WO2021187501A1 - 吸水シート及び吸収性物品 - Google Patents

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WO2021187501A1
WO2021187501A1 PCT/JP2021/010698 JP2021010698W WO2021187501A1 WO 2021187501 A1 WO2021187501 A1 WO 2021187501A1 JP 2021010698 W JP2021010698 W JP 2021010698W WO 2021187501 A1 WO2021187501 A1 WO 2021187501A1
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water
resin particles
absorbent resin
mass
sheet
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PCT/JP2021/010698
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English (en)
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Inventor
友花 田邉
Original Assignee
住友精化株式会社
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/53Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/84Accessories, not otherwise provided for, for absorbent pads

Definitions

  • the present invention relates to a water absorbing sheet and an absorbent article.
  • Patent Document 1 describes a method for producing water-absorbent resin particles having a particle size suitable for an absorbent article such as a diaper
  • Patent Document 2 describes an effective method for containing a body fluid such as urine.
  • a method of using a hydrogel-absorbing polymer having specific salt water flow inducibility, performance under pressure, etc. is disclosed as an absorbent member.
  • the liquid to be absorbed is not sufficiently absorbed by the absorber, and a phenomenon (liquid running) in which excess liquid flows on the surface of the absorber is likely to occur, and as a result, the liquid is absorbed.
  • a phenomenon liquid running
  • the excess liquid may flow on the surface of the absorber and leak to the outside of the absorber or the absorbent article. Therefore, it is necessary for the liquid to permeate the absorber at a sufficient speed, and it is required that a suitable permeation rate can be stably obtained.
  • An object of the present invention is to provide a water-absorbing sheet and an absorbent article which are provided with an absorber having an excellent liquid permeation rate and can suppress liquid leakage.
  • One aspect of the present invention is a water-absorbing sheet provided with an absorber containing water-absorbent resin particles, wherein the one-minute value of the non-pressurized DW of the water-absorbent resin particles is 15 to 40 mL / g, and the non-pressurized DW.
  • the present invention relates to a water-absorbent sheet having a 5-minute value of 45 to 65 mL / g and having a contact angle of 50 degrees or less of the water-absorbent resin particles measured in a test performed in the order of i) and ii) below.
  • Another aspect of the present invention relates to an absorbent article comprising the above-mentioned water-absorbing sheet.
  • 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.
  • Room temperature means 25 ⁇ 2 ° C.
  • the water-absorbent sheet according to the embodiment includes an absorber containing water-absorbent resin particles.
  • the 1-minute value of the non-pressurized DW of the water-absorbent resin particles contained in the absorber is 15 to 40 mL / g, and the 5-minute value of the non-pressurized DW is 45 to 65 mL / g.
  • an absorber having an excellent liquid permeation rate can be obtained, and the 5-minute value of the non-pressurized DW is in the above range. This makes it possible to suppress liquid leakage from the absorbent article.
  • the 1-minute value of the non-pressurized DW of the water-absorbent resin particles may be 16 to 35 mL / g, 16 to 30 mL / g, or 16 to 25 mL / g.
  • the 5-minute value of the non-pressurized DW of the water-absorbent resin particles may be 48 to 65 mL / g, 50 to 63 mL / g, or 51 to 60 mL / g.
  • the dichotomy of the non-pressurized DW of the water-absorbent resin particles may be 34 to 50 mL / g, 34 to 48 mL / g, or 35 to 45 mL / g.
  • the 1-minute value, 2-minute value, and 5-minute value of the non-pressurized DW are values measured by the method described in Examples described later.
  • the non-pressurized DW is a water absorption rate represented by the amount of water-absorbent resin particles that have absorbed the physiological saline solution within a predetermined time after contact with the physiological saline solution under no pressurization.
  • the non-pressurized DW is represented by the absorption amount (mL) per 1 g of the water-absorbent resin particles before the absorption of the physiological saline.
  • the 1-minute value, 2-minute value, and 5-minute value of the non-pressurized DW mean the amount of absorption 1 minute, 2 minutes, and 5 minutes after the water-absorbent resin particles start to absorb the physiological saline solution, respectively. ..
  • the water-absorbent resin particles according to the present embodiment have a contact angle of 50 degrees or less as measured in the tests performed in the order of i) and ii) below.
  • the contact angle of the droplet is measured 0.1 seconds after the droplet comes into contact with the surface of the water-absorbent resin particles.
  • the contact angle of the water-absorbent resin particles may be 5 degrees or more and 50 degrees or less, 10 degrees or more and 49 degrees or less, or 15 degrees or more and 48 degrees or less.
  • the contact angle is a value measured according to JIS R 3257 (1999) "Wetting property test method for the surface of the base glass", and specifically, it is measured by the method described in Examples described later.
  • the water retention amount of the physiological saline of the water-absorbent resin particles is, for example, 20 g / g or more, 25 g / g or more, 30 g / g or more, 32 g / g or more, 34 g / g or more, 36 g / g or more, or 38 g / g or more. It may be 60 g / g or less, 55 g / g or less, 50 g / g or less, 45 g / g or less, or 42 g / g or less.
  • the amount of physiological saline retained is measured by the method described in Examples described later.
  • Examples of the shape of the water-absorbent resin particles include a substantially spherical shape, a crushed shape, a granular shape, and a shape formed by aggregating primary particles having these shapes.
  • the water-absorbent resin particles according to the present embodiment may contain polymer particles and dry silica arranged on the surface of the polymer particles. For example, by mixing the polymer particles and the dry silica, the dry silica can be arranged on the surface of the polymer particles. By using such water-absorbent resin particles for the absorber, the permeation rate of the liquid can be increased and the liquid leakage can be easily suppressed.
  • Dry silica is silica produced by the dry method, and examples thereof include fumed silica. Dry silica generally has an active hydroxyl group and is therefore hydrophilic, but the surface of the silica can be surface-treated with alkylsilane or the like to impart hydrophobicity. From the viewpoint of easily obtaining an excellent initial water absorption rate, the dry silica is preferably hydrophilic.
  • Dry silica has nanometer-sized primary particles as a constituent unit, and takes the form of secondary particles formed by aggregating a plurality of primary particles. Further, in dry silica, a plurality of secondary particles are associated to form a secondary aggregate which is an aggregate of secondary particles.
  • the shape of the agglomerates is different between the dry silica and the synthetic amorphous silica other than the dry silica (for example, the wet silica produced by the wet method).
  • wet silica aggregates are said to have a substantially spherical aggregate structure, whereas dry silica aggregates have a chain-like aggregate structure.
  • the specific surface area of dry silica is, for example, 50 m 2 / g or more, 75 m 2 / g or more, 100 m 2 / g or more, 125 m 2 / g or more, 150 m 2 / g or more, 170 m 2 / g or more, or 200 m 2 / g or more. It may be 1000 m 2 / g or less, 800 m 2 / g or less, 600 m 2 / g or less, 400 m 2 / g or less, or 350 m 2 / g or less.
  • the specific surface area of the dry silica may be, for example, 50 to 1000 m 2 / g, 75 to 600 m 2 / g, or 100 to 400 m 2 / g.
  • the specific surface area of silica can be measured by the BET specific surface area (N 2) method.
  • the bulk density of the dry silica may be, for example, 10 to 200 g / L.
  • the bulk density of the dry silica is preferably 10 g / L or more, 20 g / L or more, 30 g / L or more, or 40 g / L or more, and 200 g / L or less, 180 g / L or more. It is preferably L or less, 150 g / L or less, 130 g / L or less, 100 g / L or less, 90 g / L or less, or 80 g / L or less.
  • the bulk density of silica can be measured by using a pigment test method (JIS-K5101-12-1).
  • the average particle size (primary average particle size) of the primary particles of dry silica is preferably 5 nm or more, 7 nm or more, 10 nm or more, or 12 nm or more from the viewpoint of handleability and adhesion to the surface of water-absorbent resin particles. , 500 nm or less, 100 nm or less, 50 nm or less, 30 nm or less, or 20 nm or less is preferable. More specifically, the primary average particle size of the dry silica is preferably 5 nm or more and 500 nm or less, and more preferably 7 nm or more and 50 nm or less. The average primary particle size of silica can be measured by observation with a transmission electron microscope.
  • the average particle size of the secondary agglutinated particles of dry silica is preferably 1.0 ⁇ m or more, more preferably 10 ⁇ m or more, still more preferably 20 ⁇ m or more, and preferably 20 ⁇ m or more, from the viewpoint of easy handling and excellent water absorption characteristics. Is 100 ⁇ m or less, more preferably 70 ⁇ m or less, still more preferably 50 ⁇ m or less. From the same viewpoint, more specifically, the average particle size of the secondary agglutinated particles of the dry silica is preferably 1.0 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, and more preferably 10 ⁇ m or more and 70 ⁇ m or less.
  • the average particle size of the secondary agglutinated particles of silica can be measured by a dynamic light scattering method, a laser diffraction / scattering method, or a Coulter counter method.
  • the water content of the dry silica may be, for example, 10% by mass or less, 5.0% by mass or less, 3.0% by mass or less, or 2.0% by mass or less.
  • the lower limit of the water content of the dry silica may be, for example, 0.1% by mass or more.
  • the dry silica may be fumed silica having a water content of 5% by mass or less.
  • the water content of the dry silica can be measured by the general test method ISO787-2 for pigments and extender pigments.
  • the water content of the dry silica in the present specification is a water content based on the total mass of the dry silica and the water in the dry silica.
  • dry silica hydrophilic dry silica
  • dry silica includes, for example, "Aerosil 200", “Aerosil 300", “Aerosil 380” manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., and "CAB-O-SIL M-” manufactured by Cabot Japan Co., Ltd. 5 ”,“ CAB-O-SIL H-300 ”,“ CAB-O-SIL M-5 ”,“ CAB-O-SIL M3KD ”.
  • the dry silica may be used alone or in combination of two or more.
  • the ratio of the dry silica to the mass of the polymer particles may be 0.1% by mass or more, 0.2% by mass or more, 0.3% by mass or more, or 0.4% by mass or more, and may be 3.0% by mass. % Or less, 2.0% by mass or less, 1.5% by mass or less, or 1.0% by mass or less. That is, the proportion of dry silica is 0.1% by mass or more and 3.0% by mass or less and 0.2% by mass or more based on the total mass of the polymer particles from the viewpoint of adjusting the permeation rate of the liquid in the absorber. It may be 0.0% by mass or less, 0.3% by mass or more and 1.5% by mass or less, or 0.4% by mass or more and 1.0% by mass or less.
  • the polymer particles may be water-absorbent particles containing a polymer containing an ethylenically unsaturated monomer as a monomer unit.
  • the ethylenically unsaturated monomer may be a water-soluble monomer, and examples thereof include (meth) acrylic acid and salts thereof, 2- (meth) acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid and its salts.
  • the ethylenically unsaturated monomer may be used alone or in combination of two or more.
  • the proportion of the polymer containing the ethylenically unsaturated monomer as a monomer unit in the polymer particles is 50 to 100% by mass, 60 to 100% by mass, and 70 to 100% by mass based on the mass of the polymer particles. , Or 80 to 100% by mass.
  • the polymer particles may be particles containing a (meth) acrylic acid-based polymer containing at least one of (meth) acrylic acid or (meth) acrylate as a monomer unit.
  • the total ratio of the monomer units derived from (meth) acrylic acid or (meth) acrylate in the (meth) acrylic acid-based polymer may be 90 to 100% by mass based on the mass of the polymer. good.
  • the polymer in the surface layer portion may be crosslinked by a reaction with a surface cross-linking agent.
  • the surface cross-linking agent may be, for example, a compound having two or more functional groups (reactive functional groups) having reactivity with a functional group derived from an ethylenically unsaturated monomer.
  • Examples of the surface cross-linking agent include alkylene carbonate compounds such as ethylene carbonate; polyols such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, trimethylolpropane, glycerin, polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, and polyglycerin.
  • alkylene carbonate compounds such as ethylene carbonate
  • polyols such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, trimethylolpropane
  • glycerin polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, and polyglycerin.
  • Polyglycidyl compounds such as (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, (poly) glycerin diglycidyl ether, (poly) glycerin triglycidyl ether, (poly) propylene glycol polyglycidyl ether, (poly) glycerol polyglycidyl ether; epichlorohydrin , Epibrom hydrin, ⁇ -methyl epichlorohydrin and other haloepoxy compounds; compounds having two or more reactive functional groups such as 2,4-tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate and other isocyanate compounds; 3-methyl-3-oxetane Oxetane compounds such as methanol, 3-ethyl-3-oxetane methanol, 3-butyl-3-oxetane methanol, 3-methyl-3-oxetane ethanol, 3-ethyl-3-oxetane
  • the surface cross-linking agent may contain a polyglycidyl compound.
  • the ratio of the polyglycidyl compound in the surface cross-linking agent is 50 to 100% by mass, 60 to 100% by mass, 70 to 100% by mass, 80 to 100% by mass, or 90 to 100% by mass based on the total mass of the surface cross-linking agent. It may be.
  • the polymer may be internally crosslinked by self-crosslinking, cross-linking by reaction with an internal cross-linking agent, or both. From the viewpoint of easy control of water absorption characteristics, it is preferable that at least a reaction by an internal cross-linking agent is included.
  • the internal cross-linking agent is, for example, a compound having two or more polymerizable unsaturated groups, a compound having two or more reactive functional groups having reactivity with a functional group of an ethylenically unsaturated monomer, or a compound thereof. It can contain one or more compounds, including combinations.
  • Examples of compounds having two or more polymerizable unsaturated groups include (poly) ethylene glycol, (poly) propylene glycol, trimethylolpropane, glycerin polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, and (poly) glycerin.
  • Di or tri (meth) acrylic acid esters of polyols unsaturated polyesters obtained by reacting the above polyol with unsaturated acids such as maleic acid and fumaric acid; N, N'-methylenebis (meth) acrylamide, etc.
  • Bisacrylamides di or tri (meth) acrylic acid esters obtained by reacting polyepoxides with (meth) acrylic acid; polyisocyanates such as tolylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate and hydroxyethyl (meth) acrylic acid Di (meth) acrylic acid carbamil esters obtained by reacting the above; allylated starch; allylated cellulose; diallyl phthalate; N, N', N''-triallyl isocyanurate; divinylbenzene.
  • Examples of compounds having two or more reactive functional groups include glycidyl group-containing compounds such as (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, (poly) propylene glycol diglycidyl ether, and (poly) glycerin diglycidyl ether; (poly). ) Ethylene glycol, (poly) propylene glycol, (poly) glycerin, pentaerythritol, ethylenediamine, polyethyleneimine, glycidyl (meth) acrylate.
