JP5681510B2 - 吸水性樹脂組成物 - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂組成物、特に、吸水性樹脂組成物に関する。
紙おむつや生理用ナプキン等の衛生材料をはじめとする各種の液体を吸収するための吸収性物品は、吸水性樹脂を用いることで液体の吸収量が高められている。ここで用いられる吸水性樹脂は、アクリル酸塩重合体の架橋物や澱粉−アクリル酸塩グラフト共重合体の加水分解生成物の架橋物などを代表的なものとして挙げることができるが、いずれの種類のものについても、吸収する液体の種類にかかわらず、陽イオン、特に多価陽イオンの影響を受け、一旦吸収した液体を放出してしまうという不具合がある。
そこで、吸水性樹脂を用いた吸収性物品においては、陽イオンの影響を抑制するための改良が試みられている。例えば、特許文献１には、吸水性樹脂に対し、分子構造中にカルボキシル基やスルホン基などの陽イオンを吸着する官能基を有する有機物からなるイオン捕捉物質を組合わせた体液吸収物品が記載されている。
しかし、特許文献１に記載の体液吸収物品は、そこで用いられるイオン捕捉物質の具体的な構造が不明であり、また、吸水性樹脂のゲル化物によるベト付き等の不快感を抑えることを目的としたものであって、液戻りの防止を目的としたものではない。
本発明の目的は、吸水性樹脂について、吸収した液体が陽イオンの影響により放出されるのを抑制することにある。
本発明の吸水性樹脂組成物は、吸水性樹脂と、アルギン酸系化合物とを含むものであり、アルギン酸系化合物として、アルギン酸を用いるか、または、アルギン酸とアルギン酸塩とを併用する。
この吸水性樹脂組成物は、通常、吸水性樹脂１００ｇに対し、アルギン酸系化合物を１〜１００ｇ含む。
本発明の吸収体は、本発明の吸水性樹脂組成物を含む吸収材を液体透過性の素材で包装したものである。また、本発明の吸収性物品は、液体透過性シート、液体不透過性シートおよび液体透過性シートと液体不透過性シートとの間に配置された本発明の吸水性樹脂組成物または吸収体を備えている。
本発明の吸水性樹脂組成物は、吸水性樹脂に対してアルギン酸系化合物を組合わせたものであるため、吸収した液体が陽イオンの影響により放出されるのを抑制することができる。
本発明の吸収体および吸収性物品は、本発明の吸水性樹脂組成物を用いたものであるため、吸収した液体が陽イオンの影響により放出されるのを抑制することができる。
本発明の吸水性樹脂組成物は、尿や血液等の水性液体をはじめとする各種の液体を吸収するためのものであり、吸水性樹脂とアルギン酸系化合物とを含むものである。
ここで用いられる吸水性樹脂は、各種のものであって特に限定されるものではなく、例えば、アクリル酸塩重合体の架橋物、澱粉−アクリル酸塩グラフト共重合体の加水分解生成物の架橋物、ビニルアルコール−アクリル酸塩共重合体の架橋物、無水マレイン酸グラフトポリビニルアルコールの架橋物、架橋イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリアクリル酸部分中和物架橋体および酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体のケン化物等が挙げられる。このうち、大量の液体を吸収することができ、多少の荷重をかけても吸収した液体を分子内に安定に保持可能なアクリル酸塩重合体の架橋物を用いるのが好ましい。
吸水性樹脂は一般に粉末状や顆粒状のものが好ましく、このような吸水性樹脂は、代表的な製造方法である逆相懸濁重合法や水溶液重合法等の他、各種の重合方法で製造したものを必要に応じて粉砕、造粒または分級等することで調製することができる。
一方、アルギン酸系化合物としては、アルギン酸またはその塩が用いられ、二種以上のものを併用することもできる。利用可能なアルギン酸およびその塩の種類は、特に限定されるものではなく、食品添加物や工業用等の各種の用途用として一般に市販されているものを用いることができる。但し、アルギン酸塩は、通常、ナトリウム塩またはカリウム塩を用いるのが好ましい。
市販されているアルギン酸としては、例えば、富士化学工業株式会社の「スノーアシッドアルギン」（商品名）などが挙げられる。また、市販されているアルギン酸ナトリウムとしては、例えば、株式会社キミカの各種グレードの「キミカアルギン」（商品名）および富士化学工業株式会社の「スノーアルギンＭ」（商品名）などが挙げられる。
アルギン酸系化合物の形態は、特に限定されるものではないが、通常は粉状または顆粒状のものを用いるのが好ましい。
