JP5264850B2 - 吸収性樹脂粒子及びこの製造方法 - Google Patents
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Description
<吸収性樹脂粒子表面に存在するポリ乳酸(B)の含有量の測定法>
ガラス製のビーカーに吸収性樹脂粒子1重量部をアセトン100重量部を加え、25℃で1時間攪拌して放置し、濾紙を用いた濾過により濾紙上の残さと濾液とに分離し、濾液をポリ乳酸の抽出液とする。この抽出液を事前に秤量したガラス製のビーカーに採取し、エバポレーターを用い30℃前後で溶媒を蒸発させた後、秤量する。溶媒蒸発後の重量から事前に秤量したビーカーの重量を引ひいたものを算出し蒸発乾固物の重量とする。濾紙上の残さを用いて、アセトン100重量部を加え抽出する同様の操作を2回くり返し、3回の抽出で得られた蒸発乾固物の合計重量を100倍したものを表面に存在するポリ乳酸の含有量(重量%)とする。
<吸収性樹脂粒子内部に存在するポリ乳酸(B)の含有量の測定法>
ガラス製のビーカーに上記測定法で使用した抽出後の吸収性樹脂粒子を十分乾燥させた後1重量部をイオン交換水を50重量部加えて膨潤させ、アセトン100重量部を加え、25℃にて24時間攪拌して放置し、濾紙を用いた濾過により濾紙上の残さと濾液とに分離し、濾液をポリ乳酸の抽出液とする。この抽出液を事前に秤量したガラス製のビーカーに採取し、エバポレーターを用い30℃前後で溶媒を蒸発させた後、秤量する。溶媒蒸発後の重量から事前に秤量したビーカーの重量をひいたものを算出し蒸発乾固物の重量とする。濾紙上の残さを用いて、イオン交換水50重量部及びアセトン100重量部を加え抽出する同様の操作を2回くり返し、3回の抽出で得られた蒸発乾固物の合計重量を100倍したものを内部に存在するポリ乳酸の含有量(重量%)とする。
水溶性ビニルモノマー(a1)及び/又は加水分解性ビニルモノマー(a2)並びに架橋剤(a3)を必須構成単量体(a)とする単量体と、ポリ乳酸(B)とを混合した後、単量体を共重合して架橋重合体(A1)/ポリ乳酸複合体ゲルを得る工程(2)を含んでなり、
(B)の重量平均分子量が5000〜50000であり、
(B)の使用量が架橋重合体(A1)の重量に基づき5〜30重量%であり、
下記測定法により求められる吸収性樹脂粒子内部に存在する(B)の含有量が0.1〜25重量%であり、吸収性樹脂粒子表面に存在する(B)の含有量が0.1〜10重量%であることを要旨とする。
<吸収性樹脂粒子表面に存在するポリ乳酸(B)の含有量の測定法>
ガラス製のビーカーに吸収性樹脂粒子1重量部をアセトン100重量部を加え、25℃で1時間攪拌して放置し、濾紙を用いた濾過により濾紙上の残さと濾液とに分離し、濾液をポリ乳酸の抽出液とする。この抽出液を事前に秤量したガラス製のビーカーに採取し、エバポレーターを用い30℃前後で溶媒を蒸発させた後、秤量する。溶媒蒸発後の重量から事前に秤量したビーカーの重量を引ひいたものを算出し蒸発乾固物の重量とする。濾紙上の残さを用いて、アセトン100重量部を加え抽出する同様の操作を2回くり返し、3回の抽出で得られた蒸発乾固物の合計重量を100倍したものを表面に存在するポリ乳酸の含有量(重量%)とする。
<吸収性樹脂粒子内部に存在するポリ乳酸(B)の含有量の測定法>
ガラス製のビーカーに上記測定法で使用した抽出後の吸収性樹脂粒子を十分乾燥させた後1重量部をイオン交換水を50重量部加えて膨潤させ、アセトン100重量部を加え、25℃にて24時間攪拌して放置し、濾紙を用いた濾過により濾紙上の残さと濾液とに分離し、濾液をポリ乳酸の抽出液とする。この抽出液を事前に秤量したガラス製のビーカーに採取し、エバポレーターを用い30℃前後で溶媒を蒸発させた後、秤量する。溶媒蒸発後の重量から事前に秤量したビーカーの重量をひいたものを算出し蒸発乾固物の重量とする。濾紙上の残さを用いて、イオン交換水50重量部及びアセトン100重量部を加え抽出する同様の操作を2回くり返し、3回の抽出で得られた蒸発乾固物の合計重量を100倍したものを内部に存在するポリ乳酸の含有量(重量%)とする。
また、塩としては、アルカリ金属(リチウム、ナトリウム及びカリウム等)塩、アルカリ土類金属(マグネシウム及びカルシウム等)塩又はアンモニウム(NH4)塩等が含まれる。これらの塩のうち、吸収特性の観点等から、アルカリ金属塩及びアンモニウム塩が好ましく、さらに好ましくはアルカリ金属塩、特に好ましくはナトリウム塩である。