  • glycidyl group-containing compounds such as (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, (poly) propylene glycol diglycidyl ether, and (poly) glycerin diglycidyl ether; (poly). ) Ethylene glycol, (poly) propylene glycol, (poly) glycerin, pentaerythritol, ethylenedi
  • the polymer particles may be crosslinked after polymerization.
  • cross-linking agent for example, by adding a cross-linking agent to the polymer and heating it, cross-linking can be performed after the polymerization.
  • cross-linking agent for performing post-polymerization cross-linking examples include polyols such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, trimethylolpropane, glycerin, polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, and polyglycerin; Compounds having two or more epoxy groups such as (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, (poly) propylene glycol diglycidyl ether, and (poly) glycerin diglycidyl ether; Haloepoxide compounds; compounds having two or more isocyanate groups such as 2,4-tolylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate; oxazoline compounds such as 1,2-ethylene bisoxazoline; carbonate compounds such as ethylene carbonate; bis [N , N-di ( ⁇ -hydroxyethyl)] hydroxyalkylamide compounds such as adipamide can be mentioned.
  • Crosslinking agents for post-polymerization cross-linking include (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, (poly) glycerin diglycidyl ether, (poly) glycerin triglycidyl ether, (poly) propylene glycol polyglycidyl ether, and polyglycerol polyglycidyl ether. It may be a polyglycidyl compound such as. These cross-linking agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the post-polymerization cross-linking agent may contain a polyglycidyl compound.
  • the ratio of the polyglycidyl compound in the post-polymerization cross-linking agent is 50 to 100% by mass, 60 to 100% by mass, 70 to 100% by mass, 80 to 100% by mass, or 90 to 100% based on the total mass of the post-polymerization cross-linking agent. It may be% by mass.
  • the time for adding the cross-linking after the polymerization may be after the polymerization of the ethylenically unsaturated monomer used for the polymerization, and in the case of the multi-stage polymerization, it is preferably added after the multi-stage polymerization.
  • the cross-linking agent for post-polymerization cross-linking takes into consideration the heat generation during and after polymerization, the retention due to process delay, the opening of the system when the cross-linking agent is added, and the fluctuation of water content due to the addition of water accompanying the addition of the cross-linking agent. Is preferably added in the region of [water content immediately after polymerization ⁇ 3%] from the viewpoint of water content (water content based on the mass of the water-containing gel-like polymer).
  • the medium particle size of the polymer particles may be 130 to 800 ⁇ m, 200 to 850 ⁇ m, 250 to 700 ⁇ m, 280 to 600 ⁇ m, or 300 to 450 ⁇ m.
  • the polymer particles may have a desired particle size distribution at the time of being obtained by the production method described later, but the particle size distribution may be adjusted by performing an operation such as particle size adjustment using classification with a sieve. ..
  • the polymer particles may contain a certain amount of water in addition to the polymer of the ethylenically unsaturated monomer, and may further contain various additional components therein.
  • additional ingredients include gel stabilizers, metal chelating agents, antibacterial agents and the like.
  • the water-absorbent resin particles can be produced, for example, by a method including a step of arranging dry silica on the surface of the polymer particles.
  • the polymer particles can be obtained, for example, by a method including a step of polymerizing a monomer containing an ethylenically unsaturated monomer.
  • the monomer polymerization method can be selected from, for example, a reverse phase suspension polymerization method, an aqueous solution polymerization method, a bulk polymerization method, and a precipitation polymerization method.
  • polymer particles internally cross-linked by the cross-linking agent may be obtained.
  • Polymer particles containing inorganic particles may be obtained by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer in the presence of inorganic particles such as silica.
  • a part or all of the ethylene-based unsaturated monomer may form a salt such as an alkali metal salt.
  • the ethylenically unsaturated monomer is polymerized in a monomer aqueous solution containing an ethylenically unsaturated monomer and water to form a hydrogel-like polymer containing the polymer.
  • the polymer particles can be obtained by a method including the above and drying of the hydrogel polymer. When a lumpy hydrogel polymer is formed, it may be coarsely crushed and the crude product of the hydrogel polymer may be dried. The hydrogel polymer or a crude product thereof may be dried and then pulverized, or the particles obtained by pulverization may be classified.
  • the polymer particles used for surface cross-linking may be a dried coarsely crushed product or particles obtained by further crushing the coarsely crushed product.
  • the polymer particles obtained by pulverizing the coarsely crushed product may be classified, the particle size of the polymer particles may be adjusted as necessary, and then subjected to surface cross-linking.
  • the concentration of the ethylenically unsaturated monomer in the aqueous monomer solution may be 20% by mass or more and less than the saturated concentration, 25 to 70% by mass, or 30 to 50% by mass based on the mass of the aqueous monomer solution. good.
  • the monomer aqueous solution may further contain a polymerization initiator.
  • the polymerization initiator may be used alone or in combination of two or more.
  • the polymerization initiator may be a photopolymerization initiator or a thermal radical polymerization initiator, or may be a water-soluble thermal radical polymerization initiator.
  • the thermal radical polymerization initiator may be an azo compound, a peroxide, or a combination thereof.
  • the amount of the polymerization initiator may be 0.00005 to 0.01 mol per 1 mol of the ethylenically unsaturated monomer.
  • Examples of the azo compound include 2,2'-azobis [2- (N-phenylamidino) propane] dihydrochloride and 2,2'-azobis ⁇ 2- [N- (4-chlorophenyl) amidino] propane ⁇ .
  • peroxide examples include persulfates such as potassium persulfate, ammonium persulfate, and sodium persulfate; methyl ethyl ketone peroxide, methyl isobutyl ketone peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl cumyl peroxide, t. -Organic peroxides such as butylperoxyacetate, t-butylperoxyisobutyrate, t-butylperoxypivalate; and hydrogen peroxide.
  • persulfates such as potassium persulfate, ammonium persulfate, and sodium persulfate
  • methyl ethyl ketone peroxide methyl isobutyl ketone peroxide
  • di-t-butyl peroxide di-t-butyl peroxide
  • t-butyl cumyl peroxide t.
  • -Organic peroxides such as
  • redox polymerization initiator it can also be used as a redox polymerization initiator by using a polymerization initiator and a reducing agent in combination.
  • the reducing agent include sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite, ferrous sulfate, and L-ascorbic acid.
  • the monomer aqueous solution may further contain the above-mentioned internal cross-linking agent.
  • the amount of the internal cross-linking agent is 0 mmol or more, 0.001 mmol or more, 0.01 mmol or more, 0.015 mmol or more, or 0.020 mmol or more with respect to 1 mol of the ethylenically unsaturated monomer. It may be 2 mmol or less, 1 mmol or less, 0.5 mmol or less, or 0.1 mmol or less.
  • the monomer aqueous solution may further contain other additives such as a chain transfer agent and a thickener, if necessary.
  • the polymerization temperature varies depending on the polymerization initiator used, but may be, for example, 0 to 130 ° C. or 10 to 110 ° C.
  • the polymerization time may be 1 to 200 minutes or 5 to 100 minutes.
  • the water content of the hydrogel polymer formed by polymerization (water content based on the mass of the hydrogel polymer) is 30 to 80% by mass, 40 to 75% by mass, or 50 to 70% by mass. May be.
  • the coarsely crushed product obtained by the coarse crushing may be in the form of particles or may have an elongated shape such that particles are connected.
  • the minimum width of the coarse crushed product may be, for example, about 0.1 to 15 mm or 1.0 to 10 mm.
  • the maximum width of the coarse crushed product may be about 0.1 to 200 mm or 1.0 to 150 mm.
  • devices for coarse grinding include kneaders (eg, pressurized kneaders, double-armed kneaders, etc.), meat choppers, cutter mills, and pharmacomills. If necessary, the lumpy hydrogel polymer may be cut before coarse crushing.
  • the hydrogel polymer or its crude product is dried mainly to remove water.
  • the drying method may be a general method such as natural drying, heat drying, and vacuum drying.
  • the polymer particles having an appropriate particle size can be obtained by further pulverizing the dried hydrogel polymer or a coarsely crushed product thereof and classifying the obtained particles as necessary.
  • the crushing method is not particularly limited, and for example, a roller mill (roll mill), a stamp mill, a jet mill, a high-speed rotary crusher (hammer mill, pin mill, rotor beater mill, etc.), or a container-driven mill (rotary mill, vibration mill, etc.) , Planet mill, etc.) can be applied.
  • the classification method is also not particularly limited, and for example, a method using a vibrating sieve, a rotary shifter, a cylindrical stirring sieve, a blower shifter, or a low-tap type shaker can be applied.
  • a suspension containing an activator an ethylenically unsaturated monomer is polymerized to form a particulate hydrogel polymer containing the polymer, and hydrocarbon dispersion from the suspension.
  • Polymer particles can be obtained by methods involving removing the medium and water.
  • 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.
  • Examples of the hydrocarbon dispersion medium include chain aliphatic hydrocarbons such as n-hexane, n-heptane, 2-methylhexane, 3-methylhexane, 2,3-dimethylpentane, 3-ethylpentane, and n-octane.
  • Alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, methylcyclohexane, cyclopentane, methylcyclopentane, trans-1,2-dimethylcyclopentane, cis-1,3-dimethylcyclopentane, trans-1,3-dimethylcyclopentane;
  • Examples include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene.
  • the hydrocarbon dispersion medium may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the hydrocarbon dispersion medium may be 30 to 1000 parts by mass, 40 to 500 parts by mass, or 50 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer aqueous solution containing the monomer.
  • the monomer aqueous solution in the suspension for reverse phase suspension polymerization may further contain the above-mentioned internal cross-linking agent.
  • the internal cross-linking agent is usually added to a monomer aqueous solution containing an ethylene-based unsaturated monomer.
  • the amount of the internal cross-linking agent is 0 mmol or more, 0.001 mmol or more, 0.01 mmol or more, 0.015 mmol or more, or 0.020 mmol or more with respect to 1 mol of the ethylenically unsaturated monomer. It may be 2 mmol or less, 1 mmol or less, 0.5 mmol or less, or 0.1 mmol or less.
  • Suspensions for reverse phase suspension polymerization usually further contain a surfactant.
  • the surfactant may be a nonionic surfactant, an anionic surfactant or the like.
  • nonionic surfactants include sorbitan fatty acid ester and (poly) glycerin fatty acid ester (“(poly)” means both with and without the prefix “poly”. The same applies hereinafter.), Sucrose fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene glycerin fatty acid ester, sorbitol fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxy.
  • Examples thereof include ethylene castor oil, polyoxyethylene cured castor oil, alkylallyl formaldehyde condensed polyoxyethylene ether, polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymer, polyoxyethylene polyoxypropyl alkyl ether, polyethylene glycol fatty acid ester and the like.
  • anionic surfactants include fatty acid salts, alkylbenzene sulfonates, alkylmethyl taurates, polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfates, polyoxyethylene alkyl ether sulfonates, and phosphorus in polyoxyethylene alkyl ethers.
  • Examples thereof include acid esters and phosphoric acid esters of polyoxyethylene alkyl allyl ethers.
  • the surfactant may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the surfactant may be 0.05 to 10 parts by mass, 0.08 to 5 parts by mass, or 0.1 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer aqueous solution.
  • the suspension for reverse phase suspension polymerization may further contain a polymer-based dispersant.
  • polymer dispersants include maleic anhydride-modified polyethylene, maleic anhydride-modified polypropylene, maleic anhydride-modified ethylene / propylene copolymer, maleic anhydride-modified EPDM (ethylene / propylene / diene / terpolymer), and anhydrous.
  • maleic acid-modified polybutadiene maleic anhydride / ethylene copolymer, maleic anhydride / propylene copolymer, maleic anhydride / ethylene / propylene copolymer, maleic anhydride / butadiene copolymer, polyethylene, polypropylene, ethylene / propylene Examples thereof include copolymers, oxidized polyethylene, oxidized polypropylene, oxidized ethylene / propylene copolymers, ethylene / acrylic acid copolymers, ethyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose and the like.
  • the polymer-based dispersant may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the polymer-based dispersant may be 0.05 to 10 parts by mass, 0.08 to 5 parts by mass, or 0.1 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer aqueous solution.
  • the suspension for reverse phase suspension polymerization may contain other components such as a chain transfer agent and a thickener, if necessary.
  • the temperature of the polymerization reaction varies depending on the radical polymerization initiator used, but may be, for example, 20 to 150 ° C. or 40 to 120 ° C.
  • the reaction time is usually 0.5-4 hours.
  • the reverse phase suspension polymerization may be carried out in a plurality of times.
  • the polymer particles can be obtained by removing the hydrocarbon dispersion medium and water from the suspension containing the hydrogel polymer and the hydrocarbon dispersion medium.
  • azeotropic distillation, decantation, filtration, vacuum drying, or a combination thereof can remove the hydrocarbon dispersion medium and water. Water, a hydrocarbon dispersion medium, or both of them may remain in the polymer particles to some extent.
  • the method for producing water-absorbent resin particles further includes a step of surface-crosslinking the polymer particles by heating a reaction mixture containing the polymer particles and an aqueous solution of a surface-crosslinking agent containing water and a surface-crosslinking agent. good.
  • the surface cross-linking agent aqueous solution contains water and a surface cross-linking agent dissolved in water.
  • the aqueous surface cross-linking agent solution may further contain a hydrophilic organic solvent.
  • the organic solvent may be, for example, an alcohol such as 2-propanol, ethanol, methanol or propylene glycol.
  • the ratio of water to the total amount of water and the organic solvent is 100% by mass or less, and may be 50% by mass or more, 60% by mass or more, 70% by mass or more, 80% by mass or more, or 90% by mass or more. ..
  • the polymer particles can be surface-crosslinked by mixing the polymer particles and the aqueous surface cross-linking agent solution and heating the reaction mixture formed with stirring, if necessary.
  • the heating temperature for surface cross-linking may be appropriately adjusted so that the surface cross-linking proceeds, for example, 70 to 300 ° C., 100 to 270 ° C., 120 to 250 ° C., 150 to 220 ° C., or 170 to 200 ° C. You may.
  • the reaction time for surface cross-linking may be, for example, 1 to 200 minutes, 10 to 100 minutes, 20 to 80 minutes, 30 to 70 minutes, 40 to 60 minutes, or 5 to 100 minutes.
  • the surface cross-linking step may be carried out twice or more.
  • the surface cross-linking may be performed at a timing when the water-containing gel polymer has a specific water content.
