落についてはある程度まで防止され、シートとしての形態保持性は改善されてはいるが、吸収体あるいは吸水性複合体におけるガラス転位温度の高い、アニオン性吸水性ポリマーの濃度を高くすればするほど、吸水量は向上するものの、吸収体あるいは吸水性複合体が堅くなるために実用に供し得ないのである。したがって、前記方法により、吸水性シートの柔軟性を維持しようとした場合には、吸水性シート中の吸水性ポリマーの含量割合を下げざるを得ず、繊維による吸水性ポリマーの膨潤規制とも相まって吸収量が不十分な吸水性シートしか得ることができないものであった。
【０００３】
一方、ＷＯ９４／０４３５１およびＷＯ９４／０４３５２には、繊維状基材に吸水性ポリマーをバインダーで固定する技術が開示されている。この方法により、吸水性ポリマーの繊維状基材による膨潤規制のない吸水性シートは得られるものの、吸水性ポリマーの含量割合には限度があり、トータル吸水量の不十分な吸水性複合体しか得ることができない。また、粒子状の吸水性ポリマーの脱落や移動が起こって設計どおりの吸水能力が発揮できず、おむつのように赤ちゃんの動きがある場合には、吸収体が破壊されて、これが漏れの原因となる等の問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、新規な吸水性複合体、その製造方法および吸収体を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、加圧下吸水量、垂直吸引力および柔軟性に優れ、かつ吸水性ポリマーが脱落しにくい吸水性複合体、その製造方法および吸水性物品を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記諸目的は、下記（１）〜（１２）により達成される。
【０００７】
（１） 支持体に固着されたカチオン性吸水性架橋ポリマーと該カチオン性吸水性架橋ポリマーを介して該支持体に固定されてなるアニオン性吸水性ポリマー粒子とからなり、該支持体１００重量部に対する該カチオン性吸水性ポリマーの割合が１〜１０，０００重量部であり、かつ該カチオン性吸水性ポリマー１００重量部に対する該アニオン性吸水性ポリマー粒子の割合が１０〜１０，０００重量部である吸水性複合体。
【００１０】
（２） 該支持体が繊維状物である前記（１）に記載の吸水性複合体。
【００１１】
（３） 少なくとも５ｃｍ３の体積を有し、厚さが０．２ｍｍ以上、密度が０．３〜１．１ｇ／ｃｍ３の範囲であるシート状物であって、その垂直吸引力が５ｃｍ以上、加圧下吸水量が２０ｇ／ｇ以上、ガーレー剛性が１０００ｍｇｆＮ以下である前記（１）または（２）に記載の吸水性複合体。
【００１２】
（４） 吸水性ポリマーの割合が、全吸水性複合体中８０重量％以上である前記（３）に記載の吸水性複合体。
【００１３】
（５） 支持体にカチオン性吸水性ポリマーを形成し得る原料モノマーを付着させ、該原料モノマーを重合ないし重縮合させることによりカチオン性吸水性ポリマーを該支持体に固着させ、ついでアニオン性吸水性ポリマー粒子を該カチオン性吸水性ポリマーに固着させることを特徴とする吸水性複合体の製造方法。
【００１４】
（６） 該支持体１００重量部に対する該カチオン性吸水性ポリマーの割合が１〜１０，０００重量部であり、かつ該カチオン性吸水性ポリマー１００重量部に対する該アニオン性吸水性ポリマー粒子の割合が１０〜１０，０００重量部である前記（５）に記載の吸水性複合体の製造方法。
【００１５】
（７） 該支持体が繊維状物である前記（５）または（６）に記載の吸水性複合体の製造方法。
【００１６】
（８） 該繊維状物が繊維シートである前記（７）に記載の吸水性複合体の製造方法。
【００１７】
（９） 該アニオン性吸水性ポリマー粒子は、該カチオン性吸水性ポリマーを固着した繊維シートに散布されたのちプレスされてなる前記（８）に記載の吸水性複合体の製造方法。
【００１８】
（１０） 前記（１）〜（４）のいずれかに記載の吸水性複合体を含む吸水性物品。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明で使用される支持体は、発泡ポリウレタンのような発泡体の他、粉末状、粒子状、シート状、短冊状、繊維状等のいずれの形態でも使用できるが、好ましくは繊維状物である。繊維状物としては、天然または合成繊維、天然または合成パルブ等がある。
【００２０】
各種繊維から作られる繊維質支持体、特に、シート状繊維質支持体すなわち繊維シートであり、織布、不織布、紙、編地などが挙げられるが、各種繊維ウェブから作られる不織布が好適に使用される。この発明では、繊維は親水性繊維、疎水性繊維のいずれでも使用できる。用いられる親水性繊維としては、木材パルプ、綿、羊毛、レーヨン、アセテート、ビニロン等が挙げられ、疎水性繊維としては、ポリエステル、アクリル、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等の他、これらの混紡繊維が例示される。繊維シートは、例えば、テープ状のものも含まれ、その厚みも特に限定はないが、例えば、０．０１〜１００ｍｍ、好ましくは０．１〜１０ｍｍのものが使用される。繊維シートとして長尺物を使用し、これを連続的に供給しながら本発明の製造方法を適用することができ、このようにすると生産性良く、本発明の吸水性複合体を得ることができる。また、これらの繊維の直径は０．１〜１，０００μｍ、好ましくは１〜１００μｍである。
【００２１】
本発明で使用されるカチオン性吸水性ポリマーとしては、ポリアリルアミン、ポリアルキレンポリアミン、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリ（メタ）アクリルアミドのマンニッヒ反応物、ポリ（メタ）アクリルアミン、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートのホモポリマーまたは（メタ）アクリルアミドとのコポリマー、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートをハロゲン化アルキル（例えば塩化メチル、塩化エチル、臭化メチル等）で４級化アンモニウム塩としたもののホモポリマーまたはその（メタ）アクリルアミドとのコポリマー、ポリジアルキルアリルアミン４級アンモニウム塩、４級化ビニルベンジルアミンのポリマー、キトサンのアセチル化物、エピクロルヒドリンと多価アミンまたはモノアミンとの縮合反応物等がある。これらは、必要により重合時に架橋剤を加え、あるいは重合後に架橋剤を加えて架橋させてもよい。いずれにしても架橋させたものが、種々の物性値の点から好ましい。より好ましくは、ガラス転位温度が室温以下の架橋されたポリカチオンである。
【００２２】
上記ポリマーの製造に用いられるジアルキルアミノ（メタ）アクリレートのハロゲン化アルキル４級塩としては、例えばＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジチルアミノブチル（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）アクリレート等のモノマーのハロゲン化アルキル４級塩がある。
【００２３】
本発明においては、これらのカチオン性吸水性ポリマーは、重合後のポリマーを溶液、その他の形態で前記支持体に噴霧、塗布等の手段によって固着させてもよいが、モノマーないしはモノマー混合物またはその水溶液の状態で前記支持体に含浸ないしは付着させたのち、該モノマーないしはモノマー混合物を重合ないしは重縮合させてカチオン性吸水性ポリマーを支持体に固着させる方法が望ましい。