これらのうち、吸収特性の観点等から、エチレン性不飽和基を2個以上有する架橋剤が好ましく、さらに好ましくは炭素数2〜10のポリオールのポリ(メタ)アリルエーテル、特に好ましくはトリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、テトラアリロキシエタン及びペンタエリスリトールトリアリルエーテル、最も好ましくはペンタエリスリトールトリアリルエーテルである。
使用するポリ乳酸(B)の重量平均分子量は以下の方法で測定される。
測定したいポリ乳酸をジメチルホルムアミドに溶解し、測定サンプルとする。東ソー製のGPC測定装置(カラム:TSKgel α−M)を用い、カラム温度40℃で測定を行う。解析には標準物質としてポリエチレングリコールを用い、ポリエチレングリコール分子量換算でポリ乳酸の重量平均分子量を算出する。
(B)の含有量が、5未満では、吸収性物品に用いたとき耐カブレ性が悪くなり、30を超えると吸収性物品に用いたとき耐モレ性が悪化する。
(B)の吸収性樹脂粒子内部の含有量が、0.1未満では、吸収性物品に用いたとき耐カブレ性が悪くなり、25を超えると吸収性物品に用いたとき耐モレ性が悪化する。
吸収性樹脂粒子表面に存在する(B)の量(重量%)は、架橋重合体(A1)の重量に基づいて、吸収性能の観点から、好ましくは0.1〜10、さらに好ましくは0.3〜5である。
<吸収性樹脂粒子表面に存在するポリ乳酸(B)の含有量の測定法>
ガラス製のビーカーに吸収性樹脂粒子1重量部をアセトン100重量部を加え、25℃で1時間攪拌して放置し、濾紙を用いた濾過により濾紙上の残さと濾液とに分離し、濾液をポリ乳酸の抽出液とする。この抽出液を事前に秤量したガラス製のビーカーに採取し、エバポレーターを用い30℃前後で溶媒を蒸発させた後、秤量する。溶媒蒸発後の重量から事前に秤量したビーカーの重量を引ひいたものを算出し蒸発乾固物の重量とする。濾紙上の残さを用いて、アセトン100重量部を加え抽出する同様の操作を2回くり返し、3回の抽出で得られた蒸発乾固物の合計重量を100倍したものを表面に存在するポリ乳酸の含有量(重量%)とする。
ガラス製のビーカーに上記測定法で使用した抽出後の吸収性樹脂粒子を十分乾燥させた後1重量部をイオン交換水を50重量部加えて膨潤させ、アセトン100重量部を加え、25℃にて24時間攪拌して放置し、濾紙を用いた濾過により濾紙上の残さと濾液とに分離し、濾液をポリ乳酸の抽出液とする。この抽出液を事前に秤量したガラス製のビーカーに採取し、エバポレーターを用い30℃前後で溶媒を蒸発させた後、秤量する。溶媒蒸発後の重量から事前に秤量したビーカーの重量をひいたものを算出し蒸発乾固物の重量とする。濾紙上の残さを用いて、イオン交換水50重量部及びアセトン100重量部を加え抽出する同様の操作を2回くり返し、3回の抽出で得られた蒸発乾固物の合計重量を100倍したものを内部に存在するポリ乳酸の含有量(重量%)とする。
吸収性樹脂粒子の表面に存在する疎水性物質(C)の含有量(重量%)は、吸収性物品の耐カブレ性及び吸収性物品の耐モレ性の観点から、架橋重合体(A1)の重量に基づいて、0.001〜1が好ましく、さらに好ましくは0.005〜0.5、次にさらに好ましくは0.01〜0.3、特に好ましくは0.01〜0.1である。
<吸収性樹脂粒子の表面に存在する疎水性物質の含有量の測定法>
ガラス製のビーカーに吸収性樹脂粒子1重量部を、有機溶媒(有機溶媒100重量部に、少なくとも0.01重量部の疎水性物質を25℃〜110℃で溶かすことができる有機溶媒。なおこの溶かすことができる温度を溶解温度とする。)1000重量部を加え、溶解温度で24時間攪拌して放置し、濾紙を用いた濾過と分液漏斗による水相の分離により有機溶媒を回収し、疎水性物質の抽出液とする。この抽出液を事前に秤量したガラス製のビーカーに採取し、溶媒を蒸発させた後、秤量する。濾過液蒸発後の重量から事前に秤量したビーカーの重量をひいたものを100倍する。濾紙上に残った抽出後のサンプルを用いて、同様の操作を2回くり返し、3回の抽出で得られた蒸発乾固物の合計量を吸収性樹脂粒子が含有する疎水性物質の含有量(重量%)とする。
(C)が有する炭素数8〜26の1価の脂肪族炭化水素基の数は、吸収性物品の対カブレ性の観点から、1〜5が好ましく、さらに好ましくは1〜4、次に更に好ましくは1〜3である。
(C)が有するカルボキシル基と水素結合を形成しうる官能基の数は、吸収性物品の対モレ性の観点から、1〜5が好ましく、さらに好ましくは1〜4、次に更に好ましくは1〜3である。
親水性無機物粒子(d1)としては、ガラス、シリカゲル、シリカ及びクレー等の粒子が挙げられる。
疎水性無機物粒子(d2)としては、炭素繊維、カオリン、タルク、マイカ、ベントナイト、セリサイト、アスベスト及びシラス等の粒子が挙げられる。
