TWI418588B - A water-absorbent resin composition - Google Patents

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Description

吸水性樹脂組合物
本發明係關於吸水性樹脂組合物。詳言之，係關於適合用作吸收性物品之吸水性樹脂組合物。
吸收性物品適用於紙尿布、生理用衛生棉、尿失禁墊片等衛生材料、寵物用尿吸收材料、亦於襯墊材等土木建築用材料、滴落物吸收劑、保冷劑等食品保鮮用材料、土壤用保水材等農園藝用物品等許多領域被使用。
但是，對衛生材料而言，吸收性物品吸收體液，特別是尿、血液、汗等體液之後，會產生令人不快之臭味而成為問題。這種臭味被認為係由存在於皮膚及消化道中之細菌所產生之分解體液中的尿素、蛋白質等的酵素，體液的成分被該酵素分解而產生腐臭味。
為抑制該臭味之產生，有專利文獻提議使用具有抗菌性鏻鹽單體，及能與該鏻鹽單體共聚合且聚合後可得到高吸水性樹脂之單體成分經交聯共聚合，得到抗菌性高吸水性樹脂(例如，參照專利文獻1)。惟該等抗菌性高吸水性樹脂因抗菌性單體成分價格昂貴，而有不經濟之缺點。
其它抑制臭味發生手段，提案有將季銨鹼化合物等有機系抗菌劑與吸水性樹脂混合之方法(例如，參照專利文獻2)。惟該方法之有機系抗菌劑有與皮膚黏膜等接觸後可能引起發炎之缺點。
因此，近年來作為抑制臭味發生的組合物之提案為擔持有銀、銅、鋅等抗菌性金屬之無機化合物與吸水性樹脂形成之組合物(例如，參照專利文獻3)。該等組合物使用之無機系抗菌劑因安全性高，抗菌力可持久，適合作為衛生材料使用。惟無機系抗菌劑因與吸水性樹脂之親和性差，製造紙尿布等吸收性物品因製造時抗菌劑發塵，導致製造時作業環境惡化之問題。
[專利文獻1]日本特開平8-92020號公報
[專利文獻2]日本特開平2-1265號公報
[專利文獻3]日本特表2001-505237號公報
本發明之目的係提供一種可抑制抗菌劑發塵且具有抗菌性之吸水性樹脂組合物。
即，本發明係關於一種吸水性樹脂組合物，其特徵在於：包含吸水性樹脂、及含擔持有抗菌性金屬之無機化合物之抗菌劑，其發塵度在100CPM以下。
再者，本發明說明之發塵度係指依據以下方法測定之發塵度(本說明書中，以下皆同)。
【發塵度之測定法】
(1)如圖1所示，於容量500mL之玻璃製抽氣過濾瓶1的側面開設抽氣口2(外徑9mm、內徑5mm)，與數位粉塵計3(柴田科學器械工業(股)製，型號：P-5L型)之吸入口4及內徑8mm、長度300mm之玻璃管5連接。
(2)從玻璃製抽氣過濾瓶1上部之試料投入口6，用粉末漏斗7(直徑120mm、足內徑16mm、足長度70mm)使20g試驗樣品落入玻璃製抽氣過濾瓶1內。
(3)試驗樣品落完後1分鐘內產生之粉塵個數用數位粉塵計3測定，該測定值定為發塵度(單位：CPM)。
本發明之吸水性樹脂組合物因吸水性樹脂與抗菌劑之附着力優異，可抑制抗菌劑發塵，從而可改善紙尿布等吸收性物品製造時之作業環境之效果。
可用於本發明之吸水性樹脂可列舉，例如丙烯酸鹽聚合體之交聯物、澱粉－丙烯酸鹽接枝共聚體的水解生成物之交聯物、聚乙烯醇－丙烯酸鹽共聚體之交聯物、無水馬來酸接枝聚乙烯醇之交聯物、交聯異丁烯－無水馬來酸共聚合體、聚丙烯酸部分中和物交聯體、醋酸乙烯酯－丙烯酸酯共聚合體之皂化物等。其中，於吸收大量水之同時，能夠在荷重之狀態仍保持分子內吸收之水分者，以丙烯酸鹽聚合體之交聯物為佳。丙烯酸鹽聚合體之交聯物係容易購得之商品性化合物，其中適宜之代表可列舉住友精化(股)所製之商品名為Aqua Keep等例。
再者，吸水性樹脂之製造方法無特別限定，其製造方法可列舉逆相懸浮聚合法、水溶液聚合法等。
用於本發明之抗菌劑係由擔持有抗菌性金屬之無機化合物所製得。
抗菌性金屬可擧銀、銅、鋅等例。其中以安全性及抗菌性優越而論，以銀為佳。
無機化合物可列舉，例如沸石、矽膠、偏矽酸鋁酸鎂、磷酸鋯、磷酸鈣等。其中以抗菌性金屬比較容易溶出而論，以沸石及矽膠為佳。