【００２４】
前記モノマーないしはモノマー混合物の重合は、重合開始剤の存在下に０〜２００℃、好ましくは５０〜１５０℃の温度で行なわれる。
【００２５】
重合開始剤としては、水溶性または水と混合・分散可能な酸化性またはアゾ系のラジカル性重合開始剤が好適である。例えば、酸化性重合開始剤としては、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩；過酸化水素；ジ第３ブチルペルオキシド、アセチルペルオキシド等の有機過酸化物等が挙げられ、アゾ系重合開始剤としては、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（Ｎ，Ｎ´−ジメチレンイソブチルアミジン）２塩酸塩、４，４´−アゾビス（４−シアノ吉草酸）等のアゾ化合物を挙げることができる。
【００２６】
また、必要によりこれらの酸化性重合開始剤とアゾ系重合開始剤の併用に加え、さらに上記重合開始剤を複数併用したり亜硫酸塩やＬ−アスコルビン酸等の還元性物質を添加してレドックス重合を行なってもよい。重合開始剤は、前記モノマーの合計量に対して０．００１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜１重量％用いられる。
【００２７】
この際、必要に応じ前記モノマーの合計量に対して０．０００１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜２重量％の架橋剤が必要により配合される。架橋剤としては、分子中に２個以上の不飽和二重結合を有する化合物、例えばＮ，Ｎ´−メチレンビス（メタ）アクリルアミド、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、グリセリンアクリレートメタクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルホスフェート、トリアリルアミン、ポリ（メタ）アリロキシアルカン、グリシジル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチロールアクリルアミド、（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテルなどを挙げることができる。
【００２８】
本発明において、支持体１００重量部に対するカチオン性吸水性ポリマーの固着量は１〜１０，０００重量部、好ましくは１０〜５，０００重量部、最も好ましくは５０〜１，０００重量部である。
【００２９】
本発明で使用されるアニオン性吸水性ポリマーとしては、つぎのごとき水溶性のエチレン性不飽和モノマーのホモポリマーまたはコポリマーがある。このようなモノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、２−（メタ）アクリロイルエタンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルプロパンスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、（メタ）アリルスルホン酸、および、それらのアルカリ金属塩やアンモニウム塩等を挙げることができ、これらの１種または２種以上を用いることができる。好ましくはアクリル酸またはその塩である。
【００３０】
該モノマー中には、必要により該モノマーの合計量に対して０．０００１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜２重量％の架橋剤が配合される。架橋剤としては、分子中に２個以上の不飽和二重結合を有する化合物、例えばＮ，Ｎ´−メチレンビス（メタ）アクリルアミド、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、グリセリンアクリレートメタクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルホスフェート、トリアリルアミン、ポリ（メタ）アリロキシアルカン、グリシジル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチロールアクリルアミド、（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、エチレンジアミン、ポリエチレンイミン、硫酸アルミニウムなどを挙げることができる。
【００３１】
本発明においては、これらアニオン性吸水性ポリマーは、予め重合器中で重合され、必要により乾燥、粉砕されて粒子として得られる。
【００３２】
前記モノマーないしモノマー混合物またはその水溶液は、重合器中で重合開始剤の存在下に０〜２００℃、好ましくは５０〜１５０℃の温度で行なわれる。
【００３３】
重合開始剤としては、水溶性または水と混合・分散可能な酸化性またはアゾ系のラジカル性重合開始剤が好適である。例えば、酸化性重合開始剤としては、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩；過酸化水素；ジ第３ブチルペルオキシド、アセチルペルオキシド等の有機過酸化物等が挙げられ、アゾ系重合開始剤としては、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（Ｎ，Ｎ´−ジメチレンイソブチルアミジン）２塩酸塩、４，４´−アゾビス（４−シアノ吉草酸）等のアゾ化合物を挙げることができる。
【００３４】
また、必要によりこれらの酸化性重合開始剤とアゾ系重合開始剤の併用に加え、さらに上記重合開始剤を複数併用したり亜硫酸塩やＬ−アスコルビン酸等の還元性物質を添加してレドックス重合を行なってもよい。重合開始剤は、前記モノマーの合計量に対して０．００１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜１重量％用いられる。
【００３５】
得られたアニオン性吸水性ポリマー粒子の平均粒径は、１，０００〜１０μｍ、好ましくは６００〜１００μｍである。このようなアニオン性吸水性ポリマー粒子は前記のようにカチオン性吸水性ポリマー粒子が固着されている支持体上に、散布、その他の方法で均一に分散されたのち、プレス等の手段で該カチオン性吸水性ポリマー表面に固着される。その量は、該カチオン性吸水性ポリマー１００重量部に対して、１０〜１０，０００重量部、好ましくは１００〜１，０００重量部である。
【００３６】
このようにして得られる吸水性複合体１は、例えば支持体として繊維状物を使用した場合には、図１に示すように繊維２にカチオン性吸水性ポリマー３が固着し、さらに該カチオン性吸水性ポリマー３を介してアニオン性吸水性ポリマー粒子４が繊維２に固着した状態になっている。
【００３７】
また、本発明による吸水性複合体は、少なくとも５ｃｍ3 、好ましくは１０〜２００ｃｍ3 の体積を有し、厚さが０．２ｍｍ以上、好ましくは０．５〜５ｍｍ、密度が０．３〜１．１ｇ／ｃｍ3 、好ましくは０．３〜１．０ｇ／ｃｍ3 の範囲であるシート状物が好ましい。また、その垂直吸引力が５ｃｍ以上、好ましくは６．５〜１０ｃｍ、加圧下吸水量が２０ｇ／ｇ以上、好ましくは２４〜５０ｇ／ｇ、ガーレー剛性が１０００ｍｇｆＮ以下、好ましくは０〜５００ｍｇｆＮであるものが好ましい。
【００３８】
