JP7585210B2 - Water-absorbent sheets and absorbent articles - Google Patents
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Description
本発明は、吸水シート及び吸収性物品に関する。 The present invention relates to an absorbent sheet and an absorbent article.
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、昨今では、液体を吸収可能な吸収層を備える薄型の吸収体(又は吸水シート)が用いられている。このような吸収体又は吸水シートにおいては、吸収層は複数層設けられることがある(例えば、特許文献1~3)。
Recently, thin absorbents (or absorbent sheets) equipped with an absorbent layer capable of absorbing liquids have been used in absorbent articles for absorbing liquids mainly composed of water, such as urine. In such absorbents or absorbent sheets, multiple absorbent layers may be provided (for example,
吸収性物品は、使用時に液体漏れが発生することがあり、薄型化されるほど液体漏れしやすい傾向にある。この点において更なる改善の余地があった。 Absorbent articles can leak liquid when in use, and the thinner they are, the more likely they are to leak liquid. There was room for further improvement in this regard.
そこで、本発明の一側面は、吸収性物品における液体漏れを抑制可能な吸水シートを提供することを目的とする。Therefore, one aspect of the present invention aims to provide an absorbent sheet that can suppress liquid leakage from absorbent articles.
本発明の一側面は、吸収層を複数備える、吸水シートであって、一方の最外層の吸収層が、吸い上げ吸水量が10.5g/g以上であり、透過液吸水量が12.5g/g以上である吸水性樹脂粒子を含む吸水シートに関する。ここで、吸い上げ吸水量は、DW法に準じて、内径25mmの円筒と該円筒の底部に接着されたメッシュシートとからなる容器内に配置された0.5gの吸水性樹脂粒子に、生理食塩水を吸収させたときに、該吸水性樹脂粒子が吸収を開始してから10分後までに吸収する、該吸水性樹脂粒子1g当たりの生理食塩水の質量である。また、透過液吸水量は、内径60mmの円筒と該円筒の底部に接着されたメッシュシートとからなる容器内のメッシュシート上に0.5gの吸水性樹脂粒子を配置した後、30gの生理食塩水を投入し、投入開始時点から1分後に測定される、吸水性樹脂粒子1g当たりの生理食塩水の吸収量である、吸水シートに関する。One aspect of the present invention relates to a water-absorbent sheet having a plurality of absorbent layers, one of which contains water-absorbent resin particles having a water-absorption capacity of 10.5 g/g or more and a permeation water absorption capacity of 12.5 g/g or more. Here, the water-absorption capacity is the mass of saline per 1 g of water-absorbent resin particles that is absorbed by the water-absorbent resin particles within 10 minutes after the start of absorption when 0.5 g of the water-absorbent resin particles placed in a container consisting of a cylinder with an inner diameter of 25 mm and a mesh sheet attached to the bottom of the cylinder are allowed to absorb saline according to the DW method. In addition, the permeation water absorption capacity is the amount of saline absorbed per 1 g of water-absorbent resin particles, measured 1 minute after the start of the introduction, after 0.5 g of the water-absorbent resin particles are placed on a mesh sheet in a container consisting of a cylinder with an inner diameter of 60 mm and a mesh sheet attached to the bottom of the cylinder.
本発明の別の一側面は、液体不透過性シート、吸収層を複数備える吸水シート及び液体透過性シートを備え、液体不透過性シート、吸水シート及び液体透過性シートがこの順に配置されている、吸収性物品であって、液体不透過性シート側の最外層の吸収層は吸い上げ吸水量が10.5g/g以上であり、透過液吸水量が12.5g/g以上である吸水性樹脂粒子を含む吸収性物品に関する。ここで、吸い上げ吸水量は、DW法に準じて、内径25mmの円筒と該円筒の底部に接着されたメッシュシートとからなる容器内に配置された0.5gの吸水性樹脂粒子に、生理食塩水を吸収させたときに、該吸水性樹脂粒子が吸収を開始してから10分後までに吸収する、該吸水性樹脂粒子1g当たりの生理食塩水の質量である。また、透過液吸水量は、内径60mmの円筒と該円筒の底部に接着されたメッシュシートとからなる容器内のメッシュシート上に0.5gの吸水性樹脂粒子を配置した後、30gの生理食塩水を投入し、投入開始時点から1分後に測定される、吸水性樹脂粒子1g当たりの生理食塩水の吸収量である。Another aspect of the present invention relates to an absorbent article comprising a liquid-impermeable sheet, a water-absorbent sheet having a plurality of absorbent layers, and a liquid-permeable sheet, the liquid-impermeable sheet, the water-absorbent sheet, and the liquid-permeable sheet being arranged in this order, the outermost absorbent layer on the liquid-impermeable sheet side containing water-absorbent resin particles having a water-absorption capacity of 10.5 g/g or more and a water-permeation capacity of 12.5 g/g or more. Here, the water-absorption capacity is the mass of saline solution per 1 g of the water-absorbent resin particles that is absorbed by the water-absorbent resin particles within 10 minutes after the water-absorbent resin particles start absorbing saline solution when the water-absorbent resin particles are placed in a container consisting of a cylinder with an inner diameter of 25 mm and a mesh sheet attached to the bottom of the cylinder according to the DW method. In addition, the permeate absorption amount is an absorption amount of physiological saline per 1 g of water absorbent resin particles, which is measured 1 minute after 30 g of physiological saline is poured in after 0.5 g of water absorbent resin particles is placed on a mesh sheet in a container consisting of a cylinder with an inner diameter of 60 mm and a mesh sheet adhered to the bottom of the cylinder.
本発明によれば、吸収性物品における液体漏れを抑制可能な吸水シートを提供することができる。 The present invention provides an absorbent sheet that can suppress liquid leakage from absorbent articles.
以下、本発明のいくつか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い。Several embodiments of the present invention are described in detail below. However, the present invention is not limited to the following embodiments.
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。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。「A又はB」とは、A及びBのどちらか一方を含んでいればよく、両方とも含んでいてもよい。「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。In this specification, "acrylic" and "methacrylic" are collectively referred to as "(meth)acrylic". "Acrylate" and "methacrylate" are also collectively referred to as "(meth)acrylate". In the numerical ranges described in stages in this specification, the upper or lower limit of a certain numerical range can be arbitrarily combined with the upper or lower limit of the numerical range of another stage. In the numerical ranges described in this specification, the upper or lower limit of the numerical range may be replaced with the value shown in the examples. "A or B" may contain either A or B, or may contain both. "Water-soluble" means that the material has a solubility of 5% by mass or more in water at 25°C. The materials exemplified in this specification may be used alone or in combination of two or more. When a plurality of substances corresponding to each component are present in the composition, the content of each component in the composition means the total amount of the plurality of substances present in the composition, unless otherwise specified.
一実施形態に係る吸水シートは、吸収層を複数備えている。複数の吸収層において、一方の最外層の吸収層は、吸い上げ吸水量が10.5g/g以上であり、透過液吸水量は12.5g/g以上である吸水性樹脂粒子を含む。The absorbent sheet according to one embodiment has multiple absorbent layers. One of the multiple absorbent layers, the outermost absorbent layer, contains absorbent resin particles having a water uptake capacity of 10.5 g/g or more and a permeate water absorption capacity of 12.5 g/g or more.
吸い上げ吸水量は、DW法に準じて、内径25mmの円筒と該円筒の底部に接着されたメッシュシートとからなる容器内に配置された0.5gの吸水性樹脂粒子に、生理食塩水を吸収させたときに、該吸水性樹脂粒子が吸収を開始してから10分後までに吸収する、該吸水性樹脂粒子1g当たりの生理食塩水の質量である。吸い上げ吸水量は、具体的には、後述する実施例に記載の方法で測定される。本明細書において、生理食塩水は、濃度0.9質量%の塩化ナトリウム水溶液である。濃度0.9質量%は、生理食塩水の質量を基準とする濃度である。The amount of water absorption is the mass of saline per 1 g of water absorbent resin particles that is absorbed within 10 minutes after the water absorbent resin particles start absorbing saline, when 0.5 g of water absorbent resin particles are placed in a container consisting of a cylinder with an inner diameter of 25 mm and a mesh sheet attached to the bottom of the cylinder according to the DW method. The amount of water absorption is specifically measured by the method described in the examples below. In this specification, saline is an aqueous sodium chloride solution with a concentration of 0.9% by mass. The concentration of 0.9% by mass is based on the mass of saline.
透過液吸水量は、内径60mmの円筒と該円筒の底部に接着されたメッシュシートとからなる容器内のメッシュシート上に0.5gの吸水性樹脂粒子を配置した後、30gの生理食塩水を投入し、投入開始時点から1分後に測定される、吸水性樹脂粒子1g当たりの生理食塩水の吸収量である。透過液吸水量は、具体的には、後述する実施例に記載の方法で測定される。The permeate absorption is the amount of saline absorbed per gram of water-absorbent resin particles, measured 1 minute after 30 g of saline is poured in after 0.5 g of water-absorbent resin particles are placed on a mesh sheet in a container consisting of a cylinder with an inner diameter of 60 mm and a mesh sheet attached to the bottom of the cylinder. Specifically, the permeate absorption is measured by the method described in the Examples below.
本実施形態に係る吸水シートによれば、吸収性物品における液体漏れが抑制可能となる。このような効果が得られる原因は明らかではないが、本発明者は下記のように推察している。但し、原因は下記の内容に限定されない。吸い上げ吸水量及び透過液吸水量が上記範囲内にある吸水性樹脂粒子によれば、速やかな吸液が可能になることに加えて、吸液した吸水性樹脂粒子の密集により液の通り道が塞がれる現象(ブロッキング)の発生が抑制され、より多くの液体の吸液が可能になると考えられる。このような吸水性樹脂粒子を含む吸収層を吸収性物品の液体が侵入する側とは反対側の最外層に位置する吸収層として用いることで、液体漏れが効果的に抑制されると考えられる。According to the water-absorbent sheet of this embodiment, it is possible to suppress liquid leakage in absorbent articles. The reason for obtaining such an effect is not clear, but the inventor speculates as follows. However, the cause is not limited to the following. According to the water-absorbent resin particles having the suction absorption amount and the permeation liquid absorption amount within the above range, in addition to enabling rapid liquid absorption, it is considered that the occurrence of a phenomenon in which the liquid passage is blocked by the concentration of absorbed water-absorbent resin particles (blocking) is suppressed, and it is possible to absorb more liquid. It is considered that liquid leakage is effectively suppressed by using an absorbent layer containing such water-absorbent resin particles as an absorbent layer located on the outermost layer opposite to the side where the liquid penetrates in the absorbent article.
複数の吸収層において、第1の吸水性樹脂粒子を含む一方の最外層以外の層(以下、「他の層」ということもある。)は、第1の吸水性樹脂粒子と同種又は異種の吸水性樹脂粒子(以下、「第2の吸水性樹脂粒子」ということもある。)を含んでいてよい。In a plurality of absorbent layers, a layer other than the outermost layer containing the first water-absorbent resin particles (hereinafter sometimes referred to as the "other layer") may contain water-absorbent resin particles of the same type or a different type as the first water-absorbent resin particles (hereinafter sometimes referred to as the "second water-absorbent resin particles").
複数の吸収層は、第1の吸水性樹脂粒子を含む最外層と、第2の吸水性樹脂粒子を含む1又は複数の最外層以外の層(他の層)とを有していてよい。吸水シートは、第1の吸水性樹脂粒子を含む最外層が、液体が侵入する側とは反対側になるように配置される。吸水シートにおいて、吸収層の層数は、2以上であればよく、例えば、2~5、2~4、2~3、又は2であってよい。The multiple absorbent layers may have an outermost layer containing first water-absorbent resin particles and one or more layers other than the outermost layer (other layers) containing second water-absorbent resin particles. The absorbent sheet is arranged so that the outermost layer containing the first water-absorbent resin particles is on the opposite side to the side into which liquid penetrates. In the absorbent sheet, the number of absorbent layers may be 2 or more, and may be, for example, 2 to 5, 2 to 4, 2 to 3, or 2.
図4は、吸い上げ吸水量を測定する方法を示す模式図である。図4に示される測定装置は、DW(Demand Wettability)値を測定するための装置と同様の構成を有しており、ビュレット部1、導管5、測定台13、架台14、及びクランプ3を有する。ビュレット部1は、目盛が記載されたビュレット管26と、ビュレット管26の上部の開口を密栓するゴム栓23と、ビュレット管26の下部の先端に連結されたコック22と、ビュレット管26の下部に連結された空気導入管25及びコック24とを有する。ビュレット部1はクランプ3で固定されている。平板状の測定台13は、その中央部に形成された直径2mmの貫通孔13aを有しており、高さが可変の架台14によって支持されている。測定台13の貫通孔13aとビュレット部1のコック22とが導管5によって連結されている。導管5の内径は6mmである。
Figure 4 is a schematic diagram showing a method for measuring the amount of water suction. The measuring device shown in Figure 4 has the same configuration as the device for measuring the DW (Demand Wetability) value, and has a
吸い上げ吸水量は、温度25℃、湿度60±10%の環境下で以下の工程を含む方法によって測定される。
(1)ビュレット部1のコック22とコック24を閉め、25℃の生理食塩水27をビュレット管26上部の開口からビュレット管26に入れる。
(2)ゴム栓23でビュレット管26の開口の密栓した後、コック22及びコック24を開ける。気泡が入らないよう導管5内部を生理食塩水27で満たす。
(3)貫通孔13a内に到達した生理食塩水の水面の高さが、測定台13の上面の高さと同じになるように、測定台13の高さを調整する。調整後、ビュレット管26内の生理食塩水27の水面の高さをビュレット管26の目盛で読み取り、その位置をゼロ点(0秒時点の読み値)とする。
(4)円筒16(内径25mmφ×高さ150mm)と円筒の底部に接着されたナイロンメッシュシート15(250メッシュ、厚さ約60μm)とからなる吸い上げ吸水量測定用の容器内に0.5gの吸水性樹脂粒子を均一に散布する。
(5)吸水性樹脂粒子11aが配置されたナイロンメッシュシート15を、その中心が貫通孔13aの位置になるように、配置して測定を開始する。空気導入管からビュレット管26内に気泡が最初に導入された時点を吸収開始(0秒)とみなす。
(6)ビュレット管26内の生理食塩水27の減少量(すなわち、吸水性樹脂粒子11aが吸収した生理食塩水の量)を0.1mL単位で順次読み取る。吸水性樹脂粒子11aの吸水開始から起算して10分後の生理食塩水27の吸水量A(減量分)(mL)を読み取る。吸水量Aと生理食塩水の密度(1.0028g/mL)から、下記式により吸い上げ吸水量を求める。吸い上げ吸水量は、吸収された生理食塩水の吸水性樹脂粒子1g当たりの質量である。
吸い上げ吸水量[g/g]=A[mL]×1.0028(生理食塩水の密度)[g/mL]/0.5[g]
The water absorption amount is measured by a method including the following steps in an environment of a temperature of 25° C. and a humidity of 60±10%.
