WO2020184393A1 - 吸水性樹脂粒子、吸収体及び吸収性物品 - Google Patents

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    • B01J2220/68Superabsorbents

Definitions

  • the present invention relates to water-absorbent resin particles, absorbers and absorbent articles.
  • Patent Document 1 discloses water-absorbent resin particles having a particle size that are suitably used for absorbent articles such as diapers.
  • Patent Document 2 describes a method of using a hydrogel-absorbing polymer having specific saline flow inducibility, pressure-lowering performance, etc. as an effective absorbent member for accommodating a body fluid such as urine. It is disclosed.
  • water surplus water
  • water that has been absorbed by the absorber but is not sufficiently retained may exist at the infiltration site of the liquid. If there is a large amount of excess water in the absorber after absorbing the liquid, problems such as stuffiness and adhesion of the liquid to the skin may occur in the absorbent article, so that the absorber has excess water (excess water) when the absorbent is absorbed. It is desirable that the rate) is reduced.
  • One aspect of the present invention provides water-absorbent resin particles having a gel association degree of 15 or more as measured by the following procedures (1) to (4).
  • Another aspect of the present invention provides an absorber containing the above-mentioned water-absorbent resin particles.
  • Another aspect of the present invention provides an absorbent article comprising the absorber described above.
  • water-absorbent resin particles that provide an absorber capable of reducing excess water when the liquid is absorbed.
  • an absorber capable of reducing excess water when absorbing liquid and an absorbent article provided with the absorber According to another aspect of the present invention, it is possible to provide application of resin particles, absorbers and absorbent articles to absorbents.
  • Water-soluble means that it exhibits a solubility in water of 5% by mass or more at 25 ° C.
  • the materials exemplified in the present specification may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of each component in the composition means the total amount of the plurality of substances present in the composition when a plurality of substances corresponding to each component are present in the composition, unless otherwise specified.
  • Saline refers to a 0.9% by mass sodium chloride aqueous solution.
  • the gel association degree measured by the following procedures (1) to (4) is 15 or more. According to the water-absorbent resin particles according to the present embodiment, it is possible to obtain an absorbent article in which excess water at the time of absorbing liquid is reduced. According to the present embodiment, it is possible to obtain an absorbent article having suitable water absorption characteristics (water retention amount, water absorption rate, water absorption amount under load, etc.) but with reduced excess water when absorbing liquid. .. In the absorbent body and the absorbent article using the water-absorbent resin particles according to the present embodiment, excess water at the time of absorbing the liquid is reduced, so that stuffiness and liquid adhesion to the skin are suppressed.
  • (1) 1.0 g of water-absorbent resin particles are arranged in a plastic graduated cylinder having a capacity of 100 ml and a mass of 35 g, which has a cylindrical portion having an inner diameter of 27 mm and an outer diameter of 31 mm and a pedestal portion.
  • 50 ml of pure water is poured into the graduated cylinder at a flow rate of 10 ml / sec to form a swollen gel.
  • the water-absorbent resin particles can be uniformly arranged on the bottom surface inside the measuring cylinder.
  • the addition of pure water can be carried out using a burette.
  • the injection of pure water by the burette is carried out under the condition that, for example, the distance from the bottom surface inside the graduated cylinder to the tip of the burette (the liquid dropping port) is 18 cm.
  • An acrylic resin cylinder having a circular opening with an inner diameter of 4.5 cm, which is fixed with both ends open in the vertical direction, and the opening is located at the center of the upper end and the outer circumference.
  • a cylinder having a square shape and a flat portion having a height of 1.0 cm is prepared.
  • step (3) With the graduated cylinder fixed, move the graduated cylinder 10 cm ⁇ 1 cm vertically upward with respect to the flat surface (the contact surface of the flat part of the graduated cylinder with the pedestal of the graduated cylinder), and then freely. By dropping it, the pedestal portion of the graduated cylinder collides with the flat portion of the cylinder.
  • step (3) With the cylinder fixed using a gantry and a clamp, the graduated cylinder is lifted vertically upward, and at a distance of 10 cm ⁇ 1 cm from the flat surface of the cylinder, the hand is quickly released and freely dropped. Can be carried out by.
  • the operations of (4) and (3) are performed at 10-second intervals, and the number of times the pedestal of the graduated cylinder collides with the cylinder before the swelling gel drops by 1.0 g or more is measured as the gel association degree.
  • the gel association degree can be measured by the above-mentioned procedures (1) to (4), specifically, by the method described in Examples described later.
  • the degree of gel association is 20 or more, 30 or more, 40 or more, 45 or more, 50 or more, 60 or more, 70 or more, 80 from the viewpoint of making it easier to obtain an absorber with further reduced excess water when absorbing liquid. It may be 90 or more, or 100 or more.
  • the upper limit of the gel association degree is not particularly limited, but may be, for example, 300 or less, or 200 or less.
  • the water-absorbent resin particles according to the present embodiment may contain water as long as they can retain water, and the liquid to be absorbed can contain water.
  • the water-absorbent resin particles according to the present embodiment are excellent in absorption of body fluids such as urine, sweat, and blood (for example, menstrual blood).
  • the water-absorbent resin particles according to the present embodiment can be used as a constituent component of the absorber according to the present embodiment.
  • the water retention amount of the physiological saline of the water-absorbent resin particles according to the present embodiment is preferably in the following range.
  • the amount of water retained is 20 g / g or more, 30 g / g or more, 34 g / g or more, 35 g / g or more, 40 g / g or more, 45 g / g or more, 47 g / g or more from the viewpoint of easily increasing the absorption capacity of the absorbent article. , Or 50 g / g or more is preferable.
  • the amount of water retained is preferably 80 g / g or less, 75 g / g or less, 70 g / g or less, 65 g / g or less, 60 g / g or less, or 55 g / g or less from the viewpoint of easily suppressing excessive swelling in the absorbent article. .. From these viewpoints, the amount of water retained is preferably 20 to 80 g / g, 30 to 60 g / g, or 47 to 60 g / g. As the water retention amount, the water retention amount at 25 ° C. can be used. The amount of water retained can be measured by the method described in Examples described later.
  • the water absorption amount of the physiological saline under the load of the water-absorbent resin particles according to the present embodiment is preferably in the following range.
  • the amount of water absorption is 8 mL / g or more, 10 mL / g or more, 12 mL / g or more, 15 mL / g or more, 18 mL / g or more, 20 mL / g or more, or 24 mL / g or more from the viewpoint that the degree of gel association tends to increase. Is preferable.
  • the amount of water absorption is preferably 40 mL / g or less, 35 mL / g or less, or 30 mL / g or less from the viewpoint of easily suppressing excessive swelling in the absorbent article. From these viewpoints, the water absorption is preferably 8 to 40 mL / g, 12 to 35 mL / g, or 15 to 30 mL / g.
  • the water absorption amount of the physiological saline under the load the water absorption amount (25 ° C.) at the load of 4.14 kPa can be used. The amount of water absorption can be measured by the method described in Examples described later.
  • the water absorption rate of the physiological saline of the water-absorbent resin particles according to the present embodiment is preferably in the following range.
  • the water absorption rate is preferably less than 70 seconds, 65 seconds or less, 60 seconds or less, 57 seconds or less, 55 seconds or less, 50 seconds or less, or 47 seconds or less from the viewpoint that the liquid is preferably easily absorbed by the absorbent article.
  • the water absorption rate is 20 seconds or more, 25 seconds or more, 30 seconds or more, 35 seconds or more, 38 seconds or more, 40 seconds or more, or 45 seconds from the viewpoint of easily preventing gel blocking caused by the liquid staying in a narrow place. The above is preferable. From these viewpoints, the water absorption rate is preferably 20 to 60 seconds.
  • the water absorption rate As the water absorption rate, the water absorption rate at 25 ° C. can be used.
  • Examples of the shape of the water-absorbent resin particles according to the present embodiment include substantially spherical, crushed, and granular shapes.
  • the medium particle size of the water-absorbent resin particles according to the present embodiment may be 250 to 850 ⁇ m, 300 to 700 ⁇ m, or 300 to 600 ⁇ m.
  • the water-absorbent resin particles according to the present embodiment may have a desired particle size distribution at the time of being obtained by the production method described later, but the particle size distribution can be obtained by performing an operation such as particle size adjustment using classification with a sieve. May be adjusted.
  • the water-absorbent resin particles according to the present embodiment can include, for example, a crosslinked polymer obtained by polymerizing a monomer containing an ethylenically unsaturated monomer as polymer particles. That is, the water-absorbent resin particles according to the present embodiment can have a structural unit derived from an ethylenically unsaturated monomer. As the ethylenically unsaturated monomer, a water-soluble ethylenically unsaturated monomer can be used. Examples of the polymerization method include a reverse phase suspension polymerization method, an aqueous solution polymerization method, a bulk polymerization method, and a precipitation polymerization method.
  • the reverse phase suspension polymerization method or the aqueous solution polymerization method is preferable from the viewpoint of ensuring good water absorption characteristics of the obtained water-absorbent resin particles and facilitating control of the polymerization reaction.
  • a reverse phase suspension polymerization method will be described as an example as a method for polymerizing an ethylenically unsaturated monomer.
  • the ethylenically unsaturated monomer is preferably water-soluble, for example, (meth) acrylic acid and a salt thereof, 2- (meth) acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid and a salt thereof, (meth) acrylamide, N. , N-dimethyl (meth) acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, N-methylol (meth) acrylamide, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylamino Examples thereof include propyl (meth) acrylate and diethylaminopropyl (meth) acrylamide.
  • the amino group may be quaternized.
  • the ethylenically unsaturated monomer may be used alone or in combination of two or more.
  • Functional groups such as the carboxyl group and amino group of the above-mentioned monomers can function as functional groups capable of cross-linking in the surface cross-linking step described later.
  • the ethylenically unsaturated monomer is selected from the group consisting of (meth) acrylic acid and its salts, acrylamide, methacrylamide, and N, N-dimethylacrylamide. It is preferable to contain at least one compound selected, and more preferably to contain at least one compound selected from the group consisting of (meth) acrylic acid and salts thereof, and acrylamide. From the viewpoint of further enhancing the water absorption property (water retention amount and the like), the ethylenically unsaturated monomer further preferably contains at least one compound selected from the group consisting of (meth) acrylic acid and salts thereof. That is, the water-absorbent resin particles preferably have a structural unit derived from at least one selected from the group consisting of (meth) acrylic acid and salts thereof.
  • a monomer other than the above-mentioned ethylenically unsaturated monomer may be used as the monomer for obtaining the water-absorbent resin particles.
  • a monomer can be mixed with, for example, an aqueous solution containing the above-mentioned ethylenically unsaturated monomer and used.
  • the amount of the ethylenically unsaturated monomer used is the total amount of the monomers (the total amount of the monomers for obtaining the water-absorbent resin particles. For example, the total amount of the monomers giving the structural unit of the crosslinked polymer. The same shall apply hereinafter).
  • the ratio of (meth) acrylic acid and its salt may be 70 to 100 mol% with respect to the total amount of the monomer, 80 to 100 mol%, 90 to 100 mol%, 95 to 100 mol%, or It may be 100 mol%.
  • Ratio of (meth) acrylic acid and its salt means the ratio of the total amount of (meth) acrylic acid and its salt.
  • the water-absorbent resin particles containing a crosslinked polymer having a structural unit derived from the ethylenically unsaturated monomer, wherein the ethylenically unsaturated monomer is used.
  • At least one compound selected from the group consisting of (meth) acrylic acid and salts thereof, and the ratio of (meth) acrylic acid and its salts is based on the total amount of monomers for obtaining water-absorbent resin particles. It is possible to provide water-absorbent resin particles in an amount of 70 to 100 mol%.
  • the ethylenically unsaturated monomer is usually preferably used as an aqueous solution.
  • concentration of the ethylenically unsaturated monomer in the aqueous solution containing the ethylenically unsaturated monomer (hereinafter, simply referred to as "monomeric aqueous solution”) is preferably 20% by mass or more and preferably 25 to 70% by mass. More preferably, 30 to 55% by mass is further preferable.
  • Examples of the water used in the aqueous solution include tap water, distilled water, ion-exchanged water and the like.
  • the aqueous monomer solution may be used by neutralizing the acid group with an alkaline neutralizer.
  • the degree of neutralization of an ethylenically unsaturated monomer by an alkaline neutralizing agent increases the osmotic pressure of the obtained water-absorbent resin particles and further enhances the water absorption characteristics (water retention amount, etc.). It is preferably 10 to 100 mol%, more preferably 50 to 90 mol%, and even more preferably 60 to 80 mol% of the acidic group in the weight.
  • alkaline neutralizing agent examples include alkali metal salts such as sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate, potassium hydroxide and potassium carbonate; ammonia and the like.
  • the alkaline neutralizer may be used alone or in combination of two or more.
  • the alkaline neutralizer may be used in the form of an aqueous solution to simplify the neutralization operation. Neutralization of the acid group of the ethylenically unsaturated monomer can be performed, for example, by adding an aqueous solution of sodium hydroxide, potassium hydroxide or the like to the above-mentioned monomer aqueous solution and mixing them.
  • an aqueous monomer solution is dispersed in a hydrocarbon dispersion medium in the presence of a surfactant, and an ethylenically unsaturated monomer is polymerized using a radical polymerization initiator or the like.
  • a radical polymerization initiator a water-soluble radical polymerization initiator can be used.
  • Nonionic surfactants include sorbitan fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, sucrose fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene glycerin fatty acid ester, sorbitol fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, and polyoxyethylene.
  • Alkyl ether polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene castor oil, polyoxyethylene hydrogenated castor oil, alkylallyl formaldehyde condensed polyoxyethylene ether, polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymer, polyoxyethylene polyoxypropyl alkyl ether, Examples thereof include polyethylene glycol fatty acid ester.
  • Anionic surfactants include fatty acid salts, alkylbenzene sulfonates, alkylmethyl taurates, polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfates, polyoxyethylene alkyl ether sulfonates, and polyoxyethylene alkyl ether phosphates. , Phosphate ester of polyoxyethylene alkyl allyl ether and the like.
  • the surfactant may be used alone or in combination of two or more.
  • the surfactant is a sorbitan fatty acid ester. It preferably contains at least one compound selected from the group consisting of polyglycerin fatty acid esters and sucrose fatty acid esters. From the viewpoint that an appropriate particle size distribution of the water-absorbent resin particles can be easily obtained, and from the viewpoint that the water-absorbing characteristics of the water-absorbent resin particles and the performance of the absorbent article using the same can be easily improved, the surfactant is a sucrose fatty acid ester. Is preferable, and sucrose stearic acid ester is more preferable.
  • the amount of the surfactant used is preferably 0.05 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the aqueous monomer solution from the viewpoint of obtaining a sufficient effect on the amount used and economically. .08 to 5 parts by mass is more preferable, and 0.1 to 3 parts by mass is further preferable.
  • a polymer-based dispersant may be used in combination with the above-mentioned surfactant.
  • the polymer dispersant include maleic anhydride-modified polyethylene, maleic anhydride-modified polypropylene, maleic anhydride-modified ethylene / propylene copolymer, maleic anhydride-modified EPDM (ethylene / propylene / diene / terpolymer), and maleic anhydride.
  • the polymer-based dispersant may be used alone or in combination of two or more.
  • maleic anhydride-modified polyethylene maleic anhydride-modified polypropylene
  • maleic anhydride-modified ethylene / propylene copolymer maleic anhydride / ethylene copolymer weight.
