JPH11347402A - 吸水剤及びその製法 - Google Patents
吸水剤及びその製法Info
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- JPH11347402A JPH11347402A JP11075546A JP7554699A JPH11347402A JP H11347402 A JPH11347402 A JP H11347402A JP 11075546 A JP11075546 A JP 11075546A JP 7554699 A JP7554699 A JP 7554699A JP H11347402 A JPH11347402 A JP H11347402A
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Abstract
つ耐吸湿ブロッキング性のよい吸水性樹脂を提供する。 【解決手段】吸水性樹脂粒子をポリオキシエチレン基を
有するポリウレタンで被覆することにより、耐吸湿ブロ
ッキング性がよく、加圧下での吸収量の大きい吸水性樹
脂が得られる。
Description
法に関する。更に詳しくは、吸水性樹脂粒子が特定のポ
リウレタンで処理された吸水剤及びその製法に関する。
紙おむつなどの衛生材料や土壌保水剤などに粉末状の吸
水性樹脂が幅広く用いられているが、これらの用途で
は、使用者の体重や土壌圧が加わった状態でも吸収力を
発揮する必要があることから、加圧下における吸収能力
の高いことが望まれる。加圧下吸収量の高い吸水性樹脂
を得るために、吸水性樹脂粒子の表面を架橋剤で表面架
橋する方法が数多く提案されている。中でも多価グリシ
ジル化合物を用いて表面処理する例として、粉末状の吸
水性高分子を、水およびエーテル化合物の存在下、2個
以上の官能 基を有する架橋剤で処理する方法(特開平
2−153903号公報)が知られている。しかしなが
ら、この方法では、分散剤として使用するエーテル化合
物の種類によっては、架橋剤とカルボン酸(塩)基との
反応性が低く、加圧吸収量の高い吸水性樹脂が得られ
ず、また得られた吸水性樹脂の耐吸湿ブロッキング性も
十分満足のいくものではない。
解決すべく鋭意検討した結果、吸収性樹脂粒子の表面を
特定のポリウレタンで被覆した構造とすることにより、
上記問題が改善されることを見出し、本発明に到達し
た。即ち本発明は、吸水性樹脂粒子(A)が、ポリオキ
シエチレン基を有するポリウレタン(B)で処理された
吸水剤である。
(A)としては、従来から使用されている吸水性樹脂の
粒子が使用できる。具体的には例えば、ポリアクリル酸
中和物の架橋物、自己架橋型ポリアクリル酸中和物、デ
ンプン−アクリル酸グラフト共重合体架橋物、デンプン
−アクリロニトリルグラフト重合体架橋物の加水分解
物、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体のケン化
物、アクリル酸塩−アクリルアミド共重合体架橋物、ア
クリル酸−2−アクリルアミド−2メチルプロパンスル
ホン酸共重合体塩の架橋物、イソブチレン−無水マレイ
ン酸共重合体塩の架橋物、架橋カルボキシメチルセルロ
ース塩等の1種以上の吸水性樹脂の粒子が挙げられる。
これらの吸水性樹脂の製造法は水溶液重合、逆相懸濁重
合、バルク重合、析出重合のいずれの製造法も使用でき
る。好ましいのは水溶液重合、逆相懸濁重合による方法
である。上記において塩としては、ナトリウム塩、カリ
ウム塩、アンモニウム塩、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)などの吸水性樹脂の粒子が用いられる。
好ましい塩はナトリウム塩またはカリウム塩である。こ
れらのうちで好ましい吸水性樹脂は、最終的に得られる
吸水性樹脂の吸収性能を考慮すると、アクリル酸及び/
又はその塩を主構成単位とするエチレン性不飽和単量体
の架橋重合体であり、好ましくはアクリル酸及び/又は
その塩からなる不飽和単量体の架橋重合体である。アク
リル酸の塩はアクリル酸をアルカリで中和して得られる
ものであり、好ましくは酸基の50〜90モル%、特に
好ましくは60〜80モル%である。中和度がこの範囲
であると得られる吸水性樹脂のPHが中性領域となり安
全性の面で好ましい。
を架橋したものも該吸水性樹脂粒子(A)として使用で
き、加圧吸収量がより向上する点で好ましい。表面架橋
に用いる架橋剤としては従来公知の架橋剤、例えば、ポ
リグリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリス
リトールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグ
リシジルエーテル等の1分子中にエポキシ基を2〜10
個有するポリグリシジル化合物;ジエチレングリコー
ル、グリセリン等の炭素数2〜20で官能基数2〜10
の多価アルコール類;エチレンジアミン等の(ポリ)ア
ルキレン(炭素数2〜30)ポリ(官能基数2〜10)
アミン、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン樹
脂、ポリアミンエピクロルヒドリン樹脂等のポリアミン
樹脂類(分子量200〜500,000);アルキレン
基の炭素数が2〜10のアルキレンカーボネート化合
物;シランカップリング剤(官能基がアミノ基、エポキ
シ基、水酸基、メルカプト基、カルボキシル基、アクリ
ロキシ基等で分子量180〜5,000)等が挙げられ
る。これらを併用して使用してもよい。これらのうち好
ましいものはポリグリシジル化合物である。
剤の種類、表面架橋に用いる吸水性樹脂粒子中の官能基
の種類と架橋の程度、表面架橋後の吸水性樹脂粒子
(A)の性能目標などにより種々変化させることができ
るが、吸水性樹脂粒子(A)の質量に基づき、通常0.