(1) The
(2) After sealing the opening of the
(3) The height of the measurement table 13 is adjusted so that the height of the water surface of the physiological saline solution that has reached the through
(4) 0.5 g of water-absorbent resin particles is uniformly scattered in a container for measuring the amount of water absorption, which is composed of a cylinder 16 (
(5) The
(6) The amount of reduction in the
Water absorption amount [g/g] = A [mL] x 1.0028 (density of saline solution) [g/mL] / 0.5 [g]
第1の吸水性樹脂粒子の吸い上げ吸水量は、液体漏れ抑制効果により一層優れる観点から、12.0g/g以上、14.0g/g以上、16.0g/g以上、18.0g/g以上、20.0g/g以上、22.0g/g以上、24.0g/g以上、26.0g/g以上、又は28.0g/g以上であってよい。第1の吸水性樹脂粒子の吸い上げ吸水量は、例えば、50.0g/g以下、40.0g/g以下、35.0g/g以下、又は30.0g/g以下であってよい。第2の吸水性樹脂粒子の吸い上げ吸水量は、上記範囲内であってもよいし、上記範囲外であってもよい。The water absorption capacity of the first water-absorbent resin particles may be 12.0 g/g or more, 14.0 g/g or more, 16.0 g/g or more, 18.0 g/g or more, 20.0 g/g or more, 22.0 g/g or more, 24.0 g/g or more, 26.0 g/g or more, or 28.0 g/g or more, from the viewpoint of a more excellent liquid leakage suppression effect. The water absorption capacity of the first water-absorbent resin particles may be, for example, 50.0 g/g or less, 40.0 g/g or less, 35.0 g/g or less, or 30.0 g/g or less. The water absorption capacity of the second water-absorbent resin particles may be within the above range or may be outside the above range.
吸い上げ吸水量が10.5g/g以上である吸水性樹脂粒子は、例えば、後述の重合体粒子に、表面架橋と、表面架橋後の表面改質とを行うこと、吸水性樹脂粒子の表面積を大きくすること、又はこれらの組み合わせにより、得ることができる。Water-absorbent resin particles having a water absorption capacity of 10.5 g/g or more can be obtained, for example, by subjecting the polymer particles described below to surface cross-linking and then surface modification after surface cross-linking, by increasing the surface area of the water-absorbent resin particles, or by a combination of these.
透過液吸水量は、以下の工程を含む方法によって測定される。
(1)内径60mmφ、高さ70mmのアクリル樹脂製円筒と該円筒の底部に接着されたメッシュシートとからなる容器内のメッシュシート上に0.5gの吸水性樹脂粒子を均一に散布し、容器及び吸水性樹脂粒子の合計質量Wcを測定する。
(2)吸水性樹脂粒子が配置された容器を、空のシャーレ上に置かれた金網(目開き1.4mm、100mm×100mm)上に配置した後、吸水性樹脂粒子が配置された容器内に、30gの生理食塩水(濃度0.9wt%食塩水)を一度に投入し、1分後に容器及びその内容物の合計質量Wdを測定する。
(3)容器及び吸水性樹脂粒子の合計質量Wc並びに容器及びその内容物の合計質量Wdから、下記式により透過液吸水量を求める。
透過液吸水量[g/g]=(Wd[g]-Wc[g])/0.5[g]
The permeate absorption is measured by a method including the following steps.
(1) 0.5 g of water-absorbent resin particles is uniformly scattered on a mesh sheet in a container consisting of an acrylic resin cylinder having an inner diameter of 60 mmφ and a height of 70 mm and a mesh sheet adhered to the bottom of the cylinder, and a total mass Wc of the container and the water-absorbent resin particles is measured.
(2) After the container in which the water-absorbent resin particles are arranged is placed on a wire mesh (mesh size: 1.4 mm, 100 mm x 100 mm) placed on an empty petri dish, 30 g of physiological saline (salt solution with a concentration of 0.9 wt %) is poured into the container in which the water-absorbent resin particles are arranged all at once, and after 1 minute, the total mass Wd of the container and its contents is measured.
(3) The permeate absorption amount is calculated from the total mass Wc of the container and the water-absorbent resin particles and the total mass Wd of the container and its contents by the following formula.
Permeate water absorption amount [g/g] = (Wd [g] - Wc [g]) / 0.5 [g]
第1の吸水性樹脂粒子の透過液吸水量は、液体漏れ抑制効果により一層優れる観点から、15.0g/g以上、17.0g/g以上、20.0g/g以上、25.0g/g以上、30.0g/g以上、35.0g/g以上、又は40.0g/g以上であってよい。第1の吸水性樹脂粒子の透過液吸水量は、例えば、60g/g以下、55g/g以下、又は50g/g以下であってよい。第2の吸水性樹脂粒子の透過液吸水量は、上記範囲内であってもよいし、上記範囲外であってもよい。From the viewpoint of achieving a more excellent liquid leakage suppression effect, the permeate absorption amount of the first water-absorbent resin particles may be 15.0 g/g or more, 17.0 g/g or more, 20.0 g/g or more, 25.0 g/g or more, 30.0 g/g or more, 35.0 g/g or more, or 40.0 g/g or more. The permeate absorption amount of the first water-absorbent resin particles may be, for example, 60 g/g or less, 55 g/g or less, or 50 g/g or less. The permeate absorption amount of the second water-absorbent resin particles may be within the above range or may be outside the above range.
透過液吸水量が12.5g/g以上である吸水性樹脂粒子は、例えば、後述の重合体粒子に、表面架橋と、表面架橋後の表面改質とを行うこと、吸水性樹脂粒子の表面積を大きくすること、又はこれらの組み合わせにより、得ることができる。Water-absorbent resin particles having a permeate absorption capacity of 12.5 g/g or more can be obtained, for example, by subjecting the polymer particles described below to surface cross-linking and surface modification after surface cross-linking, by increasing the surface area of the water-absorbent resin particles, or by a combination of these.
第1の吸水性樹脂粒子及び第2の吸水性樹脂粒子の生理食塩水の吸水量は、液体漏れがより一層抑制可能となる観点から、それぞれ、40g/g以上、50g/g以上、又は55g/g以上であってよく、80g/g以下、70g/g以下、又は65g/g以下であってよい。生理食塩水の吸水量は、後述する実施例に記載の方法により測定される。From the viewpoint of further suppressing liquid leakage, the saline water absorption capacity of the first water-absorbent resin particles and the second water-absorbent resin particles may be 40 g/g or more, 50 g/g or more, or 55 g/g or more, respectively, and may be 80 g/g or less, 70 g/g or less, or 65 g/g or less. The saline water absorption capacity is measured by the method described in the examples below.
第1及び第2の吸水性樹脂粒子の形状は、それぞれ、例えば略球状、破砕状、又は顆粒状あるいはこれらの形状を有する一次粒子が凝集した形状であってもよい。第1及び第2の吸水性樹脂粒子の中位粒子径は、それぞれ、800μm以下、600μm以下、500μm以下、450μm以下、又は400μm以下であってよく、100μm以上、150μm以上、200μm以上、250μm以上、300μm以上、又は350μm以上であってよい。第1及び第2の吸水性樹脂粒子の中位粒子径は、それぞれ、100~800μm、150~600μm、200~500μm、又は250~450μmであってよい。第1及び第2の吸水性樹脂粒子は、後述する製造方法により得られた時点で所望の粒度分布を有していてよいが、篩による分級を用いた粒度調整等の操作を行うことにより粒度分布を調整してもよい。The shapes of the first and second water-absorbent resin particles may be, for example, approximately spherical, crushed, or granular, or may be aggregates of primary particles having these shapes. The median particle diameters of the first and second water-absorbent resin particles may be 800 μm or less, 600 μm or less, 500 μm or less, 450 μm or less, or 400 μm or less, and may be 100 μm or more, 150 μm or more, 200 μm or more, 250 μm or more, 300 μm or more, or 350 μm or more. The median particle diameters of the first and second water-absorbent resin particles may be 100 to 800 μm, 150 to 600 μm, 200 to 500 μm, or 250 to 450 μm, respectively. The first and second water-absorbent resin particles may have a desired particle size distribution when obtained by a production method described later, but the particle size distribution may be adjusted by carrying out an operation such as particle size adjustment using classification with a sieve.
吸水性樹脂粒子を衛生材料の用途に用いる場合には、吸収体又は吸水シート製造時の取扱い性の観点から、一般的に吸水性樹脂粒子の中位粒子径は比較的大きいことが望ましいとされているが、吸収層を複数備える吸水シートの最外層に含まれる吸水性樹脂粒子(第1の吸水性樹脂粒子)は、液体漏れ抑制効果により一層優れる観点から、中位粒子径が比較的小さい(例えば、450μm以下又は300μm以下である)吸水性樹脂粒子であってもよい。When the water-absorbent resin particles are used for sanitary materials, it is generally considered desirable for the water-absorbent resin particles to have a relatively large median particle diameter from the viewpoint of ease of handling during the manufacture of an absorbent or water-absorbent sheet. However, the water-absorbent resin particles (first water-absorbent resin particles) contained in the outermost layer of a water-absorbent sheet having multiple absorbent layers may be water-absorbent resin particles having a relatively small median particle diameter (for example, 450 μm or less or 300 μm or less) from the viewpoint of achieving an even more excellent liquid leakage suppression effect.
第1の吸水性樹脂粒子において、粒子径150μm以下の粒子含有量は、液体漏れ抑制効果により一層優れる観点から、吸水性樹脂粒子の全質量を基準として、21.0質量%以下、15.0質量%以下、10.0質量%以下、8.0質量%以下、又は6.0質量%以下であってよく、0.5質量%以上、1.0質量%以上、又は1.5質量%以上であってよい。第1の吸水性樹脂粒子において、粒子径150μm以下の粒子含有量は、0.5~21.0質量%、1.0~15.0質量%、又は1.5~10.0質量%であってよい。粒子径150μm以下の吸水性樹脂粒子の含有量は、吸水性樹脂粒子の全質量を基準とする目開き150μmの篩を通過する吸水性樹脂粒子の含有量である。In the first water-absorbent resin particles, the content of particles having a particle diameter of 150 μm or less may be 21.0 mass% or less, 15.0 mass% or less, 10.0 mass% or less, 8.0 mass% or less, or 6.0 mass% or less, and may be 0.5 mass% or more, 1.0 mass% or more, or 1.5 mass% or more, based on the total mass of the water-absorbent resin particles, from the viewpoint of being more excellent in the liquid leakage suppression effect. In the first water-absorbent resin particles, the content of particles having a particle diameter of 150 μm or less may be 0.5 to 21.0 mass%, 1.0 to 15.0 mass%, or 1.5 to 10.0 mass%. The content of water-absorbent resin particles having a particle diameter of 150 μm or less is the content of water-absorbent resin particles that pass through a sieve with a mesh size of 150 μm based on the total mass of the water-absorbent resin particles.
吸水性樹脂粒子を衛生材料の用途に用いる場合には、吸収体又は吸水シート製造時の目抜け(ロス)が少なくなる観点から、一般的に粒子径150μm以下の粒子含有量が比較的少ない(例えば、0.5質量%未満)ことが望ましいとされているが、吸収層を複数備える吸水シートの最外層に含まれる吸水性樹脂粒子(第1の吸水性樹脂粒子)は、液体漏れ抑制効果により一層優れる観点から、粒子径150μm以下の粒子含有量が比較的多い(例えば、0.5質量%以上21.0質量%以下である)吸水性樹脂粒子であってもよい。When the water-absorbent resin particles are used for sanitary materials, it is generally considered desirable that the content of particles having a particle diameter of 150 μm or less is relatively low (e.g., less than 0.5 mass%) in order to reduce gaps (loss) during the production of the absorbent body or water-absorbent sheet. However, the water-absorbent resin particles (first water-absorbent resin particles) contained in the outermost layer of a water-absorbent sheet having multiple absorbent layers may be water-absorbent resin particles having a relatively high content of particles having a particle diameter of 150 μm or less (e.g., 0.5 mass% or more and 21.0 mass% or less) in order to achieve an even more excellent effect of suppressing liquid leakage.
第1及び第2の吸水性樹脂粒子の2.07kPaの荷重下で生理食塩水の吸水量(以下、単に「荷重下吸水量」ということがある。)は、それぞれ、15mL/g以上、18mL/g以上、20mL/g以上、25mL/g以上、又は30mL/g以上であってもよく、50mL/g以下、45mL/g以下、40mL/g以下、又は34mL/g以下であってもよい。荷重下吸水量が大きいと、吸収性物品の装着者の荷重を受けた状態でも、高い吸水能力を維持することができる。荷重下吸水量は、後述する実施例に記載の方法により測定される。The water absorption of physiological saline solution under a load of 2.07 kPa of the first and second water-absorbent resin particles (hereinafter sometimes simply referred to as "water absorption under load") may be 15 mL/g or more, 18 mL/g or more, 20 mL/g or more, 25 mL/g or more, or 30 mL/g or more, and may be 50 mL/g or less, 45 mL/g or less, 40 mL/g or less, or 34 mL/g or less. If the water absorption under load is large, the absorbent article can maintain a high water absorption capacity even when subjected to a load from a wearer. The water absorption under load is measured by the method described in the examples below.
第1の吸水性樹脂粒子のDW法による生理食塩水の吸水速度は、例えば、5.0g/30秒/0.3g未満であってよく、1.0g/30秒/0.3g以上、又は2.5g/30秒/0.3g以上であってよい。DW法による生理食塩水の吸水速度は、後述する実施例に記載の方法により測定される。The water absorption rate of the first water-absorbent resin particles in physiological saline by the DW method may be, for example, less than 5.0 g/30 sec/0.3 g, 1.0 g/30 sec/0.3 g or more, or 2.5 g/30 sec/0.3 g or more. The water absorption rate of physiological saline by the DW method is measured by the method described in the examples below.
第1の吸水性樹脂粒子のVortex法による生理食塩水の吸水速度は、例えば、2秒以上、3秒以上、又は4秒以上であってよく、30秒以下、25秒以下、20秒以下、16秒以下、又は13秒以下であってよい。Vortex法による生理食塩水の吸水速度は、後述する実施例に記載の方法により測定される。The absorption speed of saline solution by the first water-absorbent resin particles using the Vortex method may be, for example, 2 seconds or more, 3 seconds or more, or 4 seconds or more, and may be 30 seconds or less, 25 seconds or less, 20 seconds or less, 16 seconds or less, or 13 seconds or less. The absorption speed of saline solution by the Vortex method is measured by the method described in the examples below.
第2の吸水性樹脂粒子の液透過時間は、例えば、20秒超であってよく、60秒以下、50秒以下、40秒以下、又は35秒以下であってよい。液透過時間は、後述する実施例に記載の方法により測定される。The liquid permeation time of the second water-absorbent resin particles may be, for example, more than 20 seconds, and may be 60 seconds or less, 50 seconds or less, 40 seconds or less, or 35 seconds or less. The liquid permeation time is measured by the method described in the examples below.
第1及び第2の吸水性樹脂粒子は、例えば、エチレン性不飽和単量体を含む単量体の重合により形成された架橋重合体を含むことができる。架橋重合体は、エチレン性不飽和単量体に由来する単量体単位を有する。The first and second water-absorbent resin particles may include, for example, a crosslinked polymer formed by polymerization of a monomer including an ethylenically unsaturated monomer. The crosslinked polymer has monomer units derived from the ethylenically unsaturated monomer.
