JPWO2016204302A1 - ポリ(メタ)アクリル酸(塩)系粒子状吸水剤及び製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(iv)前記含水ゲル粒子を乾燥し、乾燥物を得る工程と、(v)前記乾燥物を粉砕及び/又は分級して吸水性樹脂粉末を得る工程と、(vi)前記吸水性樹脂粉末を表面架橋し、吸水性樹脂粒子を得る工程と、(vii)前記吸水性樹脂粉末または前記吸水性樹脂粒子に通液性向上剤を添加する工程と、を含み、工程(iii)ないし工程(iii)以前に、前記含水ゲル状架橋重合体及び/又は前記含水ゲル粒子が接着することを制御する接着制御剤を添加することを有し、前記含水ゲル粒子の固形分が10〜80重量%となり、かつ、乾燥物として換算した際の前記含水ゲル粒子の重量平均粒子径が50〜650μmとなるように調整し、ポリ(メタ)アクリル酸(塩)系粒子状吸水剤の表面張力が60mN/m以上となり、無加圧下吸収倍率(CRC)が28g/g以上となるように調整する、ポリ(メタ)アクリル酸(塩)系吸水性樹脂粒子を主成分とする、ポリ(メタ)アクリル酸(塩)系粒子状吸水剤の製造方法が提供される。
(1−1)「粒子状吸水剤」
本発明において、「粒子状吸水剤」とは、吸水性樹脂粒子を主成分(好ましくは全体の60重量%以上、さらに好ましくは80重量%以上、最も好ましくは90重量%以上)とする水性液のゲル化剤であり、その他に任意の成分として水、無機微粒子、吸湿ブロッキング抑制剤、カチオン性高分子化合物、水溶性多価金属カチオン含有化合物、界面活性剤、発塵抑制剤、着色防止剤、耐尿性向上剤、消臭剤、香料、抗菌剤、発泡剤、顔料、染料、肥料、酸化剤、還元剤等を、それぞれ0〜10重量%、好ましくは0.1重量%〜1重量%含有してもよい。なお、本明細書において、「粒子状吸水剤」を単に「吸水剤」と称する場合もある。
本発明における吸水性樹脂とは、水膨潤性水不溶性の高分子ゲル化剤を意味する。なお、「水膨潤性」とは、ERT441.2−02で規定するCRC(無加圧下吸水倍率)が5g/g以上であることをいい、また、「水不溶性」とは、ERT470.2−02で規定するExt(可溶分)が0〜50重量%であることをいう。
本発明における「ポリ(メタ)アクリル酸(塩)系吸水性樹脂」とは、任意にグラフト成分を含み、繰り返し単位として、(メタ)アクリル酸及び/又はその塩(以下、(メタ)アクリル酸(塩)と称する)を主成分とする重合体を意味する。
「EDANA」は、欧州不織布工業会(European Disposables and Nonwovens Associations)の略称であり、「ERT」は、欧州標準(ほぼ世界標準)の吸水性樹脂の測定法(EDANA Recommended Test Methods)の略称である。本発明では、特に断りのない限り、ERT原本(2002年改定/公知文献)に準拠して、吸水性樹脂の物性を測定する。
「CRC」は、Centrifuge Retention Capacity(遠心分離保持容量)の略称であり、吸水性樹脂の無加圧下吸水倍率(「吸水倍率」と称する場合もある)を意味する。具体的には、吸水性樹脂0.2gを不織布製の袋に入れた後、大過剰の0.9重量%塩化ナトリウム水溶液中に30分間浸漬して自由膨潤させ、その後、遠心分離機(250G)で水切りした後の吸水倍率(単位;g/g)のことをいう。
「AAP」は、Absorption Against Pressureの略称であり、吸水性樹脂の加圧下吸水倍率を意味する。具体的には、吸水性樹脂0.9gを大過剰の0.9重量%塩化ナトリウム水溶液に対して、1時間、2.06kPa(21g/cm2、0.3psi)荷重下で膨潤させた後の吸水倍率(単位;g/g)のことをいう。また、ERT442.2−02には、Absorption Under Pressureと表記されているが、実質的に同一内容である。
「PSD」は、Particle Size Distributionの略称であり、篩分級により測定される、吸水性樹脂の粒度分布を意味する。なお、重量平均粒子径(D50)及び粒度分布の対数標準偏差(σζ)は、米国特許第7638570号に記載された「(3)Mass−Average Particle Diameter (D50) and Logarithmic Standard Deviation (σζ) of Particle Diameter Distribution」と同様の方法で測定する。
「Ext」は、Extractablesの略称であり、吸水性樹脂の水可溶分(水可溶成分量)を意味する。具体的には、吸水性樹脂1.0gを0.9重量%塩化ナトリウム水溶液200mlに添加し、500rpmで16時間攪拌した後の溶解ポリマー量(単位;重量%)のことをいう。溶解ポリマー量の測定は、pH滴定を用いて行う。
特許文献7で初めて着目され記載の新規パラメーター(ゲル毛管吸収力)であり、ガラスフィルターの上面とマリオット管の下部のメニスカスとの間に高さ10cmの差をつけた状態で0.05psiの荷重下、10分間の液吸収能力を評価するものである。
吸水剤0.9gをそのままセル中で生理食塩水に対して自由膨潤させた後に荷重下で、ゲル層の通液性を測定するものである。特許文献WO2004/096304など「GBP」として知られている従来技術のGBPが全粒子中の特定粒度(300μm〜600μmのみを篩い分けしてする)の測定を行うことに対して、FGBPは篩分けを行わずにあり姿のままの粒度(即ち全吸収剤粒子)での測定であり、吸水剤本来の通液性が評価できる。
本明細書において、範囲を示す「X〜Y」は、「X以上Y以下」であることを意味する。又、重量の単位である「t(トン)」は、「Metricton(メトリックトン)」であることを意味し、さらに、特に注釈のない限り、「ppm」は「重量ppm」を意味する。又、「重量」と「質量」、「重量%」と「質量%」、「重量部」と「質量部」は同義語として扱う。さらに、「〜酸(塩)」は「〜酸及び/又はその塩」を意味し、「(メタ)アクリル」は「アクリル及び/又はメタクリル」を意味する。又、物性等の測定に関しては、特に断りのない限り、室温(20〜25℃)、相対湿度40〜50%RHで測定する。
上述したように、本発明に係る粒子状吸水剤の製造方法は、(i)(メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液を調製する工程と、(ii)前記(メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液を重合する工程と、(iii)重合中又は重合後の含水ゲル状架橋重合体をゲル粉砕し、含水ゲル粒子を得る工程と、(iv)前記含水ゲル粒子を乾燥し、乾燥物を得る工程と、(v)前記乾燥物を粉砕及び/又は分級して吸水性樹脂粉末を得る工程と、(vi)前記吸水性樹脂粉末を表面架橋し、吸水性樹脂粒子を得る工程と、(vii)前記吸水性樹脂粉末または前記吸水性樹脂粒子に通液性向上剤を添加する工程と、を含み、工程(iii)ないし工程(iii)以前に、前記含水ゲル状架橋重合体及び/又は前記含水ゲル粒子が接着することを制御する接着制御剤を添加することを有し、前記含水ゲル粒子の固形分が10〜80重量%となり、かつ、乾燥物として換算した際の前記含水ゲル粒子の重量平均粒子径が50〜650μmとなるように調整し、ポリ(メタ)アクリル酸(塩)系粒子状吸水剤の表面張力が60mN/m以上となり、無加圧下吸収倍率(CRC)が28g/g以上となるように調整する、ポリ(メタ)アクリル酸(塩)系吸水性樹脂粒子を主成分とする、ポリ(メタ)アクリル酸(塩)系粒子状吸水剤の製造方法である。
本明細書において、「(メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液」とは、(メタ)アクリル酸(塩)を主成分とする単量体の水溶液であって、必要により架橋剤、グラフト成分や微量成分(キレート剤、界面活性剤、分散剤等)等の吸水性樹脂を構成する成分が調合されたものを指し、そのままの状態で重合開始剤を添加して重合に供されるものをいう。
本発明の吸水性樹脂には、(メタ)アクリル酸(塩)を主成分とする単量体が使用される。主成分とは、単量体(内部架橋剤を除く)全体に対して、(メタ)アクリル酸(塩)が通常50モル%以上、好ましくは70モル%以上、より好ましくは80モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上、特に好ましくは95モル%以上(上限は100モル%)含まれる状態を指す。
本発明では、上記重合に際して、必要に応じて内部架橋剤が用いられる。該内部架橋剤としては、公知のものが使用でき、例えば、N,N’−メチレンビス(メタ)アクリルアミド、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチルロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、グリセリンアクリレートメタクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルホスフェート、トリアリルアミン、ポリ(メタ)アリロキシアルカン、(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、1,4−ブタンジオール、ペンタエリスリトール、エチレンジアミン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ポリエチレンイミン、グリシジル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。これらの中から、反応性を考慮して、1種又は2種以上を使用することができ、中でも2個以上の重合性不飽和基を有する化合物を使用することが好ましい。
本発明の課題を高度に解決するためには、(2−3−2)で詳述する接着制御剤(融着制御剤と呼称することもできる)を添加し、それは、(メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製工程中又は後に添加してもよく、具体的には、具体的には、工程(iii)ないし工程(iii)以前に添加する。
本発明の吸水性樹脂粒子(含水ゲル状架橋重合体)を得るための重合方法としては、噴霧重合、液滴重合、バルク重合、沈殿重合、水溶液重合又は逆相懸濁重合等を挙げることができるが、本発明の課題解決には、単量体を水溶液とする水溶液重合や逆相懸濁重合が好ましい。
本発明において使用される重合開始剤は、重合形態によって適宜決定され、特に限定されないが、例えば、光分解型重合開始剤、熱分解型重合開始剤、レドックス系重合開始剤等が挙げられる。これらの重合開始剤によって、本発明の重合が開始される。
本発明の課題を高度に解決するためには、(2−3−2)で詳述する接着制御剤を添加する。接着制御剤は、重合工程の前、中、後のいずれかで添加してもよく、具体的には、工程(iii)ないし工程(iii)以前に添加する。
本発明において、(メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の重合方法として、吸水性樹脂の物性(例えば、吸水速度や通液性)や重合制御の容易性等の観点から、水溶液重合が採用される。中でもニーダー重合又はベルト重合が好ましく、連続水溶液重合がより好ましく採用される。
本工程は、上記重合工程等を経て得られる、含水ゲル状架橋重合体(以下、「含水ゲル」と称する場合がある)を粉砕することによって、粒子状の含水ゲル(以下、「含水ゲル粒子」または「粒子状含水ゲル」と称する場合がある)を得る工程である。上記含水ゲルのゲル粉砕、特に混練によるゲル粉砕によって粒子状含水ゲルを特定の粒子径範囲まで細粒化されることで、GCA、vortexが向上する。
本発明においては、粒子状含水ゲル(含水ゲル粒子)の重量平均粒子径が上記範囲に制御されることが重要であり、それを達成する手段は問わないが、例えば、バッチ式又は連続式の双腕型ニーダー等、複数の回転撹拌翼を備えたゲル粉砕機、1軸押出機、2軸押出機、ミートチョッパー等が挙げられる。中でも、先端に多孔板を有するスクリュー型押出機(例えば、ミートチョッパー)が好ましく、例えば、特開2000−063527号公報に開示されたスクリュー型押出機が挙げられる。
「ゲル粉砕エネルギー」(GGE(1),GGE(2))
本発明における「ゲル粉砕エネルギー」とは、含水ゲル状架橋重合体をゲル粉砕する際、ゲル粉砕装置が必要とする単位重量(含水ゲル状架橋重合体の単位重量)あたりの機械的エネルギーをいい、ジャケットを加熱冷却するエネルギーや投入する水・スチームのエネルギーは含まれない。尚、「ゲル粉砕エネルギー」は、英語表記の「Gel Grinding Energy」から「GGE(1)」と略称する。GGEは、ゲル粉砕装置が三相交流電力で駆動する場合、以下の式(1)によって算出される。
また、上記重合工程がベルト重合の場合、ゲル粉砕を行う前に、重合中又は重合後の含水ゲル状架橋重合体、好ましくは重合後の含水ゲル状架橋重合体を数10cm程度の大きさに切断又は粗砕することができる。ここで、ゲル切断又はゲル粗砕とは、粉砕機への連続投入できる大きさへの一次処理(例えば1000cm3以下ないし平面で1000cm2以下の一次処理)のことであり、いっぽう、ゲル粉砕とは、細粒化(特に乾燥物に換算した50〜650ミクロンの重量平均粒子径等への細粒化)である点において区別される。
本発明において上記ゲル粉砕は、重合中及び/又は重合後に行われ、好ましくは重合後の含水ゲル状架橋重合体に対してに行われる。なお、重合中でのゲル粉砕を行う重合としてニーダー重合が挙げられるが、さらに重合後にゲル粉砕を行ってもよい。また重合後にゲル粉砕を行う重合としてベルト重合やタンク中での静置水溶液重合(実質無攪拌での水溶液重合)が好ましく挙げられるが、特にこれら重合に限定されない。
本発明のゲル粉砕工程で使用されるゲル粉砕装置が、スクリュー押出機(例えば、ミートチョッパー)である場合、そのスクリュー押出機のスクリュー軸回転数は、そのケーシングの内径、スクリュー軸外径等によって適宜調整すればよいが、軸回転数は、好ましくは80rpm〜500rpm、より好ましくは90rpm〜400rpm、さらに好ましくは100rpm〜300rpmである。
本発明においては、ゲル粉砕後の粒径が有意に小さいものとなるのであれば、ゲル粉砕の処理回数は特に限定されないが、本発明の一形態によれば、複数回である。
ゲル温度、即ち、ゲル粉砕前の含水ゲル状架橋重合体の温度は、粒度制御や物性の観点から、好ましくは40〜120℃、より好ましくは50〜120℃、さらに好ましくは52〜110℃、よりさらに好ましくは48〜80℃であり、特に好ましくは56〜70℃である。なお、65℃〜110℃であってもよい。