01〜2重量%、好ましくは0.05〜1重量%であ
る。架橋剤の量が0.01重量%未満では、表面架橋の
効果が十分に発現しない。一方2重量%を越えると、架
橋が過多となりすぎて逆に加圧下での吸収性能を低下さ
せる結果となる。得られる吸水性樹脂の生理食塩水
(0.9質量%の塩化ナトリウム水溶液)に対する吸収
能において、常圧吸収量は通常30g/g以上、好まし
くは35〜80g/gである。なお、吸収能は後述する
方法で測定される。該吸水性樹脂粒子(A)の形状につ
いては、特に限定はなく、製法の違いにより、逆相懸濁
重合法で得られるパール状、樹脂乾燥物を粉砕して得ら
れる塊状、粒状あるいは不定形状、ドラム乾燥などで得
られるリン片状、造粒物などが挙げられるが、いずれで
あってもよい。また、粒径についても特に限定はなく、
通常10〜1,000ミクロンが95%以上、好ましく
は50〜850ミクロンが95%以上である。
ン(B)としては、好ましくはポリオキシエチレン基の
重量が、ポリウレタンの重量の40〜99%であるポリ
ウレタンであり、さらに好ましくは60〜95%、特に
好ましくは70〜90%のポリウレタンである。オキシ
エチレン鎖が40重量%未満では有機溶剤を併用した中
での水溶性が不十分でままこが出来やすい。ポリウレタ
ンはポリオキシエチレン基を有するポリオール(B−
1)とポリイソシアネート(B−2)との反応によって
得られるが、ポリオールとしては好ましくは重合度10
〜750のポリオキシエチレン基を有するポリオールで
あり、特に好ましくは重合度25〜600のポリオキシ
エチレン基を含有するポリオールである。ポリオール
は、活性水素原子含有多官能化合物(a)に上記の量の
エチレンオキサイド(以下EOと略記)が付加したもの
であり、これらの1種以上が挙げられる。
ては、多価アルコ―ル(a1),多価フェノ―ル類(a
2),アミン類(a3),ポリカルボン酸(a4),リ
ン酸類(a5),ポリチオール(a6)などが挙げられ
る。多価アルコ―ル(a1)としては、エチレングリコ
―ル,プロピレングリコ―ル,1,3−ブチレングリコ
−ル,1,4−ブタンジオ―ル,1,6−ヘキサンジオ
―ル,ジエチレングリコ―ル,ネオペンチルグリコ―
ル,ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン,ビス
(ヒドロキシエチル)ベンゼンなどの2価アルコ―ル;
グリセリン,トリメチロ―ルプロパン,ペンタエリスリ
ト―ル,ジグリセリン,α−メチルグルコシド,ソルビ
ト―ル,キシリット,マンニット,ジペンタエリスリト
−ル,グルコ−ス,フルクト−ス,ショ糖などの3〜8
価で炭素数2〜30の多価アルコ―ルが挙げられる。多
価フェノ―ル類(a2)としては、ピロガロ―ル,カテ
コール,ヒドロキノンなどの多価フェノ―ルの他ビスフ
ェノ―ルA,ビスフェノールF,ビスフェノールS等の
ビスフェノ―ル類などが挙げられる。アミン類(a3)
としては、アンモニア,炭素数1〜20のアルキルアミ
ン類(ブチルアミンなど),アニリン等のモノアミン
類;エチレンジアミン,トリメチレンジアミン,ヘキサ
メチレンジアミン,ジエチレントリアミンなどの脂肪族
ポリアミン;ピペラジン,N−アミノエチルピペラジン
及びその他特公昭55−21044号公報記載の複素環
式ポリアミン類;ジシクロヘキシルメタンジアミン,イ
ソホロンジアミン等の脂環式ポリアミン;フェニレンジ
アミン,トリレンジアミン,ジエチルトリレンジアミ
ン,キシリレンジアミン,ジフェニルメタンジアミン,
ジフェニルエ−テルジアミン,ポリフェニルメタンポリ
アミンなどの芳香族ポリアミン;及びモノエタノ―ルア
ミン,ジエタノ―ルアミン,トリエタノ―ルアミン,ト
リイソプロパノ−ルアミン等のアルカノ―ルアミン類が
挙げられる。
酸,アジピン酸などの炭素数2〜30で2価〜10価の
脂肪族ポリカルボン酸、フタル酸,テレフタル酸,トリ
メリット酸などの炭素数8〜30で2価〜10価の芳香
族ポリカルボン酸があげられる。リン酸類(a5)とし
ては燐酸、亜燐酸、ホスホン酸等が挙げられる。またポ
リチオール(a6)としてはグリシジル基含有化合物と
硫化水素との反応で得られる多価ポリチオール化合物等
が挙げられる。上述した活性水素原子含有化合物(a)
は2種以上使用することもできる。活性水素原子含有化
