KR0169576B1 - 개질된흡수성수지입자 - Google Patents

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KR0169576B1
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마사히사 후지타
타카시 스미야
마사노리 코이케
켄지 타나케
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카케히 테쯔오
산요카세이코교 가부시기가이샤
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Abstract

아크릴산 및/또는 아크릴산염을 주구성단위로하는 에틸렌성불포화단량체의 가교중합체이며, 실질적으로 수불용성인 흡수성수지(A)의 입자가, 상온에서 액상의 유기폴리실록산(B)에 의해 처리되어서 이루어지는 개질된 흡수성수지입자에 있어서,
① (A)와 (B)가 혼합 또는 반응한 상태이고,
② (A)의 입자중, 10-1,000㎛의 입자의 함유량이 95중량%이상이고,
③ 중량비(A)/(B)가 100/(0.001∼5)인 개질된 흡수성수지입자.
상기 개질된 흡수성수지입자는, 종래의 흡수성수지와 비해서 흡습블록킹, 분진성이 개량된 것이며, 상압흡수량, 가압하의 흡수량, 흡수후의 표면의 드라이감등의 흡수성수지가 가지는 흡수특성도 유지 또는 향상되고 있다.
따라서 입자상의 흡수성수지를 이용하는 각종용도, 특히 종이기저귀, 생리용냅킨, 실금용패드 등의 위생용품이나 흡수성당접재에 매우 적합하게 사용할 수 있다.

Description

[발명의 명칭]
개질된흡수성수지입자
[발명의 상세한 설명]
[기술분야]
본 발명은 유기폴리실록산에 의해 처리된 흡수성수지입자에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 액상유기폴리실록산에 의해 처리되어 개질(改質)된 흡수성수지입자이며, 흡수속도가 개량되고, 또한 흡습에 의한 블록킹의 문제가 적은 흡수성수지입자에 관한 것이다.
[배경기술]
종래부터 생리용품, 종이기저귀등의 위생재료, 토양보수제(保水劑)등에 흡수성수지가 폭넓게 사용되고 있다. 이와같은 홉수성수지의 예로서는, 폴리아크릴산염가교물, 자체가교형 폴리아크릴산염, 전분-아크릴산염그라프트공중합체가교물, 비닐알콜-아크릴산염공중합체가교물, 아크릴아미드공중합체가교물의 가수분해물, 가교이소부틸렌-무수말레인산공중합체의 중화물, 카르복시메틸셀룰로오스염의 가교물등의 실질적으로 수(水)불용성의 가교중합체가 알려져 있다.
그러나, 종래의 흡수성수지는 높은 흡수능력을 가지고 있지만, 빠른 흡수속도를 필요로 하는 종이기저귀, 생리용품등의 용도로 사용하는데는 충분히 만족할만한 것은 아니고, 입자상의 흡수성수지를, 흡수속도가 빠른 펄프등의 섬유상물과 병용해서 사용되는 것이 일반적이다.
즉, 흡수성수지의 흡수능력을 높이면 높일수록, 물과의 친화력이 강해지기 때문에, 수지입자가 물과 접촉했을 때에, 접촉부분에서 겔화가 발생하여 물의 입자내부에의 균일한 침투가 방해되고, 그 결과 흡수속도가 느리게 된다고 하는 문제가 있었다.
상기 결점을 개량하기 위해, 종래, 흡수성수지의 입자를 미세하게 해서 표면적을 증대시켜, 물과의 접촉면적을 증대시키므로써 흡수속도를 빠르게하는 시도가 이루어지고 있었다. 표면적이 증대함으로써 어느 정도 흡수속도는 빨라진다. 그러나, 수지입자의 표면에 있어서의 물과의 접촉부에 덩어리가짐에 의한 피막이 발생하고, 또 입자끼리 서로접착해서 군일한 물의 침투가 방해되기 때문에, 입자를 미세하게 하는 것만으로는 본질적인 흡수속도의 개량에는 연계되지 않았다.
상기 문제에 더하여, 종래의 흡수성부지입자는, 그 높은 흡수성 때문에 고습도하에서 수지를 저장하거나, 종이기저귀등의 제조기에 공급하는 과정에서, 흡습하여 수지입자끼리 블록킹해서 기계에의 부착이 발생하거나, 이 흡습블록킹에 의해, 흡수성수지의 호퍼(hopper)로부터의 배출이나 기계에의 연속정량공급이 불능하게 되거나 하는 등의 문제점이 있었다.
이 흡습블록킹성을 개량하는 방법으로서, 종래 하기 ①∼④에 예시하는 바와 같은 방법이 제안되어 있다.
① 흡수성수지입자에, 평균입자직경이 0.05㎛이하이고, 비교표면적이, 50m2/g이상의 미세분말상의 소수성(疏水性)실리카를 혼합하는 방법(일본국 특개소 56-133028호 공보).
② 흡수성수지입자에, 함수 2산화규소, 함수산화알루미늄, 함수산화티탄 등의 무기분말을 첨가하는 방법 (일본국 특개소 59-80459호 공보).
③ 흡수성수지입자를 카티온성계면활성제에 의해 처리한 후, 또 고융점유기화합물의 분말을 첨가하는 방법 (일본국 특개소 61-69854호 공보).
④ 흡수성수지입자에 스테아린산과 무기분말을 혼합하고, 수지의 표면을 스테아린산으로 피복하는 방법(일본국 특개로 63-105064호 공보).
그러나, 상기 ①의 방법에서는, 소수성실리카의 첨가에 의해 흡습블록킹성은 개량할 수 있지만, 소수성실리카에 의해 수지입자의 표면을 덮기위해, 흡수속도, 가압하의 초기흡수량 및 흡수배율이 저하되거나, 미세분말상의 실리카를 혼합하고 있기때문에 다량의 분진이 발생하는 등의 문제점이 있었다.
상기 ②의 방법에서는, 무기분말이 소수성이 아닌 경우에는, 가압하의 초기흡수량 및 흡수 배율의 저하는 그다지 일어나지 않지만, 흡습블록킹성의 개량이 불충분하며, 또 무기분말이 미세분말상이기때문에 상기 ①과 마찬가지로 다량의 분진이 발생한다고 하는 문제가 있었다. 또, 무기분말이 소수성인 경우에는, 상기 ①과 마찬가지의 문제가 있었다.
상기 ③이나 ④의 방법에서는, 소수성의 고융점유기화합물이나 스테아린산으로 수지입자의 표면을 덮기위해, 어느정도 흡습블록킹성의 개량은 가능하나 불충분하고, 또한, 고융점유기화합물이나 스테아린산이 흡수성수지의 흡수성을 저해하기 때문에, 가압하의 초기흡수량이나 흡수배율을 저하시키는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은, 흡수성수지입자를 개질해서, 물, 오줌, 경혈(經血)등의 흡수성수지입자 내부에의 균일한 침투를 촉진해서 빠른 흡수속도를 가진 흡수성수지입자를 제공하는 것을 제1의 목적으로 하고 있다.
또, 본 발명은, 흡수성수지입자를 개질해서, 상기 ①~④등의 흡습블록킹성의 개량방법에 있어서의 문제점을 해소하여, 흡습블록킹율 및 분진도가 낮고, 가압하의 초기흡수량 및 흡수배율이 뛰어난 흡수성수지입자를 제공하는 것을 제2의 목적으로 하고 있다.
