JPH09324119A - ウレタン樹脂組成物、吸水材および吸放湿材 - Google Patents
ウレタン樹脂組成物、吸水材および吸放湿材Info
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- JPH09324119A JPH09324119A JP8157652A JP15765296A JPH09324119A JP H09324119 A JPH09324119 A JP H09324119A JP 8157652 A JP8157652 A JP 8157652A JP 15765296 A JP15765296 A JP 15765296A JP H09324119 A JPH09324119 A JP H09324119A
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Abstract
って紙おむつ、生理用品などの吸水性物品、止水材、鮮
度保持材、湿度調節材、結露防止材、乾燥材などに有用
なウレタン樹脂組成物、吸水材および吸放湿材の提供。 【解決手段】 下記吸水性樹脂分散体(D)とポリイソ
シアネート化合物(P)とを反応させてなるウレタン樹
脂(U)からなり、(U)中に吸水性樹脂(B)または
その含水ゲルが分散されてなるウレタン樹脂組成物。 吸水性樹脂分散体(D):ポリオキシアルキレン化合物
(A)中に、(A)中で重合された吸水性樹脂(B)ま
たはその吸水ゲルが分散されてなる吸水性樹脂分散体。
Description
物、吸水材および吸放湿材に関し、詳しくは、分散粒子
径が微細かつ分散が良好である、吸水性樹脂分散体を使
用した、ウレタン樹脂組成物、吸水材及び吸放湿材に関
する。
リオール成分の一部として重合体ポリオールを使用する
ことが知られている。例えば、特開昭54−13359
9号公報には、このような重合体ポリオールの製造に親
水性ビニル単量体を使用することが開示されている。し
かしながら、スチレンやアクリロニトリルのような非親
水性ビニル単量体を用いた重合体ポリオールは安定な分
散体であることが実証されているが、親水性ビニル単量
体を使用した場合については、不明である。他方、高分
子量ポリオールに吸水性樹脂の粉末を混合して得られる
分散体も知られている。
133599号公報に記載の製造方法において、親水性
ビニル単量体を用いた場合、安定な分散体が得られな
い。また、高分子量ポリオールと吸水性樹脂粉末の単な
る混合物は、吸水性樹脂が凝集して沈降しやすいという
弊害があるだけでなく、吸水性樹脂の粒径が大きいため
吸水速度、吸放湿速度が遅いという問題もある。
易で、吸水性樹脂の粒子径が微細でかつ分散が良好なウ
レタン樹脂組成物および吸水材について検討を重ねた結
果、本発明に到達した。すなわち、本発明は下記吸水性
樹脂分散体(D)とポリイソシアネート化合物(P)と
を反応させてなるウレタン樹脂(U)からなり、(U)
中に吸水性樹脂(B)またはその含水ゲルが分散されて
なるウレタン樹脂組成物である。 吸水性樹脂分散体(D):ポリオキシアルキレン化合物
(A)中に、(A)中で重合された吸水性樹脂(B)ま
たはその吸水ゲルが分散されてなる吸水性樹脂分散体。
(D)は、ポリオキシアルキレン化合物(A)中に
(A)中で重合された吸水性樹脂(B)またはその吸水
ゲルが分散されてなる吸水性樹脂分散体である。
は、ポリオキシアルキレンモノまたはポリオールが挙げ
られる。さらに、該モノまたはポリオールの水酸基をア
ルコールまたはカルボン酸で封鎖したエーテル化物およ
びエステル化物が挙げられる。
は、1個の活性水素原子を有する化合物(例えばC1〜
C20の脂肪族、脂環式または芳香脂肪族アルコール、
1価フェノール類、ジアルキルアミン、モルホリンな
ど)にアルキレンオキサイドが付加した構造の化合物が
挙げられる。
は、少なくとも2個(好ましくは2〜8個)の活性水素
原子を有する化合物(例えば多価アルコール、多価フェ
ノール、アミン類、ポリカルボン酸、リン酸など)にア
ルキレンオキサイドが付加した構造の化合物およびそれ
らの混合物が挙げられる。これらのうちで好ましいもの
は多価アルコールである。
コールが挙げられる。2価アルコールとしては、エチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリ
コール、1,3−または1,4−ブタンジオール、1,
6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなどの
アルキレングリコール、およびシクロヘキサンジオー
ル、キリレングリコールおよび特公昭45−1474号
公報記載の環状基を有するジオールが挙げられ;3価ア
ルコールとしては、グリセリン、トリメチロールプロパ
ン、トリメチロールエタン、ヘキサントリオール、トリ
エタノールアミンが挙げられ;4価アルコールとして
は、ペンタエリスリトール、メチレングリコシド、ジグ
リセリンが挙げられ;5価以上のアルコールとしては、
アドニトール、アラビトール、キシリトールなどのペン