抗菌劑的製造方法可列舉之例為無機化合物在水中懸浮後，添加抗菌性金屬水溶液，藉由抗菌性金屬之離子交換而擔持於無機化合物上。無機化合物上所擔持之抗菌性金屬之量因抗菌性金屬的種類及本發明吸水性樹脂組合物之用途不同等原因無法統一規定。因此，抗菌性金屬的量係對應於吸水性樹脂組合物之用途而適當決定為佳。
抗菌劑可舉例如特定形狀的抗菌劑及不定形的抗菌劑。本發明説明中特定形狀係指抗菌劑的粒子具有球狀、棒狀、立方體、長方體等一定的形狀。此外，本發明説明中不定形係指破碎狀、鱗片狀、凹凸狀等無一定形狀者。其中，從增大吸水性樹脂與抗菌劑之接觸面積，提高其附着力之觀點來看，以不定形為佳，凹凸狀更佳。
此外，特定形狀的抗菌劑中，從增大吸水性樹脂與抗菌劑之接觸面積，提高其附着力之觀點而言，以立方體狀較佳。此外，上述之立方體狀意為各邊長度大致相等之骰子狀。
從抑制發塵之觀點觀之，特定形狀的抗菌劑之中值粒徑以2.5 μm以下較佳，1~2.5 μm更佳，1~2 μm最佳。
從抑制發塵之觀點觀之，不定形抗菌劑之中值粒徑以4 μm以下較佳，1~4 μm更佳，1~3.5 μm最佳。
再者，本發明説明中中值粒徑係藉由以下方法測定所得之值。
[中值粒徑之測定方法]
(1)於100 mL容量之燒杯中，加入0.3 g抗菌劑，而後加入10 g蒸餾水混合，之後置於超音波清洗機中分散5分鐘，製得中值粒徑測定用樣品。
(2)將得到之中值粒徑測定用樣品放入雷射折射/散射式粒度分佈測定裝置(島津製作所製，型號：SALD－2000J，折射率：11.60~0.10i)中，測定抗菌劑之中值粒徑。
本發明中抗菌劑可使用一般市販的抗菌劑，如Synanan Geomic生產之商品名為Geomic者等。
抗菌劑之量因抗菌性金屬的擔持量而異，但從能展現出充分抗菌性之角度考慮，吸水性樹脂100重量份所對應之抗菌劑量以0.001重量份以上為佳，0.01重量份以上更佳。再者，從經濟性之觀點考慮，吸水性樹脂100重量份所對應之抗菌劑量以1重量份以下為佳，0.2重量份以下更佳。從以上觀點來看，吸水性樹脂100重量份所對應之抗菌劑量以0.001~1重量份以上為佳，0.01~0.2重量份以上更佳。
由吸水性樹脂與抗菌劑混合，可以很容易地得到本發明之吸水性樹脂組合物。
吸水性樹脂與抗菌劑混合之方法可列舉：(一)將吸水性樹脂與抗菌劑粉末簡單混合；(二)於吸水性樹脂中添加抗菌劑之分散液後予以乾燥；(三)於吸水性樹脂的含水凝膠中添加抗菌劑並混合；(四)吸水性樹脂乾燥期間中或乾燥後添加抗菌劑並混合等方法，惟本發明並不限於此處所列舉之例。
紙尿布等吸收性物品製造之際，從抑制抗菌劑發塵、改善作業環境的觀點觀之，本發明吸水性樹脂組合物的發塵度以調整至100 CPM以下為佳，90 CPM以下更佳，80 CPM以下最佳。
將特定形狀特定粒徑之抗菌劑，用上述方法與吸水性樹脂以一定比例混合，可將吸水性樹脂組合物之發塵度調整至指定值。
如此所得之本發明的吸水性樹脂組合物，適用於紙尿布、生理用衛生棉、尿失禁墊片等衛生材料、寵物用尿吸收材料、亦適用於襯墊材等土木建築用材料、滴落物吸收劑、保冷劑等食品保鮮用材料、土壤用保水材等農園藝用物品。
以下通過實施例及比較例進一步詳細説明本發明，惟本發明不僅限於這些實施例。
實施例1
將吸水性樹脂(住友精化(股)製，商品名Aqua Keep SA60S)100 g及中值粒徑3.4 μm之無定形之銀－沸石系抗菌劑(Synanan Geomic公司製，商品名：GeomicHD10N)0.1 g用Cross Rotary混合機充分混合得到100.1 g吸水性樹脂組合物。
實施例2
將吸水性樹脂(住友精化(股)製，商品名Aqua Keep SA60S)100 g及中值粒徑2.3 μm之無定形之銀－偏矽酸鋁酸鎂系抗菌劑(觸媒化成工業(股)製，商品名AIS－NAZ320)0.1 g用Cross Rotary混合機充分混合得到100.1 g吸水性樹脂組合物。
實施例3