[발명의 개시]
본 발명은, 아크릴산및/또는 아크릴산염을 주구성단위로 하는 에틸렌성불포화단량체의 가교중합체이며, 실질적으로 수불용성인 흡수성수지(A)의 입자가, 상온에서 액상의 유기폴리실록산(B)에 의해 처리되어서 이루어지는 개질된 흡수성수지입자에 있어서,
① (A)와 (B)가 혼합 및/또는 반응한 상태이고,
② (A)의 입자중, 10-1,000㎛의 입자의 함유량이 95중량%이상이고,
③ 중량비 (A)/(B)가 100/(0.001~3)
인 개질된 흡수성수지입자를 제공하는 것이다.
즉, 본 발명자의 개질된 흡수성수지입자는, 이 흡수성수지(A)를 이 유기폴리실록산(B)에 의해 처리하므로써 개질한 것이고, 이 처리에 의해, (A)의 입자의 표면은, (B)가 부착된 상태로 되거나, 또는 (A)와 (B)가 반응해서 (A)의 입자표면에 (B)가 고착한 상태가 된다. (A)와 (B)의 반응성의 유무에 의해 혼합상태이거나 반응상태의 어느하나로 된다.
어느상태라도, (A)입자의 표면은, 액상의 유기폴리실록산인 (B)에 의해 개질되기 때문에, 본 발명의 개질된 흡수성수지입자는, 고습도하에서의 흡습블록킹성이 개량되는 동시에, 습윤성이 부여되고, 분진의 발생이 방지되는 것이다.
또, 종래와 같은, 흡수성수지의 입자끼리 서로접착해서 균일한 물의 침투가 방해된다고 하는 폐해가, 본 발명에서는 (B)에 의한 개질효과에 의해 개선되기 때문에, 흡수속도가 향상된 것이다.
또 본 발명자의 개질된 흡수성수지입자는, 가압하의 초기흡수량 및 홉수배율도 뛰어나고 있다.
[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]
본 발명에 있어서, 이 흡수성수지(A)는, 물과 접촉했을 때에 다량의 물을 흡수해서 팽윤하고, 함수겔상물(히드로겔)을 형성하는 실질적으로 수불용성의 수지이다. 또, 이 흡수성수지(A)는, 아크릴산 및/또는 아크릴산염을 주구성단위로 하는 에틸렌성불포화단량체의 가교중합체이다.
이와같은 흡수성수지(A)로서는, 예를들면, 폴리아크릴산부분중화물의 가교체, 자체가교형폴리아크릴산부분중화물, 전분-아크릴산염그라프트공중합체가교물, 전분-아크릴로니트릴그라프트중합체가교물의 가수분해물, 비닐알콜아크릴산염공중합체가교물, 아크릴산염-아크릴아미드공중합체가교물의 가수분해물, 아크릴산염-아크릴로나트릴공중합체가교물의 가수분해물, 아크릴산염과 2-아크릴아미드-2-메틸프로판슬폰산염의 공중합체가교물, 가교이소부틸렌-무수말레인산공중합체의 중화물 및 이들 2종이상의 병용을 둘 수 있다.
또한 상기에 이 흡수성수지(A)로서 예시한 각가교주합체가, 아크릴산염등의 카르복시산염을 원료로 하거나, 중화물이나 부분중화물이 되어서 염을 형성한 것인 경우의 염으로서는, 나트륨염, 칼륨염, 암모늄염, 아민염등이 사용된다. 바람직하게는, 나트륨염 및 칼륨염이다.
이들 이 흡수성수지(A)로서 예시한 것중 바람직한 것은, 최종적으로 흡수성수지로서 사용할 때의 흡수특성을 고려하면, 폴리아크릴산부분중화물의 가교체, 자체가교형폴리아크릴산부분중화물, 전분-아크릴산염그라프트공중합체가교물 및 비닐알콜아크릴산염공중합체가교물이다.
이 흡수성수지(A)는, 생리식염수(0.9%의 염화나트륨수용액)에 대한 상압하(常壓下)에서의 흡수성능이 통상 자중의 30배이상, 바람직하게는 35-80배, 특히 바람직하게는 40-70배의 것을 사용하는 것이 바람직하다.
이 흡수성수지(A)의 입자의 입도분포에 대해서는, (A)의 입자중, 입자직경이 10-1,000㎛의 입자의 함유량이 95중량%이상의 입도분포를 가진 흡수성수지입자를 사용하는 것이 필요하며, 바람직하게는, 입자직경이 50∼850㎛의 입자의 함유량이 95중량%이상인 입도분포를 가진 흡수성수지입자를 사용하는 것이 바람직하다. 입자직경이 10-1,000㎛의 입자의 함유량이 95중량%미만의 입도분포를 가진 흡수성수지입자이고, 입자직경이 작은것이 많이 함유된 입도분포의 흡수성수지입자를 사용한 경우에는, 흡수시에 덩어리지기 쉽고, 흡수속도가 저하되므로 바람직하지 않다. 한편, 입자직경이 큰 것이 많이 함유된 입도분포의 흡수성수지입자를 사용한 경우에는, 흡수시에 입자내부까지 흡수되는데에 시간이 많이 걸리기 때문에, 마찬가지로 흡수속도가 저하되어, 바람직하지 않다. 평균입자직경은 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 200-600㎛이다.
이 흡수성수지(A)의 입자의 형상은 특별히 한정되지 않고, 제조법의 상이에 의해, 역상(逆相)현탁중합에 의해 얻어지는 펄형상, 드럼건조에 의해 얻어지는 인편형상, 수지덩어리를 분쇄해서 얻어지는 암(岩)형상 또는 무정형상, 및 이들 입자의 조립물(造粒物)등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서 이 유기폴리실록산(B)은, 상온에서 액상이면 되고, 이 흡수성수지(A)와 반응성을 가지지 않은것이어도 가진것이어도 된다. 즉 (B)로서는, 이 흡수성수지(A)중의 카르복시산(염)기와 반응성을 가지지 않은 것과 반응성을 가진것을 들 수 있다(여기서 카르복시산(염)기란, 카르복시산기 및/또는 카르복시산염기를 의미하는 것이며, 이하도 마찬가지이다). 그런데, 일반적으로 실란커플링제로 불리우는 유기규소단량체는 비교적 저분자량의 단량체이며, 혼합하는 것만으로는 목적으로 하는 효과를 얻을 수 없으므로, 이 유기폴리실록산(B)으로서는 적합하지 않다.
(B)중, (A)와의 반응성을 가지지 않은 것으로서는, 예를들면 디메킬실리콘오일, 메틸하이드로디엔실리콘오일, 메틸페닐실리콘오일, 환형상디메틸실리콘오일, 폴리에테르변성실리콘오일, 카르복실변성실리콘오일, 알킬변성실리콘오일, 알콕시변성실리콘오일 등을 들 수 있다.
이들은 2종이상을 병용할 수 있다. 또 이들을 물속에 유화(乳化)한 에멀션형태의 것도 본 발명에 매우 적합하게 사용할 수 있다.
