JP5448699B2 - 吸収性樹脂粒子、この製造方法、これを含む吸収体及び吸収性物品 - Google Patents
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これらの吸収性樹脂粒子を吸収性物品(紙おむつ等)に適用したとき吸収性物品に使用されている吸収体において、吸収体の部位により吸収性樹脂の吸収率に偏りが起こり吸収体物品を有効に活用することができず、吸収させる液体の残存している部位ではカブレ等の問題を生じやすい、又は、吸収体の全体において吸収されなかった液体が留まる時間が長くなる。
具体的には前記(i)の吸収性樹脂粒子を使用した場合は、吸収させる液体が接触した部位において液体は吸収性樹脂粒子に接触後初期急激に吸収されるが、液体を吸収した吸収性樹脂粒子は膨潤しゲル状となり吸収されない液体が吸収体において拡散し吸収されることを妨げ、その結果、吸収される液体が接触した部位は吸収性樹脂粒子の吸収率が高く、その他の部位は吸収性樹脂粒子の吸収率が低いという吸収率の偏りが起こる。そして、吸収される液体が接触した部位に、吸収されなかった液体が留まる時間が長くなる。
一方、前記(ii)の吸収性樹脂粒子を使用した場合は、吸収させる液体が接触した部位において液体は吸収性樹脂粒子に接触後、徐々にしか吸収されず、吸収されない液体が吸収性物品において拡散していき、その結果、吸収される液体が接触した部位とその他の部位で吸収性樹脂粒子の吸収率が同等となりやすい。しかし、全体的に吸収速度が遅く、吸収体の全体において吸収されなかった液体が留まる時間が長くなる。
そして、吸収されなかった液体が留まる時間が長い部位において、その部位に接触する着用者の皮膚がカブレ等の問題を生じやすい。
したがって、このようなカブレ等の問題がない吸収性物品、これに使用し得る吸収性樹脂粒子が強く望まれている。
すなわち、本発明の目的は、特定の吸収速度パターンを有する吸収性樹脂粒子を提供することである。
疎水性物質(C)の存在下、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)並びに内部架橋剤(b)を必須構成単位として重合させて架橋重合体(A1)の含水ゲルを得る工程を含む吸収性樹脂粒子の製造方法であって、
吸収性樹脂粒子の重量平均粒子径(μm)が400〜650であり、吸収性樹脂粒子の見掛け密度(g/ml)が0.56〜0.62であり、吸収性樹脂粒子のDW(Demand Wettability)法による1分後の吸収量(M1)が14〜19ml/gであり、2分後の吸収量(M2)が26〜33ml/gであり、5分後の吸収量(M3)が42〜50ml/gであり、10分後の吸収量(M4)が52〜59ml/gであることを要旨とする。
したがって、本発明の吸収性樹脂粒子を吸収性物品(紙おむつ及び生理用ナプキン等)に適用したとき、吸収率の偏りが無く、優れた吸収性能(吸収量及び吸収速度)を発揮し、カブレが生じにくい。
(i)炭素数8〜30の芳香族エチレン性モノマー
スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン及びヒドロキシスチレン等のスチレン、並びにビニルナフタレン及びジクロルスチレン等のスチレンのハロゲン置換体等。
(ii)炭素数2〜20の脂肪族エチレンモノマー
アルケン[エチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン、ペンテン、ヘプテン、ジイソブチレン、オクテン、ドデセン及びオクタデセン等];並びにアルカジエン[ブタジエン及びイソプレン等]等。
(iii)炭素数5〜15の脂環式エチレンモノマー
モノエチレン性不飽和モノマー[ピネン、リモネン及びインデン等];並びにポリエチレン性ビニル重合性モノマー[シクロペンタジエン、ビシクロペンタジエン及びエチリデンノルボルネン等]等。
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。
なお、見掛け密度は、JIS K7365:1999に準拠して、25℃で測定される。
・信越化学工業株式会社製
KF−945{側鎖、オキシエチレン及びオキシプロピレン}、KF−6020{側鎖、オキシエチレン及びオキシプロピレン}、X−22−6191{側鎖、オキシエチレン及びオキシプロピレン}、X−22−4952{側鎖、オキシエチレン及びオキシプロピレン}、X−22−4272{側鎖、オキシエチレン及びオキシプロピレン}、X−22−6266{側鎖、オキシエチレン及びオキシプロピレン}