  • the time of surface cross-linking may be a time when the water content of the hydrogel polymer is 5 to 50% by mass, a time when it is 10 to 40% by mass, or a time when it is 15 to 35% by mass.
  • the water content (mass%) of the water-containing gel 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.
  • Water and hydrocarbon dispersion medium are removed from the polymer particles after surface cross-linking, if necessary.
  • the polymer particles after surface cross-linking may be further treated by drying, grinding, classification or a combination thereof.
  • the method for producing the water-absorbent resin particles may include a step of arranging the above-mentioned dry silica after surface cross-linking.
  • the absorber according to the present embodiment contains the above-mentioned water-absorbent resin particles.
  • the absorber can further contain a fibrous material, and may be, for example, a mixture containing water-absorbent resin particles and the fibrous material.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a water absorption sheet.
  • the water absorbing sheet 50 shown in FIG. 1 has an absorber 10 and two core wrap sheets 20a and 20b.
  • the core wrap sheets 20a and 20b are arranged on both sides of the absorber 10.
  • the absorber 10 is arranged inside the core wrap sheets 20a and 20b.
  • the absorber 10 is held in shape by being sandwiched between the two core wrap sheets 20a and 20b.
  • the core wrap sheets 20a and 20b may be two sheets, one folded sheet, or one bag body.
  • the water absorbing sheet 50 may further have an adhesive 21 interposed between the core wrap sheet 20a and the absorber 10.
  • FIG. 2 is a plan view showing an example of an adhesive pattern formed on the core wrap sheet.
  • the adhesive 21 shown in FIG. 2 forms a pattern composed of a plurality of linear portions arranged at intervals on the core wrap sheet 20a.
  • the pattern of the adhesive 21 is not limited to this.
  • the adhesive 21 may be interposed not only between the core wrap sheet 20a and the absorber 10 but also between the core wrap sheet 20b and the absorber 10.
  • the adhesive 21 is not particularly limited, and may be, for example, a hot melt adhesive.
  • the absorber 10 has water-absorbent resin particles 10a and a fiber layer 10b optionally containing a fibrous substance.
  • the content of the water-absorbent resin particles in the absorber may be 80 to 100% by mass, 85 to 100% by mass, or 90 to 100% by mass based on the mass of the absorber 10.
  • the content of the water-absorbent resin particles in the absorber 10 is, for example, 30 g or more, 50 g or more, 70 g or more, 80 g or more, 90 g or more, 100 g or more, per 1 m 2 of the absorbent body 10 from the viewpoint of easily obtaining sufficient water absorption performance.
  • it may be 120 g or more, and may be 1000 g or less, 800 g or less, 700 g or less, 600 g or less, 500 g or less, 400 g or less, or 300 g or less.
  • the thickness of the absorber 10 is not particularly limited, but may be, for example, 20 mm or less, 15 mm or less, 10 mm or less, 5 mm or less, 4 mm or less, or 3 mm or less in a dry state, and is 0.1 mm or more and 0.2 mm or more. , Or 0.3 mm or more.
  • the mass per unit area of the absorber 10 may be 1000 g / m 2 or less, 800 g / m 2 or less, 600 g / m 2 or less, or 100 g / m 2 or more.
  • the content of the fiber layer in the absorber is preferably 0 to 10% by mass, more preferably 0 to 5% by mass, based on the mass of the absorber. .. That is, the content of the water-absorbent resin particles in the absorber is preferably 90% by mass or more, and more preferably 95% by mass or more.
  • fibrous material constituting the fiber layer 10b examples include finely pulverized wood pulp, cotton, cotton linter, rayon; cellulosic fibers such as cellulose acetate; synthetic fibers such as polyamide, polyester and polyolefin.
  • 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, adhesive emulsions and the like.
  • 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 side-by-side of polypropylene and polyethylene, and a non-total fusion type binder having a core-sheath structure.
  • a total fusion type binder such as polyethylene, polypropylene, and an ethylene-propylene copolymer
  • a side-by-side of polypropylene and polyethylene examples of the heat-bondable synthetic fiber.
  • a non-total fusion type binder only the polyethylene portion can be heat-sealed.
  • hot melt adhesives 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 10 may further contain a deodorant, an antibacterial agent, a fragrance, and the like.
  • the core wrap sheets 20a and 20b may be, for example, a non-woven fabric.
  • the two core wrap sheets 20a and 20b can be the same or different non-woven fabrics.
  • the non-woven fabric may be a non-woven fabric composed of short fibers (that is, staples) (short-fiber non-woven fabric) or a non-woven fabric composed of long fibers (that is, filaments) (long-fiber non-woven fabric). Staples are not limited to this, but generally may have a fiber length of several hundred mm or less.
  • the core wrap sheets 20a and 20b are laminated including a thermal bond non-woven fabric, an air-through non-woven fabric, a resin bond non-woven fabric, a spunbond non-woven fabric, a melt blow non-woven fabric, an air-laid non-woven fabric, a spunlace non-woven fabric, a point bond non-woven fabric, or two or more kinds of non-woven fabrics selected from these. It can be a body.
  • the non-woven fabric used as the core wrap sheets 20a and 20b can be a non-woven fabric formed of synthetic fibers, natural fibers, or a combination thereof.
  • synthetic fibers include polyolefins such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP), polyesters such as polyethylene terephthalate (PET), polytrimethylene terephthalate (PTT) and polyethylene naphthalate (PEN), polyamides such as nylon, and Examples thereof include fibers containing a synthetic resin selected from rayon.
  • Examples of natural fibers include fibers containing cotton, silk, hemp, or pulp (cellulose).
  • the fibers forming the non-woven fabric may be polyolefin fibers, polyester fibers or a combination thereof.
  • the core wrap sheets 20a and 20b may be tissue paper.
  • the water absorbing resin particles 10a or a mixture containing the water absorbing resin particles 10a and the fibrous material is sandwiched between the core wrap sheets 20a and 20b, and the formed structure is heated as necessary. It can be obtained by the method of pressurizing. If necessary, the adhesive 21 is arranged between the core wrap sheets 20a and 20b and the water-absorbent resin particles 10a or a mixture containing the same.
  • the water absorption sheet 50 may have two layers of the absorber 10 by further providing the absorber 10 and the core wrap sheet on the surface of the core wrap sheet 20b opposite to the surface on which the absorber 10 exists. good. Since the water-absorbent resin particles according to the present embodiment are particularly excellent in suppressing leakage, they have high absorption performance even in a water-absorbent sheet having a single-layer absorption layer, and can suppress liquid leakage.
  • the content of the water-absorbent resin particles in the water-absorbent sheet 50 is, for example, 30 g or more, 50 g or more, 70 g or more, 80 g or more, 90 g or more, 100 g or more, per 1 m 2 of the absorber 10 from the viewpoint of easily obtaining sufficient water absorption performance.
  • it may be 120 g or more, and may be 1000 g or less, 800 g or less, 700 g or less, 600 g or less, 500 g or less, 400 g or less, or 300 g or less.
  • the water absorption sheet according to the present embodiment may include two or more layers of the above-mentioned absorbers.
  • the absorber according to the present embodiment since at least one layer is the absorber according to the present embodiment, the water absorption characteristics of the water absorption sheet can be improved. That is, in the water absorption sheet according to the present embodiment, the 1-minute value of the non-pressurized DW is 15 to 40 mL / g, the 5-minute value of the non-pressurized DW is 45 to 65 mL / g, and the contact angle is 50 degrees. Liquid leakage can be suppressed by having at least one layer of an absorber containing the following water-absorbent resin particles.
  • a water-absorbing sheet having two or more layers of absorbent bodies it may have an absorbent body containing the water-absorbent resin particles according to the present embodiment and an absorbent body not containing the water-absorbent resin particles according to the present embodiment. It may have a plurality of layers of the absorber containing the water-absorbent resin particles according to the present embodiment.
  • the water-absorbing sheet according to this embodiment is used, for example, for producing various absorbent articles.
  • the absorbent article according to the present embodiment includes a water absorbing sheet according to the present embodiment.
  • the absorbent article according to the present embodiment is a core wrap that retains the shape of the absorber; a liquid permeable sheet that is placed on the outermost side of the side where the liquid to be absorbed enters; Examples thereof include a liquid permeable sheet arranged on the outermost side on the opposite side.
  • Absorbent articles include diapers (for example, paper diapers), toilet training pants, incontinence pads, sanitary materials (sanitary napkins, tampons, etc.), sweat pads, pet sheets, toilet materials, animal excrement treatment materials, and the like. ..
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of an absorbent article.
  • the absorbent article 100 shown in FIG. 3 includes a water absorbing sheet 50, a liquid permeable sheet 30, and a liquid permeable sheet 40.
  • the water absorbing sheet 50 is sandwiched between the liquid permeable sheet 30 and the liquid impermeable sheet 40.
  • the liquid permeable sheet 30 is arranged at the position of the outermost layer on the side where the liquid to be absorbed enters.
  • the liquid permeable sheet 30 is arranged on the outside of the core wrap sheet 20b in contact with the core wrap sheet 20b.
  • the liquid permeable sheet 40 is arranged at the position of the outermost layer on the side opposite to the liquid permeable sheet 30 in the absorbent article 100.
  • the liquid impermeable sheet 40 is arranged on the outside of the core wrap sheet 20a in a state of being in contact with the core wrap sheet 20a.
  • the liquid permeable sheet 30 and the liquid permeable sheet 40 have a main surface wider than the main surface of the water absorbing sheet 50, and the outer edges of the liquid permeable sheet 30 and the liquid permeable sheet 40 are absorbers.
  • the magnitude relationship between the absorbent body 10, the core wrap sheets 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. ..
  • the liquid permeable sheet 30 may be a non-woven fabric.
  • the non-woven fabric used as the liquid permeable sheet 30 may have appropriate hydrophilicity from the viewpoint of the liquid absorption performance of the absorbent article. From this point of view, the liquid permeable sheet 30 is obtained from the pulp and paper test method No. 1 by the Paper and Pulp Technology Association. A non-woven fabric having a hydrophilicity of 5 to 200 measured according to the measuring method of 68 (2000) may be used. The hydrophilicity of the non-woven fabric may be 10 to 150. Paper pulp test method No. For details of 68, for example, WO2011 / 086843 can be referred to.
  • the non-woven fabric having hydrophilicity may be formed of fibers showing appropriate hydrophilicity such as rayon fiber, or obtained by hydrophilizing a hydrophobic chemical fiber such as polyolefin fiber or polyester fiber. It may be formed of rayon fibers.
  • a method for obtaining a non-woven fabric containing hydrophobic chemical fibers that have been hydrophobized for example, a method for obtaining a non-woven fabric by a spunbond method using a mixture of hydrophobic chemical fibers and a hydrophilic agent, hydrophobic chemistry.
  • Hydrophilic agents include anionic surfactants such as aliphatic sulfonates and higher alcohol sulfates, cationic surfactants such as quaternary ammonium salts, polyethylene glycol fatty acid esters, polyglycerin fatty acid esters, and sorbitan fatty acids.
  • Nonionic surfactants such as esters, silicone-based surfactants such as polyoxyalkylene-modified silicones, and stain-releasing agents made of polyester-based, polyamide-based, acrylic-based, and urethane-based resins are used.
  • the amount of texture (mass per unit area) of the non-woven fabric used as the liquid permeable sheet 30 is from the viewpoint of imparting good liquid permeability, flexibility, strength and cushioning property to the absorbent article, and the liquid of the absorbent article. From the viewpoint of increasing the permeation rate, it may be 5 to 200 g / m 2 , 8 to 150 g / m 2 , or 10 to 100 g / m 2 .
  • the thickness of the liquid permeable sheet 30 may be 20 to 1400 ⁇ m, 50 to 1200 ⁇ m, or 80 to 1000 ⁇ m.
  • the liquid impermeable sheet 40 prevents the liquid absorbed by the absorber 10 from leaking to the outside from the liquid impermeable sheet 40 side.
  • the liquid impermeable sheet 40 may be a resin sheet or a non-woven fabric.
  • the resin sheet may be a sheet made of a synthetic resin such as polyethylene, polypropylene, or polyvinyl chloride.
  • the non-woven fabric may be a spunbond / meltblow / spunbond (SMS) non-woven fabric in which a water-resistant melt-blow non-woven fabric is sandwiched between high-strength spunbond non-woven fabrics.
  • SMS spunbond / meltblow / spunbond
  • the liquid impermeable sheet 40 may be a composite sheet of a resin sheet and a non-woven fabric (for example, a spunbonded non-woven fabric or a spunlaced non-woven fabric).
  • the liquid impermeable sheet 40 may have breathability from the viewpoint that stuffiness at the time of wearing is reduced and discomfort given to the wearer can be reduced.
  • a sheet of low density polyethylene (LDPE) resin can be used as the liquid impermeable sheet 40 having breathability.
  • the basis weight (mass per unit area) of the liquid impermeable sheet 40 may be 10 to 50 g / m 2.
  • the absorbent article 100 can be manufactured, for example, by a method including arranging the water absorbing sheet 50 between the liquid permeable sheet 30 and the liquid permeable sheet 40. A laminate in which the liquid permeable sheet 40, the water absorbing sheet 50, and the liquid permeable sheet 30 are laminated in this order is pressurized as necessary. Alternatively, the liquid permeable sheet 30, the core wrap sheet 20b, the water-absorbent resin particles 10a, or the mixture containing the water-absorbent resin particles 10a and the fibrous material, and the core wrap sheet 20a and the liquid impermeable sheet 40 are used. The absorbent article 100 can also be obtained by arranging in this order and pressurizing the formed structure while heating if necessary. A non-woven fabric may be arranged between the liquid permeable sheet 30 and the core wrap sheet 20b for the purpose of diffusing the liquid.
  • 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 in n-heptane by heating the mixture to 80 ° C. while stirring with a stirrer, and then the mixture was cooled to 50 ° C.
  • hydroxylethyl cellulose manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd., HEC AW-15F
  • HEC AW-15F hydroxylethyl cellulose
  • 0.0736 g 0.0736 g (0.272 mmol) of potassium persulfate as a water-soluble radical polymerization initiator
  • ethylene as an internal cross-linking agent.
  • An aqueous solution of the first stage was prepared by adding 0.010 g (0.057 mmol) of glycol diglycidyl ether and dissolving it.
  • the inside of the separable flask described above was cooled to 25 ° C. while stirring at a stirring speed of 600 rpm, and then the entire amount of the aqueous liquid in the second stage was added to the polymerized slurry liquid in the first stage. 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. for heating, and the polymerization reaction was carried out for 60 minutes to obtain a second-stage hydrogel polymer. rice field.