これらのうち、親水性無機粒子(d1)が好ましく、最も好ましいのはシリカである。
この範囲であると吸収性物品の耐カブレ性がさらに良好になる。ポリ乳酸(B)の含有量や(B)の体積平均粒径、疎水性物質(C)の含有量、吸収性樹脂粒子の見掛け密度、吸収性樹脂粒子の重量平均粒径等を前記及び後記の好ましい範囲に調整することで、膨潤容積測定法における(t2/t1)及び(t1)を好ましい範囲に調整できる。
例えば、(t1)を大きくするには、ポリ乳酸(B)の体積平均粒径を大きくする方法が挙げられる。また、例えば、(t2/t1)を大きくするには、ポリ乳酸(B)の体積平均粒径を小さくする、又はポリ乳酸(B)の含有量を増やす等の方法が挙げられる。
アクリル製の円盤2は、外径80.5mm、厚さ12mmの円盤である。円盤2は、直径70.5mm、深さ4mmの円形状のくぼみが円盤の中心と円の中心が一致する位置にある。そして円盤2には、円形状のくぼみ部分に、取手として、長さ13mm、外径15mmの円柱が、円盤2の中心と円柱の底面の中心が一致する位置にある。
さらに、円盤2は、直径2mmの穴64個が放射状にあいたものである(図3参照)。円盤2の穴について説明する。穴は、円盤の八等分線上に円盤の中心から10mmの位置から30mmの位置の間に直径2mmの穴が5個ずつ5mmの等間隔に存在する(計40個)。それに加え、上記の等分線から22.5°傾いた八等分線上に円盤の中心から20mmの位置から30mmの位置の間に直径2mmの穴が3個ずつ5mmの等間隔に存在する(計24個)。
そして、円盤2の重量は、60g±5gである。
垂直に立てた円筒(1)内に150〜850μmの粒子径にふるい分けした測定試料2.50g(含水率は8.0%以下)を秤量し、底付円筒1の底部にほぼ均一な厚みになるように投入し、円盤2を円柱の取手が上になるように載せ、厚み計(例えばMitutoyo社製デジマチックインジケータ ID−F150)を用いて円筒の底面から円盤の取手の上面までの距離を測定する。この時、デジマチックインジケータの測定棒の重み(140g±10g)であり、吸収性樹脂粒子にかかる圧力は測定棒及び円盤の2重みがかかるので3.9±0.3g/cm2となる。次に、デジマッチクインジケーターの厚みの表示を0にする。引き続いて生理食塩水120mlを2秒以内に底付円筒1内に投入する。この投入開始の時間を0とし、断続的に円盤2が上昇した距離H(cm)を記録する。吸水開始から所定時間経過後における吸収性樹脂粒子の吸収量を以下の式により求める。
<保水量の測定法>
目開き63μm(JIS Z8801−1:2006)のナイロン網で作成したティーバッグ(縦20cm、横10cm)に測定試料1.00gを入れ、生理食塩水(食塩濃度0.9重量%)1,000ml中に無撹拌下、1時間浸漬した後、15分間吊るして水切りする。その後、ティーバッグごと、遠心分離器にいれ、150Gで90秒間遠心脱水して余剰の生理食塩水を取り除き、ティーバックを含めた重量(h1)を測定し次式から保水量を求める。なお、使用する生理食塩水及び測定雰囲気の温度は25℃±2℃である。
<荷重下吸収量>
目開き63μm(JIS Z8801−1:2006)のナイロン網を底面に貼った円筒型プラスチックチューブ(内径:25mm、高さ:34mm)内に、250〜500μmの粒子径にふるい分けした測定試料0.16gを秤量し、円筒型プラスチックチューブを垂直にしてナイロン網上に測定試料がほぼ均一厚さになるように整えた後、この測定試料の上に分銅(重量:310.6g、外径:24.5mm、)を乗せる。この円筒型プラスチックチューブ全体の重量(M1)を計量した後、生理食塩水(食塩濃度0.9重量%)60mlの入ったシャーレ(直径:12cm)の中に測定試料及び分銅の入った円筒型プラスチックチューブを垂直に立ててナイロン網側を下面にして浸し、60分静置する。60分後に、円筒型プラスチックチューブをシャーレから引き上げ、これを斜めに傾け、垂れた水滴を除去した後、測定試料及び分銅の入った円筒型プラスチックチューブ全体の重量(M2)を計量し、次式から荷重下吸収量を求める。なお、使用する生理食塩水及び測定雰囲気の温度は25℃±2℃である。
微粒子の含有量は、上記の重量平均粒子径を求める際に作成するプロットを用いて求めることができる。
吸収性樹脂粒子の製造方法において、水溶性ビニルモノマー(a1)及び/又は加水分解性ビニルモノマー(a2)並びに架橋剤(a3)を必須構成単量体(a)とする単量体を共重合して架橋重合体(A1)を得た後、(A1)とポリ乳酸(B)とを混合して架橋重合体(A1)/ポリ乳酸複合体ゲルを得る工程(1);又は
