JP3889207B2

JP3889207B2 - Water-absorbing agent composition and use thereof

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Publication number: JP3889207B2
Application number: JP2000222984A
Authority: JP
Inventors: 卓己初田; 一樹木村; 浩司三宅; 江利後藤; 克之和田
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 1999-07-26
Filing date: 2000-07-24
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2020-07-24
Also published as: JP2001098170A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は吸水剤組成物およびその用途に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大量の水を吸収させることを目的として、紙おむつや生理用ナプキン、失禁パット等の衛生材料を構成する材料の一つに吸水性樹脂等の吸水剤が幅広く利用されている。また衛生材料以外にも、土壌保水剤ならびに食品等のドリップシート等、吸水、保水を目的として吸水性樹脂等の吸水剤が広範囲に利用されている。
上記の吸水剤としては、例えば、ポリアクリル酸部分中和架橋体、デンプン−アクリル酸グラフト重合体の中和物、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体のケン化物、アクリロニトリル共重合体もしくはアクリルアミド共重合体の加水分解物またはこれらの架橋体、カチオン性モノマーの架橋重合体等が知られている。
【０００３】
そして、上記衛生材料等に上記吸水剤を用いるためには、体液等の水性液体に接した際の高い吸収倍率や吸収速度、加圧下での高い吸収倍率や通液性等の特性（吸収特性）を備えていることが望まれている。そして従来より、これら吸収特性の中から種々の特性を併せ持ち、衛生材料に用いられた場合に、優れた性能を示す吸水剤が種々提案されている。
さらに、これらの吸水剤とパルプ等の親水性繊維からなる吸収物品も、吸水剤と同様に、体液等の水性液体が吸収体に注入された際の高い吸収量、加圧下での高い吸収量、吸収体全体に広がる拡散性に優れていることが望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
吸収体全体への体液等の水性液体の拡散性は、親水性繊維の毛管現象が大きく関わっている。即ち、主に吸水剤と親水性繊維とからなる吸収物品における吸水剤の濃度（以下、樹脂濃度と称する）は、従来、２０〜５０重量％程度であり、この範囲の吸水剤を有する吸収物品の水性液体拡散性は、親水性繊維の毛管現象による拡散が支配的である。
そのため、上記のような衛生材料中の吸収体は、一度に吸収体に注入される水性液体が多いと、吸収体中の水性液体の拡散速度に吸水剤の吸水速度が追いつかず、吸収物品端部から漏れてしまうという問題を有している。
【０００５】
よって本発明の課題は、吸水剤組成物と親水性繊維を含んでなる吸収物品中において、該吸水剤組成物を高濃度に含んでなる部分が過通液緩衝効果を発現する吸水剤組成物およびその用途を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決すべく本発明者が種々検討した結果、吸水剤組成物の坪量（樹脂濃度）が高く、且つ、外力によって吸水剤組成物の粒子同士が密着している状態において、吸水剤組成物が水性液体と接した際の水性液体の拡散を制御（過通液緩衝）することが重要であることを見出した。上記の水性液体の拡散制御（過通液緩衝）は、通液緩衝指数という新規な物性値を導入することにより評価することができる。そして、以下の様な特性を示す吸水剤組成物により上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。即ち、
（１）吸水剤組成物と親水性繊維からなる吸収物品中で、吸水剤組成物は優れた吸水特性を示す。
【０００７】
（２）吸水剤組成物は通液緩衝指数が高く、高樹脂濃度では水性液体の拡散を適切に制御し、抑える（過通液緩衝）ことができる。
（３）上記（１）に記載の吸収物品の周辺部に、高樹脂濃度含有部分を配置することにより、一度に多量の水性液体が吸収物品に注入された際の吸収物品端部からの漏れを防ぐことができる。
すなわち、本発明にかかる吸水剤組成物は、アクリル酸および／またはその塩を主成分とする親水性不飽和単量体を（共）重合して得られる架橋重合体の表面近傍がさらに架橋されてなる吸水性樹脂と、下記(1) 〜(3) の何れかの過通液緩衝剤とを含む吸水剤組成物であって、該吸水剤組成物は、後述のようにして求められる通液緩衝指数が０．４以上、２０ｇ／ｃｍ² （＝約１．９ｋＰａ）の荷重下で６０分間にわたり０．９重量％塩化ナトリウム水溶液からなる生理食塩水を吸水させることにより求められる加圧下吸収体内吸収倍率が２５ｇ／ｇ以上であり、かつ、平均粒径が２００μｍ〜６００μｍ、粒径１０６μｍ未満の粒子の割合が５重量％以下である、ことを特徴とする。
過通液緩衝剤は、
(1) カルボキシメチルセルロース、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を包含するセルロース誘導体、デンプン、デンプンの誘導体、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸（塩）、ポリアクリル酸（塩）架橋体からなる群から選ばれる微粒子であって、１重量％水溶液の２５℃、ｐＨ＝７、２５ｒｐｍ測定条件下でのＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度計による粘度が、１Ｐａ・ｓ以上を示す微粒子、
(2) ポリエチレンイミン、
(3) ベントナイト、二酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウムからなる群から選ばれる無機微粒子であって、平均粒径が、吸水性樹脂の平均粒径の１／５以下である無機系粒子、
の何れかである。
【０００８】
上記本発明の吸水性組成物は、前記生理食塩水中に３０分間浸漬したのち２５０Ｇ（２５０×９．８１ｍ／ｓ ² ）の遠心力で３分間水切りすることにより求められる無加圧下吸収倍率が３５ｇ／ｇ以上であることが好ましい。
上記本発明の吸水剤組成物は、吸水性樹脂の、前記生理食塩水中に３０分間浸漬したのち２５０Ｇ（２５０×９．８１ｍ／ｓ ² ）の遠心力で３分間水切りすることにより求められる無加圧下吸収倍率が３７ｇ／ｇ以上、２０ｇ／ｃｍ ² の荷重下で６０分間にわたり前記生理食塩水を吸水させることにより求められる加圧下吸収倍率が３２ｇ／ｇ以上であることが好ましい。
上記本発明の吸水剤組成物は、過通液緩衝剤の平均粒径が吸水性樹脂の平均粒径の１／５以下であることが好ましい。
そして、本発明にかかる吸収物品は、上記本発明の吸水剤組成物を含んでなる。
【０００９】
【発明の実施形態】
以下に本発明を詳しく説明する。本発明における通液緩衝指数とは、吸水剤組成物の坪量（樹脂濃度）が高く、且つ、外力によって吸水剤組成物の粒子同士が密着している状態において、吸水剤組成物が水性液体と接した際の水性液体の拡散抑制（過通液緩衝効果）を評価するための新規な物性値である。
尚、本発明における、吸水剤組成物の通液緩衝指数、吸水剤組成物の加圧下吸収体内吸収倍率、吸水剤組成物または吸水性樹脂の無加圧下吸収倍率、吸水性樹脂の加圧下吸収倍率、および、吸水剤組成物または吸水性樹脂の平均粒径は、以下の方法で測定した。
【００１０】
（ａ）通液緩衝指数
先ず、通液緩衝指数の測定に用いる測定装置について、図１を参照にしながら以下に簡単に説明する。
図１に示すように、測定装置は天秤１と、この天秤１上に載置された所定量の容器２と、外気吸入パイプ３と、導管４と、ガラスフィルタ６と、このガラスフィルタ６上に載置された測定部５とからなっている。
上記の容器２は、その頂部に開口部２ａを、その側面部に開口部２ｂをそれぞれ有しており、開口部２ａに外気吸入パイプ３が篏入される一方、開口部２ｂに導管４が取り付けられている。尚、容器２には、所定量の０．９重量％塩化ナトリウム水溶液（以下、生理食塩水と称す）１１が入っている。
【００１１】
また、上記外気吸入パイプ３の下端部は、生理食塩水１１中に没している。上記外気吸入パイプ３は、容器２内の圧力を実質的に一定（大気圧）に保つために設けられている。
上記のガラスフィルタ６は、直径７０ｍｍに形成されている。そして、容器２およびガラスフィルタ６は、シリコン樹脂からなる導管４によって互いに連通している。また、ガラスフィルタ６の容器２に対する位置および高さは一定に保たれている。さらにガラスフィルタ６は、その上面が外気吸入パイプ３の下端に対してごく僅かに高い位置になるように固定されている。
【００１２】
上記測定部５は、濾紙７と、支持円筒８と、この支持円筒８の底部に貼着された金網９と、おもり１０とを有している。上記測定部５は、ガラスフィルタ６上に、濾紙７、支持円筒８（つまり、金網９）がこの順に載置されるとともに、支持円筒８内部、即ち、金網９上におもり１０が載置されてなっている。上記支持円筒８は、内径６０ｍｍに形成され、金網９は、ステンレスからなり、４００メッシュ（目の大きさ３８μｍ）に形成されている。そして、金網９上に、所定量の吸水剤組成物が均一に散布されるようになっている。また、おもり１０は、金網９、即ち、吸水剤組成物に対して、２０ｇ／ｃｍ²（約１．９ｋＰａ）の荷重を均一に加えることができるようになっている。
【００１３】
上記構成の測定装置を用いて通液緩衝指数を測定した。測定方法について以下に説明する。
まず、容器２に所定量の生理食塩水１１を入れる、容器２に外気吸入パイプ３を篏入する、等の所定の準備動作を行った。次に、ガラスフィルタ６上に濾紙７を載置した。一方、この載置動作に並行して、支持円筒８内部、即ち、金網９上に、０．９ｇの吸水剤組成物を均一に散布し、この吸水剤組成物上におもり１０を載置した。
そして、濾紙７上に、金網９、つまり、吸水剤組成物およびおもり１０を載置した上記支持円筒８を、その中心部がガラスフィルタ６の中心部に一致するようにして載置した。
【００１４】
そして、濾紙７上に支持円筒８を載置した時点から、６０分間にわたって経時的に、該吸水剤組成物が吸水した生理食塩水１１の重量W₁（ｇ）を、天秤１の測定値から求めた。
そして、上記の重量W₁（ｇ）と、吸水剤組成物の重量（０．９ｇ）から、次式通液緩衝指数＝１０／（重量W₁（ｇ）／吸水剤組成物の重量（ｇ））
に従って、吸水開始から６０分後の通液緩衝指数を算出した。
この操作によって得られた通液緩衝指数は本発明の吸水剤組成物を吸収物品中に高樹脂濃度で用いた場合の過通液緩衝効果の程度を表す。
【００１５】
（ｂ）吸水剤組成物の加圧下吸収体内吸収倍率
先ず、吸水剤組成物の加圧下吸収体内吸収倍率の測定に用いる測定装置について、図２を参照しながら、以下に説明する。尚、説明の便宜上、前記通液緩衝指数の測定に用いる測定装置と同一の符号を付記し、その説明を省略する。
図２に示すように、測定装置は、天秤１と、容器２と、外気吸入パイプ３と、導管４と、直径１４０ｍｍに形成されたガラスフィルタ６と、このガラスフィルタ６上に載置された測定部１２とからなっている。上記測定部１２は、濾紙７と支持角筒１３と、おもり１０とを有している。尚、測定部１２は、前記の金網は有していない。
【００１６】
測定部１２は、ガラスフィルタ６上に、濾紙７、支持角筒１３がこの順に載置されると共に、支持角筒１３内部におもり１０が載置されてなっている。支持角筒１３は、内寸法が１００ｍｍ×１００ｍｍに形成されている。そして、支持角筒１３内部に所定の大きさの吸収体が載置されるようになっている。また、おもり１０は吸収体に対して２０ｇ／ｃｍ²（約１．９ｋＰａ）の荷重を均一に加えることができるようになっている。測定装置のその他の構成は、前記通液緩衝指数の測定に用いる測定装置の構成と同一である。
上記構成の測定装置を用いて吸水剤組成物の加圧下吸収体内吸収倍率を測定した。測定方法について以下に説明する。尚、測定すべき吸収体は、下記の通り作成した。即ち、吸水剤組成物５０重量部と、親水性繊維としての通常紙おむつ等の衛生材料に用いられる木材粉砕パルプ５０重量部とを、ミキサーを用いて乾式混合した。得られた混合物を１００ｍｍ×１００ｍｍの大きさのウェブに成形した後、このウェブを圧力２ｋｇ／ｃｍ²（約１９６ｋＰａ）で１分間プレスすることにより、坪量が０．０４７ｇ／ｃｍ²の吸収体を得た。
【００１７】
更に、吸収体中の親水性繊維単独の加圧下吸収量を測定するために、ブランクの吸収体を下記の通り作成した。即ち、親水性繊維としての木材粉砕パルプを１００ｍｍ×１００ｍｍの大きさのウェブに成形した後、このウェブを圧力２ｋｇ／ｃｍ²（約１９６ｋＰａ）で１分間プレスすることにより、坪量が０．０２３５ｇ／ｃｍ²の吸収体を得た。
先ず、測定装置については、所定の準備動作を行った。次に、ガラスフィルタ６上に濾紙７を載置した。次いで、濾紙７上に支持角筒１３を、その中心部がガラスフィルタ６の中心部に一致するようにして載置した。
【００１８】
その後、支持角筒１３内部、即ち、濾紙７上に吸収体を載置し、この吸収体上におもり１０を載置した。尚、吸収体およびおもり１０の載置動作は、素早く行った。
そして、濾紙７上に吸収体を載置した時点から、６０分間にわたって吸収体が吸収した生理食塩水１１の重量を天秤１を用いて測定した。尚、吸水剤組成物と親水性繊維の混合物の吸収体が吸収した生理食塩水１１の重量をW₂（ｇ）、親水性繊維単独の吸収体が吸収した生理食塩水１１の重量をW₃（ｇ）とする。
そして、上記の重量W₂ 、W₃から、次式
吸水剤組成物の加圧下吸収体内吸収倍率（ｇ／ｇ）＝（重量W₂（ｇ）−重量W₃（ｇ））／吸水剤組成物の重量（ｇ）
に従って、吸収開始から６０分後の、吸水剤組成物の加圧下吸収体内吸収倍率（ｇ／ｇ）を算出した。
【００１９】
この操作によって得られた吸水剤組成物の加圧下吸収体内吸収倍率は、本発明の吸水剤組成物を吸水物品中に用いた場合の実際の吸収倍率の程度を表す。
（ｃ）無加圧下吸収倍率
吸水剤組成物（あるいは吸水性樹脂）０．２ｇを不織布製の袋（６０ｍｍ×６０ｍｍ）に均一に入れ、生理食塩水中に室温で浸漬した。３０分後に袋を引き上げ、遠心分離機を用いて２５０Ｇ（２５０×９．８１ｍ／ｓ ²）で３分間水切りを行った後、袋の重量Ｗ₄（ｇ）を測定した。また、同様の操作を吸水剤組成物（あるいは吸水性樹脂）を用いないで行い、そのときの重量Ｗ₅（ｇ）を測定した。そして、これら重量Ｗ₄、Ｗ₅から、次式
無加圧下吸収倍率（ｇ／ｇ）＝（重量Ｗ₄（ｇ）−重量Ｗ₅（ｇ））／吸水剤組成物（あるいは吸水性樹脂）の重量（ｇ）
に従って無加圧下吸収倍率（ｇ／ｇ）を算出した。
【００２０】
（ｄ）吸水性樹脂の加圧下吸収倍率