FZ−2110{両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン}、FZ−2122{両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン}、FZ−7006{両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン}、FZ−2166{両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン}、FZ−2164{両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン}、FZ−2154{両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン}、FZ−2203{両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン}及びFZ−2207{両末端、オキシエチレン及びオキシプロピレン}
・信越化学工業株式会社製
X−22−3701E{側鎖、4000}、X−22−162C{両末端、2300}、X−22−3710{片末端、1450}
BY 16−880{側鎖、3500}、BY 16−750{両末端、750}、BY 16−840{側鎖、3500}、SF8418{側鎖、3500}
・信越化学工業株式会社製
X−22−343{側鎖、525}、KF−101{側鎖、350}、KF−1001{側鎖、3500}、X−22−2000{側鎖、620}、X−22−2046{側鎖、600}、KF−102{側鎖、3600}、X−22−4741{側鎖、2500}、KF−1002{側鎖、4300}、X−22−3000T{側鎖、250}、X−22−163{両末端、200}、KF−105{両末端、490}、X−22−163A{両末端、1000}、X−22−163B{両末端、1750}、X−22−163C{両末端、2700}、X−22−169AS{両末端、500}、X−22−169B{両末端、1700}、X−22−173DX{片末端、4500}、X−22−9002{側鎖・両末端、5000}
FZ−3720{側鎖、1200}、BY 16−839{側鎖、3700}、SF 8411{側鎖、3200}、SF 8413{側鎖、3800}、SF 8421{側鎖、11000}、BY 16−876{側鎖、2800}、FZ−3736{側鎖、5000}、BY 16−855D{側鎖、180}、BY 16−8{側鎖、3700}
・信越化学工業株式会社製
KF−865{側鎖、5000}、KF−864{側鎖、3800}、KF−859{側鎖、6000}、KF−393{側鎖、350}、KF−860{側鎖、7600}、KF−880{側鎖、1800}、KF−8004{側鎖、1500}、KF−8002{側鎖、1700}、KF−8005{側鎖、11000}、KF−867{側鎖、1700}、X−22−3820W{側鎖、55000}、KF−869{側鎖、8800}、KF−861{側鎖、2000}、X−22−3939A{側鎖、1500}、KF−877{側鎖、5200}、PAM−E{両末端、130}、KF−8010{両末端、430}、X−22−161A{両末端、800}、X−22−161B{両末端、1500}、KF−8012{両末端、2200}、KF−8008{両末端、5700}、X−22−1660B−3{両末端、2200}、KF−857{側鎖、2200}、KF−8001{側鎖、1900}、KF−862{側鎖、1900}、X−22−9192{側鎖、6500}
FZ−3707{側鎖、1500}、FZ−3504{側鎖、1000}、BY 16−205{側鎖、4000}、FZ−3760{側鎖、1500}、FZ−3705{側鎖、4000}、BY 16−209{側鎖、1800}、FZ−3710{側鎖、1800}、SF 8417{側鎖、1800}、BY 16−849{側鎖、600}、BY 16−850{側鎖、3300}、BY 16−879B{側鎖、8000}、BY 16−892{側鎖、2000}、FZ−3501{側鎖、3000}、FZ−3785{側鎖、6000}、BY 16−872{側鎖、1800}、BY 16−213{側鎖、2700}、BY 16−203{側鎖、1900}、BY 16−898{側鎖、2900}、BY 16−890{側鎖、1900}、BY 16−893{側鎖、4000}、FZ−3789{側鎖、1900}、BY 16−871{両末端、130}、BY 16−853C{両末端、360}、BY 16−853U{両末端、450}
なお、HLB値は、親水性−疎水性バランス(HLB)値を意味し、小田法(新・界面活性剤入門、197頁、藤本武彦、三洋化成工業株式会社発行、1981年発行)により求められる。
連結部(RC)とは、疎水性物質(C)の全表面積の少なくとも半分の表面が架橋重合体(A1)と接触して形成される(A1)−(C)−(A1)からなるサンドイッチ構造を意味する。