  • maleic anhydride / propylene copolymer, maleic anhydride / ethylene / propylene copolymer, polyethylene, polypropylene, ethylene / propylene copolymer, oxidized polyethylene, oxidized polypropylene, and oxidized ethylene / propylene copolymer At least one selected from the group consisting of coalescing is preferable.
  • the amount of the polymer-based dispersant used is preferably 0.05 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the aqueous monomer solution from the viewpoint of obtaining a sufficient effect on the amount used and from the viewpoint of economic efficiency. , 0.08 to 5 parts by mass is more preferable, and 0.1 to 3 parts by mass is further preferable.
  • the hydrocarbon dispersion medium may contain at least one compound selected from the group consisting of chain aliphatic hydrocarbons having 6 to 8 carbon atoms and alicyclic hydrocarbons having 6 to 8 carbon atoms.
  • a chain aliphatic hydrocarbon such as n-hexane, n-heptane, 2-methylhexane, 3-methylhexane, 2,3-dimethylpentane, 3-ethylpentane, n-octane; cyclohexane , Methylcyclohexane, cyclopentane, methylcyclopentane, trans-1,2-dimethylcyclopentane, cis-1,3-dimethylcyclopentane, trans-1,3-dimethylcyclopentane and other alicyclic hydrocarbons; benzene, Examples include aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene.
  • the hydrocarbon dispersion medium may be used alone
  • the hydrocarbon dispersion medium may contain at least one selected from the group consisting of n-heptane and cyclohexane from the viewpoint of being industrially easily available and having stable quality. From the same viewpoint, as the mixture of the above-mentioned hydrocarbon dispersion medium, for example, commercially available ExxonHeptane (manufactured by ExxonMobil: containing 75 to 85% of n-heptane and isomeric hydrocarbons) is used. You may.
  • the amount of the hydrocarbon dispersion medium used is preferably 30 to 1000 parts by mass and 40 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer aqueous solution from the viewpoint of appropriately removing the heat of polymerization and easily controlling the polymerization temperature. Is more preferable, and 50 to 400 parts by mass is further preferable.
  • the amount of the hydrocarbon dispersion medium used is 30 parts by mass or more, the polymerization temperature tends to be easily controlled.
  • the amount of the hydrocarbon dispersion medium used is 1000 parts by mass or less, the productivity of polymerization tends to be improved, which is economical.
  • the radical polymerization initiator is preferably water-soluble, and is, for example, a persulfate such as potassium persulfate, ammonium persulfate, sodium persulfate; methyl ethyl ketone peroxide, methyl isobutyl ketone peroxide, di-t-butyl peroxide, t.
  • a persulfate such as potassium persulfate, ammonium persulfate, sodium persulfate
  • methyl ethyl ketone peroxide methyl isobutyl ketone peroxide
  • di-t-butyl peroxide di-t-butyl peroxide
  • -Peroxides such as butyl cumylperoxide, t-butylperoxyacetate, t-butylperoxyisobutyrate, t-butylperoxypivalate, hydrogen peroxide; 2,2'-azobis (2-amidinopropane) ) 2 hydrochloride, 2,2'-azobis [2- (N-phenylamidino) propane] 2 hydrochloride, 2,2'-azobis [2- (N-allylamidino) propane] 2 hydrochloride, 2,2 '-Azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride, 2,2'-azobis ⁇ 2- [1- (2-hydroxyethyl) -2-imidazolin-2-yl] propane ⁇ Dihydrochloride, 2,2'-azobis ⁇ 2-methyl-N- [1,1-bis (hydroxymethyl) -2-hydroxyethyl] propionamide ⁇ , 2,2'-azobis [2-methyl-N-
  • the radical polymerization initiator may be used alone or in combination of two or more.
  • examples of the radical polymerization initiator include potassium persulfate, ammonium persulfate, sodium persulfate, 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, and 2,2'-azobis [2- (2-imidazolin-2-).
  • the amount of the radical polymerization initiator used may be 0.05 to 10 mmol per 1 mol of the ethylenically unsaturated monomer.
  • the amount of the radical polymerization initiator used is 0.05 mmol or more, the polymerization reaction does not require a long time and is efficient.
  • the amount of the radical polymerization initiator used is 10 mmol or less, it is easy to suppress the occurrence of a rapid polymerization reaction.
  • the above-mentioned radical polymerization initiator can also be used as a redox polymerization initiator in combination with a reducing agent such as sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite, ferrous sulfate, and L-ascorbic acid.
  • a reducing agent such as sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite, ferrous sulfate, and L-ascorbic acid.
  • the monomer aqueous solution used for the polymerization may contain a chain transfer agent.
  • chain transfer agent include hypophosphates, thiols, thiolic acids, secondary alcohols, amines and the like.
  • the monomer aqueous solution used for polymerization may contain a thickener.
  • the thickener include hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polyethylene glycol, polyacrylamide, polyethyleneimine, dextrin, sodium alginate, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyethylene oxide and the like. If the stirring speed at the time of polymerization is the same, the higher the viscosity of the aqueous monomer solution, the larger the medium particle size of the obtained particles tends to be.
  • Cross-linking by self-cross-linking may occur during polymerization, but cross-linking may be performed by using an internal cross-linking agent.
  • an internal cross-linking agent When an internal cross-linking agent is used, it is easy to control the water absorption characteristics (water retention amount, etc.) of the water-absorbent resin particles.
  • the internal cross-linking agent is usually added to the reaction solution during the polymerization reaction.
  • the internal cross-linking agent examples include di or tri (meth) acrylic acid esters of polyols such as ethylene glycol, propylene glycol, trimethylpropane, glycerin, polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, and polyglycerin; Unsaturated polyesters obtained by reacting polyols with unsaturated acids (maleic acid, fumaric acid, etc.); bis (meth) acrylamides such as N, N'-methylenebis (meth) acrylamide; polyepoxides and (meth) Di or tri (meth) acrylic acid esters obtained by reacting with acrylic acid; di (meth) obtained by reacting polyisocyanate (tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, etc.) with hydroxyethyl (meth) acrylate.
  • polyols such as ethylene glycol, propylene glycol, trimethylpropane, glycerin, polyoxyethylene glycol, polyoxypropy
  • Acrylic acid carbamil esters compounds having two or more polymerizable unsaturated groups such as allylated starch, allylated cellulose, diallyl phthalate, N, N', N "-triallyl isocyanurate, divinylbenzene; Poly such as (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, (poly) propylene glycol diglycidyl ether, (poly) glycerin diglycidyl ether, (poly) glycerin triglycidyl ether, (poly) propylene glycol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, etc.
  • Poly such as (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, (poly) propylene glycol diglycidyl ether, (poly) glycerin diglycidyl ether, (poly) glycerin triglycidyl ether, (poly) propylene
  • Glycidyl compound such as epichlorohydrin, epibromhydrin, ⁇ -methylepichlorohydrin; 2 reactive functional groups such as isocyanate compound (2,4-tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, etc.) Examples thereof include compounds having more than one.
  • the internal cross-linking agent may be used alone or in combination of two or more. As the internal cross-linking agent, a polyglycidyl compound is preferable, and a diglycidyl ether compound is used.
  • the amount of the internal cross-linking agent used is from the viewpoint that the degree of gel association tends to be large, and from the viewpoint that the water-soluble property is suppressed by appropriately cross-linking the obtained polymer, and a sufficient amount of water absorption can be easily obtained.
  • 30 mmol or less more preferably 0.01 to 10 mmol, even more preferably 0.012 to 5 mmol, particularly preferably 0.015 to 1 mmol, and 0. 02 to 0.1 mmol is highly preferred, and 0.02 to 0.05 mmol is very preferred.
  • An ethylenically unsaturated monomer, a radical polymerization initiator, a surfactant, a polymer-based dispersant, a hydrocarbon dispersion medium, etc. (if necessary, an internal cross-linking agent) are mixed and heated under stirring to obtain oil.
  • Reversed phase suspension polymerization can be performed in a medium water system.
  • a monomer aqueous solution containing an ethylenically unsaturated monomer is used as a hydrocarbon dispersion medium in the presence of a surfactant (more polymer-based dispersant if necessary). Disperse.
  • a surfactant more polymer-based dispersant if necessary.
  • the timing of adding the surfactant, the polymer-based dispersant, etc. may be either before or after the addition of the aqueous monomer solution, as long as it is before the start of the polymerization reaction.
  • the surface activity is applied after the monomer aqueous solution is dispersed in the hydrocarbon dispersion medium in which the polymer-based dispersant is dispersed. It is preferable to further disperse the agent before carrying out the polymerization.
  • Reverse phase suspension polymerization can be carried out in one stage or in multiple stages of two or more stages. Reversed phase suspension polymerization is preferably carried out in 2 to 3 steps from the viewpoint of increasing productivity.
  • the reaction mixture obtained in the first step polymerization reaction after the first step reverse phase suspension polymerization is subjected to an ethylenically unsaturated single amount.
  • the body may be added and mixed, and the reverse phase suspension polymerization of the second and subsequent steps may be carried out in the same manner as in the first step.
  • the above-mentioned radical polymerization initiator and / or internal cross-linking agent is used in the reverse phase of each stage of the second and subsequent stages.
  • reverse phase suspension polymerization is carried out by adding within the range of the molar ratio of each component to the above-mentioned ethylenically unsaturated monomer.
  • An internal cross-linking agent may be used in the reverse phase suspension polymerization in each of the second and subsequent stages, if necessary.
  • an internal cross-linking agent it is added within the range of the molar ratio of each component to the above-mentioned ethylenically unsaturated monomer based on the amount of the ethylenically unsaturated monomer provided in each stage, and the suspension is reversed. It is preferable to carry out turbid polymerization.
  • the temperature of the polymerization reaction varies depending on the radical polymerization initiator used, but by advancing the polymerization rapidly and shortening the polymerization time, the efficiency is improved and the heat of polymerization is easily removed to carry out the reaction smoothly. From the viewpoint, 20 to 150 ° C. is preferable, and 40 to 120 ° C. is more preferable.
  • the reaction time is usually 0.5-4 hours.
  • the completion of the polymerization reaction can be confirmed, for example, by stopping the temperature rise in the reaction system. As a result, the polymer of the ethylenically unsaturated monomer is usually obtained in the state of a hydrogel.
  • cross-linking may be performed by adding a cross-linking agent to the obtained hydrogel polymer and heating it.
  • a cross-linking agent By performing cross-linking after the polymerization, the degree of cross-linking of the hydrogel polymer can be increased and the water absorption characteristics (water retention amount, etc.) can be further improved.
  • post-polymerization cross-linking agent examples include polyols such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, trimethylolpropane, glycerin, polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, and polyglycerin; (poly) ethylene glycol diglycidyl ether.
  • polyglycidyl compounds such as (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, (poly) glycerin diglycidyl ether, (poly) glycerin triglycidyl ether, (poly) propylene glycol polyglycidyl ether, and polyglycerol polyglycidyl ether are available.
  • the cross-linking agent may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the cross-linking agent after the polymerization is preferably 30 mmol or less, more preferably 10 mmol or less per 1 mol of the ethylenically unsaturated monomer, from the viewpoint that a suitable gel association degree and water absorption characteristics (water retention amount, etc.) can be easily obtained.
  • 0.01 to 5 mmol is more preferable, 0.012 to 1 mmol is particularly preferable, 0.015 to 0.1 mmol is extremely preferable, and 0.02 to 0.05 mmol is very preferable.
  • the timing of adding the cross-linking agent after polymerization may be after the polymerization of the ethylenically unsaturated monomer used for polymerization, and in the case of multi-stage polymerization, it is preferable to add it after multi-stage polymerization.
  • the post-polymerization cross-linking agent contains water in consideration of heat generation during and after polymerization, retention due to process delay, opening of the system when the cross-linking agent is added, and fluctuation of water content due to addition of water accompanying the addition of the cross-linking agent. From the viewpoint of rate (described later), it is preferable to add in the region of [moisture content immediately after polymerization ⁇ 3% by mass].
  • polymer particles for example, polymer particles having a structural unit derived from an ethylenically unsaturated monomer
  • a drying method for example, (a) a hydrogel-like polymer is dispersed in a hydrocarbon dispersion medium, and co-boiling distillation is performed by heating from the outside, and the hydrocarbon dispersion medium is refluxed to remove water.
  • Examples thereof include (b) a method of taking out the hydrogel polymer by decantation and drying under reduced pressure, and (c) a method of filtering the hydrogel polymer with a filter and drying under reduced pressure.
  • the method (a) is preferably used because of its simplicity in the manufacturing process.
  • the particle size of the water-absorbent resin particles can be adjusted by adjusting the rotation speed of the stirrer during the polymerization reaction, or by adding a flocculant into the system after the polymerization reaction or in the early stage of drying. By adding a flocculant, the particle size of the obtained water-absorbent resin particles can be increased.
  • an inorganic flocculant can be used as the flocculant.
  • the inorganic flocculant for example, powdered inorganic flocculant
  • the aggregating agent is preferably at least one selected from the group consisting of silica, aluminum oxide, talc and kaolin.
  • the flocculant is previously dispersed in a hydrocarbon dispersion medium or water of the same type as that used in the polymerization, and then the hydrogel polymer is mixed under stirring.
  • a method of mixing in a hydrocarbon dispersion medium containing the mixture is preferable.
  • the amount of the flocculant added is preferably 0.001 to 1 part by mass, more preferably 0.005 to 0.5 part by mass, based on 100 parts by mass of the ethylenically unsaturated monomer used for the polymerization. 01 to 0.2 parts by mass is more preferable.
  • the amount of the flocculant added is within the above range, water-absorbent resin particles having the desired particle size distribution can be easily obtained.
  • surface cross-linking of the surface portion (surface and vicinity of the surface) of the hydrogel polymer is performed using a surface cross-linking agent in the drying step (moisture removing step) or subsequent steps. Is preferable.
  • the surface cross-linking is preferably performed at a timing when the hydrogel polymer has a specific water content.
  • the time of surface cross-linking is preferably when the water content of the hydrogel polymer is 5 to 50% by mass, more preferably 10 to 40% by mass, and even more preferably 15 to 35% by mass.
  • the water content (mass%) of the hydrogel polymer is calculated by the following formula.
  • Moisture content [Ww / (Ww + Ws)] x 100
  • Ww Necessary when mixing a flocculant, a surface cross-linking agent, etc. to the amount obtained by subtracting the amount of water discharged to the outside of the system by the drying step from the amount of water contained in the monomer aqueous solution before polymerization in the entire polymerization step. The amount of water in the hydrogel polymer to which the amount of water used is added.
  • Ws A solid content calculated from the amount of materials such as an ethylenically unsaturated monomer, a cross-linking agent, and an initiator that constitute a hydrogel polymer.
  • Examples of the surface cross-linking agent include compounds having two or more reactive functional groups.
  • Surface cross-linking agents include polyols such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, trimethylolpropane, glycerin, polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, and polyglycerin; (poly) ethylene glycol diglycidyl ether.
  • Examples thereof include an oxazoline compound; a carbonate compound such as ethylene carbonate; and a hydroxyalkylamide compound such as bis [N, N-di ( ⁇ -hydroxyethyl)] adipamide.
  • the surface cross-linking agent may be used alone or in combination of two or more.
  • a polyglycidyl compound is preferable, and (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, (poly) glycerin diglycidyl ether, (poly) glycerin triglycidyl ether, (poly) propylene glycol polyglycidyl ether, and polyglycerol are used. At least one selected from the group consisting of polyglycidyl ether is more preferable.
  • the amount of the surface cross-linking agent used is 0.01 to 20 with respect to 1 mol of the ethylenically unsaturated monomer used for polymerization from the viewpoint that a suitable gel association degree and water absorption characteristics (water retention amount, etc.) can be easily obtained.