  • 0.589 g of a 45 mass% diethylenetriamine 5-sodium acetic acid aqueous solution was added to the hydrogel polymer in the second stage under stirring. Then, the flask was immersed in an oil bath set at 125 ° C., and 255.3 g of water was extracted from the system while refluxing n-heptane by azeotropic distillation of n-heptane and water. Then, 4.42 g (ethylene glycol diglycidyl ether: 0.507 mmol) of 2% by mass of an ethylene glycol diglycidyl ether aqueous solution was added to the flask as a surface cross-linking agent, and the flask was kept at 83 ° C. for 2 hours.
  • ethylene glycol diglycidyl ether 0.507 mmol
  • n-heptane as a hydrocarbon dispersion medium
  • sorbitan monolaurate Naonion LP-20R, HLB value: 8.6, manufactured by NOF CORPORATION
  • the mixture was obtained by addition.
  • the sorbitan monolaurate was dissolved in n-heptane by heating the mixture to 50 ° C. while stirring at a stirring speed of 300 rpm, and then the mixture was cooled to 40 ° C.
  • the inside of the system was sufficiently replaced with nitrogen. Then, while stirring the mixture in the flask at a rotation speed of 700 rpm of the stirrer, the flask was immersed in a water bath at 70 ° C. and then held for 60 minutes to complete the polymerization, thereby obtaining a hydrogel polymer.
  • wet silica (Toxyl NP-S) 0 as a powdery inorganic flocculant was added to the produced polymer solution containing the hydrogel polymer, n-heptane and a surfactant.
  • a dispersion obtained by previously dispersing 0.92 g in 100 g of n-heptane was added and then mixed for 10 minutes.
  • the flask was immersed in an oil bath at 125 ° C., and 129.0 g of water was extracted from the system while refluxing n-heptane by azeotropic distillation of n-heptane and water.
  • the water-soluble radical polymerization initiator used was changed to 0.129 g (0.475 mmol) of 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride and 0.026 g (0.095 mmol) of potassium persulfate.
  • 253.3 g of water was extracted from the system by co-boiling distillation, and the amount of dry silica added was based on the total mass of the polymer particles. 223.5 g of water-absorbent resin particles g were obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the content was changed to 0.8% by mass.
  • the medium particle size of the water-absorbent resin particles was measured by the following procedure. That is, from the top of the JIS standard sieve, a sieve with a mesh size of 600 ⁇ m, a sieve with a mesh size of 500 ⁇ m, a sieve with a mesh size of 425 ⁇ m, a sieve with a mesh size of 300 ⁇ m, a sieve with a mesh size of 250 ⁇ m, a sieve with a mesh size of 180 ⁇ m, and a sieve with a mesh size of 150 ⁇ m. , And the saucer in that order.
  • the water retention amount (room temperature) of the physiological saline of the water-absorbent resin particles was measured by the following procedure. First, a cotton bag (Membroad 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. After pouring 500 g of 0.9 mass% sodium chloride aqueous solution (physiological saline) into a cotton bag containing water-absorbent resin particles at a time so that maco cannot be made, tie the upper part of the cotton bag with a rubber bag and leave it for 30 minutes.
  • ⁇ Unpressurized DW> The non-pressurized DW of the water-absorbent resin particles was measured using the measuring device Z shown in FIG. The measurement was carried out 5 times for one type of water-absorbent resin particles, and the average value of the measured values at three points excluding the minimum value and the maximum value was obtained.
  • the measuring device Z has a burette portion 71, a conduit 72, a flat plate-shaped measuring table 73, a nylon mesh 74, a pedestal 75, and a clamp 76.
  • the burette portion 71 was connected to a burette 71a on which a scale was written, a rubber stopper 71b for sealing the opening at the upper part of the burette 71a, a cock 71c connected to the tip of the lower part of the burette 71a, and a lower part of the burette 71a. It has an air introduction pipe 71d and a cock 71e.
  • the burette portion 71 is fixed by a clamp 76.
  • the measuring table 73 has a through hole 73a having a diameter of 2 mm formed in the central portion thereof, and is supported by a frame 75 having a variable height.
  • the through hole 73a of the measuring table 73 and the cock 71c of the burette portion 71 are connected by a conduit 72.
  • the inner diameter of the conduit 72 is 6 mm.
  • the measurement was performed in an environment with a temperature of 25 ° C and a humidity of 50 ⁇ 10%.
  • the cock 71c and the cock 71e of the burette portion 71 were closed, and the physiological saline 77 adjusted to 25 ° C. was put into the burette 71a through the opening at the upper part of the burette 71a.
  • the cock 71c and the cock 71e were opened.
  • the inside of the conduit 72 was filled with saline 77 to prevent air bubbles from entering.
  • the height of the measuring table 73 was adjusted so that the height of the water surface of the physiological saline 77 that reached the inside of the through hole 73a was the same as the height of the upper surface of the measuring table 73. At this time, it was confirmed that the same volume of air as the physiological saline sucked out from the through hole 73a was quickly supplied from 71d. After the adjustment, the height of the water surface of the physiological saline 77 in the burette 71a was read by the scale of the burette 71a, and the position was set as the zero point (reading value at 0 seconds).
  • a nylon mesh 74 (100 mm ⁇ 100 mm, 250 mesh, thickness: about 50 ⁇ m) was laid in the vicinity of the through hole 73a on the measuring table 73, and a cylinder having an inner diameter of 30 mm and a height of 20 mm was placed in the center thereof. After uniformly spraying 1.00 g of the water-absorbent resin particles 78 on the cylinder, the cylinder was carefully removed to obtain a sample in which the water-absorbent resin particles 78 were dispersed in a circle in the central portion of the nylon mesh 74.
  • the nylon mesh 74 on which the water-absorbent resin particles 78 were placed was quickly moved so that the center thereof was at the position of the through hole 73a so that the water-absorbent resin particles 78 did not dissipate, and the measurement was started.
  • the time when air bubbles were first introduced into the burette 71a from the air introduction pipe 71d was defined as the start of water absorption (0 seconds).
  • the decrease amount of the physiological saline 77 in the burette 71a (that is, the amount of the physiological saline 77 absorbed by the water-absorbent resin particles 78) is sequentially read in units of 0.1 mL, and calculated from the start of water absorption of the water-absorbent resin particles 78.
  • the weight loss Wc [g] of the physiological saline 77 after 1 minute, 2 minutes, 5 minutes and 10 minutes was read. From Wc, the 1-minute value, 2-minute value, 5-minute value, and 10-minute value of the non-pressurized DW were obtained by the following formula.
  • the non-pressurized DW is the amount of water absorbed per 1.00 g of the water-absorbent resin particles 78.
  • Unpressurized DW value [mL / g] Wc / 1.00
  • ⁇ Contact angle> The contact angle was measured in an environment with a temperature of 25 ⁇ 2 ° C. and a humidity of 50 ⁇ 10%.
  • a double-sided tape (3M Japan Scotch strong double-sided tape for uneven surface: 19 mm x 76 mm) was attached to the center of a slide glass (Matsunami Glass Ind. Co., Ltd .: 26 mm x 76 mm) to prepare a slide glass with an exposed adhesive surface.
  • 1.0 g of water-absorbent resin particles to be measured was uniformly sprayed on the double-sided tape attached to the slide glass. Then, the slide glass was turned over, excess water-absorbent resin particles were removed, and a sample for measurement was prepared. At this time, 0.2 to 0.3 g of water-absorbent resin particles were uniformly and tightly sprayed on the double-sided tape.
  • the microscope (manufactured by KEYENCE: VHX-5000) is equipped with a sample mounting stage that can move up and down, and a scope fixing part that can move down to 90 degrees when parallel to the stage is 0 degrees. It consists of a stand.
  • the contact angle is measured by using the microscope, a micropipette (GILSON Pipetman capacity 100-1000 ⁇ L), and a pipette tip (Eppendorf TP STandard 50-1000 ⁇ L) in the following procedure. rice field.
  • the scope part of the microscope was adjusted to be horizontal to the stage part, and the measurement sample was placed in the center of the stage part.
  • the tip of the pipette tip attached to the micropipette was placed vertically above the surface of the measurement sample at a height of 7 ⁇ 1 mm.
  • the angle of the straight line connecting the left and right end points and the apex on the contact surface with respect to the surface of the double-sided tape was measured using the function of the microscope, and the angle was set to ⁇ / 2.
  • the contact angle ⁇ was obtained by doubling this. The measurement was repeated 5 times, and the average value was taken as the contact angle of the water-absorbent resin particles.
  • the angle reading method conforms to JIS R 3257 (1999) "Wetability test method for the surface of the base glass".
  • Example 1 0.1 g of hot melt coating machine (Harry's Co., Ltd., pump: Marshal150, table: XA-DT, tank set temperature: 150 ° C, hose set temperature: 165 ° C, gun head set temperature: 170 ° C) on the upper sheet.
  • Hot melt adhesive (Henkel Japan Ltd., ME-765E) was applied to the base material along the length direction and 10 sheets were applied at 10 mm intervals as shown in FIG. The adhesive application pattern was a spiral stripe. Then, 4.5 g of the water-absorbent resin particles a were uniformly sprayed on the portion of the upper sheet excluding the outer circumference of 1 cm at both ends in the lateral direction and the longitudinal direction.
  • 0.1 g of hot melt adhesive was applied to the lower sheet by the same operation as above, and 4.5 g of water-absorbent resin particles a were uniformly sprayed on the air-laid non-woven fabric.
  • the air-through non-woven fabric surface of the laminate and the surface of the lower sheet on which the water-absorbent resin particles are sprayed are sandwiched from above and below with a release paper that is aligned at both ends, and pressed using a laminating machine in the same operation as above. Then, they were laminated, the release paper was removed, and a water-absorbing sheet was prepared.
  • the obtained water-absorbent sheet includes an air-laid non-woven fabric, a hot melt adhesive, an absorber made of water-absorbent resin particles a (upper layer absorbent layer), an air-through non-woven fabric, an absorber made of water-absorbent resin particles a (lower layer absorbent layer), and a hot melt.
  • the adhesive and the air-laid non-woven fabric are arranged in this order.
  • Example 2 A water-absorbent sheet was produced in the same manner as in Example 1 except that the water-absorbent resin particles a used for the upper layer absorption layer and the lower layer absorption layer were changed to the water-absorbent resin particles b.
  • Example 3 A water-absorbing sheet was produced in the same manner as in Example 1 except that the water-absorbent resin particles a used for the lower absorption layer were changed to the water-absorbent resin particles d.
  • Example 4 After applying the hot melt to the lower sheet by the same operation as in Example 1, 9 g of the total amount of the water-absorbent resin particles a is uniformly sprayed on the portion of the upper sheet excluding the outer circumference of 1 cm at both ends in the lateral direction and the longitudinal direction. I let you.
  • the hot melt adhesive was applied to the upper sheet by the same operation as above.
  • the surface of the upper sheet coated with the hot melt adhesive and the surface of the lower sheet coated with the water-absorbent resin particles are aligned at both ends and then sandwiched from above and below with a release paper, and the same operation as in Example 1 is performed.
  • a water-absorbing sheet was prepared by pressing and laminating and removing the release paper.
  • an air-laid non-woven fabric, a hot-melt adhesive, an absorbing layer made of water-absorbing resin particles a, a hot-melt adhesive, and an air-laid non-woven fabric are arranged in this order.
  • Example 5 A water-absorbing sheet was produced in the same manner as in Example 1 except that the water-absorbent resin particles a used for the upper absorption layer and the lower-layer absorption layer were changed to the water-absorbent resin particles g.
  • Example 1 A water-absorbent sheet was produced in the same manner as in Example 1 except that the water-absorbent resin particles a used for the upper layer absorption layer and the lower layer absorption layer were changed to the water-absorbent resin particles c.
  • Example 2 A water-absorbent sheet was produced in the same manner as in Example 1 except that the water-absorbent resin particles a used for the upper layer absorption layer and the lower layer absorption layer were changed to the water-absorbent resin particles e.
  • Example 3 A water-absorbing sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the water-absorbent resin particles a used for the upper absorption layer and the lower-layer absorption layer were changed to the water-absorbent resin particles f.
  • Example 4 A water-absorbent sheet was produced in the same manner as in Example 3 except that the water-absorbent resin particles a used for the upper absorption layer were changed to the water-absorbent resin particles c.
  • Example 5 A water-absorbent sheet was produced in the same manner as in Example 3 except that the water-absorbent resin particles a used for the upper absorption layer were changed to the water-absorbent resin particles d.
  • Comparative Example 6 A water-absorbent sheet was produced in the same manner as in Comparative Example 5 except that the water-absorbent resin particles a used for the upper absorption layer were changed to the water-absorbent resin particles e.
  • Example 7 A water-absorbing sheet was produced in the same manner as in Example 3 except that the water-absorbent resin particles a used for the upper absorption layer were changed to the water-absorbent resin particles f.
  • Example 8 A water-absorbent sheet was produced in the same manner as in Example 4 except that the water-absorbent resin particles a were changed to the water-absorbent resin particles c.
  • Example 9 A water-absorbent sheet was produced in the same manner as in Example 4 except that the water-absorbent resin particles a were changed to the water-absorbent resin particles e.
  • Example 10 A water-absorbent sheet was produced in the same manner as in Example 4 except that the water-absorbent resin particles a were changed to the water-absorbent resin particles f.
  • the absorbent article was placed on a horizontal table in a room at a temperature of 25 ⁇ 2 ° C.
  • a liquid injection cylinder (cylinder with both ends open) having a capacity of 100 mL and having an inner diameter of 3 cm was placed in the center of the main surface of the absorbent article.
  • 80 mL of artificial urine test solution adjusted to 25 ⁇ 1 ° C. in advance was charged into the cylinder at one time (supplied from the vertical direction).
  • the absorption time from the start of charging until the test solution completely disappeared from the cylinder was measured. This operation was performed twice more (three times in total) at intervals of 30 minutes, and the total value of the absorption time was obtained as the permeation rate (seconds). The lower the penetration rate, the better.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a method for evaluating the leakability of the water absorption sheet.
  • a support plate 1 (here, an acrylic resin plate) having a length of 45 cm and having a flat main surface S 1 was fixed by a gantry 81 in a state of being inclined at 45 ⁇ 2 degrees with respect to the horizontal plane S 0.
  • the water absorption sheet 50 of the test On the main surface S 1 of the fixed support plate 1, the water absorption sheet 50 of the test, the longitudinal direction is adhered in a direction along the longitudinal direction of the support plate 1.
  • the test solution 51 artificial urine
  • test solution 80 mL of the test solution was added dropwise at a rate of 8 mL / sec.