なお、疎水性物質(C)が吸収性樹脂粒子の表面にのみ存在する場合、(A1)−(C)からなる2層構造を形成するが(A1)−(C)−(A1)からなるサンドイッチ構造とはならない。すなわち、このような2層構造は本発明でいう連結部(RC)には含まれない。
したがって、吸収性樹脂粒子の内部に連結部(RC)を含んでなる構造とは、このサンドイッチ構造{(A1)−(C)−(A1)}が吸収性樹脂粒子の内部に存在する構造を意味する。
なお、疎水性物質(C)は、吸収性樹脂粒子の表面の一部にも存在していていることが好ましく、さらに好ましくは吸収性樹脂粒子表面に(C)が存在し、その表面の(C)と吸収性樹脂粒子内部の(C)とが連続的につながっていることである。
なお、表面に存在する疎水性物質(C)の含有量は下記の方法で測定される。内部に存在する疎水性物質(C)の含有量は疎水性物質の合計の仕込み量より算出した含有量から表面の疎水性物質(C)の含有量を引いたものとする。
<疎水性物質(C)の含有量の測定法>
冷却管を備えたガラス製のナスフラスコに吸収性樹脂粒子100重量部と有機溶媒(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(D)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。)300重量部を加え、溶解温度で24時間放置し、疎水性物質の抽出液を得る。この抽出液を濾紙を用いて濾過し、事前に秤量したガラス製のナスフラスコに採取した後、ロータリーエバポレーターにて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ナスフラスコの重量を引いて抽出された蒸発乾固物の量を求める。
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疎水性物質(C)の含有量(重量%)とする。
連続部(RC)の形状及び大きさは、疎水性物質(C)がフッ素原子をもつ炭化水素基を含有する疎水性物質(C2)及び/又はポリシロキサン構造をもつ疎水性物質(C3)の場合、例えば電子線マイクロアナライザー(EPMA)(例えば、日本電子株式会社製:JXA−8621MX)でフッ素原子及び/又はシリコン原子等のマッピングを行うことにより計測できる。また、疎水性物質(C)が炭化水素基を含有する疎水性物質(C1)の場合、本発明の吸収性樹脂粒子をマイクロトームでカットし、ヘキサン及び/又はジメチルエーテル等の非極性溶媒でカット断面を洗浄した後、SEM(走査型電子顕微鏡)で観察することにより計測できる。
これらのうち、吸収性物品の耐モレ性等の観点から、ビーズが好ましく、さらに好ましくはステアリン酸Mgビーズである。
しかし、疎水性物質(C)は、架橋重合体(A1)の乾燥体ではなく、(A1)の含水ゲル又は(A1)の重合液と混合されることが好ましく、さらに好ましくは(A1)の含水ゲルと混合されることである。なお、混合は、練り込むように均一混合することが好ましい。
水溶液重合法により架橋重合体(A1)を得るとき、疎水性物質(C)と(A1)とを混合・混練するタイミングとしては特に制限はないが、重合工程中、重合工程直後、含水ゲルの破砕(ミンチ)中及び含水ゲルの乾燥中等が挙げられる。これらのうち、吸収性物品の耐モレ性等の観点から、重合工程直後及び含水ゲルの破砕(ミンチ)工程中が好ましく、さらに好ましくは含水ゲルの破砕(ミンチ)工程中である。
揮発性溶媒としては、炭素数1〜3のアルコール(メタノール、エタノール及びイソプロピルアルコール等)、炭素数5〜8の炭化水素(ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン及びトルエン等)、炭素数2〜4のエーテル(ジメチルエーテル、ジエチルエーテル及びテトラヒドロフラン等)、炭素数3〜4のケトン(アセトン及びメチルエチルケトン等)、及び炭素数3〜5のエステル(蟻酸エチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル及び炭酸ジエチル等)等が挙げられる。水及び/又は揮発性溶媒を使用する場合、これらの使用量(重量%)は、疎水性物質(C)の重量に基づいて、1〜900が好ましく、さらに好ましくは5〜700、特に好ましくは10〜400である。水及び揮発性溶媒を使用する場合、水の使用量(重量%)は、水及び揮発性溶媒の重量に基づいて、50〜98が好ましく、さらに好ましくは60〜95、特に好ましくは70〜90である。
材料粒子(D)としては、親水性材料粒子(d1)又は疎水性材料粒子(d2)に疎水性物質(C)をコーティング又は含浸させたもの等が使用できる。
親水性有機ポリマー粒子(d11)としては、高分子電解質{架橋重合体(A2)等}、セルロース(パルプ、木綿、オガクズ及びワラ等)、羊毛、ミクロフィブリル及びバクテリアセルロース等の粒子が挙げられる。