アルギン酸系化合物の使用量は、通常、吸水性樹脂１００ｇに対し、１〜１００ｇに設定するのが好ましく、３〜５０ｇに設定するのがより好ましい。アルギン酸系化合物の使用量が１ｇ未満の場合、陽イオンの影響による液体の保水能の低下抑制効果を吸水性樹脂に対して付与しにくくなる可能性がある。逆に、１００ｇを超える場合は、使用量に見合う効果がなく、却って不経済である。
本発明の吸水性樹脂組成物は、通常、吸水性樹脂とアルギン酸系化合物とを混合することで製造することができる。この際、抗菌剤、消臭剤、酸化防止剤および紫外線吸収剤等の各種の添加剤を併せて混合することもできる。また、吸水性樹脂は、吸水したものであってもよい。
本発明の吸収体は、吸収材を液体透過性の素材で包装したものである。ここで用いられる吸収材は、上述の吸水性樹脂組成物を含むものであり、吸水性樹脂組成物の他に、例えば、木材から得られる綿状パルプ、メカニカルパルプ、ケミカルパルプおよびセミケミカルパルプ等のセルロース繊維並びにレーヨンおよびアセテート等の人工セルロース繊維等の親水性繊維をさらに含んでいてもよい。また、吸水性樹脂組成物に含まれる添加剤とは別に、滑剤、酸化剤、還元剤、消臭剤、抗菌剤、酸化防止剤および紫外線吸収剤等の各種添加剤をさらに含んでいてもよい。なお、ここで用いられる親水性繊維は、補強材として、ポリアミド、ポリエステルまたはポリオレフィン等の合成樹脂からなる繊維を含有していてもよい。
一方、液体透過性の素材としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル若しくはポリアミド等の合成樹脂からなる不織布または多孔質シート等が用いられる。
本発明の吸収性物品は、液体が通過し得る液体透過性シート（トップシート）と、液体が通過しにくい液体不透過性シート（バックシート）との間に上述の吸水性樹脂組成物または吸収体を保持したものである。
ここで利用可能な液体透過性シートとしては、例えば、上述の液体透過性の素材等からなるシートが挙げられる。一方、液体不透過性シートとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルおよびポリアミド等の合成樹脂からなるフイルム並びにこれらの合成樹脂からなるフイルムと不織布との複合材料等からなるシートが挙げられる。
吸収性物品は、紙おむつや生理用ナプキン等の衛生材料、愛玩動物用のいわゆるペットシート等の日用品、各種の配管やケーブル等の止水材料および土木建築用や工業用の吸水シートまたは養生シート等として用いることができ、用途に応じて大きさや形状を任意に設定することができる。そして、吸収性物品は、使用時において、液体透過性シート側が尿や血液等の体液や浸出水などの液体の発生源側になるようにして用いられる。
以下に実施例等を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明は、これら実施例等によってなんら限定されるものではない。なお、実施例６から１０は参考例である。
実施例１
粉末状の吸水性樹脂（住友精化株式会社の商品名「ＳＡ５０」）２．０ｇと粉末状のアルギン酸（富士化学工業株式会社の商品名「スノーアシッドアルギン」）０．１ｇとをミキサーを用いて乾式混合し、吸水性樹脂組成物を調製した。
粉末状の吸水性樹脂（住友精化株式会社の商品名「ＳＡ５０」）２．０ｇと粉末状のアルギン酸（富士化学工業株式会社の商品名「スノーアシッドアルギン」）０．１ｇとをミキサーを用いて乾式混合し、吸水性樹脂組成物を調製した。
実施例２
アルギン酸の使用量を０．３ｇに変更した以外は実施例１と同様に操作し、吸水性樹脂組成物を製造した。
アルギン酸の使用量を０．３ｇに変更した以外は実施例１と同様に操作し、吸水性樹脂組成物を製造した。
実施例３
アルギン酸の使用量を０．５ｇに変更した以外は実施例１と同様に操作し、吸水性樹脂組成物を製造した。
アルギン酸の使用量を０．５ｇに変更した以外は実施例１と同様に操作し、吸水性樹脂組成物を製造した。
実施例４
アルギン酸の使用量を０．７ｇに変更した以外は実施例１と同様に操作し、吸水性樹脂組成物を製造した。
アルギン酸の使用量を０．７ｇに変更した以外は実施例１と同様に操作し、吸水性樹脂組成物を製造した。
実施例５
アルギン酸の使用量を１．０ｇに変更した以外は実施例１と同様に操作し、吸水性樹脂組成物を製造した。
アルギン酸の使用量を１．０ｇに変更した以外は実施例１と同様に操作し、吸水性樹脂組成物を製造した。
実施例６