合物(a)にはEOの他にプロピレンオキサイド(P
O),1,2−,2,3−もしくは1,3−ブチレンオ
キサイド,テトラヒドロフラン(THF),スチレンオ
キサイド、α−オレフィンオキサイド、エピクロルヒド
リンを付加してもよい。これらはブロック付加でもラン
ダム付加でもよい。活性水素原子含有化合物(a)への
AOの付加は、通常の方法で行うことができ、無触媒で
または触媒(アルカリ触媒,アミン系触媒,酸性触媒)
の存在下(とくにAO付加の後半の段階で)に常圧また
は加圧下に1段階または多段階で行なわれる。
を有するポリオールとポリオキシエチレン鎖を有しない
ポリオールを混合して使用してもよい。ポリオキシエチ
レン鎖を有しないポリオールとしては前記の低分子ポリ
オール及び高分子ポリオールが挙げられる。高分子ポリ
オールとしては、例えば、ポリアルキレンエーテルポリ
オール、ポリエステルポリオール、重合体ポリオール、
ポリブタジエンポリオール、ひまし油系ポリオール、ア
クリルポリオール及びこれらの2種以上の混合物が挙げ
られる。高分子ポリオールの数平均分子量は、通常50
0〜20,000、好ましくは500〜10,000、
更に好ましくは1,000〜3,000である。官能基
数は2〜8、好ましくは2〜4である。特に好ましくは
2である。ポリエーテルポリオールとしては、活性水素
含有化合物にEO以外の前記したアルキレンオキサイを
付加したものが挙げられる。
分子ポリオール類と前記ポリカルボン酸類とを反応させ
て得られる縮合ポリエステルポリオール、ラクトン類
(ε−カプロラクタム等)の開環重合により得られるポ
リエステルポリオールおよびポリエステル成形品をグリ
コール分解して得られる回収ポリエステルポリオールが
挙げられる。重合体ポリオールとしては、上記に例示し
たポリオールの少なくとも一種中で、ラジカル開始剤存
在下、アクリロニトリル、スチレン等のビニルモノマー
を重合し安定分散させたものが挙げられる。重合体ポリ
オール中のビニルポリマーの含量は、通常5〜50質量
%、好ましくは10〜40質量%である。ひまし油系ポ
リオールとしては、ひまし油および変性ひまし油(トリ
メチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどの多価
アルコールで変性されたひまし油など)が挙げられる。
ポリブタジエンポリオールとしては、1,2−ビニル構
造を有するもの、1,2−ビニル構造と1,4−トラン
ス構造とを有するもの、および1,4−トランス構造を
有するものが挙げられる。アクリルポリオールとして
は、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル等のヒド
ロキシル基含有単量体をその他の重合性単量体とを共重
合したものが挙げられる。ポリオールの内好ましいもの
はポリエーテルポリオールである。
例えば、炭素数(NCO基中の炭素数を除く)6〜20
の芳香族ポリイソシアネート[2,4−、2,6−トリ
レンジイソシアネート(TDI)、粗製TDI、2,
4’−、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート
(MDI)、粗製MDI、ポリアリールポリイソシアネ
ート(PAPI)等];炭素数2〜18の脂肪族ポリイ
ソシアネート[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等];炭素数4〜15の脂環式ポリ
イソシアネート[イソフォロンジイソシアネート、ジシ
クロヘキシルジイソシアネート等];炭素数8〜15の
芳香脂肪族ポリイソシアネート[キシリレンジイソシア
ネート等];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、ビュウレット基、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
物等]およびこれらの2種以上の併用が挙げられる。こ
れらのうち好ましいものは、TDI、MDI、粗製MD
I、カルボジイミド基含有変性MDIおよびこれらの2
種以上の併用である。特に好ましいのはTDI、MDI
である。
H基とポリイソシアネート中のイソシアネート(NC
O)基との当量比(OH/NCO)は、好ましくは
(0.9〜1.3)/1であり、特に好ましくは(0.