(B)중, (A)와의 반응성을 가진것으로서는, (A)가 가진 카르복시산(염)기와 반응하는 관능기를 적어도 1개 가진 실리콘오일을 들 수 있고, 구체적으로는 아미노변성실리콘오일, 에폭시변성실리콘오일, 카르비놀변성실리콘오일, 페놀변성실리콘오일, 메르캅토변성실리콘오일등을 예시할 수 있다.
(A)와의 반응성을 가지지않은 것중 바람직한 것은, 비교적 염가로 입수할 수 있다는 점에서, 디메틸실리콘오일 및 플리에테르변성실리콘오일이다.
(A)와의 반응성을 가진 것 중에서 바람직한 것은, 비교적 저온에서 카르복시산(염)기와의 반응이 가능한 아미노변성실리콘오일 및 에폭시변성실리콘오일이다. 특히 바람직한 것은, 상온에서 카르복시산(염)기와의 반응이 가능하다는 점에서 아미노변성실리콘오일이다.
아미노변성실리콘오일로서는, 실리콘폴리머분자의 말단 및/또는 분자내에 -R1NR2R3(단 R1은 탄소수 1~12의 알킬렌기; R2, R3은 H또는 탄소수 1~12의 알킬기이다. 알킬렌기 및/또는 알킬기의 수소원자의 1개이상이 OH기, COOH기, NH2기 등으로 치환되어 있어도 되고, 탄소수가 2이상의 경우에는 탄소-탄소결합사이에 산소원자를 함유한 에테르결합이 함유되어 있어도 된다)으로 표시되는 기를 가진 아미노변성실리콘오일등이 예시된다.
에폭시변성실리콘오일로서는, 실리콘폴리머분자의 말단 및/또는 분자내에 -RX(단 R은 탄소수 1~12의 알킬렌기; X는 에폭시기이다. 알킬렌기의 수소원자의 1개이상이 OH기, COOH기 등으로 치환되어 있어도 되고, 알킬렌기의 탄소수가 2이상의 경우에는 탄소-탄소결합사이에 산소원자를 함유한 에테르결합이 함유되어 있어도 된다)로 표시되는 기를 가진 에폭시변성실리콘오일 등이 예시된다.
상기 (B)중, (A)와 반응성을 가지지 않은 것과 반응성을 가진것 중에서는, 흡습시에 수지입자표면으로부터의 분리의 우려가 없을것, (A)와의 고착성을 가진 것이 개질효과가 크고 사용량이 적어도 되는 것이 기대되는 것을 고려하면, 반응성을 가진 것이 바람직하다.
상기 (B)중, (A)와의 반응성을 가진 유기폴리실록산의 반응성 관능기의 수는, 실리콘오일 1 분자중에 통상 1개이상 가진 것이면 된다. 그러나, 이 관능기는, 수지입자의 표면근방을 가교하는 목적을 겸해서, 2개이상 있는쪽이 바람직하다. 더욱 바람직한 반응성 관능기의 수는, 효율적인 가교를 행한다고 하는 관점에서 2~20개이다. 또, 관능기의 위치로서는, 실리콘 플리머분자의 말단, 옆사슬 또는 말단 및 옆사슬의 쌍방의 어느것이어도 된다.
이 유기폴리실록산(B)은 상온에서 액상이면 되고, 그 분자량은 특별히 한정되는 것은 아니나, 바람직하게는 1,000이상, 보다 바람직하게는 3,000이상이다. 이 유기폴리실록산(B)의 분자량의 상한은 특별히 제한하는 것은 아니나 통상 1,000,000정도이다. 분자량이 1,000이상의 유기폴리실록산을 사용함으로써, 흡습블록킹율이나 분진도가 경시적으로 악화를 일으킬 우려가 없어 바람직하다.
이 유기폴리실록산(B)의 표면장력은 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 18-30다인/cm, 보다 바람직하게는 20-26다인/cm이다. 표면장력이 상기 범위의 유기폴리실록산을 사용하면, (B)가 흡수성수지입자내부에 침투하기 쉽게되는 것을 방지할 수 있고, 따라서, 목적으로 하는 효과를 달성하는데, (B)를 다량으로 사용할 필요가 없어 경제적이고, 또 발수작용이 너무 강해져서 흡수성능이 저하될 우려도 없어 바람직하다. 또, 분체유동성의 불량, 블록킹의 발생이라고 하는 문제도 발생할 우려도 없어 바람직하다. 또한, 표면장력은 25℃에서 측정한 값이 다.
(B)의 점도는, 상온에서 액상이면 특별히 한정되지 않으나, 상온(25℃)에서, 바람직하게는 10~20,000센티스토커스(cst)이며, 특히 바람직하게는, 용제류에 의해 희석할 필요가 없고, (A)와의 혼합이 용이하다는 점에서, 30~1,000cst이다.
상기의 점도의 유기폴리실록산을 사용함으로써, 낮은점도의 유기폴리실록산 또는 다른용제(예를들면 메틸에틸케톤, 셀로솔브류, 라우릴알콜등)로 희석해서 사용하거나, (A)와의 혼합처리후, 희석에 사용한 용제를 제거하는 공정등을 부가할 필요가 없어 경제적인것, 분체유동성이 양호하게 유지되는 것, (B)가 흡수성수지입자의 내부에 침투하기 어렵게되므로, 목적으로 하는 효과를 얻기 위하여 (B)를 다량으로 사용할 필요가 없고, 따라서 (B)가 (A)의 입자끼리의 바인더의 작용을 해서 흡수속도를 느리게하거나, 블록킹의 발생이 없는 등의 이유로 바람직하다, 또한, 점도는 25℃에서 측정한 값이다.
이 흡수성수지(A)의 입자에 대한 이 유기폴리실록산(B)의 사용량은, 여러가지로 변화시킬 수 있으나, (A)의 입자:(B)의 중량비로, 통상 100: (0.001-5), 바람직하게는 100:(0.001-3), 특히 100: (0.01-1)이다.
(B)의 비율이 0.001미만인 경우, 흡습블록킹율에 부여하는 효과가 불충분하고, 흡수속도가 개량된 흡수성수지조성물이라고는 말하기 어렵다.
한편 5를 초과하면, 흡수속도의 개량에는 유효하나, 흡수성능의 저하, 분체유동성의 불량, 블록킹의 발생이라고 하는 다른 문제가 발생하기 때문에, 실용상 사용하기 어렵다.
또, 본 발명에서 사용하는 이 흡수성수지(A)의 입자를 (B)에 의해 처리해서 개질할뿐만 아니라, (A)입자의 표면근방을, 카르복시산(염)기와 반응할 수 있는 관능기를 적어도 2개 가진 가교제(C)에 의해 다시 가교처리하고 개질된 구조를 가진 흡수성수지입자는, 흡수속도가 더욱 향상되고, 또한 겔강도도 크게되므로, 본 발명에 매우 적합하게 사용할 수 있다.
가교제(C)에 의해 (A)의 입자를 표면가교시키는 시기는, 특별히 제한은 없고, (A)의 입자를 (B)에 의해 처리하기전, (B)에 의한 처리와 동시, 또는 (B)에 의한 처리후의 어느것이어도 된다.
이 가교제(C)의 종류는, 사용하는 흡수성수지(A)의 종류나 유지폴리실록산(B)의 종류등에 의해서도 다르나, 예를들면, 폴리글리시딜에테르계화합물, 폴리올계화합물, 폴리아민화합물, 폴리아민계수지, 카보네이트계화합물, 할로에폭시계화합물, 폴리알데히드계화합물 등을 들 수 있다.