チトール、ソルビトール、マンニトール、イビトール、
タリトール、ズルシトールなどのヘキシトール;糖類例
えば、グルコース、マンノース、フラクトース、ソルボ
ースなどの単糖類、ショ糖、クレハロース、ラクトー
ス、ラフィノースなどの少糖類;エチレングリコール、
プロピレングリコールなどのグリコール、グリセリン、
トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールのグリコ
シド;トリグリセリン、テトラグリセリンなどのポリグ
リセリン;ジペンタエリスリトール、トリペンタエリス
リトールなどのポリペンタエリスリトール;テトラキス
(ヒドロキシメチル)シクロヘキサノールなどが挙げら
れる。
イドロキノン、フロログルシンなどの単環多価フェノー
ル;ビスフェノールA、ビスフェノールスルホンなどの
ビスフェノール類;フェノールとホルムアルデヒドの縮
合物(ノボラック)例えば米国特許第3265641号
明細書に記載のポリフェノールなどが挙げられる。
ミン、脂環式アミン、複素環式アミンおよび芳香族アミ
ンが挙げられる。脂肪族アミンとしては、モノ−、ジ−
およびトリ−エタノールアミン、イソプロパノールアミ
ン、アミンエチルエタノールアミンなどのアルカノール
アミン類;C1〜C20のアルキルアミン類;C2〜C
6のアルキレンジアミンたとえばエチレンジアミン、プ
ロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン;ポリアル
キレンアミンたとえばジエチレントリアミン、トリエチ
レンテトラミンなどが挙げられる。脂環式アミンとして
は、イソホロンジアミン、シクロへキシレンジアミン、
ジシクロへキシルメタンジアミンなどが挙げられる。複
素環式アミンとしては、アミノエチルピペラジンおよび
その他特公昭55−21044号公報記載のものが挙げ
られる。芳香族アミンとしては、アニリン、フェニレン
ジアミン、ジアミノトルエン、キシリレンジアミン、メ
チレンジアニリン、ジフェニルエーテルジアミンが挙げ
られる。
アルキレンオキサイド(以下AOと略記)としては、エ
チレンオキサイド、プロピレンオキサイド(以下それぞ
れEO、POと略記)、1、2−、1,3−、1,4−
または2,3−ブチレンオキサイド、スチレンオキサイ
ド等、およびこれらの組合せが挙げられる。好ましいの
は、プロピレンオキサイドおよびエチレンオキサイドと
プロピレンオキサイドの組合せである。アルキレンオキ
サイドの付加形式は、特に限定されず、単独付加でも2
種以上の共付加でもよく、たとえばブロック付加あるい
はランダム付加が挙げられ、その他下記の付加様式が挙
げられる。 PO−AOの順序で付加したもの(チップド) PO−AO−PO−AOの順序で付加したもの(バラ
ンスド) AO−PO−AOの順序で付加したもの PO−AO−POの順序で付加したもの(活性セカン
ダリー)などのようなブロック付加物 POおよびAOを混合付加したランダム付加物 特開昭57−209920号公報の順序で付加したも
の 特開昭53−13700号公報記載の順序で付加した
もの等のようなランダム−ブロック付加物
ル化物としては、メチルエーテル体、イソプロピルエー
テル体およびフェニルエーテル体が挙げられる。ポリオ
キシアルキレンモノオールのエステル化物としては、メ
チルエステル体およびフェニルエステル体が挙げられ
る。ポリオキシアルキレンポリオールのエーテル化物と
しては、ジメチルエーテル体、ジイソプロピルエーテル
体およびジフェニルエーテル体が挙げられる。ポリオキ
シアルキレンポリオールのエステル化物としては、ジメ
チルエステル体およびジフェニルエステル体が挙げられ
る。
テルポリオール、ポリブタジエンポリオール、アクリル
系ポリオール、低分子ポリオール(たとえば前記多価ア
ルコール好ましくは常温で液状のもの)またはこれらの
組合せも使用してもよい。
0、好ましくは500〜50000、さらに好ましくは
1000〜20000である。ポリオキシアルキレンポ
リオールは、水酸基価が通常5〜280、好ましくは1
0〜200、さらに好ましくは20〜150のものを用
いることができる。さらに水酸基価1個あたりの分子量
は通常200〜10000、好ましくは280〜550
0、さらに好ましくは400〜2500である。
ン化合物(A)中で、水の存在下、カルボキシル基また
はスルホン酸基を有する一種以上のビニル単量体
(1)、共重合性架橋剤(2)および必要により他のビ
ニル単量体(3)を重合して形成される。
(1)としては、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、ソ
ルビン酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイヒ酸およびそ
れらの酸無水物などが挙げられる。
(1)としては、脂肪族もしくは芳香族ビニルスルホン
酸[ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、ビニルトル
エンスルホン酸、スチレンスルホン酸など];(メタ)
アクリルスルホン酸[(メタ)アクリル酸スルホエチ