95〜1.05)/1である。上記の範囲内では、作業
性、皮膜性のバランスに優れる。末端がOHであるのが
好ましい。ポリウレタンの重量平均分子量は、通常2万
〜50万、好ましくは3万〜40万である。分子量分布
(重量平均分子量/数平均分子量)は、通常1.3〜
6.0、好ましくは1.5〜4.0である。重量平均分
子量が2万〜50万であると皮膜形成性が良好となる。
重量平均分子量はゲルパーミエーション(GPC)法に
よって測定出来る。
ポリマー法によって得ることができる。反応温度は通常
30〜200℃、好ましくは50〜180℃である。反
応時間は、通常0.1〜30時間、好ましくは0.1〜
8時間である。この反応は、溶剤中で行うことも出来
る。反応の終点はイソシアネート基を測定することで可
能である。溶剤としては、アセトン、テトラヒドロフラ
ン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキサイド、
トルエン、ジオキサン等が挙げられる。これら溶剤を用
いる場合は、反応後、溶剤を除去してポリウレタンを得
る。反応には反応を促進する触媒を添加することができ
る。触媒としては、ポリウレタンに通常使用される公知
のものが使用される。例えば3級アミン類[トリエチル
アミン、トリエチレンジアミン、N−メチルモルホリ
ン、ジメチルアミノメチルフェノール、ピリジン等]お
よびこれらの酸ブロック化合物;カルボン酸の金属塩
(酢酸ナトリウム、オクチル酸亜鉛、ナフテン酸コバル
ト、スタナスオクトエート、ジブチルスズジラウレート
等);アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のアルコ
キシドもしくはフェノキシド(ナトリウムメトキシド、
ナトリウムフェノキシド等);4級アンモニウム塩(テ
トラエチルヒドロキシルアンモニウム等);イミダゾー
ル類(イミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾ
ール等);並びに、スズ、アンチモン等の金属を含有す
る有機金属化合物(テトラフェニルスズ、トリブチルア
ンチモンオキサイド等)等が挙げられる。これらの触媒
は、単独または混合して使用することができる。これら
のうち好ましいものは、3級アミン類の酸ブロック化合
物およびこれらと3級アミン類および/またはスズを含
有するカルボン酸の金属塩との併用である。触媒の使用
量は、触媒の種類によっても異なるが、通常、ポリオー
ル100質量部に対して、0.5〜10質量部である。
触媒の使用量が0.5質量部以上では反応が良好に進
む。10質量部以下であると反応性が適度である。
タン(B)の使用量は、(A)の種類と、得られる吸水
剤の性能目標などにより種々変化させることができる
が、通常、(A)の質量に基づいて、通常0.03〜2
0質量%、好ましくは0.05〜10質量%、更に好ま
しくは0.1〜5質量%である。(B)の量が0.03
質量%未満では、表面処理の効果が十分に得られない。
一方、20質量%を越えると、得られる吸水剤中の吸水
性樹脂粒子(A)の割合が少なくなることから、逆に加
圧下吸収性能を低下させる結果となる。
(i)、(ii)が挙げられる。 (i)(A)を、(B)を含有する溶剤希釈液で処理し、
粒子(A)を(B)で被覆する方法;(ii)(A)を、
(B)の前駆体即ちポリオール、ポリイソシアネート成
分及び必要により触媒を含有する溶剤希釈液で処理し、
粒子(A)上で(B)を形成させて被覆する方法であ
る。(i)の場合にはOH末端となった非反応性のポリウ
レタンを被覆する場合と、イソシアネート末端のウレタ
ンプレポリマー(遊離NCO基含量:好ましくは1〜4
%)を作成しておき、皮膜形成後に空気中の水分による
硬化でさらに架橋させるいわゆる湿硬型がある。(ii)の
場合には、ポリオールとポリイソシアネートを使用直前
に混合する二液型として使用するのが好ましいが、一液
型として用いることも出来る。一液型としてはポリイソ
シアネートをブロック化剤でブロックしておき加熱によ
ってブロック剤をはずしイソシアネートを反応させるこ
とが出来る。ブロック化剤としてはオキシム類(アセト
オキシム等)、ラクタム類(γ−ブチロラクタム等)、
アルコール/フェノール類(エタノール/フェノール