폴리글리시딜에테르화합물의 구체적예로서는, 예를들면, 에틸렌글리콜글리시딜에테르, 글리세린-1,3-디글리시딜에테르, 글리세린트리글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 폴리글리세린폴리글리시딜에테르 등을 들 수 있다.
폴리올화합물의 구체적예로서는, 예를들면, 글리세린, 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 디에탄올아민 등을 들 수 있다.
폴리아민화합물의 구체적예로서는, 예를들면, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민등을 들 수 있다.
폴리아민계수지의 구체적예로서는, 예를들면, 폴리아미드폴리아민에피클로르히드린수지, 폴리아민에피클로르히드린수지 등을 들 수 있다.
카보네이트계화합물의 구체적예로서는, 예를들면, 에틸렌카보네이트등을 들 수 있다.
할로에폭시계화합물의 구체적예로서는, 예를들면, 에피클로로히드린, α-메틸에피클로르히드린 등을 들 수 있다.
폴리알데히드계화합물의 구체적예로서는, 예를들면, 글루타르알데히드, 글리옥살 등을 들 수 있다.
이상, 가교제(C)로서 예시한것중 바람직한 것은, 카르복시산(염)기와 강한 공유결합을 형성해서 흡수속도와 겔강도의 쌍방에 뛰어난 흡수성수지입자를 얻을 수 있다는 점에서, 폴리글리시딜에테르계화합물, 폴리올계화합물 및 폴리아민계수지이다. 더욱 바람직한것은, 반응온도가 낮고, 에너지비용면에서 경제적이므로, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세린-1,3-디글리시딜에테르, 글리세린트리글리시딜에테르, 폴리아민에피클로르히드린수지 및 폴리아미드폴리아민에피클로르히드린수지이다.
상기 가교제(C)의 사용량은, 가교제(C)의 종류, 흡수성수지(A)의 종류 및 그 가교도, 얻어지는 본 발명의 개질된 흡수성수지입자의 성능목표에 따라서도 다르나, 흡수성수지(A): 가교제 (C)의 중량비로, 통상 100: (0.001~5), 바람직하게는 100: (0.001~3), 특히 바람직하게는 100: (0.01~2), 가장 바람직하게는 100: (0.05~1)이다. 이 가교제(C)를 상기의 범위에서 사용함으로써, 흡수량의 저하도 없고, 흡수성수지입자의 흡수속도가 더욱 향상되고, 겔강도도 크게 할 수 있어 바람직하다.
(A)입자에 대한 (B)[및 필요에 의해 병용하는 상기 가교제(C)]의 첨가방법은, 소정량 첨가 할 수 있는 방법이면 어느방법이라도 좋으나, 예를들면,
a) 각성분을 직접 블랜드하는 방법,
b) 미리, (B)를 고농도(예를 들면 5~20중량%농도)로 (A)에 첨가 · 혼합해서 마스터배치를 작성해두고, 이어서, (B)로서 소정의 첨가량이 되도록 마스터배치를 (A)에 첨가해서 혼합하는 방법,
c) (B)의 에멀션을 (A)입자에 첨가 · 혼합하는 방법,
d) 소수성 및/또는 친수성의 유기용제에 (B)[및 필요에 의해 병용하는 가교제(C)]를 분산 또는 용해서서 (A)입자에 첨가 · 혼합하는 방법,
e) 알콜등의 친수성유기용재와 물과의 혼합용제중에 (B)[및 필요에 의해 병용하는 가교제(C)]를 용해 또는 분산시켜 첨가 · 혼합하는 방법
등을 예시할 수 있다.
(A)입자에 대한 (B)[및 필요에 의해 병용하는 가교제(C)]의 첨가처리에 사용하는 장치는, 통상의 혼합기면 되고, 예를들면, 원통형혼합기, 스크류형혼합기, 스크류형압출기, 터뷰라이저, 나우터형혼합기, V형혼합기, 리본형혼합기, 더블암형니이더, 유동식혼합기, 기류형혼합기, 회전원반형혼합기, 코니칼블랜더, 로울믹서 등을 들 수 있다.
상기와 같이 처리해서 얻어진 혼합물은, (B)[및 필요에 의해 병용하는 가교제(C)]의 반응성 관능기의 유무와 반응성에 의해서도 다르나, 필요하다면 반응을 촉진하는 목적으로 가열을 행하여도 된다. 또, 상기의 혼합과 가열을 동시에 행하여도 된다. 또한, 반응이란 흡수성 수지(A)와 (B)로서 (A)와 반응성의 변성실리콘오일을 사용하는 경우의 변성실리콘오일 및 필요에 의해 병용하는 가교제(C)와의 가교반응이다.
가열하는 경우의 온도는, 통상 60~200℃, 바람직하게는 80~l80℃이다. 이 가열에는 건조기나 가열기, 예를들면 열풍건조기, 회전드럼식건조기, 패들드라이어, 원반형가열기, 유동층식건조기, 벨트식건조기, 나우터식가열기, 적외선가열기등을 사용할 수 있다.
본 발명의 개질된 흡수성수지입자에는, 이 개질의 임의의 단계에서, 2산화규소미세분말(D)을 첨가할 수 있다. (D)의 첨가에 의해, 흡수속도를 더욱 향상시킬 수 있다. 또, 분체유동성의 향상도 기대할 수 있다.
이 2산화규소미세분말(D)의 예로서는, 4염화규소를 산소와 수소를 고온연소시킨 블꽃속에서 가수분해시켜서 제조되는 건식무기실리카를 들 수 있고, 통상 Fumed Silica라고 불려지고 있는것이다. 또, 무기실리카의 표면의 실란올기를 모노메틸트리클로르실란, 디메틸디클로르실란, 트리메틸클로르실란등과 다시 반응시켜서 알킬기를 도입한 실리카도 병용할 수 있다. 구체적으로는, 비표면적이 50~500m3/g이고, 1차입자의 입자직경이 5~50nm의 2산화규소가 예시된다.
바람직한 2산화규소미세분말(D)로서는, 상기의 비표면적과 입도를 가지고, 친수성도가 70%이상의, 소위 친수성 2산화규소이다. 여기서 친수성도란, 물/메탄올=70/30(중량비)의 혼합액 중에 콜로이드상으로 현탁하는 2산화규소의 중합비율이다. 이 값이 작을수록 소수성이 강해지고, 일반적으로 소수성실리카라고 불려지는 것은, 친수성도 0%의 2산화규소이다. 소수성이 강해지면, (A)에 대한 (B)의 첨가량에도 기인하나, 흡수성수지입자의 흡수속도가 저하되는 경향이 있고, 따라서 친수성도가 70%이상의 친수성 2산화규소를 사용하는 것이 바람직하다.
2산화규소미세분말(D)을 사용하는 경우의 양은, (A)의 양에 대해서, 통상 0.001~2중량%, 바람직하게는 0.01~1중량%이다. 더욱 바람직하게는 (A)에 대한 (B)의 첨가량보다도 적은 양이다. (D)의 첨가량을 상기의 범위로 함으로써, 흡수속도를 더욱 향상시킬 수 있어, 분진발생의 문제도 없고, 분체유동성의 향상도 기대할 수 있다.