前記通液緩衝指数の測定において、吸収剤組成物に代えて吸水性樹脂を用いる以外は同じ操作を行ない、生理食塩水１１の重量Ｗ₆（ｇ）を、天秤１の測定値から求めた。
そして、上記重量Ｗ₆（ｇ）と吸水性樹脂の重量（０．９ｇ）から次式
吸水性樹脂の加圧下吸収倍率（ｇ／ｇ）＝重量Ｗ₆（ｇ）／吸水性樹脂の重量（ｇ）
に従って、吸水開始から６０分後の加圧下吸収倍率を算出した。
【００２１】
（ｅ）平均粒径
吸水剤組成物、吸水性樹脂および吸水性樹脂前駆体の粒度分布を、目開きがそれぞれ８５０μｍ、６００μｍ、５００μｍ、４２５μｍ、３００μｍ、１５０μｍ、１０６μｍ、および受け皿からなるＪＩＳ標準篩を用いて測定した。そして、その粒度分布と篩目開きの値から、対数正規分布線図を用いて平均粒径Ｄ₅₀を求めた。
また、粒子が狭い単粒度（例えば５００μｍ〜４２５μｍに分級した粒度）で、粒子の上下限の間に複数のＪＩＳ標準篩が存在しない場合、その上下限の平均値（上記例示では４６３μｍ）を平均粒径とした。
【００２２】
本発明にかかる吸水剤組成物を得る手段としては、特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜設定可能であるが、具体的には、親水性不飽和単量体を重合して得られる架橋重合体の表面近傍をさらに架橋して吸水性樹脂を得た後、得られた吸水性樹脂に過通液緩衝剤を混合することによって得られる。ここでいう架橋重合体とは、すなわち吸水性樹脂前駆体である。
本発明の吸水剤組成物を構成する吸水性樹脂の前駆体は、カルボキシル基を含有する親水性架橋重合体であり、アクリル酸および／またはその塩を主成分とする親水性不飽和単量体を（共）重合（以下、単に重合と記す）させることによって得られる。そして、該親水性架橋重合体としては、ポリアクリル酸塩の架橋重合体が好ましい。また、ポリアクリル酸塩の架橋重合体は、該架橋重合体中の酸基のうち、５０〜９０モル％が、例えば、アルカリ金属塩やアンモニウム塩、アミン塩等によって中和されていることがより好ましい。この酸基の中和は、該架橋重合体を得る前の親水性不飽和単量体を調製する段階で予め中和しておいてから重合反応を開始してもよく、また、重合中あるいは重合反応終了後に得られた該架橋重合体の酸基を中和してもよい。
【００２３】
上記の親水性不飽和単量体は、必要に応じて、アクリル酸およびその塩以外の不飽和単量体（以下、他の単量体と記す）を含有していてもよい。他の単量体としては、具体的には、例えば、メタクリル酸、マレイン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、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等の、アニオン性不飽和単量体およびその塩；アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（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、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−アクリロイルピペリジン、Ｎ−アクリロイルピロリジン等の、ノニオン性の親水基含有不飽和単量体；Ｎ,Ｎ−ジメチルアミノエチル（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−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、および、これらの四級塩等の、カチオン性不飽和単量体；等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これら他の単量体を併用する場合の使用量は、親水性不飽和単量体全体の３０モル％以下が好ましく、１０モル％以下がより好ましい。
【００２４】
親水性不飽和単量体を重合させて得られる吸水性樹脂前駆体は、カルボキシル基を有している。該吸水性樹脂前駆体を得る際には、内部架橋剤を用いて架橋構造を内部に導入することが望ましい。上記の内部架橋剤は、重合性不飽和基および／またはカルボキシル基と反応し得る反応性基を一分子中に複数有する化合物であればよく、特に限定されるものではない。つまり、内部架橋剤は、親水性不飽和単量体と共重合および／または反応する置換基を一分子中に複数有する化合物であればよい。尚、親水性不飽和単量体は、内部架橋剤を用いなくとも架橋構造が形成される自己架橋型の化合物からなっていてもよい。
【００２５】
内部架橋剤としては、具体的には、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、エチレンオキシ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、（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、グリシジル（メタ）アクリレート等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これらの内部架橋剤は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。そして、上記例示の内部架橋剤のうち、重合性不飽和基を一分子中に複数有する内部架橋剤を用いることにより、得られる吸水剤組成物の吸収特性等をより一層向上させることができる。
【００２６】
内部架橋剤の使用量は、親水性不飽和単量体に対して、０．００５〜３モル％の範囲内がより好ましく、０．０１〜１．５モル％の範囲内がさらに好ましい。内部架橋剤の使用量が０．００５モル％よりも少ない場合、並びに、３モル％よりも多い場合には、所望の吸水特性を備えた吸水剤組成物が得られない恐れがある。
尚、親水性不飽和単量体を重合させて吸水性樹脂前駆体を得る際には、親水性高分子をグラフト重合させてもよく、また、反応溶液中に次亜リン酸（塩）等の連鎖移動剤；水溶性もしくは水分散性の界面活性剤等を添加してもよい。
【００２７】
親水性不飽和単量体の重合方法は、特に限定されるものではなく、例えば、水溶液重合、逆相懸濁重合、バルク重合、沈殿重合等の公知の方法を採用することができる。このうち、重合反応の制御の容易さ、および、得られる吸水剤組成物の性能面から、親水性不飽和単量体を水溶液にして重合させる方法、即ち、水溶液重合および逆相懸濁重合が好ましい。
上記重合方法における単量体成分の水溶液の濃度、即ち、水溶液中における単量体成分の割合は、特に限定されるものではないが、１０重量％以上であることが好ましく、１０〜５０重量％の範囲内であることがより好ましく、１５〜４０重量％の範囲内であることがさらに好ましい。また、反応温度や反応時間等の反応条件は、用いる単量体成分の組成等に応じて適宜設定すればよく、特に限定されるものではない。
【００２８】
親水性不飽和単量体を重合させる際には、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化水素、２,２'−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩等のラジカル重合開始剤；２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン等のラジカル系光重合開始剤；紫外線や電子線等の活性エネルギー線；等を用いることができる。また、酸化性ラジカル重合開始剤を用いる場合には、例えば、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を併用して、レドックス重合を行ってもよい。これら重合開始剤の使用量は、０．００１〜２モル％の範囲内が好ましく、０．０１〜０．５モル％の範囲内がより好ましい。
【００２９】
上記の重合方法によって得られる吸水性樹脂前駆体は、必要に応じて乾燥、粉砕、分級等の操作により、その粒径が調整される。吸水性樹脂前駆体は、球状、鱗片状、不定形破砕状、繊維状、顆粒状、棒状、略球状、偏平状等の種々の形状であってもよい。
吸水性樹脂前駆体を得る方法としては、吸水性樹脂前駆体を粉砕・分級等の操作を繰り返すことにより、平均粒径が２００μｍ〜６００μｍの範囲内で、しかも、粒径が１０６μｍ未満の粒子の割合が５重量％以下となるように粒径を整えることである。粒径１０６μｍ未満の粒子の割合は３重量％以下となるようにすることが好ましく、１重量％以下となるようにすることがさらに好ましい。吸水性樹脂前駆体の平均粒径が６００μｍを超えると、得られる吸水剤組成物の粗粒子が多くなり、吸収物品への実使用に際して、粗粒子が使用者に対して不快感を与えるため好ましくない。また、吸水性樹脂前駆体の平均粒径が２００μｍ未満である場合、それに伴って生成する粒径が１０６μｍ未満の粒子の割合が増加するため好ましくない。また、吸水性樹脂前駆体の粒径が１０６μｍ未満の粒子の割合が５重量％を超える場合には、微粉が吸収体内の隙間を塞ぐことにより、吸水剤組成物の吸収体内吸収倍率が高い吸水剤組成物を得ることが困難になる恐れがある。特に、粒径が１０６μｍ未満の粒子の割合が５重量％を超える場合には、粉塵の発生がある為、作業衛生上も好ましくない。
【００３０】
本発明に用いられる吸水性樹脂前駆体の表面近傍がさらに架橋された吸水性樹脂は、上記の吸水性樹脂前駆体粒子を、表面架橋剤の存在下に処理し、表面架橋することによって得ることができる。表面架橋は、該吸水性樹脂前駆体を、後述する第一表面架橋剤あるいは第二表面架橋剤のどちらか一方を用いるか、あるいは第一表面架橋剤および第二表面架橋剤を組み合わせてなる表面架橋剤（後述する）の存在下で加熱する方法等が挙げられる。なかでも第一表面架橋剤および第二表面架橋剤を組み合わせてなる表面架橋剤の存在下で表面処理することが好ましい。上記の表面架橋により、吸水性樹脂粒子の表面近傍の架橋密度を内部よりも高くすることができるので、吸水剤組成物の吸収体内吸収倍率が高い吸水剤組成物を得ることができる。
【００３１】
表面架橋剤は、吸水性樹脂前駆体が有するカルボキシル基と反応可能な化合物であり、溶解度パラメータ（ＳＰ値）が互いに異なる第一表面架橋剤および第二表面架橋剤を組み合わせたものが好ましい。尚、上記の溶解度パラメータとは、化合物の極性を表すファクターとして一般に用いられる値である。本発明においては、上記の溶解度パラメータに対して、ポリマーハンドブック第３版（ＷＩＬＥY IＮＴＥRＳＣIＥＮＣＥ社発行）５２７頁〜５３９頁に記載されている溶媒の溶解度パラメータδ（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2の値を適用することとする。また、上記の頁に記載されていない溶媒の溶解度パラメータに関しては、該ポリマーハンドブックの５２４頁に記載されているＳｍａｌｌの式に、同５２５頁に記載されているＨｏｙの凝集エネルギー定数を代入して導かれる値を適用することとする。
【００３２】
上記の第一表面架橋剤は、吸水性樹脂前駆体が有するカルボキシル基と反応可能な、溶解度パラメータが１２．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2（２５．６×１０ ³〔Ｊ／ｍ³〕^1/2）以上の化合物が好ましく、１３．０（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2（２６．６×１０ ³〔Ｊ／ｍ³〕^1/2）以上の化合物がより好ましい。上記の第一表面架橋剤としては、具体的には、例えば、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、ソルビトール、エチレンカーボネート（１,３−ジオキソラン−２−オン）、プロピレンカーボネート（４−メチル−１,３−ジオキソラン−２−オン）等が挙げられるが、これら化合物に限定されるものではない。これら第一表面架橋剤は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。
【００３３】
上記の第二表面架橋剤は、吸水性樹脂前駆体が有するカルボキシル基と反応可能な、溶解度パラメータが１２．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2（２５．６×１０ ³〔Ｊ／ｍ³〕^1/2）未満の化合物が好ましく、９．５（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2（１９．４×１０ ³〔Ｊ／ｍ³〕^1/2）〜１２．０（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2（２４．６×１０ ³〔Ｊ／ｍ³〕^1/2）の範囲内の化合物がより好ましい。上記の第二表面架橋剤としては、具体的には、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、１,３−ブタンジオール、１,４−ブタンジオール、１,５−ペンタンジオール、２,４−ペンタンジオール、１,６−ヘキサンジオール、２,５−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロ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、プロピ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、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、２,４−トリレンジイソシアネート、４,５−ジメチル−１,３−ジオキソラン−２−オン、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン等が挙げられるが、これら化合物に限定されるものではない。これら第二表面架橋剤は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。
【００３４】
表面架橋剤の使用量は、用いる化合物やそれらの組み合わせ等にもよるが、吸水性樹脂前駆体の固形分１００重量部に対して、第一表面架橋剤の使用量が０．０１〜５重量部の範囲内、且つ、第二表面架橋剤の使用量が０．００１〜１重量部の範囲内が好ましく、第一表面架橋剤の使用量が０．１〜２重量部の範囲内、且つ、第二表面架橋剤の使用量が０．００５〜０．５重量部の範囲内がより好ましい。表面架橋剤の使用量が上記範囲を超える場合には、不経済となるばかりか、吸水性樹脂における最適な架橋構造を形成する上で、表面架橋剤の量が過剰となる為、好ましくない。また、表面架橋剤の使用量が上記範囲よりも少ない場合には、吸水剤組成物の加圧下吸収体内吸収倍率が高い吸水剤組成物を得ることが困難になる恐れがある。
【００３５】
吸水性樹脂前駆体と表面架橋剤とを混合する際には、溶媒として水を用いることが好ましい。水の使用量は、吸水性樹脂前駆体の種類や粒径等にもよるが、吸水性樹脂前駆体の固形分１００重量部に対して、０を超え、２０重量部以下が好ましく、０．５〜１０重量部の範囲内がより好ましい。