等)、アミン類(ジエチルアミン等)、塩基性チッソ含
有化合物(2−ヒドロキシピリジン等)、活性メチレン
含有化合物(マロン酸ジエチル等)が挙げられる。好ま
しくは(i)である。
溶剤の例としては、水、水溶性有機溶剤及びこれらの混
合溶剤が挙げられる。水溶性有機溶剤の例としては、メ
タノール、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール等のアルコール類、アセト
ン等のケトン類、ジメチルスルホキシド、ジメチルホル
ムアミド等の極性溶剤が挙げられるが、これらに限定さ
れるものではない。また、2種以上を混合使用すること
も可能である。(i)の湿硬型、(ii)の場合は二液型の場
合はイソシアネートと反応性を有する水、アルコール以
外の下記に示すアセトン、極性溶剤等の有機溶剤を使用
する必要がある。溶剤希釈液中の(B)の濃度について
は特に限定はないが、通常5〜50質量%、好ましくは
10〜40質量%である
れていないものを用いる場合は、(B)を処理する際に
表面架橋用の架橋剤を含有させることもでき、これによ
り表面架橋と(B)による被覆を同時に行うことができ
る。表面架橋用の架橋剤は前記に例示したものが使用で
きる。架橋剤を含有させる場合は、水と水溶性有機溶剤
との混合溶剤を使用し、架橋剤を含有させない場合は前
記に例示した溶剤の範囲内でポリマー(B)の希釈がで
きる溶剤を選べば良い。この方法において、(A)に対
する、溶剤希釈液の使用量は、溶剤希釈中の各成分の種
類と濃度、得られる吸水剤の性能目標などによって種々
変化させることができるが、(A)の質量に基づいて、
通常2〜100%、好ましくは3〜20%、特に好まし
くは5〜10%である。(i)、(ii)の方法において、該
吸水性樹脂粒子(A)を、(B)あるいは(B)を形成
する成分を含有する溶剤希釈液で処理する方法として
は、例えば、溶剤希釈液を粒子(A)上に噴霧する方
法、粒子(A)を撹拌混合しながら、溶剤希釈液を滴下
する方法が一般的であるが、必ずしもこれらの方法に限
定されるものではない。
く、例えば、円筒型混合機、スクリュー型混合機、ター
ビュライザー、ナウター型混合機、V型混合機、リボン
型混合機、双腕型ニーダー、万能混合機、流動層式混合
機、気流型混合機、回転円盤型混合機、ロールミキサー
等が挙げられる。上記のように処理して得られた混合物
から、必要により水および/または水溶性有機溶剤を除
去するには加熱操作をすればよい。また、溶剤希釈液中
に架橋剤を含有させている場合には、この加熱操作にお
いて、架橋反応も同時に行わせることが可能である。こ
の加熱には、例えば熱風乾燥機、回転式乾燥機、パドル
ドライヤー、円盤型乾燥機、流動層式乾燥機、ベルト式
乾燥機、ナウター型乾燥機、ロータリーキルン、赤外線
乾燥機などを使用することができる。なお、上記の混合
と加熱操作とを同時に、同じ装置で行うことも可能であ
る。
(B)、架橋剤、水溶性有機溶剤の種類と使用量、水の
量によっても異なることから特に限定はないが、通常、
温度は80〜220℃、好ましくは100〜150℃で
ある。加熱時間は5〜300分、好ましくは10〜12
0分である。この加熱は、必要により不活性気流(窒
素、ヘリウム、炭酸ガスなど)雰囲気下あるいは減圧下
で実施してもよい。不活性気流雰囲気下あるいは減圧下
で加熱処理することにより、吸水性樹脂の着色、酸化、
熱劣化を抑制することが可能となる。また、必要によ
り、加熱処理した後に冷却工程を加えることもできる。
本発明の吸水剤の形状および粒度分布については特に限
定はない。形状については、粒状、顆粒状、造粒状、リ
ン片状、塊状、パール状、微粉末状などのいずれの形状
であってもよい。粒度分布についても特に限定はなく、
通常90質量%以上が0.05〜1mmの粒度分布、好
ましくは90質量%以上が0.1〜0.9mmの粒度分
布である。
(A)の無加圧吸収量と比較して、生理食塩水の無加圧
吸収量が通常95%以上、好ましくは100%の性能を
発揮する。言い換えれば、無加圧吸収量の低下が5%以
下、好ましくは0%である。また、生理食塩水の20g
/cm2条件での加圧吸収量が(A)の105%以上、
好ましくは110%以上の性能を発揮する。本発明の吸
水剤は、使用目的により吸収性能を任意にコントロール