第1及び第2の吸水性樹脂粒子は、エチレン性不飽和単量体を含む単量体を重合させる工程を含む方法により、製造することができる。重合方法としては、逆相懸濁重合法、水溶液重合法、バルク重合法、沈殿重合法等が挙げられる。得られる吸水性樹脂粒子の良好な吸水特性の確保、及び、重合反応の制御が容易である観点から、逆相懸濁重合法又は水溶液重合法を適用してもよい。以下においては、エチレン性不飽和単量体を重合させる方法として、逆相懸濁重合法を例にとって説明する。The first and second water-absorbent resin particles can be manufactured by a method including a step of polymerizing a monomer including an ethylenically unsaturated monomer. Examples of the polymerization method include a reversed-phase suspension polymerization method, an aqueous solution polymerization method, a bulk polymerization method, and a precipitation polymerization method. From the viewpoint of ensuring good water absorption properties of the obtained water-absorbent resin particles and easy control of the polymerization reaction, a reversed-phase suspension polymerization method or an aqueous solution polymerization method may be applied. In the following, a method of polymerizing an ethylenically unsaturated monomer will be described by taking a reversed-phase suspension polymerization method as an example.
エチレン性不飽和単量体は水溶性であってもよい。水溶性エチレン性不飽和単量体の例としては、(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、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。エチレン性不飽和単量体がアミノ基を有する場合、当該アミノ基は4級化されていてもよい。エチレン性不飽和単量体は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。上述の単量体のカルボキシル基、アミノ基等の官能基は、後述する表面架橋工程において架橋が可能な官能基として機能し得る。The ethylenically unsaturated monomer may be water-soluble. Examples of water-soluble ethylenically unsaturated monomers include (meth)acrylic acid and its salts, 2-(meth)acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and its salts, (meth)acrylamide, N,N-dimethyl(meth)acrylamide, 2-hydroxyethyl(meth)acrylate, N-methylol(meth)acrylamide, polyethylene glycol mono(meth)acrylate, N,N-diethylaminoethyl(meth)acrylate, N,N-diethylaminopropyl(meth)acrylate, diethylaminopropyl(meth)acrylamide, and the like. When the ethylenically unsaturated monomer has an amino group, the amino group may be quaternized. The ethylenically unsaturated monomer may be used alone or in combination of two or more kinds. The functional groups such as the carboxyl group and amino group of the above-mentioned monomers can function as functional groups capable of crosslinking in the surface crosslinking step described below.
工業的に入手が容易である観点から、エチレン性不飽和単量体は、(メタ)アクリル酸及びその塩、アクリルアミド、メタクリルアミド、並びに、N,N-ジメチルアクリルアミドからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含んでいてもよい。エチレン性不飽和単量体が、(メタ)アクリル酸及びその塩、並びに、アクリルアミドからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含んでいてもよい。吸水特性を更に高める観点から、エチレン性不飽和単量体は、(メタ)アクリル酸及びその塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含んでもよい。From the viewpoint of industrial availability, the ethylenically unsaturated monomer may contain at least one compound selected from the group consisting of (meth)acrylic acid and its salts, acrylamide, methacrylamide, and N,N-dimethylacrylamide. The ethylenically unsaturated monomer may contain at least one compound selected from the group consisting of (meth)acrylic acid and its salts, and acrylamide. From the viewpoint of further enhancing the water absorption properties, the ethylenically unsaturated monomer may contain at least one compound selected from the group consisting of (meth)acrylic acid and its salts.
エチレン性不飽和単量体は、水溶液として重合反応に用いることができる。エチレン性不飽和単量体を含む水溶液(以下、単に「単量体水溶液」という)におけるエチレン性不飽和単量体の濃度は、20質量%以上飽和濃度以下、25~70質量%、又は30~55質量%であってもよい。水溶液において使用される水としては、水道水、蒸留水、イオン交換水等が挙げられる。The ethylenically unsaturated monomer can be used in the polymerization reaction as an aqueous solution. The concentration of the ethylenically unsaturated monomer in the aqueous solution containing the ethylenically unsaturated monomer (hereinafter simply referred to as the "monomer aqueous solution") may be 20% by mass or more and less than the saturated concentration, 25 to 70% by mass, or 30 to 55% by mass. Examples of water used in the aqueous solution include tap water, distilled water, and ion-exchanged water.
吸水性樹脂粒子を得るための単量体として、上述のエチレン性不飽和単量体以外の単量体が使用されてもよい。このような単量体は、例えば、上述のエチレン性不飽和単量体を含む水溶液に混合して用いることができる。エチレン性不飽和単量体の使用量は、単量体全量に対して70~100モル%であってもよい。(メタ)アクリル酸及びその塩の割合が単量体全量に対して70~100モル%であってもよい。As a monomer for obtaining water-absorbent resin particles, a monomer other than the above-mentioned ethylenically unsaturated monomer may be used. Such a monomer may be used, for example, by mixing with an aqueous solution containing the above-mentioned ethylenically unsaturated monomer. The amount of the ethylenically unsaturated monomer used may be 70 to 100 mol% based on the total amount of monomers. The ratio of (meth)acrylic acid and its salts to the total amount of monomers may be 70 to 100 mol%.
エチレン性不飽和単量体が酸基を有する場合、その酸基をアルカリ性中和剤によって中和してから、単量体溶液を重合反応に用いてもよい。エチレン性不飽和単量体における、アルカリ性中和剤による中和度は、得られる吸水性樹脂粒子の浸透圧を高くし、吸水特性(吸水量等)を更に高める観点から、エチレン性不飽和単量体中の酸性基の10~100モル%、50~90モル%、又は60~80モル%であってもよい。アルカリ性中和剤としては、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属塩;アンモニアなどが挙げられる。アルカリ性中和剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。アルカリ性中和剤は、中和操作を簡便にするために水溶液の状態で用いられてもよい。エチレン性不飽和単量体の酸基の中和は、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水溶液を上述の単量体水溶液に滴下して混合することにより行うことができる。When the ethylenically unsaturated monomer has an acid group, the acid group may be neutralized with an alkaline neutralizing agent before the monomer solution is used in the polymerization reaction. The degree of neutralization of the ethylenically unsaturated monomer with the alkaline neutralizing agent may be 10 to 100 mol%, 50 to 90 mol%, or 60 to 80 mol% of the acid group in the ethylenically unsaturated monomer from the viewpoint of increasing the osmotic pressure of the resulting water-absorbing resin particles and further increasing the water absorption properties (water absorption amount, etc.). Examples of the alkaline neutralizing agent include alkali metal salts such as sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium bicarbonate, potassium hydroxide, and potassium carbonate; ammonia, etc. The alkaline neutralizing agent may be used alone or in combination of two or more kinds. The alkaline neutralizing agent may be used in the form of an aqueous solution to simplify the neutralization operation. The neutralization of the acid group of the ethylenically unsaturated monomer can be carried out, for example, by dropping an aqueous solution of sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc. into the above-mentioned aqueous monomer solution and mixing.
逆相懸濁重合法においては、界面活性剤の存在下、炭化水素分散媒中で単量体水溶液を分散し、ラジカル重合開始剤等を用いてエチレン性不飽和単量体の重合を行うことができる。ラジカル重合開始剤としては、水溶性ラジカル重合開始剤を用いることができる。In the reversed-phase suspension polymerization method, an aqueous monomer solution is dispersed in a hydrocarbon dispersion medium in the presence of a surfactant, and ethylenically unsaturated monomers can be polymerized using a radical polymerization initiator or the like. A water-soluble radical polymerization initiator can be used as the radical polymerization initiator.
界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤等が挙げられる。ノニオン系界面活性剤としては、ソルビタン脂肪酸エステル、(ポリ)グリセリン脂肪酸エステル(「(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。Examples of surfactants include nonionic surfactants and anionic surfactants. Examples of nonionic surfactants include sorbitan fatty acid esters, (poly)glycerin fatty acid esters ("(poly)" means both cases with and without the "poly" prefix. The same applies below), sucrose fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene glycerin fatty acid esters, sorbitol fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl phenyl ethers, polyoxyethylene castor oil, polyoxyethylene hydrogenated castor oil, alkyl allyl formaldehyde condensed polyoxyethylene ethers, polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymers, polyoxyethylene polyoxypropyl alkyl ethers, and polyethylene glycol fatty acid esters. Examples of anionic surfactants include fatty acid salts, alkyl benzene sulfonates, alkyl methyl taurate salts, polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate salts, polyoxyethylene alkyl ether sulfonates, polyoxyethylene alkyl ether phosphates, and polyoxyethylene alkyl allyl ether phosphates. The surfactants may be used alone or in combination of two or more kinds.
W/O型逆相懸濁の状態が良好であり、好適な粒子径を有する吸水性樹脂粒子が得られやすく、工業的に入手が容易である観点から、界面活性剤は、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル及びショ糖脂肪酸エステルからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含んでもよい。得られる吸水性樹脂粒子の吸水特性が向上しやすい観点、かつ吸水性樹脂粒子の表面積を大きくするのに好適である観点から、界面活性剤は、ソルビタン脂肪酸エステル(例えばソルビタンモノラウレート)、及び/又はショ糖脂肪酸エステル(例えばショ糖ステアリン酸エステル)を用いてよい。これらの界面活性剤は、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。From the viewpoints that the state of the W/O type reverse phase suspension is good, that water-absorbent resin particles having a suitable particle size are easily obtained, and that it is easy to obtain industrially, the surfactant may contain at least one compound selected from the group consisting of sorbitan fatty acid esters, polyglycerin fatty acid esters, and sucrose fatty acid esters. From the viewpoints that the water absorption properties of the obtained water-absorbent resin particles are easily improved, and that it is suitable for increasing the surface area of the water-absorbent resin particles, the surfactant may be a sorbitan fatty acid ester (e.g., sorbitan monolaurate) and/or a sucrose fatty acid ester (e.g., sucrose stearate). These surfactants may be used alone or in combination of two or more.
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。The amount of surfactant may be 0.05 to 10 parts by weight, 0.08 to 5 parts by weight, or 0.1 to 3 parts by weight per 100 parts by weight of the aqueous monomer solution.
逆相懸濁重合では、上述の界面活性剤と共に高分子系分散剤を併せて用いてもよい。高分子系分散剤としては、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性エチレン・プロピレン共重合体、無水マレイン酸変性EPDM(エチレン・プロピレン・ジエン・ターポリマー)、無水マレイン酸変性ポリブタジエン、無水マレイン酸・エチレン共重合体、無水マレイン酸・プロピレン共重合体、無水マレイン酸・エチレン・プロピレン共重合体、無水マレイン酸・ブタジエン共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、酸化型ポリエチレン、酸化型ポリプロピレン、酸化型エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース等が挙げられる。高分子系分散剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。高分子系分散剤は、単量体の分散安定性に優れる観点から、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性エチレン・プロピレン共重合体、無水マレイン酸・エチレン共重合体、無水マレイン酸・プロピレン共重合体、無水マレイン酸・エチレン・プロピレン共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、酸化型ポリエチレン、酸化型ポリプロピレン、及び、酸化型エチレン・プロピレン共重合体からなる群より選ばれる少なくとも一種であってもよい。In the reversed-phase suspension polymerization, a polymeric dispersant may be used in combination with the above-mentioned surfactant. Examples of polymeric dispersants include maleic anhydride-modified polyethylene, maleic anhydride-modified polypropylene, maleic anhydride-modified ethylene-propylene copolymer, maleic anhydride-modified EPDM (ethylene-propylene-diene terpolymer), maleic anhydride-modified polybutadiene, maleic anhydride-ethylene copolymer, maleic anhydride-propylene copolymer, maleic anhydride-ethylene-propylene copolymer, maleic anhydride-butadiene copolymer, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, oxidized polyethylene, oxidized polypropylene, oxidized ethylene-propylene copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, ethyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose, etc. The polymeric dispersant may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of excellent dispersion stability of the monomer, the polymer dispersant may be at least one selected from the group consisting of maleic anhydride-modified polyethylene, maleic anhydride-modified polypropylene, maleic anhydride-modified ethylene-propylene copolymer, maleic anhydride-ethylene copolymer, maleic anhydride-propylene copolymer, maleic anhydride-ethylene-propylene copolymer, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, oxidized polyethylene, oxidized polypropylene, and oxidized ethylene-propylene copolymer.
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。The amount of polymeric dispersant may be 0.05 to 10 parts by weight, 0.08 to 5 parts by weight, or 0.1 to 3 parts by weight per 100 parts by weight of the aqueous monomer solution.
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、n-ヘキサン、n-ヘプタン、2-メチルヘキサン、3-メチルヘキサン、2,3-ジメチルペンタン、3-エチルペンタン、n-オクタン等の鎖状脂肪族炭化水素;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、trans-1,2-ジメチルシクロペンタン、cis-1,3-ジメチルシクロペンタン、trans-1,3-ジメチルシクロペンタン等の脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素などが挙げられる。炭化水素分散媒は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。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, and trans-1,3-dimethylcyclopentane; and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene. The hydrocarbon dispersion medium may be used alone or in combination of two or more.
工業的に入手が容易であり、かつ、品質が安定している観点から、炭化水素分散媒は、n-ヘプタン及びシクロヘキサンからなる群より選ばれる少なくとも一種を含んでいてもよい。また、同様の観点から、上述の炭化水素分散媒の混合物としては、例えば、市販されているエクソールヘプタン(エクソンモービル社製:n-ヘプタン及びその異性体の炭化水素75~85%含有)を用いてもよい。From the viewpoint of industrial availability and stable quality, the hydrocarbon dispersion medium may contain at least one selected from the group consisting of n-heptane and cyclohexane. From the same viewpoint, for example, commercially available Exxolheptane (manufactured by ExxonMobil Corp.: contains 75-85% of n-heptane and its isomers) may be used as the mixture of the above-mentioned hydrocarbon dispersion medium.
炭化水素分散媒の量は、重合熱を適度に除去し、重合温度を制御しやすい観点から、単量体水溶液100質量部に対して、30~1000質量部、40~500質量部、又は50~300質量部であってもよい。炭化水素分散媒の量が30質量部以上であることにより、重合温度の制御が容易である傾向がある。炭化水素分散媒の量が1000質量部以下であることにより、重合の生産性が向上する傾向があり、経済的である。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 per 100 parts by mass of the aqueous monomer solution, from the viewpoint of appropriately removing the heat of polymerization and making it easy to control the polymerization temperature. When the amount of the hydrocarbon dispersion medium is 30 parts by mass or more, it tends to be easier to control the polymerization temperature. When the amount of the hydrocarbon dispersion medium is 1000 parts by mass or less, polymerization productivity tends to improve, which is economical.