  • Millimole is preferable, 0.05 to 10 mmol is more preferable, 0.1 to 5 mmol is further preferable, 0.15 to 1 mmol is particularly preferable, and 0.2 to 0.5 mmol is extremely preferable.
  • the polymer particles contained in the water-absorbent resin particles can be obtained by using an internal cross-linking agent used at the time of polymerization of the monomer, and are used after the polymerization of the internal cross-linking agent and the monomer. It can be obtained by using an external cross-linking agent (a post-polymerization cross-linking agent used after the polymerization of the monomer, and a surface cross-linking agent used in the post-polymerization drying step of the monomer or a subsequent step).
  • an internal cross-linking agent used at the time of polymerization of the monomer, and are used after the polymerization of the internal cross-linking agent and the monomer. It can be obtained by using an external cross-linking agent (a post-polymerization cross-linking agent used after the polymerization of the monomer, and a surface cross-linking agent used in the post-polymerization drying step of the monomer or a subsequent step).
  • the ratio of the amount of the external cross-linking agent used to the internal cross-linking agent is preferably 5 to 100 from the viewpoint that a suitable gel association degree and water absorption characteristics (water retention amount, etc.) can be easily obtained. -80 is more preferred, 15-50 is even more preferred, and 20-30 is particularly preferred.
  • the water-absorbent resin particles may contain polymer particles which are a reaction product using an internal cross-linking agent, and may contain polymer particles which are a reaction product using an internal cross-linking agent and an external cross-linking agent.
  • the ratio of the amount of the external cross-linking agent used to the internal cross-linking agent in the polymer particles is preferably in the above range.
  • the polymerization reaction can be carried out using various stirrers having stirring blades.
  • a flat plate blade a lattice blade, a paddle blade, a propeller blade, an anchor blade, a turbine blade, a Faudler blade, a ribbon blade, a full zone blade, a max blend blade and the like can be used.
  • the flat plate blade has a shaft (stirring shaft) and a flat plate portion (stirring portion) arranged around the shaft.
  • the flat plate portion may have a slit or the like.
  • the water-absorbent resin particles according to the present embodiment include, for example, a gel stabilizer and a metal chelating agent (ethylenediaminetetraacetic acid and its salt, diethylenetriamine-5 acetic acid and its salt, for example, diethylenetriamine-5 sodium acetate and the like).
  • a gel stabilizer and a metal chelating agent ethylenediaminetetraacetic acid and its salt, diethylenetriamine-5 acetic acid and its salt, for example, diethylenetriamine-5 sodium acetate and the like.
  • Additional components such as fluidity improver (lubricant) can be further included. Additional components may be located inside the polymer particles, on the surface of the polymer particles, or both.
  • the water-absorbent resin particles may contain a plurality of inorganic particles arranged on the surface of the polymer particles.
  • the inorganic particles can be arranged on the surface of the polymer particles.
  • the inorganic particles may be silica particles such as amorphous silica.
  • the content of the inorganic particles may be in the following range based on the total mass of the polymer particles.
  • the content of the inorganic particles may be 0.05% by mass or more, 0.1% by mass or more, 0.15% by mass or more, or 0.2% by mass or more.
  • the content of the inorganic particles may be 5.0% by mass or less, 3.0% by mass or less, 1.0% by mass or less, 0.5% by mass or less, or 0.3% by mass or less.
  • the inorganic particles here usually have a minute size as compared with the size of the polymer particles.
  • the average particle size of the inorganic particles may be 0.1 to 50 ⁇ m, 0.5 to 30 ⁇ m, or 1 to 20 ⁇ m.
  • the average particle size can be measured by the pore electric resistance method or the laser diffraction / scattering method depending on the characteristics of the particles.
  • the absorber according to this embodiment contains the water-absorbent resin particles according to this embodiment.
  • the absorber according to the present embodiment may contain a fibrous substance, for example, a mixture containing water-absorbent resin particles and the fibrous substance.
  • the structure of the absorber may be, for example, a structure in which the water-absorbent resin particles and the fibrous material are uniformly mixed, and the water-absorbent resin particles are sandwiched between the fibrous material formed in a sheet or layer. It may be a configuration or another configuration.
  • the fibrous material examples include finely pulverized wood pulp; cotton; cotton linter; rayon; cellulosic fibers such as cellulose acetate; synthetic fibers such as polyamide, polyester and polyolefin; and a mixture of these fibers.
  • the fibrous material may be used alone or in combination of two or more.
  • hydrophilic fibers can be used as the fibrous material.
  • the fibers may be adhered to each other by adding an adhesive binder to the fibrous material.
  • the adhesive binder include heat-sealing synthetic fibers, hot melt adhesives, and adhesive emulsions.
  • the adhesive binder may be used alone or in combination of two or more.
  • the heat-bondable synthetic fiber examples include a total fusion type binder such as polyethylene, polypropylene, and an ethylene-propylene copolymer; a non-total fusion type binder having a side-by-side or core-sheath structure of polypropylene and polyethylene.
  • a total fusion type binder such as polyethylene, polypropylene, and an ethylene-propylene copolymer
  • non-total fusion type binder having a side-by-side or core-sheath structure of polypropylene and polyethylene.
  • hot melt adhesive examples include ethylene-vinyl acetate copolymer, styrene-isoprene-styrene block copolymer, styrene-butadiene-styrene block copolymer, styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer, and styrene-ethylene-propylene-styrene block copolymer.
  • a mixture of a base polymer such as amorphous polypropylene and a tackifier, a plasticizer, an antioxidant and the like.
  • Examples of the adhesive emulsion include polymers of at least one monomer selected from the group consisting of methyl methacrylate, styrene, acrylonitrile, 2-ethylhexyl acrylate, butyl acrylate, butadiene, ethylene, and vinyl acetate.
  • the absorber according to the present embodiment may contain an inorganic powder (for example, amorphous silica), a deodorant, an antibacterial agent, a pigment, a dye, a fragrance, an adhesive and the like.
  • an inorganic powder for example, amorphous silica
  • the absorber may contain inorganic powder in addition to the inorganic particles in the water-absorbent resin particles.
  • the shape of the absorber according to the present embodiment may be, for example, a sheet shape.
  • the thickness of the absorber (for example, the thickness of the sheet-shaped absorber) may be 0.1 to 20 mm or 0.3 to 15 mm.
  • the content of the water-absorbent resin particles in the absorber is 2 to 100% by mass, 10 to 80% by mass, or 20 to 20 to 100% by mass with respect to the total of the water-absorbent resin particles and the fibrous material from the viewpoint of easily obtaining sufficient water absorption characteristics. It may be 60% by mass.
  • the content of the water-absorbent resin particles in the absorber is preferably 100 to 1000 g, more preferably 150 to 800 g, and even more preferably 200 to 700 g per 1 m 2 of the absorber from the viewpoint of easily obtaining sufficient water absorption characteristics.
  • the content of the fibrous substance in the absorber is preferably 50 to 800 g, more preferably 100 to 600 g, and even more preferably 150 to 500 g per 1 m 2 of the absorber from the viewpoint of easily obtaining sufficient water absorption characteristics.
  • the absorbent article according to the present embodiment includes an absorber according to the present embodiment.
  • a core wrap that retains the shape of the absorber and prevents the constituent member of the absorber from falling off or flowing; on the outermost side on the side where the liquid to be absorbed enters.
  • Liquid permeable sheet to be arranged Examples thereof include a liquid permeable sheet arranged on the outermost side opposite to the side where the liquid to be absorbed enters.
  • absorbent articles include diapers (for example, paper diapers), toilet training pants, incontinence pads, sanitary materials (sanitary napkins, tampons, etc.), sweat pads, pet sheets, toilet members, animal excrement treatment materials, and the like. ..
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an absorbent article.
  • the absorbent article 100 shown in FIG. 1 includes an absorbent body 10, core wraps 20a and 20b, a liquid permeable sheet 30, and a liquid permeable sheet 40.
  • the liquid permeable sheet 40, the core wrap 20b, the absorbent body 10, the core wrap 20a, and the liquid permeable sheet 30 are laminated in this order.
  • the absorber 10 has a water-absorbent resin particle 10a according to the present embodiment and a fiber layer 10b containing a fibrous material.
  • the water-absorbent resin particles 10a are dispersed in the fiber layer 10b.
  • the core wrap 20a is arranged on one side of the absorber 10 (upper side of the absorber 10 in FIG. 1) in contact with the absorber 10.
  • the core wrap 20b is arranged on the other side of the absorber 10 (lower side of the absorber 10 in FIG. 1) in contact with the absorber 10.
  • the absorber 10 is arranged between the core wrap 20a and the core wrap 20b.
  • Examples of the core wraps 20a and 20b include tissues, non-woven fabrics, woven fabrics, synthetic resin films having liquid permeation holes, net-like sheets having a mesh, and the like.
  • the core wrap 20a and the core wrap 20b have, for example, a main surface having the same size as the absorber 10.
  • the liquid permeable sheet 30 is arranged on the outermost side on the side where the liquid to be absorbed enters.
  • the liquid permeable sheet 30 is arranged on the core wrap 20a in contact with the core wrap 20a.
  • Examples of the liquid permeable sheet 30 include non-woven fabrics made of synthetic resins such as polyethylene, polypropylene, polyester and polyamide, and porous sheets.
  • the liquid permeable sheet 40 is arranged on the outermost side of the absorbent article 100 on the opposite side of the liquid permeable sheet 30.
  • the liquid permeable sheet 40 is arranged under the core wrap 20b in contact with the core wrap 20b.
  • liquid impermeable sheet 40 examples include a sheet made of a synthetic resin such as polyethylene, polypropylene, and polyvinyl chloride, and a sheet made of a composite material of these synthetic resins and a non-woven fabric.
  • the liquid permeable sheet 30 and the liquid permeable sheet 40 have, for example, a main surface wider than the main surface of the absorber 10, and the outer edges of the liquid permeable sheet 30 and the liquid permeable sheet 40 are It extends around the absorber 10 and the core wraps 20a, 20b.
  • the magnitude relationship between the absorbent body 10, the core wraps 20a and 20b, the liquid permeable sheet 30, and the liquid permeable sheet 40 is not particularly limited, and is appropriately adjusted according to the use of the absorbent article and the like. Further, the method of retaining the shape of the absorber 10 by using the core wraps 20a and 20b is not particularly limited, and as shown in FIG. 1, the absorber may be wrapped by a plurality of core wraps, and the absorber is wrapped by one core wrap. It may be.
  • the absorber may be adhered to the top sheet.
  • a hot melt adhesive is applied to the top sheet at predetermined intervals in a striped shape, a spiral shape, etc. in the width direction and adhered; starch, carboxymethyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, etc. Examples thereof include a method of adhering using a water-soluble binder such as a water-soluble polymer.
  • a method of adhering by heat-sealing of the heat-sealing synthetic fibers may be adopted.
  • the liquid absorbing method according to the present embodiment includes a step of bringing the liquid to be absorbed into contact with the water-absorbent resin particles, the absorber or the absorbent article according to the present embodiment.
  • a method for reducing excess water when the absorber absorbs liquid which uses the water-absorbent resin particles, the absorber or the absorbent article according to the present embodiment. Can be done. According to the present embodiment, it is possible to provide a method for reducing excess water when the absorber absorbs liquid, using the above-mentioned water-absorbent resin particles having a gel association degree of 15 or more.
  • the method for reducing excess water when the absorber according to the present embodiment absorbs liquid includes an adjusting step for adjusting the gel association degree measured by the above procedure for the water-absorbent resin particles according to the present embodiment. In the adjusting step, the gel association degree can be adjusted to each of the above ranges (for example, 15 or more).
  • a method for producing water-absorbent resin particles which comprises a selection step of selecting water-absorbent resin particles based on the above-mentioned gel association degree.
  • the selection step for example, the water-absorbent resin particles are selected based on whether or not the above-mentioned gel association degree is 15 or more. That is, according to one embodiment, it is possible to provide a method for producing water-absorbent resin particles, which comprises the above-mentioned step of selecting water-absorbent resin particles having a gel association degree of 15 or more.
  • the present embodiment it is possible to provide a method for producing an absorber using the water-absorbent resin particles obtained by the above-mentioned method for producing water-absorbent resin particles.
  • the method for producing an absorber according to the present embodiment includes a particle manufacturing step for obtaining water-absorbent resin particles by the above-mentioned method for producing water-absorbent resin particles.
  • the method for producing an absorber according to the present embodiment may include a step of mixing the water-absorbent resin particles and the fibrous material after the particle manufacturing step. According to the present embodiment, it is possible to provide a method for producing an absorbent article using the absorber obtained by the above-mentioned method for producing an absorber.
  • the method for producing an absorbent article according to the present embodiment includes an absorber manufacturing step for obtaining an absorber by the above-mentioned method for manufacturing an absorber.
  • the method for producing an absorbent article according to the present embodiment may include a step of obtaining an absorbent article by using the absorber and other constituent members of the absorbent article after the absorbent body manufacturing step. For example, an absorbent article is obtained by laminating the absorber and other constituent members of the absorbent article with each other.
  • Example 1 A round-bottomed cylindrical separable flask having an inner diameter of 11 cm and an internal volume of 2 L equipped with a reflux condenser, a dropping funnel, a nitrogen gas introduction pipe, and a stirrer was prepared.
  • the stirrer was equipped with a stirrer blade (flat blade) 200 whose outline is shown in FIG.
  • the stirring blade 200 includes a shaft 200a and a flat plate portion 200b.
  • the flat plate portion 200b is welded to the shaft 200a and has a curved tip.
  • the flat plate portion 200b is formed with four slits S extending along the axial direction of the shaft 200a.
  • the four slits S are arranged in the width direction of the flat plate portion 200b, the width of the two inner slits S is 1 cm, and the width of the two outer slits S is 0.5 cm.
  • the length of the flat plate portion 200b is about 10 cm, and the width of the flat plate portion 200b is about 6 cm.
  • 293 g of n-heptane was added as a hydrocarbon dispersion medium to the above-mentioned separable flask, and a maleic anhydride-modified ethylene-propylene copolymer (manufactured by Mitsui Chemicals Co., Ltd., High Wax 1105A) was added as a polymer-based dispersant.
  • a mixture was obtained by adding 0.736 g.
  • the dispersant was dissolved by heating the mixture to 80 ° C. with stirring, and then the mixture was cooled to 50 ° C.
  • hydroxyethyl cellulose manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd., HEC AW-15F
  • HEC AW-15F hydroxyethyl cellulose
  • 0.0736 g 0.0736 g (0.272 mmol) of potassium persulfate as a water-soluble radical polymerization initiator
  • An aqueous solution of the first stage was prepared by adding 0.010 g (0.057 mmol) of ethylene glycol diglycidyl ether and then dissolving the mixture.
  • sucrose stearic acid ester (surfactant, manufactured by Mitsubishi Chemical Foods Co., Ltd., Ryoto Sugar Ester S-370, HLB value: 3) was dissolved by heating in 6.62 g of n-heptane to obtain surface activity. An agent solution was obtained. The surfactant solution was added to the separable flask. Then, the inside of the system was sufficiently replaced with nitrogen while stirring at a stirring speed of 425 rpm. Then, the flask was immersed in a water bath at 70 ° C. to raise the temperature, and polymerization was carried out for 60 minutes to obtain a first-stage polymerization slurry solution.