  • the distance between the tip of the dropping funnel 82 and the water absorbing sheet 50 was 10 ⁇ 1 mm.
  • the test solution was repeatedly added under the same conditions at intervals of 10 minutes from the start of the first addition of the test solution, and the test solution was added until leakage was observed. For those where leakage was observed the first time, the measurement was continued, and the test solution was added until the next leakage.
  • the leaked test liquid was collected in the metal tray 84 arranged below the support plate 1.
  • the weight (g) of the recovered test solution was measured with a balance 83, and the value was recorded as the amount of leakage.
  • the water absorption sheet obtained in the examples had an excellent liquid permeation rate, could suppress initial liquid leakage, and had leakage resistance capable of absorbing water multiple times.
  • Support plate 10 ... Absorbent, 10a, 78 ... Water-absorbent resin particles, 10b ... Fiber layer, 20a, 20b ... Core wrap sheet, 21 ... Adhesive, 30 ... Liquid permeable sheet, 40 ... Liquid impermeable Sheet, 50 ... Water absorption sheet, 71 ... Burette, 71a ... Burette, 71b ... Rubber stopper, 71c, 71e ... Cock, 71d ... Air introduction pipe, 72 ... Conduit, 73 ... Measuring table, 74 ... Nylon mesh, 73a ... Penetration Hole, 75 ... gantry, 76 ... clamp, 77 ...
  • physiological saline 81 ... gantry, 82 ... dripping funnel, 83 ... balance, 84 ... metal tray, 100 ... absorbent article, 200 ... stirring blade, 200a ... shaft, 200b ... Flat plate, S ... Slit, Z ... Measuring device.

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Abstract

一実施形態に係る吸水シートは、吸水性樹脂粒子を含む吸収体を備え、吸水性樹脂粒子の無加圧DWの1分値が15~40mL/gであり、無加圧DWの5分値が45~65mL/gであり、以下のi)及びii)の順に行われる試験で測定される、吸水性樹脂粒子の接触角が50度以下である。 i)25±2℃において、吸水性樹脂粒子の表面上に、0.9質量%食塩水の0.01gに相当する液滴を滴下して、吸水性樹脂粒子と液滴とを接触させる。 ii)液滴が吸水性樹脂粒子の表面に接触してから、0.1秒後の時点の液滴の接触角を測定する。

Description

吸水シート及び吸収性物品
 本発明は、吸水シート及び吸収性物品に関する。
 従来、尿等の水を主成分とする液体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。例えば特許文献1には、おしめ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の製造方法が、また特許文献2には、尿の様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
 従来の吸収体を用いた吸収性物品では、吸液対象の液が吸収体に十分吸収されずに、余剰の液が吸収体表面を流れる現象(液走り)が起こり易く、結果として液が吸収性物品の外に漏れるという、漏れ性の点で改善の余地があった。つまり吸収体に供された液が吸収体に充分浸透しなければ、余剰の液はその表面を流れる等して吸収体又は吸収性物品の外に漏れるといった不具合が生じ得る。そのため、吸収体には、液体が十分な速さで浸透する必要があり、好適な浸透速度が安定的に得られることが求められる。
 本発明は、優れた液体の浸透速度を有する吸収体を備え、液体漏れを抑制可能な吸水シート及び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、吸水性樹脂粒子を含む吸収体を備える吸水シートであって、吸水性樹脂粒子の無加圧DWの1分値が15~40mL/gであり、無加圧DWの5分値が45~65mL/gであり、以下のi)及びii)の順に行われる試験で測定される、前記吸水性樹脂粒子の接触角が50度以下である、吸水シートに関する。
i)25±2℃において、吸水性樹脂粒子の表面上に、0.9質量%食塩水の0.01gに相当する液滴を滴下して、吸水性樹脂粒子と液滴とを接触させる。
ii)液滴が吸水性樹脂粒子の表面に接触してから、0.1秒後の時点の液滴の接触角を測定する。
 本発明の他の側面は、上述の吸水シートを備える吸収性物品に関する。
 本発明によれば、優れた液体の浸透速度を有する吸収体を備え、液体漏れを抑制可能な吸水シート及び吸収性物品を提供することができる。
吸水シートの一実施形態を示す模式断面図である。 コアラップシート上に形成された接着剤のパターンの一例を示す模式平面図である。 吸収性物品の一実施形態を示す模式断面図である。 撹拌翼(平板部にスリットを有する平板翼)の一例を示す平面図である。 吸水性樹脂粒子の無加圧DWの測定装置を示す模式図である。 液体漏れ性を評価する方法を示す模式図である。
 以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、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。以下同様「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。「室温」とは、25±2℃をいう。
[吸水シート]
 一実施形態に係る吸水シートは、吸水性樹脂粒子を含む吸収体を備える。吸収体に含まれる吸水性樹脂粒子の無加圧DWの1分値が15~40mL/gであり、無加圧DWの5分値が45~65mL/gである。吸水性樹脂粒子の無加圧DWの1分値が上記範囲にあることにより、優れた液体の浸透速度を有する吸収体を得ることができ、無加圧DWの5分値が上記範囲にあることにより、吸収性物品からの液体漏れを抑制することができる。
 液体の浸透速度をより向上する観点から、吸水性樹脂粒子の無加圧DWの1分値は、16~35mL/g、16~30mL/g、又は16~25mL/gであってよい。液体漏れがより一層抑制可能となる観点から、吸水性樹脂粒子の無加圧DWの5分値は、48~65mL/g、50~63mL/g、又は51~60mL/gであってよい。
 液体漏れがより一層抑制可能となる観点から、吸水性樹脂粒子の無加圧DWの2分値は、34~50mL/g、34~48mL/g、又は35~45mL/gであってよい。無加圧DWの1分値、2分値及び5分値は、後述する実施例に記載の方法によって測定される値である。
 無加圧DWは、吸水性樹脂粒子が、無加圧下で、生理食塩水と接触してから所定の時間経過するまでに生理食塩水を吸収した量で表される吸水速度である。無加圧DWは、生理食塩水の吸収前の吸水性樹脂粒子1g当たりの吸収量(mL)で表される。無加圧DWの1分値、2分値及び5分値は、それぞれ、吸水性樹脂粒子が生理食塩水を吸収し始めてから1分後、2分後及び5分後の吸収量を意味する。
 液体の浸透速度を高める観点から、本実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、以下のi)及びii)の順に行われる試験で測定される、接触角が50度以下である。
i)25±2℃において、吸水性樹脂粒子の表面上に、0.9質量%食塩水の0.01gに相当する液滴を滴下して、吸水性樹脂粒子と液滴とを接触させる。
ii)液滴が吸水性樹脂粒子の表面に接触してから、0.1秒後の時点の液滴の接触角を測定する。
 液体の浸透速度をより一層高める観点から、吸水性樹脂粒子の接触角は、5度以上50度以下、10度以上49度以下、又は15度以上48度以下であってよい。接触角は、JIS R 3257(1999)「基盤ガラス表面のぬれ性試験方法」に準じて測定される値であり、具体的には、後述する実施例に記載の方法によって測定される。
 吸水性樹脂粒子の生理食塩水の保水量は、例えば、20g/g以上、25g/g以上、30g/g以上、32g/g以上、34g/g以上、36g/g以上、又は38g/g以上であってもよく、60g/g以下、55g/g以下、50g/g以下、45g/g以下、又は42g/g以下であってもよい。生理食塩水の保水量は、後述する実施例に記載の方法によって測定される。
 吸水性樹脂粒子の形状としては、略球状、破砕状、顆粒状、又はこれらの形状を有する一次粒子が凝集して形成された形状等が挙げられる。
 本実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、重合体粒子と、該重合体粒子の表面に配置された乾式シリカと、を含有してよい。例えば、重合体粒子と乾式シリカとを混合することにより、重合体粒子の表面上に乾式シリカを配置することができる。このような吸水性樹脂粒子を吸収体に用いることにより、液体の浸透速度を高めると共に、液体漏れを抑制し易くなる。
 乾式シリカは、乾式法によって製造されるシリカであり、例えば、フュームドシリカが挙げられる。乾式シリカは一般的には活性なヒドロキシル基を有しており、そのため親水性を有しているが、そのシリカ表面をアルキルシラン等で表面処理を施すことで疎水性を付与することもできる。優れた初期吸水速度を得易い観点から、乾式シリカは、親水性を有することが好ましい。
 乾式シリカは、ナノメートルサイズの一次粒子を構成単位とし、複数の一次粒子が集合して形成された二次粒子の形態を採っている。更に、乾式シリカでは、複数の二次粒子が会合して、二次粒子の会合体である二次凝集体が形成される。乾式シリカと、乾式シリカ以外の合成非晶質シリカ(例えば、湿式法によって製造される湿式シリカ)とでは、例えば、凝集体の形状が異なっている。一般的に、湿式シリカの凝集体は、ほぼ球形の凝集構造を有するとされているのに対し、乾式シリカの凝集体は、鎖状の凝集構造を有する。
 乾式シリカの比表面積は、例えば、50m/g以上、75m/g以上、100m/g以上、125m/g以上、150m/g以上、170m/g以上、又は200m/g以上であってよく、1000m/g以下、800m/g以下、600m/g以下、400m/g以下、又は350m/g以下であってよい。乾式シリカの比表面積は、例えば、50~1000m/g、75~600m/g、又は100~400m/gであってよい。シリカの比表面積は、BET比表面積(N)法によって測定することができる。
 乾式シリカの嵩密度は、例えば、10~200g/Lであってよい。優れた吸水特性が得易い観点から、乾式シリカの嵩密度は、10g/L以上、20g/L以上、30g/L以上、又は40g/L以上であることが好ましく、200g/L以下、180g/L以下、150g/L以下、130g/L以下、100g/L以下、90g/L以下、又は80g/L以下であることが好ましい。シリカの嵩密度は、顔料試験方法(JIS-K5101-12-1)を用いることによって測定することができる。
 乾式シリカの一次粒子の平均粒子径(一次平均粒子径)は、取扱い性及び吸水性樹脂粒子表面への付着性の観点から、5nm以上、7nm以上、10nm以上、又は12nm以上であることが好ましく、500nm以下、100nm以下、50nm以下、30nm以下、又は20nm以下であることが好ましい。より具体的には、乾式シリカの一次平均粒子径は、5nm以上500nm以下であることが好ましく、7nm以上50nm以下であることがより好ましい。シリカの平均一次粒子径は、透過型電子顕微鏡による観察によって測定することができる。
 乾式シリカの二次凝集粒子の平均粒子径は、取扱い性及び優れた吸水特性を得易い観点から、好ましくは1.0μm以上、より好ましくは10μm以上、更に好ましくは20μm以上であり、また、好ましくは100μm以下、より好ましくは70μm以下、更に好ましくは50μm以下である。同様の観点から、より具体的には、乾式シリカの二次凝集粒子の平均粒子径は、好ましくは1.0μm以上100μm以下、より好ましくは10μm以上70μm以下である。シリカの二次凝集粒子の平均粒子径は、動的光散乱法、レーザー回折・散乱法又はコールターカウンター法によって測定することができる。
 乾式シリカの含水率は、例えば、10質量%以下、5.0質量%以下、3.0質量%以下、又は2.0質量%以下であってよい。乾式シリカの含水率の下限は例えば、0.1質量%以上であってよい。乾式シリカは含水率が5質量%以下であるフュームドシリカであってよい。乾式シリカの含水率は、顔料及び体質顔料一般試験方法ISO787-2によって測定することができる。本明細書における乾式シリカの含水率は、乾式シリカ及び該乾式シリカ中の水の合計質量を基準とする含水率である。
 乾式シリカ(親水性の乾式シリカ)の市販品としては、例えば、日本アエロジル株式会社製「アエロジル200」、「アエロジル300」、「アエロジル380」、キャボットジャパン株式会社製「CAB-O-SIL M-5」、「CAB-O-SIL H-300」、「CAB-O-SIL M-5」、「CAB-O-SIL M3KD」が挙げられる。乾式シリカは1種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。
 重合体粒子の質量に対する乾式シリカの割合は、0.1質量%以上、0.2質量%以上、0.3質量%以上、又は0.4質量%以上であってもよく、3.0質量%以下、2.0質量%以下、1.5質量%以下、又は1.0質量%以下であってもよい。すなわち、乾式シリカの割合は、吸収体における液体の浸透速度を調整する観点から、重合体粒子の全質量を基準として0.1質量%以上3.0質量%以下、0.2質量%以上2.0質量%以下、0.3質量%以上1.5質量%以下、又は0.4質量%以上1.0質量%以下であってもよい。
 重合体粒子は、エチレン性不飽和単量体を単量体単位として含む重合体を含有する吸水性の粒子であってもよい。エチレン性不飽和単量体は、水溶性の単量体であってもよく、その例としては、(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、並びにジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドが挙げられる。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。
 重合体粒子における、エチレン性不飽和単量体を単量体単位として含む重合体の割合は、重合体粒子の質量を基準として50~100質量%、60~100質量%、70~100質量%、又は80~100質量%であってもよい。重合体粒子は、(メタ)アクリル酸又は(メタ)アクリル酸塩のうち少なくとも一方を単量体単位として含む(メタ)アクリル酸系重合体を含有する粒子であってもよい。(メタ)アクリル酸系重合体における(メタ)アクリル酸又は(メタ)アクリル酸塩に由来する単量体単位の合計の割合は、重合体の質量を基準として90~100質量%であってもよい。
 重合体粒子のうち少なくとも表層部分の重合体は、表面架橋剤との反応によって架橋されていてよい。表面架橋剤は、例えば、エチレン性不飽和単量体由来の官能基との反応性を有する官能基(反応性官能基)を2個以上有する化合物であってよい。
 表面架橋剤としては、例えば、エチレンカーボネート等のアルキレンカーボネート化合物;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、(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イソシアネート化合物等の反応性官能基を2個以上有する化合物;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;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が挙げられる。
 表面架橋剤は、ポリグリシジル化合物を含んでいてもよい。表面架橋剤におけるポリグリシジル化合物の比率は、表面架橋剤の総質量を基準として50~100質量%、60~100質量%、70~100質量%、80~100質量%、又は90~100質量%であってもよい。