ゲル粉砕前の含水ゲル状架橋重合体、及び、ゲル粉砕後の粒子状含水ゲル(含水ゲル粒子)のCRCは、好ましくは何れか一方、より好ましくは両方の値が25〜50g/g、より好ましくは26〜45g/g、さらに好ましくは27〜40g/gである。上記ゲルCRCが上記範囲内である場合、ゲル粉砕時の粒子形状や粒度分布の制御が容易になるため好ましい。かようなゲルCRCは、重合時の架橋剤の添加量、その他重合濃度等で適宜制御することができる。なお、高CRCを有する吸水性樹脂が好ましいことは周知の事実であるが、上記ゲルCRCが上記範囲を超えて高い場合、粒子形状や粒度分布の制御がしにくくなる場合がある。
本発明において、ゲル粉砕前の含水ゲル状架橋重合体の樹脂固形分は、物性の観点から、好ましくは10〜80重量%、より好ましくは20〜60重量%、さらに好ましくは30〜55重量%であり、よりさらに好ましくは33〜50重量%であり、特に好ましくは36〜46重量%である。
本発明のゲル粉砕工程においては、含水ゲル状架橋重合体に水を添加してゲル粉砕することもできる。なお、本発明において、「水」には、固体、液体、及び気体の少なくとも1つの形態を含むものとする。
本発明の課題をより高度に解決するためには、ゲル粉砕時にゲルが接着制御剤を含んでいる。換言すれば、ゲル粉砕が完全に終わりきる前に、接着制御剤を添加すればよい。そのためには、上記工程(i)の(メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調整工程、工程(ii)の重合工程、工程(iii)のゲル粉砕工程の少なくとも一つの工程で接着制御剤が加えられ、また工程(i)と工程(ii)の間、或いは、工程(ii)と工程(iii)の間に添加する工程を設けてもよい。工程(i)と工程(ii)の間の工程としては、例えば、調製した(メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の貯蔵や輸送の工程が挙げられ、工程(ii)と工程(iii)の間の工程としては、例えば、含水ゲル状重合体の熟成工程が挙げられる。このように、工程(iii)ないし工程(iii)以前に、含水ゲル粒子の内部及び/又は表面に接着制御剤が含まれるようにすることによって、本発明の所期の効果を奏することができる。
接着制御剤の添加量は、特に制限されず、添加する接着制御剤の種類を考慮して決定すればよい。
非イオン性物質として、
(a)ポリオール類、
(b)ポリオール類のヒドロキシ基の変性物、
(c)側鎖及び/又は末端ポリエーテル変性ポリシロキサン、
(d)高級脂肪族アミンのアルキレンオキサイド付加物、
両イオン性物質として、
(e)アルキルアミノベタイン、
(f)アルキルアミンオキサイド
アニオン性物質として、
(g)高級アルコールアルキレンオキサイド付加物の硫酸エステル塩、
(h)アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩
カチオン性物質として、
(i)アンモニウム塩
が挙げられる。
複数のヒドロキシ基を有するポリオール類として、(a−1)非高分子ポリオール類、(a−2)高分子ポリオール類が挙げられる。
具体的には、複数のヒドロキシ基を有する非高分子ポリオール類として、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、グリセリン、ジグリセリン、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール等のジ、トリ、テトラオールが挙げられる。
具体的には、複数のヒドロキシ基を有する高分子ポリオール類として、ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール、及びポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールのブロック共重合体またはランダム共重合体等のポリアルキレングリコールを挙げることが出来る。ここで繰り返し単位のアルキレンユニットの炭素数はC1〜C6が好ましく、C2〜C4がより好ましく、C2〜C3が特に好ましい。(本明細書において、炭素数の事をCのあとに数字を記載して表すことがある。例えば炭素数1であればC1、炭素数10であればC10と記載することがある)。
・プルロニックシリーズ
プルロニックL−34、プルロニックL−44、プルロニックL−64、プルロニックP−84、プルロニックP−85、プルロニックP−103、プルロニックF−68、プルロニックF−88、プルロニックF−108、プルロニック17R−3、プルロニック17R−4、プルロニックTR−704、プルロニックTR−913R
日油株式会社製
プロノン#104、プロノン#204、プロノン#208、ユニルーブ70DP−600B、ユニルーブ70DP−950B
第一工業製薬株式会社製
エパン450、エパン485、エパン680、エパン740、エパン750、エパン785、エパンU−103、エパンU−105、エパンU−108。
ポリオール類のヒドロキシ基の変性物とは、1つ以上のヒドロキシ基がエステル変性及び/又はエーテル変性されていることが好ましい。エ−テル及び/又はエステルの変性は炭化水素基が好ましく、炭化水素基はC1〜C30が好ましく、C2〜C28がより好ましく、C3〜C26がさらに好ましく、C4〜C24が特に好ましく、C6〜C22が最も好ましい。炭素数がC30を超えると疎水性が強くなり、表面張力が低下する恐れがあり好ましくない。
グリシジル変性ポリオール類は、(ポリ)アルキレングリコールの末端の少なくとも1つがグリシジル基で修飾されているものである。具体的には、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテルなどの水溶性(ポリ)アルキレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパン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、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロ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ポリオールの水溶性ポリグリシジルエーテル類が挙げられる。
デナコールEX−145、デナコールEX−171、デナコールEX−211、デナコールEX−212、デナコールEX−252、デナコールEX−810、デナコールEX−811、デナコールEX−850、デナコールEX−851、デナコールEX−821、デナコールEX−830、デナコールEX−832、デナコールEX−841、デナコールEX−861、デナコールEX−911、デナコールEX−941、デナコールEX−920、デナコールEX−931、デナコールEX−313、デナコールEX−314、デナコールEX−321、デナコールEX−411、デナコールEX−421、デナコールEX−512、デナコールEX−521、デナコールEX−612、デナコールEX−614、デナコールEX−614B。
高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物は、(ポリ)アルキレングリコールの片末端がC1〜C30の炭化水素を有する置換基で修飾されているものであり、一般式を「化1」に示す。
・ポリオキシエチレンラウリルエーテル
エマルゲン106(HLB=10.5)、エマルゲン108(HLB=12.1)、エマルゲン109P(HLB=13.6)、エマルゲン120(HLB=15.3)、エマルゲン123P(HLB=16.9)、エマルゲン130K(HLB=18.1)、エマルゲン147(HLB=16.3)、エマルゲン150(HLB=18.4)
・ポリオキシエチレンセチルエーテル
エマルゲン210P(HLB=10.7)、エマルゲン220(HLB=14.2)
・ポリオキシエチレンステアリルエーテル
エマルゲン320P(HLB=13.9)、エマルゲン350(HLB=17.8)
・ポリオキシエチレンオレイルエーテル
エマルゲン408(HLB=10.0)、エマルゲン409PV(HLB=12.0)、エマルゲン420(HLB=13.6)、エマルゲン430(HLB=16.2)
・ポリオキシエチレンミリスチルエーテル
エマルゲン4085(HLB=18.9)
・ポリオキシエチレンオクチルドデシルエーテル
エマルゲン2020G−HA(HLB=13.0)、エマルゲン2025G(HLB=15.7)
日油株式会社製
・ポリオキシエチレンイソデシルエーテル
ノニオンID−203(HLB=12.5)、ノニオンID−209(HLB=14.3)
・ポリオキシエチレン−2−エチルヘキシルエーテル
ノニオンEH−204(HLB=11.5)、ノニオンEH−208(HLB=14.6)
日本乳化剤株式会社性
・ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
ニューコール560(HLB=10.9)、ニューコール564(HLB=12.3)、ニューコール565(HLB=13.3)、ニューコール566(HLB=14.1)、ニューコール568(HLB=15.2)、ニューコール504(HLB=16.0)、ニューコール506(HLB=17.2)、ニューコール509(HLB=18.0)、ニューコール516(HLB=18.8)。
多価アルコール脂肪酸エステルのエチレンオキサイド付加物は多価アルコールの少なくとも1つが(ポリ)アルキレングリコールで修飾されており、かつ少なくとも1つがエステル結合を介してC1〜C30の炭化水素を有する置換基で修飾されているものである。多価アルコールとしては、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ソルビタンおよび糖類などが挙げられる。
・ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート
レオドールTW−L120(HLB=16.7)、レオドールTW−L106(HLB=13.3)、レオドールスーパーTW−L120
・ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート
レオドールTW−P120(HLB=15.6)
・ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート
レオドールTW−S120V(HLB=14.9)
・ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート
レオドールTW−S320V(HLB=10.5)
・ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート
レオドールTW−O120V(HLB=15.0)、レオドールTW−O106V(HLB=10.0)
・ポリオキシエチレンソルビタントリオレート
レオドールTW−O320V(HLB=11.0)
日油株式会社製
・ポリオキシエチレンヤシ脂肪酸グリセリル
ユニグリMK−207(HLB=13.0)、ユニグリMK−230(HLB=17.4)
((c)側鎖及び/又は末端ポリエーテル変性ポリシロキサン)
ポリシロキサンのポリエーテル変性部位は特に限定はしないが、ポリシロキサンの側鎖、ポリシロキサンの両末端、ポリシロキサンの片末端、ポリシロキサンの側鎖と両末端との両方のいずれでもよい。ポリエーテル変性基としては、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシエチレン基およびポリオキシプロピレン基の両方を有するものが含まれる。
KF−351A(HLB=12)、KF−353(HLB=10)、KF−354L(HLB=16)、KF−355A(HLB=12)、KF−615A(HLB=10)、KF−640(HLB=14)、KF−642(HLB=12)、KF−643(HLB=14)、KF−6011(HLB=12)
東レ・ダウコーニング株式会社製
FZ−77(HLB=11)、L−7604(HLB=11)
((d)高級脂肪族アミンのアルキレンオキサイド付加物)
本発明の好ましい実施形態によれば、前記(d)高級脂肪族アミンのアルキレンオキサイド付加物が、C1〜C30の炭化水素を有する1級アミンの2つの水素にアルキレンオキサイドが付加されたものである。かかる構成によって、粉砕された含水ゲル同士の接着を制御できる。
・ポリオキシエチレンラウリルアミン
ナイミーンL−207(HLB=12.5)、
・ポリオキシエチレンアルキル(ヤシ)アミン
ナイミーンF−215(HLB=15.4)
・ポリオキシエチレンステアリルアミン
ナイミーンS−210(HLB=12.5)、ナイミーンS−215(HLB=14.5)、ナイミーンS−220(HLB=15.4)
・ポリオキシエチレン牛脂アルキルアミン
ナイミーンT2−210(HLB=12.5)、ナイミーンT2−230(HLB=16.7)
・ポリオキシエチレンアルキルプロピレンジアミン
ナイミーンDT−208(HLB=10.7)
花王株式会社製
アミート105A(HLB=10.8)、アミート320(HLB=15.4)
((e)アルキルアミノベタイン)
アルキルアミノベタインは同一分子内の隣接しない位置に、カチオン性基とアニオン性基を有しており、カチオン性基が2〜4級アンモニウムであり、2〜4級アンモニウムの少なくとも1つがC1〜C30の炭化水素基を有する置換基で修飾されているものであり、一般式を「化6」に示す。
アルキルアミンオキシドは同一分子内の隣接する位置に、カチオン性基とアニオン性基を有しており、カチオン性基が2〜4級アンモニウムであり、2〜4級アンモニウムの少なくとも1つがC1〜C30の炭化水素基を有する置換基で修飾されているものであり、一般式を「化8」に示す。
アンヒトール20BS、アンヒトール24B(20BSの脱塩品)、アンヒトール86B、アンヒトール20N、アンヒトール20YB、アンヒトール20AB、アンヒトール55AB、アンヒトール20HD
第一工業製薬株式会社製:
アモーゲンS−H、アモーゲンK、アモーゲンLB−C、アモーゲンCB−H、アモーゲンHB−C、アモーゲンAOL
株式会社アデカ製:
アデカアンホートPB−30L、アデカアンホートAB−35L
日油株式会社製:
ニッサンアノンBF、ニッサンアノンBL、ニッサンアノンBL−SF、ニッサンアノンBDF−R、ニッサンアノンBDF−SF、ニッサンアノンBDC−SF、ニッサンアノンBDL−SF、ニッサンアノンGLM−R、ユニセーフA−LM、ユニセーフA−SM、ユニセーフA−LE
日本乳化剤製:
テクスノールR2。
本発明の好ましい実施形態によれば、前記(g)高級アルコールアルキレン付加物の硫酸エステル塩が、(ポリ)アルキレングリコールの1つの末端がC1〜C30の炭化水素を有する置換基で修飾され、かつ、もう1つの末端が硫酸エステル塩である。かかる構成によって、粉砕された含水ゲル同士の接着を制御できる。
・ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム
エマール20C、エマールE−27C、エマール270J、エマール20CM
日本乳化剤株式会社製
・ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩
ニューコール1020−SN、ニューコール2308−SF、ニューコール2320−SN、ニューコール2360−SN、ニューコール1305−SN、ニューコール1330−SF、ニューコール1703−SFD、ニューコール1525−SFC
日油株式会社製
・ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステルナトリウム
パーソフトEP、ニッサントラックスK−40、ニッサントラックスK−300、パーソフトEF、パーソフトEDO、パーソフトEL、パーソフトEK
((h)アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩)
アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩の一般式を「化10」に示す。
・アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム
ペレックスSS−L、ペレックスSS−H
竹本油脂株式会社製
・アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム
パイオニンA−43−D、タケサーフA−43−NQ
((i)アンモニウム塩)
アンモニウム塩は、アンモニウム塩の少なくとも1つの水素がC1〜C30の炭化水素を有する置換基で修飾されているものであり、一般式を「化11」に示す。
・ココナットアミンアセテート
アセタミン24
・ステアリルアミンアセテート
アセタミン86
・ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド
コータミン24P
・ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド
コータミン86W
・セチルトリメチルアンモニウムクロライド
コータミン60W
・ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド
コータミンD86P
・アルキルベンジルジメチルアンモニウムクロライド
サニゾールC、サニゾールB−50
日油株式会社製
・テトラデシルアミンアセテート
ニッサンカチオンMA
・ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド
ニッサンカチオンBB
・ヤシアルキルトリメチルアンモニウムクロライド
ニッサンカチオンFB
・ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド
ニッサンカチオンPB−300
・牛脂アルキルトリメチルアンモニウムクロライド
ニッサンカチオンABT2−500
・オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド
ニッサンカチオンAB、ニッサンカチオンAB−600
・ベヘニルトリメチルアンモニウムクロライド
ニッサンカチオンVB−Mフレーク、ニッサンカチオンVB−F
・ジデシルジメチルアンモニウムクロライド
ニッサンカチオン2−DB−500E
・ジオレイルジメチルアンモニウムクロライド
ニッサンカチオン2−OLR
・ヤシアルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライド
ニッサンカチオンF2−50R
・テトラデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド
ニッサンカチオンM2−100R
本願で用いる接着制御剤は、親水性ユニット(4級アンモニウム塩等のカチオン性基、スルホン酸塩、アミン、ポリエチレングリコール鎖)と疎水性ユニット(炭化水素基)を同一化合物内に有することが好ましい。親水性ユニットとしては、特に4級アンモニウム塩、ポリエチレングリコール鎖が好ましい。
本工程は、上記重合工程等を経て得られる含水ゲル(含水ゲル粒子)を乾燥して乾燥重合体(乾燥物)を得る工程である。なお、上記重合工程が水溶液重合である場合、含水ゲルの乾燥前に、ゲル粉砕(細粒化)が行われる。また、乾燥工程で得られる乾燥重合体(凝集物)(乾燥物)はそのまま粉砕工程に供給されてもよい。
本工程は、上記乾燥工程で得られた乾燥重合体(乾燥物)を粉砕及び/又は分級して、好ましくは特定粒度の吸水性樹脂粉末を得る工程である。なお、上記(2−3)ゲル粉砕工程とは、粉砕対象物が乾燥工程を経ている点で異なる。
表面架橋前の吸水性樹脂粉末の重量平均粒子径(D50)は、取り扱い性(特に吸湿下での取り扱い性)、GCA、FGBP、吸水速度、加圧下吸水倍率等の観点から、300〜500μmが好ましく、310〜480μmがより好ましく、320〜450μmがさらに好ましい。
本発明の吸水剤は、CRC≧28g/gであることが好ましいため、表面架橋前の吸水性樹脂粉末のCRCも28g/g以上、さらには30g/g以上であることが好ましく、その範囲で上記重合時の架橋剤量などが適宜調整されるとよい。表面架橋前の吸水性樹脂粉末のCRCは好ましくは30〜60g/g、さらには32〜55g/g、33〜50g/gの範囲に架橋剤量や重合温度や乾燥温度など適宜調整される。
本工程は、さらに細かくは、以下の(2−6−1)に示す表面架橋剤添加工程と、(2−6−2)に示す加熱処理工程とからなる。
本工程は、上記吸水性樹脂粉末と、表面架橋剤とを混合することで、表面架橋工程に供する表面架橋剤を含有する吸水性樹脂粉末を調製する工程である。
本発明で使用できる有機表面架橋剤としては、得られる吸水性樹脂粒子の物性の観点から、ポリ(メタ)アクリル酸(塩)系吸水性樹脂粒子の官能基であるカルボキシル基と、脱水エステル化反応、あるいは脱水アミド化反応する、ヒドロキシ基及び/又はアミノ基等の反応性基を有する有機化合物が好ましい。
(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ジ、ポリ)グリセロールポリグリシジルエーテル、グリシドール等のエポキシ化合物;
2−オキサゾリドン、N−ヒドロキシエチル−2−オキサゾリドン、1,2−エチレンビスオキサゾリン等のオキサゾリン化合物;
1,3−ジオキソラン−2−オン(つまり、エチレンカーボネート)、4−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,5−ジメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4,4−ジメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−エチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、4−ヒドロキシメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、1,3−ジオキサン−2−オン、4−メチル−1,3−ジオキサン−2−オン、4,6−ジメチル−1,3−ジオキサン−2−オン、1,3−ジオキソパン−2−オン等のアルキレンカーボネート化合物;
エピクロロヒドリン、エピブロムヒドリン、α−メチルエピクロロヒドリン等のハロエポキシ化合物、及び、その多価アミン付加物(例えばハーキュレス製カイメン;登録商標);
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γーアミノプロピルトリエトキシシラン等のシランカップリング剤;
3−メチル−3−オキセタンメタノール、3−エチル−3−オキセタンメタノール、3−ブチル3−オキセタンメタノール、3−メチル−3−オキセタンエタノール、3−エチル−3−オキセタンエタノール、3−ブチル3−オキセタンエタノール、3−クロロメチル−3−メチルオキセタン、3−クロロメチル−3−エチルオキセタン、多価オキセタン化合物などのオキセタン化合物、2−イミダゾリジノン等の環状尿素化合物等が挙げられる。
オキサゾリン化合物としては2−オキサゾリジノンが好適に使用され、
アルキレンカーボネート化合物としては1,3−ジオキソラン−2−オン(つまり、エチレンカーボネート)が好適に使用される。
前記有機表面架橋剤の添加量は、その総量が、添加前の前記吸水性樹脂粉末100重量部に対して、0.001〜15重量部であることが好ましく、0.01〜5重量部であることがさらに好ましい。
添加前の前記吸水性樹脂粉末100重量部に対して、多価アルコール化合物の総量が0.001〜10重量部であることが好ましく、0.01〜5重量部であることがさらに好ましい。
前記表面架橋剤溶液は、表面架橋剤の反応や均一な混合を促進するため、前記有機表面架橋剤、前記親水性有機溶媒、前記界面活性剤及び前記水不溶性微粒子以外に、酸又は塩基を含んでいてもよい。
添加処理により、前記有機表面架橋剤は吸水性樹脂粉末に添加される。該添加処理の方法は特に限定されず、例えば、吸水性樹脂粉末を親水性有機溶剤に浸漬し、添加架橋剤を吸着させる方法、吸水性樹脂粉末に直接、添加し、架橋剤溶液を噴霧又は滴下して混合する方法等が例示でき、所定量を均一に添加する観点から、後者が好ましい。さらに、均一に添加するために、吸吸水性樹脂粉末を攪拌しながら添加処理を行うのが好ましく、さらに前記有機表面架橋剤溶液を噴霧するのが好ましい。
本工程は、吸水性樹脂粒子の加圧下吸水倍率やGCAを向上させるために、吸水性樹脂粉末の表面又は表面近傍を架橋処理するために加熱処理を行う工程である。ただし、過度の表面架橋処理はCRCを低下させすぎることがあることから、CRCが28g/g以上まで表面架橋処理する工程を有することが好ましい。
本発明で用いられる加熱装置としては、公知の乾燥機又は加熱炉に所定の雰囲気とするための気体排出機構及び/又は気体供給機構を具備せしめた連続式又は回分式(バッチ式)加熱装置、好ましくは連続式加熱装置が好適である。該加熱装置の加熱方式としては、伝導伝熱型、輻射伝熱型、熱風伝熱型、誘電加熱型が好適である。より好ましくは、伝導伝熱及び/又は熱風伝熱型の加熱方式であり、さらに好ましくは伝導伝熱型の方式である。
本工程は、FGBPを向上させるため通液向上剤を添加する工程であり、好ましくは上記表面架橋工程中又は後に行われる。
本発明における通液向上剤は、不溶性微粒子化合物及び多価カチオン性化合物から選択される添加剤、又は、通液向上剤を未使用の場合に比べてFGBPを向上させる添加剤をさす。
上記無機微粒子としては、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、タルク、金属リン酸塩(例えばリン酸カルシウム、リン酸バリウム、リン酸アルミニウム)、金属硼酸塩(例えばホウ酸チタン、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸鉄、ホウ酸マグネシウム、ホウ酸マンガン、及びホウ酸カルシウム)、珪酸又はその塩、粘土、珪藻土、ゼオライト、ベントナイト、カオリン、ハイドロタルサイト、活性白土等の水不溶性微粒子状無機粉体、乳酸カルシウム、乳酸アルミニウム、金属石鹸(長鎖脂肪酸の多価金属塩)等の有機微紛末が挙げられる。上記無機微粒子は、体積平均粒子径は10μm以下が好ましく、1μm以下がより好ましい。
カチオン性高分子化合物は、特に限定されないが、米国特許5382610号、同7098284号、WO2009/110645号、WO2009/041731号、WO2009/041727号に記載のカチオン性高分子化合物が好適に使用できる。
上記水溶性多価金属カチオン含有化合物は、2価以上、好ましく3価以上の、金属カチオンを含有する化合物を指す。該3価以上の金属カチオンとしては、アルミニウム、ジルコニウム、チタニウムが例示され、これらの中でもアルミニウムが好ましい。
本工程は吸水性樹脂粉末または表面架橋された吸水性樹脂粒子に種々の機能を付与するために、その他の添加剤を添加する工程であり、一つ又は複数の工程から構成される。上記添加剤としては、消臭剤、香料、抗菌剤、発泡剤、ジエチレントリアミン5酢酸3ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸五ナトリウムなどのキレート剤、界面活性剤、着色防止剤、顔料、染料、肥料、酸化剤、還元剤等、機能を付与あるいは高めることが出来る剤である。また上記添加剤の添加においては、溶液で添加しても、ドライブレンドによる添加でもよい。
本発明では、ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂粒子を主成分とする粒子状吸水剤であって、以下の(1)〜(5)を満たす粒子状吸水剤も提供される。
本発明の粒子状吸水剤の無加圧下吸水倍率(CRC)は、上記製造方法で内部架橋又は表面架橋を適宜製造することで28g/g以上、より好ましくは29g/g以上、さらに好ましくは30g/g以上、特に好ましくは31g/g以上、最も好ましくは32g/g以上に制御される。
GCAとは、ガラスフィルターの上面とマリオット管の下部のメニスカスとの間に高さ10cmの差をつけた状態で0.05psiの荷重下、10分間の液吸収能力を評価するものである。GCAは10分間という短時間での吸収性能を評価しており、従来公知の加圧下吸水倍率(AAP)や、米国特許第7108916号に記載のFHAの場合、1時間での飽和状態での吸収性能を評価していることから、本発明に係るGCAとは思想を異にする評価方法である。粒子状吸水剤のGCAの値が高いほど、紙おむつにおいてパルプからの尿の吸い取り能力に優れ、戻り量を低減でき、肌かぶれや尿漏れを抑制できるようになる。
FGBPとは、底面がメッシュ構造となっているセル中で自由膨潤させた吸水剤層に0.3psiの荷重をかけた状態でゲル層上部から生理食塩水を注水し、ゲル層の生理食塩水透過能力を評価する方法である。FGBPの値が高いほど高吸収剤濃度吸収体での液の取り込み速度や戻り量が低減できる。
本発明の粒子状吸水剤の重量平均粒子径(D50)は、300〜500μmが好ましく、310〜480μmがさらに好ましく、320μm〜450μmがよりさらに好ましい。
本発明の粒子状吸水剤の表面張力(実施例の測定法で規定)は、60mN/m以上であり、より好ましくは61mN/m以上、さらに好ましくは62mN/m以上、63mN/m以上であってもよく、64mN/m以上であってもよい。上限としては通常75mN/mで十分である。