  • sucrose stearic acid ester surfactant, manufactured by Mitsubishi Chemical Foods Co., Ltd., Ryoto Sugar Ester S-370, HLB value: 3
  • the inside of the separable flask described above was cooled to 25 ° C. while stirring at a stirring speed of 650 rpm, and then the entire amount of the aqueous solution of the second stage described above was added to the polymerized slurry solution of the first stage described above. Was added to. Subsequently, after replacing the inside of the system with nitrogen for 30 minutes, the flask was again immersed in a water bath at 70 ° C. to raise the temperature, and the polymerization reaction was carried out for 60 minutes. As a result, a second-stage hydrogel polymer was obtained.
  • n-heptane was evaporated at 125 ° C. and dried to obtain polymer particles (dried product).
  • polymer particles dried product
  • 0.2% by mass of amorphous silica (Tokuseal NP-S manufactured by Oriental Silicas Corporation) is weighted based on the total mass of the polymer particles.
  • amorphous silica Tokuseal NP-S manufactured by Oriental Silicas Corporation
  • Example 2 In the preparation of the first-stage aqueous solution, 0.092 g (0.339 mmol) of 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride and 0.018 g of potassium persulfate as water-soluble radical polymerization initiators.
  • Example 3 In the preparation of the first-stage aqueous solution, 0.092 g (0.339 mmol) of 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride and 0.018 g of potassium persulfate as water-soluble radical polymerization initiators. (0.067 mmol) was used, and 0.0046 g (0.026 mmol) of ethylene glycol diglycidyl ether was used as the internal cross-linking agent. In the preparation of the aqueous solution in the second stage, as a water-soluble radical polymerization initiator.
  • Example 1 As the stirring blade, a stirring blade having two stages of four inclined paddle blades with a blade diameter of 5 cm was used, and in the preparation of the polymer slurry liquid in the first stage, the rotation speed of the stirrer was set to 550 rpm, and the second stage. In the preparation of the water-containing gel-like polymer of the eyes, the rotation speed of the stirrer was set to 1000 rpm, and 0.265 g of a 45 mass% diethylenetriamine 5-sodium acetate aqueous solution was added to the water-containing gel-like polymer of the second stage.
  • Comparative Example 2 In the hydrogel polymer after the second stage polymerization, 256.1 g of water was extracted from the system by co-boiling distillation, and 0.1% by mass of amorphous was amorphous with respect to the mass of the polymer particles. 230.8 g of water-absorbent resin particles were obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that quality silica was mixed with the polymer particles. The medium particle size of the water-absorbent resin particles was 349 ⁇ m.
  • hydrogel polymer In the hydrogel polymer, 209.7 g of water was extracted from the system by co-boiling distillation, and 6.62 g (0.761 mmol) of 2% by mass of an ethylene glycol diglycidyl ether aqueous solution was used as a surface cross-linking agent. 224.6 g of water-absorbent resin particles were obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that 0.2% by mass of amorphous silica with respect to the mass of the polymer particles was mixed with the polymer particles. .. The medium particle size of the water-absorbent resin particles was 356 ⁇ m.
  • the above-mentioned medium particle size of the water-absorbent resin particles was measured by the following procedure. That is, from the top, the JIS standard sieve has a mesh size of 600 ⁇ m, a mesh size of 500 ⁇ m, a mesh size of 425 ⁇ m, a mesh size of 300 ⁇ m, a mesh size of 250 ⁇ m, a mesh size of 180 ⁇ m, and a mesh size of 150 ⁇ m. , And the saucer in that order.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a device for measuring the degree of gel association.
  • the measuring device shown in FIG. 3 has a measuring cylinder 71, a cylinder body 72, a clamp 73, a pedestal 74, a saucer 75, and a balance 76.
  • the saucer 75 is placed on the balance 76.
  • the saucer 75 and the balance 76 are arranged below the graduated cylinder 71 and the cylinder body 72.
  • the graduated cylinder 71 is a plastic graduated cylinder (manufacturer: Kartell) having a capacity of 100 ml and a mass of 35 g and having a cylindrical portion and a pedestal portion.
  • the cylindrical portion has an inner diameter of 27 mm and an outer diameter of 31 mm.
  • the pedestal portion is a regular pentagon with a side of 38 mm.
  • the material of the graduated cylinder is specifically polymethylpentene, and the total height (height of the cylindrical portion and the pedestal portion) is 249 mm.
  • a swelling gel 70 is formed in the graduated cylinder 71.
  • For the swelling gel 70 1.0 ⁇ 0.001 g of water-absorbent resin particles are arranged in a measuring cylinder 71, and then 50 ml of pure water is added using a burette adjusted to have a flow velocity of 10 ml / sec.
  • the distance from the bottom of the graduated cylinder 71 to the tip of the burette (the liquid dropping port) when pure water was added was set to 18 cm.
  • the cylinder 72 is an acrylic resin cylinder shown in FIG.
  • the tubular body 72 has a circular opening with an inner diameter of 4.5 cm.
  • the tubular body 72 is provided with a flat surface having a square shape with an outer circumference of 10 cm on a side and an opening located at the center.
  • the tubular body 72 is composed of a flat portion having a flat surface and a cylindrical portion.
  • the height (thickness) of the flat portion is 1.0 cm, and the height of the cylindrical portion is 6.0 cm.
  • the tubular body 72 is fixed by the gantry 74 and the clamp 73 so that the flat surface is located on the upper end side in a state of being opened in the vertical direction.
  • the opening of the graduated cylinder 71 was vertically downward in the cylindrical portion of the graduated cylinder 71. It was inserted into the opening of the cylinder 72 from the flat portion side so as to face. As a result, as shown in FIG. 3A, the pedestal portion of the graduated cylinder 71 was supported by the flat portion of the cylinder body 72. Next, as shown in FIG. 3B, with the graduated cylinder 72 fixed, the graduated cylinder 71 is brought into contact with the flat surface of the graduated cylinder 72 (the flat portion of the graduated cylinder 72 with the pedestal portion of the graduated cylinder 71).
  • the surface was lifted vertically upward by 10 cm ⁇ 1 cm. After that, by letting go of the hand and letting the graduated cylinder 71 fall naturally, the graduated cylinder 71 and the cylinder 72 collided with each other to give an impact. The operation of giving an impact by lifting the graduated cylinder 71 and releasing the hand was repeated at 10-second intervals, and the number of times the impact was applied until the swelling gel 70 dropped by 1.0 g or more was measured as the gel association degree. The mass (g) of the swollen gel 70 collected in the saucer 75 was measured with a balance 76, and the number of times the impact was applied when the amount reached 1.0 g or more was recorded as the gel association degree (unit: times).
  • ⁇ Amount of water retention of water-absorbent resin particles The water retention amount (room temperature, 25 ° C. ⁇ 2 ° C.) of the physiological saline of the water-absorbent resin particles was measured by the following procedure. First, a cotton bag (Membrod No. 60, width 100 mm ⁇ length 200 mm) weighing 2.0 g of water-absorbent resin particles was placed in a beaker having an internal volume of 500 mL.
  • the measuring device Y is composed of a burette unit 61, a conduit 62, a measuring table 63, and a measuring unit 64 placed on the measuring table 63.
  • the burette portion 61 has a burette 61a extending in the vertical direction, a rubber stopper 61b arranged at the upper end of the burette 61a, a cock 61c arranged at the lower end of the burette 61a, and one end extending into the burette 61a in the vicinity of the cock 61c. It has an air introduction pipe 61d and a cock 61e arranged on the other end side of the air introduction pipe 61d.
  • the conduit 62 is attached between the burette portion 61 and the measuring table 63.
  • the inner diameter of the conduit 62 is 6 mm.
  • a hole having a diameter of 2 mm is formed in the central portion of the measuring table 63, and the conduit 62 is connected to the hole.
  • the measuring unit 64 has a cylinder 64a (made of acrylic resin (plexiglass)), a nylon mesh 64b adhered to the bottom of the cylinder 64a, and a weight 64c.
  • the inner diameter of the cylinder 64a is 20 mm.
  • the opening of the nylon mesh 64b is 75 ⁇ m (200 mesh).
  • the water-absorbent resin particles 65 to be measured are uniformly sprinkled on the nylon mesh 64b.
  • the diameter of the weight 64c is 19 mm, and the mass of the weight 64c is 119.6 g.
  • the weight 64c is placed on the water-absorbent resin particles 65, and a load of 4.14 kPa can be applied to the water-absorbent resin particles 65.