ル、(メタ)アクリル酸スルホプロピルまど];(メ
タ)アクリルアミドスルホン酸[2−アクリルアミド−
2−メチルプロパンスルホン酸など]などが挙げられ
る。
よびスルホン酸の塩として使用してもよい。これらの塩
としては、アルカリ金属塩(ナトリウム、カリウム、リ
チウムなどの塩)、アルカリ土類金属塩(カルシウム、
マグネシウムなどの塩)、アンモニウム塩およびアミン
塩(メチルアミン、トリメチルアミンなどのアルキルア
ミンの塩;トリエタノールアミン、ジエタノールアミン
などのアルカノールアミンの塩など)が挙げられる。こ
れらのうちで好ましいものは、アルカリ金属塩であり、
特にナトリウム塩およびカリウム塩が好ましい。
を単独で使用してもよく、二種以上併用しても良い。好
ましいものはカルボキシル基を有するビニル単量体であ
る。
1)少なくとも2個のラジカル重合性二重結合を有する
化合物;並びに、(2−2)1個のラジカル重合性二重
結合を有しかつビニル単量体(b)分子中の官能基(カ
ルボキシル基、スルホン酸基、水酸基、アンモニウム
基)と反応しうる基を少なくとも1個有する化合物が挙
げられる。好ましいのは(2−1)の化合物である。
挙げられる。 ビス(メタ)アクリルアミド;N,N−アルキレン
(c1〜c6)ビス(メタ)アクリルアミド(たとえば
N,N−メチレンビスアクリルアミド)。 ポリオールまたはポリエポキシドと不飽和モノもしく
はポリカルボン酸とのポリエステル、たとえばエチレン
グリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ポ
リオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレング
リコールあるいはシクロヘキセンジエポキシドと(メ
タ)アクリル酸あるいはマレイン酸から誘導されるジ−
もしくはトリ−(メタ)アクリル酸エステルおよびジも
しくはトリマレート。 カルバミルエステル:ポリイソシアネート[トリレン
ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、
4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートおよびN
CO基含有プレポリマー(上記ポリイソシアネートと活
性水素原子含有化合物との反応によって得られる)な
ど]とヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとの反応
によって得られるカルバミルエステル。 ポリビニル化合物:ジビニルベンゼン、ジビニルトル
エン、ジビニルキシレン、ジビニルエーテル、ジビニル
ケトン、トリビニルベンゼンなど。 ポリオールのジ−もしくはポリ−(メタ)アリルエー
テル:ポリオール類[アルキレングリコール、グリセリ
ン、ポリアルキレングリコール、ポリアルキレンポリオ
ール、炭水化物など]のポリー(メタ)アリルエーテル
(たとえばポリエチレングリコールジアリルエーテル、
アリル化デンプンおよびアリル化セルロース)。 ポリカルボン酸のポリアリルエステル:ジアリルフタ
レート、ジアリルアジペートなど。 不飽和モノもしくはポリカルボン酸とモノ(メタ)ア
リルエーテル化ポリオールとのエステル:ポリエチレン
グリコールモノアリルエーテルの(メタ)アクリル酸エ
ステルなど。 ポリアリロキシアルカン類:テトラアリロキシエタン
体(1)分子中のカルボキシル基、スルホン酸基、水酸
基またはアンモニウム塩基と反応性の基としては、ヒド
ロキシル基、エポキシ基、3級アミン基が挙げられる。
(2−2)の化合物としては、ヒドロキシル基含有エチ
レン性不飽和化合物[N−メチロール(メタ)アクリル
アミドなど];エポキシ基含有エチレン性不飽和化合物
[グリシジル(メタ)アクリレートなど];3級アミノ
基含有エチレン性不飽和化合物[(メタ)アクリル酸ジ
メチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミ
ノエチルなど]などが挙げられる。
N−メチレンビスアクリルアミド、エチレングリコール
ジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレ
ートおよびテトラアリロキシエタンが好ましい。
ビニル重合体の含量は、分散性の安定性から、(D)の
重量に基づいて通常1〜70%、好ましくは5〜65
%、特に好ましくは20〜60%である。
の点から、分散体の重量に基づいて通常30〜99%、
好ましくは35〜95%、特に好ましくは40〜80%
である。
ら、分散体(D)の重量に基づいて5〜50%であるこ
とが必要であり、好ましくは5〜45%、さらに好まし
くは10〜30%である。
取扱の点および吸収能の点から、(A)および前記全ビ
ニル単量体の合計重量に基づいて通常1〜70%、好ま
しくは5〜60%、さらに好ましくは10〜55%であ
る。
の点から、全ビニル単量体(1)、(2)および必要に
より(3)の重量に基づいて通常0.001%〜20
%、好ましくは0.01〜10%、特に好ましくは0.