本発明の粒子状吸水剤の加圧下吸水倍率は、後述の実施例で示すように、2.06kPaの圧力下における0.90重量%塩化ナトリウム水溶液に対する吸水倍率として規定されるが、好ましくは24g/g以上、より好ましくは25g/g以上、さらに好ましくは26g/g以上、特に好ましくは27g/g以上、最も好ましくは28g/g以上に制御される。
本発明の粒子状吸水剤の吸水時間(Vortex法)は40秒以下が好ましく、35秒以下がより好ましく、30秒以下がより好ましく、28秒以下がより好ましく、26秒以下がより好ましく、24秒以下がさらに好ましく、22秒以下が特に好ましく、19秒以下が最も好ましい。
本発明の粒子状吸水剤の含水率(180℃×3時間の乾燥減量で規定)は上記物性を満たす限り特に問わないが、0.1%〜20%、さらには1%〜15%、特に2%〜10%に調整される。含水率が高いと物性を満たすのが困難になり、低いと吸水速度の低下や粒子の耐摩耗性が劣る傾向にある。
本発明の粒子状吸水剤の用途は特定に限定されないが、好ましくは、紙おむつや生理用ナプキンに使用される吸収体に好適に使用される。
以上、多くのパラメーター制御の吸水性樹脂があり、特許文献1〜6などの従来技術に対して本発明者らは新規パラメーターであるGCA(Gel Capillary Absorption。ゲル毛管吸収)に着目した特許文献7を出願したが、いまだ不十分な点が見出された。そこで、上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討した結果、新規パラメーターであるGCA(Gel Capillary Absorption ゲル毛管吸収)に着目した特許文献7では通液性がいまだ不十分であり、本発明者らは、GCAに加えて、通液性の新たな指標してFGBP(Free Gel Bed Permeability)が高いことで、上記課題を解決できること見出し、上記新規な吸水剤及びその製造方法を提供する。
無加圧下吸水倍率(CRC)は、ERT441.2−02に準じて測定した。即ち、試料0.200g(重量W0(g))を秤量し、不織布製の袋(60×85mm)に均一に入れヒートシールした後、23±2℃に調温した0.90重量%塩化ナトリウム水溶液500mL中に浸漬した。30分経過後、袋を引上げ、遠心分離機(株式会社コクサン社製遠心機:形式H−122)を用いて、250G、3分間の条件で水切りを行った。その後、袋の重量(W1(g))を測定した。同様の操作を、試料を入れずに行い、そのときの袋の重量(W2(g))を測定した。得られたW0(g)、W1(g)、W2(g)から下記(式1)にしたがって、無加圧下吸水倍率(CRC)を算出した。
msi:測定前の含水ゲル状架橋重合体、または含水ゲル粒子の重量(g)
mb :自由膨潤して水切り後のBlank(不織布のみ)の重量(g)
mwi:自由膨潤して水切り後の含水ゲル状架橋重合体および不織布の合計重量(g)
Wn :含水ゲル状架橋重合体、または含水ゲル粒子の固形分(重量%)
である。
本発明に係る粒子状吸水剤の加圧下吸水倍率(AAP)は、ERT442.2−02に準じて測定した。即ち、粒子状吸水剤0.900g(重量W3(g))を測定装置に投入し、測定装置一式の重量(W4(g))を測定した。次に、23±2℃に調温した0.90重量%塩化ナトリウム水溶液を2.06kPa(0.3psi,21g/cm2)の荷重下で吸収させた。1時間経過後、測定装置一式の重量(W5(g))を測定し、得られたW3(g)、W4(g)、W5(g)から下記(式3)にしたがって、加圧下吸水倍率(AAP)を算出した。
予め調製された0.90重量%塩化ナトリウム水溶液の1000重量部に食品添加物である食用青色1号0.02重量部を添加し、液温30℃に調整した。青色に着色した0.90重量%塩化ナトリウム水溶液50mlを100mlビーカーに計り取り、長さ40mmで太さ8mmの円筒型攪拌子で、600rpmで攪拌する中に、粒子状吸水剤2.00gを投入し、吸水時間(秒)を測定した。終点は、JISK 7224−1996年度「高吸水性樹脂の吸水速度試験方法解説」に記載されている基準に準じ、吸水剤が生理食塩水を吸液して試験液がスターラーチップを覆うまでの時間を吸水時間(秒)として測定した。
本発明に係る粒子状吸水剤(吸水性樹脂粉末)の粒度(PSD)及び粒度分布の対数標準偏差(σζ)は、米国特許出願公開第2006/204755号に開示された測定方法に準じて測定した。
(e)表面張力
十分に洗浄された100mlのビーカーに20℃に調整された0.90重量%塩化ナトリウム水溶液50mlを入れ、まず、0.90重量%塩化ナトリウム水溶液の表面張力を表面張力計(KRUSS社製のK11自動表面張力計)を用いて測定する。この測定において表面張力の値が71mN/m〜75mN/mの範囲でなくてはならない。次に、20℃に調整した表面張力測定後の0.90重量%塩化ナトリウム水溶液50mlを含んだビーカーに、十分に洗浄された長さ25mmの円筒型攪拌子及び粒子状吸水剤0.500gを投入し、350rpmの条件で3分間攪拌する。3分後、攪拌を止め、2分間静置させて含水した粒子状吸水剤が沈降した後に、上澄み液の表面張力を再度同様の操作を行い測定した。ただし、粒子状吸水剤による吸水速度が速いため、もしくは吸収倍率が高いために粒子状吸水剤が沈降した後に、測定に必要な量の上澄み液が残らない場合は、0.90重量%塩化ナトリウム水溶液50mlの量を測定に必要な最低限の範囲で適宜調整して測定した。なお、本発明では白金プレートを用いるプレート法を採用し、プレートは各測定前に十分脱イオン水にて洗浄し、かつガスバーナーで加熱洗浄して使用する。
底面の直径が約5cmのアルミカップ(重量W8(g))に、約1gの吸水性樹脂(吸水剤)(粒子状含水ゲル)を量り取り(重量W9(g))、180℃の無風乾燥機中において3時間静置し、乾燥させた。乾燥後のアルミカップと吸水性樹脂(吸水剤)との合計重量(W10(g))を測定し、下記(式5)より固形分を求めた。また、含水率は、下記(式6)より求められる。
図1を参照してGCAを測定する装置及び方法を記載する。この測定法で使用されるガラスフィルター2はISO4793(1980)で規定される通りの500mlガラス濾過器であり、孔径がP40(16〜40μm)、厚さ7mmであり、例えばSchott社のDuranガラス製濾過器のグレード3である。また20℃で30cm半径のフィルターが50mbarの圧力差にて50ml/minの水流能力を持たなければならない。このガラスフィルター付きの濾過器1の下部にシリコン製チューブ3をつなぎ、さらにガラス管5及びストップコック4を完備しているタンク6の下部につなぐ。このとき、ガラスフィルターの上面を、タンク内のガラス管の下部のメニスカスより10cm高い位置で固定する。系に0.90重量%塩化ナトリウム水溶液を満たす。内径60mmのプラスチックの支持円筒7の底に、8cmの正方形に切断された高湿潤強度セルロースティッシュ8を金属リングにより固定する。該ティッシュは坪量max24.6g/m2、湿潤引っ張り強度Min0.32N/cm(CD方向)、0.8N/cm(MD方向)(抄紙機で抄かれる際の流れ方向をMD方向、これに垂直な方向をCD方向)であり、例えばドイツのフリパ社(Fripa)から入手可能である。室温(20℃〜25℃)、湿度50RH%の条件下で、該ティッシュ上に粒子状吸水剤100.2g(重量W11(g)を均一に散布し、その上に、吸水剤に対して0.39kPa(0.05psi)の荷重を均一に加えることができるよう調整された、外径が60mmよりわずかに小さく支持円筒との隙間が生じず、かつ上下の動きが妨げられないピストン9を載置し、この測定装置一式の重量(W12[g])を測定した。上記測定装置一式をガラスフィルター上に載せ、マリオット管付き流体貯槽のバルブを開けて、10分間吸収させる。その後測定装置一式を持ち上げ、その重量(W13(g))を測定した。W11、W12、W13から下記(式7)に従って、GCA(g/g)を算出した。
本発明のFGBPは、300μm〜600μmの範囲の吸水剤を選別せず、吸水剤ありのままの粒子径で測定し、データ採取の時間を少なくとも20秒間にわたって1秒ごとから、180秒間にわたって5秒ごととした以外は国際公開WO2004/096304に記載の「自由膨潤」条件下でのゲルベッド透水性試験に準拠して行われる。
温度20℃〜25℃の含水ゲル状架橋重合体(含水ゲル粒子)(固形分α重量%)20gを、0.08重量%エマール20C(界面活性剤、花王株式会社製)を含む20重量%塩化ナトリウム水溶液(以下、「エマール水溶液」と称する)1000g中に添加して分散液とし、長さ50mm×直径7mmのスターラーチップを300rpmで16時間攪拌した(高さ21cm、直径8cmの円柱のポリプロピレン製 約1.14L容器を使用)。
X;分級、水切り後に各篩上に残留した含水ゲル状架橋重合体(含水ゲル粒子)の重量%(%)
w;分級、水切り後に各篩上に残留した含水ゲル状架橋重合体(含水ゲル粒子)のそれぞれの重量(g)
W;分級、水切り後に各篩上に残留した含水ゲル状架橋重合体(含水ゲル粒子)の総重量(g)
R(α);固形分α重量%の含水ゲル状架橋重合体に換算したときの篩の目開き(mm)
r;20重量%塩化ナトリウム水溶液中で膨潤した含水ゲル状架橋重合体(含水ゲル粒子)が分級された篩の目開き(mm)である。
GelD50:含水ゲル粒子の重量平均粒子径(μm)
GS:含水ゲル粒子の固形分(重量%)
SolidD50:含水ゲル粒子の乾燥物に換算した重量平均粒子径(μm)
とすると次式で定義される。
(式)SolidD50=GelD50×(GS/100)1/3
(k)重量平均分子量
ポリエチレングリコール換算によるサイズ排除クロマトグラフィ(GPC)によって以下の測定条件で測定した。
装置:Waters社製、Waters Alliance(2695)
解析ソフト:Waters社製、Empowerプロフェッショナル+GPCオプション
使用カラム:東ソー社製、TSK guard column SWXL+TSKgel G4000SWXL+G3000SWXL+G2000SWXL
検出器:示差屈折率計(RI)検出器(Waters社製、Waters 2414)
溶離液:水10,999g、アセトニトリル6,001gの混合溶媒に酢酸ナトリウム三水和物115.6gを溶解し、さらに酢酸でpH6.0に調整した溶液
較正曲線作成用標準物質:ポリエチレングリコール[ピークトップ分子量(Mp)300000、200000、107000、50000、27700、11840、6450、1470、472]
較正曲線:上記ポリエチレングリコールのMp値と溶出時間とを基礎にして3次式で作成
流量:1.0mL/min
カラム温度:40℃
測定時間:45分
試料液注入量:100μL(試料濃度0.5wt%の溶離液調製溶液)
(l)BET比表面積
本発明の吸水性樹脂粉末のBET比表面積は、以下の手法に基づいて測定した。該BET比表面積の測定には、高精度ガス/蒸気吸着量測定装置(日本ベル株式会社製、BELSORP−max)を、また、前処理には吸着測定用前処理装置(日本ベル株式会社製、BELSORP−vacII)を用いた。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
温度計、窒素ガス導入管および排気孔を備えた蓋と底面300mm×220mm、深さ60mmのバットからなる反応容器に、アクリル酸170g、37重量%アクリル酸ナトリウム水溶液1800g、ポリエチレングリコールジアクリレート(重量平均分子量523)0.99g、ポリエチレングリコール(重量平均分子量2000、和光純薬株式会社製)6.688g(モノマー成分に対して0.8重量%)および脱イオン水216gを供給混合し、20℃の水浴に底から10mmの高さまで浸した。
得られた含水ゲル状架橋重合体(GK1)をブロックに切り分け、ユニパック(株式会社生産日本社製)に入れ、恒温器内に1時間静置し60℃に恒温させた。60℃に恒温させた含水ゲル状架橋重合体(GK1)を、3.5mmのダイス口径プレートを設置し、シートヒーターを用いて60℃に暖めたミートチョッパー(レマコム株式会社製、モデル:HL−G22SN)に2回通すことにより、含水ゲル粒子(「含水ゲル状架橋重合体粉砕物」とも称する)(GKF1)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF1)を、160℃、45分間熱風乾燥機で乾燥し、乾燥物を得、その後ロールミル(有限会社井ノ口技研社製)で粉砕し、目開き850μm、600μm、500μm、300μm、150μmを有する篩で篩い分けた後、850μmを通過し600μmを通過しない粒子が3重量%、600μmを通過し500μmを通過しない粒子が10重量%、500μmを通過し300μmを通過しない粒子が54重量%、300μmを通過し150μmを通過しない粒子が31重量%、150μmを通過し45μmを通過しない粒子が2重量%に調合することにより、吸水性樹脂粉末(B1)を得た。なお、当該調合は、実施例15以外同様に行った。
吸水性樹脂粉末(B1)100重量部に、エチレングリコールジグリシジルエーテル0.025重量部と、エチレンカーボネート0.3重量部と、プロピレングリコール0.5重量部と、脱イオン水2.0重量部とからなる表面架橋剤溶液を噴霧することによって混合した。上記の混合物を200℃で35分間加熱処理することにより、表面架橋された吸水性樹脂粒子(S1)を得た。
表面架橋された吸水性樹脂粒子(S1)100重量部に対して、キレート剤として、1重量%のDTPA(ジエチレントリアミン五酢酸五ナトリウム)水溶液1重量部を攪拌しながら添加し、1分間混合した。キレート剤を含有させることで、耐尿性が向上する。
使用したポリエチレングリコールの量を3.344g(モノマー成分に対して0.4重量%)に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B2)、表面処理された吸水性樹脂粒子(S2)、粒子状吸水剤(EX−2)を得た。
使用したポリエチレングリコールの量を10.03g(モノマー成分に対して1.2重量%)に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B3)、表面処理された吸水性樹脂粒子(S3)、粒子状吸水剤(EX−3)を得た。
使用したポリエチレングリコールの重量平均分子量を400に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B4)、表面処理された吸水性樹脂粒子(S4)、粒子状吸水剤(EX−4)を得た。
使用したポリエチレングリコールの重量平均分子量を20000に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B5)、表面処理された吸水性樹脂粒子(S5)、粒子状吸水剤(EX−5)を得た。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