 重合体粒子の内部においても、重合体が、自己架橋、内部架橋剤との反応による架橋、又はこれらの両方によって内部架橋されていてもよい。吸水特性の制御のし易さの観点から、少なくとも内部架橋剤による反応が含まれていることが好ましい。
 内部架橋剤は、例えば、重合性不飽和基を2個以上有する化合物、エチレン性不飽和単量体が有する官能基との反応性を有する反応性官能基を2個以上有する化合物、又はこれらの組み合わせを含む1種又は2種以上の化合物を含むことができる。
 重合性不飽和基を2個以上有する化合物の例としては、(ポリ)エチレングリコール、(ポリ)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、及び(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;上記ポリオールとマレイン酸及びフマル酸等の不飽和酸類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;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ポリイソシアネートと(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;ジビニルベンゼンが挙げられる。
 反応性官能基を2個以上有する化合物の例としては、(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等のグリシジル基含有化合物;(ポリ)エチレングリコール、(ポリ)プロピレングリコール、(ポリ)グリセリン、ペンタエリスリトール、エチレンジアミン、ポリエチレンイミン、グリシジル(メタ)アクリレートが挙げられる。
 重合体粒子は、重合後架橋を施されていてもよい。例えば、重合体に架橋剤を添加して加熱することで、重合後架橋を行うことができる。
 重合後架橋を行うための架橋剤としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、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、及び(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、及び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、及び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が挙げられる。重合後架橋のための架橋剤は、(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等のポリグリシジル化合物であってもよい。これらの架橋剤は、単独で用いられてもよいし、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。
 重合後架橋剤は、ポリグリシジル化合物を含んでいてもよい。重合後架橋剤におけるポリグリシジル化合物の比率は、重合後架橋剤の総質量を基準として50~100質量%、60~100質量%、70~100質量%、80~100質量%、又は90~100質量%であってもよい。
 重合後架橋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、並びに、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、重合後架橋の架橋剤は、含水率(含水ゲル状重合体の質量を基準とする水の含有量)の観点から、[重合直後の含水率±3%]の領域で添加することが好ましい。
 重合体粒子の中位粒子径は、130~800μm、200~850μm、250~700μm、280~600μm、又は300~450μmであってよい。重合体粒子は、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。
 重合体粒子は、エチレン性不飽和単量体の重合体に加えて、ある程度の水分を含んでいてもよく、その内部に各種の追加の成分を更に含んでいてもよい。追加の成分の例としては、ゲル安定剤、金属キレート剤、抗菌剤等が挙げられる。
 吸水性樹脂粒子は、例えば、重合体粒子の表面に乾式シリカを配置させる工程を備える方法によって、製造することができる。
 重合体粒子は、例えば、エチレン性不飽和単量体を含む単量体を重合する工程を含む方法によって、得ることができる。単量体の重合方法は、例えば、逆相懸濁重合法、水溶液重合法、バルク重合法、及び沈殿重合法から選択され得る。エチレン性不飽和単量体を内部架橋剤の存在下で重合することによって、架橋剤により内部架橋された重合体粒子を得てもよい。エチレン性不飽和単量体をシリカ等の無機粒子の存在下で重合することによって、無機粒子を内部に含む重合体粒子を得てもよい。エチレン系不飽和単量体のうち一部又は全部が、アルカリ金属塩等の塩を形成していてもよい。
 水溶液重合法の場合、例えば、エチレン性不飽和単量体及び水を含有する単量体水溶液中でエチレン性不飽和単量体を重合して、重合体を含む含水ゲル状重合体を形成することと、含水ゲル状重合体を乾燥することとを含む方法によって、重合体粒子を得ることができる。塊状の含水ゲル状重合体が形成される場合、これを粗砕し、含水ゲル状重合体の粗砕物を乾燥してもよい。含水ゲル状重合体又はその粗砕物を、乾燥後、粉砕してもよく、粉砕により得られる粒子を分級してもよい。後述する表面架橋に供される重合体粒子は、乾燥した粗砕物であってもよいし、粗砕物を更に粉砕して得られる粒子であってもよい。粗砕物を粉砕して得られる重合体粒子を分級し、重合体粒子の粒度を必要に応じて調整してから表面架橋に供してもよい。
 単量体水溶液におけるエチレン性不飽和単量体の濃度は、単量体水溶液の質量を基準として、20質量%以上飽和濃度以下、25~70質量%、又は30~50質量%であってもよい。
 単量体水溶液は、重合開始剤を更に含有してもよい。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。重合開始剤は、光重合開始剤又は熱ラジカル重合開始剤であってもよく、水溶性の熱ラジカル重合開始剤であってもよい。熱ラジカル重合開始剤は、アゾ化合物、過酸化物又はこれらの組み合わせであってもよい。重合開始剤の量は、エチレン性不飽和単量体1モルに対して0.00005~0.01モルであってもよい。
 アゾ系化合物としては、例えば、2,2’-アゾビス[2-(N-フェニルアミジノ)プロパン]二塩酸塩、2,2’-アゾビス{2-[N-(4-クロロフェニル)アミジノ]プロパン}二塩酸塩、2,2’-アゾビス{2-[N-(4-ヒドロキシフェニル)アミジノ]プロパン}二塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(N-ベンジルアミジノ)プロパン]二塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(N-アリルアミジノ)プロパン]二塩酸塩、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)二塩酸塩、2,2’-アゾビス{2-[N-(2-ヒドロキシエチル)アミジノ]プロパン}二塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(5-メチル-2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]二塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]二塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(4,5,6,7-テトラヒドロ-1H-1,3-ジアゼピン-2-イル)プロパン]二塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(5-ヒドロキシ-3,4,5,6-テトラヒドロピリミジン-2-イル)プロパン]二塩酸塩、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}二塩酸塩、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミド)二塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]二硫酸塩二水和物、2,2’-アゾビス[N-(2-カルボキシエチル)-2-メチルプロピオンアミジン]四水和物、及び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]が挙げられる。
 過酸化物としては、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等の有機過酸化物;及び過酸化水素が挙げられる。
 重合開始剤と還元剤とを組み合わせて用いて、レドックス重合開始剤として用いることもできる。還元剤としては、例えば、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、硫酸第一鉄、及びL-アスコルビン酸が挙げられる。
 単量体水溶液が、上述の内部架橋剤を更に含有してもよい。内部架橋剤の量は、エチレン性不飽和単量体1モルに対して、0ミリモル以上、0.001ミリモル以上、0.01ミリモル以上、0.015ミリモル以上、又は0.020ミリモル以上であってもよく、2ミリモル以下、1ミリモル以下、0.5ミリモル以下、又は0.1ミリモル以下であってもよい。単量体水溶液は、必要に応じて、連鎖移動剤、増粘剤等のその他の添加剤を更に含有してもよい。
 重合温度は、使用する重合開始剤によって異なるが、例えば、0~130℃、又は10~110℃であってもよい。重合時間は、1~200分、又は5~100分であってもよい。
 重合によって形成される含水ゲル状重合体の含水率(含水ゲル状重合体の質量を基準とする水の含有量)は、30~80質量%、40~75質量%、又は50~70質量%であってもよい。
 塊状の含水ゲル状重合体を粗砕する場合、粗砕により得られる粗砕物は、粒子状であってよく、粒子が連なったような細長い形状であってもよい。粗砕物の最小幅は、例えば、0.1~15mm、又は1.0~10mm程度であってもよい。粗砕物の最大幅は、0.1~200mm、又は1.0~150mm程度であってもよい。粗砕のための装置の例としては、ニーダー(例えば、加圧式ニーダー、双腕型ニーダー等)、ミートチョッパー、カッターミル、ファーマミルが挙げられる。塊状の含水ゲル状重合体を、必要により粗砕前に裁断してもよい。
 含水ゲル状重合体又はその粗砕物は、主に水を除去するために、乾燥される。乾燥の方法は、自然乾燥、加熱乾燥、減圧乾燥等の一般的な方法であってよい。乾燥後の含水ゲル状重合体又はその粗砕物を更に粉砕し、得られる粒子を必要により分級することによって、適度な粒径を有する重合体粒子を得ることができる。粉砕の方法は特に限定されず、例えば、ローラーミル(ロールミル)、スタンプミル、ジェットミル、高速回転粉砕機(ハンマーミル、ピンミル、ロータビータミル等)、又は容器駆動型ミル(回転ミル、振動ミル、遊星ミル等)を使用する方法が適用できる。分級の方法も特に限定されず、例えば、振動篩、ロータリシフタ、円筒撹拌篩、ブロワシフタ、又はロータップ式振とう器を使用する方法が適用できる。
 逆相懸濁重合法の場合、例えば、炭化水素分散媒と、炭化水素分散媒中に分散した、エチレン性不飽和単量体、ラジカル重合開始剤、水等を含む単量体水溶液と、界面活性剤とを含有する懸濁液中で、エチレン性不飽和単量体を重合し、それによって重合体を含む粒子状の含水ゲル状重合体を形成することと、懸濁液から炭化水素分散媒及び水を除去することとを含む方法によって、重合体粒子を得ることができる。
 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1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、例えば、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。炭化水素分散媒の量は、単量体を含む単量体水溶液100質量部に対して、30~1000質量部、40~500質量部、又は50~300質量部であってもよい。
 逆相懸濁重合のための懸濁液中の単量体水溶液が、上述の内部架橋剤を更に含有してもよい。内部架橋剤は、通常、エチレン系不飽和単量体を含む単量体水溶液に添加される。内部架橋剤の量は、エチレン性不飽和単量体1モルに対して、0ミリモル以上、0.001ミリモル以上、0.01ミリモル以上、0.015ミリモル以上、又は0.020ミリモル以上であってもよく、2ミリモル以下、1ミリモル以下、0.5ミリモル以下、又は0.1ミリモル以下であってもよい。
 逆相懸濁重合のための懸濁液は、通常、界面活性剤を更に含有する。界面活性剤は、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤等であってよい。ノニオン系界面活性剤の例としては、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(「(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。以下同じ。)、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の例としては、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、及び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。界面活性剤の量は、単量体水溶液100質量部に対して、0.05~10質量部、0.08~5質量部、又は0.1~3質量部であってもよい。
 逆相懸濁重合のための懸濁液は、高分子系分散剤を更に含有してもよい。高分子系分散剤の例としては、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。高分子系分散剤の量は、単量体水溶液100質量部に対して、0.05~10質量部、0.08~5質量部、又は0.1~3質量部であってもよい。
 逆相懸濁重合のための懸濁液は、必要により、連鎖移動剤、増粘剤等のその他の成分を含有してもよい。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、例えば、20~150℃、又は40~120℃であってもよい。反応時間は、通常、0.5~4時間である。逆相懸濁重合を、複数回に分けて行ってもよい。
 重合を行った後、含水ゲル状重合体及び炭化水素分散媒を含む懸濁液から炭化水素分散媒及び水を除去することによって、重合体粒子を得ることができる。例えば、共沸蒸留、デカンテーション、濾過、減圧乾燥、又はこれらの組み合わせによって、炭化水素分散媒及び水を除去することができる。重合体粒子中に、水、炭化水素分散媒又はこれらの両方がある程度残存していてもよい。
 吸水性樹脂粒子を製造する方法は、重合体粒子と水及び表面架橋剤を含有する表面架橋剤水溶液とを含む反応混合物を加熱することによって、重合体粒子を表面架橋する工程を更に備えていてよい。
 表面架橋剤水溶液は、水と、水に溶解した表面架橋剤とを含有する。表面架橋剤水溶液が、親水性の有機溶媒を更に含有していてもよい。有機溶媒は、例えば、2-プロパノール、エタノール、メタノール、プロピレングリコール等のアルコールであってもよい。水及び有機溶媒の合計量に対する水の比率は、100質量%以下であり、50質量%以上、60質量%以上、70質量%以上、80質量%以上、又は90質量%以上であってもよい。
 重合体粒子と表面架橋剤水溶液とを混合し、形成される反応混合物を、必要により攪拌しながら加熱することによって、重合体粒子を表面架橋することができる。表面架橋のための加熱温度は、表面架橋が進行するように適宜調整すればよく、例えば70~300℃、100~270℃、120~250℃、150~220℃、又は170~200℃であってもよい。表面架橋の反応時間は、例えば1~200分、10~100分、20~80分、30~70分、40~60分、又は5~100分であってもよい。表面架橋の工程を2回以上実施してもよい。
 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、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てもよい。表面架橋を行うことで、吸水特性などを制御し易い。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てもよい。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、10~40質量%である時点、又は15~35質量%である時点であってもよい。
 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。
 表面架橋後の重合体粒子から、必要により水及び炭化水素分散媒が除去される。表面架橋後の重合体粒子を、乾燥、粉砕、分級又はこれらの組み合わせによって更に処理してもよい。
 吸水性樹脂粒子を製造する方法は、表面架橋後に、上記乾式シリカを配置させる工程を含んでいてよい。
 本実施形態に係る吸収体は、上述した吸水性樹脂粒子を含む。吸収体は、繊維状物を更に含むことが可能であり、例えば、吸水性樹脂粒子及び繊維状物を含む混合物であってもよい。