また、吸水性ポリマー（カチオン性吸水性ポリマーとアニオン性吸水性ポリマーの合計）の割合は、全吸水性複合体中８０重量％以上のものが好ましく、特に８５〜９９重量％のものが好ましい。すなわち、該割合を８０重量％以上にすることにより支持体の量を減らし、得られる吸水性複合体をコンパクトにすることができるからである。
【００３９】
【実施例】
つぎに、参考例、実施例および比較例を挙げて、本発明をさらに詳細に説明する。なお、下記例中、「部」は特にことわらないかぎり重量部を意味する。
【００４０】
参考例１
坪量３０ｇ／ｍ2 のポリエステル不織布（厚さ２ｍｍ）に対し、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート塩化メチル４級塩（７９％水溶液）１００部、トリメチロールプロパントリアクリレート０．４９部、ヒドロキシエチルセルロース１．２部、過硫酸ナトリウム０．２９部および脱イオン水４５．５部よりなる単量体水溶液をその付着量が９６ｇ／ｍ2 となるように付着せしめた。ついで、該単量体水溶液が付着した不織布を窒素雰囲気下に１００℃で１０分間保持して単量体の重合を行い、カチオン性吸水性ポリマーが不織布に固着したカチオン性吸水性ポリマーシート（１）を得た。得られたシート（１）の保水量は１０ｇ／ｇであった。
【００４１】
参考例２〜４
参考例１において、単量体水溶液の付着量をそれぞれ、６９０ｇ／ｍ2 、２９０ｇ／ｍ2 および５５ｇ／ｍ2 にした以外は、参考例１と同様にして３種類のカチオン性吸水性ポリマーシート（２）、（３）および（４）を得た。また得られたシートの保水量はそれぞれ、１１ｇ／ｇ、９ｇ／ｇおよび３ｇ／ｇであった。
【００４２】
参考例５
窒素シールされ除熱可能な反応容器中、７５モル％の中和率を有するアクリル酸ナトリウム塩の水溶液５５００部（単量体濃度３７％）に、架橋剤としてトリメチロールプロパントリアクリレート１．７部を溶解し、窒素ガスで３０分間脱気後、過硫酸アンモニウム２．８部およびＬ−アスコルビン酸０．１４部を添加し、反応温度３０〜７０℃で重合を行った。重合開始後６０分後に重合物を約５ｍｍの径に細分化された含水ゲル重合体として取り出し、該含水ゲル状重合体の細粒化物を５０メッシュ金網上に広げて１５０℃で９０分間熱風乾燥を行った。乾燥物をロール型粉砕機を組み合わせて粉砕し、粒子径が１５０μｍ〜８５０μｍであるアニオン性吸水性ポリマー粒子（１）を得た。このものの保水量は３５ｇ／ｇであった。
【００４３】
参考例６
参考例５で得られたアニオン性吸水性ポリマー（１）１００部に対し、グリセリン０．５部、水２部およびエチルアルコール０．５部からなる架橋剤水溶液を添加混合し、得られた混合物を１９６℃で４５分間加熱処理してアニオン性吸水性ポリマー粒子（２）を得た。このものの保水量は３０ｇ／ｇであった。
【００４４】
実施例１
参考例１で得られたカチオン性吸水性ポリマーシート（１）を１０ｃｍ×３０ｃｍの大きさに裁断し、このものに対し、シート全体に参考例５のアニオン性吸水性ポリマー粒子（１）を添加し、さらに圧力２ｋｇ／ｃｍ2 でプレスして本発明の吸水性複合体（１）を得た。吸水性複合体（１）の坪量は４１０ｇ／ｍ2 、厚さは０．８ｍｍ、密度は０．４９ｇ／ｃｍ3 、体積は２４ｃｍ3 であり、アニオン性吸水性ポリマー粒子（１）の付着量は３２７ｇ／ｍ2 であった。
【００４５】
実施例２
参考例１で得られたカチオン性吸水性ポリマーシート（１）を１０ｃｍ×３０ｃｍの大きさに裁断し、このものに対し、シート全体に参考例６のアニオン性吸水性ポリマー粒子（２）を添加し、さらに圧力２ｋｇ／ｃｍ2 でプレスして本発明の吸水性複合体（２）を得た。吸水性複合体（２）の坪量は４００ｇ／ｍ2 、厚さは０．９ｍｍ、密度は０．４６ｇ／ｃｍ3 、体積は２７ｃｍ3 であり、アニオン性吸水性ポリマー粒子（２）の付着量は３１７ｇ／ｍ2 であった。
【００４６】
実施例３
参考例２で得られたカチオン性吸水性ポリマーシート（２）を１０ｃｍ×３０ｃｍの大きさに裁断し、このものに対し、シート全体に参考例６のアニオン性吸水性ポリマー粒子（２）を添加し、さらに圧力２ｋｇ／ｃｍ2 でプレスして本発明の吸水性複合体（３）を得た。吸水性複合体（３）の坪量は１１８０ｇ／ｍ2 、厚さは１．４ｍｍ、密度は０．８４ｇ／ｃｍ3 、体積は４２ｃｍ3 であり、アニオン性吸水性ポリマー粒子（２）の付着量は７７０ｇ／ｍ2 であった。
【００４７】
実施例４
参考例３で得られたカチオン性吸水性ポリマーシート（３）を１０ｃｍ×３０ｃｍの大きさに裁断し、このものに対し、シート全体に参考例６のアニオン性吸水性ポリマー粒子（２）を添加し、さらに圧力２ｋｇ／ｃｍ2 でプレスして本発明の吸水性複合体（４）を得た。吸水性複合体（４）の坪量は５２０ｇ／ｍ2 、厚さは１．１ｍｍ、密度は０．４７ｇ／ｃｍ3 、体積は３３ｃｍ3 であり、アニオン性吸水性ポリマー粒子（２）の付着量は３３０ｇ／ｍ2 であった。
【００４８】
実施例５
参考例４で得られたカチオン性吸水性ポリマーシート（４）を１０ｃｍ×３０ｃｍの大きさに裁断し、このものに対し、シート全体に参考例６のアニオン性吸水性ポリマー粒子（２）を添加し、さらに圧力２ｋｇ／ｃｍ2 でプレスして本発明の吸水性複合体（５）を得た。吸水性複合体（５）の坪量は２１０ｇ／ｍ2 、厚さは０．６ｍｍ、密度は０．３５ｇ／ｃｍ3 、体積は１８ｃｍ3 であり、アニオン性吸水性ポリマー粒子（２）の付着量は１５０ｇ／ｍ2 であった。
【００４９】
比較例１
坪量３０ｇ／ｍ2 のポリエステル不織布に対し、７５％中和アクリル酸カリウム１００重量部、トリメチロールプロパントリアクリレート０．１７部、ヒドロキシエチルセルロース１．２４部、過硫酸ナトリウム０．２９部および脱イオン水４５．１部よりなる単量体水溶液をその付着量が７９０ｇ／ｍ2 となるように付着せしめた。ついで、該単量体水溶液が付着した不織布を窒素雰囲気下に１２０℃で３分間保持して単量体の重合を行い、吸水性ポリマーが不織布に固着した比較吸水性複合体（１）を得た。得られた比較吸水性複合体（１）の保水量１７ｇ／ｇであった。
【００５０】
比較例２
比較例１で得られた比較吸水性複合体（１）１００部にエチレングリコールジグリシジルエーテル０．５部、水３部、イソプロピルアルコール１部からなる架橋剤水溶液を噴霧添加し、１００℃で３０分間加熱処理して比較吸水性複合体（２）を得た。得られた比較吸水性複合体（２）の保水量は１５ｇ／ｇであった。
【００５１】
実施例６
本発明の吸水性複合体（１）〜（５）および比較吸水性複合体（１）〜（２）について、保水量、加圧下吸水量、吸水速度、垂直吸引力およびガーレー剛性について測定し、値を表１および表２にまとめた。
【００５２】
なお、保水量、加圧下吸水量、吸水速度、垂直吸引力および柔軟性は、つぎの方法により測定した。
【００５３】
（１）保水量
０．２ｇの秤量した吸水性ポリマーシートを６ｃｍ×６ｃｍの不織布性のティーバック式袋にいれて縁部をヒートシールした。このものを、生理食塩水（０．９％食塩水）に３０分間浸漬し、その後遠心分離器（２５０Ｇ）で３分間余剰の生理食塩水を除去して重量（Ｗ１）を測定した。別に吸水性ポリマーシートを入れずに同様の操作を行いブランク値の重量（Ｗ０）とした。（Ｗ１）より（Ｗ０）を差し引いた値を、吸水性ポリマーシートの重量（０．２ｇ）で除して保水量（ｇ／ｇ）とした。
【００５４】
（２）加圧下吸水量
加圧下の吸収量は、まず、内径１６０ｍｍ、高さ２０ｍｍのガラスシャーレ中に直径１２０ｍｍのガラスフィルター板（Ｇ＃１）を置いて測定した。
【００５５】