ラジカル重合開始剤は水溶性であってもよい。水溶性ラジカル重合開始剤の例としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩;メチルエチルケトンパーオキシド、メチルイソブチルケトンパーオキシド、ジ-t-ブチルパーオキシド、t-ブチルクミルパーオキシド、t-ブチルパーオキシアセテート、t-ブチルパーオキシイソブチレート、t-ブチルパーオキシピバレート、過酸化水素等の過酸化物;2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)2塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(N-フェニルアミジノ)プロパン]2塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(N-アリルアミジノ)プロパン]2塩酸塩、2,2'-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]2塩酸塩、2,2’-アゾビス{2-[1-(2-ヒドロキシエチル)-2-イミダゾリン-2-イル]プロパン}2塩酸塩、2,2’-アゾビス{2-メチル-N-[1,1-ビス(ヒドロキシメチル)-2-ヒドロキシエチル]プロピオンアミド}、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)-プロピオンアミド]、4,4’-アゾビス(4-シアノ吉草酸)等のアゾ化合物が挙げられる。ラジカル重合開始剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。ラジカル重合開始剤は、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)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]2塩酸塩、及び、2,2’-アゾビス{2-[1-(2-ヒドロキシエチル)-2-イミダゾリン-2-イル]プロパン}2塩酸塩からなる群より選ばれる少なくとも一種であってもよい。The radical polymerization initiator may be water-soluble. Examples of water-soluble radical polymerization initiators include persulfates such as potassium persulfate, ammonium persulfate, and sodium persulfate; peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide, methyl isobutyl ketone peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl cumyl peroxide, t-butyl peroxyacetate, t-butyl peroxyisobutyrate, t-butyl peroxypivalate, and hydrogen peroxide; 2,2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride, 2,2'-azobis[2-(N-phenylamidino)propane] dihydrochloride, and 2,2'-azobis[2-(N-phenylamidino)propane] dihydrochloride. Examples of the azo compounds include 2,2'-azobis[2-(N-allylamidino)propane]dihydrochloride, 2,2'-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane]dihydrochloride, 2,2'-azobis{2-[1-(2-hydroxyethyl)-2-imidazolin-2-yl]propane}dihydrochloride, 2,2'-azobis{2-methyl-N-[1,1-bis(hydroxymethyl)-2-hydroxyethyl]propionamide}, 2,2'-azobis[2-methyl-N-(2-hydroxyethyl)-propionamide], and 4,4'-azobis(4-cyanovaleric acid). The radical polymerization initiator may be used alone or in combination of two or more kinds. The radical polymerization initiator may be at least one selected from the group consisting of potassium persulfate, ammonium persulfate, sodium persulfate, 2,2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride, 2,2'-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] dihydrochloride, and 2,2'-azobis{2-[1-(2-hydroxyethyl)-2-imidazolin-2-yl]propane} dihydrochloride.
ラジカル重合開始剤の量は、エチレン性不飽和単量体1モルに対して0.00005~0.01モルであってよい。ラジカル重合開始剤の使用量が0.00005モル以上であると、重合反応に長時間を要さず、効率的である。ラジカル重合開始剤の量が0.01モル以下であると、急激な重合反応が起こることを抑制しやすい。The amount of radical polymerization initiator may be 0.00005 to 0.01 moles per mole of ethylenically unsaturated monomer. If the amount of radical polymerization initiator used is 0.00005 moles or more, the polymerization reaction does not take a long time and is efficient. If the amount of radical polymerization initiator is 0.01 moles or less, it is easy to prevent a rapid polymerization reaction from occurring.
例示されたラジカル重合開始剤は、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、硫酸第一鉄、L-アスコルビン酸等の還元剤と併用して、レドックス重合開始剤として用いることもできる。The exemplified radical polymerization initiators can also be used as redox polymerization initiators in combination with reducing agents such as sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite, ferrous sulfate, and L-ascorbic acid.
重合反応の際、単量体水溶液は、連鎖移動剤を含んでいてもよい。連鎖移動剤としては、次亜リン酸塩類、チオール類、チオール酸類、第2級アルコール類、アミン類等が挙げられる。During the polymerization reaction, the aqueous monomer solution may contain a chain transfer agent. Examples of chain transfer agents include hypophosphites, thiols, thiolic acids, secondary alcohols, and amines.
吸水性樹脂粒子の粒子径を制御するために、重合に用いる単量体水溶液は、増粘剤を含んでいてもよい。増粘剤としては、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、デキストリン、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド等が挙げられる。重合時の攪拌速度が同じであれば、単量体水溶液の粘度が高いほど、得られる粒子の中位粒子径は大きくなる傾向にある。In order to control the particle size of the water-absorbent resin particles, the aqueous monomer solution used in the polymerization may contain a thickener. Examples of thickeners include hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polyacrylic acid, polyethylene glycol, polyacrylamide, polyethyleneimine, dextrin, sodium alginate, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, and polyethylene oxide. If the stirring speed during polymerization is the same, the higher the viscosity of the aqueous monomer solution, the larger the median particle size of the resulting particles tends to be.
重合の際に自己架橋による架橋が生じうるが、更に内部架橋剤を用いることで架橋を施してもよい。内部架橋剤を用いると、吸水性樹脂粒子の吸水特性を制御しやすい。内部架橋剤は、通常、重合反応の際に反応液に添加される。内部架橋剤としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリグリセリン等のポリオール類のジ又はトリ(メタ)アクリル酸エステル類;上述のポリオール類と不飽和酸(マレイン酸、フマール酸等)とを反応させて得られる不飽和ポリエステル類;N,N’-メチレンビス(メタ)アクリルアミド等のビス(メタ)アクリルアミド類;ポリエポキシドと(メタ)アクリル酸とを反応させて得られるジ又はトリ(メタ)アクリル酸エステル類;ポリイソシアネート(トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等)と(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチルとを反応させて得られるジ(メタ)アクリル酸カルバミルエステル類;アリル化澱粉、アリル化セルロース、ジアリルフタレート、N,N’,N”-トリアリルイソシアヌレート、ジビニルベンゼン等の,重合性不飽和基を2個以上有する化合物;(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリントリグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル等のポリグリシジル化合物;エピクロロヒドリン、エピブロムヒドリン、α-メチルエピクロロヒドリン等のハロエポキシ化合物;イソシアネート化合物(2,4-トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等)などの、反応性官能基を2個以上有する化合物が挙げられる。内部架橋剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。内部架橋剤としては、ポリグリシジル化合物であってもよく、ジグリシジルエーテル化合物であってもよい。内部架橋剤が、(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールジグリシジルエーテル、及び、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも一種を含んでもよい。During polymerization, crosslinking can occur by self-crosslinking, but further crosslinking can also be achieved by using an internal crosslinking agent. Using an internal crosslinking agent makes it easier to control the water absorption properties of the water-absorbent resin particles. The internal crosslinking agent is usually added to the reaction liquid during the polymerization reaction. Examples of the internal crosslinking agent include di- or tri(meth)acrylic acid esters of polyols such as ethylene glycol, propylene glycol, trimethylolpropane, glycerin, polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, and polyglycerin; unsaturated polyesters obtained by reacting the above-mentioned polyols with unsaturated acids (maleic acid, fumaric acid, and the like); bis(meth)acrylamides such as N,N'-methylenebis(meth)acrylamide; di- or tri(meth)acrylic acid esters obtained by reacting polyepoxides with (meth)acrylic acid; di(meth)acrylic acid carbamyl esters obtained by reacting polyisocyanates (tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and the like) with hydroxyethyl (meth)acrylate; compounds having two or more polymerizable unsaturated groups, such as allylated starch, allylated cellulose, diallyl phthalate, N,N',N"-triallyl isocyanurate, and divinylbenzene; (poly)ethylene glycol diglycerides, Examples of the internal crosslinking agent include polyglycidyl compounds such as polyglycidyl ether, (poly)propylene glycol diglycidyl ether, (poly)glycerin diglycidyl ether, (poly)glycerin triglycidyl ether, (poly)propylene glycol polyglycidyl ether, and polyglycerol polyglycidyl ether; haloepoxy compounds such as epichlorohydrin, epibromohydrin, and α-methylepichlorohydrin; and compounds having two or more reactive functional groups such as isocyanate compounds (2,4-tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, etc.). The internal crosslinking agent may be used alone or in combination of two or more. The internal crosslinking agent may be a polyglycidyl compound or a diglycidyl ether compound. The internal crosslinking agent may include at least one selected from the group consisting of (poly)ethylene glycol diglycidyl ether, (poly)propylene glycol diglycidyl ether, and (poly)glycerin diglycidyl ether.
内部架橋剤の量は、上述の単量体水溶液の重合により得られる重合体が適度に架橋されることにより水溶性の性質が抑制され、充分な吸水量が得られやすい観点から、エチレン性不飽和単量体1モル当たり、0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、0.1モル以下であってもよい。The amount of the internal crosslinking agent may be 0 millimoles or more, 0.01 millimoles or more, 0.015 millimoles or more, or 0.020 millimoles or more, or may be 0.1 moles or less, per mole of ethylenically unsaturated monomer, from the viewpoint that the polymer obtained by polymerization of the above-mentioned aqueous monomer solution is appropriately crosslinked to suppress the water-soluble properties and make it easier to obtain a sufficient amount of water absorption.
エチレン性不飽和単量体、ラジカル重合開始剤、必要に応じて内部架橋剤等を含む水相と、炭化水素系分散剤と必要に応じて界面活性剤、高分子系分散剤等を含む油相を混合した状態において攪拌下で加熱し、油中水系において逆相懸濁重合を行うことができる。 Reverse phase suspension polymerization can be carried out in a water-in-oil system by mixing an aqueous phase containing an ethylenically unsaturated monomer, a radical polymerization initiator, and, if necessary, an internal crosslinking agent, with an oil phase containing a hydrocarbon-based dispersant and, if necessary, a surfactant, a polymer-based dispersant, and the like, and heating the mixture with stirring.
逆相懸濁重合を行う際には、界面活性剤(必要に応じて更に、高分子系分散剤)の存在下で、エチレン性不飽和単量体を含む単量体水溶液を炭化水素分散媒に分散させる。このとき、重合反応を開始する前であれば、界面活性剤、高分子系分散剤等の添加時期は、単量体水溶液の添加の前後どちらであってもよい。When performing reversed-phase suspension polymerization, an aqueous monomer solution containing an ethylenically unsaturated monomer is dispersed in a hydrocarbon dispersion medium in the presence of a surfactant (and, if necessary, a polymeric dispersant). In this case, the surfactant, polymeric dispersant, etc. may be added either before or after the addition of the aqueous monomer solution, so long as it is before the start of the polymerization reaction.
得られる吸水性樹脂に残存する炭化水素分散媒の量を低減しやすい観点から、高分子系分散剤を分散させた炭化水素分散媒に単量体水溶液を分散させた後に界面活性剤を更に分散させてから重合を行ってもよい。From the viewpoint of making it easier to reduce the amount of hydrocarbon dispersion medium remaining in the obtained water absorbent resin, it is also possible to disperse an aqueous monomer solution in a hydrocarbon dispersion medium in which a polymeric dispersant has been dispersed, and then further disperse a surfactant before carrying out polymerization.
逆相懸濁重合は、1段、又は、2段以上の多段で行うことができる。逆相懸濁重合は、生産性を高める観点から、2段又は3段で行ってもよい。Reverse phase suspension polymerization can be carried out in one stage or in two or more stages. From the viewpoint of increasing productivity, reverse phase suspension polymerization may be carried out in two or three stages.
2段以上の多段で逆相懸濁重合を行う場合、1段目の逆相懸濁重合を行った後、1段目の重合反応で得られた反応混合物にエチレン性不飽和単量体を添加して混合し、1段目と同様の方法で2段目以降の逆相懸濁重合を行えばよい。2段目以降の各段における逆相懸濁重合では、エチレン性不飽和単量体の他に、上述のラジカル重合開始剤を、2段目以降の各段における逆相懸濁重合の際に添加するエチレン性不飽和単量体の量を基準として、上述のエチレン性不飽和単量体に対する各成分のモル比の範囲内で添加して逆相懸濁重合を行ってもよい。2段目以降の各段における逆相懸濁重合では、必要に応じて内部架橋剤を用いてもよい。内部架橋剤を用いる場合は、各段に供するエチレン性不飽和単量体の量を基準として、上述のエチレン性不飽和単量体に対する各成分のモル比の範囲内で添加して逆相懸濁重合を行ってもよい。When performing reversed-phase suspension polymerization in two or more stages, after performing reversed-phase suspension polymerization in the first stage, an ethylenically unsaturated monomer is added to the reaction mixture obtained in the polymerization reaction in the first stage and mixed, and reversed-phase suspension polymerization in the second stage and thereafter may be performed in the same manner as in the first stage. In reversed-phase suspension polymerization in each stage after the second stage, in addition to the ethylenically unsaturated monomer, the above-mentioned radical polymerization initiator may be added within the range of the molar ratio of each component to the above-mentioned ethylenically unsaturated monomer based on the amount of the ethylenically unsaturated monomer added during reversed-phase suspension polymerization in each stage after the second stage to perform reversed-phase suspension polymerization. In reversed-phase suspension polymerization in each stage after the second stage, an internal crosslinking agent may be used as necessary. When an internal crosslinking agent is used, the reversed-phase suspension polymerization may be performed by adding the above-mentioned radical polymerization initiator within the range of the molar ratio of each component to the above-mentioned ethylenically unsaturated monomer based on the amount of the ethylenically unsaturated monomer provided to each stage.
重合反応の温度は、使用するラジカル重合開始剤によって異なるが、重合を迅速に進行させ、重合時間を短くすることにより、経済性を高めると共に、容易に重合熱を除去して円滑に反応を行う観点から、20~150℃、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。重合反応の終了は、例えば、反応系内の温度上昇の停止により確認することができる。これにより、エチレン性不飽和単量体の重合体は、通常、含水ゲル状重合体の状態で得られる。The temperature of the polymerization reaction varies depending on the radical polymerization initiator used, but may be 20 to 150°C or 40 to 120°C from the viewpoint of rapidly progressing the polymerization and shortening the polymerization time, thereby improving economy, and easily removing the polymerization heat to carry out the reaction smoothly. The reaction time is usually 0.5 to 4 hours. The end of the polymerization reaction can be confirmed, for example, by the cessation of the temperature rise in the reaction system. As a result, a polymer of the ethylenically unsaturated monomer is usually obtained in the form of a hydrous gel polymer.
重合後、得られた含水ゲル状重合体に架橋剤を添加して加熱することで、重合後架橋を施してもよい。重合後架橋を行なうことで含水ゲル状重合体の架橋度を高め、それにより吸水性樹脂粒子の吸水特性を更に向上させることができる。After polymerization, a crosslinking agent may be added to the resulting hydrogel polymer and heated to perform post-polymerization crosslinking. By performing post-polymerization crosslinking, the degree of crosslinking of the hydrogel polymer can be increased, thereby further improving the water absorption properties of the water-absorbent resin particles.
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等が挙げられる。重合後架橋のための架橋剤が、(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。Examples of crosslinking agents for post-polymerization crosslinking 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; haloepoxy compounds such as epichlorohydrin, epibromohydrin, and α-methylepichlorohydrin; compounds having two or more isocyanate groups such as 2,4-tolylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate; oxazoline compounds such as 1,2-ethylenebisoxazoline; carbonate compounds such as ethylene carbonate; and hydroxyalkylamide compounds such as bis[N,N-di(β-hydroxyethyl)]adipamide. The crosslinking agent for post-polymerization crosslinking may be a polyglycidyl compound such as (poly)ethylene glycol diglycidyl ether, (poly)glycerin diglycidyl ether, (poly)glycerin triglycidyl ether, (poly)propylene glycol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, etc. These crosslinking agents may be used alone or in combination of two or more.
重合後架橋に用いられる架橋剤の量は、得られる含水ゲル状重合体が適度に架橋されることにより好適な吸水特性を示すようにする観点から、水溶性エチレン性不飽和単量体1モル当たり、0~0.03モル、0~0.01モル、又は0.00001~0.005モルであってもよい。The amount of crosslinking agent used for post-polymerization crosslinking may be 0 to 0.03 mol, 0 to 0.01 mol, or 0.00001 to 0.005 mol per mol of water-soluble ethylenically unsaturated monomer, from the viewpoint of ensuring that the resulting hydrous gel polymer is appropriately crosslinked and exhibits favorable water absorption properties.