また、吸水性樹脂前駆体と表面架橋剤とを混合する際には、必要に応じて、溶媒として親水性有機溶媒を用いてもよい。上記の親水性有機溶媒としては、具体的には、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール等の低級アルコール類；アセトン等のケトン類；ジオキサン、テトラヒドロフラン、アルコキシポリエチレングリコール等のエーテル類；Ｎ,Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類等が挙げられる。親水性有機溶媒の使用量は、吸水性樹脂前駆体の種類や粒径等にもよるが、吸水性樹脂前駆体の固形分１００重量部に対して２０重量部以下が好ましく、０．１〜１０重量部の範囲内がより好ましい。
【００３６】
そして、吸水性樹脂前駆体と表面架橋剤とを混合する際には、例えば、前記例示の親水性有機溶媒に吸水性樹脂前駆体を分散させた後、表面架橋剤を混合してもよいが、混合方法は、特に限定されるものではない。種々の混合方法のうち、必要に応じて水および／または親水性有機溶媒に溶解させた表面架橋剤を、吸水性樹脂前駆体に直接、噴霧もしくは滴下して混合する方法が好ましい。
吸水性樹脂前駆体と表面架橋剤を混合する際に用いられる混合装置（以下、混合装置ａと記す）は、両者を均一且つ確実に混合する為に、大きな混合力を備えていることが望ましい。上記の混合装置ａとしては、例えば、円筒型混合機、二重壁円錐型混合機、Ｖ字型混合機、リボン型混合機、スクリュー型混合機、流動型炉ロータリーディスク型混合機、気流型混合機、双腕型ニーダー、内部混合機、粉砕型ニーダー、回転式混合機、スクリュー型押出機、タービュライザー等が好適である。
【００３７】
吸水性樹脂前駆体と表面架橋剤とを混合した後、加熱処理を行い、吸水性樹脂前駆体の表面近傍を架橋させて、吸水性樹脂を得る。上記加熱処理の処理温度は、用いる表面架橋剤にもよるが、材料温度もしくは熱媒温度が８０℃以上、２５０℃以下が好ましい。処理温度が８０℃未満の場合には、均一な架橋構造が形成されず、従って、吸水剤組成物の加圧下吸収体内吸収倍率が高い吸水剤組成物を得ることができない為、好ましくない。また、加熱処理に時間がかかるので、生産性の低下を引き起こす。処理温度が２５０℃を超える場合には、吸水性樹脂前駆体の劣化を引き起こし、従って、吸水剤組成物の性能が低下する為、好ましくない。
【００３８】
上記の加熱処理は、通常の乾燥機または加熱炉を用いて行うことができる。上記の乾燥機としては、例えば、溝型混合乾燥機、ロータリー乾燥機、ディスク乾燥機、流動層乾燥機、気流型乾燥機、赤外線乾燥機等が挙げられる。
本発明にかかる吸水剤組成物に含まれる過通液緩衝剤としては、吸水剤組成物が水性液体と接触した際に吸水剤組成物の粒子同士が密着するなどし、粒子間の水性液体の流れを抑制する（過通液緩衝効果を発現する）ものであれば特に限定されるものではないが、該過通液緩衝剤１重量％水溶液（水溶性でない過通液緩衝剤については分散状態のまま測定）の２５℃、ｐＨ＝７、２５ｒｐｍ測定条件下でのＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度計による粘度（以下１重量％水溶液粘度と称する）が、１Ｐａ・ｓ以上を示す微粒子であることが好ましく、５Ｐａ・ｓ以上を示す微粒子であることがより好ましく、１０Ｐａ・ｓ以上を示す微粒子であることがさらに好ましい。１重量％水溶液粘度が１Ｐａ・ｓより小さい微粒子は、過通液緩衝剤の添加量が多くなり、吸水性樹脂との混合時に均一混合性の低下を引き起こす為、好ましくない。具体的には、例えば、カルボキシメチルセルロース、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等のセルロース誘導体、デンプン、デンプンの誘導体、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸（塩）、ポリアクリル酸（塩）架橋体等の有機系微粒子が挙げられる。なかでも、ポリアクリル酸であることが好ましく、ゲル安定性向上の点から架橋型ポリアクリル酸であることがさらに好ましい。また、これらは１種類のみで用いてもよく、２種類以上を混合して用いてもよい。
【００３９】
また、１重量％水溶液粘度が１Ｐａ・ｓより小さい、例えば、ベントナイト、二酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム等の無機系微粒子を過通液緩衝剤として用いる場合には、原因は不明であるが、過通液緩衝剤を添加する前の吸水性樹脂の無加圧下吸収倍率を大きくし、ゲル強度を弱くすると、過通液緩衝効果が発現しやすくなる。しかしながら、過度に無加圧下吸収倍率を大きくすると、該吸水性樹脂の加圧下吸収倍率も低くなってしまう恐れがあり、吸水剤組成物の加圧下吸収体内吸収倍率が低くなってしまうため、好ましくない。従って、過通液緩衝剤を添加する前の吸水性樹脂としては、無加圧下吸収倍率と加圧下吸収倍率にバランスが必要であり、無加圧下吸収倍率が３７ｇ／ｇ以上で且つ加圧下吸収倍率が３２ｇ／ｇ以上である吸水性樹脂であることが好ましく、無加圧下吸収倍率が４０ｇ／ｇ以上で且つ加圧下吸収倍率が３２ｇ／ｇ以上である吸水性樹脂であることがより好ましく、無加圧下吸収倍率が４２ｇ／ｇ以上で且つ加圧下吸収倍率が３２ｇ／ｇ以上である吸水性樹脂であることがさらに好ましい。
【００４０】
また、微粒子以外の形態を取る過通液緩衝剤として、高分子ポリカチオンを用いることもできる。具体的には、例えば、重量平均分子量２，０００以上のポリエチレンイミンを挙げることができる。
上記の過通液緩衝剤は１種類のみで用いてもよく、２種類以上を混合して用いてもよい。
粒子状の過通液緩衝剤を用いる場合、その平均粒径および形状は、用途に応じて適宜設定することができるが、吸水剤組成物が高い通液緩衝指数を好適に発現するためには、その１次粒子または凝集物の平均粒径、特に１次粒子の平均粒径は、吸水性樹脂の平均粒径の１／５以下であることが好ましく、１／１０以下であることがより好ましく、１／２０以下であることがさらに好ましく、１／１００以下であることが最も好ましい。過通液緩衝剤の粒径が小さいと、吸水性樹脂表面に過通液緩衝剤が吸着され易くなり、吸水剤組成物の微粉として分析されにくくなるため好ましい。過通液緩衝剤の平均粒径が吸水性樹脂の平均粒径の１／５よりも大きいと、過通液緩衝剤と水性液体とのなじみが悪くなり、過通液緩衝効果の発現に時間がかかる為、好ましくない。
【００４１】
吸水性樹脂と過通液緩衝剤の混合割合は、特に限定されるものではないが、吸水性樹脂１００重量部に対して過通液緩衝剤０．００１〜２０重量部の範囲内が好ましく、吸水性樹脂１００重量部に対して過通液緩衝剤０．０１〜１０重量部の範囲内がより好ましく、０．０２〜５重量％の範囲内がさらに好ましい。吸水性樹脂１００重量部に対して過通液緩衝剤が０．００１重量部よりも少ないと、後述する通液緩衝指数を向上させることができなくなる。また、吸水性樹脂１００重量部に対して過通液緩衝剤が２０重量部より多いと、２０〜５０重量％の樹脂濃度を有する吸収体中で過通液緩衝効果が発現し、吸収体の吸水特性が低下してしまう。
【００４２】
吸水性樹脂と過通液緩衝剤とを混合する際に用いられる混合装置（以下、混合装置ｂと記す）としては、例えば、円筒型混合機、スクリュー型混合機、スクリュー型押出機、タービュライザー、ナウター混合機、Ｖ字型混合機、リボン型混合機、双腕型ニーダー、流動式混合機、気流型混合機、回転円盤型混合機、ロールミキサー、転動式混合機等が好適である。混合速度は、高速であってもよく、また、低速であってもよい。
過通液緩衝剤と吸水性樹脂との混合方法は、ドライブレンド、ドライブレンド後に水造粒、ドライブレンド後に加熱溶融、該過通液緩衝剤を水溶液に分散してからの混合、前記例示の親水性有機溶媒を用いたエマルションの状態での混合等が挙げられる。なかでも、ドライブレンド、あるいは、ドライブレンド後に水または水と前記例示の親水性有機溶媒からなる水性液体を添加・混合して水造粒することが好ましい。また、前記例示の表面架橋剤に該過通液緩衝剤を溶解あるいは分散させて、吸水性樹脂前駆体への表面処理剤の混合と同時に、過通液緩衝剤を添加してもよい。
【００４３】
このようにして得られた吸水剤組成物は、吸水剤組成物の通液緩衝指数が０．４以上が好ましく、０．５以上がより好ましく、０．６以上がさらに好ましく、０．７以上が最も好ましい。吸水剤組成物の通液緩衝指数が０．４より小さいと、該吸水剤組成物が水性液体の拡散を抑える効果（過通液緩衝効果）が現れない。そのため、該吸水剤組成物を高濃度に含んでなる吸収体部分を周辺部に配置しても、吸収体部分が過通液緩衝効果を発現することが困難になり、おむつ等の衛生材料に用いた時、端部から液漏れを起こしやすくなる。
また、本発明の吸水剤組成物は、吸水剤組成物の加圧下吸収体内吸収倍率が２５ｇ／ｇ以上が好ましく、２８ｇ／ｇ以上がより好ましく、３０ｇ／ｇ以上がさらに好ましい。吸水剤組成物の加圧下吸収体内吸収倍率が２５ｇ／ｇより低いと、おむつに用いた時のウェットバックが増加し、赤ちゃん（装着者）のおしりのドライネス感やサラサラ感に乏しいものとなる恐れがある為、好ましくない。
【００４４】
また、本発明の吸水剤組成物は、無加圧下吸収倍率が３５ｇ／ｇ以上であることが好ましく、４０ｇ／ｇ以上であることがさらに好ましい。吸収剤組成物の無加圧下吸収倍率が３５ｇ／ｇより低いと、上記吸水剤組成物の加圧下吸収体内吸収倍率が低くなってしまうだけでなく、吸収物品において所望する吸収量を得るために多量の吸収剤組成物が必要になる。これは吸収体中の吸水剤組成物濃度が高くなることにつながり、水性液体の拡散を必要とする部分でも拡散が阻害されてしまうため、好ましくない。
さらに、本発明の吸水剤組成物は、平均粒径が２００μｍ〜６００μｍの範囲内で、しかも、粒径が１０６μｍ未満の粒子の割合が５重量％以下であることが好ましく、粒径が１０６μｍ未満の粒子の割合が３重量％以下であることがより好ましく、粒径が１０６μｍ未満の粒子の割合が１重量％以下であることがさらに好ましい。吸水剤組成物の平均粒径が６００μｍを超えると粗粒子が多くなり、吸収物品への実使用に際して、粗粒子が使用者に対して不快感を与えるため好ましくない。また、吸水剤組成物の平均粒径が２００μｍ未満である場合、それに伴って生成する粒径が１０６μｍ未満の粒子の割合が増加するため好ましくない。また、吸水剤組成物の粒径が１０６μｍ未満の粒子の割合が５重量％を超える場合には、微粉が吸収体内の隙間を塞ぐことにより、吸水剤組成物の加圧下吸収体内吸収倍率が低くなり、漏れの原因につながる恐れがある。特に、粒径が１０６μｍ未満の粒子の割合が５重量％を超える場合には、粉塵の発生がある為、作業衛生上も好ましくない。
【００４５】
図３は、本発明の一実施態様を示す図面である。吸収体３１は親水性パルプ（親水性繊維）と本発明の吸水剤組成物とを含む。該吸収体は側端部３２、３３と中央部３４を有する吸収体であることが好ましい。
該吸収体の側端部とは該吸収体の端からある一定の幅を持った外周部を指す。側端部は該吸収体の外周部全てであっても良く、また一部であっても良い。またその幅は、３ｃｍ以下が好ましく、２ｃｍ以下がより好ましく、１ｃｍ以下がさらに好ましい。
該吸収体の中央部とは、該吸収体から上記側端部を除いた部分である。
【００４６】
上記側端部と中央部の樹脂濃度は、それぞれ特に限定されるものではないが、側端部と中央部の樹脂濃度に差があることが好ましい。側端部と中央部の樹脂濃度に差がある場合には、側端部の樹脂濃度が５１〜９８重量％、中央部の樹脂濃度が５〜５０重量％であることが好ましく、側端部の樹脂濃度が６１〜９０重量％、中央部の樹脂濃度が１０〜４５重量％であることがより好ましく、側端部の樹脂濃度が７１〜８０重量％、中央部の樹脂濃度が１５〜４０重量％であることがさらに好ましい。
尚、上記吸収体は、親水性繊維と本発明の吸水剤組成物を主成分とする混合物であれば、他に熱可塑性繊維、バインダー等を混合しても良く、特に限定されるものではない。
【００４７】
また、該吸収体の用途は特に限定されるものではないが、液透過性シート、液不透過性シート、テープファスナー等からなる吸収物品に使用されることが好ましい。該吸収体を吸収物品に使用すると、中央部から吸収された体液等の水性液体は側端部に拡散する。側端部は本発明の吸水剤組成物を高濃度で有するので、水性液体の拡散は抑えられ、側端部からの液漏れを防止する。
本発明の吸水剤組成物は通液緩衝指数が０．４以上であり、且つ加圧下吸収体内吸収倍率が２５ｇ／ｇ以上であって該吸水剤組成物の平均粒径が２００μｍ〜６００μｍの範囲内で、しかも、粒径が１０６μｍ未満の粒子の割合が５重量％以下であるので、上記構成の吸収物品を使い捨て紙おむつに用いれば、ウェットバックが少なく液漏れも少ない、装着者に不快感を与えない紙おむつとなる。
【００４８】
さらに、本発明の吸水剤組成物を用いた吸収物品は、水性液体吸収時に粒子間や粒子・繊維間に弱い結合が発現し、吸収物品の保形性にも優れていることが判明した。
【００４９】
【実施例】
以下、実施例および比較例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明の範囲がこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
中和率７５モル％のアクリル酸ナトリウム（親水性不飽和単量体）３５．５重量％水溶液５,５００ｇに、内部架橋剤としてのポリエチレングリコールジアクリレート（エチレンオキシド平均付加モル数８）５．９１ｇを溶解させて反応液とした。次に、この反応液を窒素ガス雰囲気下で３０分間脱気した（この反応液に窒素ガスを３０分間吹き込むことによって該反応液中の溶存酸素を追い出した）。次いで、シグマ型羽根を２本有する内容積１０Ｌのジャケット付ステンレス製双腕型ニーダーに蓋を取り付けて形成した反応器に、上記の反応液を供給し、反応液を３０℃に保ちながら系を窒素ガスに置換した。
【００５０】
続いて、反応液を攪拌しながら、重合開始剤としての過硫酸ナトリウム２．８７ｇおよびＬ−アスコルビン酸０．０１１ｇを添加したところ、およそ１分後に重合が開始した。そして、２０〜８０℃で重合を行い、重合を開始してから６０分後に反応を終了して含水ゲル状重合体を取り出した。
得られた含水ゲル状重合体は、その径が約５ｍｍに細分化されていた。この細分化された含水ゲル状重合体を５０メッシュ（目開きの大きさ３００μｍ）の金網上に広げ、１７０℃で６５分間熱風乾燥した。次いで、乾燥物を振動ミルを用いて粉砕し、目開きの大きさが５００μｍと４２５μｍの金網で分級することにより、５００μｍ〜４２５μｍの粒径の吸水性樹脂前駆体を得た。
【００５１】
得られた吸水性樹脂前駆体１００重量部にエチレングリコールジグリシジルエーテル０．０３重量部と、プロピレングリコール１重量部と、水３重量部と、イソプロピルアルコール１重量部とからなる表面架橋剤水溶液を混合した。上記の混合物を２０５℃で４０分間加熱処理することにより、吸水性樹脂を得た。得られた吸水性樹脂は５００μｍ〜４２５μｍの粒径であった。