  • the weight 64c was placed and the measurement was started. Since the same volume of air as the physiological saline absorbed by the water-absorbent resin particles 65 is quickly and smoothly supplied to the inside of the burette 61a from the air introduction pipe, the water level of the physiological saline inside the burette 61a is reduced. However, the amount of physiological saline absorbed by the water-absorbent resin particles 65 is obtained.
  • the scale of the burette 61a is engraved from the top to the bottom in increments of 0 mL to 0.5 mL, and the scale Va of the burette 61a before the start of water absorption and the burette 61a 60 minutes after the start of water absorption are used as the water level of the physiological saline.
  • the water absorption rate of the physiological saline of the water-absorbent resin particles was measured by the following procedure based on the Vortex method. First, 50 ⁇ 0.1 g of a 0.9 mass% sodium chloride aqueous solution (physiological saline) adjusted to a temperature of 25 ⁇ 0.2 ° C. in a constant temperature water tank was weighed in a beaker having an internal volume of 100 mL. Next, a vortex was generated by stirring at a rotation speed of 600 rpm using a magnetic stirrer bar (8 mm ⁇ ⁇ 30 mm, without ring).
  • a laminated body was obtained by applying a load of 141 kPa to the absorber sandwiched by the core wraps for 30 seconds.
  • a SMMS non-woven fabric (basis weight 13 g / m 2 ) having a size of 32.5 cm ⁇ 45.0 cm was folded to a size of 45 cm ⁇ 16.25 cm, and then the above-mentioned laminate was wrapped with the non-woven fabric.
  • the three sides of the non-woven fabric that wrapped the laminate were crimped with a heat sealer (Fuji Impulse Sealer, model number: FI-450-5, manufactured by Fuji Impulse) to seal the laminate.
  • a heat sealer Fuji Impulse Sealer, model number: FI-450-5, manufactured by Fuji Impulse

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Abstract

(1)~(4)の手順により測定されるゲル会合度が15以上である、吸水性樹脂粒子が開示される。(1)円筒部及び台座部を有するメスシリンダー内に、吸水性樹脂粒子1.0gを配置し、次いで、純水50mlを投入して膨潤ゲルを形成させる。(2)円形状の開口を有する筒体であって、両端部が鉛直方向に開口した状態で固定され、上端部に平坦部分を有する筒体を用意する。上記純水の投入終了から10分後に、メスシリンダーの円筒部を、メスシリンダーの開口部が鉛直下向きに向くように筒体に挿入し、筒体の平坦部分に、メスシリンダーの台座部を支持させる。(3)筒体を固定した状態でメスシリンダーを自由落下させることにより、メスシリンダーの台座部を筒体の平坦部分に衝突させる。(4)(3)の操作を10秒間隔で行い、膨潤ゲルが1g以上落下するまでにメスシリンダーを筒体に衝突させた回数をゲル会合度として測定する。

Description

吸水性樹脂粒子、吸収体及び吸収性物品
 本発明は、吸水性樹脂粒子、吸収体及び吸収性物品に関する。
 従来、水を主成分とする液体(例えば尿)を吸収するための吸収性物品には、吸水性樹脂粒子を含有する吸収体が用いられている。例えば、下記特許文献1には、おむつ等の吸収性物品に好適に用いられる粒子径を有する吸水性樹脂粒子が開示されている。また、特許文献2には、尿のような体液を収容するのに効果的な吸収性部材として、特定の食塩水流れ誘導性、圧力下性能等を有するヒドロゲル吸収性重合体を使用する方法が開示されている。
特開平6-345819号公報 特表平9-510889号公報
 吸収性物品において、液の浸入箇所には、吸収体に吸収されたものの、充分に保持されていない水(余剰水)が存在し得る。吸液後の吸収体において余剰水が多い場合には、吸収性物品にムレ、皮膚への液付着等の不具合が生じる場合があるため、吸収体は、吸液した際の余剰水(余剰水分率)が低減されていることが望ましい。
 本発明の一側面は、吸液した際の余剰水を低減できる吸収体を与える吸水性樹脂粒子を提供することを目的とする。本発明の他の一側面は、吸液した際の余剰水を低減できる吸収体及び当該吸収体を備える吸収性物品を提供することを目的とする。
 本発明の一側面は、下記(1)~(4)の手順により測定されるゲル会合度が15以上である、吸水性樹脂粒子を提供する。
(1)内径27mm、外径31mmの円筒部及び台座部を有する容量100ml、質量35gのプラスチック製メスシリンダー内に、吸水性樹脂粒子1.0gを配置し、次いで、純水50mlを流速10ml/秒で投入して、膨潤ゲルを形成させる。
(2)内径4.5cmの円形状の開口を有するアクリル樹脂製筒体であって、両端部が鉛直方向に開口した状態で固定され、上端部に、開口が中央に位置し、かつ、外周が正方形状で高さ1.0cmの平坦部分を有する筒体を用意する。上記純水の投入終了から10分後に、メスシリンダーの円筒部を、メスシリンダーの開口部が鉛直下向きに向くように筒体に挿入し、筒体の平坦部分に、メスシリンダーの台座部を支持させる。
(3)筒体を固定した状態で、メスシリンダーを鉛直上方に10cm±1cm移動させ、その後、自由落下させることにより、メスシリンダーの台座部を筒体の平坦部分に衝突させる。
(4)(3)の操作を10秒間隔で行い、膨潤ゲルが1.0g以上落下するまでにメスシリンダーを筒体に衝突させた回数をゲル会合度として測定する。
 上述の吸水性樹脂粒子によれば、吸液した際の余剰水を低減できる吸収体及び当該吸収体を備える吸収性物品を得ることができる。
 本発明の他の一側面は、上述の吸水性樹脂粒子を含有する、吸収体を提供する。
 本発明の他の一側面は、上述の吸収体を備える、吸収性物品を提供する。
 本発明の一側面によれば、吸液した際の余剰水を低減できる吸収体を与える吸水性樹脂粒子を提供することができる。本発明の他の一側面によれば、吸液した際の余剰水を低減できる吸収体及び当該吸収体を備える吸収性物品を提供することができる。本発明の他の一側面によれば、吸液への樹脂粒子、吸収体及び吸収性物品の応用を提供することができる。
吸収性物品の一例を示す断面図である。 実施例で使用した撹拌翼(スリットを有する平板翼)の概形を示す平面図である。 ゲル会合度の測定装置を示す概略図である。 ゲル会合度の測定に使用した筒体を示す模式図である。 吸水性樹脂粒子の荷重下の吸水量の測定装置を示す概略図である。
 以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。但し、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
 本明細書において、「アクリル」及び「メタクリル」を合わせて「(メタ)アクリル」と表記する。「アクリレート」及び「メタクリレート」も同様に「(メタ)アクリレート」と表記する。「(ポリ)」とは、「ポリ」の接頭語がある場合及びない場合の双方を意味するものとする。本明細書に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値又は下限値は、他の段階の数値範囲の上限値又は下限値と任意に組み合わせることができる。本明細書に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。「水溶性」とは、25℃において水に5質量%以上の溶解性を示すことをいう。本明細書に例示する材料は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。「生理食塩水」とは、0.9質量%塩化ナトリウム水溶液をいう。
 本実施形態に係る吸水性樹脂粒子において、下記(1)~(4)の手順により測定されるゲル会合度が15以上である。本実施形態に係る吸水性樹脂粒子によれば、吸液した際の余剰水が低減された吸収性物品を得ることができる。本実施形態によれば、好適な吸水特性(保水量、吸水速度、荷重下の吸水量等)を有しながらも、吸液した際の余剰水が低減された吸収性物品を得ることができる。本実施形態に係る吸水性樹脂粒子を用いた、吸収体及び吸収性物品は、吸液した際の余剰水が低減されているため、ムレ及び肌への液付着が抑制されている。
 (1)内径27mm、外径31mmの円筒部、及び台座部を有する容量100ml、質量35gのプラスチック製メスシリンダー内に、吸水性樹脂粒子1.0gを配置する。次いで、上記メスシリンダー内に、純水50mlを流速10ml/秒で投入して、膨潤ゲルを形成させる。工程(1)において、吸水性樹脂粒子は、メスシリンダー内部の底面に吸水性樹脂粒子を均一に配置させることができる。純水の投入は、ビュレットを用いて実施することができる。ビュレットによる純水の投入は、例えば、メスシリンダー内部の底面から、ビュレットの先端(液体の滴下口)までの距離が18cmとなる条件で実施される。
 (2)内径4.5cmの円形状の開口を有するアクリル樹脂製筒体であって、両端部が鉛直方向に開口した状態で固定され、上端部に、開口が中央に位置し、かつ、外周が正方形状で高さ1.0cmの平坦部分を有する筒体を用意する。(1)での純水の投入終了から10分後に、メスシリンダーの円筒部を、メスシリンダーの開口部が鉛直下向きに向くように筒体に挿入し、筒体の平坦部分に、メスシリンダーの台座部を支持させる。
 (3)筒体を固定した状態で、メスシリンダーを、平坦面(筒体の平坦部分の、メスシリンダーの台座部との接触面)に対して鉛直上方に10cm±1cm移動させ、その後、自由落下させることにより、メスシリンダーの台座部を筒体の平坦部分に衝突させる。工程(3)は、筒体を架台及びクランプを用いて固定した状態で、メスシリンダーを鉛直上方に持ち上げ、筒体の平坦面から10cm±1cmの距離で、すばやく手を放して自由落下させることにより実施することができる。
 (4)(3)の操作を10秒間隔で行い、膨潤ゲルが1.0g以上落下するまでにメスシリンダーの台座部を筒体に衝突させた回数をゲル会合度として測定する。
 上述した(1)~(4)の手順によるゲル会合度の測定は、具体的には、後述する実施例に記載の方法で実施することができる。
 ゲル会合度は、吸液した際の余剰水がより一層低減された吸収体が得られやすくなる観点から、20以上、30以上、40以上、45以上、50以上、60以上、70以上、80以上、90以上、又は100以上であってよい。ゲル会合度の上限は特に制限されないが、例えば、300以下、又は200以下であってよい。
 本実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、保水可能であればよく、吸液対象の液は水を含むことができる。本実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、尿、汗、血液(例えば経血)等の体液の吸収性に優れている。本実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、本実施形態に係る吸収体の構成成分として用いることができる。
 本実施形態に係る吸水性樹脂粒子の生理食塩水の保水量は、下記の範囲が好ましい。保水量は、吸収性物品の吸収容量を高めやすい観点から、20g/g以上、30g/g以上、34g/g以上、35g/g以上、40g/g以上、45g/g以上、47g/g以上、又は50g/g以上が好ましい。保水量は、吸収性物品における過度の膨潤を抑制しやすい観点から、80g/g以下、75g/g以下、70g/g以下、65g/g以下、60g/g以下、又は55g/g以下が好ましい。これらの観点から、保水量は、好ましくは20~80g/g、30~60g/g、又は47~60g/gである。保水量としては、25℃における保水量を用いることができる。保水量は、後述する実施例に記載の方法によって測定できる。
 本実施形態に係る吸水性樹脂粒子の荷重下における生理食塩水の吸水量は、下記の範囲が好ましい。吸水量は、ゲル会合度が大きくなりやすくなる観点から、8mL/g以上、10mL/g以上、12mL/g以上、15mL/g以上、18mL/g以上、20mL/g以上、又は24mL/g以上が好ましい。吸水量は、吸収性物品における過度の膨潤を抑制しやすい観点から、40mL/g以下、35mL/g以下、又は30mL/g以下が好ましい。これらの観点から、吸水量は、好ましくは8~40mL/g、12~35mL/g、又は15~30mL/gである。荷重下における生理食塩水の吸水量としては、荷重4.14kPaにおける吸水量(25℃)を用いることができる。吸水量は、後述する実施例に記載の方法によって測定できる。
 本実施形態に係る吸水性樹脂粒子の生理食塩水の吸水速度は、下記の範囲が好ましい。吸水速度は、液が好適に吸収性物品に吸収されやすい観点から、70秒未満、65秒以下、60秒以下、57秒以下、55秒以下、50秒以下、又は47秒以下が好ましい。吸水速度は、液が狭い箇所に滞留することで生じるゲルブロッキングを防止しやすい観点から、20秒以上、25秒以上、30秒以上、35秒以上、38秒以上、40秒以上、又は45秒以上が好ましい。これらの観点から、吸水速度は、20~60秒が好ましい。吸水速度としては、25℃における吸水速度を用いることができる。吸水速度は、Vortex法(日本工業規格JIS K 7224(1996))に準拠して測定することができる。具体的には、底面が平らな100mLビーカーにおいて、600rpm(rpm=min-1)で撹拌された生理食塩水50±0.1g中に吸水性樹脂粒子2.0±0.002gを添加し、吸水性樹脂粒子の添加後から、渦が消失し液面が平坦になるまでの時間[秒]として吸水速度を得ることができる。
 本実施形態に係る吸水性樹脂粒子の形状としては、略球状、破砕状、顆粒状等が挙げられる。本実施形態に係る吸水性樹脂粒子の中位粒子径は、250~850μm、300~700μm、又は300~600μmであってよい。本実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、後述する製造方法により得られた時点で所望の粒度分布を有していてよいが、篩による分級を用いた粒度調整等の操作を行うことにより粒度分布を調整してもよい。
 本実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、例えば、重合体粒子として、エチレン性不飽和単量体を含有する単量体を重合させて得られる架橋重合体を含むことができる。すなわち、本実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、エチレン性不飽和単量体に由来する構造単位を有することができる。エチレン性不飽和単量体としては、水溶性エチレン性不飽和単量体を用いることができる。重合方法としては、逆相懸濁重合法、水溶液重合法、バルク重合法、沈殿重合法等が挙げられる。これらのなかでは、得られる吸水性樹脂粒子の良好な吸水特性の確保、及び、重合反応の制御が容易である観点から、逆相懸濁重合法又は水溶液重合法が好ましい。以下においては、エチレン性不飽和単量体を重合させる方法として、逆相懸濁重合法を例にとって説明する。
 エチレン性不飽和単量体は水溶性であることが好ましく、例えば、(メタ)アクリル酸及びその塩、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸及びその塩、(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。エチレン性不飽和単量体がアミノ基を有する場合、当該アミノ基は4級化されていてもよい。エチレン性不飽和単量体は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。上述の単量体のカルボキシル基、アミノ基等の官能基は、後述する表面架橋工程において架橋が可能な官能基として機能し得る。
 これらのなかでも、工業的に入手が容易である観点から、エチレン性不飽和単量体は、(メタ)アクリル酸及びその塩、アクリルアミド、メタクリルアミド、並びにN,N-ジメチルアクリルアミドからなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物を含むことが好ましく、(メタ)アクリル酸及びその塩、並びに、アクリルアミドからなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物を含むことがより好ましい。吸水特性(保水量等)を更に高める観点から、エチレン性不飽和単量体は、(メタ)アクリル酸及びその塩からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物を含むことが更に好ましい。すなわち、吸水性樹脂粒子は、(メタ)アクリル酸及びその塩からなる群より選ばれる少なくとも一種に由来する構造単位を有することが好ましい。
 吸水性樹脂粒子を得るための単量体としては、上述のエチレン性不飽和単量体以外の単量体が使用されてもよい。このような単量体は、例えば、上述のエチレン性不飽和単量体を含む水溶液に混合して用いることができる。エチレン性不飽和単量体の使用量は、単量体全量(吸水性樹脂粒子を得るための単量体全量。例えば、架橋重合体の構造単位を与える単量体の全量。以下同様。)に対して70~100モル%であってよく、80~100モル%、90~100モル%、95~100モル%、又は100モル%であってよい。なかでも、(メタ)アクリル酸及びその塩の割合が単量体全量に対して70~100モル%であってよく、80~100モル%、90~100モル%、95~100モル%、又は100モル%であってよい。「(メタ)アクリル酸及びその塩の割合」は、(メタ)アクリル酸及びその塩の合計量の割合を意味する。
 本実施形態によれば、吸水性樹脂粒子の一例として、エチレン性不飽和単量体に由来する構造単位を有する架橋重合体を含む吸水性樹脂粒子であって、エチレン性不飽和単量体が、(メタ)アクリル酸及びその塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含み、(メタ)アクリル酸及びその塩の割合が、吸水性樹脂粒子を得るための単量体全量に対して70~100モル%である、吸水性樹脂粒子を提供することができる。