アルギン酸に替えてアルギン酸ナトリウム（富士化学工業株式会社の商品名「スノーアルギンＭ」）を用いた点を除いて実施例１と同様に操作し、吸水性樹脂組成物を製造した。
アルギン酸に替えてアルギン酸ナトリウム（富士化学工業株式会社の商品名「スノーアルギンＭ」）を用いた点を除いて実施例１と同様に操作し、吸水性樹脂組成物を製造した。
実施例７
アルギン酸に替えてアルギン酸ナトリウムを用いた点を除いて実施例２と同様に操作し、吸水性樹脂組成物を製造した。
アルギン酸に替えてアルギン酸ナトリウムを用いた点を除いて実施例２と同様に操作し、吸水性樹脂組成物を製造した。
実施例８
アルギン酸に替えてアルギン酸ナトリウムを用いた点を除いて実施例３と同様に操作し、吸水性樹脂組成物を製造した。
アルギン酸に替えてアルギン酸ナトリウムを用いた点を除いて実施例３と同様に操作し、吸水性樹脂組成物を製造した。
実施例９
アルギン酸に替えてアルギン酸ナトリウムを用いた点を除いて実施例４と同様に操作し、吸水性樹脂組成物を製造した。
アルギン酸に替えてアルギン酸ナトリウムを用いた点を除いて実施例４と同様に操作し、吸水性樹脂組成物を製造した。
実施例１０
アルギン酸に替えてアルギン酸ナトリウムを用いた点を除いて実施例５と同様に操作し、吸水性樹脂組成物を製造した。
アルギン酸に替えてアルギン酸ナトリウムを用いた点を除いて実施例５と同様に操作し、吸水性樹脂組成物を製造した。
評価１
実施例１〜１０で得られた吸水性樹脂組成物の全量を人工尿（塩化ナトリウム濃度０．９質量％、塩化マグネシウム濃度０．０６質量％、塩化カルシウム濃度０．０３質量％）１００ｇに投入し、１０分間撹拌した後に目開き７５μｍのＪＩＳ標準篩いを用いてろ過し、１０分間静置した。この分離された膨潤物の質量（Ａ）を測定し、次の式により吸水能を算出した。
実施例１〜１０で得られた吸水性樹脂組成物の全量を人工尿（塩化ナトリウム濃度０．９質量％、塩化マグネシウム濃度０．０６質量％、塩化カルシウム濃度０．０３質量％）１００ｇに投入し、１０分間撹拌した後に目開き７５μｍのＪＩＳ標準篩いを用いてろ過し、１０分間静置した。この分離された膨潤物の質量（Ａ）を測定し、次の式により吸水能を算出した。
次に、膨潤物に１．０質量％塩化カルシウム水溶液２００ｇを添加し、５分間静置後に目開き７５μｍのＪＩＳ標準篩いを用いてろ過し、１０分間静置した。この分離された膨潤物の質量（Ｂ）を測定し、次の式により保水能を算出した。
また、実施例１〜１０において用いた吸水性樹脂のみについて、同様にして吸水能および保水能を調べた。以上の結果を表１に示す。
評価２
評価１で用いたものとは別に調製した実施例１〜１０の吸水性樹脂組成物について、評価１と同様にして吸水能を調べた。また、吸水能を調べた後の膨潤物に１．０質量％塩化鉄（ＦｅＣｌ３）水溶液３００ｇを添加し、５分間静置後にろ過した。分離された膨潤物を１０分間静置した後に質量（Ｂ）を測定し、評価１の場合と同様の式により保水能を算出した。
評価１で用いたものとは別に調製した実施例１〜１０の吸水性樹脂組成物について、評価１と同様にして吸水能を調べた。また、吸水能を調べた後の膨潤物に１．０質量％塩化鉄（ＦｅＣｌ３）水溶液３００ｇを添加し、５分間静置後にろ過した。分離された膨潤物を１０分間静置した後に質量（Ｂ）を測定し、評価１の場合と同様の式により保水能を算出した。
また、実施例１〜１０において用いた吸水性樹脂のみについて、同様にして吸水能および保水能を調べた。以上の結果を表２に示す。
表１および表２によると、実施例１〜１０の吸水性樹脂組成物は、吸水能を維持しつつ、保水能が顕著に高められていることがわかる。
Claims (5)
- 吸水性樹脂と、アルギン酸系化合物とを含み、
前記アルギン酸系化合物として、アルギン酸を用いるか、または、アルギン酸とアルギン酸塩とを併用する、
吸水性樹脂組成物。 - 前記吸水性樹脂１００ｇに対し、前記アルギン酸系化合物を１〜１００ｇ含む、請求項１に記載の吸水性樹脂組成物。
- 請求項１または２に記載の吸水性樹脂組成物を含む吸収材を液体透過性の素材で包装した吸収体。
- 液体透過性シートと、
液体不透過性シートと、
前記液体透過性シートと前記液体不透過性シートとの間に配置された請求項１または２に記載の吸水性樹脂組成物と、
を備えた吸収性物品。 - 液体透過性シートと、
液体不透過性シートと、
前記液体透過性シートと前記液体不透過性シートとの間に配置された請求項３に記載の吸収体と、
を備えた吸収性物品。
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