温度計、窒素ガス導入管及び排気孔を備えた蓋と底面300mm×220mm、深さ60mmのバットからなる反応容器に、アクリル酸170g、37重量%アクリル酸ナトリウム水溶液1800g、ポリエチレングリコールジアクリレート(平均分子量523)0.99g、及び脱イオン水216gを供給混合し、20℃の水浴に底から10mmの高さまで浸した。この水溶液に窒素ガスを導入し20分間脱気した。この溶液が20℃になったのを確認後、窒素気流雰囲気下20重量%過硫酸ナトリウム水溶液6.61g、及び0.1重量%L−アスコルビン酸水溶液6.33gを添加し、攪拌混合した。単量体濃度は38重量%であった。1分後に重合が開始し、その時の反応系温度は20℃であった。重合開始後、重合系は攪拌せず、引き続き20℃の水浴に反応容器を浸して冷却を行った。17分後に重合系は最高到達温度の89℃を示した。この後、水浴の温度を70℃にし、20分間重合反応を行い、含水ゲル状架橋重合体(GK6)を得た。得られた含水ゲル状架橋重合体(GK6)をブロック状に切り分けた。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF6)を、160℃、45分間熱風乾燥機で乾燥し、乾燥物を得、その後ロールミル(有限会社井ノ口技研社製)で粉砕し、目開き850μm、600μm、500μm、300μm、150μmを有する篩で篩い分けた後調合することにより、吸水性樹脂粉末(B6)を得た。得られた吸水性樹脂粉末(B6)の性能を表1に示した。
吸水性樹脂粉末(B6)100重量部に、エチレングリコールジグリシジルエーテル0.025重量部と、エチレンカーボネート0.3重量部と、プロピレングリコール0.5重量部と、脱イオン水2.0重量部とからなる表面架橋剤溶液を混合した。上記の混合物を200℃で35分間加熱処理することにより、表面架橋された吸水性樹脂粒子(S6)を得た。
表面架橋された吸水性樹脂粒子(S6)100重量部に対して、1重量%のDTPA水溶液1重量部を攪拌しながら添加し、1分間混合した。次いで60℃の熱風乾燥機中に30分間放置してから、目開き850μmの金網を通過させ、ハイドロタルサイト(DHT−6、協和化学工業株式会社)0.6重量部を混合した。混合は表面架橋された吸水性樹脂粒子(S6)30gを容量225mlのマヨネーズ瓶にハイドロタルサイトと共に入れ、ペイントシェーカーを用いて3分間振とうし、粒子状吸水剤(EX−6)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−6)の性能を下記表に示した。
実施例1における表面架橋された吸水性樹脂粒子(S1)100重量部に対して、1重量%のDTPA水溶液1重量部を攪拌しながら添加して1分間混合後、さらに、27.5重量%硫酸アルミニウム水溶液(酸化アルミニウム換算で8重量%)1.17重量部、60重量%乳酸ナトリウム水溶液0.196重量部及びプロピレングリコール0.029重量部からなる溶液を添加して1分間混合後、熱風乾燥機中に30分間放置してから、目開き850μmの金網を通過させ、粒子状吸水剤(EX−7)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−7)の性能を下記表に示した。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
ポリエチレングリコールジアクリレートの量を1.73gに変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体(GK8)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体(GK8)をブロック状に切り分け、ユニパック(株式会社生産日本社製)に入れ、恒温器内に1時間静置し60℃に恒温させた。60℃に恒温させた含水ゲル状架橋重合体(GK8)を、シートヒーターを用いて60℃に暖めたスクリュー押出機に供給しゲル粉砕した。該スクリュー押出機としては、先端部に直径100mm、孔径3.2mm、孔数316個、開口率32.3%、厚さ10mmの多孔板が供えられた、スクリュー軸の外径が86mm、ケーシング内径が88mmであるミートチョッパーを使用した。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF8)を、185℃、30分間熱風乾燥機で乾燥した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B8)を得た。
得られた吸水性樹脂粉末(B8)を実施例1と同様の操作を行い、表面架橋された吸水性樹脂粒子(S8)、粒子状吸水剤(EX−8)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−8)の性能を下記表に示した。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
ポリエチレングリコールジアクリレートの量を1.73gに変更し、ポリエチレングリコールを使用しなかった以外は、実施例1と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体(GK9)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体(GK9)を1680g/minで供給すると同時に、ポリエチレングリコール(重量平均分子量2000、和光純薬工業株式会社製)6.688g(モノマー濃度に対して0.8重量%)を20重量%水溶液として20.5g/minで供給した以外は実施例8と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF9)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF9)を、185℃、30分間熱風乾燥機で乾燥した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B9)を得た。
得られた吸水性樹脂粉末(B9)を実施例1と同様の操作を行い、表面架橋された吸水性樹脂粒子(S9)、粒子状吸水剤(EX−9)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−9)の性能を下記表に示した。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
ポリエチレングリコールジアクリレートの量を1.73gに変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体(GK10)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体(GK10)を、実施例8と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF11)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF10)を、185℃、30分間熱風乾燥機で乾燥した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B10)を得た。
吸水性樹脂粉末(B10)の加熱処理時間を45分とすること以外は、実施例1と同様の操作を行い表面処理された吸水性樹脂粒子(S10)を得た。
表面処理された吸水性樹脂粒子(S10)を、実施例1と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(EX−10)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−10)の性能を下記表に示した。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
アクリル酸380g、48重量%水酸化ナトリウム水溶液158g、ポリエチレングリコールジアクリレート(重量平均分子量523)1.53g、ポリエチレングリコール(重量平均分子量2000、和光純薬株式会社製)3.74g(モノマー成分に対して0.8重量%)、0.1重量%ジエチレントリアミン5酢酸3ナトリウム水溶液23.4gからなる単量体溶液を作成する。次に、45℃に調温した該単量体溶液を攪拌しながら、48重量%水酸化ナトリウム水溶液162gを加える。この時の中和熱によって80℃まで上昇する。さらに、4重量%過硫酸ナトリウム水溶液18.58gを加えたのち、雰囲気温度を60℃の中で、あらかじめ50℃に底面を加温しておいたテフロン(登録商標)シート(四方を1.5cmの高さを有する堰で囲われた30cm×30cmの反応容器)上に流し込み重合を行った。過硫酸ナトリウム水溶液を加えてから1分後に、重合系は最高到達温度が105℃を示した。さらに4分経過後に得られた重合物を取り出し、含水ゲル状架橋重合体(GK11)を得た。
スクリュー軸回転数を130rpm、含水ゲル状架橋重合体(GK11)を4640g/minでミートチョッパーに供給した以外は、実施例8と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF11)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF11)を、190℃、30分間熱風乾燥機で乾燥した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B11)を得た。
吸水性樹脂粉末(B11)の加熱温度処理時間を25分としたこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、表面処理された吸水性樹脂粒子(S11)を得た。
表面処理された吸水性樹脂粒子(S11)を、実施例1と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(EX−11)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−11)の性能を下記表に示した。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
ポリエチレングリコールジアクリレートの量を1.39gに変更し、ポリエチレングリコール(重量平均分子量2000、和光純薬工業株式会社製)の代わりにアンヒトール20BS(花王株式会社、有効成分30重量%)1.17g(モノマー成分に対して有効成分で0.075重量%)を使用した以外は、実施例11と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体(GK12)を得た。
スクリュー押出機として、先端部に直径100mm、孔径6.4mm、孔数83個、開口率34.0%、厚さ10mmの多孔板を有し、スクリュー軸の外径が86mm、ケーシング内径が88mmであるミートチョッパーを使用した。ミートチョッパーを用い、含水ゲル状架橋重合体(GK12)を、スクリュー軸回転数130rpm、4640g/minでミートチョッパーに供給した以外は、実施例8と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF12)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF12)を、190℃、30分間熱風乾燥機で乾燥した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B12)を得た。
吸水性樹脂粉末(B12)の加熱温度処理時間を30分としたこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、表面処理された吸水性樹脂粒子(S12)を得た。
表面処理された吸水性樹脂粒子(S12)を、実施例1と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(EX−12)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−12)の性能を下記表に示した。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
ポリエチレングリコール(重量平均分子量2000、和光純薬工業株式会社製)の代わりにアンヒトール20BS(花王株式会社製、有効成分30重量%)1.17g(モノマー成分に対し有効成分で0.075重量%)を使用した以外は、実施例11と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体(GK13)を得た。
スクリュー軸回転数を130rpmとし、含水ゲル状架橋重合体(GK13)を4640g/minでミートチョッパーに供給した以外は、実施例8と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF13)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF13)を、190℃、30分間熱風乾燥機で乾燥した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B13)を得た。
吸水性樹脂粉末(B13)の加熱温度処理時間を25分とした以外は、実施例1と同様の操作を行い、表面処理された吸水性樹脂粒子(S13)を得た。
表面処理された吸水性樹脂粒子(S13)を、実施例1と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(EX−13)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−13)の性能を下記表に示した。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
ポリエチレングリコールジアクリレートの量を1.73gに変更し、ポリエチレングリコール(重量平均分子量2000、和光純薬工業株式会社製)の代わりにアンヒトール20BS(花王株式会社製、有効成分30重量%)2.090g(モノマー成分に対して有効成分で0.075重量%)を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体(GK14)を得た。