 エチレン性不飽和単量体は、通常、水溶液として用いることが好適である。エチレン性不飽和単量体を含む水溶液(以下、単に「単量体水溶液」という)におけるエチレン性不飽和単量体の濃度は、20質量%以上飽和濃度以下が好ましく、25~70質量%がより好ましく、30~55質量%が更に好ましい。水溶液において使用される水としては、水道水、蒸留水、イオン交換水等が挙げられる。
 単量体水溶液は、エチレン性不飽和単量体が酸基を有する場合、その酸基をアルカリ性中和剤によって中和して用いてもよい。エチレン性不飽和単量体における、アルカリ性中和剤による中和度は、得られる吸水性樹脂粒子の浸透圧を高くし、吸水特性(保水量等)を更に高める観点から、エチレン性不飽和単量体中の酸性基の10~100モル%であることが好ましく、50~90モル%であることがより好ましく、60~80モル%であることが更に好ましい。アルカリ性中和剤としては、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属塩;アンモニアなどが挙げられる。アルカリ性中和剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。アルカリ性中和剤は、中和操作を簡便にするために水溶液の状態で用いられてもよい。エチレン性不飽和単量体の酸基の中和は、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水溶液を上述の単量体水溶液に滴下して混合することにより行うことができる。
 逆相懸濁重合法においては、界面活性剤の存在下、炭化水素分散媒中で単量体水溶液を分散し、ラジカル重合開始剤等を用いてエチレン性不飽和単量体の重合を行うことができる。ラジカル重合開始剤としては、水溶性ラジカル重合開始剤を用いることができる。
 界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤等が挙げられる。ノニオン系界面活性剤としては、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、アルキルアリルホルムアルデヒド縮合ポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピルアルキルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル等が挙げられる。アニオン系界面活性剤としては、脂肪酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルメチルタウリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルのリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテルのリン酸エステル等が挙げられる。界面活性剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。
 W/O型逆相懸濁の状態が良好であり、好適な粒子径を有する吸水性樹脂粒子が得られやすく、工業的に入手が容易である観点から、界面活性剤は、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル及びショ糖脂肪酸エステルからなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物を含むことが好ましい。吸水性樹脂粒子の適切な粒度分布が得られやすい観点、並びに、吸水性樹脂粒子の吸水特性及びそれを用いた吸収性物品の性能が向上しやすい観点から、界面活性剤は、ショ糖脂肪酸エステルを含むことが好ましく、ショ糖ステアリン酸エステルがより好ましい。
 界面活性剤の使用量は、使用量に対する効果が充分に得られる観点、及び、経済的である観点から、単量体水溶液100質量部に対して、0.05~10質量部が好ましく、0.08~5質量部がより好ましく、0.1~3質量部が更に好ましい。
 逆相懸濁重合では、上述の界面活性剤と共に高分子系分散剤を併せて用いてもよい。高分子系分散剤としては、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性エチレン・プロピレン共重合体、無水マレイン酸変性EPDM(エチレン・プロピレン・ジエン・ターポリマー)、無水マレイン酸変性ポリブタジエン、無水マレイン酸・エチレン共重合体、無水マレイン酸・プロピレン共重合体、無水マレイン酸・エチレン・プロピレン共重合体、無水マレイン酸・ブタジエン共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、酸化型ポリエチレン、酸化型ポリプロピレン、酸化型エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース等が挙げられる。高分子系分散剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。高分子系分散剤としては、単量体の分散安定性に優れる観点から、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性エチレン・プロピレン共重合体、無水マレイン酸・エチレン共重合体、無水マレイン酸・プロピレン共重合体、無水マレイン酸・エチレン・プロピレン共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、酸化型ポリエチレン、酸化型ポリプロピレン、及び、酸化型エチレン・プロピレン共重合体からなる群より選ばれる少なくとも一種が好ましい。
 高分子系分散剤の使用量は、使用量に対する効果が充分に得られる観点、及び、経済的である観点から、単量体水溶液100質量部に対して、0.05~10質量部が好ましく、0.08~5質量部がより好ましく、0.1~3質量部が更に好ましい。
 炭化水素分散媒は、炭素数6~8の鎖状脂肪族炭化水素、及び、炭素数6~8の脂環式炭化水素からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物を含んでいてもよい。炭化水素分散媒としては、n-ヘキサン、n-ヘプタン、2-メチルヘキサン、3-メチルヘキサン、2,3-ジメチルペンタン、3-エチルペンタン、n-オクタン等の鎖状脂肪族炭化水素;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、trans-1,2-ジメチルシクロペンタン、cis-1,3-ジメチルシクロペンタン、trans-1,3-ジメチルシクロペンタン等の脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素などが挙げられる。炭化水素分散媒は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。
 炭化水素分散媒は、工業的に入手が容易であり、かつ、品質が安定している観点から、n-ヘプタン及びシクロヘキサンからなる群より選ばれる少なくとも一種を含んでいてもよい。また、同様の観点から、上述の炭化水素分散媒の混合物としては、例えば、市販されているエクソールヘプタン(エクソンモービル社製:n-ヘプタン及び異性体の炭化水素75~85%含有)を用いてもよい。
 炭化水素分散媒の使用量は、重合熱を適度に除去し、重合温度を制御しやすい観点から、単量体水溶液100質量部に対して、30~1000質量部が好ましく、40~500質量部がより好ましく、50~400質量部が更に好ましい。炭化水素分散媒の使用量が30質量部以上であることにより、重合温度の制御が容易である傾向がある。炭化水素分散媒の使用量が1000質量部以下であることにより、重合の生産性が向上する傾向があり、経済的である。
 ラジカル重合開始剤は水溶性であることが好ましく、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩;メチルエチルケトンパーオキシド、メチルイソブチルケトンパーオキシド、ジ-t-ブチルパーオキシド、t-ブチルクミルパーオキシド、t-ブチルパーオキシアセテート、t-ブチルパーオキシイソブチレート、t-ブチルパーオキシピバレート、過酸化水素等の過酸化物;2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)2塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(N-フェニルアミジノ)プロパン]2塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(N-アリルアミジノ)プロパン]2塩酸塩、2,2'-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]2塩酸塩、2,2’-アゾビス{2-[1-(2-ヒドロキシエチル)-2-イミダゾリン-2-イル]プロパン}2塩酸塩、2,2’-アゾビス{2-メチル-N-[1,1-ビス(ヒドロキシメチル)-2-ヒドロキシエチル]プロピオンアミド}、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)-プロピオンアミド]、4,4’-アゾビス(4-シアノ吉草酸)等のアゾ化合物などが挙げられる。ラジカル重合開始剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。ラジカル重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)2塩酸塩、2,2'-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]2塩酸塩、及び、2,2’-アゾビス{2-[1-(2-ヒドロキシエチル)-2-イミダゾリン-2-イル]プロパン}2塩酸塩からなる群より選ばれる少なくとも一種が好ましい。
 ラジカル重合開始剤の使用量は、エチレン性不飽和単量体1モルに対して0.05~10ミリモルであってよい。ラジカル重合開始剤の使用量が0.05ミリモル以上であると、重合反応に長時間を要さず、効率的である。ラジカル重合開始剤の使用量が10ミリモル以下であると、急激な重合反応が起こることを抑制しやすい。
 上述のラジカル重合開始剤は、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、硫酸第一鉄、L-アスコルビン酸等の還元剤と併用して、レドックス重合開始剤として用いることもできる。
 重合反応の際、重合に用いる単量体水溶液は、連鎖移動剤を含んでいてもよい。連鎖移動剤としては、次亜リン酸塩類、チオール類、チオール酸類、第2級アルコール類、アミン類等が挙げられる。
 吸水性樹脂粒子の粒子径を制御するために、重合に用いる単量体水溶液は、増粘剤を含んでいてもよい。増粘剤としては、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、デキストリン、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド等が挙げられる。なお、重合時の撹拌速度が同じであれば、単量体水溶液の粘度が高いほど、得られる粒子の中位粒子径は大きくなる傾向にある。
 重合の際に自己架橋による架橋が生じ得るが、内部架橋剤を用いることで架橋を施してもよい。内部架橋剤を用いると、吸水性樹脂粒子の吸水特性(保水量等)を制御しやすい。内部架橋剤は、通常、重合反応の際に反応液に添加される。内部架橋剤としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、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、ポリグリセリン等のポリオール類のジ又はトリ(メタ)アクリル酸エステル類;上述のポリオール類と不飽和酸(マレイン酸、フマール酸等)とを反応させて得られる不飽和ポリエステル類;N,N’-メチレンビス(メタ)アクリルアミド等のビス(メタ)アクリルアミド類;ポリエポキシドと(メタ)アクリル酸とを反応させて得られるジ又はトリ(メタ)アクリル酸エステル類;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等)と(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチルとを反応させて得られるジ(メタ)アクリル酸カルバミルエステル類;アリル化澱粉、アリル化セルロース、ジアリルフタレート、N,N’,N”-トリアリルイソシアヌレート、ジビニルベンゼン等の,重合性不飽和基を2個以上有する化合物;(ポリ)エチ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、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリントリグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコ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等のポリグリシジル化合物;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;イソシアネート化合物(2,4-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等)などの、反応性官能基を2個以上有する化合物などが挙げられる。内部架橋剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。内部架橋剤としては、ポリグリシジル化合物が好ましく、ジグリシジルエーテル化合物がより好ましく、(ポリ)エチ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、及び、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも一種が更に好ましい。
 内部架橋剤の使用量は、ゲル会合度が大きくなりやすくなる観点、及び、得られる重合体が適度に架橋されることにより水溶性の性質が抑制され、充分な吸水量が得られやすい観点から、エチレン性不飽和単量体1モル当たり、30ミリモル以下が好ましく、0.01~10ミリモルがより好ましく、0.012~5ミリモルが更に好ましく、0.015~1ミリモルが特に好ましく、0.02~0.1ミリモルが極めて好ましく、0.02~0.05ミリモルが非常に好ましい。
 エチレン性不飽和単量体、ラジカル重合開始剤、界面活性剤、高分子系分散剤、炭化水素分散媒等(必要に応じて更に内部架橋剤)を混合した状態において撹拌下で加熱し、油中水系において逆相懸濁重合を行うことができる。
 逆相懸濁重合を行う際には、界面活性剤(必要に応じて更に高分子系分散剤)の存在下で、エチレン性不飽和単量体を含む単量体水溶液を炭化水素分散媒に分散させる。このとき、重合反応を開始する前であれば、界面活性剤、高分子系分散剤等の添加時期は、単量体水溶液の添加の前後どちらであってもよい。
 そのなかでも、得られる吸水性樹脂に残存する炭化水素分散媒の量を低減しやすい観点から、高分子系分散剤を分散させた炭化水素分散媒に単量体水溶液を分散させた後に界面活性剤を更に分散させてから重合を行うことが好ましい。
 逆相懸濁重合は、1段、又は2段以上の多段で行うことができる。逆相懸濁重合は、生産性を高める観点から、2~3段で行うことが好ましい。
 2段以上の多段で逆相懸濁重合を行う場合には、1段目の逆相懸濁重合を行った後、1段目の重合反応で得られた反応混合物にエチレン性不飽和単量体を添加して混合し、1段目と同様の方法で2段目以降の逆相懸濁重合を行えばよい。2段目以降の各段における逆相懸濁重合では、エチレン性不飽和単量体の他に、上述のラジカル重合開始剤及び/又は内部架橋剤を、2段目以降の各段における逆相懸濁重合の際に添加するエチレン性不飽和単量体の量を基準として、上述のエチレン性不飽和単量体に対する各成分のモル比の範囲内で添加して逆相懸濁重合を行うことが好ましい。なお、2段目以降の各段における逆相懸濁重合では、必要に応じて内部架橋剤を用いてもよい。内部架橋剤を用いる場合は、各段に供するエチレン性不飽和単量体の量を基準として、上述のエチレン性不飽和単量体に対する各成分のモル比の範囲内で添加して逆相懸濁重合を行うことが好ましい。
 重合反応の温度は、使用するラジカル重合開始剤によって異なるが、重合を迅速に進行させ、重合時間を短くすることにより、経済性を高めるとともに、容易に重合熱を除去して円滑に反応を行う観点から、20~150℃が好ましく、40~120℃がより好ましい。反応時間は、通常、0.5~4時間である。重合反応の終了は、例えば、反応系内の温度上昇の停止により確認することができる。これにより、エチレン性不飽和単量体の重合体は、通常、含水ゲルの状態で得られる。
 重合後、得られた含水ゲル状重合体に重合後架橋剤を添加して加熱することで架橋を施してもよい。重合後に架橋を行うことで含水ゲル状重合体の架橋度を高めて吸水特性(保水量等)を更に向上させることができる。
 重合後架橋剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、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、ポリグリセリン等のポリオール;(ポリ)エチ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、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル等の、2個以上のエポキシ基を有する化合物;エピクロルヒドリン、エピブロムヒドリン、α-メチルエピクロルヒドリン等のハロエポキシ化合物;2,4-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等の、2個以上のイソシアネート基を有する化合物;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;エチレンカーボネート等のカーボネート化合物;ビス[N,N-ジ(β-ヒドロキシエチル)]アジプアミド等のヒドロキシアルキルアミド化合物などが挙げられる。これらのなかでも、(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリントリグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコ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等のポリグリシジル化合物が好ましい。架橋剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。
 重合後架橋剤の量は、好適なゲル会合度、吸水特性(保水量等)が得られやすい観点から、エチレン性不飽和単量体1モル当たり、30ミリモル以下が好ましく、10ミリモル以下がより好ましく、0.01~5ミリモルが更に好ましく、0.012~1ミリモルが特に好ましく、0.015~0.1ミリモルが極めて好ましく、0.02~0.05ミリモルが非常に好ましい。
 重合後架橋剤の添加時期としては、重合に用いられるエチレン性不飽和単量体の重合後であればよく、多段重合の場合は、多段重合後に添加されることが好ましい。なお、重合時及び重合後の発熱、工程遅延による滞留、架橋剤添加時の系の開放、及び架橋剤添加に伴う水の添加等による水分の変動を考慮して、重合後架橋剤は、含水率(後述)の観点から、[重合直後の含水率±3質量%]の領域で添加することが好ましい。
 引き続き、得られた含水ゲル状重合体から水分を除去するために乾燥を行うことにより重合体粒子(例えば、エチレン性不飽和単量体に由来する構造単位を有する重合体粒子)が得られる。乾燥方法としては、例えば、(a)含水ゲル状重合体が炭化水素分散媒に分散した状態で、外部から加熱することにより共沸蒸留を行い、炭化水素分散媒を還流させて水分を除去する方法、(b)デカンテーションにより含水ゲル状重合体を取り出し、減圧乾燥する方法、(c)フィルターにより含水ゲル状重合体をろ別し、減圧乾燥する方法等が挙げられる。なかでも、製造工程における簡便さから、(a)の方法を用いることが好ましい。
 重合反応時の撹拌機の回転数を調整することによって、あるいは、重合反応後又は乾燥の初期において凝集剤を系内に添加することによって吸水性樹脂粒子の粒子径を調整することができる。凝集剤を添加することにより、得られる吸水性樹脂粒子の粒子径を大きくすることができる。凝集剤としては、無機凝集剤を用いることができる。無機凝集剤(例えば粉末状無機凝集剤)としては、シリカ、ゼオライト、ベントナイト、酸化アルミニウム、タルク、二酸化チタン、カオリン、クレイ、ハイドロタルサイト等が挙げられる。凝集効果に優れる観点から、凝集剤としては、シリカ、酸化アルミニウム、タルク及びカオリンからなる群より選ばれる少なくとも一種が好ましい。