上記の吸水性樹脂１００重量部に過通液緩衝剤として架橋型アクリル酸ポリマー（商品名・カーボポール９３４P；Ｂ．F．Ｇｏｏｄｒｉｃh Ｃoｍpａｎy製；１重量％水溶液粘度４０,０００ｃP（１ｃＰ＝１０^-3Ｐａ・ｓ）〔１重量％水溶液粘度４０Ｐａ・ｓ〕）２．５重量部をドライブレンドすることにより、本発明にかかる吸水剤組成物を得た。
【００５２】
吸水剤組成物の無加圧下吸収倍率は３６ｇ／ｇ、通液緩衝指数は０．５、吸水剤組成物の加圧下吸収体内吸収倍率は３１ｇ／ｇであった。また、得られた吸水剤組成物の粒径は表１に示す。
（実施例２）
実施例１において架橋型アクリル酸ポリマー（商品名・カーボポール９３４Ｐ；Ｂ．F．Ｇｏｏｄｒｉｃh Ｃoｍpａｎy製；１重量％水溶液粘度４０,０００ｃＰ〔１重量％水溶液粘度４０Ｐａ・ｓ〕）を５重量部添加した他は、同様の操作を行った。得られた吸水剤組成物の無加圧下吸収倍率は３６ｇ／ｇ、通液緩衝指数は０．８、吸水剤組成物の加圧下吸収体内吸収倍率は３０ｇ／ｇであった。また、得られた吸水剤組成物の粒径は表１に示す。
【００５３】
（実施例３）
実施例１において過通液緩衝剤として架橋型アクリル酸ポリマー（商品名・ジュンロンＰＷ−１５０；日本純薬株式会社製；１重量％水溶液粘度９５,０００ｃP〔１重量％水溶液粘度９５Ｐａ・ｓ〕）を２重量部添加した他は、同様の操作を行った。得られた吸水剤組成物の無加圧下吸収倍率は３７ｇ／ｇ、通液緩衝指数は０．５、吸水剤組成物の加圧下吸収体内吸収倍率は３２ｇ／ｇであった。また、得られた吸水剤組成物の粒径は表１に示す。
（実施例４）
実施例３において過通液緩衝剤として架橋型アクリル酸ポリマー（商品名・ジュンロンＰＷ−１５０；日本純薬株式会社製；１重量％水溶液粘度９５,０００ｃP〔１重量％水溶液粘度９５Ｐａ・ｓ〕）を５重量部添加した他は、同様の操作を行った。吸水剤組成物の無加圧下吸収倍率は３８ｇ／ｇ、通液緩衝指数は１、吸水剤組成物の加圧下吸収体内吸収倍率は３０ｇ／ｇであった。また、得られた吸水剤組成物の粒径は表１に示す。
【００５４】
（実施例５）
実施例１で得た吸水性樹脂１００重量部に過通液緩衝剤として架橋型アクリル酸ポリマー（商品名・カーボポール９３４P；Ｂ．F．Ｇｏｏｄｒｉｃh Ｃoｍpａｎy製；１重量％水溶液粘度４０,０００ｃP〔１重量％水溶液粘度４０Ｐａ・ｓ〕）５重量部を添加・混合し、次いで、水３重量部とイソプロピルアルコール３重量部とからなる水溶液を混合し水造粒した。更に、この混合物を８０℃で３０分間硬化させ、６００μｍのふるいを通過させることにより、本発明の吸水剤組成物を得た。吸水剤組成物の無加圧下吸収倍率は３８ｇ／ｇ、通液緩衝指数は０．５、吸水剤組成物の加圧下吸収体内吸収倍率は３１ｇ／ｇであった。また、得られた吸水剤組成物の粒径は表１に示す。
【００５５】
（比較例１）
上記の実施例１で得られた吸水性樹脂を、比較用の吸水剤（比較用吸水剤（１））とした。上記比較用吸水剤の諸性能を上記の方法によって測定した。その結果、吸水剤（比較用吸水剤（１））の無加圧下吸収倍率は３７ｇ／ｇ、通液緩衝指数は０．３、吸水剤の加圧下吸収体内吸収倍率は３２ｇ／ｇであった。
（実施例６）
中和率７５モル％のアクリル酸ナトリウム（親水性不飽和単量体）３７重量％水溶液５，５００ｇに、内部架橋剤としてのポリエチレングリコールジアクリレート（エチレンオキシドの平均付加モル数８）２．２２ｇを溶解させて反応液とした。次に、この反応液を、窒素ガス雰囲気下で３０分間脱気した（この反応液に窒素ガスを３０分間吹き込むことによって該反応液中の溶存酸素を追い出した）。次いで、シグマ型羽根を２本有する内容積１０Ｌのジャケット付きステンレス製双腕型ニーダーに蓋を取り付けて形成した反応器に、上記の反応液を供給し、反応液を２５℃に保ちながら系を窒素ガス置換した。
【００５６】
続いて、反応液を撹拌しながら、重合開始剤としての過硫酸ナトリウム２．４ｇおよびＬ−アスコルビン酸０．１２ｇを添加したところ、およそ１分後に重合が開始した。そして、２５〜９５℃で重合を行い、重合を開始してから４０分後に反応を終了して含水ゲル状重合体を取り出した。
得られた含水ゲル状重合体は、その径が約５ｍｍに細分化されていた。この細分化された含水ゲル状重合体を５０メッシュ（目開きの大きさ３００μｍ）の金網上に広げ、１７０℃で７０分間熱風乾燥した。次いで、乾燥物を振動ミルを用いて粉砕後、分級し、不定形破砕状の吸水性樹脂前駆体（ａ）を得た。
【００５７】
得られた吸水性樹脂前駆体（ａ）１００重量部に、プロピレングリコール０．８重量部と、エチレングリコールジグリシジルエーテル０．０３重量部、水２．５重量部、エチルアルコール０．８重量部とからなる表面架橋剤水溶液を混合した。上記の混合物を１９５℃で４５分間加熱処理することにより吸水性樹脂（ａ）を得た。得られた吸水性樹脂（ａ）の無加圧下吸収倍率は４６ｇ／ｇ、加圧下吸収倍率は３６ｇ／ｇ、平均粒径は３５０μｍであり、粒径が１０６μｍ未満の粒子の割合は１重量％であった。
次に、上記の吸水性樹脂（ａ）１００ｇに、過通液緩衝剤としての微粒子状の親水性二酸化ケイ素（商品名・アエロジル２００（１次粒子の平均粒径約１２ｎｍ）；日本アエロジル株式会社製）０．３ｇを添加・混合（ドライブレンド）することにより、本発明にかかる吸水剤組成物（６）を得た。得られた吸水剤組成物（６）の粒径は、吸水性樹脂（ａ）に対してほとんど変化せず、平均粒径は３５０μｍ、粒径が１０６μｍ未満の粒子の割合は１重量％であった。
【００５８】
そして、上記吸水剤組成物の諸性能を上記の方法によって測定した。その結果を表１に示す。
（実施例７）
上記の実施例６で得られた吸水性樹脂（ａ）１００ｇに、過通液緩衝剤としての微粒子状の疎水性二酸化ケイ素（商品名・アエロジルＲ９７２（１次粒子の平均粒径約１６ｎｍ）；日本アエロジル株式会社製）０．１ｇを添加・混合（ドライブレンド）することにより、本発明にかかる吸水剤組成物（７）を得た。得られた吸水剤組成物（７）の粒径は、吸水性樹脂（ａ）に対してほとんど変化せず、平均粒径は３５０μｍ、粒径が１０６μｍ未満の粒子の割合は１重量％であった。
【００５９】
そして、上記吸水剤組成物の諸性能を上記の方法によって測定した。その結果を表１に示す。
（実施例８）
上記の実施例６で得られた吸水性樹脂（ａ）１００ｇに、過通液緩衝剤としての微粒子状のカチオン性を有する疎水性二酸化ケイ素（商品名・アエロジルRＡ２００ＨＳ；日本アエロジル株式会社製）０．２ｇを添加・混合（ドライブレンド）することにより、本発明にかかる吸水剤組成物（８）を得た。得られた吸水剤組成物（８）の粒径は、吸水性樹脂（ａ）に対してほとんど変化せず、平均粒径は３５０μｍ、粒径が１０６μｍ未満の粒子の割合は１重量％であった。
【００６０】
そして、上記吸水剤組成物の諸性能を上記の方法によって測定した。その結果を表１に示す。
（実施例９）
上記の実施例６で得られた吸水性樹脂（ａ）１００ｇに、過通液緩衝剤としての重量平均分子量１０,０００のポリエチレンイミン（商品名・エポミンＳＰ−２００；株式会社日本触媒製）１．５ｇを添加・混合することにより、本発明にかかる吸水剤組成物（９）を得た。得られた吸水剤組成物（９）の平均粒径は３８０μｍ、粒径が１０６μｍ未満の粒子の割合は１重量％であった。
【００６１】
そして、上記吸水剤組成物の諸性能を上記の方法によって測定した。その結果を表１に示す。
（実施例１０）
中和率７５モル％のアクリル酸ナトリウム（親水性不飽和単量体）３３重量％水溶液５,５００ｇに、内部架橋剤としてのポリエチレングリコールジアクリレート（エチレンオキシドの平均付加モル数８）４．４６ｇを溶解させて反応液とした。次に、この反応液を、窒素ガス雰囲気下で３０分間脱気した（この反応液に窒素ガスを３０分間吹き込むことによって該反応液中の溶存酸素を追い出した）。次いで，シグマ型羽根を２本有する内容積１０Ｌのジャケット付きステンレス製双腕型ニーダーに蓋を取り付けて形成した反応器に、上記の反応液を供給し、反応液を２５℃に保ちながら系を窒素ガス置換した。
【００６２】
続いて、反応液を攪拌しながら、重合開始剤としての過硫酸アンモニウム２．４ｇおよびＬ−アスコルビン酸０．１２ｇを添加したところ、およそ１分後に重合が開始した。そして、２５〜９０℃で重合を行い、重合を開始してから４０分後に反応を終了して含水ゲル状重合体を取り出した。
得られた含水ゲル状重合体は、その径が約５ｍｍに細分化されていた。この細分化された含水ゲル状重合体を５０メッシュ（目開きの大きさ３００μｍ）の金網上に広げ、１７０℃で７０分間熱風乾燥した。次いで、乾燥物を振動ミルを用いて粉砕後、分級し、不定形破砕状の吸水性樹脂前駆体（ｂ）を得た。
【００６３】
得られた吸水性樹脂前駆体（ｂ）１００重量部に、プロピレングリコール０．７重量部と、エチレングリコールジグリシジルエーテル０．０２重量部、水２重量部、エチルアルコール０．７重量部とからなる表面架橋剤水溶液を混合した。上記の混合物を１８５℃で４０分間加熱処理することにより吸水性樹脂（ｂ）を得た。得られた吸水性樹脂（ｂ）の無加圧下吸収倍率は４３ｇ／ｇ、加圧下吸収倍率は３２ｇ／ｇ、平均粒径は４３０μｍであり、粒径が１０６μｍ未満の粒子の割合は３重量％であった。
次に、上記の吸水性樹脂（ｂ）１００ｇに、過通液緩衝剤としての微粒子状の親水性二酸化ケイ素（商品名・アエロジル２００（１次粒子の平均粒径約１２ｎｍ）；日本アエロジル株式会社製）０．３ｇを添加・混合（ドライブレンド）することにより、本発明にかかる吸水剤組成物（１０）を得た。得られた吸水剤組成物（１０）の粒径は、吸水性樹脂（ｂ）に対してほとんど変化せず、平均粒径は４３０μｍ、粒径が１０６μｍ未満の粒子の割合は３重量％であった。
【００６４】
そして、上記吸水剤組成物の諸性能を上記の方法によって測定した。その結果を表１に示す。
（比較例２）
中和率７５モル％のアクリル酸ナトリウム（親水性不飽和単量体）３７重量％水溶液４,４００ｇに、内部架橋剤としてのトリメチロールプロパントリアクリレート２．７２ｇを溶解させて反応液とした。次に、この反応液を、窒素ガス雰囲気下で３０分間脱気した（この反応液に窒素ガスを吹き込むことによって該反応液中の溶存酸素を追い出した）。次いで、実施例６の反応器と同様の反応器に、上記の反応液を供給し、反応液を３０℃に保ちながら系を窒素ガス置換した。
【００６５】
続いて、反応液を撹拌しながら、重合開始剤としての過硫酸ナトリウム１．１ｇおよび亜硫酸ナトリウム１．１ｇを添加したところ、およそ１分後に重合が開始した。そして、３０〜８０℃で重合を行い、重合を開始してから４０分後に反応を終了して含水ゲル状重合体を取り出した。
得られた含水ゲル状重合体は、その径が約５ｍｍに細分化されていた。この細分化された含水ゲル状重合体を５０メッシュ（目開きの大きさが３００μｍ）の金網上に広げ、１５０℃で１２０分間熱風乾燥した。
次いで、乾燥物をハンマーミルを用いて粉砕し、不定形破砕状の吸水性樹脂前駆体（ｃ）を得た。
【００６６】
得られた吸水性樹脂前駆体（ｃ）１００重量部に、プロピレングリコール１重量部と、エチレングリコールジグリシジルエーテル０．０５重量部、水３重量部、イソプロピルアルコール０．７５重量部とからなる表面架橋剤水溶液を混合した。上記の混合物を１７５℃で４０分間加熱処理することにより吸水性樹脂（ｃ）を得た。得られた吸水性樹脂（ｃ）の無加圧下吸収倍率は４０ｇ／ｇ、加圧下吸収倍率は３２ｇ／ｇ、平均粒径は３５０μｍであり、粒径が１０６μｍ未満の粒子の割合は８重量％であった。
次に、上記の吸水性樹脂（ｃ）１００ｇに、過通液緩衝剤としての微粒子状の親水性二酸化ケイ素（商品名・アエロジル２００（１次粒子の平均粒径約１２ｎｍ）；日本アエロジル株式会社製）１ｇを添加・混合（ドライブレンド）することにより、比較用吸水剤組成物（２）を得た。
【００６７】
得られた比較用吸水剤組成物（２）の粒径は、吸水性樹脂（ｃ）に対してほとんど変化せず、平均粒径は３５０μｍ、粒径が１０６μｍ未満の粒子の割合は８重量％であった．
そして、上記吸水剤組成物の諸性能を上記の方法によって測定した。その結果を表１に示す。
（実施例１１）
実施例１で得られた吸水剤組成物と通常紙おむつ等の衛生材料に用いられる木材粉砕パルプを用いて吸収体を作製した。該吸収体は、１２０ｍｍ×４００ｍｍの吸収体であって、幅１ｃｍの外周部分は吸水剤組成物濃度７５重量％であり、１００ｍｍ×３８０ｍｍの中央部分は吸水剤組成物濃度５０重量％であった。具体的には、外周部分は吸水剤組成物７５重量部と、親水性繊維としての木材粉砕パルプ２５重量部とをミキサーで乾式混合し、得られた混合物を１２０ｍｍ×４００ｍｍの吸収体のうちの、幅１ｃｍを持った外周部とすることで、該外周部分は坪量約０．０９４ｇ／ｃｍ²のウェブとした。さらに、中央部分は吸水剤組成物５０重量部と、親水性繊維としての木材粉砕パルプ５０重量部とをミキサーで乾式混合し、得られた混合物を１２０ｍｍ×４００ｍｍの吸収体のうちの、１００ｍｍ×３８０ｍｍの中央部分とすることで、該中央部分は坪量約０．０４７ｇ／ｃｍ²のウェブとした。このウェブを圧力２ｋｇ／ｃｍ²（約１９６ｋＰａ）で１分間プレスすることにより、吸収体を得た。
【００６８】
続いて、液不透過性のポリプロピレンからなり、いわゆるレッグギャザーを有するバックシート（液不透過性シート）、上記の吸収体、液透過性のポリプロピレンからなるトップシート（液透過性シート）を、両面テープを用いてこの順に粘着すると共に、この粘着物に２つのいわゆるテープファスナーを取り付けることにより、吸収物品（つまり、紙おむつ）（１）を得た。この吸収物品（１）の重量は５１ｇであった。
上記の吸収物品を、いわゆるキューピー人形（身長５５ｃｍ、重量５ｋｇ）に装着し、該人形をうつ伏せ状態にした後、吸収物品と人形との間にチューブを差し込み、人体において排尿を行なう位置に相当する位置に、１回当たり５０ｍｌの生理食塩水を、２０分間隔で順次注入した。そして注入した生理食塩水が吸収物品に吸収されなくなって漏れ出した時点で、上記の注入動作を終了し、注入回数を記録した。
【００６９】
その結果、注入回数は６回（総注入量３００ｍｌ）であった。
（実施例１２）
実施例１１において、実施例１で得られた吸水剤組成物に代えて、実施例６で得られた吸水剤組成物（６）を用いた以外は、実施例１１と同様にして吸収物品（２）を得た。この吸収物品（２）の重量は５１ｇであった。
上記の吸収物品を用いて実施例１１と同様の測定を繰り返した後、注入回数を記録した。その結果、注入回数は６回（総注入量３００ｍｌ）であった。
（比較例３）
実施例１１において、実施例１で得られた吸水剤組成物に代えて、比較例１で得られた比較用の吸水剤（比較用吸水剤（１））を用いた以外は、実施例１１と同様にして比較用吸収物品（１）を得た。この比較用吸収物品（１）の重量は５１ｇであった。
【００７０】
上記の比較用吸収物品（１）を用いて実施例１１と同様の測定を繰り返した後、注入回数を記録した。その結果、注入回数は５回（総注入量２５０ｍｌ）であった。
（比較例４）
実施例１１において、実施例１で得られた吸水剤組成物に代えて、比較例２で得られた比較用吸水剤組成物（２）を用いた以外は、実施例１１と同様にして比較用吸収物品（２）を得た。この比較用吸収物品（２）の重量は５１ｇであった。
【００７１】
上記の比較用吸収物品（２）を用いて実施例１１と同様の測定を繰り返した後、注入回数を記録した。その結果、注入回数は５回（総注入量２５０ｍｌ）であった。
【００７２】
【表１】