 図1は、吸水シートの一例を示す断面図である。図1に示す吸水シート50は、吸収体10と、2枚のコアラップシート20a,20bとを有する。コアラップシート20a,20bは、吸収体10の両側に配置されている。言い換えると、吸収体10は、コアラップシート20a,20bの内側に配置されている。吸収体10は、2枚のコアラップシート20a,20bの間に挟まれることにより、保形されている。コアラップシート20a,20bは、2枚のシートであってもよいし、折り返された1枚のシート、又は1枚の袋体であってもよい。
 吸水シート50は、コアラップシート20aと吸収体10との間に介在する接着剤21を更に有していてもよい。図2は、コアラップシート上に形成された接着剤のパターンの一例を示す平面図である。図2に示される接着剤21は、コアラップシート20a上で間隔を空けながら配列された複数の線状部分から構成されるパターンを形成している。ただし、接着剤21のパターンはこれに限定されない。接着剤21は、コアラップシート20aと吸収体10との間だけでなく、更にコアラップシート20bと吸収体10との間に介在してもよい。接着剤21は特に限定されず、例えばホットメルト接着剤であってもよい。
 吸収体10は、吸水性樹脂粒子10aと、任意に繊維状物を含む繊維層10bとを有する。吸収体における吸水性樹脂粒子の含有量は、吸収体10の質量を基準として、80~100質量%、85~100質量%、又は90~100質量%であってもよい。
 吸収体10における吸水性樹脂粒子の含有量は、十分な吸水性能を得易い観点から、吸収体10の1m当たり、例えば30g以上、50g以上、70g以上、80g以上、90g以上、100g以上、又は120g以上であってよく、1000g以下、800g以下、700g以下、600g以下、500g以下、400g以下、又は300g以下であってよい。
 吸収体10の厚さは、特に限定されないが、乾燥状態で、例えば20mm以下、15mm以下、10mm以下、5mm以下、4mm以下、又は3mm以下であってよく、0.1mm以上、0.2mm以上、又は0.3mm以上であってもよい。吸収体10の単位面積当たりの質量は、1000g/m以下、800g/m以下、又は600g/m以下であってもよく、100g/m以上であってもよい。
 特に薄型の吸収体を形成する場合、吸収体における繊維層の含有量は、吸収体の質量を基準として、0~10質量%であることが好ましく、0~5質量%であることがより好ましい。すなわち、吸収体における吸水性樹脂粒子の含有量は、90質量%以上であることが好ましく、95質量%以上であることがより好ましい。
 繊維層10bを構成する繊維状物としては、例えば、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、例えば、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や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。
 吸収体10(又は繊維層10b)は、消臭剤、抗菌剤、香料等を更に含んでもよい。
 コアラップシート20a,20bは、例えば不織布であってもよい。2枚のコアラップシート20a,20bが、同一又は異なる不織布であることができる。不織布は、短繊維(すなわちステープル)で構成される不織布(短繊維不織布)であってもよく、長繊維(すなわちフィラメント)で構成される不織布(長繊維不織布)であってもよい。ステープルは、これに限定されないが、一般的には数百mm以下の繊維長を有していてよい。
 コアラップシート20a,20bは、サーマルボンド不織布、エアスルー不織布、レジンボンド不織布、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布、エアレイド不織布、スパンレース不織布、ポイントボンド不織布、又はこれらから選ばれる2種以上の不織布を含む積層体であってよい。
 コアラップシート20a,20bとして用いられる不織布は、合成繊維、天然繊維、又はこれらの組み合わせによって形成された不織布であることができる。合成繊維の例としては、ポリエチレン(PE)及びポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)及びポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル、ナイロン等のポリアミド、並びにレーヨンから選ばれる合成樹脂を含む繊維が挙げられる。天然繊維の例としては、綿、絹、麻、又はパルプ(セルロース)を含む繊維が挙げられる。不織布を形成する繊維が、ポリオレフィン繊維、ポリエステル繊維又はこれらの組み合わせであってよい。コアラップシート20a,20bがティッシュペーパーであってもよい。
 吸水シート50は、例えば、吸水性樹脂粒子10a、又は吸水性樹脂粒子10aと繊維状物とを含む混合物をコアラップシート20a,20bの間に挟み、形成された構造体を必要により加熱しながら加圧する方法により、得ることができる。必要により、コアラップシート20a,20bと、吸水性樹脂粒子10a、又はこれを含む混合物との間に接着剤21が配置される。
 吸水シート50は、コアラップシート20bの、吸収体10が存在する面とは反対側の面上に、更に吸収体10及びコアラップシートを設けることにより、吸収体10を2層有する構成としてもよい。本実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、特に漏れの抑制に優れているため、例えば吸収層が単層である吸水シートにおいても高い吸収性能を有し、液体漏れ性を抑制することができる。
 吸水シート50における吸水性樹脂粒子の含有量は、十分な吸水性能を得易い観点から、吸収体10の1m当たり、例えば30g以上、50g以上、70g以上、80g以上、90g以上、100g以上、又は120g以上であってよく、1000g以下、800g以下、700g以下、600g以下、500g以下、400g以下、又は300g以下であってよい。
 本実施形態に係る吸水シートは、上述の吸収体を2層以上備えてもよい。この場合、少なくとも1層が本実施形態に係る吸収体であることにより、吸水シートの吸水特性を向上することができる。すなわち、本実施形態に係る吸水シートは、無加圧DWの1分値が15~40mL/gであり、無加圧DWの5分値が45~65mL/gであり、接触角が50度以下である吸水性樹脂粒子を含む吸収体を少なくとも1層有することにより、液体漏れを抑制することができる。例えば、吸収体を2層以上備える吸水シートの場合、本実施形態に係る吸水性樹脂粒子を含む吸収体と本実施形態に係る吸水性樹脂粒子を含まない吸収体とを有してもよく、本実施形態に係る吸水性樹脂粒子を含む吸収体を複数層有してもよい。
 本実施形態に係る吸水シートは、例えば各種の吸収性物品を製造するために用いられる。
[吸収性物品]
 本実施形態に係る吸収性物品は、本実施形態に係る吸水シートを備える。本実施形態に係る吸収性物品は、吸収体を保形するコアラップ;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3は、吸収性物品の一例を示す断面図である。図3に示す吸収性物品100は、吸水シート50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。言い換えると、吸水シート50が、液体透過性シート30と液体不透過性シート40との間に挟まれている。
 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層の位置に配置されている。液体透過性シート30は、コアラップシート20bに接した状態でコアラップシート20bの外側に配置されている。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とは反対側の最外層の位置に配置されている。液体不透過性シート40は、コアラップシート20aに接した状態でコアラップシート20aの外側に配置されている。液体透過性シート30及び液体不透過性シート40は、吸水シート50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及びコアラップシート20a,20bの周囲に延在している。ただし、吸収体10、コアラップシート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。
 液体透過性シート30は、不織布であってもよい。液体透過性シート30として用いられる不織布は、吸収性物品の液体吸収性能の観点から、適度な親水性を有していてもよい。その観点から、液体透過性シート30は、紙パルプ技術協会による紙パルプ試験方法No.68(2000)の測定方法に従って測定される親水度が5~200の不織布であってもよい。不織布の親水度は、10~150であってもよい。紙パルプ試験方法No.68の詳細については、例えばWO2011/086843号を参照することができる。
 親水性を有する不織布は、例えば、レーヨン繊維のように適度な親水度を示す繊維によって形成されたものでもよいし、ポリオレフィン繊維、ポリエステル繊維のような疎水性の化学繊維を親水化処理して得た繊維によって形成されたものであってもよい。親水化処理された疎水性の化学繊維を含む不織布を得る方法としては、例えば、疎水性の化学繊維に親水化剤を混合したものを用いてスパンボンド法にて不織布を得る方法、疎水性化学繊維でスパンボンド不織布を作製する際に親水化剤を同伴させる方法、疎水性の化学繊維を用いて得たスパンボンド不織布に親水化剤を含浸させる方法が挙げられる。親水化剤としては、脂肪族スルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩等のアニオン系界面活性剤、第4級アンモニウム塩等のカチオン系界面活性剤、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル等のノニオン系界面活性剤、ポリオキシアルキレン変性シリコーン等のシリコーン系界面活性剤、及びポリエステル系、ポリアミド系、アクリル系、ウレタン系の樹脂からなるステイン・リリース剤等が用いられる。
 液体透過性シート30として用いられる不織布の目付量(単位面積当たりの質量)は、吸収性物品に、良好な液体浸透性、柔軟性、強度及びクッション性を付与できる観点、及び吸収性物品の液体浸透速度を速める観点から、5~200g/m、8~150g/m、又は10~100g/mであってもよい。液体透過性シート30の厚さは、20~1400μm、50~1200μm、又は80~1000μmであってもよい。
 液体不透過性シート40は、吸収体10に吸収された液体が液体不透過性シート40側から外部へ漏れ出すのを防止する。液体不透過性シート40は、樹脂シート、又は不織布であってもよい。樹脂シートは、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であってもよい。不織布は、耐水性のメルトブロー不織布を高強度のスパンボンド不織布で挟んだスパンボンド/メルトブロー/スパンボンド(SMS)不織布であってもよい。液体不透過性シート40が、樹脂シートと不織布(例えば、スパンボンド不織布、スパンレース不織布)との複合シートであってもよい。液体不透過性シート40は、装着時のムレが低減されて、着用者に与える不快感を軽減することができる等の観点から、通気性を有していてもよい。通気性を有する液体不透過性シート40として、例えば低密度ポリエチレン(LDPE)樹脂のシートを用いることができる。
 吸収性物品の着用感を損なわないよう、柔軟性を確保する観点から、液体不透過性シート40の目付量(単位面積当たりの質量)が10~50g/mであってもよい。
 吸収性物品100は、例えば、吸水シート50を液体透過性シート30及び液体不透過性シート40の間に配置することを含む方法により、製造することができる。液体不透過性シート40、吸水シート50及び液体透過性シート30の順に積層された積層体が、必要により加圧される。あるいは、液体透過性シート30と、コアラップシート20bと、吸水性樹脂粒子10a、又は吸水性樹脂粒子10aと繊維状物とを含む混合物と、コアラップシート20aと液体不透過性シート40とをこの順に配置し、形成された構造体を必要により加熱しながら加圧する方法により、吸収性物品100を得ることもできる。なお、液体透過性シート30とコアラップシート20bの間に液を拡散させる目的で不織布を配置してもよい。
 以下、実施例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
1.吸水性樹脂粒子の作製
(製造例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4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共に、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。この混合物を撹拌機で撹拌しつつ80℃まで昇温することにより分散剤をn-ヘプタンに溶解させた後、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75モル%の中和を行った。その後、増粘剤としてヒドロキシルエチルセルロース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)、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)を加えて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得られた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350rpm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℃の水浴に浸漬して加温し、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0.103g(0.381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0.0116g(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600rpmで撹拌しながら、上述のセパラブルフラスコ内を25℃まで冷却した後、第2段目の水性液の全量を第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℃の水浴に浸漬して加温し、重合反応を60分間行うことにより第2段目の含水ゲル状重合体を得た。
 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255.3g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-ヘプタンと水を125℃にて蒸発させ、系内からの蒸発物がほとんど留出されなくなるまで乾燥させることにより、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0.5質量%の乾式シリカ(キャボットジャパン株式会社製、M-5)を重合体粒子に混合することにより、乾式シリカを含む吸水性樹脂粒子aを228.6g得た。
(製造例2)
 第2段目の含水ゲル状重合体の作製において、セパラブルフラスコ内の温度を25℃から27℃に変更したこと、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248.0gの水を系外へ抜き出したこと以外は、製造例1と同様にして、吸水性樹脂粒子bを231.5g得た。
(製造例3)
 乾式シリカを湿式シリカ(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)に変更したこと以外は製造例1と同様にして、湿式シリカを含む吸水性樹脂粒子cを230.1g得た。
(製造例4)
 湿式シリカの添加量を重合体粒子の全質量を基準として、0.5質量%から0.1質量%に変更したこと以外は製造例3と同様にして、吸水性樹脂粒子dを229.2g得た。
(製造例5)
 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、4箇所の側壁バッフル付き丸底円筒型セパラブルフラスコ(バッフル幅:7mm)を準備した。撹拌機としては、翼径5cmの4枚傾斜パドル翼(フッ素樹脂にて表面処理したもの)を2段有する撹拌翼を有するものを用いた。該フラスコに、炭化水素分散媒としてn-ヘプタン451.4gを添加し、界面活性剤としてソルビタンモノラウレート(ノニオンLP-20R、HLB値:8.6、日油株式会社製)1.288gを添加することにより混合物を得た。混合物を撹拌機の回転数300rpmで撹拌しつつ50℃まで昇温することにより、ソルビタンモノラウレートをn-ヘプタンに溶解させた後、混合物を40℃まで冷却した。
 次に、内容積500mLの三角フラスコに80.5質量%のアクリル酸水溶液92.0g(アクリル酸:1.03モル)を入れた。続いて、外部より氷冷しながら20.9質量%水酸化ナトリウム水溶液147.7gを滴下することによってアクリル酸の中和を行うことによりアクリル酸部分中和物水溶液を得た。次に、水溶性ラジカル重合開始剤として過硫酸カリウム0.1012g(0.374ミリモル)をアクリル酸部分中和物水溶液に加えた後に溶解させることにより単量体水溶液を調製した。