將吸水性樹脂(住友精化(股)製，商品名Aqua Keep SA60S)100 g及中值粒徑1.9 μm之立方體狀之銀－沸石系抗菌劑(Synanan Geomic公司製，商品名Geomic SJ10N)0.1 g用Cross Rotary混合機充分混合得到100.1 g吸水性樹脂組合物。
實施例4
將吸水性樹脂(住友精化(股)製，商品名Aqua Keep SA60S)100 g及中值粒徑為1.4 μm之形狀為立方體狀之銀－沸石系抗菌劑(Synanan Geomic公司製，商品名Geomic SJ80N)0.1 g用Cross Rotary混合機充分混合得到100.1 g吸水性樹脂組合物。
實施例5
將吸水性樹脂(住友精化(股)製，商品名Aqua Keep SA60S)100 g及中值粒徑為1.2 μm之形狀為立方體狀之銀－磷酸鋯系抗菌劑(東亞合成(股)製，商品名Novaron AG1100)0.1 g用Cross Rotary混合機充分混合得到100.1 g吸水性樹脂組合物。
比較例1
將吸水性樹脂(住友精化(股)製，商品名Aqua Keep SA60S)100 g及中值粒徑4.2 μm之無定形硫代硫酸銀錯體－矽膠系抗菌劑(松下電器產業(股)製，商品名：阿美妮托普)0.1 g用Cross Rotary混合機充分混合得到100.1 g吸水性樹脂組合物。
比較例2
將吸水性樹脂(住友精化(股)製，商品名Aqua Keep SA60S)100 g及中值粒徑3.1 μm之立方體狀銀－沸石系抗菌劑(Synanan Geomic製，商品名：Geomic AJ10D)0.1 g用Cross Rotary混合機充分混合得到100.1 g吸水性樹脂組合物。
接著，求得各實施例及比較例所得到的吸水性樹脂組合物之發塵度，並用下述方法檢驗紙尿布等吸收性物品製造之際的發塵性(以下，僅用發塵性來描述)。所得結果列於表1。
[發塵性]
各實施例或各比較例中所得到之吸水性樹脂組合物用於製造紙尿布等吸收性物品中所用之吸收體時，將吸水性樹脂組合物投入貯料器之際，目視觀察發塵之狀態並用以下評估標準評估。
[評估標準]
○：幾乎無發塵。
△：稍有看出發塵。
×：明顯有發塵。
如表1結果所明示，各實施例所得到之吸水性樹脂組合物，與各比較例所得之物相比，發塵度低，較不會產生發塵。
【產業上利用之可能性】
本發明之吸水性樹脂組合物適用於紙尿布、生理用衛生棉、尿失禁墊片等衛生材料、寵物用尿吸收材料、亦適用於襯墊材等土木建築用材料、滴落物吸收劑、保冷劑等食品保鮮用材料、土壤用保水材等農園藝用物品。
1．．．玻璃製抽氣過濾瓶
2．．．抽氣口
3．．．數位粉塵計
4．．．吸入口
5．．．玻璃管
6．．．試料投入口
7．．．粉末漏斗
圖1係表示本發明之吸水性樹脂組合物的發塵度測定方法之概略説明圖。
1．．．玻璃製抽氣過濾瓶
2．．．抽氣口
3．．．數位粉塵計
4．．．吸入口
5．．．玻璃管
6．．．試料投入口
7．．．粉末漏斗

Claims (4)

  1. 一種藉由混合吸水性樹脂及抗菌劑而得之吸水性樹脂組合物，其特徵在於：包含吸水性樹脂、及含擔持有抗菌性金屬之無機化合物之抗菌劑；其中，上述抗菌劑形狀為無定形且中值粒徑在4μm以下；相對於100重量份之上述吸水性樹脂，含有0.001~1重量份之抗菌劑；且上述吸水性樹脂組合物之發塵度在100CPM以下。
  2. 如請求項1之吸水性樹脂組合物，其中使用之無定形抗菌劑之中值粒徑為2.3~4μm。
  3. 一種藉由混合吸水性樹脂及抗菌劑而得之吸水性樹脂組合物，其特徵在於：包含吸水性樹脂、及含擔持有抗菌性金屬之無機化合物之抗菌劑；其中，上述抗菌劑形狀為立方體狀且中值粒徑在2.5μm以下；相對於100重量份之上述吸水性樹脂，含有0.001~1重量份之抗菌劑；且上述吸水性樹脂組合物之發塵度在100CPM以下。
  4. 如請求項3之吸水性樹脂組合物，其中使用之立方體狀抗菌劑之中值粒徑為1~2.5μm。
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