重合後架橋のための架橋剤は、エチレン性不飽和単量体の重合反応後に反応液に添加される。多段重合の場合、多段重合後に重合後架橋のための架橋剤を添加してもよい。重合時および重合後の発熱、工程遅延による滞留、架橋剤添加時の系の開放、及び架橋剤添加に伴う水の添加等による水分の変動を考慮して、重合後架橋のための架橋剤は、含水率(後述)の観点から、[重合直後の含水率±3質量%]の領域で添加してもよい。The crosslinking agent for post-polymerization crosslinking is added to the reaction solution after the polymerization reaction of the ethylenically unsaturated monomer. In the case of multi-stage polymerization, the crosslinking agent for post-polymerization crosslinking may be added after the multi-stage polymerization. Taking into consideration heat generation during and after polymerization, retention due to process delays, opening of the system when the crosslinking agent is added, and fluctuations in moisture due to the addition of water accompanying the addition of the crosslinking agent, the crosslinking agent for post-polymerization crosslinking may be added in the range of [moisture content immediately after polymerization ±3% by mass] from the viewpoint of moisture content (described below).
引き続き、得られた含水ゲル状重合体から水分が除去される。水分の除去する乾燥により、エチレン性不飽和単量体の重合体を含む重合体粒子が得られる。乾燥方法としては、例えば、(a)含水ゲル状重合体が炭化水素分散媒に分散した状態で共沸蒸留により水分を除去する方法、(b)デカンテーションにより含水ゲル状重合体を取り出し、減圧乾燥する方法、(c)フィルターにより含水ゲル状重合体をろ別し、減圧乾燥する方法等が挙げられる。Next, water is removed from the obtained hydrous gel polymer. By drying to remove water, polymer particles containing a polymer of an ethylenically unsaturated monomer are obtained. Examples of drying methods include (a) a method in which water is removed by azeotropic distillation while the hydrous gel polymer is dispersed in a hydrocarbon dispersion medium, (b) a method in which the hydrous gel polymer is removed by decantation and dried under reduced pressure, and (c) a method in which the hydrous gel polymer is filtered through a filter and dried under reduced pressure.
重合反応時の攪拌機の回転数を調整することによって、あるいは、重合反応後又は乾燥の初期において凝集剤を系内に添加することによって吸水性樹脂粒子の粒子径を調整することができる。凝集剤を添加することにより、得られる吸水性樹脂粒子の粒子径を大きくすることができる。凝集剤としては、無機凝集剤を用いることができる。無機凝集剤(例えば粉末状無機凝集剤)としては、シリカ、ゼオライト、ベントナイト、酸化アルミニウム、タルク、二酸化チタン、カオリン、クレイ、ハイドロタルサイト等が挙げられる。凝集効果に優れる観点から、凝集剤が、シリカ、酸化アルミニウム、タルク及びカオリンからなる群より選ばれる少なくとも一種であってもよい。The particle size of the water-absorbent resin particles can be adjusted by adjusting the rotation speed of the agitator during the polymerization reaction, or by adding a flocculant to the system after the polymerization reaction or at the beginning of drying. By adding a flocculant, the particle size of the obtained water-absorbent resin particles can be increased. As the flocculant, an inorganic flocculant can be used. Examples of inorganic flocculants (e.g., powdered inorganic flocculants) include silica, zeolite, bentonite, aluminum oxide, talc, titanium dioxide, kaolin, clay, and hydrotalcite. From the viewpoint of excellent flocculation effect, the flocculant may be at least one selected from the group consisting of silica, aluminum oxide, talc, and kaolin.
逆相懸濁重合において、重合で用いられるものと同種の炭化水素分散媒又は水に凝集剤を予め分散させてから、これを、攪拌下で、含水ゲル状重合体を含む炭化水素分散媒中に混合してもよい。In reversed-phase suspension polymerization, the coagulant may be pre-dispersed in the same type of hydrocarbon dispersion medium as that used in the polymerization or in water, and then this may be mixed under stirring into the hydrocarbon dispersion medium containing the hydrous gel polymer.
凝集剤の量は、重合に使用するエチレン性不飽和単量体100質量部に対して、0.001~1質量部、0.005~0.5質量部、又は0.01~0.2質量部であってもよい。凝集剤の量がこれら範囲内であることによって、目的とする粒度分布を有する吸水性樹脂粒子が得られやすい。The amount of the flocculant may be 0.001 to 1 part by mass, 0.005 to 0.5 parts by mass, or 0.01 to 0.2 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the ethylenically unsaturated monomer used in the polymerization. When the amount of the flocculant is within these ranges, water-absorbent resin particles having the desired particle size distribution are easily obtained.
重合反応は、攪拌翼を有する各種攪拌機を用いて行うことができる。攪拌翼としては、平板翼、格子翼、パドル翼、プロペラ翼、アンカー翼、タービン翼、ファウドラー翼、リボン翼、フルゾーン翼、マックスブレンド翼等を用いることができる。平板翼は、軸(撹拌軸)と、軸の周囲に配置された平板部(撹拌部)とを有している。さらに、平板部は、スリット等を有していてもよい。The polymerization reaction can be carried out using various agitators having agitating blades. Examples of the agitating blades that can be used include flat blades, lattice blades, paddle blades, propeller blades, anchor blades, turbine blades, Pfaudler blades, ribbon blades, full zone blades, and Max Blend blades. The flat blades have a shaft (agitation shaft) and a flat plate portion (agitation portion) arranged around the shaft. Furthermore, the flat plate portion may have slits, etc.
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)又はそれ以降のいずれかの工程において、架橋剤を用いて含水ゲル状重合体の表面部分の架橋(表面架橋)が行われてもよい。表面架橋を行うことで、吸水性樹脂粒子の吸水特性を制御しやすい。表面架橋される含水ゲル状重合体の含水率が、5~50質量%、10~40質量%、又は15~35質量%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、乾燥工程等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ることで算出される含水ゲル状重合体の水分量。
In the production of water-absorbent resin particles, crosslinking (surface crosslinking) of the surface portion of the hydrous gel polymer may be performed using a crosslinking agent in the drying step (water removal step) or any of the subsequent steps. By performing surface crosslinking, the water absorption properties of the water-absorbent resin particles can be easily controlled. The water content of the hydrous gel polymer to be surface crosslinked may be 5 to 50% by mass, 10 to 40% by mass, or 15 to 35% by mass. The water content (mass%) of the hydrous gel polymer is calculated by the following formula.
Moisture content = [Ww/(Ww+Ws)]×100
Ww: the water content of the hydrous gel polymer calculated by subtracting the water content discharged outside the system in a drying step or the like from the water content contained in the aqueous monomer solution before polymerization in all polymerization steps, and adding the water content used as necessary when mixing a flocculant, a surface crosslinking agent, or the like.
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。 Ws: Solid content calculated from the charged amounts of ethylenically unsaturated monomers, crosslinking agents, initiators, and other materials that make up the hydrous gel polymer.
表面架橋を行うための架橋剤(表面架橋剤)としては、例えば、反応性官能基を2個以上有する化合物を挙げることができる。架橋剤の例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリグリセリン等のポリオール類;(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル(ポリ)プロピレングリコールポリグリシジルエーテル、(ポリ)グリセロールポリグリシジルエーテル等のポリグリシジル化合物;エピクロロヒドリン、エピブロムヒドリン、α-メチルエピクロロヒドリン等のハロエポキシ化合物;2,4-トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等のイソシアネート化合物;3-メチル-3-オキセタンメタノール、3-エチル-3-オキセタンメタノール、3-ブチル-3-オキセタンメタノール、3-メチル-3-オキセタンエタノール、3-エチル-3-オキセタンエタノール、3-ブチル-3-オキセタンエタノール等のオキセタン化合物;1,2-エチレンビスオキサゾリン等のオキサゾリン化合物;エチレンカーボネート等のカーボネート化合物;ビス[N,N-ジ(β-ヒドロキシエチル)]アジプアミド等のヒドロキシアルキルアミド化合物が挙げられる。表面架橋剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。表面架橋剤は、ポリグリシジル化合物であってもよく、(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリントリグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールポリグリシジルエーテル、及び、ポリグリセロールポリグリシジルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも一種を含んでもよい。Examples of crosslinking agents (surface crosslinking agents) for surface crosslinking include compounds having two or more reactive functional groups. Examples of crosslinking agents include 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, trimethylolpropane triglycidyl ether, (poly)propylene glycol polyglycidyl ether, and (poly)glycerol polyglycidyl ether; epichlorohydrin, epibromohydrin, α-methylepichlorohydrin, and the like. Examples of the surface crosslinking agent include haloepoxy compounds such as hydrin, isocyanate compounds such as 2,4-tolylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate, oxetane compounds such as 3-methyl-3-oxetanemethanol, 3-ethyl-3-oxetanemethanol, 3-butyl-3-oxetanemethanol, 3-methyl-3-oxetaneethanol, 3-ethyl-3-oxetaneethanol and 3-butyl-3-oxetaneethanol, oxazoline compounds such as 1,2-ethylenebisoxazoline, carbonate compounds such as ethylene carbonate, and hydroxyalkylamide compounds such as bis[N,N-di(β-hydroxyethyl)]adipamide. The surface crosslinking agent may be used alone or in combination of two or more. The surface cross-linking agent may be a polyglycidyl compound, and may contain at least one selected from the group consisting of (poly)ethylene glycol diglycidyl ether, (poly)glycerin diglycidyl ether, (poly)glycerin triglycidyl ether, (poly)propylene glycol polyglycidyl ether, and polyglycerol polyglycidyl ether.
表面架橋剤の量は、重合に使用するエチレン性不飽和単量体1モルに対して、0.00001~0.02モル、0.00005~0.01モル、又は0.0001~0.005モルであってもよい。表面架橋剤の量が0.00001モル以上であると、吸水性樹脂粒子の表面部分における架橋密度が充分に高められ、吸水性樹脂粒子のゲル強度を高めやすい。表面架橋剤の量が0.02モル以下であると、吸水性樹脂粒子の吸水量を高めやすい。The amount of the surface cross-linking agent may be 0.00001 to 0.02 mol, 0.00005 to 0.01 mol, or 0.0001 to 0.005 mol per mol of the ethylenically unsaturated monomer used in the polymerization. When the amount of the surface cross-linking agent is 0.00001 mol or more, the cross-linking density in the surface portion of the water-absorbent resin particles is sufficiently increased, and the gel strength of the water-absorbent resin particles is easily increased. When the amount of the surface cross-linking agent is 0.02 mol or less, the water absorption capacity of the water-absorbent resin particles is easily increased.
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)又はそれ以降のいずれかの工程において、表面改質剤を用いて含水ゲル状重合体の表面部分を処理(表面改質)してもよい。表面改質は、例えば、表面架橋工程の前、途中または後に行われてよい。表面改質は、なかでも表面架橋後に行われてよい。特に、逆相懸濁重合法、水溶液重合法、その他の重合方法により得られた含水ゲル状重合体において、含水ゲル状重合体を、表面架橋後に、表面改質剤により処理する場合には、吸い上げ吸水量及び透過液吸水量が上記範囲内にある吸水性樹脂粒子を形成しやすい傾向がある。In the production of water-absorbent resin particles, the surface portion of the hydrous gel polymer may be treated (surface modified) using a surface modifier in the drying step (water removal step) or any of the steps thereafter. The surface modification may be performed, for example, before, during, or after the surface cross-linking step. The surface modification may be performed especially after the surface cross-linking. In particular, in the case of hydrous gel polymers obtained by reversed-phase suspension polymerization, aqueous solution polymerization, or other polymerization methods, when the hydrous gel polymer is treated with a surface modifier after surface cross-linking, there is a tendency for water-absorbent resin particles to be formed whose wicking water absorption and permeation water absorption are within the above ranges.
表面改質剤は、例えば、ノニオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤等の界面活性剤であってよい。例えば、表面改質剤として用いられるノニオン界面活性剤のHLB値は、例えば、3~12、又は6~10であってよい。ノニオン界面活性剤としては、例えば、ソルビタンモノラウレート等のソルビタン脂肪酸エステルが挙げられる。特に、表面改質剤が、HLB値が上記範囲内のノニオン界面活性剤である場合、吸い上げ吸水量及び透過液吸水量が上記範囲内にある吸水性樹脂粒子を形成しやすい傾向がある。HLB値は、グリフィン法により測定される。The surface modifier may be, for example, a surfactant such as a nonionic surfactant, an anionic surfactant, a cationic surfactant, or an amphoteric surfactant. For example, the HLB value of the nonionic surfactant used as the surface modifier may be, for example, 3 to 12, or 6 to 10. Examples of nonionic surfactants include sorbitan fatty acid esters such as sorbitan monolaurate. In particular, when the surface modifier is a nonionic surfactant with an HLB value within the above range, it tends to form water-absorbent resin particles whose suction water absorption amount and permeate water absorption amount are within the above range. The HLB value is measured by the Griffin method.
表面改質剤の量は、重合に使用するエチレン性不飽和単量体100質量部に対して、0.01~0.50質量部、0.02~0.40質量部、又は0.04~0.30質量部であってもよい。The amount of surface modifier may be 0.01 to 0.50 parts by weight, 0.02 to 0.40 parts by weight, or 0.04 to 0.30 parts by weight per 100 parts by weight of ethylenically unsaturated monomer used in the polymerization.
必要に応じて、表面架橋及び/又は表面改質が行われた後、含水ゲル状重合体から水及び炭化水素分散媒を留去すること等により、乾燥品である重合体粒子を得ることができる。If necessary, surface cross-linking and/or surface modification can be performed, and then the water and hydrocarbon dispersion medium can be distilled off from the hydrous gel polymer to obtain polymer particles as a dry product.
本実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、重合体粒子のみから構成されていてもよいが、例えば、ゲル安定剤、金属キレート剤、及び流動性向上剤(滑剤)等から選ばれる各種の追加の成分を更に含むことができる。追加の成分は、重合体粒子の内部、重合体粒子の表面上、又はそれらの両方に配置され得る。追加の成分は、流動性向上剤(滑剤)であってもよい。流動性向上剤は無機粒子を含んでいてもよい。無機粒子としては、例えば、非晶質シリカ等のシリカ粒子が挙げられる。The water-absorbent resin particles according to the present embodiment may be composed of only polymer particles, but may further contain various additional components selected from, for example, a gel stabilizer, a metal chelating agent, and a flow improver (lubricant). The additional components may be disposed inside the polymer particles, on the surface of the polymer particles, or both. The additional component may be a flow improver (lubricant). The flow improver may contain inorganic particles. Examples of inorganic particles include silica particles such as amorphous silica.