することができるが、生理食塩水に対する無加圧吸収量
が50g/g以上、好ましくは55g/g以上であり、
生理食塩水に対する20g/cm2条件下での加圧吸収
量が25g/g以上、好ましくは30g/g以上であ
る。更に、生理食塩水に対する40g/cm2条件下で
の加圧吸収量が15g/g以上、好ましくは20g/g
以上である。なお、生理食塩水とは、塩化ナトリウム水
溶液(濃度0.85〜0.95質量%)である。
感が良好であり、吸水後もさらっとした感触を示す。従
って、本発明の吸水剤を紙おむつ、生理用ナプキンなど
の衛生用品に適用した場合、優れた吸収性能のみなら
ず、被吸収液が圧力下でも逆戻りしにくいと言う優れた
特徴をしめす。更に、本発明の吸水剤は、粒子表面が親
水性ポリマーで被覆されているために、離型性を示し、
高湿度条件下で粒子同士が融着する、いわゆるブロッキ
ング現象を起こしにくい。すなわち、本発明の吸水剤は
耐吸湿ブロッキング性に優れており、吸湿ブロッキング
率が50%以下、好ましくは45%以下である。また、
紙おむつなどに適用した場合、環境湿度にかかわらず、
製造マシーンや製造ラインにおける金属部分への付着が
起こりにくいという、従来の吸水性樹脂にはみられない
特徴を有している。本発明の吸水剤は、製造中の任意の
工程で、防腐剤、防かび剤、殺菌剤、酸化防止剤、紫外
線吸収剤、着色剤、芳香剤、消臭剤、無機質粉末(シリ
カ、タルクなど)、有機質粉体(例えばパルプ粉末、セ
ルロース誘導体、天然多糖類等)等を添加することがで
き、その量は得られた吸水性樹脂に対して通常5質量%
以下である。
することにより、吸収性能に優れた物品が得られる。吸
収性物品に本発明の吸水剤を適用する方法としては、例
えば吸水剤が繊維状物(D)からなる吸水性の支持体に
保持された吸水層を形成しておればよく、例えば、
(1)層状に配置されたパルプ、熱融着性繊維などから
成る繊維状物の層の間に吸水剤を散粒する方法、(2)
パルプ、熱融着性繊維などから成るの繊維状物と吸水剤
を混合する方法、(3)二枚以上の吸水紙や不織布で、
必要により繊維状物と共に吸水剤をサンドイッチする方
法などが挙げられる。
プや綿状パルプなど、従来から吸収性物品に使用されて
いる繊維状物が挙げられ、原料(針葉樹、広葉樹な
ど)、製造方法〔ケミカルパルプ、セミケミカルパル
プ、ケミサーモメカニカルパルプ(CTMP)など〕、
漂白方法などについては特に限定されない。また、繊維
状物として、必要により水に膨潤しない合成繊維も単独
あるいは上記のフラッフパルプや綿状パルプなどと併用
して使用できる。合成繊維の例としては、ポリオレフィ
ン系繊維(例えば、ポリエチレン系繊維、ポリプロピレ
ン系繊維、ポリエステル系繊維(例えば、ポリエチレン
テレフタレート繊維)、ポリオレフィン・ポリエステル
複合繊維、ポリアミド系繊維、ポリアクリロニトリル系
繊維などが挙げられる。(D)の長さ、太さについては
特に限定されず通常、長さは1〜200mm、太さは
0.1〜100デニールの範囲が好適である。形状につ
いても繊維状であれば特に限定されず、ウェブ状、細い
円筒状、裁断されたスプリットヤーン状、ステープル
状、フィラメント状などが例示される。
量は吸収性物品の種類やサイズ、目標とする吸収性能に
応じて種々変化させることができる。吸収性物品が紙お
むつや失禁パッドの場合は、通常3〜20g/枚であ
り、吸収性物品が生理用ナプキン、パンティーライナ
ー、母乳パッドなどの場合は、通常0.2〜3g/個で
ある。二枚以上の吸水紙や不織布でサンドイッチしたシ
ート状物に適用する場合は、通常10〜80g/m2程
度が適当である。本発明の吸水剤は、吸収性当材、衛生
用品(子供用および大人用の紙おむつ、生理用ナプキ
ン、失禁者用パッド、紙タオル、手術用アンダーパッド
等)などの用途のみならず、ペット尿吸収剤、携帯トイ
レの尿ゲル化剤、青果物等の鮮度保持剤、肉類、魚介類
のドリップ吸収剤、保冷剤、使い捨てカイロ、電池用ゲ
ル化剤、植物や土壌などの保水剤、結露防止剤、止水材
やパッキング材、人工雪など、種々の用途に有用であ
る。
に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。無加圧吸収量、加圧吸収量および吸湿ブロッキング