【００７３】
【表２】

【００７４】
【発明の効果】
本発明にかかる吸水剤組成物は、吸収物品中で高い吸収倍率を示す。また、該吸水剤組成物の粒子同士が密着するような高濃度部分では高い過通液緩衝効果を示す。従って、一度に多量の水性液体が注入されても、吸収物品中の水性液体の拡散が速すぎることによる、吸収物品の端部からの水性液体の漏れを抑え、多量の水性液体を保持することができるという効果を奏する。
本発明にかかる吸収物品は、本発明にかかる吸水剤組成物を用いているため、内部における吸水能力が極めて高いにもかかわらず、周辺部からの液漏れが起きにくい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる吸水剤組成物の性能の１つを示す通液緩衝指数の測定に用いる測定装置の概略の断面図である。
【図２】本発明にかかる吸水剤組成物の性能の１つを示す吸水剤組成物の加圧下吸収体内吸収倍率の測定に用いる測定装置の概略の断面図である。
【図３】本発明にかかる吸収体の該略図である。
【符号の説明】
１天秤
２容器
３外気吸入パイプ
４導管
５測定部
６ガラスフィルタ
７濾紙
８支持円筒
９金網
１０おもり
１１生理食塩水
１２測定部
１３支持角筒
３１吸収物品
３２側端部
３３側端部
３４中央部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a water-absorbing agent composition and use thereof.
[0002]
[Prior art]
In recent years, for the purpose of absorbing a large amount of water, water-absorbing agents such as water-absorbing resins are widely used as one of materials constituting sanitary materials such as disposable diapers, sanitary napkins, and incontinence pads. In addition to sanitary materials, water absorbents such as water absorbent resins are widely used for the purpose of water absorption and water retention, such as soil water retention agents and drip sheets for foods.
Examples of the water absorbing agent include polyacrylic acid partially neutralized crosslinked products, neutralized starch-acrylic acid graft polymers, saponified vinyl acetate-acrylic acid ester copolymers, acrylonitrile copolymers or acrylamide copolymers. Known are hydrolysates of polymers, cross-linked products thereof, and cross-linked polymers of cationic monomers.
[0003]
And in order to use the said water-absorbing agent for the said sanitary material etc., characteristics (absorption characteristics) such as a high absorption rate and absorption rate when in contact with an aqueous liquid such as body fluid, a high absorption rate and liquid permeability under pressure ) Is desired. Conventionally, various water-absorbing agents that have various properties from these absorption properties and exhibit excellent performance when used in sanitary materials have been proposed.
Furthermore, the absorbent articles comprising these water absorbents and hydrophilic fibers such as pulp also have a high absorption amount when an aqueous liquid such as a body fluid is injected into the absorbent body, and a high absorption amount under pressure as in the case of the water absorption agent. Therefore, it is desired that the diffusibility spreading throughout the absorber is excellent.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The diffusibility of aqueous liquids such as body fluids throughout the absorbent body is greatly related to the capillary action of hydrophilic fibers. That is, the concentration of the water-absorbing agent (hereinafter referred to as the resin concentration) in the absorbent article mainly composed of the water-absorbing agent and the hydrophilic fiber is conventionally about 20 to 50% by weight, and the absorbent article having the water-absorbing agent in this range. In the aqueous liquid diffusibility, diffusion due to capillary action of hydrophilic fibers is dominant.
Therefore, the absorbent body in the sanitary material as described above, when there are many aqueous liquids injected into the absorbent body at a time, the water absorption rate of the water absorbent cannot catch up with the diffusion rate of the aqueous liquid in the absorbent body, and the end of the absorbent article There is a problem of leakage from the part.
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a water-absorbing agent composition in which an absorbent article comprising a water-absorbing agent composition and a hydrophilic fiber exhibits a superfluous buffering effect in a portion containing the water-absorbing agent composition at a high concentration. And providing its use.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a result of various studies by the present inventors to solve the above problems, water absorption is performed in a state where the basis weight (resin concentration) of the water absorbing agent composition is high and the particles of the water absorbing agent composition are in close contact with each other by external force. It was found that it is important to control the diffusion of the aqueous liquid when the agent composition comes into contact with the aqueous liquid (passage buffering). The aqueous liquid diffusion control (overflow buffering) can be evaluated by introducing a new physical property value called a liquid passing buffer index. And it discovered that the said subject could be solved with the water absorbing agent composition which shows the following characteristics, and came to complete this invention. That is,
(1) In an absorbent article comprising a water absorbent composition and hydrophilic fibers, the water absorbent composition exhibits excellent water absorption characteristics.
[0007]
  (2) The water-absorbing agent composition has a high liquid passing buffer index, and at a high resin concentration, the diffusion of the aqueous liquid can be appropriately controlled and suppressed (overflow buffering).
  (3) Leakage from the end of the absorbent article when a large amount of aqueous liquid is injected into the absorbent article at one time by disposing a high resin concentration-containing part around the absorbent article according to (1) above Can be prevented.
  That is, the water-absorbing agent composition according to the present invention is further crosslinked in the vicinity of the surface of a crosslinked polymer obtained by (co) polymerizing a hydrophilic unsaturated monomer mainly composed of acrylic acid and / or a salt thereof. And a water-absorbing agent composition comprising any one of the following (1) to (3) buffer solution, wherein the water-absorbing agent composition is obtained as described below. Liquid buffer index is 0.4 or more, 20 g / cm² (= Approx. 1.9 kPa) The absorption capacity in the absorbent body under pressure determined by absorbing physiological saline consisting of 0.9 wt% sodium chloride aqueous solution over 60 minutes under a load of 25 g / g or more, and The ratio of particles having an average particle diameter of 200 μm to 600 μm and a particle diameter of less than 106 μm is 5% by weight or less.
  Overflow buffer is
  (1)Fine particles selected from the group consisting of cellulose derivatives including carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, starch, starch derivatives, polyethylene oxide, polyvinylpyrrolidone, polyacrylic acid (salt), and polyacrylic acid (salt) crosslinked product There,Fine particles having a viscosity by a Brookfield viscometer of 1 wt% aqueous solution at 25 ° C., pH = 7, 25 rpm measurement conditions of 1 Pa · s or more,
  (2)Polyethyleneimine,
  (3)Inorganic fine particles selected from the group consisting of bentonite, silicon dioxide, titanium oxide, aluminum oxide,The average particle size is 1/5 or less of the average particle size of the water absorbent resinis thereInorganic particles,
Any of them.
[0008]
The water-absorbing composition of the present invention isAfter being immersed in the physiological saline for 30 minutes, 250G (250 × 9.81 m / s ² It is preferable that the absorption capacity under no pressure obtained by draining with a centrifugal force of 3) is 35 g / g or more.
The water-absorbing agent composition of the present invention is obtained by immersing the water-absorbing resin in the physiological saline for 30 minutes, and then 250G (250 × 9.81 m / s). ² ) The absorption capacity under no pressure required by draining for 3 minutes with a centrifugal force of 37 g / g or more and 20 g / cm ² It is preferable that the absorption capacity under pressure obtained by absorbing the physiological saline for 60 minutes under a load of 32 g / g or more.
In the water-absorbing agent composition of the present invention, the average particle diameter of the excess liquid buffering agent is preferably 1/5 or less of the average particle diameter of the water-absorbent resin.
And the absorbent article concerning this invention comprises the water absorbing agent composition of the said this invention.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is described in detail below. In the present invention, the liquid-permeable buffer index means that the water-absorbing agent composition is an aqueous liquid when the basis weight (resin concentration) of the water-absorbing agent composition is high and the particles of the water-absorbing agent composition are in close contact with each other by external force. It is a novel physical property value for evaluating the diffusion suppression (superfluous buffering effect) of an aqueous liquid when it comes into contact.
In the present invention, the water absorption buffer index of the water-absorbing agent composition, the absorption capacity within the absorbent body under pressure of the water-absorbing agent composition, the absorption capacity under non-pressure of the water-absorbing agent composition or the water-absorbing resin, and the absorption under pressure of the water-absorbing resin. The magnification and the average particle diameter of the water absorbing agent composition or the water absorbing resin were measured by the following methods.
[0010]
(A) Fluid flow buffer index
First, a measuring apparatus used for measuring the liquid passing buffer index will be briefly described below with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the measuring device includes a balance 1, a predetermined amount of container 2 placed on the balance 1, an outside air suction pipe 3, a conduit 4, a glass filter 6, and the glass filter 6. And the measuring unit 5 placed on the surface.
The container 2 has an opening 2a at the top and an opening 2b at the side, and the outside air intake pipe 3 is inserted into the opening 2a, while the conduit 4 is inserted into the opening 2b. It is attached. The container 2 contains a predetermined amount of a 0.9 wt% aqueous sodium chloride solution (hereinafter referred to as physiological saline) 11.
[0011]
The lower end of the outside air intake pipe 3 is submerged in the physiological saline 11. The outside air intake pipe 3 is provided to keep the pressure in the container 2 substantially constant (atmospheric pressure).
The glass filter 6 is formed with a diameter of 70 mm. The container 2 and the glass filter 6 communicate with each other through a conduit 4 made of silicon resin. Moreover, the position and height with respect to the container 2 of the glass filter 6 are kept constant. Further, the glass filter 6 is fixed so that its upper surface is positioned slightly higher than the lower end of the outside air intake pipe 3.
[0012]
The measurement unit 5 includes a filter paper 7, a support cylinder 8, a wire mesh 9 attached to the bottom of the support cylinder 8, and a weight 10. In the measurement unit 5, the filter paper 7 and the support cylinder 8 (that is, the wire mesh 9) are placed in this order on the glass filter 6, and the weight 10 is placed inside the support cylinder 8, that is, on the wire mesh 9. It has become. The support cylinder 8 is formed with an inner diameter of 60 mm, and the wire mesh 9 is made of stainless steel and has a mesh size of 400 (mesh size: 38 μm). A predetermined amount of the water-absorbing agent composition is uniformly sprayed on the wire mesh 9. The weight 10 is 20 g / cm with respect to the wire mesh 9, that is, the water-absorbing agent composition.²A load of (about 1.9 kPa) can be applied uniformly.
[0013]
The liquid passing buffer index was measured using the measuring apparatus having the above configuration. The measurement method will be described below.
First, predetermined preparatory operations such as putting a predetermined amount of physiological saline 11 into the container 2 and inserting the outside air suction pipe 3 into the container 2 were performed. Next, the filter paper 7 was placed on the glass filter 6. On the other hand, in parallel with the placement operation, 0.9 g of the water absorbent composition was uniformly dispersed inside the support cylinder 8, that is, on the wire mesh 9, and the weight 10 was placed on the water absorbent composition. .
Then, the metal mesh 9, that is, the support cylinder 8 on which the water-absorbing agent composition and the weight 10 were placed was placed on the filter paper 7 so that the center portion thereof coincided with the center portion of the glass filter 6.
[0014]
Then, the weight W of the physiological saline 11 absorbed by the water-absorbing agent composition over time from the time when the support cylinder 8 is placed on the filter paper 7 over 60 minutes.₁(G) was determined from the measured value of the balance 1.
And the above weight W₁From (g) and the weight (0.9 g) of the water-absorbing agent composition, the following formula liquid passing buffer index = 10 / (weight W₁(G) / weight of water-absorbing agent composition (g))
Thus, the liquid passing buffer index 60 minutes after the start of water absorption was calculated.
The liquid permeability buffer index obtained by this operation represents the degree of the excess liquid buffering effect when the water-absorbing agent composition of the present invention is used in the absorbent article at a high resin concentration.
[0015]
(B) Absorption capacity within the absorbent under pressure of the water-absorbing agent composition
First, a measuring apparatus used for measuring the absorption capacity of the water-absorbing agent composition under pressure will be described below with reference to FIG. For convenience of explanation, the same reference numerals as those of the measuring apparatus used for the measurement of the buffering buffer index are added, and the explanation thereof is omitted.
As shown in FIG. 2, the measuring apparatus was placed on the balance 1, the container 2, the outside air suction pipe 3, the conduit 4, the glass filter 6 formed to a diameter of 140 mm, and the glass filter 6. It consists of a measurement unit 12. The measurement unit 12 includes a filter paper 7, a support square tube 13, and a weight 10. Note that the measuring unit 12 does not have the wire mesh.
[0016]
In the measurement unit 12, the filter paper 7 and the support square tube 13 are placed on the glass filter 6 in this order, and the weight 10 is placed inside the support square tube 13. The support square tube 13 has an internal dimension of 100 mm × 100 mm. An absorber having a predetermined size is placed inside the support square tube 13. The weight 10 is 20 g / cm with respect to the absorber.²A load of (about 1.9 kPa) can be applied uniformly. The other configuration of the measuring device is the same as that of the measuring device used for the measurement of the liquid passing buffer index.
Using the measuring apparatus having the above-described configuration, the absorption capacity of the water-absorbent composition under pressure in the absorbent was measured. The measurement method will be described below. The absorber to be measured was prepared as follows. That is, 50 parts by weight of the water-absorbing agent composition and 50 parts by weight of wood pulverized pulp used for sanitary materials such as ordinary paper diapers as hydrophilic fibers were dry-mixed using a mixer. After the obtained mixture was formed into a 100 mm × 100 mm web, the web was pressed at a pressure of 2 kg / cm.²By pressing for about 1 minute at (about 196 kPa), the basis weight is 0.047 g / cm.²An absorber was obtained.
[0017]
Furthermore, in order to measure the absorption amount under pressure of the hydrophilic fiber alone in the absorbent body, a blank absorbent body was prepared as follows. That is, after pulverizing wood pulverized pulp as hydrophilic fibers into a 100 mm × 100 mm size web, the web was pressed at a pressure of 2 kg / cm 2.²By pressing at about 196 kPa for 1 minute, the basis weight is 0.0235 g / cm.²An absorber was obtained.
First, for the measuring apparatus, a predetermined preparation operation was performed. Next, the filter paper 7 was placed on the glass filter 6. Next, the support square tube 13 was placed on the filter paper 7 so that the center portion thereof coincided with the center portion of the glass filter 6.
[0018]
Thereafter, the absorber was placed inside the support square tube 13, that is, on the filter paper 7, and the weight 10 was placed on the absorber. The placing operation of the absorber and the weight 10 was performed quickly.
Then, the weight of the physiological saline 11 absorbed by the absorber over 60 minutes was measured using the balance 1 from the time when the absorber was placed on the filter paper 7. In addition, the weight of the physiological saline 11 absorbed by the absorbent body of the mixture of the water absorbent composition and the hydrophilic fiber is expressed as W₂(G) The weight of the physiological saline 11 absorbed by the absorbent body of the hydrophilic fiber alone is W_Three(G).
And the above weight W₂ , W_ThreeFrom the following formula
Absorption capacity of absorbent composition under pressure (g / g) = (weight W₂(G)-Weight W_Three(G)) / weight of water-absorbing agent composition (g)
Thus, the absorption capacity (g / g) in the absorbent body under pressure of the water-absorbing agent composition 60 minutes after the start of absorption was calculated.
[0019]
The absorption capacity within the absorbent body under pressure of the water-absorbing agent composition obtained by this operation represents the degree of actual absorption capacity when the water-absorbing agent composition of the present invention is used in a water-absorbing article.
(C) Absorption capacity without pressure
0.2 g of the water-absorbing agent composition (or water-absorbing resin) was uniformly placed in a non-woven bag (60 mm × 60 mm) and immersed in physiological saline at room temperature. After 30 minutes, the bag is pulled up and 250G (250× 9.81m / s ²) For 3 minutes, and then the weight W of the bag_Four(G) was measured. Further, the same operation is performed without using the water absorbent composition (or water absorbent resin), and the weight W at that time is_Five(G) was measured. And these weights W_Four, W_FiveFrom the following formula
Absorption capacity under no pressure (g / g) = (weight W_Four(G)-Weight W_Five(G)) / weight of water-absorbing agent composition (or water-absorbing resin) (g)
The absorption capacity (g / g) was calculated under no pressure.
[0020]
(D) Absorption capacity under pressure of water absorbent resin
In the measurement of the liquid flow buffer index, the same operation was performed except that a water absorbent resin was used instead of the absorbent composition, and the weight W of the physiological saline 11 was₆(G) was determined from the measured value of the balance 1.
And the weight W₆From (g) and the weight of the water-absorbent resin (0.9 g)
Absorption capacity under pressure of water absorbent resin (g / g) = weight W₆(G) / weight of water absorbent resin (g)
Thus, the absorption capacity under pressure 60 minutes after the start of water absorption was calculated.
[0021]
(E) Average particle size
The particle size distribution of the water-absorbing agent composition, the water-absorbing resin and the water-absorbing resin precursor was measured using a JIS standard sieve having openings of 850 μm, 600 μm, 500 μm, 425 μm, 300 μm, 150 μm, 106 μm, and a saucer, respectively. Then, from the particle size distribution and the value of the sieve opening, the average particle diameter D using a lognormal distribution diagram₅₀Asked.
In addition, when the particles have a narrow single particle size (for example, a particle size classified into 500 μm to 425 μm), and there are not a plurality of JIS standard sieves between the upper and lower limits of the particles, the average value of the upper and lower limits (463 μm in the above example) is averaged The particle size was taken.
[0022]
The means for obtaining the water-absorbing agent composition according to the present invention is not particularly limited and can be appropriately set depending on the application. Specifically, it is obtained by polymerizing a hydrophilic unsaturated monomer. It is obtained by further cross-linking the vicinity of the surface of the resulting crosslinked polymer to obtain a water-absorbent resin, and then mixing an excess liquid buffer with the obtained water-absorbent resin. The cross-linked polymer here is a water-absorbing resin precursor.
The water-absorbing resin constituting the water-absorbing agent composition of the present inventionprecursorIs, MosquitoHydrophilic crosslinked polymer containing ruboxyl groupAndIt can be obtained by (co) polymerizing a hydrophilic unsaturated monomer mainly composed of acrylic acid and / or a salt thereof (hereinafter simply referred to as polymerization). And this hydrophilic crosslinked polymeras, Cross-linked polymer of polyacrylatePreferGood. In addition, in the cross-linked polymer of polyacrylate, 50 to 90 mol% of the acid groups in the cross-linked polymer is neutralized by, for example, alkali metal salt, ammonium salt, amine salt or the like. More preferred. This neutralization of the acid group may be initiated after the neutralization in advance at the stage of preparing the hydrophilic unsaturated monomer before obtaining the crosslinked polymer, and may be initiated during the polymerization or The acid group of the crosslinked polymer obtained after completion of the polymerization reaction may be neutralized.
[0023]
Said hydrophilic unsaturated monomer may contain unsaturated monomers (henceforth other monomers) other than acrylic acid and its salt as needed. Specific examples of the other monomer include methacrylic acid, maleic acid, vinyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, 2- (meth) acrylamide-2-methylpropane sulfonic acid, and 2- (meth) acryloylethane. Anionic unsaturated monomers such as sulfonic acid and 2- (meth) acryloylpropanesulfonic acid and salts thereof; acrylamide, methacrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, Nn-propyl (meth) acrylamide, N -Isopropyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate ,vinyl Nonionic hydrophilic group-containing unsaturated monomers such as pyridine, N-vinylpyrrolidone, N-acryloylpiperidine, N-acryloylpyrrolidine; N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl ( Cationic unsaturated monomers such as (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, and quaternary salts thereof. However, it is not particularly limited. The amount used when these other monomers are used in combination is preferably 30 mol% or less, more preferably 10 mol% or less of the entire hydrophilic unsaturated monomer.
[0024]
The water-absorbent resin precursor obtained by polymerizing a hydrophilic unsaturated monomer has a carboxyl group. When obtaining the water-absorbent resin precursor, it is desirable to introduce a crosslinked structure into the interior using an internal crosslinking agent. The internal crosslinking agent is not particularly limited as long as it is a compound having a plurality of reactive groups capable of reacting with a polymerizable unsaturated group and / or a carboxyl group in one molecule. That is, the internal crosslinking agent may be a compound having a plurality of substituents copolymerized and / or reacted with the hydrophilic unsaturated monomer in one molecule. The hydrophilic unsaturated monomer may be composed of a self-crosslinking type compound in which a crosslinked structure is formed without using an internal crosslinking agent.
[0025]
Specific examples of the internal crosslinking agent include N, N′-methylenebis (meth) acrylamide, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (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) allyloxyalkane, (poly) ethylene glycol Lumpur diglycidyl ether, glycerol diglycidyl ether, ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, glycerol, pentaerythritol, ethylenediamine, polyethyleneimine, and glycidyl (meth) acrylate and the like, but is not particularly limited. These internal cross-linking agents may be used alone or in combination of two or more. And among the above-exemplified internal cross-linking agents, by using an internal cross-linking agent having a plurality of polymerizable unsaturated groups in one molecule, the absorption characteristics and the like of the resulting water-absorbing agent composition can be further improved.