スクリュー軸回転数を225rpmとした以外は、実施例8と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF14)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF14)を、185℃、30分間熱風乾燥機で乾燥し、850μmを通過し600μmを通過しない粒子が12重量%、600μmを通過し500μmを通過しない粒子が25重量%、500μmを通過し300μmを通過しない粒子が41重量%、300μmを通過し150μmを通過しない粒子が21重量%、150μmを通過し45μmを通過しない粒子が1重量%に調合すること以外は実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B14)を得た。
吸水性樹脂粉末(B14)の加熱温度処理時間を25分としたこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、表面処理された吸水性樹脂粒子(S14)を得た。
表面処理された吸水性樹脂粒子(S14)を、実施例1と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(EX−14)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−14)の性能を下記表に示した。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
ポリエチレングリコールジアクリレートの量を1.73gに変更し、ポリエチレングリコール(重量平均分子量2000、和光純薬工業株式会社製)の代わりにアンヒトール20BS(花王株式会社製、有効成分30重量%)2.090g(モノマー成分に対して有効成分で0.075重量%)を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体(GK15)を得た。
スクリュー軸回転数を225rpmとした以外は、実施例8と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF15)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF15)を、185℃、30分間熱風乾燥機で乾燥した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B15)を得た。
吸水性樹脂粉末(B15)の加熱温度処理時間を25分としたこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、表面処理された吸水性樹脂粒子(S15)を得た。
表面処理された吸水性樹脂粒子(S15)を、実施例1と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(EX−15)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−15)の性能を下記表に示した。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
ポリエチレングリコールジアクリレートの量を1.73gに変更し、ポリエチレングリコール(重量平均分子量2000、和光純薬工業株式会社製)を使用しなかった以外は、実施例1と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体(GK16)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体(GK16)をブロックに切り分け、ユニパック(株式会社生産日本社製)に入れ、恒温器内に1時間静置し60℃に恒温させた。60℃に恒温させた含水ゲル状架橋重合体(GK16)の表面に均一に1重量%のアンヒトール20BS(花王株式会社製、有効成分30重量%)を含むメタノール溶液62.7g(工程(i)の原料モノマー成分量に対して有効成分で0.075重量%)を振りかけ、4.7mmのダイス口径プレートを設置し、シートヒーターを用いて60℃に暖めたミートチョッパー(飯塚工業株式会社製、モデル:ROYAL、タイプ:VR−400K)に2回通すことにより、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF16)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF16)を、185℃、30分間熱風乾燥機で乾燥した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B16)を得た。
吸水性樹脂粉末(B16)の加熱温度処理時間を30分としたこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、表面処理された吸水性樹脂粒子(S16)を得た。
表面処理された吸水性樹脂粒子(S16)を、実施例1と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(EX−16)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−16)の性能を下記表に示した。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
ポリエチレングリコールジアクリレートの量を1.73gに変更し、ポリエチレングリコール(重量平均分子量2000、和光純薬工業株式会社製)を使用しなかった以外は、実施例1と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体(GK17)を得た。
1重量%のアンヒトール20HD(花王株式会社製、有効成分30重量%)を含むメタノール溶液62.7g(工程(i)の原料モノマー成分量に対して有効成分で0.075重量%)を、得られた含水ゲル状架橋重合体(GK17)を切り分けたブロックの表面に均一に振りかけた以外は、実施例16と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF17)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF17)を、185℃、30分間熱風乾燥機で乾燥した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B17)を得た。
吸水性樹脂粉末(B17)の加熱温度処理時間を30分としたこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、表面処理された吸水性樹脂粒子(S17)を得た。
表面処理された吸水性樹脂粒子(S17)を、実施例1と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(EX−17)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−17)の性能を下記表に示した。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
ポリエチレングリコールジアクリレートの量を1.73gに変更し、ポリエチレングリコール(重量平均分子量2000、和光純薬工業株式会社製)を使用しなかった以外は、実施例1と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体(GK18)を得た。
1重量%のアンヒトール20N(花王株式会社製、有効成分30重量%)を含むメタノール溶液62.7g(工程(i)の原料モノマー成分量に対して有効成分で0.075重量%)を、得られた含水ゲル状架橋重合体(GK18)を切り分けたブロックの表面に均一に振りかけた以外は、実施例17と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF18)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF18)を、185℃、30分間熱風乾燥機で乾燥した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B18)を得た。
吸水性樹脂粉末(B18)の加熱温度処理時間を30分としたこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、表面処理された吸水性樹脂粒子(S18)を得た。
表面処理された吸水性樹脂粒子(S18)を、実施例1と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(EX−18)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−18)の性能を下記表に示した。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
ポリエチレングリコールジアクリレートの量を1.73gに変更し、ポリエチレングリコール(重量平均分子量2000、和光純薬工業株式会社製)を使用しなかった以外は、実施例1と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体(GK19)を得た。
0.75重量%のアミート105A(花王株式会社製、有効成分100重量%)を含むメタノール溶液55.7g(工程(i)の原料モノマー成分量に対して有効成分で0.050重量%)を、得られた含水ゲル状架橋重合体(GK19)を切り分けたブロックの表面に均一に振りかけた以外は、実施例16と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF19)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF19)を、185℃、30分間熱風乾燥機で乾燥した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B19)を得た。
吸水性樹脂粉末(B19)の加熱温度処理時間を30分とした以外は、実施例1と同様の操作を行い、表面処理された吸水性樹脂粒子(S19)を得た。
表面処理された吸水性樹脂粒子(S19)を、実施例1と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(EX−19)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−19)の性能を下記表に示した。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
ポリエチレングリコールジアクリレートの量を1.73gに変更し、ポリエチレングリコール(重量平均分子量2000、和光純薬工業株式会社製)を使用しなかった以外は、実施例1と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体(GK20)を得た。
1重量%のエマール20C(花王株式会社製、有効成分25重量%)を含むイソプロピルアルコール溶液62.7g(工程(i)の原料モノマー成分量に対して有効成分で0.075重量%)を、得られた含水ゲル状架橋重合体(GK20)を切り分けたブロックの表面に均一に振りかけた以外は、実施例16と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF20)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF20)を、185℃、30分間熱風乾燥機で乾燥した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B20)を得た。
吸水性樹脂粉末(B20)の加熱温度処理時間を30分とした以外は、実施例1と同様の操作を行い、表面処理された吸水性樹脂粒子(S20)を得た。
表面処理された吸水性樹脂粒子(S20)を、実施例1と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(EX−20)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−20)の性能を下記表に示した。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
ポリエチレングリコールジアクリレートの量を1.73gに変更し、ポリエチレングリコール(重量平均分子量2000、和光純薬工業株式会社製)を使用しなかった以外は、実施例1と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体(GK21)を得た。
1重量%のアセタミン24(花王株式会社製、有効成分98重量%)を含むメタノール溶液62.7g(工程(i)の原料モノマー成分量に対して有効成分で0.075重量%)を、得られた含水ゲル状架橋重合体(GK21)を切り分けたブロックの表面に均一に振りかけた以外は、実施例16と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF21)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF21)を、185℃、30分間熱風乾燥機で乾燥した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B21)を得た。
吸水性樹脂粉末(B21)の加熱温度処理時間を20分とした以外は、実施例1と同様の操作を行い、表面処理された吸水性樹脂粒子(S21)を得た。
表面処理された吸水性樹脂粒子(S21)を、実施例1と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(EX−21)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−21)の性能を下記表に示した。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
ポリエチレングリコールジアクリレートの量を1.73gに変更し、ポリエチレングリコール(重量平均分子量2000、和光純薬工業株式会社製)を使用しなかった以外は、実施例1と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体(GK22)を得た。
1重量%のアデカプルロニックL−44(株式会社ADEKA製、有効成分100重量%)を含むメタノール溶液62.7g(工程(i)の原料モノマー成分量に対して有効成分で0.075重量%)を、得られた含水ゲル状架橋重合体(GK22)を切り分けたブロックの表面に均一に振りかけた以外は、実施例16と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF22)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF22)を、185℃、30分間熱風乾燥機で乾燥した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B22)を得た。