2산화규소미세분말(D)을 첨가하는 방법으로서는, 예를들면, 미리(A)입자에 (D)를 첨가 · 혼합해두는 방법, (B)에 (D)를 첨가 · 혼합해두는 방법, (A)입자와 (B)를 혼합하면서 (D)를 첨가하는 방법, (A)입자와 (B)의 혼합물에 (D)를 첨가 · 혼합하는 방법등을 들 수 있다.
본 발명의 개질된 흡수성수지입자에는, 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위에서, 중량제 또는 첨가제로서 유기질분체(예를들면 펄프분말, 셀룰로오스유도체, 천연다당류등), 무기질분말(예를들면 제올라이트, 실리카, 알루미나, 벤토나이트, 활성탄등), 산화방지제, 방부제, 살균제, 계면활성제, 착색제, 향료, 소취제(消臭劑)등을 필요에 의해 배합할 수 있고, 이들의 양은 개질된 흡수성수지입자의 중량에 대해서 통상 10중량%이하이다.
본 발명의 개질된 흡수성수지입자는, 실질적으로 수불용성의 수지입자이며, 흡습블록킹율, 분진도, 흡수특성은 사용목적에 따라 제어할 수 있으나, ①고습도하(40℃, 80%RH, 3시간후)의 흡습블록킹율은 통상 20%이하, 바람직하게는 10%이하이고, ②분진도는 통상 10cpm, 이하 바람직하게는 5cpm이하이며, ③생리식염수에 대한 가압하의 초기흡수량이 20g/g이상, 바람직하게는 25g/g이상이다. 초기흡수량의 상한은 특별히 제한하는 것은 아니고 크면 클수록 바람직하나, 통상 50g/g이하이다.
또한, 생리식염수란, 염화나트륨수용액(농도, 0.85~0.95중량%)이다.
따라서, 본 발명의 개질된 흡수성수지입자는, 고습도하에서 사용한 경우에도 흡습블록킹이 거의 없고, 또 종이기저귀작성시 등에 있어서 분진이 거의 발생하지 않으며, 또한 가압하의 초기흡수량에 뛰어나고 있기 때문에, 흡수후의 겔의 드라이감이 양호하고, 쾌적한 감촉을 나타낸다. 따라서, 예를들면, 종이기저귀등에 사용한 경우 아기의 체중등의 하중에 견디어 다량의 오줌등을 신속하게 흡수하고, 배뇨후의 종이기저귀표면의 드라이함이 양호하게 된다.
이하, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 다시 설명하나, 본 발명은 이것들에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1~4, 비교예 1~7]
실시예 1~4, 비교에 1∼7에 있어서의 흡습블록킹율, 분진도, 가압하의 초기흡수량 및 가압하의 흡수배율은 하기의 방법에 의해 측정하였다. 이하 특별히 정하지 않는 한, %는 중량%를 표시한다.
흡습블록킹율:
20메쉬이하의 입도의 흡수성수지입자 10g을 직경 5cm의 알루미늄제의 접시에 균일하게 넣고, 40℃, 상대습도 80%의 항온항습조내에서 3시간 방치한다. 방치후의 흡수성수지입자를 12메쉬의 철망으로 가볍게 치고, 흡습에 의해 불록킹해서 12메쉬이상이 된 수지의 중량을 측정하여, 아래식에 의해 홉습블록킹율을 구했다.
흡습블록킹율(%)
=(12메쉬이상의 수지중량/방치후의 수지입자총중량)×100
분진도:
1리터의 흡인병의 흡입구와 디지틀분진계(일본국 시바타과학제)의 샘플링구멍을 내경 7mm, 길이 l0cm의 유리관에 의해 접속한다. 흡인병의 상부의 구멍으로 부터, 로드를 사용해서 흡수성수지입자 20g을 흡인병에 낙하시킨다. 낙하시킨 흡수성수지입자로부터 1분동안에 발생한 분진의 개수를 디지틀분진계를 사용해서 측정하여, 이 값을 분진도[단위cpm (count per minute)로 하였다.
가압하의 초기흡수량과 흡수배율:
250매쉬의 나이론망을 바닥면에 붙인 원통형상플라스틱튜브(내경 30mm, 높이 60mm)내에 흡수성수지입자 0.1g을 넣어서 균일하게 펼치고, 이 수지입자위에 20g/cm2의 하중이 되도록 외경 30mm의 추를 얹는다.
생리식 염수 60ml가 들어 있는 유리접시(직경 : 12cm)속에 흡수성수지입자가 들어 있는 플라스틱 튜브를 나이론망쪽을 하면으로 해서 침지하고, 방치한다. 흡수성수지입자가 생리식염수를 흡수해서 증가한 중량을 10분후 및 60분후에 측정한다. 10분후의 증가중량의 10배값을 생리식염수에 대한 가압하의 초기흡수량, 60분후의 증가중량의 10배값을 생리식염수에 대한 가압하의 흡수배율로 하였다.
[실시예 1]
시판하는 입자상흡수성수지 썬웨트1M-5000D[가교폴리아크릴산의 부분나트륨중화염, 일본국 산요카세이공업(주)제: 입자직경 10~1,000㎛의 입자의 함유량이 99.9중량이상]100g을 비닐자루에 넣고, 이것에 아미노변성실리콘오일[일본국 싱에쯔화학공업(주)제, KF-880(표면장력21.3다인/cm; 점도 650cps; 평균분자량 약 20,000)]0.2g을 첨가하여 충분히 혼합해서, 본 발명의 개질된 흡수성수지입자(a1)를 얻었다. 본 발명품의 성능측정결과를 표 1에 표시한다.
[실시예 2]
시판하는 입자상흡수성수지 선웨트1M-5800 [가교폴리아크릴산부분나트륨중화염의 표면가교품, 일본국 상요카세이공업(주)제;입자직경 10~1,000㎛의 입자의 함유량이 99.9중량이상]100g을 용량 2,000ml의 쥬서믹서에 넣고 교반을 계속하면서, 에폭시변성실리콘오일[일본국 싱에쯔화학공업 (주)제, KF-101 (표면장력 25.2다인/cm;점도 2,000cps; 평균분자량 약 9,000)]0.5g을 첨가해서 충분히 혼합하였다. 얻어진 혼합물을 150℃에서 약 20분동안 가열처리해서 본 발명의 개질된 흡수성수지입자(a2)를 얻었다. 본 발명의 성능측정결과를 표 1에 표시한다.
[실시예 3]
시판하는 입자상흡수성수지선웨트1M-1000 [전분/아크릴산그라프트중합체의 부분나트륨중화염, 일본국 상요카세이공업(주)제; 자직경 10∼1,000번의 입자의 함유량이 99.9중량이상]100g을 용량 2,000ml의 쥬서믹서에 넣고 교반을 계속하면서, 메탄올의 80중량%수용액에 에폭시변성실리콘오일[일본국 싱에쯔화학공업 (주)제, KF-101]6중량%및 에틸렌글리콜디글리시딜에테르[일본국 나가세카세이공업(주)제, 데나콜EX-810]2중량%를 용해한 메탄올수용액 5g(흡수성수지입자 100부에 대해서, KF-101은 0.3부, EX-810은 0.1부에 각각 상당한다)을 첨가해서 충분히 혼합하였다. 얻어진 혼합물 150℃에서 약 20분동안 가열처리해서 본 발명의 개질된 흡수성수지입자(a3)를 얻었다. 본 발명품의 성능측정결과를 표 1에 표시한다.