水溶性ビニルモノマー(a1)及び/又は加水分解性ビニルモノマー(a2)並びに架橋剤(a3)を必須構成単量体(a)とする単量体と、ポリ乳酸(B)とを混合した後、単量体を重合して架橋重合体(A1)/ポリ乳酸複合体ゲルを得る工程(2)を含んでなり、
(B)の重量平均分子量が5000〜200000であり、
(B)の使用量が架橋重合体(A1)の重量に基づき5〜30重量%であり、
(B)を吸収性樹脂粒子内部に架橋重合体(A1)の重量に基づき0.1〜15.0%重量含有する吸収性樹脂粒子の製造方法。
架橋重合体(A1)とポリ乳酸(B)とを混合する方法としては、(1)架橋重合体(A1)と水からなる含水ゲルと、ポリ乳酸(B)とを混合する方法;(2)架橋重合体(A1)(乾燥粒子)と水と、ポリ乳酸(B)とを混合する方法が含まれる。これらのうち、吸収性能等の観点から、(1)の方法が好ましい。
水溶性ビニルモノマー(a1)及び/又は加水分解性ビニルモノマー(a2)、並びに架橋剤(a3)を必須構成単量体(a)とする単量体と、ポリ乳酸(B)との混合は、均一混合できれば方法に制限はなく、公知の方法で行うことができる。
後処理としては、細断、溶媒留去(乾燥)、粉砕、粒度調節、表面架橋及び添加剤の混合等が含まれる。これらの後処理は組み合わせて行ってもよいし、いずれか一つだけ行ってもよい。また、後処理の順番に制限はなく、適宜決定されるが、上記の順序が好ましい。なお、これらの後処理のうち、乾燥を含むことが好ましい。また、水溶液重合を採用する場合、さらに、粉砕を含むことが好ましい。
細断は、公知の方法で行うことができ、公知の細断装置{たとえば、ベックスミル、ラバーチョッパ、ファーマミル、ミンチ機、衝撃式粉砕機及びロール式粉砕機}等を使用して細断できる。
工程(1)又は(2)の共重合において、溶媒(有機溶媒及び水等)を使用した場合、この溶媒を留去することが好ましい。
溶媒に有機溶媒を含む場合、留去後の有機溶媒の含有量(重量%)は、吸収性樹脂粒子の重量に基づいて、10〜0.01が好ましく、さらに好ましくは5〜0.05、特に好ましくは3〜0.1、最も好ましくは1〜0.5である。この範囲であると、吸収性能がさらに良好となる。
なお、溶媒留去に先立ち、デカンテーション及び濾過等により、溶媒を除くことができる。
粉砕は溶媒を留去した後に行うことが好ましい。
粉砕方法は特に限定がなく、公知の粉砕装置{たとえば、ハンマー式粉砕機、衝撃式粉砕機、ロール式粉砕機及びシェット気流式粉砕機}等により粉砕できる。
粉砕された粒子は、必要によりふるい分け等により粒度調節される。
裁断された細断ゲル又は粉砕された粒子は、必要に応じて、表面架橋剤により表面架橋処理を行うことができる。
表面架橋剤としては、公知{たとえば、特開昭59−189103号、特開昭58−180233号、特開昭61−16903号、特開昭61−211305号、特開昭61−252212号、特開昭51−136588号及び特開昭61−257235号等}の表面架橋剤{多価グリシジル、多価アルコール、多価アミン、多価アジリジン、多価イソシアネート、シランカップリング剤及び多価金属等}等が使用できる。これらの表面架橋剤のうち、経済性及び吸収性能の観点から、多価グリシジル、多価アルコール及び多価アミンが好ましく、さらに好ましくは多価グリシジル及び多価アルコール、特に好ましくは多価グリシジル、最も好ましくはエチレングリコールジグリシジルエーテルである。
細断ゲル、乾燥粒子、粉砕粒子又は表面架橋粒子等には、前述の他の添加剤を混合することができる。
他の添加剤を混合する場合、均一混合できれば混合方法に制限はなく、公知の混合方法が適用できる。
水溶性ビニルモノマー(a1−1){アクリル酸、三菱化学株式会社製、純度100%}108.5部(1.51モル部)、架橋剤(a3−1){ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ダイソ−株式会社製}0.35部(0.0014モル部)及び脱イオン水389.9部を攪拌・混合しながら3℃に保った。この混合物中に窒素を流入して溶存酸素量を1ppm以下とした後、1%過酸化水素水溶液0.43部及び2%アスコルビン酸水溶液0.81部を添加・混合して重合を開始させた。混合物の温度が60℃に達した後、60±2℃で約8時間重合することにより架橋重合体含水ゲル(A1−1)を得た。
水溶性ビニルモノマー(a1−1){アクリル酸、三菱化学株式会社製、純度100%}131.5部(1.83モル部)、架橋剤(a3−1){ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ダイソ−株式会社製}0.43部(0.0017モル部)及び脱イオン水366.5部を攪拌・混合しながら3℃に保った。この混合物中に窒素を流入して溶存酸素量を1ppm以下とした後、1%過酸化水素水溶液0.53部及び2%アスコルビン酸水溶液0.99部を添加・混合して重合を開始させた。混合物の温度が70℃に達した後、70±2℃で約8時間重合することにより架橋重合体含水ゲル(A1−2)を得た。