率は下記の方法により測定した。以下、特に定めない限
り、%は質量%を示す。
ン網で作成したティーバッグ(縦20cm、横10c
m)に吸水剤1.0gを入れ、生理食塩水(食塩濃度
0.9%)中に60分間浸漬した後、15分間吊るして
水切りしてから増加重量を測定する。 <加圧吸収量>250メッシュ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30mm、高さ
60mm)内に吸水剤0.10gを入れて均一に均し、
この樹脂の上に20g/cm2の荷重となるように外径
30mmの分銅を乗せる。生理食塩水60mlの入った
シャーレ(直径:12cm)の中に吸水剤の入ったプラ
スチックチューブをナイロン網側を下面にして浸し、放
置する。吸水剤が生理食塩水を吸収して増加した重量を
60分後に測定し、その値の10倍値を20g/cm2
条件での加圧吸収量とする。40g/cm2条件での加
圧吸収量を測定する場合は、上記方法において荷重を2
倍にする。 <吸湿ブロッキング率>吸水剤10gを直径5cmのア
ルミ製の皿に均一に入れ、40℃、相対湿度80%の恒
温恒湿槽中で3時間放置する。放置後の吸水剤の重量を
測定し、その後12メッシュの金網で軽く篩い、吸湿に
よりブロッキングして12メッシュをパスしない吸水剤
の重量を測定し、下式により吸湿ブロッキング率を求め
た。 吸湿ブロッキング率=(放置後の12メッシュ網に残る
吸水剤重量/放置後の吸水剤重量)×100
0部、エチレングリコール6部、MDI34部及びジメ
チルホルムアミド233部を仕込み、乾燥窒素雰囲気下
で70℃で10時間反応させて、樹脂濃度30%、粘度
600mPa・s(20℃)のポリオキシエチレン鎖含
有ポリウレタン[B−1]を得た。 合成例2 ポリエチレングリコール(数平均分子量6,000)9
0部、ポリオキシエチレンオキシプロピレングリコール
[ポリプロピレングリコール(数平均分子量1,70
0)にEOを付加したもの;数平均分子量8,500、
EO=80重量%]120部、MDI7部(OH/NC
O=1.04)を160℃で2.5時間反応させ、本発
明のポリオキシエチレン含有ポリウレタン樹脂[B−
2]を得た。重量平均分子量は47,000、分子量分
布は2.2であった。
64部、ポリオキシエチレンオキシプロピレングリコー
ル[ポリプロピレングリコール(数平均分子量1,60
0)にEOを付加したもの;数平均分子量8,000、
EO=80重量%]22部、TDI1部(OH/NCO
=1.01)を180℃で2時間反応させ、本発明のポ
リオキシエチレン含有ポリウレタン樹脂[B−3]を得
た。重量平均分子量は52,000、分子量分布は2.
8であった。
ルアミド0.8g、イオン交換水600gを混合して重
合性単量体水溶液を調製し、この水溶液を断熱重合可能
な重合槽に投入した。重合液中に窒素ガスを導入するこ
とにより、液中の溶存酸素量を0.1ppm以下、液温
度を5℃とした。この重合溶液に、35%過酸化水素水
0.11g、アスコルビン酸0.01g、V−50(和
光純薬工業製アゾ系触媒)0.3gを添加し、混合し
た。10分後に重合開始を示す温度上昇が確認され、約
3時間後に最高到達温度に達した。更に4時間熟成して
含水ゲル状重合体を得た。この含水ゲル状重合体600
gを小型ニーダーを用いて小片に砕断した後、これに4
8%のNaOH水溶液125gを添加し、均一に混合し
て、アクリル酸の72モル%を中和した。この中和され
た含水ゲルの粉砕物を熱風乾燥した後、20〜145メ
ッシュの粒度に粉砕して含水率4.5%の吸水性樹脂
(a)を得た。吸水性樹脂(a)100部に、エチレン
グリコールジグリシジルエーテル(ナガセ化成工業製
「デナコールEX−810」)0.05部を含有する水
/メタノール(比率=2/8)混合溶媒8部を添加して
均一に混合後、140℃で30分加熱反応させて、表面
架橋型の吸水性樹脂(b)を得た。万能混合機に吸水性
樹脂(a)100部を入れ、続いてポリオキシエチレン
鎖含有ポリウレタン[B−1]3部、ジメチルホルムア
ミド8部、水2部の混合液を添加し混合する。その混合
物を熱風乾燥機に移し、140℃で30分加熱処理し
て、本発明の吸水剤(1)を得た。吸水性樹脂(a)を
比較例1、吸水性樹脂(b)を比較例2とした。
ポリオキシエチレン鎖含有ポリウレタン[B−1]2