[0026]
The amount of the internal crosslinking agent used is more preferably in the range of 0.005 to 3 mol%, and still more preferably in the range of 0.01 to 1.5 mol% with respect to the hydrophilic unsaturated monomer. When the amount of the internal cross-linking agent used is less than 0.005 mol% and more than 3 mol%, a water absorbent composition having desired water absorption characteristics may not be obtained.
Incidentally, when a hydrophilic unsaturated monomer is polymerized to obtain a water-absorbing resin precursor, a hydrophilic polymer may be graft polymerized, and hypophosphorous acid (salt) or the like may be contained in the reaction solution. A water-soluble or water-dispersible surfactant may be added.
[0027]
The polymerization method of the hydrophilic unsaturated monomer is not particularly limited, and for example, a known method such as aqueous solution polymerization, reverse phase suspension polymerization, bulk polymerization, precipitation polymerization or the like can be employed. Among these, from the viewpoint of easy control of the polymerization reaction and the performance of the resulting water-absorbing agent composition, a method of polymerizing a hydrophilic unsaturated monomer into an aqueous solution, that is, aqueous solution polymerization and reverse phase suspension polymerization, preferable.
The concentration of the aqueous solution of the monomer component in the polymerization method, that is, the ratio of the monomer component in the aqueous solution is not particularly limited, but is preferably 10% by weight or more, preferably 10 to 50% by weight. More preferably, it is in the range of 15 to 40% by weight. Moreover, reaction conditions, such as reaction temperature and reaction time, should just be set suitably according to the composition of the monomer component used, etc., and are not specifically limited.
[0028]
When polymerizing the hydrophilic unsaturated monomer, for example, potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate, t-butyl hydroperoxide, hydrogen peroxide, 2,2′-azobis (2-amidinopropane) Use radical polymerization initiators such as dihydrochloride; radical photopolymerization initiators such as 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one; active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams; Can do. Moreover, when using an oxidizing radical polymerization initiator, you may perform redox polymerization, for example using together reducing agents, such as sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite, ferrous sulfate, L-ascorbic acid. The amount of these polymerization initiators used is preferably in the range of 0.001 to 2 mol%, more preferably in the range of 0.01 to 0.5 mol%.
[0029]
The water-absorbent resin precursor obtained by the above polymerization method has its particle size adjusted by operations such as drying, pulverization, and classification as required. The water-absorbent resin precursor may have various shapes such as a spherical shape, a scale shape, an irregular crushed shape, a fiber shape, a granular shape, a rod shape, a substantially spherical shape, and a flat shape.
As a method for obtaining a water-absorbent resin precursor, by repeating operations such as pulverization and classification of the water-absorbent resin precursor, particles having an average particle diameter of 200 μm to 600 μm and a particle diameter of less than 106 μm are obtained. It is to adjust the particle size so that the ratio is 5% by weight or less. The ratio of particles having a particle size of less than 106 μm is preferably 3% by weight or less, and more preferably 1% by weight or less. When the average particle diameter of the water-absorbent resin precursor exceeds 600 μm, the resulting water-absorbing agent composition has a large amount of coarse particles, which is preferable because the coarse particles give the user an unpleasant feeling when actually used in absorbent articles. Absent. Moreover, when the average particle diameter of the water-absorbing resin precursor is less than 200 μm, the proportion of particles having a particle diameter of less than 106 μm produced is increased. In addition, when the proportion of particles having a water absorbent resin precursor particle size of less than 106 μm exceeds 5% by weight, the fine powder closes the gaps in the absorbent body, so that the water absorbent composition has a high absorption capacity in the absorbent body. It may be difficult to obtain an agent composition. In particular, when the proportion of particles having a particle size of less than 106 μm exceeds 5% by weight, dust is generated, which is not preferable in terms of occupational hygiene.
[0030]
The water-absorbent resin in which the vicinity of the surface of the water-absorbent resin precursor used in the present invention is further cross-linked is obtained by treating the water-absorbent resin precursor particles in the presence of a surface cross-linking agent and surface cross-linking. Can do. Surface cross-linking uses the water-absorbent resin precursor with either the first surface cross-linking agent or the second surface cross-linking agent described later, or a surface formed by combining the first surface cross-linking agent and the second surface cross-linking agent. The method etc. which heat in presence of a crosslinking agent (after-mentioned) are mentioned. In particular, it is preferable to perform the surface treatment in the presence of a surface crosslinking agent obtained by combining the first surface crosslinking agent and the second surface crosslinking agent. Since the cross-linking density in the vicinity of the surface of the water-absorbent resin particles can be made higher than the inside by the above surface cross-linking, a water-absorbing agent composition having a high absorption capacity in the absorbent body can be obtained.
[0031]
The surface cross-linking agent is a compound that can react with the carboxyl group of the water-absorbent resin precursor, and is preferably a combination of a first surface cross-linking agent and a second surface cross-linking agent having different solubility parameters (SP values). The solubility parameter is a value generally used as a factor representing the polarity of a compound. In the present invention, the solubility parameter δ (cal / cm) of the solvent described in Polymer Handbook 3rd edition (published by WILEY INTERSCIENCE Inc.) pp. 527 to 539 with respect to the above solubility parameter.^Three)^1/2The value of is applied. As for the solubility parameter of the solvent not described on the above page, the Hoy cohesive energy constant described on page 525 is substituted into the Small formula described on page 524 of the polymer handbook. Apply the derived value.
[0032]
The first surface crosslinking agent has a solubility parameter of 12.5 (cal / cm) that can react with the carboxyl group of the water-absorbent resin precursor.^Three)^1/2(25.6 × 10 ^Three[J / m^Three]^1/2) Or more compounds are preferred, and 13.0 (cal / cm^Three)^1/2(26.6 × 10 ^Three[J / m^Three]^1/2The above compounds are more preferred. Specific examples of the first surface crosslinking agent include ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, pentaerythritol, sorbitol, ethylene carbonate (1,3-dioxolan-2-one), and propylene carbonate (4-methyl). -1,3-dioxolan-2-one) and the like, but is not limited to these compounds. These first surface crosslinking agents may be used alone or in combination of two or more.
[0033]
The second surface crosslinking agent has a solubility parameter of 12.5 (cal / cm) that can react with the carboxyl group of the water-absorbent resin precursor.^Three)^1/2(25.6 × 10 ^Three[J / m^Three]^1/2) Less than 9.5 (cal / cm^Three)^1/2(19.4 × 10 ^Three[J / m^Three]^1/2) To 12.0 (cal / cm^Three)^1/2(24.6 × 10 ^Three[J / m^Three]^1/2) Is more preferred. Specific examples of the second surface crosslinking agent include diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1 , 5-pentanediol, 2,4-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2,5-hexanediol, trimethylolpropane, diethanolamine, triethanolamine, ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, glycerol Polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether Examples include ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, 2,4-tolylene diisocyanate, 4,5-dimethyl-1,3-dioxolan-2-one, epichlorohydrin, epibromohydrin, and the like. It is not limited. These second surface cross-linking agents may be used alone or in combination of two or more.
[0034]
The amount of the surface cross-linking agent used depends on the compounds used and combinations thereof, but the amount of the first surface cross-linking agent used is 0.01 to 5% by weight based on 100 parts by weight of the solid content of the water absorbent resin precursor. Preferably within the range of 0.001 to 1 part by weight of the second surface cross-linking agent, 0.1 to 2 parts by weight of the first surface cross-linking agent, and The amount of the second surface crosslinking agent used is more preferably in the range of 0.005 to 0.5 parts by weight. When the amount of the surface cross-linking agent used exceeds the above range, it is not preferable because not only is it uneconomical, but also the amount of the surface cross-linking agent becomes excessive in forming an optimal cross-linking structure in the water-absorbent resin. Moreover, when there are few usage-amounts of a surface crosslinking agent than the said range, there exists a possibility that it may become difficult to obtain a water-absorbing agent composition with high absorption capacity | capacitance in the absorber under pressure of a water-absorbing agent composition.
[0035]
When mixing the water absorbent resin precursor and the surface cross-linking agent, it is preferable to use water as a solvent. The amount of water used depends on the type and particle size of the water-absorbent resin precursor, but is more than 0 and preferably 20 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the solid content of the water-absorbent resin precursor. A range of 5 to 10 parts by weight is more preferable.
Moreover, when mixing a water absorbing resin precursor and a surface crosslinking agent, you may use a hydrophilic organic solvent as a solvent as needed. Specific examples of the hydrophilic organic solvent include lower alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, and t-butyl alcohol; acetone and the like Ketones; ethers such as dioxane, tetrahydrofuran, and alkoxy polyethylene glycol; amides such as N, N-dimethylformamide; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide, and the like. The amount of the hydrophilic organic solvent used is preferably 20 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the solid content of the water absorbent resin precursor, although it depends on the type and particle size of the water absorbent resin precursor. More preferably within the range of 10 parts by weight.
[0036]
When mixing the water-absorbing resin precursor and the surface cross-linking agent, for example, after dispersing the water-absorbing resin precursor in the hydrophilic organic solvent exemplified above, the surface cross-linking agent may be mixed. The mixing method is not particularly limited. Among various mixing methods, a method in which a surface cross-linking agent dissolved in water and / or a hydrophilic organic solvent as necessary is directly sprayed or dropped onto the water-absorbent resin precursor and mixed is preferable.
It is desirable that the mixing device (hereinafter referred to as mixing device a) used when mixing the water-absorbent resin precursor and the surface cross-linking agent has a large mixing force in order to mix both uniformly and reliably. . Examples of the mixing device a include a cylindrical mixer, a double-wall cone mixer, a V-shaped mixer, a ribbon mixer, a screw mixer, a fluidized-type furnace rotary disk mixer, and an airflow type. A mixer, a double-arm kneader, an internal mixer, a pulverizing kneader, a rotary mixer, a screw extruder, a turbulizer, and the like are suitable.
[0037]
After mixing the water absorbent resin precursor and the surface crosslinking agent, heat treatment is performed to crosslink the vicinity of the surface of the water absorbent resin precursor to obtain a water absorbent resin. The treatment temperature of the heat treatment is preferably 80 ° C. or higher and 250 ° C. or lower, although the material temperature or the heat medium temperature depends on the surface crosslinking agent used. When the treatment temperature is less than 80 ° C., a uniform cross-linked structure is not formed, and therefore, it is not preferable because a water-absorbing agent composition having a high absorption capacity in the absorber under pressure of the water-absorbing agent composition cannot be obtained. Moreover, since heat processing takes time, productivity falls. When the treatment temperature exceeds 250 ° C., it causes deterioration of the water-absorbent resin precursor, and therefore the performance of the water-absorbing agent composition is lowered, which is not preferable.
[0038]
Said heat processing can be performed using a normal dryer or a heating furnace. Examples of the dryer include a groove type mixer / dryer, a rotary dryer, a disk dryer, a fluidized bed dryer, an airflow dryer, and an infrared dryer.
The superfluous buffer contained in the water-absorbing agent composition according to the present invention is such that when the water-absorbing agent composition comes into contact with the aqueous liquid, the particles of the water-absorbing agent composition are brought into close contact with each other. It is not particularly limited as long as it suppresses the flow (expresses a permeate buffer effect), but the 1% by weight aqueous solution of the permeate buffer (dispersed state for a non-water-soluble permeate buffer) As measured) at 25 ° C., pH = 7, 25 rpm, and the viscosity (hereinafter referred to as 1 wt% aqueous solution viscosity) measured with a Brookfield viscometer is preferably a fine particle having a viscosity of 1 Pa · s or more. The fine particles exhibiting s or more are more preferable, and the fine particles exhibiting 10 Pa · s or more are more preferable. Fine particles having a 1% by weight aqueous solution viscosity of less than 1 Pa · s are not preferable because the addition amount of the excess liquid buffering agent is increased and the uniform mixing property is lowered when mixed with the water absorbent resin. Specifically, for example, cellulose derivatives such as carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, starch, starch derivatives, polyethylene oxide, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylic acid (salt), polyacrylic acid (salt) cross-linked body, etc. Organic fine particles are mentioned. Of these, polyacrylic acid is preferable, and cross-linked polyacrylic acid is more preferable from the viewpoint of improving gel stability. Moreover, these may be used only by 1 type and may be used in mixture of 2 or more types.
[0039]
In addition, when inorganic fine particles such as bentonite, silicon dioxide, titanium oxide, aluminum oxide are used as a passing-through buffer, for example, the cause is unknown. When the absorption capacity of the water-absorbent resin before adding the excess liquid buffering agent is increased and the gel strength is decreased, the excess liquid buffering effect is easily exhibited. However, if the absorption capacity under no pressure is excessively increased, the absorption capacity under pressure of the water-absorbent resin may be lowered, and the absorption capacity within the absorbent body under pressure of the water-absorbing agent composition is decreased. Absent. Therefore, as the water-absorbent resin before adding the excess liquid buffer, it is necessary to balance the absorption capacity under no pressure and the absorption capacity under pressure, the absorption capacity under no pressure is 37 g / g or more, and absorption under pressure. It is preferably a water-absorbing resin having a magnification of 32 g / g or more, more preferably a water-absorbing resin having an absorption capacity under pressure of 40 g / g or more and an absorption capacity under pressure of 32 g / g or more, More preferably, it is a water-absorbent resin having an absorption capacity under pressure of 42 g / g or more and an absorption capacity under pressure of 32 g / g or more.
[0040]
Moreover, a high molecular weight polycation can also be used as a permeation | transmission liquid buffer which takes forms other than microparticles | fine-particles. Specific examples include polyethyleneimine having a weight average molecular weight of 2,000 or more.
The above excess liquid buffer may be used alone or in combination of two or more.
In the case of using a particulate superfluous buffer, the average particle size and shape can be appropriately set according to the application, but in order for the water-absorbing agent composition to exhibit a high liquid-permeable buffer index suitably. The average particle diameter of the primary particles or aggregates, particularly the average particle diameter of the primary particles is preferably 1/5 or less, more preferably 1/10 or less of the average particle diameter of the water absorbent resin. Preferably, it is 1/20 or less, and most preferably 1/100 or less. When the particle size of the excess liquid buffer is small, the excess liquid buffer is easily adsorbed on the surface of the water-absorbent resin, and is not easily analyzed as a fine powder of the water absorbent composition. If the average particle diameter of the excess liquid buffer is larger than 1/5 of the average particle diameter of the water-absorbent resin, the familiarity between the excess liquid buffer and the aqueous liquid will be worse, and it will take time to develop the excess liquid buffer effect. This is not preferable.
[0041]
The mixing ratio of the water absorbent resin and the excess liquid buffer is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.001 to 20 parts by weight of the excess liquid buffer with respect to 100 parts by weight of the water absorbent resin. It is more preferably in the range of 0.01 to 10 parts by weight of the excess liquid buffering agent with respect to 100 parts by weight of the water absorbent resin, and more preferably in the range of 0.02 to 5% by weight. If the excess liquid buffering agent is less than 0.001 part by weight with respect to 100 parts by weight of the water absorbent resin, it will not be possible to improve the liquid passing buffer index described later. Moreover, when there are more permeation | transmission buffering agents than 20 weight part with respect to 100 weight part of water absorbing resins, the permeation | transmission buffer effect will express in the absorber which has a resin density | concentration of 20-50 weight%, Water absorption characteristics will deteriorate.
[0042]
Examples of a mixing device (hereinafter referred to as a mixing device b) used when mixing the water-absorbent resin and the excess liquid buffer include a cylindrical mixer, a screw mixer, a screw extruder, and a turbine. Riser, Nauter mixer, V-shaped mixer, ribbon-type mixer, double-arm kneader, fluid-type mixer, air-flow-type mixer, rotary disk-type mixer, roll mixer, rolling-type mixer, etc. are suitable. is there. The mixing speed may be high or low.
The mixing method of the buffer solution and the water-absorbent resin is dry blending, water granulation after dry blending, heat melting after dry blending, mixing after dispersing the buffer solution in an aqueous solution, Examples thereof include mixing in the state of an emulsion using a hydrophilic organic solvent. Among these, it is preferable to dry granulate, or to carry out water granulation by adding and mixing water or an aqueous liquid composed of water and the above-mentioned hydrophilic organic solvent after dry blending. Alternatively, the excess liquid buffer may be dissolved or dispersed in the exemplified surface cross-linking agent, and the excess liquid buffer may be added simultaneously with the mixing of the surface treatment agent into the water absorbent resin precursor.
[0043]
The water-absorbing agent composition thus obtained has a water-absorbing agent composition preferably having a liquid passing buffer index of 0.4 or more, more preferably 0.5 or more, further preferably 0.6 or more, and 0.7 or more. Is most preferred. When the liquid-absorbing buffer index of the water-absorbing agent composition is less than 0.4, the water-absorbing agent composition does not exhibit the effect of suppressing the diffusion of the aqueous liquid (superfluous buffering effect). Therefore, even if an absorber part containing the water-absorbing agent composition at a high concentration is disposed in the peripheral part, it becomes difficult for the absorber part to exhibit the excess liquid buffering effect, which makes it a sanitary material such as a diaper. When used, it tends to cause liquid leakage from the end.
In the water-absorbing agent composition of the present invention, the absorption capacity of the water-absorbing agent composition under pressure is preferably 25 g / g or more, more preferably 28 g / g or more, and further preferably 30 g / g or more. If the absorption capacity of the water-absorbent composition under absorption in the absorbent is lower than 25 g / g, the wet back when used in a diaper increases, and the dryness and smoothness of the baby's (wearer) butt may be poor. Because there is, it is not preferable.
[0044]
Moreover, it is preferable that the water absorption agent composition of this invention is 35 g / g or more of absorption capacity | capacitance under no pressure, and it is further more preferable that it is 40 g / g or more. In order to obtain a desired amount of absorption in the absorbent article, not only the absorption capacity under pressure of the absorbent composition is lower than 35 g / g, but the absorption capacity within the absorbent under pressure of the water absorbent composition is decreased. A large amount of absorbent composition is required. This leads to an increase in the concentration of the water-absorbing agent composition in the absorbent body, which is not preferable because the diffusion is inhibited even in a portion that requires the diffusion of the aqueous liquid.
Furthermore, the water-absorbing agent composition of the present invention preferably has an average particle size in the range of 200 μm to 600 μm, and the proportion of particles having a particle size of less than 106 μm is preferably 5% by weight or less, and the particle size is less than 106 μm. The ratio of the particles is more preferably 3% by weight or less, and the ratio of the particles having a particle size of less than 106 μm is more preferably 1% by weight or less. When the average particle diameter of the water-absorbing agent composition exceeds 600 μm, the number of coarse particles increases, and the coarse particles give an unpleasant feeling to the user during actual use in an absorbent article. Moreover, when the average particle diameter of a water absorbing agent composition is less than 200 micrometers, since the ratio of the particle | grains with a particle diameter produced less than 106 micrometers increases in connection with it, it is unpreferable. In addition, when the proportion of particles having a particle size of less than 106 μm exceeds 5% by weight, the absorption capacity of the water absorbent composition under pressure in the absorbent composition is low due to the fine powder blocking the gaps in the absorbent body. May lead to leakage. In particular, when the proportion of particles having a particle size of less than 106 μm exceeds 5% by weight, dust is generated, which is not preferable in terms of occupational hygiene.
[0045]
FIG. 3 is a view showing an embodiment of the present invention. The absorber 31 contains hydrophilic pulp (hydrophilic fiber) and the water-absorbing agent composition of the present invention. The absorber is preferably an absorber having side end