水溶性ビニルモノマー(a1−1){アクリル酸、三菱化学株式会社製、純度100%}62.00部(0.86モル部)、架橋剤(a3−1){ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ダイソ−株式会社製}0.20部(0.0008モル部)及び脱イオン水437.0部を攪拌・混合しながら3℃に保った。この混合物中に窒素を流入して溶存酸素量を1ppm以下とした後、1%過酸化水素水溶液0.25部及び2%アスコルビン酸水溶液0.47部を添加・混合して重合を開始させた。混合物の温度が35℃に達した後、35±2℃で約8時間重合することにより架橋重合体含水ゲル(A1−3)を得た。
水溶性ビニルモノマー(a1−1){アクリル酸、三菱化学株式会社製、純度100%}77.45部(1.08モル部)、架橋剤(a3−1){ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ダイソ−株式会社製}0.25部(0.0010モル部)及び脱イオン水421.3部を攪拌・混合しながら3℃に保った。この混合物中に窒素を流入して溶存酸素量を1ppm以下とした後、1%過酸化水素水溶液0.31部及び2%アスコルビン酸水溶液0.58部を添加・混合して重合を開始させた。混合物の温度が40℃に達した後、40±2℃で約8時間重合することにより架橋重合体含水ゲル(A1−4)を得た。
製造例1で得た架橋重合体含水ゲル(A1−1)400部をミンチ機(ROYAL社製12VR−400K)で細断しながら、35%水酸化ナトリウム水溶液99.2部を添加して混合・中和し、引き続きポリ乳酸(B1){活性剤を用いた高圧乳化により得られたポリ乳酸エマルション(重量平均分子量50,000、体積平均粒子径1.0μm、有効分40%)}39.7部を添加して混合し、細断ゲルを得た。さらに細断ゲルを通気型バンド乾燥機{90℃、風速2m/秒}で乾燥し、乾燥体を得た。乾燥体をジューサーミキサー(Oster社製OSTERIZER BLENDER)にて粉砕した後、ふるい分けして、目開き710〜150μmの粒子径範囲に調整して、粉砕粒子を得た。ついで、粉砕粒子100部を高速攪拌(ホソカワミクロン株式会社製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、これに、表面架橋剤{エチレングリコールジグリシジルエーテルを濃度9%で含有する水/メタノール混合溶液(水/メタノール=70/30;重量比)}5.5部を添加し、均一混合した後、90℃で45分間静置して、本発明の吸収性樹脂粒子(1)を得た。
「ポリ乳酸(B1)39.8部」を「ポリ乳酸(B2){活性剤を用いた高圧乳化により得られたポリ乳酸エマルション(重量平均分子量5,000、体積平均粒子径0.5μm、有効分35%)}45.4部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(2)を得た。
「ポリ乳酸(B1)39.7部」を「ポリ乳酸(B3){活性剤を用いた高圧乳化により得られたポリ乳酸エマルション(重量平均分子量200,000、体積平均粒子径100μm、有効分20%)}79.4部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(3)を得た。
「製造例1で得た架橋重合体含水ゲル(A1−1)400部」を「製造例2で得た架橋重合体含水ゲル(A1−2)400部」に変更したこと、「35%水酸化ナトリウム水溶液99.2部」を「35%水酸化ナトリウム水溶液120.2部」に変更したこと、「ポリ乳酸(B1)39.7部」を「ポリ乳酸(B1)16.0部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(4)を得た。
「製造例1で得た架橋重合体含水ゲル(A1−1)400部」を「製造例3で得た架橋重合体含水ゲル(A1−3)400部」に変更したこと、「35%水酸化ナトリウム水溶液99.2部」を「35%水酸化ナトリウム水溶液56.7部」に変更したこと、「ポリ乳酸(B1)39.7部」を「ポリ乳酸(B1)45.4部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(5)を得た。