1〜5%である。
(3)としては、芳香族ビニル単量体(3−1)、不飽
和ニトリル類(3−2)および(メタ)アクリル酸エス
テル類(3−3)、オレフィン(3−4)、含フッ素ビ
ニル単量体(3−5)、アミノ基含有ビニル単量体(3
−6)および両末端ビニル変性シリコン(3−7)が挙
げられる。これらのうち、共重合性および分散安定性の
点から(3−1)、(3−2)および(3−3)が好ま
しい。(3−1)としては、スチレン、α-メチルスチ
レン、ヒドロキシスチレン、クロルスチレンなどが挙げ
られる。(3−2)としては、アクリロニトリル、メタ
アクリロニトリルなどが挙げられる。(3−3)として
は、アルキル基の炭素数が1〜30の(メタ)アクリル
酸アルキルエステルおよびヒドロキシポリオキシアルキ
レンエーテルモノ(メタ)アクリレートが挙げられる。
該アルキルエステルとしては、メチル(メタ)アクリレ
ート、ブチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)ア
クリレート、デシル(メタ)アクリレート、ウンデシル
(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレー
ト、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル
(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレ
ート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、オクタデシ
ル(メタ)アクリレート、エイコシル(メタ)アクリレ
ート、ドコシル(メタ)アクリレートなどが挙げられ
る。
ンが挙げられ、(3−5)としては、パーフルオロオク
チルエチルメタクリレート、パーフルオロオクチルエチ
ルアクリレートが挙げられ、(3−6)としては、ジア
ミノエチルメタクリレート、モルホリノエチルメタクリ
レートが挙げられる。
ニル単量体(1)、(2)および(3)の重量に基づい
て通常0〜20%、好ましくは0〜10%、さらに好ま
しくは0〜5%である。
(1)、(2)および必要により(3)の水溶液または
水分散液に、(A)および必要により乳化剤を混合した
液を滴下し、必要によりラジカル重合触媒を用いて加熱
するかまたは放射線、電子線、紫外線などを照射するこ
とにより;(A)に(1)、(2)および必要により
(3)の水溶液または水分散液を滴下し、必要によりラ
ジカル重合触媒および乳化剤を用いて、その後と同様
に操作をすることにより;(A)と水の混合物に
(1)、(2)および必要により(3)の水溶液または
水分散液を滴下し、必要によりラジカル重合触媒および
乳化剤を用いて、その後と同様に操作することによ
り;(A)、乳化剤および水からなる分散液に、必要
によりラジカル重合触媒を存在させて、(1)、(2)
および必要により(3)を滴下し、その後と同様に操
作することにより得ることができる。
[アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシアノ吉草
酸、2,2’−アゾビス(2−アミノジプロパン)ジハ
イドロクロライドなど]、無機過酸化物[過酸化水素、
過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウ
ムなど]、有機過酸化物[過酸化ベンゾイル、ジ−t−
ブチルパーオキサイド、クメンパーヒドロオキサイド、
コハク酸パーオキサイド、ジ(2−エトキシエチル)パ
ーオキシジカ−ボネートなど];レドックス触媒[アル
カリ金属の亜硫酸塩もしくは重亜硫酸塩、亜硫酸アンモ
ニウム、重亜硫酸アンモニウム、アスコルビン酸などの
還元剤とアルカリ金属の過硫酸塩、過硫酸アンモニウ
ム、過酸化物などの酸化剤の組合せよりなるもの];並
びにこれらの2種以上の併用があげられる。該触媒の使
用量は、(1)、(2)および必要により(3)の合計
重量に基づいて通常0.0005〜5%で、好ましく
0.001〜2%である。
[ラウリルアルコールエチレンオキサイド付加物、ラウ
リン酸エチレンオキサイド付加物、ソルビタンラウリン
酸モノエステル、ステアリルアミンエチレンオキサイド
付加物、ノニルフェノールエチレンオキサイド付加物な
ど];アニオン性界面活性剤[ラウリルアルコール硫酸
エステル、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、エ
アロゾルOT、ジチオリン酸エステル塩など];カチオ
ン性界面活性剤[ラウリルアミン酢酸塩、トリエタノー
ルアミンモノステアレートギ酸塩など];並びにこれら
の2種以上の併用があげられる。好ましくは非イオン性