なお、架橋重合体(A2)とは、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(b)を必須構成単位とする架橋重合体である。ここで、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(b)を必須構成単位とする架橋重合体とは、前述した架橋重合体(A1)と同様のものであり、好ましいものも同様である。
疎水性有機ポリマー粒子(d21)としては、重量平均分子量1,000〜1,000,000の合成樹脂等の粒子が使用でき、連結部(RC)に使用できる疎水性物質(C1)や、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂及びウレタン樹脂等の粒子が用いられる。
ポリスチレン樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−エチレン共重合物、スチレン−ブタジエン共重合物等が挙げられる。
ポリエチレン樹脂としては、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン等が挙げられる。
ポリプロピレン樹脂としては、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合物等が挙げられる。
アクリル樹脂としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、炭素数が8〜22の長鎖アルキルアルコールの(メタ)アクリルエスエル等の重合体が挙げられる。
ポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブタジエンテレフタレート等が挙げられる。
ポリアミド樹脂としては、ナイロン等が挙げられる。
エポキシ樹脂としては、通常のエポキシ樹脂の硬化物等が挙げられる。
ウレタン樹脂としては、通常のポリオールのイシシアネートの硬化物等が挙げられる。
なお、体積平均粒径は、JIS Z8825−1:2001に準拠して、光散乱法(溶媒:シクロヘキサン等)により測定される。
これらの疎水性物質のうち、吸収性物品の耐カブレ性の観点から、ポリシロキサン構造をもつ疎水性物質(C3)が好ましい。
これらの疎水性物質のうち、吸収特性の観点から、長鎖脂肪酸エステルである疎水性物質(C2)が好ましく、特に好ましくは、ショ糖ステアリン酸エステル、最も好ましくはショ糖ステアリン酸モノエステル及びショ糖ステアリン酸ジエステルである。
しかし、材料粒子(D)は、架橋重合体(A1)の乾燥体ではなく、(A1)の含水ゲル又は(A1)の重合液と混合・混練されることが好ましく、さらに好ましくは(A1)の含水ゲルと混合・混練されることである。なお、混合・混練は、練り込むように均一混合することが好ましい。
材料粒子(D)と(A1)とを混合するタイミングとしては特に制限はないが、前述した疎水性物質(C)を混合する場合と同じである。混合・混練装置としては、疎水性物質(C)を混合するのに用いられるものと同じものが使用できる。
なお、留去する方法及び溶媒の含有量の測定法は架橋重合体(A1)の場合と同じである。
噴霧、ディッピング又は接触に適用できる混合装置としては、ナウターミキサー及びタービュライザー等が挙げられる。
細断方法は、架橋重合体(A1)の場合と同様の方法が採用できる。
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、0〜10が好ましく、さらに好ましくは0〜5、特に好ましくは0〜3、最も好ましくは0〜1である。である。この範囲であると、吸収性樹脂粒子の吸収性能(特に保水量)がさらに良好となる。
なお、有機溶媒の含有量及び水分の測定法、並びに溶媒の留去方法は、架橋重合体(A1)の場合と同様である。
粉砕する場合、粉砕後の重量平均粒径(μm)は、400〜650が好ましく、特に好ましくは450〜600、最も好ましくは500〜540である。この範囲であると、粉砕後のハンドリング性(吸収性樹脂粒子の粉体流動性等)及び吸収性物品の耐カブレ性がさらに良好となる。なお、重量平均粒径は架橋重合体(A1)の場合と同様にして測定できる。
粉砕及び粒度調整は、架橋重合体(A1)の場合と同様の方法が採用できる。
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した。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、使用した生理食塩水及び測定雰囲気の温度は25℃±2℃とする。
測定試料を用いない以外は上記と同様にして、遠心脱水後のティーバックの重量を測定し(h2)とする。
<吸収性樹脂粒子の荷重下吸収量の測定法>
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(W1)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(W2)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。