[실시예 4]
선웨트1M-1000 100g을, 용량 2,000ml의 쥬서믹서에 넣고 교반을 계속하면서, 에폭시변성실리콘오일[일본국 싱에쯔화학공업(주)제, X-22-l63B(표면장력 21.0다인/cm; 점도 65cps; 평균분자량 약3,000)]0.1g 및 메탄올의 에틸렌옥시드 3몰부가물의 30중량%수용액에 폴리아민에피클로르히드린수지 6중량%를 용해한 수용액 5g(흡수성수지입자 100부에 대해서, X-22-163B는 0.1부, 폴리아민에피클로르히드린수지는 0.3부에 각각 상당한다)을 첨가해서 충분히 혼합하였다. 얻어진 혼합물을 150℃에서 약 20분동안 가열처리해서 본 발명의 개질된 흡수성 수지입자(a4)를 얻었다. 본 발명품의 성능측정결과를 표 1에 표시한다.
[비교예 1]
시판하는 선웨트1M-5000D를 비교의 흡수성수지입자(b1)로서 그대로 사용하였다. 본 발명품의 성능측정결과를 표 1에 표시한다.
[비교예 2]
시판하는 선웨트1M-5800을 비교의 흡수성수지입자(b2)로서 그대로 사용하였다. 본 발명품의 성능측정결과를 표 1에 표시한다.
[비교예 3]
시판하는 선웨트1M-1000을 비교의 흡수성수지입자(b3)로서 그대로 사용하였다. 본 발명품의 성능측정결과를 표 1에 표시한다.
[비교예 4]
시판하는 입자상흡수성수지 선웨트1M-5000D100g에 소수성실리카(아에로지르-972)0.5g을 첨가하여, 비교의 흡수성수지입자(b4)를 얻었다. 본 발명품의 성능측정곁과를 표 1에 표시한다.
[비교예 5]
시판하는 입자상흡수성수지 선웨트1M-5000D100g에, 입자직경 30㎛의 산화티탄 1.0g을 첨가하여, 비교의 흡수성수지입자(b5)를 얻었다. 본 발명품의 성능측정결과를 표 1에 표시한다.
[비교예 6]
시판하는 입자상흡수성수지 선웨트1M-5800100g에, 가온해서 용해시킨 디스테아릴디메틸암모늄클로라이드 5g을 첨가하여 80℃에서 10분동안 교반한 후, 입자직경 20㎛의 폴리스티렌분말 0.5g을 첨가하여, 비교의 흡수성수지입자(b6)를 얻었다. 본 발명품의 성능측정결과를 표 1에 표시한다.
[비교예 7]
시판하는 입자상흡수성수지 선웨트1M-5800100g에 1g의 스테아린산을 첨가하여, 80℃로 가열해서 스테아린산을 용융하고, 이 온도에서 10분동안 교반하였다. 이어서, 이 속에 산화규소3g을 첨가해서 충분히 혼합한 후, 실온(室溫)까지 냉각하여 비교의 흡수성수지입자(b7)를 얻었다. 본 발명품의 성능측정결과를 표 1에 표시한다.
표 1로부터, 다음 사항이 명백하다.
① 본 발명의 개질된 흡수성수지입자(a1)-(a4)는, 미처리의 흡수성수지입자(b1)-(b3)에 비교해서, 흡습블록킹율, 분진도, 가압하의 초기흡수량 및 흡수배율이 비약적으로 개략되고 있다.
② 본 발명의 개질된 흡수성수지입자(a1)-(a4)는, 비교의 흡수성수지입자(b4)-(b7)와 비교해서, 흡습블록킹율, 분진도, 가압하의 초기흡수량 및 흡수배율이 뛰어나고 있다.
③ 더구나, 비교예의 흡수성수지입자(b1)-(b6)는, 미처리의 흡수성수지입자(b1)-(b3)에 비교해서 흡습블록킹율은 개량되고 있지만 분진도에 대해서는 오히려 악화되고 있다. 또한, 가압하의 초기흡수량 및 흡수배율은, 비교의 흡수성수지입자(b4)-(b7)의 모두가 미처리의 흡수성수지(b1)-(b3)에 비해서 악화되고 있다.
[실시예 5~16, 비교예 8~12]
실시예 5~16, 비교예 8~12에 있어서의 흡수성수지입자의 상압(常壓)흡수량, 가압흡수량, 흡수속도, 침투성, 겔화시간은 하기의 방법에 의해서 측정하였다.
상압흡수량:
250메쉬의 나이론제망으로 작성한 티백(세로;20cm, 가로;10cm)에 흡수성수지입자 1g을 넣고, 500ml의 생리식염수(염화나트륨 0,9%수용액)속에 30분동안 침지한 후, 끌어올려서 15분동안 물기를 빼고 증가중량을 측정하여, 이 값을 상압흡수량으로 하였다.
가압흡수량:
250메쉬의 나이론망을 바닥면에 붙인 원통형상플라스틱튜브(내경 30mm, 높이 60mm)내에 흡수성수지입자 0.1g을 넣어서 균일하게 펼치고, 이 수지위에 20g/cm 의 하중이 되도록 외경 30mm의 추를 얹은다. 생리식염수 60ml가 들어간 유리접시(직경:12cm)속에 흡수성수지입자가 들어간 플라스틱튜브를 나이론망쪽을 하면으로 해서 30분동안 침지한다. 30분후의 증가중량의 10배값을 가압흡수량으로 하였다.
흡수속도:
100ml의 비커에 생리식염수 50ml와 자기회전자(거의 원기둥형상이고 길이 30mm, 중앙부분의 직경이 8mm, 양끝부분의 직경이 7mm)를 넣고, 마그네틱교반기로 자기회전자를 600회전/분으로 회전시키면서 흡수성수지입자 2.0g을 투입하고, 투입직후로부터 회전자의 회전정지까지의 시간을 측정하여, 흡수속도로 하였다.
침투성:
50ml의 비커에 흡수성수지입자2g을 넣고, 이어서 생리식염수 30ml를 흡수성수지입자의 확산이 없도록 천천히 첨가한 후, 흡수성수지입자의 내부에의 생리식염수의 침투상태를 목측에 의해 판정하였다. 판정기준은 다음과 같은 것이다.
㉧ : 덩어리의 생성이 없고, 침투성 양호
○ : 침투성은 양호하나, 약간의 덩어리생성
△ : 침투성이 약간 뒤지고, 덩어리의 생성이 인정된다
× : 침투성이 나쁘고, 전체적으로 덩어리생성
겔화시간 :
50ml의 비커에 흡수성수지입자 2g을 넣고, 이어서 생리식염수 30ml를 흡수성수지입자의 확산이 얼도록 천천히 첨가한 후, 액전체가 겔화해서 유동성이 없어질 때까지의 시간을 측정하여, 이값을 겔화시간으로 하였다.