吸水性樹脂粉末(B22)の加熱温度処理時間を30分としたこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、表面処理された吸水性樹脂粒子(S22)を得た。
表面処理された吸水性樹脂粒子(S22)を、実施例1と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(EX−22)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−22)の性能を下記表に示した。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
ポリエチレングリコールジアクリレートの量を1.73gに変更し、ポリエチレングリコール(重量平均分子量2000、和光純薬工業株式会社製)を使用しなかった以外は、実施例1と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体(GK23)を得た。
1重量%のエマルゲン430(花王株式会社製、有効成分100重量%)を含むメタノール溶液62.7g(工程(i)の原料モノマー成分量に対して有効成分で0.075重量%)を、得られた含水ゲル状架橋重合体(GK23)を切り分けたブロックの表面に均一に振りかけた以外は、実施例16と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF23)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF23)を、185℃、30分間熱風乾燥機で乾燥した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B23)を得た。
吸水性樹脂粉末(B23)の加熱温度処理時間を30分とした以外は、実施例1と同様の操作を行い、表面処理された吸水性樹脂粒子(S23)を得た。
表面処理された吸水性樹脂粒子(S23)を、実施例1と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(EX−23)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−23)の性能を下記表に示した。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
ポリエチレングリコールジアクリレートの量を1.73gに変更し、ポリエチレングリコール(重量平均分子量2000、和光純薬工業株式会社製)を使用しなかった以外は、実施例1と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体(GK24)を得た。
1重量%のペレックスSS−L(花王株式会社製、有効成分50重量%)を含むメタノール溶液62.7g(工程(i)の原料モノマー成分量に対して有効成分で0.075重量%)を、得られた含水ゲル状架橋重合体(GK24)を切り分けたブロックの表面に均一に振りかけた以外は、実施例16と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF24)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF24)を、185℃、30分間熱風乾燥機で乾燥した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B24)を得た。
吸水性樹脂粉末(B24)の加熱温度処理時間を30分とした以外は、実施例1と同様の操作を行い、表面処理された吸水性樹脂粒子(S24)を得た。
表面処理された吸水性樹脂粒子(S24)を、実施例1と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(EX−24)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−24)の性能を下記表に示した。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
ポリエチレングリコールジアクリレートの量を1.73gに変更し、ポリエチレングリコール(重量平均分子量2000、和光純薬工業株式会社製)を使用しなかった以外は、実施例1と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体(GK25)を得た。
10重量%のデナコールEX−861(ナガセケムテックス株式会社製、有効成分100重量%)を含むメタノール溶液66.9g(工程(i)の原料モノマー成分量に対して有効成分で0.8重量%)を、得られた含水ゲル状架橋重合体(GK25)を切り分けたブロックの表面に均一に振りかけた以外は、実施例16と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF25)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF25)を、185℃、30分間熱風乾燥機で乾燥した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B25)を得た。
吸水性樹脂粉末(B25)の加熱温度処理時間を20分とした以外は、実施例1と同様の操作を行い、表面処理された吸水性樹脂粒子(S25)を得た。
表面処理された吸水性樹脂粒子(S25)を、実施例1と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(EX−25)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−25)の性能を下記表に示した。
(ゲル重合工程)
ポリエチレングリコールジアクリレートの量を1.73gに変更し、ポリエチレングリコール(重量平均分子量2000、和光純薬工業株式会社製)を使用しなかった以外は、実施例1と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体(GK26)を得た。
1重量%のレオドールTW−S120V(花王株式会社製、有効成分100重量%、カタログHLB値14.9)を含むメタノール溶液62.7g(工程(i)の原料モノマー成分量に対して有効成分で0.050重量%)を、得られた含水ゲル状架橋重合体(GK26)を切り分けたブロックの表面に均一に振りかけた以外は、実施例16と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF26)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF26)を、185℃、30分間熱風乾燥機で乾燥した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B26)を得た。
吸水性樹脂粉末(B26)の加熱温度処理時間を20分とした以外は、実施例1と同様の操作を行い、表面処理された吸水性樹脂粒子(S26)を得た。
表面処理された吸水性樹脂粒子(S26)を、実施例1と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(EX−26)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−26)の性能を下記表に示した。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
ポリエチレングリコールジアクリレートの量を1.73gに変更し、ポリエチレングリコール(重量平均分子量2000、和光純薬工業株式会社製)を使用しなかった以外は、実施例1と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体(GK27)を得た。
1重量%のKF−354L(信越シリコーン株式会社製、有効成分100重量%、カタログHLB値16)を含むメタノール溶液62.7g(工程(i)の原料モノマー成分量に対して有効成分で0.050重量%)を、得られた含水ゲル状架橋重合体(GK27)を切り分けたブロックの表面に均一に振りかけた以外は、実施例16と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF27)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF27)を、185℃、30分間熱風乾燥機で乾燥した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B27)を得た。
吸水性樹脂粉末(B27)の加熱温度処理時間を20分とした以外は、実施例1と同様の操作を行い、表面処理された吸水性樹脂粒子(S27)を得た。
表面処理された吸水性樹脂粒子(S27)を、実施例1と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(EX−27)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−27)の性能を下記表に示した。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
ポリエチレングリコールジアクリレートの量を1.73gに変更する以外は、実施例1と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体(GK28)を得た。
スクリュー押出機として、先端部に直径100mm、孔径8.0mm、孔数54個、開口率34.5%、厚さ10mmの多孔板を有し、スクリュー軸の外径が86mm、ケーシング内径が88mmであるミートチョッパーを使用した以外は、実施例8と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF28)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF28)を、185℃、30分間熱風乾燥機で乾燥した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B28)を得た。
得られた吸水性樹脂粉末(B28)を、実施例1と同様の操作を行い、表面架橋された吸水性樹脂粒子(S28)、粒子状吸水剤(EX−28)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−28)の性能を下記表に示した。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
ポリエチレングリコールジアクリレートの量を1.73gに変更し、ポリエチレングリコール(重量平均分子量2000、和光純薬工業株式会社製)の代わりにアンヒトール20BS(花王株式会社製、有効成分30重量%)2.090g(モノマー成分に対して有効成分で0.075重量%)を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体(GK29)を得た。
スクリュー軸回転数を225rpmとした以外は、実施例8と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF29)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF29)を、185℃、30分間熱風乾燥機で乾燥した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B29)を得た。
吸水性樹脂粉末(B29)の加熱温度処理時間を40分としたこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、表面処理された吸水性樹脂粒子(S29)を得た。
表面処理された吸水性樹脂粒子(S29)を実施例1と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(EX−29)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−29)の性能を下記表に示した。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
ポリエチレングリコールジアクリレートの量を1.73gに変更し、ポリエチレングリコール(重量平均分子量2000、和光純薬工業株式会社製)の代わりにアンヒトール20BS(花王株式会社製、有効成分30重量%)2.090g(モノマー成分に対して有効成分で0.075重量%)を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体(GK30)を得た。
スクリュー軸回転数を225rpmとした以外は、実施例8と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF30)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF30)を、185℃、30分間熱風乾燥機で乾燥した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B30)を得た。
吸水性樹脂粉末(B30)の加熱温度処理時間を20分としたこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、表面処理された吸水性樹脂粒子(S30)を得た。
表面処理された吸水性樹脂粒子(S30)を、実施例1と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(EX−30)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−30)の性能を下記表に示した。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
実施例11と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体(GK31)を得た。