 逆相懸濁重合において、凝集剤を添加する方法としては、重合で用いられるものと同種の炭化水素分散媒又は水に凝集剤を予め分散させてから、撹拌下で、含水ゲル状重合体を含む炭化水素分散媒中に混合する方法が好ましい。
 凝集剤の添加量は、重合に使用するエチレン性不飽和単量体100質量部に対して、0.001~1質量部が好ましく、0.005~0.5質量部がより好ましく、0.01~0.2質量部が更に好ましい。凝集剤の添加量が上述の範囲内であることによって、目的とする粒度分布を有する吸水性樹脂粒子が得られやすい。
 吸水性樹脂粒子の製造においては、乾燥工程(水分除去工程)又はそれ以降の工程において、表面架橋剤を用いて含水ゲル状重合体の表面部分(表面及び表面近傍)の表面架橋が行われることが好ましい。表面架橋を行うことで、吸水性樹脂粒子の吸水特性(保水量等)を制御しやすい。表面架橋は、含水ゲル状重合体が特定の含水率であるタイミングで行われることが好ましい。表面架橋の時期は、含水ゲル状重合体の含水率が5~50質量%である時点が好ましく、10~40質量%である時点がより好ましく、15~35質量%である時点が更に好ましい。なお、含水ゲル状重合体の含水率(質量%)は、次の式で算出される。
  含水率=[Ww/(Ww+Ws)]×100
 Ww:全重合工程の重合前の単量体水溶液に含まれる水分量から、乾燥工程により系外部に排出された水分量を差し引いた量に、凝集剤、表面架橋剤等を混合する際に必要に応じて用いられる水分量を加えた含水ゲル状重合体の水分量。
 Ws:含水ゲル状重合体を構成するエチレン性不飽和単量体、架橋剤、開始剤等の材料の仕込量から算出される固形分量。
 表面架橋剤としては、例えば、反応性官能基を2個以上有する化合物を挙げることができる。表面架橋剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、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、ポリグリセリン等のポリオール類;(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル(ポリ)プロピレングリコ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等のポリグリシジル化合物;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;2,4-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等のイソシアネート化合物;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等のオキセタン化合物;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;エチレンカーボネート等のカーボネート化合物;ビス[N,N-ジ(β-ヒドロキシエチル)]アジプアミド等のヒドロキシアルキルアミド化合物などが挙げられる。表面架橋剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。表面架橋剤としては、ポリグリシジル化合物が好ましく、(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリントリグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールポリグリシジルエーテル、及び、ポリグリセロールポリグリシジルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも一種がより好ましい。
 表面架橋剤の使用量は、好適なゲル会合度、吸水特性(保水量等)が得られやすい観点から、重合に使用するエチレン性不飽和単量体1モルに対して、0.01~20ミリモルが好ましく、0.05~10ミリモルがより好ましく、0.1~5ミリモルが更に好ましく、0.15~1ミリモルが特に好ましく、0.2~0.5ミリモルが極めて好ましい。
 表面架橋後において、公知の方法で水及び炭化水素分散媒を留去することにより、表面架橋された乾燥品である重合体粒子を得ることができる。
 上述のとおり、吸水性樹脂粒子に含まれる重合体粒子は、単量体の重合時に用いる内部架橋剤を用いて得ることが可能であり、内部架橋剤、及び、単量体の重合後に用いられる外部架橋剤(単量体の重合後に用いられる重合後架橋剤、及び、単量体の重合後の乾燥工程又はそれ以降の工程において用いられる表面架橋剤)を用いて得ることができる。内部架橋剤に対する外部架橋剤の使用量の比(外部架橋剤/内部架橋剤)は、好適なゲル会合度、吸水特性(保水量等)が得られやすい観点から、5~100が好ましく、10~80がより好ましく、15~50が更に好ましく、20~30が特に好ましい。吸水性樹脂粒子は、内部架橋剤を用いた反応物である重合体粒子を含んでよく、内部架橋剤及び外部架橋剤を用いた反応物である重合体粒子を含んでよい。重合体粒子において内部架橋剤に対する外部架橋剤の使用量の比は上述の範囲が好ましい。
 重合反応は、撹拌翼を有する各種撹拌機を用いて行うことができる。撹拌翼としては、平板翼、格子翼、パドル翼、プロペラ翼、アンカー翼、タービン翼、ファウドラー翼、リボン翼、フルゾーン翼、マックスブレンド翼等を用いることができる。平板翼は、軸(撹拌軸)と、軸の周囲に配置された平板部(撹拌部)とを有している。平板部は、スリット等を有していてもよい。撹拌翼として平板翼を用いた場合には、重合体粒子における架橋反応を均一に行いやすく、保水量等の吸水特性を維持しながらゲル会合度を本件発明に好適とされる程度まで増加させやすい。
 本実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、重合体粒子に加えて、例えば、ゲル安定剤、金属キレート剤(エチレンジアミン4酢酸及びその塩、ジエチレントリアミン5酢酸及びその塩、例えばジエチレントリアミン5酢酸5ナトリウム等)、流動性向上剤(滑剤)等の追加成分を更に含むことができる。追加成分は、重合体粒子の内部、重合体粒子の表面上、又はこれらの両方に配置され得る。
 吸水性樹脂粒子は、重合体粒子の表面上に配置された複数の無機粒子を含んでいてもよい。例えば、重合体粒子と無機粒子とを混合することにより、重合体粒子の表面上に無機粒子を配置することができる。この無機粒子は、非晶質シリカ等のシリカ粒子であってもよい。
 吸水性樹脂粒子が、重合体粒子の表面上に配置された無機粒子を含む場合、無機粒子の含有量は、重合体粒子の全質量を基準として下記の範囲であってよい。無機粒子の含有量は、0.05質量%以上、0.1質量%以上、0.15質量%以上、又は0.2質量%以上であってよい。無機粒子の含有量は、5.0質量%以下、3.0質量%以下、1.0質量%以下、0.5質量%以下、又は0.3質量%以下であってよい。
 ここでの無機粒子は、通常、重合体粒子の大きさと比較して微小な大きさを有する。例えば、無機粒子の平均粒子径は、0.1~50μm、0.5~30μm、又は1~20μmであってよい。平均粒子径は、粒子の特性に応じて、細孔電気抵抗法又はレーザー回折・散乱法によって測定できる。
 本実施形態に係る吸収体は、本実施形態に係る吸水性樹脂粒子を含有する。本実施形態に係る吸収体は、繊維状物を含有していてもよく、例えば、吸水性樹脂粒子及び繊維状物を含む混合物である。吸収体の構成としては、例えば、吸水性樹脂粒子及び繊維状物が均一混合された構成であってよく、シート状又は層状に形成された繊維状物の間に吸水性樹脂粒子が挟まれた構成であってもよく、その他の構成であってもよい。
 繊維状物としては、微粉砕された木材パルプ;コットン;コットンリンター;レーヨン;セルロースアセテート等のセルロース系繊維;ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン等の合成繊維;これらの繊維の混合物などが挙げられる。繊維状物は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。繊維状物としては、親水性繊維を用いることができる。
 吸収体の使用前及び使用中における形態保持性を高めるために、繊維状物に接着性バインダーを添加することによって繊維同士を接着させてもよい。接着性バインダーとしては、熱融着性合成繊維、ホットメルト接着剤、接着性エマルジョン等が挙げられる。接着性バインダーは、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。
 熱融着性合成繊維としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-プロピレン共重合体等の全融型バインダー;ポリプロピレンとポリエチレンとのサイドバイサイド又は芯鞘構造からなる非全融型バインダーなどが挙げられる。上述の非全融型バインダーにおいては、ポリエチレン部分のみ熱融着することができる。
 ホットメルト接着剤としては、例えば、エチレン-酢酸ビニルコポリマー、スチレン-イソプレン-スチレンブロックコポリマー、スチレン-ブタジエン-スチレンブロックコポリマー、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレンブロックコポリマー、スチレン-エチレン-プロピレン-スチレンブロックコポリマー、アモルファスポリプロピレン等のベースポリマーと、粘着付与剤、可塑剤、酸化防止剤等との混合物が挙げられる。
 接着性エマルジョンとしては、例えば、メチルメタクリレート、スチレン、アクリロニトリル、2-エチルヘキシルアクリレート、ブチルアクリレート、ブタジエン、エチレン、及び、酢酸ビニルからなる群より選ばれる少なくとも一種の単量体の重合物が挙げられる。
 本実施形態に係る吸収体は、無機粉末(例えば非晶質シリカ)、消臭剤、抗菌剤、顔料、染料、香料、粘着剤等を含有してもよい。吸水性樹脂粒子が無機粒子を含む場合、吸収体は、吸水性樹脂粒子中の無機粒子とは別に無機粉末を含有してよい。
 本実施形態に係る吸収体の形状は、例えばシート状であってよい。吸収体の厚さ(例えば、シート状の吸収体の厚さ)は、0.1~20mm又は0.3~15mmであってよい。
 吸収体における吸水性樹脂粒子の含有量は、充分な吸水特性を得やすい観点から、吸水性樹脂粒子及び繊維状物の合計に対して、2~100質量%、10~80質量%又は20~60質量%であってよい。
 吸収体における吸水性樹脂粒子の含有量は、充分な吸水特性を得やすい観点から、吸収体1m当たり、100~1000gが好ましく、150~800gがより好ましく、200~700gが更に好ましい。吸収体における繊維状物の含有量は、充分な吸水特性を得やすい観点から、吸収体1mあたり、50~800gが好ましく、100~600gがより好ましく、150~500gが更に好ましい。
 本実施形態に係る吸収性物品は、本実施形態に係る吸収体を備える。本実施形態に係る吸収性物品の他の構成部材としては、吸収体を保形するとともに吸収体の構成部材の脱落や流動を防止するコアラップ;吸液対象の液が浸入する側の最外部に配置される液体透過性シート;吸液対象の液が浸入する側とは反対側の最外部に配置される液体不透過性シート等が挙げられる。吸収性物品としては、おむつ(例えば紙おむつ)、トイレトレーニングパンツ、失禁パッド、衛生材料(生理用ナプキン、タンポン等)、汗取りパッド、ペットシート、簡易トイレ用部材、動物排泄物処理材などが挙げられる。
 図1は、吸収性物品の一例を示す断面図である。図1に示す吸収性物品100は、吸収体10と、コアラップ20a,20bと、液体透過性シート30と、液体不透過性シート40と、を備える。吸収性物品100において、液体不透過性シート40、コアラップ20b、吸収体10、コアラップ20a、及び、液体透過性シート30がこの順に積層している。図1において、部材間に間隙があるように図示されている部分があるが、当該間隙が存在することなく部材間が密着していてよい。
 吸収体10は、本実施形態に係る吸水性樹脂粒子10aと、繊維状物を含む繊維層10bと、を有する。吸水性樹脂粒子10aは、繊維層10b内に分散している。
 コアラップ20aは、吸収体10に接した状態で吸収体10の一方面側(図1中、吸収体10の上側)に配置されている。コアラップ20bは、吸収体10に接した状態で吸収体10の他方面側(図1中、吸収体10の下側)に配置されている。吸収体10は、コアラップ20aとコアラップ20bとの間に配置されている。コアラップ20a,20bとしては、ティッシュ、不織布、織布、液体透過孔を有する合成樹脂フィルム、網目を有するネット状シート等が挙げられる。コアラップ20a及びコアラップ20bは、例えば、吸収体10と同等の大きさの主面を有している。
 液体透過性シート30は、吸収対象の液が浸入する側の最外部に配置されている。液体透過性シート30は、コアラップ20aに接した状態でコアラップ20a上に配置されている。液体透過性シート30としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド等の合成樹脂からなる不織布、多孔質シートなどが挙げられる。液体不透過性シート40は、吸収性物品100において液体透過性シート30とは反対側の最外部に配置されている。液体不透過性シート40は、コアラップ20bに接した状態でコアラップ20bの下側に配置されている。液体不透過性シート40としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂からなるシート、これらの合成樹脂と不織布との複合材料からなるシートなどが挙げられる。液体透過性シート30及び液体不透過性シート40は、例えば、吸収体10の主面よりも広い主面を有しており、液体透過性シート30及び液体不透過性シート40の外縁部は、吸収体10及びコアラップ20a,20bの周囲に延在している。
 吸収体10、コアラップ20a,20b、液体透過性シート30、及び、液体不透過性シート40の大小関係は、特に限定されず、吸収性物品の用途等に応じて適宜調整される。また、コアラップ20a,20bを用いて吸収体10を保形する方法は、特に限定されず、図1に示すように複数のコアラップにより吸収体を包んでよく、1枚のコアラップにより吸収体を包んでもよい。
 吸収体は、トップシートに接着されていてもよい。吸収体がコアラップにより挟持又は被覆されている場合、少なくともコアラップとトップシートとが接着されていることが好ましく、コアラップとトップシートとが接着されているとともにコアラップと吸収体とが接着されていることがより好ましい。吸収体の接着方法としては、ホットメルト接着剤をトップシートに対して所定間隔で幅方向にストライプ状、スパイラル状等に塗布して接着する方法;デンプン、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、その他の水溶性高分子等の水溶性バインダーを用いて接着する方法などが挙げられる。また、吸収体が熱融着性合成繊維を含む場合、熱融着性合成繊維の熱融着によって接着する方法を採用してもよい。
 本実施形態によれば、本実施形態に係る吸水性樹脂粒子、吸収体又は吸収性物品を用いた吸液方法を提供することができる。本実施形態に係る吸液方法は、本実施形態に係る吸水性樹脂粒子、吸収体又は吸収性物品に吸液対象の液を接触させる工程を備える。
 本実施形態によれば、吸収体の吸液した際の余剰水を低減させる方法であって、本実施形態に係る吸水性樹脂粒子、吸収体又は吸収性物品を用いた、方法を提供することができる。本実施形態によれば、上述のゲル会合度が15以上である吸水性樹脂粒子を用いた、吸収体の吸液した際の余剰水の低減方法を提供することができる。本実施形態に係る吸収体の吸液した際の余剰水の低減方法は、本実施形態に係る吸水性樹脂粒子に関して上述した手順により測定されるゲル会合度を調整する調整工程を備える。調整工程では、ゲル会合度を上述の各範囲(例えば15以上)に調整することができる。
 本実施形態によれば、上述したゲル会合度に基づき吸水性樹脂粒子を選抜する選抜工程を備える、吸水性樹脂粒子の製造方法を提供することができる。選抜工程では、例えば、上述のゲル会合度が15以上であるか否かに基づき吸水性樹脂粒子を選抜する。すなわち、一実施形態によれば、上述のゲル会合度が15以上である吸水性樹脂粒子を選抜する工程を含む、吸水性樹脂粒子の製造方法を提供することができる。
 本実施形態によれば、吸水性樹脂粒子の上述したゲル会合度を大きくすることを含む、吸収体の吸液した際の余剰水を低減する方法を提供することができる。
 本実施形態によれば、上述の吸水性樹脂粒子の製造方法により得られた吸水性樹脂粒子を用いた、吸収体の製造方法を提供することができる。本実施形態に係る吸収体の製造方法は、上述の吸水性樹脂粒子の製造方法により吸水性樹脂粒子を得る粒子製造工程を備える。本実施形態に係る吸収体の製造方法は、粒子製造工程の後に、吸水性樹脂粒子と繊維状物とを混合する工程を備えてよい。本実施形態によれば、上述の吸収体の製造方法により得られた吸収体を用いた、吸収性物品の製造方法を提供することができる。本実施形態に係る吸収性物品の製造方法は、上述の吸収体の製造方法により吸収体を得る吸収体製造工程を備える。本実施形態に係る吸収性物品の製造方法は、吸収体製造工程の後に、吸収体と吸収性物品の他の構成部材とを用いて吸収性物品を得る工程を備えてよく、当該工程では、例えば、吸収体と吸収性物品の他の構成部材とを互いに積層することにより吸収性物品を得る。
 以下、実施例及び比較例を用いて本発明の内容を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
<吸水性樹脂粒子の製造>
(実施例1)
 還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管、及び、撹拌機を備えた内径11cm、内容積2Lの丸底円筒型セパラブルフラスコを準備した。撹拌機には、図2に概形を示す撹拌翼(平板翼)200を取り付けた。撹拌翼200は、軸200a及び平板部200bを備えている。平板部200bは、軸200aに溶接されているとともに、湾曲した先端を有している。平板部200bには、軸200aの軸方向に沿って延びる4つのスリットSが形成されている。4つのスリットSは平板部200bの幅方向に配列されており、内側の二つのスリットSの幅は1cmであり、外側二つのスリットSの幅は0.5cmである。平板部200bの長さは約10cmであり、平板部200bの幅は約6cmである。続いて、上述のセパラブルフラスコに、炭化水素分散媒としてn-ヘプタン293gを添加し、高分子系分散剤として無水マレイン酸変性エチレン・プロピレン共重合体(三井化学株式会社製、ハイワックス1105A)0.736gを添加することにより混合物を得た。この混合物を撹拌しつつ80℃まで昇温することにより分散剤を溶解した後、混合物を50℃まで冷却した。
 次に、内容積300mLのビーカーに、水溶性エチレン性不飽和単量体として80.5質量%のアクリル酸水溶液92.0g(アクリル酸:1.03モル)を添加した。続いて、外部より冷却しつつ、20.9質量%の水酸化ナトリウム水溶液147.7gをビーカー内に滴下することによりアクリル酸に対して75モル%の中和を行った。その後、増粘剤としてヒドロキシエチルセルロース0.092g(住友精化株式会社製、HEC AW-15F)、水溶性ラジカル重合開始剤として過硫酸カリウム0.0736g(0.272ミリモル)、及び内部架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル0.010g(0.057ミリモル)を加えた後に溶解させることにより、第1段目の水性液を調製した。
 そして、上述の第1段目の水性液を上述のセパラブルフラスコに添加した後、10分間撹拌した。その後、n-ヘプタン6.62gにショ糖ステアリン酸エステル(界面活性剤、三菱化学フーズ株式会社製、リョートーシュガーエステルS-370、HLB値:3)0.736gを加熱溶解することにより界面活性剤溶液を得た。該界面活性剤溶液をセパラブルフラスコに添加した。そして、撹拌機の回転数425rpmで撹拌しながら系内を窒素で充分に置換した。その後、フラスコを70℃の水浴に浸漬して昇温し、重合を60分間行うことにより第1段目の重合スラリー液を得た。