界面活性剤である。乳化剤の使用量は、分散体に対して
通常0〜10重量%、好ましくは0.1〜5重量%であ
る。
(D)を、必要により水を除去して、有機ポリイソシア
ネート(P)と、必要によりウレタン化促進触媒、架橋
剤、発泡剤および整泡剤などの存在下で、反応させるこ
とによって得られる。この製造には、ワンショット法、
セミプレポリマー法、プレポリマー法等の公知の方法に
より行うことができる。また、低圧あるいは高圧の成型
装置を用いて、閉鎖モールドあるいは開放モールド内で
反応させることによって発泡あるいは非発泡の吸水性ポ
リウレタン成型品を製造することができる。
従来からポリウレタン製造に使用されているものが使用
できる。このようなポリイソシアネートとしては、炭素
数(NCO基中の炭素を除く)6〜20の芳香族ポリイ
ソシアネート(たとえば2,4−および/または2,6
−トリレンジイソシアネート(TDI)、粗製TDI、
2,4’−および/または 4,4’−ジフェニルメタ
ンジイソシアネート(MDI)、粗製MDI[粗製ジア
ミノフェニルメタン{ホルムアルデヒドと芳香族アミン
(アニリン)またはその混合物との縮合物生成物:ジア
ミノジフェニルメタンと少量(たとえば5〜20重量
%)の3官能以上のポリアミンとの混合物}のホスゲン
化物:ポリアリルポリイソシアネート(PAPI)な
ど];炭素数2〜18の脂肪族ポリイソシアネート(た
とえばヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソ
シアネートなど);炭素数4〜15の脂環式ポリイソシ
アネート(たとえばイソホロンジイソシアネート、ジシ
クロヘキシルメタンジイソシアネート);炭素数8〜1
5の芳香脂肪族ポリイソシアネート(たとえばキシリレ
ンジイソシアネートなど);およびこれらのポリイソシ
アネートの変性物(ウレタン基、カルボジイミド基、ア
ロファネート基、ウレア基、ビューレット基、ウレトジ
オン基、ウレトンイミン基、イソシアヌレート基、オキ
サゾリドン基含有変性物など);および特開昭61−7
6517号公報記載の上記以外のポリイソシアネート;
およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。これら
のうちで好ましいものは、商業的に容易に入手できるポ
リイソシアネート、たとえば2,4−および2,6−T
DI、およびこれらの異性体の混合物、粗製TDI、
4,4’−および2,4’−MDI、およびこれらの異
性体の混合物、粗製MDIとも称せられるPAPI、お
よびこれらポリイソシアネート類より誘導されるウレタ
ン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア
基、ビューレット基、イソシアヌレート基を含有する変
性ポリイソシアネート類である。本発明において、ポリ
ウレタン製造に際してのイソシアネート指数[NCO/
活性水素原子含有基の当量比×100]は、通常80〜
140、好ましくは85〜120、とくに好ましくは9
5〜115である。またイソシアネート指数を上記範囲
より大幅に高くして(たとえば300〜1000または
それ以上)ポリウレタン中にポリイソシアヌレートを導
入することもできる。
ン反応に通常使用される触媒[たとえばアミン系触媒
(トリエチレンアミン、N−エチルモルホリンなどの3
級アミン)、錫系触媒(オクチル酸第1スズ、ジブチル
チンジラウレートなど)、その他の金属触媒(オクチル
酸鉛など)]を使用することができる。該触媒の使用量
は、本発明の分散体と有機ポリイソシアネートの合計重
量に基づいて、約0.001〜約5%である。
オロトリクロロメタン、水などを使用することができ
る。整泡剤としては、シリコーン界面活性剤(ポリシロ
キサン−ポリオキシアルキレン共重合体)が挙げられ
る。
剤、反応遅延剤、着色剤、内部離型剤、老化防止剤、抗
酸化剤、可塑剤、殺菌剤、カーボンブラックおよびその
他の充填剤等公知の添加剤が挙げられる。
た吸水性樹脂(B)の平均粒子径は、通常0.01〜1
00μm、好ましくは0.05〜10μm、特に好まし
くは0.1〜5μmである。分散平均粒子径が100μ
mを越えると、吸水速度が遅くなり、また0.01μm
未満では分散体(D)中で粒子が凝集する等の不具合が
生じる。
で吸水性、吸放湿性ポリウレタン樹脂として使用でき
る。
て用いる場合は、ウレタン樹脂(U)中の吸水性樹脂
(B)の含量は、分散性の点からおよび吸収能の点か
ら、通常30wt%以上、70wt%以下であり、、好
ましくは、33wt%以上、65wt%以下、特に好ま
しくは35wt%以上、60wt%以下である。
て用いた場合の使用例としては、紙おむつ等の衛生材料