[비교예 8]
용량 1리터의 유리제반응용기에, 아크릴산나트륨 95g, 아크릴산 27g, N,N'-메틸렌비스아크릴아미드 0.3g및 탈이온수 430g을 집어넣고, 교반 · 혼합하면서 내용물의 온도를 5℃로 유지하였다. 내용물에 질소를 유입해서 용존(溶存)산소량을 1ppm이하로 한후, 과산화수소의 1%수용액 1g및 아스코르빈산의 0.3%수용액1g을 첨가해서 중합을 개시시켜, 약 5시간 중합함으로써,함수겔상중합체를 얻었다. 이 함수겔상중합체를, 130~150℃에서 열풍건조하고, 입자직경 850㎛이하의 입도로 분쇄해서 흡수성수지입자(b9)를 얻었다. (b8)은 입자직경 105㎛이하의 미립자를 7.2%함유하고 있으며, 또 입자직경 45㎛이하의 미립자는 1.0%였다. 이 흡수성수지 입자(b8)의 성능측정결과를 표 2에 표시한다.
[비교예 9]
비교예 8에서 얻어진 흡수성수지입자(b8)100g을 고속교반하면서, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르의 10%수용액 1g을 (b8)에 균일하게 분무하고, 약 140℃에서 30분동안 가열처리함으로써 표면근방이 가교처리된 흡수성수지입자(b9)를 얻었다. 또한, (b9)의 입도분포는 (b8)과 거의 동일하나, 입자직경105㎛이하의 미립자의 함유량은 6.4%이고, 또, 입자직경 45㎛이하의 미립자는 0.9%였다. 비교용으로, 이 흡수성수지입자(b9)의 성능측정결과를 표 2에 표시한다.
[비교예 10]
비교예 8에서 얻어진 흡수성수지입자(b8)로부터 입자직경 105㎛이하의 미립자를 제거하고 흡수성수지입자(b10)를 얻었다. 이 흡수성수지입자(b10)의 성능측정결과를 표 2에 표시한다.
[비교예 11]
용량 1리터의 유리제반응용기에 아크릴산 100g, 테트라아릴옥시에탄 0.3g및 탈이온수 350g을 집어넣고, 교반하면서 내용물의 온도를 5℃로 유지하였다. 내용물에 질소를 유입해서 용존산소량을 1ppm이하로한 후, 과산화수소의 1%수용액 1g및 아스코르빈산의 0.3%수용액 1g을 첨가해서 중합을 개시시키고, 약 5시간 중합함으로써 함수겔상중합체를 얻었다.
이 함수겔상중합체를 다공판(perforated plate)부착압출기에 의해 혼련하면서, 35%의 수산화나트륨수용액 116g을 첨가하여 균일하게 혼련함으로써, 아크릴산의 약 73몰%가 중화된 함수겔상중합체를 얻었다. 이 함수겔상중합체를 표면온도가 180℃의 드럼드라이어에 의해 건조하고, 입자직경 850㎛이하의 입도로 분쇄해서 흡수성수지입자(b11)를 얻었다. (b11)은 입자직경 105㎛이하의 미립자를 5.2%함유하고 있으며, 또, 입자직경 45㎛이하의 미립자는 0.8%였다.
이 흡수성수지입자(b11)의 성능측정결과를 표 2에 표시한다.
[비교예 12]
200ml의 프라스코속에, 아크릴산 65.4g, 탈이온수 78.6g을 집어넣고, 20~30℃로 냉각하면서 48%수산화나트륨수용액 56.0g을 교반하에 서서히 적하해서 아크릴산의 74몰%를 중화하였다. 이 단량체수용액에 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드 0.2g을 용해하고, 다음에, 과황산칼륨 0.1g을 첨가하여 실온에서 용해한 후, 질소가스를 유입함으로써 용액중의 용존산소량을 1ppm이하로 하였다.
환류냉각기를 장착한 1리터의 프라스코에 n-헥산 400g을 집어넣고, 소르비탄모노스테아레이트 3g을 용해시킨 후, 질소가스를 유입함으로써 용액중의 용존산소량을 1ppm이하로 하였다.
이어서, 온욕(溫浴)에 의해 온도를 약 60℃로 유지하고, 교반하면서, 상기의 과황산칼륨을 함유한 단량체수용액을 적하해서 약 3시간중합을 행하고, 또 환류조건하에서 2시간 중합을 계속함으로써, 펄형상함수중합체의 분산액을 얻었다. 이 중합체의 분산액으로부터 함수중합체를 여과선별하고, 또 원심탈수해서 펄형상함수중합체를 얻었다. 이 함수중합체를 90~95℃에서 감압건조하여, 입자직경 850㎛이하의 입도의 펄형상의 흡수성수지입자(b12)를 얻었다.
(b12)는 입자직경 105㎛이하의 미립자를 6.4%함유하고 있으며, 또, 입자직경 45㎛이하의 미립자는 0.9%였다. 이 흡수성수지입자(b12)의 성능측정결과를 표 2에 표시한다.
[실시예 5]
비교예 8에서 얻어진 흡수성수지입자(b8)100부와, 디메틸실리콘오일싱에쯔실리콘KF96A-100[일본국 싱에쯔화학공업(주)제;표면장력 20.9다인/cm;점도 100cps; 평균분자량 약 6,000]0.05부를 V형혼합기에 넣고, 20분동안 혼합함으로써 흡수성수지입자(b8)와 거의 동등한 입자 분포를 가진 본 발명의 개질된 흡수성수지입자(a5)를 얻었다. 이 흡수성수지입자(a5)의 성능 측정결과를 표 2에 표시한다.
[실시예 6,7]
실시예 5에 있어서, 흡수성수지입자(b8)에 대한 디메틸실리콘오일싱에쯔실리콘KF96-100의 첨가량을 각각 0.01%, 0.1%로 대신하는 이외는 실시예 5와 마찬가지로 해서, 본 발명의 개질된 흡수성수지입자(a6)및 (a7)을 얻었다. 이들의 흡수성수지입자의 성능측정결과를 표 2에 표시한다.
[실시예 8~10]
실시예 5에 있어서, 싱에쯔실리콘KF96A-100으로 대신하여, 각각 일본국 싱에쯔화학공업(주)제의, 디메틸실 리콘오일 싱에쯔실리콘KF96-50 [표면장력20.8다인/cm;점도 50cps;평균분자량 약 3,500], 디에틸실리콘오일싱에쯔실리콘KF96-350 [표면장력 21.1다인/cm;점도 350cps;평균분자량 약 15,000], 디메틸실리콘오일싱에쯔실리콘오일KF54 [표면장력 25.2다인/cm;점도400cps; 평균분자량약 16,000]을 사용하는 이외는 실시예 5와 마찬가지로해서, 본 발명의 개질된 흡수성수지입자(a8),(a9) 및 (a10)을 얻었다. 이들 흡수성수지입자의 성능측정결과를 표 2에 표시한다.
[실시예 11,12]
실시예 5에 있어서, 싱에쯔실리콘KF96-100에 대신해서, 각각 일본국 싱에쯔화학공업(주)제의, 디메틸실리콘오일 싱에쯔실리콘KF96-5(표면장력 19.7다인/cm;점도 5cps; 평균분자량 약 100) , 디메틸실리콘오일 싱에쯔실리콘KF96-3000 (표면장력 21.3다인/cm;점도3,000cps; 평균분자량 약 40,000)을 사용하는 이외는 실시예 5와 마찬가지로해서, 본 발명의 개질된 흡수성수지입자(a11)및 (a12)를 얻었다. 이들 흡수성수지입자의 성능측정결과를 표 2에 표시한다.