スクリュー押出機として、先端部に直径100mm、孔径6.4mm、孔数83個、開口率34.0%、厚さ10mmの多孔板を有し、スクリュー軸の外径が86mm、ケーシング内径が88mmであるミートチョッパーを用い、スクリュー軸回転数を130rpm、含水ゲル状架橋重合体(GK32)を4640g/minでミートチョッパーに供給した以外は、実施例8と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF31)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF31)を、190℃、30分間熱風乾燥機で乾燥した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(B31)を得た。
吸水性樹脂粉末(B31)の加熱温度処理時間を20分としたこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、表面処理された吸水性樹脂粒子(S31)を得た。
表面処理された吸水性樹脂粒子(S31)を実施例1と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(EX−31)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−31)の性能を下記表に示した。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
実施例13と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体(GK32)を得た。
スクリュー押出機としては、先端部に直径100mm、孔径6.4mm、孔数83個、開口率34.0%、厚さ10mmの多孔板を有し、スクリュー軸の外径が86mm、ケーシング内径が88mmであるミートチョッパーを用い、スクリュー軸回転数を130rpm、含水ゲル状架橋重合体(GK33)を4640g/minでミートチョッパーに供給した以外は、実施例8と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF32)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF32)を、190℃、30分間熱風乾燥機で乾燥した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末((B32)を得た。
吸水性樹脂粉末(B32)の加熱温度処理時間を20分としたこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、表面処理された吸水性樹脂粒子(S32)を得た。
表面処理された吸水性樹脂粒子(S32)を、実施例1と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(EX−32)を得た。得られた粒子状吸水剤(EX−32)の性能を下記表に示した。
実施例1において、ゲル粉砕工程で使用したミートチョッパーのダイス口径を3.5mmから9.0mmに変更した以外は、実施例1と同様の処理を行い、含水ゲル粒子(CGKF−1)、吸水性樹脂粉末(CB−1)、表面処理された吸水性樹脂粒子(CS1)、粒子状吸水剤(CEX−1)を得た。
実施例1で得られたS1を比較用吸水剤(CEX−2)とした。得られた粒子状吸水剤(CEX−2)の性能を下記表に示した。
出願番号PCT/JP2015/56110の実施例1と同様に行い、造粒形状を有する吸水性樹脂粉末(CB−3)、比較用吸水剤(CEX−3)を得た。得られた吸水性樹脂粉末(CB−3)、粒子状吸水剤(CEX−3)の性能を下記表に示した。
出願番号PCT/JP2015/56110の実施例2と同様に行い、造粒形状を有する吸水性樹脂粉末(CB−4)、比較用吸水剤(CEX−4)を得た。得られた吸水性樹脂粉末(CB−4)、粒子状吸水剤(CEX−4)の性能を下記表に示した。
国際公開第2011/126079号パンフレット実施例6に記載の方法により含水ゲル粒子(CGKF−5)、吸水性樹脂粉末(CB−5)、比較用粒子状吸水剤(CEX−5)を作成した。得られた含水ゲル粒子(CGKF−5)、吸水性樹脂粉末(CB−5)、吸水性樹脂粉末(CEX−5)、粒子状吸水剤(CEX−6)の性能を下記表に示した。
国際公開第2015/030130の実施例13と同様に行い、含水ゲル粒子(CGKF−6)、吸水性樹脂粉末(CB−6)、比較用吸水剤(CEX−6)を得た。得られた含水ゲル粒子(CGKF−6)、吸水性樹脂粉末(CB−6)、粒子状吸水剤(CEX−6)の性能を下記表に示した。
国際公開第2008/096713の実施例6と同様に行い、含水ゲル粒子(CGKF−6)、比較用吸水剤(CEX−7)を得た。得られた含水ゲル粒子(CGKF−6)、粒子状吸水剤(CEX−7)の性能を下記表に示した。
((メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液の調製、重合工程)
ポリエチレングリコールの代わりに、ジ(2−エチルヘキシル)スルホコハク酸ナトリウムを0.418g(モノマー成分に対して0.05重量%)に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体(CGK8)を得た。
実施例1と同様の操作を行い、含水ゲル状架橋重合体粉砕物(CGKF8)を得た。
得られた含水ゲル状架橋重合体粉砕物(GKF8)を、185℃、30分間熱風乾燥機で乾燥した以外は、実施例1と同様の操作を行い、吸水性樹脂粉末(CB8)を得た。
吸水性樹脂粉末(CB8)の加熱温度処理時間を60分とした以外は、実施例1と同様の操作を行い、表面処理された吸水性樹脂粒子(CS8)を得た。
表面処理された吸水性樹脂粒子(CS8)を、実施例1と同様の操作を行い、粒子状吸水剤(CEX−8)を得た。得られた粒子状吸水剤(CEX−8)の性能を下記表に示した。
図2は、実施例9の吸水性樹脂粉末(粒度カット500/425)のSEM写真を示すものであり、測定条件は、倍率30倍、印加電圧:1.3kVである。
(吸収体の生理食塩水取り込み速度(コア・アクイジション)・戻り量の評価方法)
測定すべき吸収体は、下記の方法により作製した。即ち、先ず、アクリル樹脂製容器11(内寸80mm×80mm、高さ4cm)の中へ、80mm×80mm、厚さ約0.1mmの吸水紙12を敷いて、次に、吸水剤13を2.4g均一に散布し、この上に80mm×80mm、厚さ約0.1mmの吸水紙14を敷き、さらにこの上に市販のオムツより採取した液透過性を有する表面シート15(80mm×80mm、厚さ約0.1mm)を載せてモデルオムツの吸収体18を作成した。(吸水紙を含めた吸水剤濃度:約82%)。
実施例1、比較例2、比較例6、比較例8で得られた粒子状吸水剤(EX−1)、(CEX−2)、(CEX−6)、(CEX−8)それぞれについて、生理食塩水の吸収体への取り込み速度(コア・アクイジション)、吸収体からの戻り量の評価の測定を行った。これら測定あるいは評価の方法は、上記の吸収体性能評価に従って測定した。結果を下記表に示す。
2…ガラスフィルター、
3…シリコン製チューブ、
4…ストップコック、
5…ガラス管、
6…タンク、
7…支持円筒、
8…高湿潤強度セルロースティッシュ、
9…ピストン、
10…金属リング、
11…アクリル樹脂製容器、
12…吸水紙、
13…吸水剤、
14…吸水紙、
15…表面シート、
16…液投入装置、
17…錘、
18…吸収体。
Claims (18)
- (i)(メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液を調製する工程と、
(ii)前記(メタ)アクリル酸(塩)系単量体水溶液を重合する工程と、
(iii)重合中又は重合後の含水ゲル状架橋重合体をゲル粉砕し、含水ゲル粒子を得る工程と、
(iv)前記含水ゲル粒子を乾燥し、乾燥物を得る工程と、
(v)前記乾燥物を粉砕及び/又は分級して吸水性樹脂粉末を得る工程と、
(vi)前記吸水性樹脂粉末を表面架橋し、吸水性樹脂粒子を得る工程と、
(vii)前記吸水性樹脂粉末または前記吸水性樹脂粒子に通液性向上剤を添加する工程と、を含み、
工程(iii)ないし工程(iii)以前に、前記含水ゲル状架橋重合体及び/又は前記含水ゲル粒子が接着することを制御する接着制御剤を添加することを有し、
前記含水ゲル粒子の固形分が10〜80重量%となり、かつ、乾燥物として換算した際の前記含水ゲル粒子の重量平均粒子径が50〜650μmとなるように調整し、
ポリ(メタ)アクリル酸(塩)系粒子状吸水剤の表面張力が60mN/m以上となり、無加圧下吸収倍率(CRC)が28g/g以上となるように調整する、ポリ(メタ)アクリル酸(塩)系吸水性樹脂粒子を主成分とする、ポリ(メタ)アクリル酸(塩)系粒子状吸水剤の製造方法。 - 前記接着制御剤が、非イオン性物質、両イオン性物質、アニオン性物質およびカチオン性物質から選ばれる1種以上の化合物であり、
前記非イオン性物質が、(a)ポリオール類、(b)ポリオール類のヒドロキシ基の変性物、(c)側鎖及び/又は末端ポリエーテル変性ポリシロキサン、(d)高級脂肪族アミンのアルキレンオキサイド付加物であり、
前記両イオン性物質が、(e)アルキルアミノベタインまたは(f)アルキルアミンオキサイドであり、
前記アニオン性物質が、(g)高級アルコールアルキレンオキサイド付加物の硫酸エステル塩または(h)アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩であり、
前記カチオン性物質が、(i)アンモニウム塩である、
請求項1に記載の製造方法。 - 前記接着制御剤の添加量が、前記含水ゲル状架橋重合体の原料モノマーに対して0.01〜5重量%である、請求項1または2に記載の製造方法。
- 前記非イオン性物質または前記(g)高級アルコールエチレンオキサイド付加物の硫酸エステル塩の重量平均分子量が、それぞれ独立して、200〜200,000である、請求項2または3のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記(a)ポリオール類が、(ポリ)アルキレングリコールである、請求項2〜4のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記(b)ポリオール類のヒドロキシ基の変性物が、(b−1)グリシジル変性ポリオール類、(b−2)高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物、または(b−3)多価アルコール脂肪酸エステルのアルキレンオキサイド付加物であり、
(b−1)が、(ポリ)アルキレングリコールの末端の少なくとも一つがグリシジル基で修飾されているものであり、
(b−2)が、(ポリ)アルキレングリコールの片末端がC1〜C30の炭化水素を有する置換基で修飾されたものであり、
(b−3)が、多価アルコールのヒドロキシ基の少なくとも1つにアルキレンオキサイドが付加され、かつ、多価アルコールのヒドロキシ基の少なくとも1つにエステル結合を介してC1〜C30の炭化水素を有する置換基で修飾されたものであり、該多価アルコールが、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ソルビタンまたは糖類である、
請求項2〜5のいずれか1項に記載の製造方法。 - 前記(d)高級脂肪族アミンのアルキレンオキサイド付加物が、C1〜C30の炭化水素を有する1級アミンの2つの水素にアルキレンオキサイドが付加されたものである、請求項2〜6のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記(g)高級アルコールアルキレン付加物の硫酸エステル塩が、(ポリ)アルキレングリコールの1つの末端がC1〜C30の炭化水素を有する置換基で修飾され、かつ、もう1つの末端が硫酸エステル塩である、請求項2〜7のいずれか1項に記載の製造方法。
- 工程(i)における、前記アクリル酸(塩)系単量体水溶液の中和率が、40〜90モル%である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記ゲル粉砕の工程を、複数のゲル粉砕機を用いて行う、請求項1〜9のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記ポリアクリル酸(塩)系粒子状吸水剤の重量平均粒子径(D50)が、300〜500μmである、請求項1〜10のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記通液性向上剤が、水不溶性無機微粒子である、請求項1〜11のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記乾燥物として換算した際の前記含水ゲル粒子の重量平均粒子径が、130〜460μmである、請求項1〜12のいずれか1項に記載の製造方法。
- ポリアクリル酸(塩)系吸水性樹脂粒子を主成分とする、ポリアクリル酸(塩)系粒子状吸水剤であって、以下(1)〜(5):
(1)無加圧下吸収倍率(CRC)が28g/g以上、
(2)GCAが28.0g/g以上、
(3)FGBPとGCAの関係が、
GCAが28.0g/g以上、35.0g/g未満の範囲においては
FGBP≧−10×10−9×GCA+380×10−9cm2を満たし、
GCAが35.0g/g以上においては、FGBP≧30×10−9cm2を満たし、
(4)粒子状吸水剤の重量平均粒子径(D50)が300〜500μm、
(5)表面張力が60mN/m以上、
を満たす、ポリアクリル酸(塩)系粒子状吸水剤。 - GCAが31.0g/g以上である、請求項14に記載のポリアクリル酸(塩)系粒子状吸水剤。
- 内部及び/又は表面に、非イオン性物質、両イオン性物質、アニオン性物質およびカチオン性物質から選ばれる1種以上の化合物に含まれ、
前記非イオン性物質が、(a)ポリオール類、(b)ポリオール類のヒドロキシ基の変性物、(c)側鎖及び/又は末端ポリエーテル変性ポリシロキサン、(d)高級脂肪族アミンのアルキレンオキサイド付加物であり、
前記両イオン性物質が、(e)アルキルアミノベタインまたは(f)アルキルアミンオキサイドであり、
前記アニオン性物質が、(g)高級アルコールアルキレンオキサイド付加物の硫酸エステル塩または(h)アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩であり、
前記カチオン性物質が、(i)アンモニウム塩である、
請求項14または15に記載のポリアクリル酸(塩)系粒子状吸水剤。 - 通液性向上剤をさらに含む、請求項14〜16のいずれか1項に記載のポリアクリル酸(塩)系粒子状吸水剤。
- 請求項14〜17のいずれか1項に記載のポリアクリル酸(塩)系粒子状吸水剤を含む、衛生材料。
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