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%}155部(2.15モル部)、架橋剤(b1){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}0.6225部(0.0024モル部)及び脱イオン水340.27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0.62部、2%アスコルビン酸水溶液1.1625部及び2%の2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)−プロピオンアミド]水溶液2.325部を添加・混合して重合を開始させた。混合物の温度が90℃に達した後、90±2℃で約5時間重合することにより含水ゲル(1)を得た。
親水性材料粒子(d1−1)50部に疎水性物質(C−1){アミノ変性シリコーン(信越化学工業株式会社製品:KF880)}0.5部をメタノール50部に分散させた液50.5部を添加し、25℃で5分間撹拌した後、80℃×2時間蒸発乾燥させて、材料粒子(D−1)を得た。
「目開き25及び45μmのふるい」を、「目開き15及び25μmのふるい」に変更して15〜25μmの粒度に調整したこと以外、製造例1と同様にして親水性材料粒子(d1−2)を得た。親水性材料粒子(d1−2)の体積平均粒径は20μmであった。
親水性材料粒子(d1−2)50部に疎水性物質(C−2){ショ糖ステアリン酸エステル(三菱化学フーズ株式会社製、リョートーシュガーエステルS−570/S−770の重量比=50/50混合物)}2.5部をシクロヘキサン50部に溶解させた液52.5部を添加し、25℃で5分間撹拌した後、80℃×2時間蒸発乾燥させて、材料粒子(D−2)を得た。
アクリル酸62.89部を37.02部の水で希釈し、20〜15℃に冷却しつつ35%の水酸化ナトリウム水溶液71.88部を加えて中和した。この溶液に、エチレングリコールジグリシジルエーテル0.252部、次亜リン酸ソーダ1水和物0.018部及び過硫酸カリウム0.192部を添加・溶解し、25℃で撹拌してモノマー水溶液(1)を得た。次に、シクロヘキサン312部に疎水性物質(C−2)1.6部を60℃に加熱しながら溶解させた後、モノマー水溶液(1)を添加して、25℃でバイオミキサー(日本精機株式会社製 ABM−2型)にて10000rpmで5分間撹拌・分散し、窒素を流入して脱酸素を行い、分散液(1)を得た。
「疎水性物質(C−2)1.6部」を「疎水性物質(C−2)2.4部」に変更したこと以外、製造例5と同様にして、材料粒子(D−4)を得た。材料粒子(D−4)の体積平均粒径は1μmであった。
撹拌機、還流冷却器、温度計及び窒素ガス導入管を備えた反応容器に、シクロヘキサン部を入れ、これに、疎水性物質(C−2)3.2部を添加した後、撹拌しつつ窒素置換し、70℃まで昇温して溶解させた。そして、25℃まで冷却した後、製造例5で得たモノマー水溶液(1)を添加し、撹拌しつつ窒素置換し、そのまま70℃まで昇温して重合を開始させた。その後、75℃で30分間熟成した後、水をシクロヘキサンとの共沸によって樹脂の含水率が約10%(赤外水分計:FD−100型、Kett社製、180℃、20分で測定)となるまで除去した。その後、シクロヘキサンを蒸発除去し材料粒子(D−5)を得た。材料粒子(D−5)の体積平均粒径は10μmであった。
アクリル酸62.89部を37.02部の水で希釈し、20〜15℃に冷却しつつ35%の水酸化ナトリウム水溶液71.88部を加えて中和した。この溶液に、エチレングリコールジグリシジルエーテル0.252部、次亜リン酸ソーダ1水和物0.018部及び過硫酸カリウム0.031部を添加・溶解し、25℃で撹拌しながら、窒素を流入して脱酸素を行い、モノマー水溶液(2)を得た。次に、シクロヘキサン304部に疎水性物質(C−2)4.0部を60℃に加熱しながら溶解させ、窒素を流入して脱酸素を行い、シクロヘキサン溶液(1)を得た。
製造例1で得た細断ゲル(1)502.27部をミンチ機(ROYAL社製12VR−400K)で細断しながら、製造例2で得た材料粒子(D−1)0.454部を添加して混合し、細断ゲル(2)を得た。さらに細断ゲル(2)を通気型バンド乾燥機{150℃、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、目開き150及び850μmのふるいを用いて150〜850μmの粒度に調整することにより、乾燥体粒子を得た。この乾燥体粒子100部を高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながらエチレングリコールジグリシジルエーテルの2%水/メタノール混合溶液(水/メタノールの重量比=70/30)の5部をスプレー噴霧しながら加えて混合し、150℃で30分間静置して表面架橋することにより、本発明の吸収性樹脂粒子(1)を得た。吸収性樹脂粒子(1)の重量平均粒子径は500μmであり、見掛け密度は0.61g/mlであった。また、吸水性樹脂粒子(1)の内部に疎水性物質(C)は0.0002%存在し、吸水性樹脂粒子(2)の表面に疎水性物質(C)は0.0001%存在した。