ガラスシャーレ中に０．４％食塩水を入れて、ガラスフィルター板の頂部まで満たし、濾紙（ＴＯＹＯ製 ＦＩＬＴＥＲ ＰＡＰＥＲ Ｎｏ．２）をガラスフィルター板の上にのせた。３．１ｃｍ×３．１ｃｍの大きさに打ち抜いて秤量した吸水性ポリマーシートを、内径５５ｍｍ、高さ６０ｍｍの円筒型の底部に４００メッシュのステンレス製の金網を固定したアクリル樹脂容器中にいれ、更に円筒の内部に５０ｇ／ｃｍ2 の荷重となるよう真鍮製のプランジャーをのせ、円筒集合体の全部の重量（Ｗ１）を測定した。この円筒集合体を濾紙の上にのせ、加圧下において３０分間吸収させた。吸収中はガラスシャーレ中の０．４％食塩水の液量を一定に保持した。３０分後の円筒集合体全部の重量（Ｗ２）を測定し、（Ｗ２）より（Ｗ１）を差し引いた値を吸収前の吸水性ポリマーシートの重量で除して加圧下吸水量（ｇ／ｇ）とした。
【００５６】
（３）吸水速度
１平方インチ（２．５４ｃｍ×２．５４ｃｍ）に打ち抜いた吸水性ポリマーシートの重量を秤量した。内径５５ｍｍφ、高さ１５ｍｍのポリプロピレン容器中に、吸水性ポリマーシート重量の１０倍の０．４％食塩水を注ぎ、吸水性ポリマーシートを液中に投入してから液がすべて吸収（４５度に傾けて液だまりができない状態）するまでの時間を測定し、値とした。
【００５７】
（４）垂直吸引力
吸水性ポリマーシートを２ｃｍ×１０ｃｍの帯状に打ち抜き、生理食塩水中に吸水性ポリマーシートの先端が２ｍｍ浸漬するようにして垂直に吊り下げ、６０分後に吸水性ポリマーシートの先端から垂直方向に液を吸い上げた距離（ｃｍ）を測定した。
【００５８】
（５）柔軟性
吸水性ポリマーシートを２．５４ｃｍ×８．８９ｃｍ（１インチ×３．５インチ）の帯状に打ち抜き、温度２５℃および湿度５０％においてＪＩＳ−Ｌ−１０９６に規定されたガーレー剛性の測定法に基づき柔軟性を測定した。更に、このものを温度７０℃で３時間乾燥させ、同様にして柔軟性を測定した。
【００５９】
【表１】
【表２】
実施例７
１２ｃｍ×２５ｃｍの大きさに作成した本発明の吸水性複合体（１）〜（５）をそれぞれ、坪量３０ｇ／ｍ2 のポリエチレンフィルム（大きさ１２ｃｍ×２５ｃｍ）とポリプロピレン繊維よりなる坪量３０ｇ／ｍ2 のスパンボンド不織布（大きさ１２ｃｍ×２５ｃｍ、裏面、すなわち吸水性複合体側に坪量３０ｇ／ｍ2 の紙を貼り合わせ、このものを表面材として構成体の上部に使用）の間に挟持して本発明の吸水性物品（１）〜（５）を作成した。一方、同様にして比較吸水性複合体（１）〜（２）を用いて、比較吸水性物品（１）〜（２）を作成した。
【００６２】
得られた吸水性物品の表面材の上部に、中央に直径２３ｍｍの開孔を有する厚さ１５ｍｍかつ重量７ｋｇの金属板（大きさ１４ｃｍ×２５ｃｍ）を載置し、その状態で生理食塩水を開孔部より３０分おきに３回注入した。３回目の注入終了後、５分後に金属板を取り除き、代わりに２つ折りにしたキッチンタオル（２２ｃｍ×２３ｃｍ、坪量４０ｇ／ｍ2 ）１０枚を表面材の上に載置し、その後同じ金属板を一分間さらにキッチンタオルの上において、キッチンタオルに吸収される生理食塩水の重量を秤量して、戻り量（ｇ）を求めた。結果を表３に示した。
【００６３】
【表３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による吸水性複合体は、加圧下吸水量が大きいので、漏れの少ないおむつ等の吸水性物品を提供することができる。また、垂直吸引力が大きいので吸水性物品、例えばおむつ全体が使用できる。さらに柔軟性がある（ガーレー剛性が小さい）ので、おむつ等の吸水性物品に使用した場合、人体等に対してよくフィットする。また、吸水性ポリマーが脱落し難いので、保形性に優れるだけでなく、支持体、例えば繊維状物の割合を著しく減らすことができる。その結果、シート状繊維を支持体として使用すれば、極めて薄型の吸水性物品、たとえばおむつ、生理用ナプキン等が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による吸水性複合体の構造を説明するための模式図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a novel water-absorbent composite, a method for producing the same, and a water-absorbent article. More specifically, the present invention relates to a water-absorbing composite that is excellent in water absorption under pressure, vertical suction force and flexibility, and in which a water-absorbing polymer does not easily fall off, a method for producing the same, and a water-absorbing article.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a monomer is attached to a fibrous base material by spraying or coating, and then the monomer is polymerized to immobilize the anionic water-absorbing polymer on the base material, preventing the polymer from dropping or moving during water absorption. Many such water-absorbent sheets are known. Although these water-absorbing sheets prevent the polymer from dropping off to some extent and the shape retention as a sheet is improved, an anionic water-absorbing polymer having a high glass transition temperature in the absorber or the water-absorbing composite. The higher the concentration, the better the water absorption, but the absorber or water-absorbing composite becomes stiff and cannot be put to practical use. Therefore, when it is intended to maintain the flexibility of the water absorbent sheet by the above method, the content ratio of the water absorbent polymer in the water absorbent sheet has to be lowered, and the absorption is coupled with the swelling regulation of the water absorbent polymer by the fiber. Only a water-absorbent sheet with an insufficient amount could be obtained.