等に使用される吸収性物品が挙げられる。
性の裏面シートおよび両シート間に設けられた吸収体層
を有する吸収性物品において、吸収体層に本発明のウレ
タン樹脂組成物、吸水材を用いる場合である。
樹脂組成物、吸水材を用いる場合、形状は特に限定され
ず、板状、針状、球状、チップ状、繊維状等が挙げられ
る。
樹脂組成物、吸水材を用いる場合、例えば形状が板状で
あるなら、単層あるいは複数層として、必要に応じて吸
水紙の層を重ね、これらの表面に液透過性の表面シート
あるいは不織布を配置し、裏面に液非透過性の裏面シー
トを配置し、さらにギャザーや人体への装着用テープな
どを装備して紙おむつ等に仕上げられる。液透過性の表
面シート、液非透過性の裏面シート、ギャザーや装着用
テープ等の材質および種類、紙おむつの製造方法につい
ては特に限定されず、従来の紙おむつに用いられている
公知のものが使用できる。
して用いる場合はウレタン樹脂(U)中の吸水性樹脂
(B)の含量は、吸放湿速度および吸湿量の点から、通
常1wt%以上、30wt%未満であり、好ましくは、
3wt%以上、27wt%以下、特に好ましくは5wt
%以上、25wt%以下である。
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。実
施例、使用例中の部は重量部である。合成例1〜8、実
施例1〜8および比較例1〜6、使用例1〜3、比較使
用例1〜4に使用した原料の組成は次の通りである。 ポリオキシアルキレン化合物(A): ポリオールA1:グリセリンにPOを付加し次いでEO
を付加した水酸基価33のポリエーテルポリオール(E
O含量13%)。 ポリオールA2:グリセリンにPOを付加させた水酸基
価33のポリエーテルポリオール。 ポリオールA3:グリセリンにPOを付加させた水酸基
価55のポリエーテルポリオール。 ポリオールA4:グリセリンにPOを付加させた水酸基
価34のポリエーテルポリオール。 ビニル単量体(1):アクリル酸(日本触媒化学製) 共重合性架橋剤(2):メチレンビスアクリルアミド
(日東化学工業(株)製) ラジカル重合触媒:2,2’−アゾビス(2−アミノジ
プロパン)ジハイドロクロライド 乳化剤:ソルビタンラウリン酸モノエステル アミン触媒:トリエチレンジアミン(DABCO) 錫触媒:スタナスオクトエート(T−9) 錫触媒:ジブチル錫ジラウレート(DBTDL) イソシアネート:トリレンジイソシアネート(TDI−
80) 整泡剤:シリコーン系整泡剤(日本ユニカー製「L−5
20」) 吸水性樹脂:サンフレッシュ ST−500TM(三
洋化成工業(株)製、デンプンのアクリル酸グラフト体 吸水性樹脂:サンウエット PA−200(三洋化成
工業(株)製、架橋ポリアクリル酸ナトリウム系吸水性
樹脂)
液を、レーザー光の透過率が70〜90%となるように
該吸水性樹脂分散液に用いたポリオキシアルキレン化合
物で希釈し、粒度分布測定装置(レーザー回折/散乱式
粒度分布測定装置LA−700;堀場製作所製)にて粒
子径を測定した。
により測定を行った。 [吸収量]250メッシュナイロンネット製ティーバッ
グに吸水部材1gをいれ、これを大過剰の0.9%生理
食塩水中に1時間浸して吸収させた後、引き上げて15
分間水切りを行って増加重量を測定する。この値を吸収
量とした。 [吸収速度]250メッシュのナイロンネット製ティー
バッグに吸水部材1gを入れ、これを大過剰の生理食塩
水中に2分間浸した後、引き上げて15分間水切りを行
って増加重量を測定する。この値を吸収速度とした。
を、湿度80%(25℃)の恒温恒湿器中に静置し、吸
水量の時間変化を測定した。その後、湿度40%(25
℃)の恒温恒湿器中に静置し、放水量を測定した。吸水
量および放水量は、ポリウレタンフォームの見かけ体積
50000立方センチメーター当りに吸水または放水し
た水の量(g)で示す。
方法は、以下の方法により行った。 [吸収速度]メスシリンダー(内径:3cm)を中心に
備えた、紙おむつ面積と同じ大きさのアクリル板(重
量:0.5kg)を紙おむつの上に置き、アクリル板の
上に4.5kgの荷重を乗せる。メスシリンダーに80
mlの人工尿(青インキで着色)を注ぎ、紙おむつに吸
収されるまでの時間を測定して、1回目の吸収速度とし
た。30分後に更に80mlの人工尿を注入し、2回目
の吸収速度を測定する。同様にして30分後に80ml
の人工尿を注入し、3回目の吸収速度を測定する。
後に、人工尿が吸収されて広がった面積(青色に着色)
を測定し、拡散面積とした。
後、紙おむつ表面のドライ感を10人のパネラーで指触
判定し、次の4段階で評価した。この平均を表面ドライ