「製造例2で得た材料粒子(D−1)0.454部」を「製造例4で得た材料粒子(D−2)0.756部」に変更したこと、及び「目開き150及び850μmのふるい」を「目開き125及び710μmのふるい」に変更して125〜710μmの粒度に調整したこと以外、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。吸収性樹脂粒子(2)の重量平均粒子径は400μmであり、見掛け密度は0.59g/mlであった。また、吸水性樹脂粒子(2)の内部に疎水性物質(C)は0.022%存在し、吸水性樹脂粒子(2)の表面に疎水性物質(C)は0.003%存在した。
「製造例2で得た材料粒子(D−1)0.454部」を「製造例5で得た材料粒子(D−3)1.513部」に変更したこと、及び「目開き150及び850μmのふるい」を「目開き425及び850μmのふるい」に変更して425〜850μmの粒度に調整したこと以外、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。吸収性樹脂粒子(3)の重量平均粒子径は650μmであり、見掛け密度は0.57g/mlであった。また、吸水性樹脂粒子(3)の内部に疎水性物質(C)は0.037%存在し、吸水性樹脂粒子(3)の表面に疎水性物質(C)は0.004%存在した。
「製造例2で得た材料粒子(D−1)0.454部」を「製造例6で得た材料粒子(D−4)1.21部」に変更したこと、及び「目開き150及び850μmのふるい」を「目開き355及び850μmのふるい」に変更して355〜850μmの粒度に調整したこと以外、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。吸収性樹脂粒子(4)の重量平均粒子径は600μmであり、見掛け密度は0.58g/mlであった。また、吸水性樹脂粒子(4)の内部に疎水性物質(C)は0.045%存在し、吸水性樹脂粒子(4)の表面に疎水性物質(C)は0.003%存在した。
「製造例2で得た材料粒子(D−1)0.454部」を「製造例7で得た材料粒子(D−5)0.151部」に変更したこと、及び「目開き150及び850μmのふるい」を「目開き125及び710μmのふるい」に変更して125〜710μmの粒度に調整したこと以外、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。吸収性樹脂粒子(5)の重量平均粒子径は400μmであり、見掛け密度は0.62g/mlであった。また、吸水性樹脂粒子(5)の内部に疎水性物質(C)は0.004%存在し、吸水性樹脂粒子(5)の表面に疎水性物質(C)は0.001%存在した。
「製造例2で得た材料粒子(D−1)0.454部」を「製造例8で得た材料粒子(D−6)0.454部」に変更したこと、及び「目開き150及び850μmのふるい」を「目開き250及び850μmのふるい」に変更して250〜850μmの粒度に調整したこと以外、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。吸収性樹脂粒子(6)の重量平均粒子径は540μmであり、見掛け密度は0.60g/mlであった。また、吸水性樹脂粒子(6)の内部に疎水性物質(C)は0.015%存在し、吸水性樹脂粒子(6)の表面に疎水性物質(C)は0.003%存在した。
「製造例2で得た材料粒子(D−1)0.454部」を「疎水性物質(C−3){ステアリルアルコール}0.212部及び疎水性物質(C−4){ステアリン酸Mg、体積平均粒径8μm}0.378部」に変更したこと、及び「目開き150及び850μmのふるい」を「目開き150及び710μmのふるい」に変更して150〜710μmの粒度に調整したこと以外、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。吸収性樹脂粒子(7)の重量平均粒子径は450μmであり、見掛け密度は0.58g/mlであった。また、吸水性樹脂粒子(7)の内部に疎水性物質(C)は0.381%存在し、吸水性樹脂粒子(7)の表面に疎水性物質(C)は0.009%存在した。