[0003]
On the other hand, WO94 / 04351 and WO94 / 04352 disclose a technique for fixing a water-absorbing polymer to a fibrous base material with a binder. Although this method can provide a water-absorbent sheet that is not swelled by the fibrous substrate of the water-absorbing polymer, there is a limit to the content ratio of the water-absorbing polymer, and only a water-absorbing composite with insufficient total water absorption is obtained. I can't. Also, if the particulate water-absorbing polymer falls off and moves and the water absorption capacity as designed cannot be demonstrated, and there is a baby's movement like a diaper, the absorber will be destroyed, which may cause leakage. There was a problem of becoming.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel water-absorbing composite, a method for producing the same, and an absorbent.
[0005]
Another object of the present invention is to provide a water-absorbing composite that is excellent in water absorption under pressure, vertical suction force and flexibility, and in which a water-absorbing polymer does not easily fall off, a method for producing the same, and a water-absorbing article.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The above objects are achieved by the following (1) to (12).
[0007]
(1) From a cationic water-absorbing crosslinked polymer fixed to a support and anionic water-absorbing polymer particles fixed to the support via the cationic water-absorbing crosslinked polymerThe ratio of the cationic water-absorbing polymer to 100 parts by weight of the support is 1 to 10,000 parts by weight, and the ratio of the anionic water-absorbing polymer particles to 100 parts by weight of the cationic water-absorbing polymer is 10 parts. A water-absorbing composite that is 10,000 parts by weight.
[0010]
(2) The above (1), wherein the support is a fibrous material.)The water-absorbing composite as described.
[0011]
(3) At least 5cm3Having a thickness of 0.2 mm or more and a density of 0.3 to 1.1 g / cm.3(1) wherein the vertical suction force is 5 cm or more, the water absorption under pressure is 20 g / g or more, and the Gurley rigidity is 1000 mgfN or less.Or as described in (2)Water-absorbing composite.
[0012]
(4The proportion of the water-absorbing polymer is 80% by weight or more in the total water-absorbing composite (3).
[0013]
(5) A raw material monomer capable of forming a cationic water-absorbing polymer is attached to a support, and the cationic water-absorbing polymer is fixed to the support by polymerizing or polycondensing the raw material monomer, and then anionic water-absorbing polymer particles. Is bonded to the cationic water-absorbing polymer.
[0014]
(6The ratio of the cationic water-absorbing polymer to 100 parts by weight of the support is 1 to 10,000 parts by weight, and the ratio of the anionic water-absorbing polymer particles to 100 parts by weight of the cationic water-absorbing polymer is 10 to 10 parts by weight. 10,000 parts by weight of the above (5) For producing a water-absorbent composite.
[0015]
(7) The above (wherein the support is a fibrous material)5) Or (6) For producing a water-absorbent composite.
[0016]
(8The above-mentioned fibrous material is a fiber sheet (7) For producing a water-absorbent composite.
[0017]
(9The anionic water-absorbing polymer particles are sprayed on a fiber sheet to which the cationic water-absorbing polymer is fixed and then pressed.8) For producing a water-absorbent composite.
[0018]
(10) (1) to (4The water-absorbing composite according to any one ofBodyWater-absorbing article containing.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The support used in the present invention can be used in any form of powder, particles, sheets, strips, fibers, etc., in addition to foams such as foamed polyurethane, but is preferably a fibrous material. is there. Examples of the fibrous material include natural or synthetic fiber, natural or synthetic pulp, and the like.
[0020]
Fibrous supports made from various fibers, especially sheet-like fibrous supports, that is, fiber sheets, including woven fabrics, non-woven fabrics, papers, knitted fabrics, etc., but non-woven fabrics made from various fiber webs are preferably used Is done. In the present invention, the fiber can be either a hydrophilic fiber or a hydrophobic fiber. Examples of hydrophilic fibers used include wood pulp, cotton, wool, rayon, acetate, vinylon, and examples of hydrophobic fibers include polyester, acrylic, nylon, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, and the like. A blended fiber is exemplified. The fiber sheet includes, for example, a tape-like material, and the thickness thereof is not particularly limited. For example, a fiber sheet having a thickness of 0.01 to 100 mm, preferably 0.1 to 10 mm is used. The production method of the present invention can be applied while using a long sheet as the fiber sheet and continuously supplying the fiber sheet. In this way, the water-absorbing composite of the present invention can be obtained with good productivity. . The diameter of these fibers is 0.1 to 1,000 μm, preferably 1 to 100 μm.
[0021]
The cationic water-absorbing polymer used in the present invention includes polyallylamine, polyalkylenepolyamine, polyethyleneimine, polyvinylamine, Mannich reaction product of poly (meth) acrylamide, poly (meth) acrylamine, dialkylaminoalkyl (meth). Homopolymer of acrylate or copolymer with (meth) acrylamide, homopolymer of dialkylaminoalkyl (meth) acrylate converted to quaternized ammonium salt with alkyl halide (eg methyl chloride, ethyl chloride, methyl bromide etc.) or its Copolymer with (meth) acrylamide, polydialkylallylamine quaternary ammonium salt, polymer of quaternized vinylbenzylamine, acetylated chitosan, epichlorohydrin and polyvalent amine or monoamine There is a condensation reaction product of a. These may be cross-linked by adding a cross-linking agent during polymerization if necessary, or by adding a cross-linking agent after polymerization. In any case, a crosslinked material is preferable from the viewpoint of various physical properties. More preferably, it is a crosslinked polycation having a glass transition temperature of room temperature or lower.