「製造例1で得た架橋重合体含水ゲル(A1−1)400部」を「製造例4で得た架橋重合体含水ゲル(A1−4)400部」に変更したこと、「35%水酸化ナトリウム水溶液99.2部」を「35%水酸化ナトリウム水溶液70.9部」に変更したこと、「ポリ乳酸(B1)39.7部」を「ポリ乳酸(B4){活性剤を用いた高圧乳化により得られたポリ乳酸エマルション(重量平均分子量6,000、体積平均粒子径50μm、有効分38%)}10.0部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(6)を得た。
「製造例1で得た架橋重合体含水ゲル(A1−1)400部」を「製造例4で得た架橋重合体含水ゲル(A1−4)400部」に変更したこと、「35%水酸化ナトリウム水溶液99.2部」を「35%水酸化ナトリウム水溶液70.9部」に変更したこと、「ポリ乳酸(B1)39.7部」を「ポリ乳酸(B1)37.8部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(7)を得た。
「製造例1で得た架橋重合体含水ゲル(A1−1)400部」を「製造例2で得た架橋重合体含水ゲル(A1−2)400部」に変更したこと、「35%水酸化ナトリウム水溶液99.2部」を「35%水酸化ナトリウム水溶液120.2部」に変更したこと、「ポリ乳酸(B1)39.7部」を「ポリ乳酸(B3)32.1部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(8)を得た。
「ポリ乳酸(B1)39.7部」を「ポリ乳酸(B5){可塑剤を用いた湿式粉砕により得られたポリ乳酸粉末(重量平均分子量50,000、体積平均粒子径240μm)}10.6部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(9)を得た。
製造例1で得た架橋重合体含水ゲル(A1−1)400部をミンチ機(ROYAL社製12VR−400K)で細断しながら、35%水酸化ナトリウム水溶液99.2部を添加して混合・中和し、引き続きポリ乳酸(B1)39.7部及び疎水性物質(C−1){ショ糖ステアリン酸モノエステル}1.06部を添加して混合し、細断ゲルを得た。さらに細断ゲルを通気型バンド乾燥機{90℃、風速2m/秒}で乾燥し、乾燥体を得た。乾燥体をジューサーミキサー(Oster社製OSTERIZER BLENDER)にて粉砕した後、ふるい分けして、目開き710〜150μmの粒子径範囲に調整して、粉砕粒子を得た。ついで、粉砕粒子100部を高速攪拌(ホソカワミクロン株式会社製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、これに、表面架橋剤{エチレングリコールジグリシジルエーテルを濃度9%で含有する水/メタノール混合溶液(水/メタノール=70/30;重量比)}5.5部を添加し、均一混合した後、90℃で45分間静置して、本発明の吸収性樹脂粒子(10)を得た。
表1に記載の疎水性物質(C)及び仕込量にしたこと以外、実施例10と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(11)〜(37)を得た。
水溶性ビニルモノマー(a1−1){アクリル酸}21.7部(0.30モル部)、水溶性ビニルモノマー(a1−2){アクリル酸ナトリウム}72.9部(0.78モル部)、架橋剤(a3−2){エチレングリコールジグリシジルエーテル}0.17部(0.00097モル部)、ポリ乳酸(B1)35.6部及び脱イオン水492.2部を攪拌・混合しながら3℃に保った。この混合物中に窒素ガスを流入させて、混合物中の溶存酸素量を1ppm以下とした後、1%過酸化水素水溶液0.31部及び2%アスコルビン酸水溶液0.58部を添加・混合して重合を開始させた。混合物の温度が40℃に達した後、40±2℃で約8時間重合することにより架橋重合体含水ゲル(A1−5)を得た。
カルボキシメチルセルロース(アルドリッチ社製、置換度0.7)の5%水溶液4000部とポリビニルアルコール(和光純薬工業株式会社製、重量平均分子量44000、ケン化度88モル%)の5%水溶液1000部とを80℃で5時間攪拌混合して、混合水溶液を得た。ついで、この混合水溶液に、40%グリオキザール水溶液50部と濃硫酸2.5部とを加え、均一攪拌した後、100℃の熱風乾燥機で7時間静置して、架橋反応させながら、乾燥して、乾燥体を得た。乾燥体をジューサーミキサー(Oster社製、OSTERIZER BLENDER)で粉砕した後、目開き710μm及び150μmのふるいでふるい分けして、比較用の吸収性樹脂粒子(H1)を得た。