吸水性樹脂粒子は、重合体粒子の表面上に配置された複数の無機粒子を含んでいてもよい。例えば、重合体粒子と無機粒子とを混合することにより、重合体粒子の表面上に無機粒子を配置することができる。この無機粒子は、非晶質シリカ等のシリカ粒子であってもよい。吸水性樹脂粒子が重合体粒子の表面上に配置された無機粒子を含む場合、重合体粒子の質量に対する無機粒子の量の割合は、0.2質量%以上、0.5質量%以上、1.0質量%以上、又は1.5質量%以上であってもよく、5.0質量%以下、又は3.5質量%以下であってもよい。ここでの無機粒子は、通常、重合体粒子の大きさと比較して微小な大きさを有する。例えば、無機粒子の平均粒子径が、0.1~50μm、0.5~30μm、又は1~20μmであってもよい。ここでの平均粒子径は、動的光散乱法、又はレーザー回折・散乱法によって測定される値であることができる。The water-absorbent resin particles may contain a plurality of inorganic particles arranged on the surface of the polymer particles. For example, the inorganic particles can be arranged on the surface of the polymer particles by mixing the polymer particles with the inorganic particles. The inorganic particles may be silica particles such as amorphous silica. When the water-absorbent resin particles contain inorganic particles arranged on the surface of the polymer particles, the ratio of the amount of the inorganic particles to the mass of the polymer particles may be 0.2 mass% or more, 0.5 mass% or more, 1.0 mass% or more, or 1.5 mass% or more, and may be 5.0 mass% or less, or 3.5 mass% or less. The inorganic particles here usually have a minute size compared to the size of the polymer particles. For example, the average particle size of the inorganic particles may be 0.1 to 50 μm, 0.5 to 30 μm, or 1 to 20 μm. The average particle size here can be a value measured by a dynamic light scattering method or a laser diffraction/scattering method.
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、第1の吸収層10aと、第2の吸収層10bと、3枚のコアラップシート20a,20b,20cとを有する。第1の吸収層10aの両側にはコアラップシート20a,20cが配置され、第2の吸収層10bの両側にはコアラップシート20b,20cが配置されている。言い換えれば、第1の吸収層10aは、コアラップシート20a,20cの内側に配置されており、第2の吸収層10bは、コアラップシート20b,20cの内側に配置されている。第1の吸収層10a及び第2の吸収層10bは、2枚のコアラップシート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、別々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。1 is a cross-sectional view showing an example of an absorbent sheet. The
吸水シート50は、コアラップシート20aと第1の吸収層10aとの間、及びコアラップシート20bと第2の吸収層10b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塗布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塗布パターンを形成している。なお、接着剤21の塗布パターンは、直線状、曲線状、ドット状、又はこれらの組み合わせ等であってもよい。コアラップシート20aと第1の吸収層10aとの間、及びコアラップシート20bと第2の吸収層10bとの間のいずれか一方のみに接着剤21が介在していてもよい。吸水シート50は接着剤21を有していなくてもよい。接着剤21は、例えば水性接着剤、溶剤型接着剤、弾性接着剤、エアゾール接着剤、ホットメルト接着剤等であってもよい。The
第1の吸収層10a及び第2の吸収層10bは、それぞれ上述した吸水性樹脂粒子を含む吸収層である。第1の吸収層10aは、第1の吸水性樹脂粒子11aを含む。第1の吸水性樹脂粒子11aの吸い上げ吸水量は10.5g/g以上であり、第1の吸水性樹脂粒子11aの透過液吸水量は12.5g/g以上である。第1の吸収層10aは、第1の吸水性樹脂粒子11aに加えて、繊維状物を含む繊維層12aを有する。第2の吸収層10bは、第2の吸水性樹脂粒子11bと、繊維状物を含む繊維層12bとを有する。第1の吸収層10aは、繊維層12aを有していなくてもよい。同様に、第2の吸収層10bは、繊維層12bを有していなくてもよい。第2の吸水性樹脂粒子11bは、第1の吸水性樹脂粒子11aと同種であっても異種であってもよい。The first
吸収層における吸水性樹脂粒子の含有量は、吸収層の質量を基準として、70~100質量%、80~100質量%、又は90~100質量%であってもよい。The content of water-absorbent resin particles in the absorbent layer may be 70 to 100% by mass, 80 to 100% by mass, or 90 to 100% by mass, based on the mass of the absorbent layer.
第1の吸収層10aの厚さ及び第2の吸収層10bの厚さは、それぞれ、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、又は0.3mm以上であってもよい。第1の吸収層10aの厚さと、第2の吸収層10bの厚さとは同じであっても異なっていてもよい。The thickness of the first
第1の吸収層10a及び第2の吸収層10bの単位面積当たりの質量は、それぞれ、800g/m2以下、600g/m2以下、又は400g/m2以下であってもよく、50g/m2以上、80g/m2以上、又は100g/m2以上であってもよい。第1の吸収層10aの単位面積当たりの質量と、第2の吸収層10bの単位面積当たりの質量とは同じであっても異なっていてもよい。
The mass per unit area of the first
繊維層12a,12bを構成する繊維状物は、例えば、セルロース系繊維、合成繊維、又はこれらの組み合わせであることができる。セルロース系繊維の例としては、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が挙げられる。合成繊維の例としては、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、及びポリオレフィン繊維が挙げられる。繊維状物が親水性繊維(例えばパルプ)であってもよい。The fibrous material constituting the
第1の吸収層10a及び第2の吸収層10bは、無機粒子(例えば非晶質シリカ)、消臭剤、抗菌剤、香料等を更に含んでもよい。第1の吸水性樹脂粒子11aが無機粒子を含む場合、第1の吸収層10aは第1の吸水性樹脂粒子11a中の無機粒子とは別の無機粒子を含んでいてもよい。同様に、第2の吸水性樹脂粒子11bが無機粒子を含む場合、第2の吸収層10bは第2の吸水性樹脂粒子11b中の無機粒子とは別の無機粒子を含んでいてもよい。The first
コアラップシート20a,20b,20cは、例えば不織布であってもよい。コアラップシート20a,20b,20cが、同一又は異なる不織布であることができる。例えば、コアラップシート20a,20bが同種の不織布であり、コアラップシート20cがこれらとは異なる種の不織布であってよい。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、一般的には数百mm以下の繊維長を有していてよい。The
コアラップシート20a,20b,20c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。The
コアラップシート20a,20b,20c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,20cがティッシュであってもよい。The nonwoven fabric used as the
吸水シート50は、例えば、以下の方法により得ることができる。まず、第1の吸水性樹脂粒子11a、又は第1の吸水性樹脂粒子11aと繊維状物とを含む混合物をコアラップシート20a,20cの間に挟む。次いで、第2の吸水性樹脂粒子11b、又は第2の吸水性樹脂粒子11bと繊維状物とを含む混合物をコアラップシート20b,20cとの間に挟む。以上の手順により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、コアラップシート20a、第1の吸収層10a、コアラップシート20c、第2の吸収層10b及びコアラップシート20bがこの順に配置された吸水シート50を得ることができる。必要により、コアラップシート20aと、第1の吸水性樹脂粒子11a、又はこれを含む混合物との間、及び/又は、コアラップシート20bと、第2の吸水性樹脂粒子11b、又はこれを含む混合物との間に、接着剤21が配置される。The
吸水シート50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。吸収性物品の例としては、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、及び動物排泄物処理材が挙げられる。The
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、第1の吸収層10a及び第2の吸収層10bを有する吸水シート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。
Figure 3 is a cross-sectional view showing an example of an absorbent article. The
吸水シート50は、第1の吸収層10aが、液体不透過性シート40側になる向きで配置される。つまり、液体不透過性シート40側の最外層の吸収層が、第1の吸水性樹脂粒子11aを含む。The
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、第1の吸収層10a、第2の吸収層10b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、吸収層10a,10b、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、吸収性物品の用途等に応じて適宜調整される。The liquid-
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。The liquid
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。A hydrophilic nonwoven fabric may be formed from fibers that exhibit a moderate degree of hydrophilicity, such as rayon fibers, or from fibers obtained by hydrophilizing hydrophobic chemical fibers, such as polyolefin fibers and polyester fibers. Methods for obtaining a nonwoven fabric containing hydrophobic chemical fibers that have been hydrophilized include, for example, a method of obtaining a nonwoven fabric by a spunbond method using a mixture of hydrophobic chemical fibers and a hydrophilizing agent, a method of accompanying a hydrophilizing agent when producing a spunbond nonwoven fabric with hydrophobic chemical fibers, and a method of impregnating a spunbond nonwoven fabric obtained using hydrophobic chemical fibers with a hydrophilizing agent. Examples of hydrophilizing agents include anionic surfactants such as aliphatic sulfonates and higher alcohol sulfate salts, cationic surfactants such as quaternary ammonium salts, nonionic surfactants such as polyethylene glycol fatty acid esters, polyglycerin fatty acid esters, and sorbitan fatty acid esters, silicone surfactants such as polyoxyalkylene-modified silicones, and stain release agents made of polyester, polyamide, acrylic, and urethane resins.
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/m2、8~150g/m2、又は10~100g/m2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。
The basis weight (mass per unit area) of the nonwoven fabric used as the liquid
液体不透過性シート40は、吸収層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。また、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。The liquid-
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5~100g/m2、又は10~50g/m2であってもよい。
From the viewpoint of ensuring flexibility so as not to impair the wearing comfort of the absorbent article, the basis weight (mass per unit area) of the liquid
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、第1の吸水性樹脂粒子11a、又は第1の吸水性樹脂粒子11aと繊維状物とを含む混合物と、コアラップシート20cと、第2の吸水性樹脂粒子11b、又は第2の吸水性樹脂粒子11b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、各構成単位間を接着剤で結合させてもよい。The
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。The present invention will be described in more detail below with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
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(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、バッフル長さ:10cm)を準備した。このフラスコに、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)1.104g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。
1. Preparation of water-absorbent resin particles Production Example 1
A round-bottomed cylindrical separable flask (baffle width: 7 mm, baffle length: 10 cm) with an inner diameter of 11 cm and an internal volume of 2 L and equipped with a reflux condenser, a dropping funnel, a nitrogen gas inlet tube, and a stirrer (a stirrer blade having two stages of four inclined paddle blades (surface-treated with fluororesin) with a blade diameter of 5 cm) and four side wall baffles was prepared. 451.4 g of n-heptane was added to this flask as a hydrocarbon dispersion medium, and 1.104 g of sorbitan monolaurate (Nonion LP-20R, HLB value: 8.6, manufactured by NOF Corporation) was added as a surfactant to obtain a mixture. The mixture was heated to 50° C. while stirring at a stirrer speed of 300 rpm to dissolve sorbitan monolaurate in n-heptane, and then the mixture was cooled to 40° C.
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。Next, 92.0 g of 80.5% by mass acrylic acid aqueous solution (acrylic acid: 1.03 mol) was placed in a 500 mL Erlenmeyer flask. Next, 147.7 g of 20.9% by mass sodium hydroxide aqueous solution was added dropwise while cooling with ice from the outside to neutralize the acrylic acid, thereby obtaining an aqueous solution of partially neutralized acrylic acid. Next, 0.1012 g (0.374 mmol) of potassium persulfate was added as a water-soluble radical polymerization initiator to the aqueous solution of partially neutralized acrylic acid and then dissolved to prepare an aqueous monomer solution.
上述の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、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。After the monomer aqueous solution was added to the separable flask, the system was thoroughly replaced with nitrogen. The flask was then immersed in a water bath at 70°C while stirring at a stirrer speed of 700 rpm, and held there for 60 minutes to complete the polymerization, yielding a hydrous gel polymer.
その後、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非晶質シリカ(オリエンタルシリカズコーポレーション、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、反応液を含むフラスコを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。その後、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、内温83±2℃で2時間保持した。 After that, while stirring at 1000 rpm, a dispersion obtained by dispersing 0.092 g of amorphous silica (Oriental Silicas Corporation, Toxil NP-S) in 100 g of n-heptane as a powdered inorganic flocculant was added to the polymerization liquid containing the hydrogel polymer, n-heptane, and surfactant, and then mixed for 10 minutes. The flask containing the reaction liquid was then 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. After that, 4.14 g of a 2% by mass aqueous solution of ethylene glycol diglycidyl ether (ethylene glycol diglycidyl ether: 0.475 mmol) was added as a surface crosslinking agent, and the internal temperature was kept at 83±2°C for 2 hours.
次いで、n-ヘプタン6.62gに界面活性剤であるソルビタンモノラウレート(商品名:ノニオンLP-20R、HLB値8.6、日油株式会社製)0.074gが溶解した界面活性剤溶液を添加した。Next, a surfactant solution containing 0.074 g of the surfactant sorbitan monolaurate (product name: Nonion LP-20R, HLB value 8.6, manufactured by NOF Corporation) dissolved in 6.62 g of n-heptane was added.
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。この乾燥品を目開き850μmの篩に通すことにより吸水性樹脂粒子を90.1g得た。該吸水性樹脂粒子の中位粒子径は382μmであった。 Then, the water and n-heptane were evaporated at 120°C, and the mixture was dried until almost no evaporants were distilled from the system, yielding a dried product. The dried product was passed through a sieve with an opening of 850 μm to obtain 90.1 g of water-absorbent resin particles. The median particle diameter of the water-absorbent resin particles was 382 μm.
製造例1の吸水性樹脂粒子の吸水量は60g/gであり、該吸水性樹脂粒子の荷重下吸水量は32.5mL/gであった。The water absorption capacity of the water-absorbent resin particles of Production Example 1 was 60 g/g, and the water absorption capacity under load of the water-absorbent resin particles was 32.5 mL/g.
製造例2
単量体水溶液の添加前にセパラブルフラスコ内に添加したソルビタンモノラウレートの量を1.104gから0.97gに変更したこと、及び、n-ヘプタンと水との共沸蒸留により抜き出す水の量を129.0gから131.0gに変更したこと以外は、製造例1と同様にして、吸水性樹脂粒子を得た。該吸水性樹脂粒子の中位粒子径は384μmであった。
Production Example 2
Except for changing the amount of sorbitan monolaurate added to the separable flask before the addition of the aqueous monomer solution from 1.104 g to 0.97 g, and changing the amount of water extracted by azeotropic distillation of n-heptane and water from 129.0 g to 131.0 g, water absorbent resin particles were obtained in the same manner as in Production Example 1. The median particle diameter of the water absorbent resin particles was 384 μm.
製造例2の吸水性樹脂粒子の吸水量は63g/gであり、該吸水性樹脂粒子の荷重下吸水量は30.5mL/gであった。The water absorption capacity of the water-absorbent resin particles of Production Example 2 was 63 g/g, and the water absorption capacity under load of the water-absorbent resin particles was 30.5 mL/g.
製造例3
還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管、及び攪拌機として翼径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段で有する攪拌翼を備えた、内径11cm、2L容の、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。このフラスコに、石油系炭化水素分散媒としてn-ヘプタン451.4gを入れ、界面活性剤としての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)0.984gを加え、攪拌機の回転数を300rpmとして、50℃まで加熱した。加熱によって、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、内温を40℃まで冷却した。
Production Example 3
A round-bottomed cylindrical separable flask (baffle width: 7 mm) with an inner diameter of 11 cm and a capacity of 2 L and equipped with four side wall baffles, was prepared, which was equipped with a reflux condenser, a dropping funnel, a nitrogen gas inlet tube, and a stirring blade having two stages of four inclined paddle blades (surface-treated with fluororesin) with a blade diameter of 5 cm as a stirrer. 451.4 g of n-heptane was placed in this flask as a petroleum-based hydrocarbon dispersion medium, and 0.984 g of sorbitan monolaurate (Nonion LP-20R, HLB value 8.6, manufactured by NOF Corporation) was added as a surfactant, and the stirrer was rotated at 300 rpm and heated to 50°C. After dissolving the sorbitan monolaurate in n-heptane by heating, the internal temperature was cooled to 40°C.