ネスとした。 ◎:ドライ感良好 ○:わずかに湿っぽいが、満足できるレベルのドライ感 △:ドライ感が乏しく、湿っぽい状態 ×:ドライ感がなく、濡れた状態
30分後に紙おむつを手でよじり、5分後の形体保持性
を目視判定し、次の3段階で評価した。 ◎:元の形体に復元している。 ○:ほぼ元の形体に復元しており、満足できるレベル。 ×:形体が崩れている。
を備えた2lの四口フラスコ中で、40℃以下にて25
%水酸化ナトリウム水溶液350部、ビニル単量体
(1)(日本触媒化学製「アクリル酸」)200部を撹
拌混合後、共重合性架橋剤(2)(日東化学工業(株)
製「メチレビスアクリルアミド」)0.02部をさらに
加え撹拌混合し均一溶液()にした。また500ml
のエルレンマイヤーフラスコ中でポリオキシアルキレン
化合物(A):グリセリンにプロピレンオキサイド(P
O)を付加し次いでエチレンオキサイド(EO)を付加
した水酸基価34のポリエーテルポリオール(EO含量
20%)(三洋化成工業(株)製「サンニックス KC
−209」)400部、乳化剤(三洋化成工業(株)製
「エマルミン 140」)4部を混合撹拌し均一溶液
()にした。ついで溶液()を40℃以下で窒素液
中吹き込み下で撹拌しながら、溶液()を1時間かけ
て連続投入しW/O型エマルションを作成した。さらに
あらかじめトルエン0.1部にラジカル重合触媒(大塚
化学化学薬品製「ADVN」)0.02部を溶解させた
溶液を加え、攪拌下50℃に加熱して吸水性樹脂分散体
(D1)を合成した。
化合物に代え、かつ量を以下のように代える以外は合成
例1と同様にして吸水性樹脂分散体(D2)を合成した
ポリオキシアルキレン鎖含有化合物:グリセリンにPO
を付加し次いでEOを付加した水酸基価50のポリエー
テルポリオール(EO含量70%)(三洋化成工業株式
会社製「サンニックス FA−103」)=600部
2−メチルプロパンスルホン酸とする以外は実施例1と
同様にして吸水性分散体(D3)を合成した。合成例1
〜3で得られた分散体D1〜D3の粒子径および粘度を
表2に示す。表2中の粒子径の値は、体積基準粒度分布
の累積分布50%に相当する粒子径を示す。
を備えた1L容の四口フラスコ中で、40℃以下にて、
水、水酸化ナトリウム、ビニル単量体(1)、共重合性
架橋剤(2)、ラジカル重合触媒および乳化剤を、表1
に記載の使用量で混合した。その後、撹拌下表1に記載
の使用量のポリオールA1、A2を徐々に投入してW/
O型エマルションを作成し、次いで攪拌下50〜80℃
でビニル単量体(1)を重合し、吸水性樹脂分散体(D
4〜D8)を合成した。合成例4〜8で得られた分散体
D4〜D8の粒子径および粘度を表2に示す。
よびL−520を表3に記載の量で混合し、その後約2
5℃に調整した。次いで表3に記載の量のT−9を加
え、10秒間混合した。得られた混合物に25℃の、表
3に記載の量のTDI−80を加え、7秒間混合してポ
リウレタンフォームF1およびF2を作成した。得られ
たポリウレタンフォームのフォーム特性(フォーム密
度、0.9%生理食塩水吸収量、吸収速度)について表
5に示す。
のT−9を加え、10秒間混合した。得られた混合物に
25℃の表3に記載の量のTDI−80を加え、7秒間
混合後、得られたウレタン樹脂F3を不織布上に厚み
0.1mmでバーコーターにて塗布した。得られたウレ
タン樹脂の0.9%生理食塩水吸収量、吸収速度につい
て表5に示す。
OおよびL−520を表4に記載の量で混合し、その後
約25℃に調整した。次いで表4に記載の量のT−9を
加え、10秒間混合した。得られた混合物に25℃の、
表2に記載の量のTDI−80を加え、7秒間混合して
ポリウレタンフォームF4〜F7を作成した。得られた
ポリウレタンフォームの吸放湿性能について表6に示
す。
合し、その後約25℃に調整した。次いで表4に記載の
量のT−9を加え、10秒間混合した。得られた混合物
に25℃の、表4に記載の量のTDI−80を加え、7
秒間混合後、得られたポリウレタン樹脂F8を不織布上
に厚み0.1mmでバーコーターにて塗布した。得られ
たポリウレタン樹脂の、吸放湿性能について表6に示
す。
ールAとする)表3に記載の成分を用いて、実施例1と
同様の操作をして比較例1および2のポリウレタンフォ
ームRF1およびRF2を作成した。得られたポリウレ
タンフォームのフォーム特性(フォーム密度、0.9%
生理食塩水吸収量、吸収速度)について表5に示す。
ールAとする)に表3に記載の量の吸水性樹脂を加え2
0秒間混合し、次いで得られた混合物を25℃に調整し
た。得られた混合物に25℃の表3に記載の量のT−9
を加え、10秒間混合した。得られた混合物に25℃の
表3記載の量のTDI−80を加え、7秒間混合後、得
られた比較のウレタン樹脂RF3を不織布上に厚み0.