portions

32 and 33 and a central portion 34.
The side end portion of the absorber refers to an outer peripheral portion having a certain width from the end of the absorber. The side end portion may be the entire outer peripheral portion of the absorbent body or a part thereof. The width is preferably 3 cm or less, more preferably 2 cm or less, and further preferably 1 cm or less.
The central portion of the absorber is a portion obtained by removing the side end portion from the absorber.
[0046]
The resin concentrations at the side end portion and the central portion are not particularly limited, but it is preferable that there is a difference between the resin concentrations at the side end portion and the central portion. When there is a difference in the resin concentration between the side end and the center, it is preferable that the resin concentration at the side end is 51 to 98% by weight, and the resin concentration at the center is 5 to 50% by weight. More preferably, the resin concentration is 61 to 90% by weight and the resin concentration at the center is 10 to 45% by weight, the resin concentration at the side edge is 71 to 80% by weight, and the resin concentration at the center is 15 to 40%. More preferably, it is% by weight.
The absorbent body is not particularly limited as long as it is a mixture mainly composed of hydrophilic fibers and the water-absorbing agent composition of the present invention, and thermoplastic fibers and binders may be mixed. .
[0047]
Further, the use of the absorbent body is not particularly limited, but it is preferably used for absorbent articles made of a liquid-permeable sheet, a liquid-impermeable sheet, a tape fastener, and the like. When the absorbent body is used in an absorbent article, an aqueous liquid such as a body fluid absorbed from the center portion diffuses to the side end portion. Since the side end portion has the water-absorbing agent composition of the present invention at a high concentration, the diffusion of the aqueous liquid is suppressed and liquid leakage from the side end portion is prevented.
The water-absorbing agent composition of the present invention has a liquid permeability buffer index of 0.4 or more, an absorption capacity in the absorbent under pressure of 25 g / g or more, and an average particle diameter of the water-absorbing agent composition in the range of 200 μm to 600 μm. In addition, since the proportion of particles having a particle size of less than 106 μm is 5% by weight or less, if the absorbent article having the above configuration is used for disposable paper diapers, there is less wetback and less liquid leakage, which causes discomfort to the wearer. It will be a disposable diaper.
[0048]
Furthermore, it has been found that an absorbent article using the water-absorbing agent composition of the present invention exhibits a weak bond between particles and between particles and fibers during absorption of an aqueous liquid, and is excellent in the shape retention of the absorbent article.
[0049]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, the scope of the present invention is not limited to these Examples.
Example 1
Sodium glycol acrylate (hydrophilic unsaturated monomer) with a neutralization rate of 75 mol% was added to 5,500 g of an aqueous solution and 5.91 g of polyethylene glycol diacrylate (average number of moles of added ethylene oxide: 8) as an internal crosslinking agent. Was dissolved to obtain a reaction solution. Next, the reaction solution was degassed for 30 minutes under a nitrogen gas atmosphere (dissolved oxygen in the reaction solution was driven out by blowing nitrogen gas into the reaction solution for 30 minutes). Next, the above reaction solution was supplied to a reactor formed by attaching a lid to a stainless steel double-armed kneader with an internal volume of 10 L having two sigma type blades, and the system was maintained while maintaining the reaction solution at 30 ° C. Replaced with nitrogen gas.
[0050]
Subsequently, 2.87 g of sodium persulfate and 0.011 g of L-ascorbic acid as a polymerization initiator were added while stirring the reaction solution, and polymerization started about 1 minute later. Then, polymerization was performed at 20 to 80 ° C., and after 60 minutes from the start of the polymerization, the reaction was terminated and a hydrogel polymer was taken out.
The obtained hydrogel polymer was subdivided into about 5 mm in diameter. This finely divided hydrogel polymer was spread on a 50 mesh (mesh size of 300 μm) wire net and dried with hot air at 170 ° C. for 65 minutes. Next, the dried product was pulverized using a vibration mill, and classified with a wire mesh having a mesh size of 500 μm and 425 μm to obtain a water absorbent resin precursor having a particle size of 500 μm to 425 μm.
[0051]
A surface cross-linking agent aqueous solution comprising 0.03 part by weight of ethylene glycol diglycidyl ether, 1 part by weight of propylene glycol, 3 parts by weight of water and 1 part by weight of isopropyl alcohol was added to 100 parts by weight of the obtained water-absorbing resin precursor. Mixed. The mixture was heat treated at 205 ° C. for 40 minutes to obtain a water absorbent resin. The obtained water-absorbent resin had a particle diameter of 500 μm to 425 μm.
Cross-linked acrylic acid polymer (trade name: Carbopol 934P; manufactured by BF Goodrich Company); 1% by weight aqueous solution viscosity 40,000 cP (1 cP = 10)^-3Pa.s) [1 wt% aqueous solution viscosity 40 Pa · s]) 2.5 parts by weight was dry blended to obtain a water absorbent composition according to the present invention.
[0052]
The absorption capacity of the water-absorbing agent composition under no pressure was 36 g / g, the buffering buffer index was 0.5, and the absorption capacity of the water-absorbing agent composition in the absorbent body under pressure was 31 g / g. In addition, Table 1 shows the particle diameters of the obtained water-absorbing agent composition.
(Example 2)
In Example 1, 5 parts by weight of a cross-linked acrylic acid polymer (trade name: Carbopol 934P; manufactured by BF Goodrich Company; 1 wt% aqueous solution viscosity 40,000 cP [1 wt% aqueous solution viscosity 40 Pa · s]) was added. Other operations were the same. The absorption capacity without pressure of the obtained water-absorbing agent composition was 36 g / g, the buffering buffer index was 0.8, and the absorption capacity within the absorbent body under pressure of the water-absorbing agent composition was 30 g / g. In addition, Table 1 shows the particle diameters of the obtained water-absorbing agent composition.
[0053]
(Example 3)
In Example 1, a cross-linked acrylic acid polymer (trade name: Junron PW-150; manufactured by Nippon Pure Chemical Co., Ltd .; 1 wt% aqueous solution viscosity 95,000 cP [1 wt% aqueous solution viscosity 95 Pa · s]) The same operation was performed except that 2 parts by weight of was added. The absorption capacity of the obtained water-absorbing agent composition under no pressure was 37 g / g, the buffering buffer index was 0.5, and the absorption capacity of the water-absorbing agent composition in the absorbent body under pressure was 32 g / g. In addition, Table 1 shows the particle diameters of the obtained water-absorbing agent composition.
(Example 4)
In Example 3, a cross-linked acrylic acid polymer (trade name: Junron PW-150; manufactured by Nippon Pure Chemical Co., Ltd .; 1 wt% aqueous solution viscosity 95,000 cP [1 wt% aqueous solution viscosity 95 Pa · s]) The same operation was carried out except that 5 parts by weight of was added. The absorption capacity of the water-absorbent composition under no pressure was 38 g / g, the buffering buffer index was 1, and the absorption capacity of the water-absorbent composition under absorption in the absorbent was 30 g / g. In addition, Table 1 shows the particle diameters of the obtained water-absorbing agent composition.
[0054]
(Example 5)
In 100 parts by weight of the water-absorbent resin obtained in Example 1, a cross-linked acrylic acid polymer (trade name: Carbopol 934P; manufactured by BF Goodrich Company); 1% by weight aqueous solution viscosity 40,000 cP [1 (5 wt% aqueous solution viscosity 40 Pa · s)) was added and mixed, and then an aqueous solution consisting of 3 parts by weight of water and 3 parts by weight of isopropyl alcohol was mixed and granulated with water. Furthermore, this mixture was cured at 80 ° C. for 30 minutes and passed through a 600 μm sieve to obtain the water-absorbing agent composition of the present invention. The absorption capacity of the water-absorbing agent composition under no pressure was 38 g / g, the buffering buffer index was 0.5, and the absorption capacity of the water-absorbing agent composition in the absorbent body under pressure was 31 g / g. In addition, Table 1 shows the particle diameters of the obtained water-absorbing agent composition.
[0055]
(Comparative Example 1)
The water absorbent resin obtained in Example 1 was used as a comparative water absorbent (comparative water absorbent (1)). Various performances of the comparative water-absorbing agent were measured by the above methods. As a result, the absorption capacity without load of the water-absorbing agent (comparative water-absorbing agent (1)) was 37 g / g, the buffering index was 0.3, and the absorption capacity of the water-absorbing agent in the absorbent was 32 g / g. .
(Example 6)
Polyethylene glycol diacrylate (average number of moles of ethylene oxide added 8) 2.22 g as an internal cross-linking agent was added to 5,500 g of a 37 wt% aqueous solution of sodium acrylate (hydrophilic unsaturated monomer) with a neutralization rate of 75 mol%. The reaction solution was dissolved. Next, the reaction solution was degassed for 30 minutes under a nitrogen gas atmosphere (dissolved oxygen in the reaction solution was expelled by blowing nitrogen gas into the reaction solution for 30 minutes). Next, the above reaction solution was supplied to a reactor formed by attaching a lid to a stainless steel double-armed kneader with a 10 L inner volume and having two sigma-shaped blades, and the system was maintained while maintaining the reaction solution at 25 ° C. Nitrogen gas replacement was performed.
[0056]
Subsequently, while stirring the reaction solution, 2.4 g of sodium persulfate as a polymerization initiator and 0.12 g of L-ascorbic acid were added, and polymerization started about 1 minute later. Then, polymerization was performed at 25 to 95 ° C., and after 40 minutes from the start of the polymerization, the reaction was terminated and a hydrogel polymer was taken out.
The obtained hydrogel polymer was fragmented to a diameter of about 5 mm. This finely divided hydrogel polymer was spread on a 50 mesh (mesh size 300 μm) wire net and dried with hot air at 170 ° C. for 70 minutes. Next, the dried product was pulverized using a vibration mill and classified to obtain an amorphous crushed water-absorbent resin precursor (a).
[0057]
100 parts by weight of the obtained water absorbent resin precursor (a), 0.8 parts by weight of propylene glycol, 0.03 parts by weight of ethylene glycol diglycidyl ether, 2.5 parts by weight of water, 0.8 parts by weight of ethyl alcohol A surface cross-linking agent aqueous solution consisting of The above mixture was heat treated at 195 ° C. for 45 minutes to obtain a water absorbent resin (a). The resultant water-absorbent resin (a) has an absorption capacity without pressure of 46 g / g, an absorption capacity under pressure of 36 g / g, an average particle diameter of 350 μm, and the proportion of particles having a particle diameter of less than 106 μm is 1% by weight. Met.
Next, 100 g of the above water-absorbent resin (a) was added to fine particulate hydrophilic silicon dioxide (trade name: Aerosil 200 (average particle size of primary particles: about 12 nm) as a permeate buffer; Nippon Aerosil Co., Ltd. Product) 0.3 g was added and mixed (dry blended) to obtain a water-absorbing agent composition (6) according to the present invention. The particle diameter of the water-absorbing agent composition (6) obtained was hardly changed relative to the water-absorbent resin (a), the average particle diameter was 350 μm, and the proportion of particles having a particle diameter of less than 106 μm was 1% by weight. It was.
[0058]
And the various performances of the said water absorbing agent composition were measured by said method. The results are shown in Table 1.
(Example 7)
To 100 g of the water-absorbent resin (a) obtained in Example 6 above, finely divided hydrophobic silicon dioxide (trade name: Aerosil R972 (average particle diameter of primary particles: about 16 nm) as a buffer solution buffer; The water-absorbing agent composition (7) according to the present invention was obtained by adding and mixing (dry blending) 0.1 g of Nippon Aerosil Co., Ltd. The particle diameter of the water-absorbing agent composition (7) obtained was hardly changed relative to the water-absorbent resin (a), the average particle diameter was 350 μm, and the proportion of particles having a particle diameter of less than 106 μm was 1% by weight. It was.
[0059]
And the various performances of the said water absorbing agent composition were measured by said method. The results are shown in Table 1.
(Example 8)
To 100 g of the water-absorbent resin (a) obtained in Example 6 above, hydrophobic silicon dioxide having a particulate cationic property as a permeation buffer (trade name: Aerosil RA200HS; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) 0 The water-absorbing agent composition (8) according to the present invention was obtained by adding and mixing (dry blending) 2 g. The particle diameter of the water-absorbing agent composition (8) obtained was hardly changed relative to the water-absorbent resin (a), the average particle diameter was 350 μm, and the proportion of particles having a particle diameter of less than 106 μm was 1% by weight. It was.
[0060]
And the various performances of the said water absorbing agent composition were measured by said method. The results are shown in Table 1.
Example 9
Polyethyleneimine (trade name: Epomin SP-200; made by Nippon Shokubai Co., Ltd.) 1 having a weight average molecular weight of 10,000 as an excess liquid buffering agent was added to 100 g of the water absorbent resin (a) obtained in Example 6 above. The water-absorbing agent composition (9) according to the present invention was obtained by adding and mixing 0.5 g. The average particle diameter of the water-absorbing agent composition (9) obtained was 380 μm, and the proportion of particles having a particle diameter of less than 106 μm was 1% by weight.
[0061]
And the various performances of the said water absorbing agent composition were measured by said method. The results are shown in Table 1.
(Example 10)
Polyethylene glycol diacrylate (average number of moles of added ethylene oxide: 8) 4.46 g as an internal cross-linking agent was added to 5,500 g of a 33 wt% sodium acrylate (hydrophilic unsaturated monomer) having a neutralization rate of 75 mol%. The reaction solution was dissolved. Next, the reaction solution was degassed for 30 minutes under a nitrogen gas atmosphere (dissolved oxygen in the reaction solution was expelled by blowing nitrogen gas into the reaction solution for 30 minutes). Next, the above reaction solution was supplied to a reactor formed by attaching a lid to a stainless steel double-armed kneader with an internal volume of 10 L having two sigma-shaped blades, and the system was maintained while maintaining the reaction solution at 25 ° C. Nitrogen gas replacement was performed.
[0062]
Subsequently, while stirring the reaction solution, 2.4 g of ammonium persulfate and 0.12 g of L-ascorbic acid as a polymerization initiator were added, and polymerization started about 1 minute later. And it superposed | polymerized at 25-90 degreeC, reaction was complete | finished 40 minutes after starting polymerization, and the hydrogel polymer was taken out.
The obtained hydrogel polymer was subdivided into about 5 mm in diameter. This finely divided hydrogel polymer was spread on a 50 mesh (mesh size 300 μm) wire net and dried with hot air at 170 ° C. for 70 minutes. Next, the dried product was pulverized using a vibration mill and then classified to obtain an amorphous crushed water-absorbent resin precursor (b).
[0063]
From 100 parts by weight of the obtained water absorbent resin precursor (b), 0.7 parts by weight of propylene glycol, 0.02 parts by weight of ethylene glycol diglycidyl ether, 2 parts by weight of water, and 0.7 parts by weight of ethyl alcohol A surface cross-linking agent aqueous solution was mixed. The above mixture was heat treated at 185 ° C. for 40 minutes to obtain a water absorbent resin (b). The resulting water-absorbent resin (b) has an absorption capacity under no pressure of 43 g / g, an absorption capacity under pressure of 32 g / g, an average particle diameter of 430 μm, and the proportion of particles having a particle diameter of less than 106 μm is 3% by weight. Met.
Next, 100 g of the above water-absorbent resin (b) was added to fine particulate hydrophilic silicon dioxide (trade name: Aerosil 200 (average particle size of primary particles: about 12 nm) as a permeate buffer; Nippon Aerosil Co., Ltd. (Product) 0.3 g was added and mixed (dry blended) to obtain a water-absorbing agent composition (10) according to the present invention. The particle diameter of the water-absorbing agent composition (10) obtained was hardly changed relative to the water-absorbent resin (b), the average particle diameter was 430 μm, and the proportion of particles having a particle diameter of less than 106 μm was 3% by weight. It was.
[0064]
And the various performances of the said water absorbing agent composition were measured by said method. The results are shown in Table 1.
(Comparative Example 2)
A reaction solution was prepared by dissolving 2.72 g of trimethylolpropane triacrylate as an internal crosslinking agent in 4,400 g of a 37 wt% aqueous solution of sodium acrylate (hydrophilic unsaturated monomer) having a neutralization rate of 75 mol%. Next, the reaction solution was degassed for 30 minutes under a nitrogen gas atmosphere (dissolved oxygen in the reaction solution was driven out by blowing nitrogen gas into the reaction solution). Next, the above reaction solution was supplied to the same reactor as that in Example 6, and the system was replaced with nitrogen gas while keeping the reaction solution at 30 ° C.
[0065]
Subsequently, 1.1 g of sodium persulfate and 1.1 g of sodium sulfite as polymerization initiators were added while stirring the reaction solution, and polymerization started about 1 minute later. And it superposed | polymerized at 30-80 degreeC, reaction was complete | finished 40 minutes after superposition | polymerization, and the hydrogel polymer was taken out.
The obtained hydrogel polymer was subdivided into about 5 mm in diameter. This finely divided hydrogel polymer was spread on a 50 mesh (mesh size of 300 μm) wire net and dried with hot air at 150 ° C. for 120 minutes.
Next, the dried product was pulverized using a hammer mill to obtain an irregularly crushed water absorbent resin precursor (c).
[0066]
A surface comprising 1 part by weight of propylene glycol, 0.05 part by weight of ethylene glycol diglycidyl ether, 3 parts by weight of water and 0.75 part by weight of isopropyl alcohol to 100 parts by weight of the obtained water absorbent resin precursor (c) The aqueous crosslinking agent solution was mixed. The mixture was heat treated at 175 ° C. for 40 minutes to obtain a water absorbent resin (c). The resultant water-absorbent resin (c) has an absorption capacity under pressure of 40 g / g, an absorption capacity under pressure of 32 g / g, an average particle diameter of 350 μm, and the proportion of particles having a particle diameter of less than 106 μm is 8% by weight. Met.
Next, 100 g of the above water-absorbent resin (c) was added to fine particulate hydrophilic silicon dioxide (trade name: Aerosil 200 (average particle size of primary particles: about 12 nm) as a permeate buffer; Nippon Aerosil Co., Ltd. 1 g of product) was added and mixed (dry blended) to obtain a comparative water-absorbing agent composition (2).
[0067]
The particle diameter of the comparative water-absorbing agent composition (2) thus obtained was hardly changed relative to the water-absorbent resin (c), the average particle diameter was 350 μm, and the proportion of particles having a particle diameter of less than 106 μm was 8% by weight. Met.
And the various performances of the said water absorbing agent composition were measured by said method. The results are shown in Table 1.
(Example 11)
An absorbent body was prepared using the water-absorbing agent composition obtained in Example 1 and wood-pulverized pulp that is usually used for sanitary materials such as paper diapers. The absorber was an absorber of 120 mm × 400 mm, the outer peripheral portion having a width of 1 cm had a water absorbent composition concentration of 75% by weight, and the central portion of 100 mm × 380 mm had a water absorbent agent concentration of 50% by weight. . Specifically, 75 parts by weight of the water-absorbing agent composition and 25 parts by weight of wood pulverized pulp as hydrophilic fibers were dry-mixed with a mixer in the outer peripheral part, and the resulting mixture was used in a 120 mm × 400 mm absorber. By setting the outer peripheral portion with a width of 1 cm, the outer peripheral portion has a basis weight of about 0.094 g / cm.²The web. Furthermore, 50 parts by weight of the water-absorbing agent composition and 50 parts by weight of pulverized wood pulp as hydrophilic fibers were dry-mixed with a mixer in the center part, and the resulting mixture was 100 mm × 100 mm of the 120 mm × 400 mm absorber. By using a central portion of 380 mm, the central portion has a basis weight of about 0.047 g / cm.²The web. This web is pressured at 2 kg / cm²The absorber was obtained by pressing for 1 minute at (about 196 kPa).
[0068]
Subsequently, a back sheet (liquid impermeable sheet) made of liquid impervious polypropylene and having a so-called leg gather, the above absorbent body, and a top sheet (liquid permeable sheet) made of liquid permeable polypropylene While adhering in this order using a tape, two so-called tape fasteners were attached to the adhesive, thereby obtaining an absorbent article (that is, a paper diaper) (1). The weight of this absorbent article (1) was 51 g.
The above absorbent article is attached to a so-called cupy doll (height 55 cm, weight 5 kg), and the doll is placed on its face. In each position, 50 ml of physiological saline was sequentially injected at intervals of 20 minutes. When the injected physiological saline was not absorbed by the absorbent article and leaked, the above injection operation was terminated and the number of injections was recorded.
[0069]
As a result, the number of injections was 6 (total injection amount 300 ml).
(Example 12)
In Example 11, in place of the water absorbent composition obtained in Example 1, the absorbent article (in the same manner as in Example 11) except that the water absorbent composition (6) obtained in Example 6 was used. 2) was obtained. The weight of this absorbent article (2) was 51 g.
After repeating the same measurement as Example 11 using said absorbent article, the frequency | count of injection | pouring was recorded. As a result, the number of injections was 6 (total injection amount 300 ml).
(Comparative Example 3)
In Example 11, instead of the water-absorbing agent composition obtained in Example 1, the comparative water-absorbing agent (Comparative water-absorbing agent (1)) obtained in Comparative Example 1 was used. In the same manner as described above, a comparative absorbent article (1) was obtained. The comparative absorbent article (1) weighed 51 g.
[0070]
After repeating the same measurement as in Example 11 using the comparative absorbent article (1), the number of injections was recorded. As a result, the number of injections was 5 (total injection amount 250 ml).
(Comparative Example 4)
In Example 11, a comparison was made in the same manner as in Example 11 except that the comparative water absorbent composition (2) obtained in Comparative Example 2 was used instead of the water absorbent composition obtained in Example 1. Absorbent article (2) was obtained. The comparative absorbent article (2) weighed 51 g.
[0071]
After repeating the same measurement as in Example 11 using the comparative absorbent article (2), the number of injections was recorded. As a result, the number of injections was 5 (total injection amount 250 ml).
[0072]
[Table 1]