 単量体水溶液を上述のセパラブルフラスコに添加した後、系内を窒素で充分に置換した。その後、フラスコ内の混合物を撹拌機の回転数700rpmで撹拌しつつ、フラスコを70℃の水浴に浸漬した後に60分間保持して重合を完了させることにより、含水ゲル状重合体を得た。
 次に、撹拌機の回転数1000rpmで撹拌しつつ、生成した含水ゲル状重合体、n-ヘプタン及び界面活性剤を含む重合液に、粉末状無機凝集剤として湿式シリカ(トクシールNP-S)0.092gを予めn-ヘプタン100gに分散させることにより得られた分散液を添加した後、10分間混合した。その後、フラスコを125℃の油浴に浸漬し、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129.0g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4.14g(エチレングリコールジグリシジルエーテル:0.475ミリモル)を添加した後、83℃で2時間保持した。
 その後、水及びn-ヘプタンを120℃にて蒸発させ、系内からの蒸発物がほとんど留出されなくなるまで乾燥させることにより乾燥品を得た。乾燥品を目開き850μmの篩に通すことにより、吸水性樹脂粒子eを90.1g得た。
(製造例6)
 大王製紙株式会社の子供用おむつ「Goo.N まっさらさら通気パンツ Lサイズ」(2019年購入)の吸収体から採取した吸水性樹脂粒子を吸水性樹脂粒子fとした。吸収体中の吸水性樹脂粒子はパルプと混合されていたため、エアー噴射によってパルプをできるだけ取り除いた。
(製造例7)
 第1段目の水性液の調製において、使用する水溶性ラジカル重合開始剤を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(0.068ミリモル)に変更したこと、第1段目の重合スラリー液の調製において、窒素置換時の撹拌機の回転数を425rpmに変更したこと、第2段目の水性液の調製において、使用する水溶性ラジカル重合開始剤を2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)2塩酸塩0.129g(0.475ミリモル)及び過硫酸カリウム0.026g(0.095ミリモル)に変更したこと、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253.3gの水を系外へ抜き出したこと、乾式シリカの添加量を、重合体粒子の全質量を基準として0.8質量%に変更したこと以外は、製造例1と同様にして、吸水性樹脂粒子gを223.5g得た。
2.吸水性樹脂粒子の評価
 吸水性樹脂粒子a~gについて、以下の評価を行った。結果を表1に示す。
<中位粒子径>
 吸水性樹脂粒子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。
<保水量>
 吸水性樹脂粒子の生理食塩水の保水量(室温)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、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。
 保水量[g/g]=(Wa-Wb)/2.0
<無加圧DW>
 吸水性樹脂粒子の無加圧DWは、図5に示す測定装置Zを用いて測定した。測定は1種類の吸水性樹脂粒子に関して5回実施し、最低値と最高値とを除いた3点の測定値の平均値を求めた。
 測定装置Zは、ビュレット部71、導管72、平板状の測定台73、ナイロンメッシュ74、架台75、及び、クランプ76を有する。ビュレット部71は、目盛が記載されたビュレット71aと、ビュレット71aの上部の開口を密栓するゴム栓71bと、ビュレット71aの下部の先端に連結されたコック71cと、ビュレット71aの下部に連結された空気導入管71d及びコック71eとを有する。ビュレット部71はクランプ76で固定されている。測定台73は、その中央部に形成された直径2mmの貫通孔73aを有しており、高さが可変の架台75によって支持されている。測定台73の貫通孔73aとビュレット部71のコック71cとが導管72によって連結されている。導管72の内径は6mmである。
 測定は温度25℃、湿度50±10%の環境下で行った。まずビュレット部71のコック71cとコック71eを閉め、25℃に調節された生理食塩水77をビュレット71a上部の開口からビュレット71aに入れた。ゴム栓71bでビュレット71aの開口の密栓した後、コック71c及びコック71eを開けた。気泡が入らないように導管72内部を生理食塩水77で満たした。貫通孔73a内に到達した生理食塩水77の水面の高さが、測定台73の上面の高さと同じになるように、測定台73の高さを調整した。この時、貫通孔73aから吸い出された生理食塩水と同じ体積の空気が71dから速やかに供給されることを確認した。調整後、ビュレット71a内の生理食塩水77の水面の高さをビュレット71aの目盛で読み取り、その位置をゼロ点(0秒時点の読み値)とした。
 測定台73上の貫通孔73aの近傍にてナイロンメッシュ74(100mm×100mm、250メッシュ、厚さ:約50μm)を敷き、その中央部に、内径30mm、高さ20mmのシリンダーを置いた。シリンダーに1.00gの吸水性樹脂粒子78を均一に散布した後、シリンダーを注意深く取り除き、ナイロンメッシュ74の中央部に吸水性樹脂粒子78が円状に分散されたサンプルを得た。次いで、吸水性樹脂粒子78が載置されたナイロンメッシュ74を、その中心が貫通孔73aの位置になるように、吸水性樹脂粒子78が散逸しない程度にすばやく移動させて、測定を開始した。空気導入管71dからビュレット71a内に気泡が最初に導入された時点を吸水開始(0秒)とした。
 ビュレット71a内の生理食塩水77の減少量(すなわち、吸水性樹脂粒子78が吸水した生理食塩水77の量)を0.1mL単位で順次読み取り、吸水性樹脂粒子78の吸水開始から起算して1分後、2分後、5分後及び10分後の生理食塩水77の減量分Wc[g]を読み取った。Wcから、下記式により無加圧DWの1分値、2分値、5分値及び10分値を求めた。無加圧DWは、吸水性樹脂粒子78の1.00g当たりの吸水量である。
 無加圧DW値[mL/g]=Wc/1.00
<接触角>
 接触角の測定は温度25±2℃、湿度50±10%の環境下で行なった。スライドガラス(松浪硝子工業製:26mm×76mm)の中心部に両面テープ(スリーエムジャパン製スコッチ強力両面テープ凹凸面用:19mm×76mm)を貼付し、粘着面が露出したものを用意した。まず、スライドガラスに添付された両面テープ上に測定しようとする吸水性樹脂粒子1.0gを均一に散布した。その後、スライドガラスを裏返し、余剰の吸水性樹脂粒子を除き、測定用サンプルを調製した。この時、0.2~0.3gの吸水性樹脂粒子が両面テープ上に均一に隙間なく散布されていた。
 マイクロスコープ(キーエンス製:VHX-5000)は、上下方向に可動な試料載置用ステージと、ステージと並行であるときを0度としたとき下方90度まで可動なスコープ固定部を備えるフリーアングル観察スタンドからなっている。接触角の測定は、上記マイクロスコープと、マイクロピペット(GILSON製Pipetman 容量100-1000μL)と、ピペットチップ(Eppendorf ep T.I.P.S. Standard 50-1000μL)を用いて以下の手順で行った。
 マイクロスコープのスコープ部がステージ部と水平になるよう調整し、ステージ部の中心に測定用サンプルを載置した。マイクロピペットに取り付けたピペットチップの先端部を測定サンプル表面から鉛直上に高さ7±1mmに設置した。サンプルの表面が平滑な場所に、マイクロピペットにて測り取った0.9質量%食塩水を1滴(0.01g)滴下して、測定サンプル表面にその液が吸収されるまでの動画を撮影した。液がサンプル表面に着液(その時点をt=0(秒)とする)してからt=0.1(秒)の時点での画像を取り出し、上記食塩水液滴と両面テープ表面との接触面における左右端点と頂点を結ぶ直線の両面テープ表面に対する角度をマイクロスコープの機能を用いて測定し、その角度をθ/2とした。これを2倍することによって接触角θを求めた。測定は5回繰り返し、平均した値を、その吸水性樹脂粒子の接触角とした。角度の読み取り方法は、JIS R 3257(1999)「基盤ガラス表面のぬれ性試験方法」に準拠している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
3.吸水シートの作製
 上部シート及び下部シートとして、12cm×32cmに裁断したエアレイド不織布を準備し、中間シートとして、10cm×30cmに裁断したエアスルー不織布を準備した。
(実施例1)
 上部シートにホットメルト塗工機(株式会社ハリーズ、ポンプ:Marshal150、テーブル:XA-DT、タンク設定温度:150℃、ホース内設定温度:165℃、ガンヘッド設定温度:170℃)で、0.1gのホットメルト接着剤(ヘンケルジャパン株式会社、ME-765E)を基材に対し長編方向にそって、図2のように10mm間隔で10本塗布した。接着剤の塗布パターンはスパイラルストライプであった。その後、上部シートの短手方向及び長手方向両端の外周1cmの範囲を除く部分に4.5gの吸水性樹脂粒子aを均一に散布させた。
 吸水性樹脂粒子aが散布された面にエアスルー不織布を載せた後、剥離紙で上下から挟み、ラミネート機(株式会社ハシマ、Straight Linear Fussing Press、型式HP-600LFS)を用いて、110℃、0.1MPaの条件にてプレスして張り合わせ、剥離紙を取り除いて、エアレイド不織布、ホットメルト接着剤、吸水性樹脂粒子aからなる吸収体(上層吸収層)、及びエアスルー不織布がこの順に配置された積層体を得た。
 次に、下部シートに上記と同様の操作にて0.1gのホットメルト接着剤を塗布し、4.5gの吸水性樹脂粒子aをエアレイド不織布上に均一に散布した。積層体のエアスルー不織布面と下部シートの吸水性樹脂粒子が散布された面を、両端を揃えて合わせた積層体を剥離紙で上下から挟み、上記と同様の操作にてラミネート機を用いてプレスして張り合わせ、剥離紙を取り除き、吸水シートを作製した。得られた吸水シートは、エアレイド不織布、ホットメルト接着剤、吸水性樹脂粒子aからなる吸収体(上層吸収層)、エアスルー不織布、吸水性樹脂粒子aからなる吸収体(下層吸収層)、ホットメルト接着剤、エアレイド不織布がこの順に配置されている。
(実施例2)
 上層吸収層及び下層吸収層に用いる吸水性樹脂粒子aを吸水性樹脂粒子bに変更したこと以外は実施例1と同様にして、吸水シートを作製した。
(実施例3)
 下層吸収層に用いる吸水性樹脂粒子aを吸水性樹脂粒子dに変更したこと以外は実施例1と同様にして、吸水シートを作製した。
(実施例4)
 下部シートに実施例1と同様の操作にてホットメルトを塗布した後、上部シートの短手方向及び長手方向両端の外周1cmの範囲を除く部分に9gの吸水性樹脂粒子a合計を均一に散布させた。
 上部シートに上記と同様の操作にてホットメルト接着剤を塗布した。上部シートのホットメルト接着剤が塗布された面と下部シートの吸水性樹脂粒子が散布された面を、両端を揃えて合わせた後剥離紙で上下から挟み、実施例1と同様の操作にてプレスして張り合わせ、剥離紙を取り除き、吸水シートを作製した。得られた吸水シートは、エアレイド不織布、ホットメルト接着剤、吸水性樹脂粒子aからなる吸収層、ホットメルト接着剤、及びエアレイド不織布がこの順に配置されている。
(実施例5)
 上層吸収層及び下層吸収層に用いる吸水性樹脂粒子aを吸水性樹脂粒子gに変更したこと以外は実施例1と同様にして、吸水シートを作製した。
(比較例1)
 上層吸収層及び下層吸収層に用いる吸水性樹脂粒子aを吸水性樹脂粒子cに変更したこと以外は実施例1と同様にして、吸水シートを作製した。
(比較例2)
 上層吸収層及び下層吸収層に用いる吸水性樹脂粒子aを吸水性樹脂粒子eに変更したこと以外は実施例1と同様にして、吸水シートを作製した。
(比較例3)
 上層吸収層及び下層吸収層に用いる吸水性樹脂粒子aを吸水性樹脂粒子fに変更したこと以外は実施例1と同様にして、吸水シートを得た。
(比較例4)
 上層吸収層に用いる吸水性樹脂粒子aを吸水性樹脂粒子cに変更したこと以外は実施例3と同様にして、吸水シートを作製した。
(比較例5)
 上層吸収層に用いる吸水性樹脂粒子aを吸水性樹脂粒子dに変更したこと以外は実施例3と同様にして、吸水シートを作製した。
(比較例6)
 上層吸収層に用いる吸水性樹脂粒子aを吸水性樹脂粒子eに変更したこと以外は比較例5と同様にして、吸水シートを作製した。
(比較例7)
 上層吸収層に用いる吸水性樹脂粒子aを吸水性樹脂粒子fに変更したこと以外は実施例3と同様にして、吸水シートを作製した。
(比較例8)
 吸水性樹脂粒子aを吸水性樹脂粒子cに変更したこと以外は実施例4と同様にして、吸水シートを作製した。
(比較例9)
 吸水性樹脂粒子aを吸水性樹脂粒子eに変更したこと以外は実施例4と同様にして、吸水シートを作製した。
(比較例10)
 吸水性樹脂粒子aを吸水性樹脂粒子fに変更したこと以外は実施例4と同様にして、吸水シートを作製した。
4.吸水シートの評価
 吸水シートについて、以下の評価を行った。結果を表2に示す。
(人工尿の調製)
 イオン交換水9865.75g、塩化ナトリウム(NaCl)100.0g、塩化カルシウム二水和物(CaCl・2HO)3.0g、塩化マグネシウム六水和物(MgCl・6HO)6.0g、1質量%トリトンX溶液(富士フイルム和光純薬株式会社製のトリトンX-100と水との混合物)25.0g、及び食用青色1号(着色用)0.25gを混合することにより、人工尿を調製した。
<浸透速度の測定>
 温度25±2℃の室内において、水平の台の上に吸収性物品を配置した。次に、内径3cmの投入口を有する容量100mLの液投入用シリンダー(両端が開口した円筒)を吸収性物品の主面の中心部に置いた。続いて、あらかじめ25±1℃に調整した人工尿80mLの試験液をシリンダー内に一度に投入した(鉛直方向から供給した)。ストップウォッチを用いて、投入開始から、試験液がシリンダー内から完全に消失するまでの吸収時間を測定した。この操作を30分間隔で更に2回(計3回)行い、吸収時間の合計値を浸透速度(秒)として得た。浸透速度は小さい方が好ましい。
<勾配吸収試験>
 図6は、吸水シートの漏れ性を評価する方法を示す模式図である。平坦な主面Sを有する長さ45cmの支持板1(ここではアクリル樹脂板)を、水平面Sに対して45±2度に傾斜した状態で架台81によって固定した。固定された支持板1の主面S上に、試験用の吸水シート50を、その長手方向が支持板1の長手方向に沿う向きで貼り付けた。次いで、吸水シート50中の吸収体の中央から13cm上方の位置に向けて、吸水シート50の鉛直上方に配置された滴下ロート82から試験液51(人工尿)を滴下した。1回あたり80mLの試験液を、8mL/秒の速度で滴下した。滴下ロート82の先端と吸水シート50との距離は10±1mmであった。1回目の試験液投入開始から10分間隔で、同様の条件で試験液を繰り返し投入し、試験液は漏れが観測されるまで投入した。なお、1回目で漏れが観測されたものについては引き続き測定を継続し、次に漏れるまで試験液を投入した。
 吸水シート50に吸収されなかった試験液が支持板1の下部から漏れ出た場合、漏れ出た試験液を支持板1の下方に配置された金属製トレイ84内に回収した。回収された試験液の重量(g)を天秤83によって測定し、その値を漏れ量として記録した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 実施例で得られた吸水シートは、優れた液体の浸透速度を有し、初期の液体漏れを抑制できるだけでなく、複数回吸水できる耐漏れ性を有していた。
 1…支持板、10…吸収体、10a,78…吸水性樹脂粒子、10b…繊維層、20a,20b…コアラップシート、21…接着剤、30…液体透過性シート、40…液体不透過性シート、50…吸水シート、71…ビュレット部、71a…ビュレット、71b…ゴム栓、71c,71e…コック、71d…空気導入管、72…導管、73…測定台、74…ナイロンメッシュ、73a…貫通孔、75…架台、76…クランプ、77…生理食塩水、81…架台、82…滴下ロート、83…天秤、84…金属製トレイ、100…吸収性物品、200…撹拌翼、200a…軸、200b…平板部、S…スリット、Z…測定装置。

Claims (6)

  1.  吸水性樹脂粒子を含む吸収体を備える吸水シートであって、
     前記吸水性樹脂粒子の無加圧DWの1分値が15~40mL/gであり、無加圧DWの5分値が45~65mL/gであり、
     以下のi)及びii)の順に行われる試験で測定される、前記吸水性樹脂粒子の接触角が50度以下である、吸水シート。
    i)25±2℃において、前記吸水性樹脂粒子の表面上に、0.9質量%食塩水の0.01gに相当する液滴を滴下して、当該吸水性樹脂粒子と前記液滴とを接触させる。
    ii)前記液滴が前記吸水性樹脂粒子の表面に接触してから、0.1秒後の時点の前記液滴の接触角を測定する。
  2.  前記吸水性樹脂粒子の無加圧DWの2分値が34~50mL/gである、請求項1に記載の吸水シート。
  3.  前記吸水性樹脂粒子が、重合体粒子と、該重合体粒子の表面に配置した乾式シリカとを含有する、請求項1又は2に記載の吸水シート。
  4.  前記乾式シリカが親水性を有する、請求項3に記載の吸水シート。
  5.  前記吸水性樹脂粒子の含有量が、前記吸収体の質量を基準として80~100質量%である、請求項1~4のいずれか一項に記載の吸水シート。
  6.  請求項1~5のいずれか一項に記載の吸水シートを備える、吸収性物品。
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