 次に、内容積500mLの別のビーカーに水溶性エチレン性不飽和単量体として80.5質量%のアクリル酸水溶液128.8g(アクリル酸:1.44モル)を添加した。続いて、外部より冷却しつつ、27質量%の水酸化ナトリウム水溶液159.0gをビーカー内に滴下することによりアクリル酸に対して75モル%の中和を行った。その後、水溶性ラジカル重合開始剤として過硫酸カリウム0.090g(0.333ミリモル)、及び内部架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル0.0116g(0.067ミリモル)を加えた後に溶解させることにより、第2段目の水性液を調製した。
 次に、撹拌機の回転数650rpmで撹拌しながら、上述のセパラブルフラスコ内を25℃に冷却した後、上述の第2段目の水性液の全量を上述の第1段目の重合スラリー液に添加した。続いて、系内を窒素で30分間置換した後、再度、フラスコを70℃の水浴に浸漬して昇温し、重合反応を60分間行った。これにより第2段目の含水ゲル状重合体を得た。
 上述の第2段目の含水ゲル状重合体に45質量%のジエチレントリアミン5酢酸5ナトリウム水溶液0.589gを撹拌下で添加した。その後、125℃に設定した油浴にフラスコを浸漬し、n-ヘプタンと水との共沸蒸留によりn-ヘプタンを還流しながら271.4gの水を系外へ抜き出した。そして、フラスコに表面架橋剤として2質量%のエチレングリコールジグリシジルエーテル水溶液4.42g(エチレングリコールジグリシジルエーテル:0.507ミリモル)を添加した後、83℃で2時間保持した。
 その後、n-ヘプタンを125℃にて蒸発させて乾燥させることによって重合体粒子(乾燥品)を得た。この重合体粒子を目開き850μmの篩に通過させた後、重合体粒子の全質量を基準として0.2質量%の非晶質シリカ(オリエンタルシリカズコーポレーション社製、トクシールNP-S)を重合体粒子に混合することにより、非晶質シリカを含む吸水性樹脂粒子を232.0g得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は359μmであった。
(実施例2)
 第1段目の水性液の調製において、水溶性ラジカル重合開始剤として2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)2塩酸塩0.092g(0.339ミリモル)、及び過硫酸カリウム0.018g(0.067ミリモル)、内部架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル0.0046g(0.026ミリモル)を用いたこと、第2段目の水性液の調製において、水溶性ラジカル重合開始剤として2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)2塩酸塩0.129g(0.476ミリモル)、及び過硫酸カリウム0.026g(0.096ミリモル)を用いたこと、並びに、第2段目の含水ゲル状重合体において、共沸蒸留により217.8gの水を系外へ抜き出したこと以外は実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子231.0gを得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は339μmであった。
(実施例3)
 第1段目の水性液の調製において、水溶性ラジカル重合開始剤として2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)2塩酸塩0.092g(0.339ミリモル)、及び過硫酸カリウム0.018g(0.067ミリモル)を用い、内部架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル0.0046g(0.026ミリモル)を用いたこと、第2段目の水性液の調製において、水溶性ラジカル重合開始剤として2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)2塩酸塩0.129g(0.476ミリモル)、及び過硫酸カリウム0.026g(0.096ミリモル)を用いたこと、並びに、第2段目の含水ゲル状重合体において、共沸蒸留により234.6gの水を系外へ抜き出したこと以外は実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子232.1gを得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は355μmであった。
(比較例1)
 撹拌翼として、翼径5cmの4枚傾斜パドル翼を2段有する撹拌翼を用いたこと、第1段目の重合スラリー液の調製において、撹拌機の回転数を550rpmとしたこと、第2段目の含水ゲル状重合物の作製において、撹拌機の回転数を1000rpmとしたこと、第2段目の含水ゲル状重合物に、45質量%のジエチレントリアミン5酢酸5ナトリウム水溶液0.265g添加したこと、第2段目の含水ゲル状重合体において、共沸蒸留により247.9gの水を系外へ抜き出したこと、及び、重合体粒子の質量に対して0.5質量%の非晶質シリカを重合体粒子と混合したこと以外は実施例1と同様にして、吸水性樹脂粒子231.0gを得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は355μmであった。
(比較例2)
 第2段目の重合後の含水ゲル状重合体において、共沸蒸留により256.1gの水を系外へ抜き出したこと、及び、重合体粒子の質量に対して0.1質量%の非晶質シリカを重合体粒子と混合したこと以外は比較例1と同様にして、吸水性樹脂粒子230.8gを得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は349μmであった。
(比較例3)
 第1段目の水性液の調製において、水溶性ラジカル重合開始剤として2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)2塩酸塩0.092g(0.339ミリモル)及び過硫酸カリウム0.018g(0.067ミリモル)を用い、内部架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル0.0046g(0.026ミリモル)を用いたこと、第2段目の水性液の調製において、水溶性ラジカル重合開始剤として2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)2塩酸塩0.129g(0.476ミリモル)及び過硫酸カリウム0.026g(0.096ミリモル)を用い、内部架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル0.0116g(0.067ミリモル)を用いたこと、第2段目の含水ゲル状重合体に、45質量%のジエチレントリアミン5酢酸5ナトリウム水溶液を0.589g添加したこと、第2段目の重合後の含水ゲル状重合体において、共沸蒸留により209.7gの水を系外へ抜き出し、かつ、表面架橋剤として2質量%のエチレングリコールジグリシジルエーテル水溶液を6.62g(0.761ミリモル)用いたこと、並びに、重合体粒子の質量に対して0.2質量%の非晶質シリカを重合体粒子と混合したこと以外は比較例1と同様にして、吸水性樹脂粒子224.6gを得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は356μmであった。
(比較例4)
 第2段目の重合後の含水ゲル状重合体において、共沸蒸留により207.9gの水を系外へ抜き出し、かつ、表面架橋剤として2質量%のエチレングリコールジグリシジルエーテル水溶液を4.42g(0.507ミリモル)用いたこと以外は比較例3と同様にして、吸水性樹脂粒子225.6g得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は361μmであった。
<中位粒子径の測定>
 吸水性樹脂粒子の上述の中位粒子径は下記手順により測定した。すなわち、JIS標準篩を上から、目開き600μmの篩、目開き500μmの篩、目開き425μmの篩、目開き300μmの篩、目開き250μmの篩、目開き180μmの篩、目開き150μmの篩、及び、受け皿の順に組み合わせた。組み合わせた最上の篩に、吸水性樹脂粒子50gを入れ、ロータップ式振とう器(株式会社飯田製作所製)を用いてJIS Z 8815(1994)に準じて分級した。分級後、各篩上に残った粒子の質量を全量に対する質量百分率として算出し粒度分布を求めた。この粒度分布に関して粒子径の大きい方から順に篩上を積算することにより、篩の目開きと篩上に残った粒子の質量百分率の積算値との関係を対数確率紙にプロットした。確率紙上のプロットを直線で結ぶことにより、積算質量百分率50質量%に相当する粒子径を中位粒子径として得た。
<ゲル会合度の測定>
 図3は、ゲル会合度の測定装置を示す模式図である。図3に示す測定装置は、メスシリンダー71、筒体72、クランプ73、架台74、受け皿75及び天秤76を有する。受け皿75は、天秤76上に載置されている。受け皿75及び天秤76は、メスシリンダー71及び筒体72の下方に配置されている。
 メスシリンダー71は、円筒部及び台座部を有する、容量100ml、質量35gのプラスチック製メスシリンダー(メーカー:Kartell)である。その円筒部は、内径27mm、外径31mmである。また、台座部は1辺38mmの正五角形である。メスシリンダーの材質は具体的にはポリメチルペンテンであり、全高(円筒部及び台座部の高さ)は、249mmである。
 メスシリンダー71内には、膨潤ゲル70が形成されている。膨潤ゲル70は、メスシリンダー71内に吸水性樹脂粒子1.0±0.001gを配置し、次いで、流速10ml/秒となるように調整されたビュレットを用いて、純水50mlを投入することにより作製した。膨潤ゲル70の作製において、純水の投入時におけるメスシリンダー71内の底からビュレットの先端(液の滴下口)までの距離は18cmとした。
 筒体72は、図4に示すアクリル樹脂製筒体である。筒体72は、内径4.5cmの円形状の開口を有する。筒体72には、外周が一辺10cmの正方形状であり、開口が中央に位置する平坦面が設けられている。筒体72は、平坦面を有する平坦部分と、円筒部分とから構成される。平坦部分の高さ(厚さ)は1.0cmであり、円筒部分の高さは6.0cmである。図3に示すように、筒体72は、鉛直方向に開口した状態で、平坦面が上端側に位置するように架台74及びクランプ73により固定されている。
 膨潤ゲル70作製の際に吸水性樹脂粒子が配置されたメスシリンダー71内へ純水の投入を終了した時点から10分後に、メスシリンダー71の円筒部をメスシリンダー71の開口部が鉛直下向きに向くように筒体72の開口に平坦部分側から挿入した。これによって、図3(A)に示すように、筒体72の平坦部分に、メスシリンダー71の台座部を支持させた。次いで、図3(B)に示すように、筒体72を固定した状態で、メスシリンダー71を、筒体72の平坦面(筒体72の平坦部分の、メスシリンダー71の台座部との接触面)に対して鉛直上方に10cm±1cm持ち上げた。その後手を放してメスシリンダー71を自然落下させることにより、メスシリンダー71と筒体72とを衝突させて、衝撃を与えた。メスシリンダー71を持ち上げて手を放すことにより衝撃を与える操作を10秒間隔で繰り返し、膨潤ゲル70が1.0g以上落ちるまでに衝撃を与えた回数をゲル会合度として測定した。受け皿75で回収した膨潤ゲル70の質量(g)を天秤76によって測定し、その量が1.0g以上に達したときの衝撃を与えた回数をゲル会合度(単位:回)として記録した。衝撃を100回与えたときに、受け皿75に回収された膨潤ゲル70の質量が1.0g未満であった場合には、ゲル会合度100以上と評価した。ゲル会合度の測定は3回実施し、3回の測定による平均値をゲル会合度とした。結果を下表に示す。
<吸水性樹脂粒子の保水量>
 吸水性樹脂粒子の生理食塩水の保水量(室温、25℃±2℃)を下記手順で測定した。まず、吸水性樹脂粒子2.0gを量り取った綿袋(メンブロード60番、横100mm×縦200mm)を内容積500mLのビーカー内に設置した。吸水性樹脂粒子の入った綿袋内に0.9質量%塩化ナトリウム水溶液(生理食塩水)500gを、ママコができないように一度に注ぎ込んだ後、綿袋の上部を輪ゴムで縛り、30分静置させることで吸水性樹脂粒子を膨潤させた。30分経過後の綿袋を、遠心力が167Gとなるように設定した脱水機(株式会社コクサン製、品番:H-122)を用いて1分間脱水した。脱水後の膨潤ゲルを含んだ綿袋の質量Wa[g]を測定した。吸水性樹脂粒子を添加せずに同様の操作を行い、綿袋の湿潤時の空質量Wb[g]を測定し、下記式から吸水性樹脂粒子の生理食塩水の保水量を算出した。結果を表1に示す。
  保水量[g/g]=(Wa-Wb)/2.0
<吸水性樹脂粒子の荷重下の吸水量>
 吸水性樹脂粒子の荷重下(加圧下)の生理食塩水の吸水量(室温、25℃±2℃)を、図5に示す測定装置Yを用いて測定した。測定装置Yは、ビュレット部61、導管62、測定台63、及び、測定台63上に置かれた測定部64から構成される。ビュレット部61は、鉛直方向に伸びるビュレット61aと、ビュレット61aの上端に配置されたゴム栓61bと、ビュレット61aの下端に配置されたコック61cと、コック61cの近傍において一端がビュレット61a内に伸びる空気導入管61dと、空気導入管61dの他端側に配置されたコック61eとを有している。導管62は、ビュレット部61と測定台63との間に取り付けられている。導管62の内径は6mmである。測定台63の中央部には、直径2mmの穴があいており、導管62が連結されている。測定部64は、円筒64a(アクリル樹脂(プレキシグラス)製)と、円筒64aの底部に接着されたナイロンメッシュ64bと、重り64cとを有している。円筒64aの内径は20mmである。ナイロンメッシュ64bの目開きは75μm(200メッシュ)である。そして、測定時にはナイロンメッシュ64b上に測定対象の吸水性樹脂粒子65が均一に撒布される。重り64cの直径は19mmであり、重り64cの質量は119.6gである。重り64cは、吸水性樹脂粒子65上に置かれ、吸水性樹脂粒子65に対して4.14kPaの荷重を加えることができる。
 測定装置Yの円筒64aの中に0.100gの吸水性樹脂粒子65を入れた後、重り64cを載せて測定を開始した。吸水性樹脂粒子65が吸水した生理食塩水と同容積の空気が、空気導入管より、速やかにかつスムーズにビュレット61aの内部に供給されるため、ビュレット61aの内部の生理食塩水の水位の減量が、吸水性樹脂粒子65が吸水した生理食塩水量となる。ビュレット61aの目盛は、上から下方向に0mLから0.5mL刻みで刻印されており、生理食塩水の水位として、吸水開始前のビュレット61aの目盛りVaと、吸水開始から60分後のビュレット61aの目盛りVbとを読み取り、下記式より荷重下の吸水量を算出した。結果を表1に示す。
  加圧下の吸水量[mL/g]=(Vb-Va)/0.1
<吸水性樹脂粒子の吸水速度>
 吸水性樹脂粒子の生理食塩水の吸水速度をVortex法に基づき下記手順で測定した。まず、恒温水槽にて25±0.2℃の温度に調整した0.9質量%塩化ナトリウム水溶液(生理食塩水)50±0.1gを内容積100mLのビーカーに量りとった。次に、マグネチックスターラーバー(8mmφ×30mm、リング無し)を用いて回転数600rpmで撹拌することにより渦を発生させた。吸水性樹脂粒子2.0±0.002gを塩化ナトリウム水溶液中に一度に添加した。吸水性樹脂粒子の添加後から、液面の渦が収束する時点までの時間[秒]を測定し、当該時間を吸水性樹脂粒子の吸水速度として得た。結果を表1に示す。
<吸収体性能の評価>
(評価用物品の作製)
 気流型混合装置(有限会社オーテック社製、パッドフォーマー)を用いて、吸水性樹脂粒子10g及び粉砕パルプ10gを空気抄造によって均一混合することにより、40cm×12cmの大きさのシート状の吸収体を作製した。次に、吸収体と同じ大きさを有する坪量16g/mのコアラップ(ティッシュペーパー)の上に吸収体を配置した後、吸収体の上面に、吸収体と同じ大きさを有する坪量16g/mのコアラップ(ティッシュペーパー)を配置した。コアラップによって挟まれた吸収体に対して、141kPaの荷重を30秒間加えることにより積層体を得た。32.5cm×45.0cmの大きさのSMMS不織布(坪量13g/m)を45cm×16.25cmのサイズになるように折り、その後、不織布で上述の積層体を包んだ。積層体を包んだ不織布の三辺をヒートシーラー(富士インパルスシーラー、型番:FI-450-5形、富士インパルス製)で圧着して、積層体を密封した。これにより、評価用物品を得た。
(吸収体吸水量の測定)
 バットに金網(開き目のサイズ:20mm×20mm、線形3mm)と、20Lの0.9質量%塩化ナトリウム水溶液を入れて、液温を25.0±0.2℃に調整した。次いで、評価用物品を金網上に配置し、0.9質量%塩化ナトリウム水溶液中に30分間浸漬させた。その後、評価用物品ごと金網を持ち上げ、5分間水切りを行ってから、評価用物品の質量を測定した。吸収体吸水量(単位:g)は、試験前後の評価用物品の質量の差であり、以下の式により算出される。
 吸収体吸水量=試験後の評価用物品の質量(g)-試験前の評価用物品の質量(g)
(吸収体保水量の測定)
 吸収体吸水量の測定を行った評価用物品(試験後の評価用物品)を遠心機にて167Gの遠心脱水に供した。これにより、遠心後の評価用物品を得た。吸収体保水量(単位:g)は、遠心後の評価用物品の質量と試験前の評価用物品の質量の差であり、以下の式により算出される。
 吸収体保水量=遠心後の評価用物品の質量(g)-試験前の評価用物品の質量(g)
(余剰水分率の評価)
 余剰水分率は、以下の式により算出される。余剰水分率が低いほど、吸液した際の余剰水が低減される。結果を表1に示す。
 余剰水分率(%)={(吸収体吸水量-吸収体保水量)/吸収体吸水量}×100
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1により、ゲル会合度が高い場合に、吸液した際の余剰水が低減された吸収体が得られることが確認された。
 10…吸収体、10a,65…吸水性樹脂粒子、10b…繊維層、20a,20b…コアラップ、30…液体透過性シート、40…液体不透過性シート、61…ビュレット部、61a…ビュレット、61b…ゴム栓、61c…コック、61d…空気導入管、61e…コック、62…導管、63…測定台、64…測定部、64a…円筒、64b…ナイロンメッシュ、64c…重り、70…膨潤ゲル、71…メスシリンダー、72…筒体、73…クランプ、74…架台、75…受け皿、76…天秤、100…吸収性物品、200…撹拌翼、200a…軸、200b…平板部、Y…測定装置、S…スリット。

Claims (7)

  1.  下記(1)~(4)の手順により測定されるゲル会合度が15以上である、吸水性樹脂粒子。
    (1)内径27mm、外径31mmの円筒部と台座部とを有する容量100ml、質量35gのプラスチック製メスシリンダー内に、吸水性樹脂粒子1.0gを配置し、次いで、純水50mlを流速10ml/秒で投入して、膨潤ゲルを形成させる。
    (2)内径4.5cmの円形状の開口を有するアクリル樹脂製筒体であって、両端部が鉛直方向に開口した状態で固定され、上端部に、前記開口が中央に位置し、かつ、外周が正方形状で高さ1.0cmの平坦部分を有する前記筒体を用意する。前記純水の投入終了から10分後に、前記メスシリンダーの円筒部を、前記メスシリンダーの開口部が鉛直下向きに向くように前記筒体に挿入し、前記筒体の平坦部分に、前記メスシリンダーの台座部を支持させる。
    (3)前記筒体を固定した状態で、前記メスシリンダーを鉛直上方に10cm±1cm移動させ、その後、自由落下させることにより、前記メスシリンダーの台座部を前記筒体の平坦部分に衝突させる。
    (4)(3)の操作を10秒間隔で行い、前記膨潤ゲルが1.0g以上落下するまでに前記メスシリンダーを前記筒体に衝突させた回数をゲル会合度として測定する。
  2.  生理食塩水の保水量が47~60g/gである、請求項1に記載の吸水性樹脂粒子。
  3.  生理食塩水の吸水速度が70秒未満である、請求項1又は2に記載の吸水性樹脂粒子。
  4.  (メタ)アクリル酸及びその塩からなる群より選ばれる少なくとも一種に由来する構造単位を有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の吸水性樹脂粒子。
  5.  請求項1~4のいずれか一項に記載の吸水性樹脂粒子を含有する、吸収体。
  6.  請求項5に記載の吸収体を備える、吸収性物品。
  7.  おむつである、請求項6に記載の吸収性物品。
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