[0022]
Examples of the halogenated alkyl quaternary salt of dialkylamino (meth) acrylate used in the production of the polymer include N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, N, There are alkyl halide quaternary salts of monomers such as N-diethylaminobutyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminopropyl (meth) acrylate and the like.
[0023]
In the present invention, these cationic water-absorbing polymers may be obtained by fixing the polymer after polymerization to the support in a solution or in other forms by means of spraying, coating, etc. In this state, after impregnating or adhering to the support, the monomer or the monomer mixture is polymerized or polycondensed to fix the cationic water-absorbing polymer to the support.
[0024]
Polymerization of the monomer or monomer mixture is carried out in the presence of a polymerization initiator at a temperature of 0 to 200 ° C, preferably 50 to 150 ° C.
[0025]
As the polymerization initiator, an oxidizing or azo radical polymerization initiator that is water-soluble or can be mixed / dispersed with water is suitable. Examples of the oxidative polymerization initiator include persulfates such as sodium persulfate, potassium persulfate, and ammonium persulfate; hydrogen peroxide; organic peroxides such as di-tert-butyl peroxide and acetyl peroxide. Examples of the polymerization initiator include 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, 2,2′-azobis (N, N′-dimethyleneisobutylamidine) dihydrochloride, 4,4′-azobis An azo compound such as (4-cyanovaleric acid) can be mentioned.
[0026]
If necessary, in addition to the combined use of these oxidative polymerization initiators and azo polymerization initiators, redox polymerization may be performed by further using a plurality of the above polymerization initiators or adding a reducing substance such as sulfite or L-ascorbic acid. May be performed. The polymerization initiator is used in an amount of 0.001 to 10% by weight, preferably 0.01 to 1% by weight, based on the total amount of the monomers.
[0027]
At this time, if necessary, a crosslinking agent of 0.0001 to 10% by weight, preferably 0.01 to 2% by weight, based on the total amount of the monomers is blended as necessary. Examples of the crosslinking agent include compounds having two or more unsaturated double bonds in the molecule, such as N, N′-methylenebis (meth) acrylamide, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, and (poly) propylene glycol diester. (Meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, glycerin tri (meth) acrylate, glycerin acrylate methacrylate, ethylene oxide modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra ( (Meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, triallyl phosphate, triallylamine, poly (meth) allylo Shiarukan, glycidyl (meth) acrylate, N- methylol acrylamide, and the like (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, glycerol diglycidyl ether.
[0028]
In the present invention, the amount of the cationic water-absorbing polymer fixed to 100 parts by weight of the support is 1 to 10,000 parts by weight, preferably 10 to 5,000 parts by weight, and most preferably 50 to 1,000 parts by weight.
[0029]
Examples of the anionic water-absorbing polymer used in the present invention include the following water-soluble ethylenically unsaturated monomer homopolymer or copolymer. Examples of such monomers include acrylic acid, methacrylic acid, 2- (meth) acryloylethanesulfonic acid, 2- (meth) acryloylpropanesulfonic acid, 2- (meth) acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, vinyl Examples thereof include sulfonic acid, (meth) allylsulfonic acid, and alkali metal salts and ammonium salts thereof, and one or more of these can be used. Acrylic acid or a salt thereof is preferable.
[0030]
If necessary, the monomer contains 0.0001 to 10% by weight, preferably 0.01 to 2% by weight of a crosslinking agent based on the total amount of the monomer. Examples of the crosslinking agent include compounds having two or more unsaturated double bonds in the molecule, such as N, N′-methylenebis (meth) acrylamide, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, and (poly) propylene glycol diester. (Meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, glycerin tri (meth) acrylate, glycerin acrylate methacrylate, ethylene oxide modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra ( (Meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, triallyl phosphate, triallylamine, poly (meth) allylo Sialkane, glycidyl (meth) acrylate, N-methylol acrylamide, (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, glycerol diglycidyl ether, ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, glycerin, pentaerythritol, ethylenediamine, polyethyleneimine, aluminum sulfate, etc. Can be mentioned.
[0031]
In the present invention, these anionic water-absorbing polymers are polymerized in advance in a polymerization vessel and, if necessary, dried and pulverized to obtain particles.
[0032]
The monomer or monomer mixture or an aqueous solution thereof is carried out in a polymerization vessel in the presence of a polymerization initiator at a temperature of 0 to 200 ° C, preferably 50 to 150 ° C.
[0033]
As the polymerization initiator, an oxidizing or azo radical polymerization initiator that is water-soluble or can be mixed / dispersed with water is suitable. Examples of the oxidative polymerization initiator include persulfates such as sodium persulfate, potassium persulfate, and ammonium persulfate; hydrogen peroxide; organic peroxides such as di-tert-butyl peroxide and acetyl peroxide. Examples of the polymerization initiator include 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, 2,2′-azobis (N, N′-dimethyleneisobutylamidine) dihydrochloride, 4,4′-azobis An azo compound such as (4-cyanovaleric acid) can be mentioned.
[0034]
If necessary, in addition to the combined use of these oxidative polymerization initiators and azo polymerization initiators, redox polymerization may be performed by further using a plurality of the above polymerization initiators or adding a reducing substance such as sulfite or L-ascorbic acid. May be performed. The polymerization initiator is used in an amount of 0.001 to 10% by weight, preferably 0.01 to 1% by weight, based on the total amount of the monomers.
[0035]
The average particle diameter of the obtained anionic water-absorbing polymer particles is 1,000 to 10 μm, preferably 600 to 100 μm. Such anionic water-absorbing polymer particles are dispersed on the support on which the cationic water-absorbing polymer particles are fixed as described above, and dispersed uniformly by other methods. It adheres to the surface of the water-absorbing polymer. The amount thereof is 10 to 10,000 parts by weight, preferably 100 to 1,000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the cationic water-absorbing polymer.
[0036]
In the water-absorbing composite 1 thus obtained, for example, when a fibrous material is used as a support, the cationic water-absorbing
[0037]
The water-absorbing composite according to the present invention is at least 5 cm.Three, Preferably 10-200cmThreeThe thickness is 0.2 mm or more, preferably 0.5 to 5 mm, and the density is 0.3 to 1.1 g / cm.Three, Preferably 0.3 to 1.0 g / cmThreeThe sheet-like material which is the range of these is preferable. Further, the vertical suction force is 5 cm or more, preferably 6.5 to 10 cm, the water absorption under pressure is 20 g / g or more, preferably 24 to 50 g / g, and the Gurley rigidity is 1000 mgfN or less, preferably 0 to 500 mgfN. Is preferred.