比較例1で得た吸収性樹脂粒子(H1)100部を高速攪拌(ホソカワミクロン株式会社製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、これに、表面架橋剤{エチレングリコールジグリシジルエーテルを濃度9%で含有する水/メタノール混合溶液(水/メタノール=70/30;重量比)}5.0部を添加し、均一混合した後、90℃で45分間静置して、比較用の吸収性樹脂粒子(H2)を得た。
熱風乾燥機内の静置時間を「7時間」から「10時間」に変更したこと以外、比較例1と同様にして、比較用の吸収性樹脂粒子(H3)を得た。
フラッフパルプ100部と評価試料{吸収性樹脂粒子}100部とを気流型混合装置{株式会社オーテック社製パッドフォーマー}で混合して、混合物を得た後、この混合物を坪量約500g/m2となるように均一にアクリル板(厚み4mm)上に積層し、5kg/cm2の圧力で30秒間プレスし、吸収体(1)を得た。この吸収体(1)を10cm×40cmの長方形に裁断し、各々の上下に吸収体と同じ大きさの吸水紙(坪量15.5g/m2、アドバンテック社製、フィルターペーパー2番)を配置し、さらにポリエチレンシート(タマポリ社製ポリエチレンフィルムUB−1)を裏面に、不織布(坪量20g/m2、旭化成社製エルタスガード)を表面に配置することにより紙おむつ(1)を調製した。吸収性樹脂粒子と繊維の重量比率(吸収性樹脂粒子の重量/繊維の重量)は50/50であった。
SDME(Surface Dryness Measurement Equipment)試験器(WK system社製)の検出器を十分に湿らした紙おむつ{人工尿(塩化カリウム0.03重量%、硫酸マグネシウム0.08重量%、塩化ナトリウム0.8重量%及び脱イオン水99.09重量%)の中に紙おむつを浸し、60分放置して調製した。}の上に置き、0%ドライネス値を設定し、次に、SDME試験器の検出器を乾いた紙おむつ{紙おむつを80℃、2時間加熱乾燥して調製した。}の上に置き100%ドライネスを設定し、SDME試験器の校正を行った。次に、測定する紙おむつの中央に金属リング(内径70mm、長さ50mm)をセットし、人工尿80mlを注入し、人工尿を吸収し終えたら{人工尿による光沢が確認できなくなるまで}、直ちに金属リングを取り去り、紙おむつの中央及びその左右{紙おむつ40cmの端から10cmの等間隔に3箇所}にSDME検出器を3つ載せて、表面ドライネス値の測定を開始し、測定開始から5分後の値をそれぞれ表面ドライネス値(1−1){中央}、表面ドライネス値(1−2){左}、表面ドライネス値(1−3){右}とした。
なお、人工尿、測定雰囲気及び放置雰囲気は、25±5℃、65±10%RHで行った。
2 取手付円盤
3 吸収性樹脂粒子
4 デジマチックインジケーターの厚み表示部
5 デジマチックインジケーターの厚み測定用の棒
6 デジマチックインジケータの台
Claims (12)
- 水溶性ビニルモノマー(a1)及び/又は加水分解性ビニルモノマー(a2)、並びに架橋剤(a3)を必須構成単位とする架橋重合体(A1)とポリ乳酸(B)を含んでなる吸収性樹脂粒子であって、(B)の重量平均分子量が5000〜50000であり、(B)を(A1)の重量に基づき5〜30重量%含有し、下記測定法により求められる吸収性樹脂粒子内部に存在する(B)の含有量が0.1〜25重量%であり、吸収性樹脂粒子表面に存在する(B)の含有量が0.1〜10重量%である吸収性樹脂粒子。
<吸収性樹脂粒子表面に存在するポリ乳酸(B)の含有量の測定法>
ガラス製のビーカーに吸収性樹脂粒子1重量部をアセトン100重量部を加え、25℃で1時間攪拌して放置し、濾紙を用いた濾過により濾紙上の残さと濾液とに分離し、濾液をポリ乳酸の抽出液とする。この抽出液を事前に秤量したガラス製のビーカーに採取し、エバポレーターを用い30℃前後で溶媒を蒸発させた後、秤量する。溶媒蒸発後の重量から事前に秤量したビーカーの重量を引ひいたものを算出し蒸発乾固物の重量とする。濾紙上の残さを用いて、アセトン100重量部を加え抽出する同様の操作を2回くり返し、3回の抽出で得られた蒸発乾固物の合計重量を100倍したものを表面に存在するポリ乳酸の含有量(重量%)とする。
<吸収性樹脂粒子内部に存在するポリ乳酸(B)の含有量の測定法>
ガラス製のビーカーに上記測定法で使用した抽出後の吸収性樹脂粒子を十分乾燥させた後1重量部をイオン交換水を50重量部加えて膨潤させ、アセトン100重量部を加え、25℃にて24時間攪拌して放置し、濾紙を用いた濾過により濾紙上の残さと濾液とに分離し、濾液をポリ乳酸の抽出液とする。この抽出液を事前に秤量したガラス製のビーカーに採取し、エバポレーターを用い30℃前後で溶媒を蒸発させた後、秤量する。溶媒蒸発後の重量から事前に秤量したビーカーの重量をひいたものを算出し蒸発乾固物の重量とする。濾紙上の残さを用いて、イオン交換水50重量部及びアセトン100重量部を加え抽出する同様の操作を2回くり返し、3回の抽出で得られた蒸発乾固物の合計重量を100倍したものを内部に存在するポリ乳酸の含有量(重量%)とする。 - 表面架橋剤により表面架橋処理されてなる請求項1に記載の吸収性樹脂粒子。