「製造例2で得た材料粒子(D−1)0.454部」を「疎水性物質(C−3){ステアリルアルコール}0.124部」に変更したこと、及び「目開き150及び850μmのふるい」を「目開き250及び850μmのふるい」に変更して250〜850μmの粒度に調整したこと以外、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。吸収性樹脂粒子(8)の重量平均粒子径は540μmであり、見掛け密度は0.57g/mlであった。また、吸水性樹脂粒子(8)の内部に疎水性物質(C)は0.077%存在し、吸水性樹脂粒子(8)の表面に疎水性物質(C)は0.005%存在した。
「製造例2で得た材料粒子(D−1)0.454部」を「疎水性物質(C−3){ステアリルアルコール}0.248部」に変更したこと、及び「目開き150及び850μmのふるい」を「目開き355及び850μmのふるい」に変更して355〜850μmの粒度に調整したこと以外、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。吸収性樹脂粒子(9)の重量平均粒子径は600μmであり、見掛け密度は0.56g/mlであった。また、吸水性樹脂粒子(9)の内部に疎水性物質(C)は0.156%存在し、吸水性樹脂粒子(9)の表面に疎水性物質(C)は0.008%存在した。
「水溶性ビニルモノマー(a1−1)155部(2.15モル部)、架橋剤(b1)0.6225部(0.0024モル部)及び脱イオン水340.27部」を「水溶性ビニルモノマー(a1−1)155部(2.15モル部)、架橋剤(b1)0.6225部(0.0024モル部)、疎水性物質(C−5){低分子量ポリプロピレンエマルション(三井化学株式会社製品:ケミパールWP100、濃度40%:「ケミパール」は同社の登録商標である。)4.728部及び脱イオン水335.541部」に変更したこと、及び「目開き25及び45μmのふるい」を「目開き125及び710μmのふるい」に変更して125〜710μmの粒度に調整したこと以外、製造例1と同様にして、本発明の吸収性樹脂粒子(10)を得た。吸収性樹脂粒子(10)の重量平均粒子径は400μmであり、見掛け密度は0.59g/mlであった。また、吸水性樹脂粒子(10)の内部に疎水性物質(C)は0.99%存在し、吸水性樹脂粒子(10)の表面に疎水性物質(C)は0.01%存在した。
クレー(ROCKWOOD ADDITIVES LIMITTED社製:LAPONIPE XLG)40部に、アミノ変性シリコーン(信越化学社製品:KF354)0.004部をメタノール80部に溶解させた液を添加し、25℃で2分間撹拌した後、60℃×1時間乾燥させ、材料粒子(D−7)を得た。材料粒子(D−7)の体積平均粒子径は80μmであった。
含水ゲル(2)300部に材料粒子(D−7)30部及び界面活性剤(1)(三洋化成工業社製:サンモリンOT70)0.3部を加え、ミンチ機(目皿の穴径:6mm、飯塚工業社製 12VR−400Kにて25℃で5分間混練した後、135℃、風速2.0m/秒の条件の通気型バンド乾燥機で乾燥し、重合体乾燥物を得た。
この重合体乾燥物をジューサーミキサー(Oster社製OSTERIZER BLENDER)にて粉砕し、目開き250及び600μmのふるいを用いて250〜600μmの粒度に調整した後、この100部を高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながらエチレングリコールジグリシジルエーテルの10%水/メタノール混合溶液(水/メタノールの重量比=70/30)の2部をスプレー噴霧しながら加えて混合し、140℃で30分間静置して加熱架橋することにより比較用の吸収性樹脂粒子(H1)を得た。吸収性樹脂粒子(H1)の重量平均粒子径は390μmであり、見掛け密度は0.55g/mlであった。また、吸水性樹脂粒子(10)の内部に疎水性物質(C)は0.005%存在し、吸水性樹脂粒子(10)の表面に疎水性物質(C)は存在しなかった。
「材料粒子(D−7)30部」を「材料粒子(D−8){シリコーンビーズ(東芝シリコーン社製:トスパール平均粒径2μm)}30部」に変更したこと、及び「界面活性剤(1)(三洋化成工業社製:サンモリンOT70)0.3部」を「界面活性剤(2)(三洋化成工業社製:ナロアクティーID50)0.3部」にしたこと以外、比較例1と同様にして、比較用の吸収性樹脂粒子(H2)を得た。吸収性樹脂粒子(H2)の重量平均粒子径は390μmであり、見掛け密度は0.55g/mlであった。また、吸水性樹脂粒子(10)の内部に疎水性物質(C)は39.0%存在し、吸水性樹脂粒子(10)の表面に疎水性物質(C)は0.5%存在した。
引き続き、吸収速度パターンが適切であると、吸収性物品に適用したとき、どのような吸収特性を示すか評価した。実施例1〜10及び比較例1〜2で得た吸収性樹脂粒子を用いて、以下のようにして、吸収性物品(紙おむつ)を調製し、SDME法による表面ドライネス値を評価し、この結果を表2に示した。