部、ジメチルホルムアミド9部、水1部の混合液を加え
混合する。その混合物を熱風乾燥機に移し、140℃で
30分加熱処理して、本発明の吸水剤(2)を得た。得
られた吸水剤(2)の無加圧吸収量と加圧吸収量の測定
結果を表1に示す。 実施例3 実施例2と同様にして吸水性樹脂(a)100部にポリ
オキシエチレン鎖含有ポリウレタン[B−2]1部、水
1部、メタノール5部の混合液を添加し、140℃で3
0分加熱処理して、本発明の吸水剤(3)を得た。得ら
れた吸水剤(3)の無加圧吸収量と加圧吸収量の測定結
果を表1に示す。
代えて[B−3]を使用した以外は実施例3と同様に行
い、本発明の吸水剤(4)を得た。得られた吸水剤
(4)の無加圧吸収量と加圧吸収量の測定結果を表1に
示す。 実施例5 万能混合機に吸水性樹脂(a)100部を入れ、さらに
ポリオキシエチレン鎖含有ポリウレタン[B−1]3
部、エチレングリコールジグリシジルエーテル(ナガセ
化成工業製「デナコールEX−810」)0.05部、
水1部、ジメチルホルムアミド8部の混合液を添加し混
合する。その混合物を140℃で30分加熱処理して、
本発明の吸水剤(5)を得た。得られた吸水剤(5)の
無加圧吸収量と加圧吸収量の測定結果を表1に示す。 実施例6 ポリオキシエチレン鎖含有ポリウレタンを[B−1]に
代えて[B−2]を使用した以外は実施例5と同様に行
い、本発明の吸水剤(6)を得た。得られた吸水剤
(6)の無加圧吸収量と加圧吸収量の測定結果を表1に
示す。
ポリオキシエチレン鎖含有ポリウレタン[B−3]1
部、水1部、メタノール5部の混合液を添加し混合す
る。その混合物を熱風乾燥機に移し130℃で20分加
熱処理して、本発明の吸水剤(7)を得た。得られた吸
水剤(7)の無加圧吸収量と加圧吸収量の測定結果を表
1に示す。
で測定。
イ感が良好であり、吸水後もさらっとした感触を示す。
従って、本発明の吸水剤を紙おむつ、生理用ナプキンな
どの衛生用品に適用した場合、優れた吸収性能のみなら
ず、被吸収液が圧力下でも逆戻りしにくいと言う優れた
特徴をしめす。更に、本発明の吸水剤は、粒子表面が親
水性ポリマーで被覆されているために、離型性を示し、
高湿度条件下で粒子同士が融着する、いわゆるブロッキ
ング現象を起こしにくい。また、紙おむつなどに適用し
た場合、環境湿度にかかわらず、製造マシーンや製造ラ
インにおける金属部分への付着を起こしにくいという、
従来の吸水性樹脂にはみられない特徴を有している。
Claims (10)
- 【請求項1】 吸水性樹脂粒子(A)が、ポリオキシエ
チレン基を有するポリウレタン(B)で処理された吸水
剤。 - 【請求項2】 (A)が、表面架橋された吸水性樹脂粒
子である請求項1記載の吸水剤。 - 【請求項3】 (A)が、カルボキシル基を含有する吸
水性樹脂粒子をポリグリシジル化合物で表面架橋してな
る吸水性樹脂粒子である請求項2記載の吸水剤。 - 【請求項4】 該ポリオキシエチレン基の重量が、ポリ
ウレタンの重量の40〜99%である請求項1〜3の何
れか記載の吸水剤。 - 【請求項5】 該ポリオキシエチレン基の重量が、ポリ
ウレタンの重量の60〜95%である請求項1〜4の何
れか記載の吸水剤。 - 【請求項6】 (B)若しくはその前駆体を含有する溶
剤希釈液で(A)を処理し、(B)で被覆された(A)
を形成することを特徴とする請求項1〜5の何れか吸水
剤の製法。 - 【請求項7】 該溶剤希釈液が表面架橋用の架橋剤を含
有する水性液である請求項6記載の製法。 - 【請求項8】 (A)の吸収性能と比較して、生理食塩
水に対する20g/cm2条件下での加圧吸収量が10
5%以上で、生理食塩水に対する無加圧吸収量が95%
以上での吸収性能を有する請求項1〜5の何れか記載の
吸水剤。 - 【請求項9】 生理食塩水に対する無加圧吸収量が50
g/g以上、生理食塩水に対する20g/cm2条件下
での加圧吸収量が25g/g以上であり、かつ吸湿ブロ
ッキング率が50%以下である請求項1〜5の何れか記
載の吸水剤。 - 【請求項10】 請求項1〜5、8〜9の何れか記載の
吸水剤、又は請求項7又は8記載の製法で得られる吸水
材からなる吸収性物品。
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