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(1.03モル)を入れ、これを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、75モル%の中和を行なった。次に、得られたアクリル酸部分中和物水溶液に、ラジカル重合開始剤として過硫酸カリウム0.101g(0.374ミリモル)を加えて溶解し、単量体水溶液を調製した。92.0 g (1.03 mol) of 80.5% by mass acrylic acid aqueous solution was placed in a 500 mL Erlenmeyer flask, and 147.7 g of 20.9% by mass sodium hydroxide aqueous solution was added dropwise while cooling with ice from the outside, to perform 75 mol % neutralization. Next, 0.101 g (0.374 mmol) of potassium persulfate was added and dissolved as a radical polymerization initiator in the resulting partially neutralized acrylic acid aqueous solution to prepare a monomer aqueous solution.
上記単量体水溶液を上記セパラブルフラスコに添加して、系内を窒素で十分に置換した後、攪拌機の回転数を700rpmとして、フラスコを70℃の水浴に浸漬して、60分間保持した。The above monomer aqueous solution was added to the separable flask, and the system was thoroughly replaced with nitrogen. The stirrer speed was then set to 700 rpm, and the flask was immersed in a water bath at 70°C and held there for 60 minutes.
その後、攪拌機の回転数を1000rpmとして、生成した含水ゲル、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の非晶質シリカ(オリエンタルシリカズコーポレーション、トクシールNP-S)0.092gを予めn-ヘプタン100gに分散させたものを添加して、10分間混合した。その後、125℃の油浴に反応液を含むフラスコを浸漬し、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112gの水を系外へ抜き出した後、後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の10質量%水溶液4.97g(2.85ミリモル)を添加し、内温83±2℃で2時間保持した。 After that, the stirrer was rotated at 1000 rpm, and 0.092 g of amorphous silica (Oriental Silicas Corporation, Toxil NP-S) as a powdered inorganic flocculant, which had been dispersed in 100 g of n-heptane in advance, was added to the polymerization liquid containing the produced hydrogel, n-heptane, and surfactant, and mixed for 10 minutes. After that, the flask containing the reaction liquid was immersed in an oil bath at 125°C, and 112 g of water was extracted from the system while refluxing n-heptane by azeotropic distillation of n-heptane and water, after which 4.97 g (2.85 mmol) of a 10% by weight aqueous solution of ethylene glycol diglycidyl ether was added as a post-crosslinking agent, and the internal temperature was kept at 83±2°C for 2 hours.
次いで、n-ヘプタン6.62gに界面活性剤であるソルビタンモノラウレート(商品名:ノニオンLP-20R、HLB値8.6、日油株式会社製)0.074gが溶解した界面活性剤溶液を添加した。Next, a surfactant solution containing 0.074 g of the surfactant sorbitan monolaurate (product name: Nonion LP-20R, HLB value 8.6, manufactured by NOF Corporation) dissolved in 6.62 g of n-heptane was added.
その後、水及びn-ヘプタンを蒸発させて、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た後に、フラスコを一旦油浴から外し、スプレーにて水13.8gを毎秒0.3gの流量で噴霧した。その後、系内に毎分200mLの流量で窒素を吹き込みながら80℃で30分間保持して、乾燥品を得た。該乾燥品を、目開き850μmの篩に通し、吸水性樹脂粒子を90.5g得た。該吸水性樹脂粒子の中位粒子径は368μmであった。Then, the water and n-heptane were evaporated and the system was dried until almost no evaporants were distilled out. The flask was then removed from the oil bath and 13.8 g of water was sprayed at a flow rate of 0.3 g per second using a sprayer. The system was then maintained at 80°C for 30 minutes while nitrogen was blown into it at a flow rate of 200 mL per minute to obtain a dried product. The dried product was passed through a sieve with an opening of 850 μm to obtain 90.5 g of water-absorbent resin particles. The median particle diameter of the water-absorbent resin particles was 368 μm.
製造例3の吸水性樹脂粒子の吸水量は63g/gであり、該吸水性樹脂粒子の荷重下吸水量は32.0mL/gであった。The water absorption capacity of the water-absorbent resin particles of Production Example 3 was 63 g/g, and the water absorption capacity under load of the water-absorbent resin particles was 32.0 mL/g.
製造例4
還流冷却器、窒素ガス導入管、及び撹拌機として翼径50mmの4枚傾斜パドル翼を2段で有する撹拌翼(フッ素樹脂を表面にコートしたもの)を備えた内径110mmの丸底円筒型セパラブルフラスコを準備した。このフラスコに炭化水素分散媒としてn-ヘプタン451.4gをとり、界面活性剤としてHLB8.6のソルビタンモノラウレート(日油社製、ノニオンLP-20R)1.104gを添加し、攪拌しつつ80℃の水浴に浸漬して昇温した。次いで、系内を窒素で十分に置換した。
Production Example 4
A round-bottomed cylindrical separable flask with an inner diameter of 110 mm was prepared, which was equipped with a reflux condenser, a nitrogen gas inlet tube, and a stirring blade (with a fluororesin surface coating) having two stages of four inclined paddle blades with a blade diameter of 50 mm as a stirrer. 451.4 g of n-heptane was placed in this flask as a hydrocarbon dispersion medium, and 1.104 g of sorbitan monolaurate (NOF Corp., Nonion LP-20R) with an HLB of 8.6 was added as a surfactant, and the flask was immersed in a water bath at 80° C. while stirring to raise the temperature. Next, the inside of the system was thoroughly replaced with nitrogen.
容積500mLの三角フラスコに80.5質量%のアクリル酸水溶液92g(1.03モル)を入れ、これを外部から冷却しながら20.9質量%水酸化ナトリウム水溶液147.7gを滴下して中和を行なった。中和後の溶液に、アゾ化合物として2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)2塩酸塩0.1104g(0.407ミリモル)および内部架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル0.0092g(0.0528ミリモル)を加えて溶解し、単量体水溶液を調製した。92 g (1.03 mol) of 80.5% by mass acrylic acid aqueous solution was placed in a 500 mL Erlenmeyer flask, and neutralization was performed by dropping 147.7 g of 20.9% by mass sodium hydroxide aqueous solution while cooling it from the outside. 0.1104 g (0.407 mmol) of 2,2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride as an azo compound and 0.0092 g (0.0528 mmol) of ethylene glycol diglycidyl ether as an internal crosslinking agent were added and dissolved in the neutralized solution to prepare a monomer aqueous solution.
次いで、前記単量体水溶液に窒素を十分に通気したのち、撹拌機の回転数を1000rpmとして、単量体水溶液全量の滴下時間が7分間となるように、前記セパラブルフラスコに一定速度で滴下した。そして、滴下終了後、セパラブルフラスコ内に中間架橋剤として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0.41g(0.047ミリモル)を加えて、80℃で20分間保持し、含水ゲル状重合体を得た。Next, after sufficiently aerating the monomer aqueous solution with nitrogen, the stirring speed was set to 1000 rpm, and the monomer aqueous solution was dripped into the separable flask at a constant rate so that the drip time for the entire monomer aqueous solution was 7 minutes. After the dripping was completed, 0.41 g (0.047 mmol) of a 2% by mass aqueous solution of ethylene glycol diglycidyl ether was added as an intermediate crosslinking agent to the separable flask, and the mixture was kept at 80°C for 20 minutes to obtain a hydrous gel polymer.
次に、前記セパラブルフラスコを125℃の油浴で反応液を加温し、n-ヘプタンと水との共沸蒸留によりn-ヘプタンを系内に還流しながら105gの水を系外へ抜き出した後、セパラブルフラスコ内に後架橋剤として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(0.475ミリモル)を添加し、83℃で120分間保持した。Next, the reaction liquid in the separable flask was heated in an oil bath at 125°C, and 105 g of water was extracted from the system while refluxing n-heptane into the system by azeotropic distillation of n-heptane and water. After that, 4.14 g (0.475 mmol) of a 2% by mass aqueous solution of ethylene glycol diglycidyl ether was added to the separable flask as a post-crosslinking agent, and the mixture was maintained at 83°C for 120 minutes.
次いで、n-ヘプタン6.62gに界面活性剤であるソルビタンモノラウレート(商品名:ノニオンLP-20R、HLB値8.6、日油株式会社製)0.074gが溶解した界面活性剤溶液をセパラブルフラスコ内に添加した。Next, a surfactant solution containing 0.074 g of the surfactant sorbitan monolaurate (product name: Nonion LP-20R, HLB value 8.6, manufactured by NOF Corporation) dissolved in 6.62 g of n-heptane was added to the separable flask.
その後、水及びn-へプタンを蒸発させて系内からの蒸発物がほとんど流出されなくなるまで乾燥することにより、重合体粒子の乾燥品を得た。この乾燥品を目開き850μmの篩に通すことにより、顆粒状の吸水性樹脂粒子を70.0g得た。該吸水性樹脂粒子の中位粒子径は448μmであった。 Then, the water and n-heptane were evaporated and the system was dried until almost no evaporants flowed out, yielding a dried polymer particle product. The dried product was passed through a sieve with an opening of 850 μm to obtain 70.0 g of granular water-absorbent resin particles. The median particle diameter of the water-absorbent resin particles was 448 μm.
製造例4の吸水性樹脂粒子の吸水量は63g/gであり、該吸水性樹脂粒子の荷重下吸水量は33.1mL/gであった。The water absorption capacity of the water-absorbent resin particles of Production Example 4 was 63 g/g, and the water absorption capacity under load of the water-absorbent resin particles was 33.1 mL/g.
製造例5
[単量体水溶液の調製]
2Lのセパラブルフラスコに130.0g(1.80モル)の100%アクリル酸を入れた。セパラブルフラスコ内を撹拌しながらイオン交換水112.3gを加えた後、氷浴下で112.85gの48質量%水酸化ナトリウムを滴下することにより、単量体濃度45質量%、中和率75モル%のアクリル酸部分中和液を調製した。
Production Example 5
[Preparation of Aqueous Monomer Solution]
A 2 L separable flask was charged with 130.0 g (1.80 mol) of 100% acrylic acid. 112.3 g of ion-exchanged water was added while stirring the contents of the separable flask, and then 112.85 g of 48% by mass sodium hydroxide was added dropwise in an ice bath to prepare a partially neutralized acrylic acid solution having a monomer concentration of 45% by mass and a neutralization rate of 75 mol%.
[重合]
ステンレスバット(φ20cm)内に撹拌子(直径8mm、長さ40mm)を入れ、重合に用いる単量体としてアクリル酸部分中和液(単量体濃度45質量%、アクリル酸の中和率75モル%)340.0g、イオン交換水32.6g、及び内部架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル0.0541g(0.311ミリモル)を加えた後、攪拌子を回転させ、均一に分散させて混合物(アクリル酸部分中和液濃度38質量%)を得た。その後、該ステンレスバットの上部をポリエチレンフィルムでシールしステンレスバット内をカバーした。該ステンレスバッド内の前記混合物の温度を25℃に調整後、混合物を窒素置換し溶存酸素量を0.1ppm以下にした。次いで、2質量%過硫酸カリウム水溶液24.75g(1.831ミリモル)、及び、0.5質量%L-アスコルビン酸水溶液5.20gを順番に300rpmの撹拌下で滴下し、単量体水溶液を調整した。0.5質量%L-アスコルビン酸水溶液滴下直後に重合が開始した。重合開始から10分後、得られた重合後ゲルを容器に入れたまま75℃の水浴に浸して20分間熟成させた。得られた重合後ゲルの厚みは1.3cmであった。
[polymerization]
A stirrer (diameter 8 mm,
[重合後ゲルの粗砕]
熟成後の含水ゲル状重合体全量を容器から取り出し、5cm間隔の格子状に切れ目を入れて裁断した。5cm間隔で裁断した含水ゲル状重合体の全量を喜連ローヤル社製ミートチョッパー12VR-750SDXに順次投入し、粗砕した。ミートチョッパーの出口に位置するプレートの穴の径は6.4mmとした。粗砕は、ミートチョッパーのプレートから、粗砕されたゲル(含水ゲル粗砕物)が出てこなくなるまで行った。このとき、ミートチョッパーに投入した含水ゲル状重合体量は390gであり、排出され回収できた含水ゲル粗砕物は217gであった。
[Crushing of the polymerized gel]
The entire amount of the hydrogel polymer after aging was taken out of the container and cut into a grid pattern with 5 cm intervals. The entire amount of the hydrogel polymer cut into 5 cm intervals was sequentially put into a meat chopper 12VR-750SDX manufactured by Kire Royal Co., Ltd. and crushed. The diameter of the hole in the plate located at the outlet of the meat chopper was 6.4 mm. Crushing was performed until the crushed gel (crushed hydrogel) no longer came out from the plate of the meat chopper. At this time, the amount of hydrogel polymer put into the meat chopper was 390 g, and the amount of the crushed hydrogel that was discharged and recovered was 217 g.
[粗砕されたゲルの乾燥]
粗砕されたゲルを目開き850μmの篩上に広げ、180℃に設定した熱風乾燥機(ADVANTEC社製、型番:DRE320DB)で30分間乾燥させ乾燥物を得た。
Drying of Crushed Gel
The coarsely crushed gel was spread on a sieve with 850 μm mesh and dried for 30 minutes in a hot air dryer (manufactured by ADVANTEC, model number: DRE320DB) set at 180° C. to obtain a dried product.
[乾燥物の粉砕]
上述の乾燥物を、超遠心粉砕機(ヴァーダー・サイエンティフィック株式会社製、ZM200、6本刃ローター、ローター回転数:6000rpm、スクリーン梯形孔:1.00mm)で粉砕して架橋重合体粒子101gを得た。重合から粉砕まで同様の操作を繰り返し、合計198gの架橋重合体を得た。
[Crushing of dried material]
The above-mentioned dried product was pulverized in an ultracentrifugal pulverizer (Verder Scientific, ZM200, 6-blade rotor, rotor rotation speed: 6000 rpm, trapezoidal screen hole: 1.00 mm) to obtain 101 g of crosslinked polymer particles. The same operations from polymerization to pulverization were repeated to obtain a total of 198 g of crosslinked polymer.
[表面架橋]
フッ素樹脂製の碇型撹拌翼を備えた内径11cmの丸底円筒型セパラブルフラスコに粉砕後の粒子25.0gを量りとった。次に、500rpmで撹拌しながら、エチレングリコールジグリシジルエーテル0.060g、水3.6g、プロピレングリコール1.20g、及び、イソプロピルアルコール1.20gを混合して得られた架橋剤水溶液をセパラブルフラスコ内に添加した。この添加により得られた混合物を、フッ素樹脂コーティングされたトレイに均一に広げた後、180℃で40分加熱した。室温まで冷却した後、850μmのメッシュを通すことにより表面架橋後を施した架橋重合体粒子を得た。前記表面架橋操作を計7回実施し、架橋重合体粒子を165g得た。
[Surface cross-linking]
25.0 g of the crushed particles was weighed into a round-bottomed cylindrical separable flask with an inner diameter of 11 cm equipped with an anchor-shaped stirring blade made of fluororesin. Next, while stirring at 500 rpm, an aqueous crosslinking agent solution obtained by mixing 0.060 g of ethylene glycol diglycidyl ether, 3.6 g of water, 1.20 g of propylene glycol, and 1.20 g of isopropyl alcohol was added to the separable flask. The mixture obtained by this addition was uniformly spread on a tray coated with fluororesin, and then heated at 180° C. for 40 minutes. After cooling to room temperature, the particles were passed through a 850 μm mesh to obtain crosslinked polymer particles subjected to surface crosslinking. The surface crosslinking operation was performed a total of seven times to obtain 165 g of crosslinked polymer particles.