フラッフパルプ60部と評価試料{吸収性樹脂粒子}140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70/30であった。
「フラッフパルプ60部と評価試料{吸収性樹脂粒子}140部」を「フラッフパルプ20部と評価試料{吸収性樹脂粒子}180部」に変更したこと以外、吸収性物品(紙おむつ)の調製1と同様にして、紙おむつ(2)を調整した。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90/10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ったら}、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3つのSDME検出器のうち、中央の検出器のドライネス値を表面ドライネス値(1−1){中央}、残りの2つのSDME検出器のドライネス値を表面ドライネス値(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 ビュレット部
3 生理食塩水
4 吸収性樹脂粒子
5 平織りナイロンメッシュ
6 測定台
7 コック
8 コック
9 吸気導入管
Claims (9)
- 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(b)を必須構成単位とする架橋重合体(A1)を含んでなる吸収性樹脂粒子であって、吸収性樹脂粒子の内部に、ポリオレフィン樹脂、長鎖脂肪酸エステル、長鎖脂肪酸及びその塩、長鎖脂肪族アルコール並びに変性シリコーンからなる群から選ばれる疎水性物質(C)の一部又は全部を含有し、(C)の含有量が、架橋重合体(A1)の重量に基づいて、0.001〜5.0重量%であり、
吸収性樹脂粒子の重量平均粒子径(μm)が400〜650であり、吸収性樹脂粒子の見掛け密度(g/ml)が0.56〜0.62であり、(A1)のDW(Demand Wettability)法による1分後の吸収量(M1)が14〜19ml/gであり、2分後の吸収量(M2)が26〜33ml/gであり、5分後の吸収量(M3)が42〜50ml/gであり、10分後の吸収量(M4)が52〜59ml/gである吸収性樹脂粒子。 - 吸収性樹脂粒子の内部に疎水性物質(C)の一部又は全部を含んでなる構造が、親水性材料粒子(d1)又は疎水性材料粒子(d2)の表面の一部又は全部に疎水性物質(C)をコーティング又は含浸した材料粒子(D)を吸収性樹脂粒子の内部に含んでなる構造である請求項1に記載の吸収性樹脂粒子。
- 親水性材料粒子(d1)が、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(b)を必須構成単位とする架橋重合体(A2)粒子である請求項2に記載の吸収性樹脂粒子。
- 材料粒子(D)の体積平均粒子径(μm)が1〜30である請求項2又は3に記載の吸収性樹脂粒子。
- 材料粒子(D)の含有量(重量%)が架橋重合体(A1)の重量に基づき、0.1〜1.0である請求項2〜4のいずれかに記載の吸収性樹脂粒子。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の吸収性樹脂粒子と繊維状物とを含有してなる吸収体。
- 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)が70/30〜90/10である請求項6に記載の吸収体。
- 請求項6又は7に記載の吸収体を用いた吸収性物品。
- ポリオレフィン樹脂、長鎖脂肪酸エステル、長鎖脂肪酸及びその塩、長鎖脂肪族アルコール並びに変性シリコーンからなる群から選ばれる疎水性物質(C)と、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)並びに内部架橋剤(b)を必須構成単位とする架橋重合体(A1)の含水ゲルとを混合又は混練する工程;及び/又は
該疎水性物質(C)の存在下、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)並びに内部架橋剤(b)を必須構成単位として重合させて架橋重合体(A1)の含水ゲルを得る工程を含む吸収性樹脂粒子の製造方法であって、
吸収性樹脂粒子の重量平均粒子径(μm)が400〜650であり、吸収性樹脂粒子の見掛け密度(g/ml)が0.56〜0.62であり、吸収性樹脂粒子のDW(Demand Wettability)法による1分後の吸収量(M1)が14〜19ml/gであり、2分後の吸収量(M2)が26〜33ml/gであり、5分後の吸収量(M3)が42〜50ml/gであり、10分後の吸収量(M4)が52〜59ml/gである吸収性樹脂粒子の製造方法。
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