- さらに疎水性物質(C)を含有してなる請求項1又は2に記載の吸収性樹脂粒子。
- 吸収性樹脂粒子の内部に存在する疎水性物質(C)の含有量が、架橋重合体(A1)の重量に基づき、0.01〜10重量%である請求項3に記載の吸収性樹脂粒子。
- 吸収性樹脂粒子の表面に存在する疎水性物質(C)の含有量が、架橋重合体(A1)の重量に基づき、0.001〜1重量%である請求項3又は4に記載の吸収性樹脂粒子。
- さらに無機質粉末(D)が、架橋重合体(A1)の重量に基づき、吸収性樹脂粒子表面に0.01〜3重量%存在する請求項1〜5のいずれかに記載の吸収性樹脂粒子。
- 吸収性樹脂粒子1g当たりの生理食塩水に対する膨潤容積測定法において、膨潤容積が5mlに達するまでの時間(t1)と、膨潤容積が40mlに達するまで時間(t2)の比(t2/t1)が5〜20である請求項1〜6のいずれかに記載の吸収性樹脂粒子。
- 吸収性樹脂粒子1g当たりの生理食塩水に対する膨潤容積測定法において、膨潤容積が5mlに達するまでの時間(t1)が20〜50秒、膨潤容積が40mlに達するまで時間(t2)が230〜820秒である請求項1〜7のいずれかに記載の吸収性樹脂粒子。
- 吸収性樹脂粒子の製造方法において、水溶性ビニルモノマー(a1)及び/又は加水分解性ビニルモノマー(a2)並びに架橋剤(a3)を必須構成単量体(a)とする単量体を共重合して架橋重合体(A1)を得た後、(A1)とポリ乳酸(B)とを混合して架橋重合体(A1)/ポリ乳酸複合体ゲルを得る工程(1);又は
水溶性ビニルモノマー(a1)及び/又は加水分解性ビニルモノマー(a2)並びに架橋剤(a3)を必須構成単量体(a)とする単量体と、ポリ乳酸(B)とを混合した後、単量体を重合して架橋重合体(A1)/ポリ乳酸複合体ゲルを得る工程(2)を含んでなり、
(B)の重量平均分子量が5000〜50000であり、
(B)の使用量が架橋重合体(A1)の重量に基づき5〜30重量%であり、
下記測定法により求められる吸収性樹脂粒子内部に存在する(B)の含有量が0.1〜25重量%であり、吸収性樹脂粒子表面に存在する(B)の含有量が0.1〜10重量%である吸収性樹脂粒子の製造方法。
<吸収性樹脂粒子表面に存在するポリ乳酸(B)の含有量の測定法>
ガラス製のビーカーに吸収性樹脂粒子1重量部をアセトン100重量部を加え、25℃で1時間攪拌して放置し、濾紙を用いた濾過により濾紙上の残さと濾液とに分離し、濾液をポリ乳酸の抽出液とする。この抽出液を事前に秤量したガラス製のビーカーに採取し、エバポレーターを用い30℃前後で溶媒を蒸発させた後、秤量する。溶媒蒸発後の重量から事前に秤量したビーカーの重量を引ひいたものを算出し蒸発乾固物の重量とする。濾紙上の残さを用いて、アセトン100重量部を加え抽出する同様の操作を2回くり返し、3回の抽出で得られた蒸発乾固物の合計重量を100倍したものを表面に存在するポリ乳酸の含有量(重量%)とする。
<吸収性樹脂粒子内部に存在するポリ乳酸(B)の含有量の測定法>
ガラス製のビーカーに上記測定法で使用した抽出後の吸収性樹脂粒子を十分乾燥させた後1重量部をイオン交換水を50重量部加えて膨潤させ、アセトン100重量部を加え、25℃にて24時間攪拌して放置し、濾紙を用いた濾過により濾紙上の残さと濾液とに分離し、濾液をポリ乳酸の抽出液とする。この抽出液を事前に秤量したガラス製のビーカーに採取し、エバポレーターを用い30℃前後で溶媒を蒸発させた後、秤量する。溶媒蒸発後の重量から事前に秤量したビーカーの重量をひいたものを算出し蒸発乾固物の重量とする。濾紙上の残さを用いて、イオン交換水50重量部及びアセトン100重量部を加え抽出する同様の操作を2回くり返し、3回の抽出で得られた蒸発乾固物の合計重量を100倍したものを内部に存在するポリ乳酸の含有量(重量%)とする。 - 混合する前のポリ乳酸(B)の体積平均粒子径が0.5〜100μmである請求項9に記載の製造方法。
- 混合する前のポリ乳酸(B)がエマルション状態である請求項9又は10に記載の製造方法。
- 表面架橋剤により表面架橋処理されてなる請求項9〜11のいずれかに記載の製造方法。
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