1mmでバーコーターにて塗布した。得られたウレタン
樹脂の0.9%生理食塩水吸収量、吸収速度について表
5に示す。
て比較例4および5のポリウレタンフォームRF4およ
びRF5を作成した。得られたポリウレタンフォームの
吸放湿性能について表6に示す。
て得られたポリウレタン樹脂RF6を不織布上に厚み
0.1mmでバーコーターにて塗布した。得られたポリ
ウレタン樹脂の、吸放湿性能について表6に示す。
(縦)×36cm(横)×5mm(厚み)の長方形に裁
断し、各々の上下に吸収体層と同じ大きさの吸水紙を配
置し、更に通常の紙おむつに使用されているポリエチレ
ンシートを裏面に、不織布を表面に配置する事によりモ
デル紙おむつP1及びP2を作成した。これらのモデル
紙おむつの吸収速度、拡散面積、表面ドライネス、形体
保持性を評価した結果を表7示す。
して使用例1と同様の操作をして比較のモデル紙おむつ
RP1およびRP2を作成した。これらのモデル紙おむ
つの吸収速度、拡散面積、表面ドライネス、形体保持性
を評価した結果を表7示す。
鞘芯型複合繊維(チッソ(株)製「ES繊維EAC」;
低融点成分融点110℃)30部、フラッフパルプ70
部および架橋ポリアクリル酸ナトリウム系吸水性樹脂
(三洋化成工業(株)製「サンウエット PA−20
0」)50部とを気流型混合装置で混合した混合物を坪
量400g/m2となるように均一に積層した。次いで
130℃で3分間熱風処理して作成した吸収体層を使用
例1と同様の操作をして比較のモデル紙おむつRP3を
作成した。これらのモデル紙おむつの吸収速度、拡散面
積、表面ドライネス、形体保持性を評価した結果を表7
示す。
フラッフパルプ/吸水性樹脂の比率=30/70/50
に代えて、複合繊維/フラッフパルプ/吸水性樹脂の比
率0/100/100とする以外は比較使用例3の吸収
体層と同様にして作成した吸収体層を使用例1と同様の
操作をして比較のモデル紙おむつRP4を作成した。こ
れらのモデル紙おむつの吸収速度、拡散面積、表面ドラ
イネス、形体保持性を評価した結果を表7示す。
材として用いた場合、表5に示したように、優れた吸収
性能を保持していることがわかる。さらに表7に示した
ように、吸水材を例えば吸収性物品の吸収体層として使
用した場合、優れた吸収速度、拡散面積、表面ドライネ
ス、形態保持性を有し、吸収性物品として有用であるこ
とわかる。
湿材として用いた場合、表6に示したように、優れた吸
放湿性能を保持していることがわかる。
よび吸放湿材は、吸水性樹脂が100μm以下の微粒子
として均一に分散されており、優れた吸収性能(吸収
量、吸収速度)、吸放湿性能を有する。上記のような効
果を奏することから、本発明により得られるウレタン樹
脂組成物、吸水材および吸放湿材は、吸水材として用い
ると紙おむつ、生理用品などの各種衛生材料や吸水性物
品に有用であり、さらに、シーリング材、青果物の鮮度
保持材、ドリップ吸収剤、水分あるいは湿度調整材、水
稲用の育苗シート、コンクリート養生シート、通信ケー
ブルおよび光ファイバーケーブルの止水材などの用途に
著しい有用性を発揮する。また吸放湿材として用いる
と、湿度調整材、結露防止材、乾燥剤などの用途に著し
い有用性を発揮する。
Claims (8)
- 【請求項1】 下記吸水性樹脂分散体(D)とポリイソ
シアネート化合物(P)とを反応させてなるウレタン樹
脂(U)からなり、(U)中に吸水性樹脂(B)または
その含水ゲルが分散されてなるウレタン樹脂組成物。 吸水性樹脂分散体(D):ポリオキシアルキレン化合物
(A)中に、(A)中で重合された吸水性樹脂(B)ま
たはその吸水ゲルが分散されてなる吸水性樹脂分散体。 - 【請求項2】吸水性樹脂(B)が、(A)中で、水の存
在下、カルボキシル基またはスルホン酸基を有する一種
以上のビニル単量体(1)、共重合性架橋剤(2)およ
び必要により他のビニル単量体(3)が重合して形成さ
れる吸水性樹脂である請求項1記載のウレタン樹脂組成
物。 - 【請求項3】 ウレタン樹脂(U)中の吸水性樹脂
(B)の含量が30wt%以上、70wt%以下である
請求項1または2記載のウレタン樹脂組成物。 - 【請求項4】 ウレタン樹脂(U)中に分散された
(B)またはその吸水ゲルの平均粒子径が0.01〜1
00μmである請求項1〜3のいずれか記載のウレタン
樹脂組成物。 - 【請求項5】 ウレタン樹脂(U)が分散体(D)とポ
リイソシアネート化合物(P)との発泡反応で得られる
ポリウレタンフォームである請求項1〜4のいずれか記
載のウレタン樹脂組成物。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか記載のウレタン
樹脂組成物からなる吸水材。 - 【請求項7】 ウレタン樹脂(U)中の吸水性樹脂
(B)の含量が1wt%以上、30wt%未満である請
求項1〜5のいずれか記載のウレタン樹脂組成物。 - 【請求項8】 請求項1〜5及び7のいずれか記載のウ
レタン樹脂組成物からなる吸放湿材。
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