[0073]
[Table 2]

[0074]
【The invention's effect】
The water-absorbing agent composition according to the present invention exhibits a high absorption capacity in an absorbent article. Moreover, the high excess liquid buffering effect is shown in the high concentration part which the particle | grains of this water absorbing agent composition closely_contact | adhere. Therefore, even if a large amount of aqueous liquid is injected at once, leakage of the aqueous liquid from the end of the absorbent article due to the diffusion of the aqueous liquid in the absorbent article is too fast, and a large amount of aqueous liquid is retained. There is an effect that can be.
Since the absorbent article according to the present invention uses the water-absorbing agent composition according to the present invention, liquid leakage from the peripheral portion hardly occurs even though the water-absorbing ability inside is extremely high.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a measuring apparatus used for measuring a liquid passing buffer index, showing one of the performances of a water-absorbing agent composition according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a measuring apparatus used for measuring the absorption capacity of the water-absorbing agent composition under pressure of the water-absorbing agent composition showing one of the performances of the water-absorbing agent composition according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic view of an absorber according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Balance
2 containers
3 Outside air intake pipe
4 conduit
5 Measurement section
6 Glass filter
7 Filter paper
8 Support cylinder
9 Wire mesh
10 Weight
11 Saline
12 Measuring unit
13 Supporting square tube
31 Absorbing articles
32 Side edge
33 Side edge
34 Central part

Claims

A water-absorbing resin obtained by (cross-) polymerizing a hydrophilic unsaturated monomer having acrylic acid and / or a salt thereof as a main component and the vicinity of the surface of the crosslinked polymer is further crosslinked; A water-absorbing agent composition comprising:
The permeation buffer includes cellulose derivatives including carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, starch, starch derivatives, polyethylene oxide, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylic acid (salt), polyacrylic acid (salt) cross-linked product be those selected from the group consisting of, 25 ° C. of 1 wt% aqueous solution, viscosity by Brookfield viscometer at pH = 7,25rpm measurement conditions in particulate showing the above 1 Pa · s, and the water-absorbent resin The composition ratio is 0.001 to 20 parts by weight of the excess liquid buffer with respect to 100 parts by weight of the water absorbent resin.
The water absorbent composition is:
Addition obtained by absorbing a physiological saline solution comprising a 0.9 wt% sodium chloride aqueous solution over a period of 60 minutes under a load of 20 g / cm ^{2 with} a fluid permeation buffer index of 0.4 or more obtained by the calculation based on the following formula. The absorption capacity in the reduced absorption body is 25 g / g or more, and
The average particle size is 200 μm to 600 μm, and the proportion of particles having a particle size of less than 106 μm is 5% by weight or less.
The water-absorbing agent composition characterized by the above-mentioned.
Liquid passing buffer index = 10 / (weight W1 (g) / weight of water-absorbing agent composition (g))
Weight W1: The weight of physiological saline absorbed when the physiological saline was absorbed into the water-absorbing agent composition for 60 minutes under a load of 20 g / cm ² .

A water-absorbing resin obtained by (cross-) polymerizing a hydrophilic unsaturated monomer having acrylic acid and / or a salt thereof as a main component and the vicinity of the surface of the crosslinked polymer is further crosslinked; A water-absorbing agent composition comprising:
The excess liquid buffer is polyethyleneimine , and the composition ratio with the water absorbent resin is 0.001 to 20 parts by weight of the excess liquid buffer with respect to 100 parts by weight of the water absorbent resin.
The water absorbent composition is:
Addition obtained by absorbing a physiological saline solution comprising a 0.9 wt% sodium chloride aqueous solution over a period of 60 minutes under a load of 20 g / cm ^{2 with} a fluid permeation buffer index of 0.4 or more obtained by the calculation based on the following formula. The absorption capacity in the reduced absorption body is 25 g / g or more, and
The average particle size is 200 μm to 600 μm, and the proportion of particles having a particle size of less than 106 μm is 5% by weight or less.
The water-absorbing agent composition characterized by the above-mentioned.
Liquid passing buffer index = 10 / (weight W1 (g) / weight of water-absorbing agent composition (g))
Weight W1: The weight of physiological saline absorbed when the physiological saline was absorbed into the water-absorbing agent composition for 60 minutes under a load of 20 g / cm ² .

The polyethyleneimine is a weight average molecular weight of 2,000 or more polyethyleneimines, water-absorbent agent composition according to claim 2.

A water-absorbing resin obtained by (cross-) polymerizing a hydrophilic unsaturated monomer having acrylic acid and / or a salt thereof as a main component and the vicinity of the surface of the crosslinked polymer is further crosslinked; A water-absorbing agent composition comprising:
The excess liquid buffering agent is inorganic fine particles selected from the group consisting of bentonite, silicon dioxide, titanium oxide, and aluminum oxide, and the average particle size thereof is 1/5 or less of the average particle size of the water absorbent resin . The composition ratio with the water-absorbent resin is 0.001 to 20 parts by weight of the excess liquid buffer with respect to 100 parts by weight of the water-absorbent resin.
The water absorbent composition is:
Addition obtained by absorbing a physiological saline solution comprising a 0.9 wt% sodium chloride aqueous solution over a period of 60 minutes under a load of 20 g / cm ^{2 with} a fluid permeation buffer index of 0.4 or more obtained by the calculation based on the following formula. The absorption capacity in the reduced absorption body is 25 g / g or more, and
The average particle size is 200 μm to 600 μm, and the proportion of particles having a particle size of less than 106 μm is 5% by weight or less.
The water-absorbing agent composition characterized by the above-mentioned.
Liquid passing buffer index = 10 / (weight W1 (g) / weight of water-absorbing agent composition (g))
Weight W1: The weight of the absorbed physiological saline when the physiological saline was absorbed into the water-absorbing agent composition for 60 minutes under a load of 20 g / cm ² .

The water-absorbing agent composition has an absorption capacity under pressure of 35 g / g or more determined by immersing in the physiological saline for 30 minutes and then draining for 3 minutes with a centrifugal force of 250 G (250 × 9.81 m / s ² ). The water-absorbing agent composition according to any one of claims 1 to 4 .

The water-absorbing agent composition according to any one of claims 1 to 5 , wherein the water-absorbing agent composition has a liquid passing buffer index of 0.5 or more.

The water-absorbing agent composition according to any one of claims 1 to 6 , wherein the absorption capacity of the water-absorbing agent composition under pressure is 30 g / g or more.

The water-absorbent resin has a non-pressure absorption capacity of 37 g / g or more and 20 g obtained by immersing in the physiological saline for 30 minutes and then draining for 3 minutes with a centrifugal force of 250 G (250 × 9.81 m / s ² ). The water-absorbent composition according to any one of claims 1 to 7 , wherein an absorption capacity under pressure obtained by absorbing the physiological saline for 60 minutes under a load of / cm ² is 32 g / g or more.

An absorbent article comprising the water-absorbing agent composition according to any one of claims 1 to 8 .

A method for producing a water-absorbing agent composition, comprising:
A step of crosslinking polymerization of a hydrophilic unsaturated monomer mainly composed of acrylic acid and / or a salt thereof in the presence of a crosslinking agent;
Drying, pulverizing and sizing the obtained polymer to obtain a water-absorbent resin precursor having an average particle size of 200 to 600 μm and a proportion of particles having a particle size of less than 106 μm of 5% by weight or less;
Further cross-linking the vicinity of the surface of the water-absorbent resin precursor to obtain a water-absorbent resin having an absorption capacity under pressure of 37 g / g or less and an absorption capacity under pressure of 32 g / g or more;
Adding at least one excess liquid buffer selected from the group consisting of the following (a) to (c) to the obtained water-absorbent resin;
The manufacturing method of the water-absorbing agent composition containing this.
(A) Cellulose derivatives including carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, starch, starch derivatives, polyethylene oxide, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylic acid (salt), selected from the group consisting of crosslinked polyacrylic acid (salt) Fine particles having a viscosity of 1 Pa · s or more measured with a Brookfield viscometer in a 1% by weight aqueous solution at 25 ° C., pH = 7, and 25 rpm measurement conditions.
(B) Polyethyleneimine .
(C) Inorganic fine particles selected from the group consisting of bentonite, silicon dioxide, titanium oxide, and aluminum oxide, and the average particle size thereof is 1/5 or less of the average particle size of the water absorbent resin .