[0038]
The ratio of the water-absorbing polymer (the total of the cationic water-absorbing polymer and the anionic water-absorbing polymer) is preferably 80% by weight or more, particularly preferably 85 to 99% by weight in the total water-absorbing composite. That is, by making the proportion 80% by weight or more, the amount of the support can be reduced, and the resulting water-absorbent composite can be made compact.
[0039]
【Example】
Next, the present invention will be described in more detail with reference examples, examples and comparative examples. In the following examples, “parts” means parts by weight unless otherwise specified.
[0040]
Reference example 1
100 parts of N, N-dimethylaminoethyl acrylate methyl chloride quaternary salt (79% aqueous solution), 0.49 part of trimethylolpropane triacrylate, 1 part of hydroxyethyl cellulose for a polyester nonwoven fabric (
[0041]
Reference Examples 2-4
In Reference Example 1, the adhesion amount of the monomer aqueous solution was 690 g / m, respectively.2290 g / m2And 55 g / m2Except for the above, three types of cationic water-absorbing polymer sheets (2), (3) and (4) were obtained in the same manner as in Reference Example 1. The water retention amounts of the obtained sheets were 11 g / g, 9 g / g and 3 g / g, respectively.
[0042]
Reference Example 5
In a nitrogen-sealed reaction vessel capable of removing heat, 5500 parts of an aqueous solution of sodium acrylate having a neutralization rate of 75 mol% (monomer concentration: 37%) and 1.7 parts of trimethylolpropane triacrylate as a crosslinking agent After degassing with nitrogen gas for 30 minutes, 2.8 parts of ammonium persulfate and 0.14 part of L-ascorbic acid were added, and polymerization was carried out at a reaction temperature of 30 to 70 ° C. 60 minutes after the start of the polymerization, the polymer was taken out as a hydrogel polymer that had been subdivided to a diameter of about 5 mm, and the fine granule of the hydrogel polymer was spread on a 50 mesh wire net and dried with hot air at 150 ° C. for 90 min. Went. The dried product was pulverized in combination with a roll-type pulverizer to obtain anionic water-absorbing polymer particles (1) having a particle size of 150 μm to 850 μm. The water retention amount of this product was 35 g / g.
[0043]
Reference Example 6
To 100 parts of the anionic water-absorbing polymer (1) obtained in Reference Example 5, an aqueous solution of a crosslinking agent comprising 0.5 part of glycerin, 2 parts of water and 0.5 part of ethyl alcohol was added and mixed, and the resulting mixture was obtained. Was heated at 196 ° C. for 45 minutes to obtain anionic water-absorbing polymer particles (2). The water retention amount of this product was 30 g / g.
[0044]
Example 1
The cationic water-absorbing polymer sheet (1) obtained in Reference Example 1 was cut into a size of 10 cm × 30 cm, and the anionic water-absorbing polymer particles (1) of Reference Example 5 were added to the entire sheet. Furthermore, the pressure is 2 kg / cm2To obtain a water-absorbent composite (1) of the present invention. The basis weight of the water-absorbent composite (1) is 410 g / m2, Thickness is 0.8mm, density is 0.49g / cmThreeThe volume is 24cmThreeThe adhesion amount of the anionic water-absorbing polymer particles (1) is 327 g / m.2Met.
[0045]
Example 2
The cationic water-absorbing polymer sheet (1) obtained in Reference Example 1 was cut into a size of 10 cm × 30 cm, and the anionic water-absorbing polymer particles (2) of Reference Example 6 were added to the entire sheet. Furthermore, the pressure is 2 kg / cm2To obtain the water-absorbent composite (2) of the present invention. The basis weight of the water-absorbent composite (2) is 400 g / m2, Thickness is 0.9mm, density is 0.46g / cmThreeThe volume is 27cmThreeThe adhesion amount of the anionic water-absorbing polymer particles (2) is 317 g / m.2Met.
[0046]
Example 3
The cationic water-absorbing polymer sheet (2) obtained in Reference Example 2 was cut into a size of 10 cm × 30 cm, and the anionic water-absorbing polymer particles (2) of Reference Example 6 were added to the entire sheet. Furthermore, the pressure is 2 kg / cm2To obtain a water-absorbent composite (3) of the present invention. The basis weight of the water-absorbent composite (3) is 1180 g / m2, Thickness is 1.4mm, density is 0.84g / cmThreeThe volume is 42cmThreeThe adhesion amount of the anionic water-absorbing polymer particles (2) is 770 g / m.2Met.
[0047]
Example 4
The cationic water-absorbing polymer sheet (3) obtained in Reference Example 3 was cut into a size of 10 cm × 30 cm, and the anionic water-absorbing polymer particles (2) of Reference Example 6 were added to the whole sheet. Furthermore, the pressure is 2 kg / cm2To obtain the water-absorbent composite (4) of the present invention. The basis weight of the water-absorbent composite (4) is 520 g / m.2The thickness is 1.1mm and the density is 0.47g / cmThreeThe volume is 33cmThreeThe adhesion amount of the anionic water-absorbing polymer particles (2) is 330 g / m.2Met.
[0048]
Example 5
The cationic water-absorbing polymer sheet (4) obtained in Reference Example 4 was cut into a size of 10 cm × 30 cm, and the anionic water-absorbing polymer particles (2) of Reference Example 6 were added to the entire sheet. Furthermore, the pressure is 2 kg / cm2To obtain the water-absorbent composite (5) of the present invention. The basis weight of the water-absorbent composite (5) is 210 g / m2, Thickness is 0.6mm, density is 0.35g / cmThreeThe volume is 18cmThreeThe adhesion amount of the anionic water-absorbing polymer particles (2) is 150 g / m.2Met.
[0049]
Comparative Example 1
Basis weight 30g / m2From 100% by weight of 75% neutralized potassium acrylate, 0.17 part of trimethylolpropane triacrylate, 1.24 parts of hydroxyethyl cellulose, 0.29 part of sodium persulfate and 45.1 parts of deionized water The amount of adhesion of the monomer aqueous solution becomes 790 g / m2It was made to adhere so that it might become. Next, the non-woven fabric to which the aqueous monomer solution was adhered was held at 120 ° C. for 3 minutes in a nitrogen atmosphere to polymerize the monomer to obtain a comparative water-absorbing composite (1) in which the water-absorbing polymer was fixed to the non-woven fabric. It was. The obtained comparative water-absorbent composite (1) had a water retention amount of 17 g / g.
[0050]
Comparative Example 2
To 100 parts of the comparative water-absorbing composite (1) obtained in Comparative Example 1, an aqueous solution of a cross-linking agent consisting of 0.5 parts of ethylene glycol diglycidyl ether, 3 parts of water, and 1 part of isopropyl alcohol was added by spraying. A comparative water-absorbing composite (2) was obtained by heat treatment for 5 minutes. The comparative water-absorbing composite (2) obtained had a water retention amount of 15 g / g.