[실시예 13]
실시예 5에서 얻어진 흡수성수지입자(a5)에, 친수성도 100%의 이산화규소(리이올로실Q5-102: 일본국 토쿠야마소다(주)제)를 0.02%첨가하고, 균일하게 혼합해서 본 발명의 개질된 흡수성수지입자(a13)를 얻었다. 이 흡수성수지입자(a13)의 성능측정결과를 표 2에 표시한다.
[실시예 14~16]
실시예 5에 있어서, 흡수성수지입자(b8)에 대신해서, 흡수성수지(b9),(b10),(b12)를 각각 사용하는 이외는 실시예 1과 마찬가지로해서 본 발명의 개질된 흡수성수지입자를(a14),(a15)및 (a16)을 얻었다. 이들 흡수성수지입자의 성능측정결과를 표 2에 표시한다.
표 2로부터 판명된 바와같이, 본 발명의 개질된 흡수성수지입자 및 이 입자를 함유한 조성물은, 대응하는 비교예에 비하여, 상압흡수량, 가압흡수량이라는 성능을 악화시키는 일없이, 흡수속도가 빨라지고, 침투성에 뛰어나고, 겔화시간이 비약적으로 개량되어 있다.
[산업상의 이용가능성]
본 발명의 개질된 흡수성수지입자는 다음과 같이, 흡수속도가 향상되고, 흡습블록킹성, 발진성(發塵性)이 개량된 것이며, 흡수성수지가 가지는 흡수성능도 유지 또는 향상되어 있다.
1) 흡수속도의 향상
① 물에 한정되지 않고, 염용액, 오줌, 혈액등의 인체배출액 등에 대해서도 빠른 흡수속도를 나타낸다. 유기폴리실록산에 의한 처리전의 흡수성수지에 비해서, 흡수속도는 약 12-14로 개선된다.
② 흡수성수지입자의 표면에 액이 균일하게 젖은 후에, 액이 입자내부에 침투해가기 때문에, 신속하게 흡수겔화한다.
③ 흡수성수지입자로서 입자직경이 작은 미립자가 많이 함유되어 있어도 빠른 흡수속도를 나타낸다.
2) 흡습블록킹성, 발진성의 개량
① 발수성을 지닌 유기폴리실록산이 효율적으로 흡수성수지입자의 표면에 고착 또는 부착하고 있기때문에, 흡습블록킹율이 낮다. 그때문에, 고습도의 환경에서 사용해도, 흡수성수지가 블록킹하지 않고, 작업성에 뛰어나고 있다.
② 유기폴리실록산이 액상이기때문에, 소수성의 미세분말등을 첨가하는 다른방법과는 다르며, 습윤성작용에 의해, 분진도가 저감된다. 따라서, 흡수성수지입자를 대량으로 취급해도 미립자의 비산이 없고, 작업환경이 개선되어, 작업자에 대한 분진흡입의 기회도 저감된다.
③ 비산이 적기때문에, 종이기저귀등에 있어서의 흡수성수지입자의 손실률이 저하되고, 생산성이 향상된다.
3) 흡수성능의 유지 또는 향상
① 유기폴리실록산에 의한 개질후에도, 개질전과 동등이상의 흡수성능을 나타낸다.
② 특히, 개량전의 흡수성수지와 반응성을 가진 유기폴리실록산을 사용하는 경우, 흡수성수지의 표면근방을 가교시키기 때문에, 가압하의 초기흡수량 및 흡수배율이 처리전의 흡수성수지 입자에 비해 향상된다. 따라서, 종이기저귀등에 사용한 경우, 아기의 체중등의 하중에 견디어 다량의 오줌등을 신속하게 흡수할 수 있어, 오줌등의 되돌림량이 낮고, 종이기저귀표면의 드라이감이 뛰어나서, 쾌적한 감촉율 나타낸다.
상기의 효과가 있으므로, 본 발명의 개질된 흡수성수지입자는, 종이기저귀(어린이용종이기저귀 및 어른용종이기저귀), 생리용냅킨, 실금(失禁)용패드, 모유패드, 수술용언더패드, 패트시트등의 위생용품이나 흡수성당접재로 특히 매우 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명의 개질된 흡수성수지입자는, 또한, 입자상의 흡수성수지를 이용하는 각종용도, 즉, 선도유지재, 보냉재, 드립흡수재 등의 식품류와 접하는 용도; 오일중수분의 제거제; 건조제; 식물이나 토양등의 보수제; 오물등의 응고제; 결로방지제; 토목건축용의 지수(止水)재나 패킹재; 전선케이블이나 광파이버케이블의 지수재, 인공설(雪)등에 유용하다.

Claims (8)

  1. 아크릴산 및/또는 아크릴산염을 주구성단위로하는 에틸렌성불포화단량체의 가교중합체이며, 실질적으로 수불용성인 흡수성수지(A)의 입자가, 상온에서 액상의 유기폴리실록산(B)에 의해 처리되어서 이루어지는 개질된 흡수성수지입자에 있어서, ①(A)와 (B)가 혼합 및/또는 반응한 상태이고, ②(A)의 입자중, 입자직경 10-1,000㎛의 입자의 함유량이 95중량%이상이고, ③중량비 (A)/(B)가 100/(0.001-5)인 것을 특징으로 하는 개질된 흡수성수지입자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 (B)의 25℃에 있어서의 점도가 10~20,000cst이고, 표면장력이 18~30다인/cm인 것을 특징으로 하는 개질된 흡수성수지입자.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 (B)가, 분자내에 카르복시산기 및/또는 카르복시산염기와 반응할 수 있는 관능기를 적어도 1개 가진 변성실리콘오일인 것을 특징으로 하는 개질된 흡수성수지입자.
  4. 제3항에 있어서, 상기 (B)가, 아미노변성실리콘오일 또는 에폭시변성실리콘오일인 것을 특징으로 하는 개질된 흡수성수지입자.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 (B)의 평균분자량이 1,000이상인 것을 특징으로 하는 개질된 흡수성수지입자.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 (A)를 (B)에 의해 처리하기전, (B)에 의해 처리하는 동시에, 또는 (B)에 의해 처리 한 후에, 분자내에 카르복시산기 및/또는 카르복시산 염기와 반응할 수 있는 관능기를 적어도 2개이상 가진 가교제(C)에 의해 (A)의 입자의 표면근방이 또 가교처리되어서 이루어진 것을 특징으로 하는 개질된 흡수성수지입자.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 또 이산화규소미세분말(D)이 (A)에 대해서 0.001~2중량%첨가되어서 이루어진 것을 특징으로 하는 개질된 흡수성수지입자.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상대습도 80%(40℃)에 있어서의 흡습블록킹율이 20%이하, 분진도가 10cpm이하이고, 또한, 생리식염수에 대한 가압하의 초기흡수량이 20g/g이상의 흡수특성을 가진 것을 특징으로 하는 개질된 흡수성수지입자.
KR1019960700541A 1994-06-06 1995-05-31 개질된흡수성수지입자 KR0169576B1 (ko)

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