[0051]
Example 6
For the water-absorbing composites (1) to (5) of the present invention and the comparative water-absorbing composites (1) to (2), the water retention amount, the water absorption amount under pressure, the water absorption rate, the vertical suction force and the Gurley rigidity are measured. The values are summarized in Tables 1 and 2.
[0052]
The water retention amount, the water absorption amount under pressure, the water absorption rate, the vertical suction force and the flexibility were measured by the following methods.
[0053]
(1) Water retention amount
0.2 g of the weighed water-absorbing polymer sheet was placed in a 6 cm × 6 cm non-woven teabag bag, and the edges were heat sealed. This was immersed in physiological saline (0.9% saline) for 30 minutes, and then excess physiological saline was removed for 3 minutes with a centrifuge (250 G), and the weight (W1) was measured. Separately, the same operation was performed without inserting the water-absorbing polymer sheet, and the weight (W0) of the blank value was obtained. The value obtained by subtracting (W0) from (W1) was divided by the weight (0.2 g) of the water-absorbent polymer sheet to obtain the water retention amount (g / g).
[0054]
(2) Water absorption under pressure
First, the amount of absorption under pressure was measured by placing a glass filter plate (G # 1) having a diameter of 120 mm in a glass petri dish having an inner diameter of 160 mm and a height of 20 mm.
[0055]
A 0.4% saline solution was put in a glass petri dish and filled to the top of the glass filter plate, and a filter paper (FILTER PAPER No. 2 manufactured by TOYO) was placed on the glass filter plate. The water-absorbing polymer sheet punched out to a size of 3.1 cm × 3.1 cm and weighed is placed in an acrylic resin container in which a 400-mesh stainless steel wire mesh is fixed to a cylindrical bottom having an inner diameter of 55 mm and a height of 60 mm, Furthermore, 50 g / cm inside the cylinder2A plunger made of brass was placed so as to obtain the following load, and the total weight (W1) of the cylindrical assembly was measured. This cylindrical assembly was placed on a filter paper and absorbed under pressure for 30 minutes. During absorption, the amount of 0.4% saline in the glass petri dish was kept constant. The weight (W2) of the entire cylindrical assembly after 30 minutes is measured, and the value obtained by subtracting (W1) from (W2) is divided by the weight of the water-absorbing polymer sheet before absorption to absorb water (g / g under pressure). ).
[0056]
(3) Water absorption speed
The weight of the water-absorbent polymer sheet punched out to 1 square inch (2.54 cm × 2.54 cm) was weighed. In a polypropylene container having an inner diameter of 55 mmφ and a height of 15 mm, 0.4% saline solution, which is 10 times the weight of the water-absorbing polymer sheet, is poured, and after the water-absorbing polymer sheet is put into the liquid, all the liquid is absorbed (at 45 degrees). The time until tilting was not possible) was measured and used as the value.
[0057]
(4) Vertical suction force
The water-absorbing polymer sheet is punched into a 2 cm × 10 cm band, suspended vertically so that the tip of the water-absorbing polymer sheet is immersed 2 mm in physiological saline, and after 60 minutes, the liquid is vertically discharged from the tip of the water-absorbing polymer sheet. The sucked distance (cm) was measured.
[0058]
(5) Flexibility
A water-absorbing polymer sheet was punched into a 2.54 cm × 8.89 cm (1 inch × 3.5 inch) band, based on the Gurley stiffness measurement method specified in JIS-L-1096 at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 50%. Flexibility was measured. Further, this was dried at a temperature of 70 ° C. for 3 hours, and the flexibility was measured in the same manner.
[0059]
[Table 1]
[Table 2]
Example 7
Each of the water-absorbing composites (1) to (5) of the present invention prepared in a size of 12 cm × 25 cm has a basis weight of 30 g / m.2Polyethylene film (size 12cm x 25cm) and basis weight consisting of polypropylene fiber 30g / m2Spunbonded nonwoven fabric (size 12 cm x 25 cm, basis weight 30 g / m on the back surface, that is, the water-absorbent composite side)2These papers were bonded together and used as a surface material on the upper part of the structural body) to prepare the water absorbent articles (1) to (5) of the present invention. On the other hand, comparative water-absorbing composites (1) to (2) were similarly prepared using comparative water-absorbing composites (1) to (2).
[0062]
A metal plate (size: 14 cm × 25 cm) having a thickness of 7 mm and a weight of 7 kg having a hole having a diameter of 23 mm in the center is placed on the top of the surface material of the obtained water-absorbing article, and in that state physiological saline is used. Three injections were made every 30 minutes from the opening. After the third injection, 5 minutes later, the metal plate was removed, and the kitchen towel was folded in place (22 cm x 23 cm, basis weight 40 g / m2) Place 10 sheets on the surface material, then weigh the same metal plate for 1 minute on the kitchen towel and weigh the physiological saline absorbed by the kitchen towel to obtain the return amount (g) It was. The results are shown in Table 3.
[0063]
[Table 3]
【The invention's effect】
As described above, since the water-absorbent composite according to the present invention has a large amount of water absorption under pressure, it is possible to provide a water-absorbent article such as a diaper with little leakage. Further, since the vertical suction force is large, a water-absorbing article such as an entire diaper can be used. Furthermore, since it has flexibility (the Gurley rigidity is small), when used for a water-absorbing article such as a diaper, it fits well against the human body and the like. In addition, since the water-absorbing polymer does not easily fall off, not only is the shape retaining property excellent, but the proportion of the support, for example, a fibrous material can be significantly reduced. As a result, if sheet-like fibers are used as the support, extremely thin water-absorbing articles such as diapers and sanitary napkins can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view for explaining the structure of a water-absorbent composite according to the present invention.
Claims (10)
該カチオン性吸水性架橋ポリマーを介して該支持体に固定されてなるアニオン性吸水性ポリマー粒子と、からなり、
該支持体１００重量部に対する該カチオン性吸水性ポリマーの割合が１〜１０，０００重量部であり、かつ該カチオン性吸水性ポリマー１００重量部に対する該アニオン性吸水性ポリマー粒子の割合が１０〜１０，０００重量部である吸水性複合体。 A cationic water-absorbing crosslinked polymer affixed to a support;
Anionic water-absorbing polymer particles fixed to the support through the cationic water-absorbing crosslinked polymer ,
The ratio of the cationic water-absorbing polymer to 100 parts by weight of the support is 1 to 10,000 parts by weight, and the ratio of the anionic water-absorbing polymer particles to 100 parts by weight of the cationic water-absorbing polymer is 10 to 10 parts. A water-absorbing composite that is 1,000 parts by weight.
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