[架橋重合体粒子の分級]
上述の表面架橋後の架橋重合体粒子を目開き850μmの篩、180μmの篩、および受け器を用いて分級した。目開き850μmの篩を通過し、180μmの篩上に残留したものを原料粒子、180μmの篩を通過したものを原料微粒子として回収した。
[Classification of crosslinked polymer particles]
The crosslinked polymer particles after the above-mentioned surface crosslinking were classified using a sieve with an opening of 850 μm, a sieve with an opening of 180 μm, and a receiver. Those that passed through the sieve with an opening of 850 μm and remained on the sieve with an opening of 180 μm were collected as raw material particles, and those that passed through the sieve with an opening of 180 μm were collected as raw material fine particles.
[架橋重合体粒子の造粒]
100mLニューディスポカップ(アズワン株式会社製、CODE1-4620-01)に上述の原料微粒子を3.75g投入した。マグネチックスターラーバー(8mmφ×45mmのリング無し)で、600rpmで撹拌させながら、マクロピペッター(柴田科学株式会社製、10mL容)を用いて5.63gのイオン交換水を0.1g/秒で滴下しながら、1分間攪拌した。その後、上述の原料粒子を8.75g投入し、更に600rpmで1分間攪拌し、凝集物を得た。
[Granulation of crosslinked polymer particles]
3.75 g of the above-mentioned raw material fine particles were added to a 100 mL new disposable cup (manufactured by AS ONE Corporation, CODE1-4620-01). While stirring at 600 rpm with a magnetic stir bar (8 mmφ×45 mm without ring), 5.63 g of ion-exchanged water was dropped at 0.1 g/sec using a macropipettor (manufactured by Shibata Scientific Co., Ltd., 10 mL volume) and stirred for 1 minute. Then, 8.75 g of the above-mentioned raw material particles were added and further stirred at 600 rpm for 1 minute to obtain an aggregate.
上述の凝集物をガラスシャーレ(内径5.8cm)にスパチュラを用いて全量を移し、80℃に設定した熱風乾燥機(ADVANTEC社製、型番:DRE320DB)で150分間乾燥させ凝集物の乾燥体を得た。この造粒操作を5回繰り返した。The entire amount of the above-mentioned aggregate was transferred to a glass petri dish (inner diameter 5.8 cm) using a spatula, and dried for 150 minutes in a hot air dryer (manufactured by ADVANTEC, model number: DRE320DB) set at 80°C to obtain a dried aggregate. This granulation operation was repeated five times.
上述で得られた凝集物の乾燥体を、超遠心粉砕機(ヴァーダー・サイエンティフィック株式会社製、ZM200、6本刃ローター、ローター回転数:6000rpm、スクリーン梯形孔:1.00mm、投入口径φ3cm)に投入して粉砕して重合体粒子を60g得た。この重合体粒子を、目開き500μmの篩に通過させた。その後、重合体粒子の質量に対して0.5質量%の非晶質シリカ(オリエンタルシリカズコーポレーション、トクシールNP-S)を重合体粒子に混合し、非晶質シリカを含む吸水性樹脂粒子を43.3g得た。中位粒子径は208μmであった。The dried aggregate obtained above was put into an ultracentrifugal grinder (Verder Scientific, ZM200, 6-blade rotor, rotor rotation speed: 6000 rpm, trapezoidal screen hole: 1.00 mm, inlet diameter φ3 cm) and ground to obtain 60 g of polymer particles. The polymer particles were passed through a sieve with a mesh size of 500 μm. Then, 0.5% by mass of amorphous silica (Oriental Silicas Corporation, Toxil NP-S) relative to the mass of the polymer particles was mixed with the polymer particles to obtain 43.3 g of water-absorbent resin particles containing amorphous silica. The median particle size was 208 μm.
製造例5の吸水性樹脂粒子の吸水量は50g/gであり、該吸水性樹脂粒子の荷重下吸水量は27.0mL/gであった。The water absorption capacity of the water-absorbent resin particles of Production Example 5 was 50 g/g, and the water absorption capacity under load of the water-absorbent resin particles was 27.0 mL/g.
製造例6
[第1段目の重合反応]
還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管、並びに、攪拌機として、翼径5cmの4枚傾斜パドル翼を2段で有する攪拌翼を備えた内径11cm、2L容の丸底円筒型セパラブルフラスコを準備した。このフラスコに、炭化水素分散媒としてn-ヘプタン293.0gをとり、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、ハイワックス1105A)0.736gを添加し、攪拌しつつ80℃まで昇温して分散剤を溶解した後、50℃まで冷却した。
Production Example 6
[First stage polymerization reaction]
A round-bottomed cylindrical separable flask with an inner diameter of 11 cm and a volume of 2 L was prepared, which was equipped with a reflux condenser, a dropping funnel, a nitrogen gas inlet tube, and a stirring blade having two stages of four inclined paddle blades with a blade diameter of 5 cm. 293.0 g of n-heptane was added to this flask as a hydrocarbon dispersion medium, and 0.736 g of maleic anhydride-modified ethylene-propylene copolymer (Mitsui Chemicals, Inc., Hiwax 1105A) was added as a polymeric dispersant. The mixture was heated to 80°C while stirring to dissolve the dispersant, and then cooled to 50°C.
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(1.03モル)をとり、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を滴下して75モル%の中和を行った後、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、HECAW-15F)、水溶性ラジカル重合開始剤として2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)2塩酸塩0.092g(0.339ミリモル)、および過硫酸カリウム0.018g(0.067ミリモル)、内部架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル0.010g(0.057ミリモル)を加えて溶解し、第1段目の単量体水溶液を調製した。92.0 g (1.03 mol) of 80.5% by mass acrylic acid aqueous solution was placed in a 300 mL beaker as a water-soluble ethylenically unsaturated monomer, and while cooling from the outside, 147.7 g of 20.9% by mass sodium hydroxide aqueous solution was added dropwise to neutralize 75 mol%, after which 0.092 g of hydroxyethyl cellulose (Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd., HECAW-15F) as a thickener, 0.092 g (0.339 mmol) of 2,2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride as a water-soluble radical polymerization initiator, and 0.018 g (0.067 mmol) of potassium persulfate, and 0.010 g (0.057 mmol) of ethylene glycol diglycidyl ether as an internal crosslinking agent were added and dissolved to prepare the first stage monomer aqueous solution.
そして、上記にて調製した水性液をセパラブルフラスコに添加して、10分間攪拌した後、n-ヘプタン6.62gに界面活性剤としてHLB3のショ糖ステアリン酸エステル(三菱化学フーズ株式会社、リョートーシュガーエステルS-370)0.736gを加熱溶解した界面活性剤溶液を、さらに添加して、撹拌機の回転数を550rpmとして攪拌しながら系内を窒素で十分に置換した後、フラスコを70℃の水浴に浸漬して昇温し、重合を60分間行うことにより、第1段目の重合スラリー液を得た。The aqueous liquid prepared above was then added to a separable flask and stirred for 10 minutes, after which a surfactant solution prepared by heating and dissolving 0.736 g of sucrose stearate with an HLB of 3 (Ryoto Sugar Ester S-370, Mitsubishi Chemical Foods Corporation) in 6.62 g of n-heptane was further added. The system was thoroughly replaced with nitrogen while stirring at a stirrer speed of 550 rpm, and the flask was then immersed in a water bath at 70°C to raise the temperature, and polymerization was carried out for 60 minutes to obtain a first-stage polymerization slurry.
[第2段目の重合反応]
内容積500mL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(1.44モル)をとり、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を滴下して75モル%の中和を行った後、水溶性ラジカル重合開始剤として2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)2塩酸塩0.129g(0.476ミリモル)、および過硫酸カリウム0.026g(0.096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)を加えて溶解し、第2段目の単量体水溶液を調製した。
[Second-stage polymerization reaction]
In a 500 mL beaker was placed 128.8 g (1.44 mol) of an 80.5 mass% aqueous acrylic acid solution as a water-soluble ethylenically unsaturated monomer, and while cooling from the outside, 159.0 g of a 27 mass% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise to carry out 75 mol% neutralization, and then 0.129 g (0.476 mmol) of 2,2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride as a water-soluble radical polymerization initiator, 0.026 g (0.096 mmol) of potassium persulfate, and 0.0116 g (0.067 mmol) of ethylene glycol diglycidyl ether as an internal crosslinking agent were added and dissolved to prepare a second-stage aqueous monomer solution.
撹拌機の回転数を1000rpmとして撹拌しながら、上記のセパラブルフラスコ系内を25℃に冷却した後、上記第2段目の単量体水溶液の全量を、第1段目の重合スラリー液に添加して、系内を窒素で30分間置換した後、再度、フラスコを70℃の水浴に浸漬して昇温し、重合反応を60分間行った。これにより含水ゲル状重合体を得た。While stirring at a stirrer speed of 1000 rpm, the separable flask system was cooled to 25°C, and the entire amount of the second-stage monomer aqueous solution was added to the first-stage polymerization slurry liquid, and the system was replaced with nitrogen for 30 minutes. After that, the flask was again immersed in a 70°C water bath to raise the temperature, and the polymerization reaction was carried out for 60 minutes. This resulted in a hydrous gel polymer.
第2段目の重合後、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を攪拌下で添加した。その後、125℃の油浴で反応液を昇温し、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、239.2gの水を系外へ抜き出した。その後、フラスコに後架橋剤として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(0.507ミリモル)を添加し、83℃で2時間保持した。After the second polymerization step, 0.589 g of 45% by weight aqueous solution of pentasodium diethylenetriaminepentaacetate was added to the hydrous gel polymer under stirring. The reaction solution was then heated in a 125°C oil bath, and 239.2 g of water was extracted from the system by azeotropic distillation of n-heptane and water while refluxing n-heptane. Then, 4.42 g (0.507 mmol) of 2% by weight aqueous solution of ethylene glycol diglycidyl ether was added to the flask as a post-crosslinking agent, and the mixture was kept at 83°C for 2 hours.
その後、水及びn-ヘプタンを125℃にて蒸発させて乾燥させることによって、重合体粒子の乾燥品を得た。この重合体粒子を目開き850μmの篩を通過させ、重合体粒子の質量に対して0.2質量%の非晶質シリカ(オリエンタルシリカズコーポレーション、トクシールNP-S)を混合し、非晶質シリカを含む吸水性樹脂粒子を228.1g得た。該吸水性樹脂粒子の中位粒子径は362μmであった。Thereafter, the water and n-heptane were evaporated at 125°C to dry the polymer particles, yielding a dried product. The polymer particles were passed through a sieve with an opening of 850 μm, and 0.2% by mass of amorphous silica (Toxil NP-S, Oriental Silicas Corporation) was mixed with the polymer particles, yielding 228.1 g of water-absorbent resin particles containing amorphous silica. The median particle diameter of the water-absorbent resin particles was 362 μm.
製造例6の吸水性樹脂粒子の吸水量は61g/gであり、該吸水性樹脂粒子の荷重下吸水量は39.5mL/gであった。該吸水性樹脂粒子の液透過時間は30.8秒であった。The water absorption capacity of the water-absorbent resin particles of Production Example 6 was 61 g/g, and the water absorption capacity under load of the water-absorbent resin particles was 39.5 mL/g. The liquid permeation time of the water-absorbent resin particles was 30.8 seconds.
製造例7
[第1段目の重合反応]
還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管、並びに、攪拌機として、翼径5cmの4枚傾斜パドル翼を2段で有する攪拌翼を備えた内径11cm、2L容の丸底円筒型セパラブルフラスコを準備した。このフラスコに、炭化水素分散媒としてn-ヘプタン293gをとり、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、ハイワックス1105A)0.736gを添加し、攪拌しつつ80℃まで昇温して分散剤を溶解した後、50℃まで冷却した。
Production Example 7
[First stage polymerization reaction]
A round-bottomed cylindrical separable flask with an inner diameter of 11 cm and a volume of 2 L was prepared, which was equipped with a reflux condenser, a dropping funnel, a nitrogen gas inlet tube, and a stirring blade having two stages of four inclined paddle blades with a blade diameter of 5 cm. 293 g of n-heptane was added to this flask as a hydrocarbon dispersion medium, and 0.736 g of maleic anhydride-modified ethylene-propylene copolymer (Mitsui Chemicals, Inc., Hiwax 1105A) was added as a polymeric dispersant. The mixture was heated to 80°C with stirring to dissolve the dispersant, and then cooled to 50°C.
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(1.03モル)をとり、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を滴下して75モル%の中和を行った後、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、HECAW-15F)、水溶性ラジカル重合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)を加えて溶解し、第1段目の単量体水溶液を調製した。92.0 g (1.03 mol) of 80.5% by mass acrylic acid aqueous solution was placed in a 300 mL beaker as a water-soluble ethylenically unsaturated monomer, and while cooling from the outside, 147.7 g of 20.9% by mass sodium hydroxide aqueous solution was added dropwise to neutralize 75 mol%, after which 0.092 g of hydroxyethyl cellulose (Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd., HECAW-15F) as a thickener, 0.0736 g (0.272 mmol) of potassium persulfate as a water-soluble radical polymerization agent, and 0.010 g (0.057 mmol) of ethylene glycol diglycidyl ether as an internal crosslinking agent were added and dissolved to prepare the first stage monomer aqueous solution.
そして、上記にて調製した水性液をセパラブルフラスコに添加して、10分間攪拌した後、n-ヘプタン6.62gに界面活性剤としてHLB3のショ糖ステアリン酸エステル(三菱化学フーズ株式会社、リョートーシュガーエステルS-370)0.736gを加熱溶解した界面活性剤溶液を、さらに添加して、撹拌機の回転数を500rpmとして攪拌しながら系内を窒素で十分に置換した後、フラスコを70℃の水浴に浸漬して昇温し、重合を60分間行うことにより、第1段目の重合スラリー液を得た。The aqueous liquid prepared above was then added to a separable flask and stirred for 10 minutes, after which a surfactant solution prepared by heating and dissolving 0.736 g of sucrose stearate with an HLB of 3 (Ryoto Sugar Ester S-370, Mitsubishi Chemical Foods Corporation) in 6.62 g of n-heptane was further added. The system was thoroughly replaced with nitrogen while stirring at a stirrer speed of 500 rpm, and the flask was then immersed in a water bath at 70°C to raise the temperature, and polymerization was carried out for 60 minutes to obtain a first-stage polymerization slurry.
[第2段目の重合反応]
内容積500mL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(1.44モル)をとり、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を滴下して75モル%の中和を行った後、水溶性ラジカル重合開始剤として過硫酸カリウム0.090g(0.333ミリモル)、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)を加えて溶解し、第2段目の単量体水溶液を調製した。
[Second-stage polymerization reaction]
In a 500 mL beaker was placed 128.8 g (1.44 mol) of an 80.5 mass% aqueous acrylic acid solution as a water-soluble ethylenically unsaturated monomer, and while cooling from the outside, 159.0 g of a 27 mass% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise to carry out 75 mol% neutralization, and then 0.090 g (0.333 mmol) of potassium persulfate as a water-soluble radical polymerization initiator and 0.0116 g (0.067 mmol) of ethylene glycol diglycidyl ether as an internal crosslinking agent were added and dissolved to prepare a second-stage aqueous monomer solution.
撹拌機の回転数を1000rpmとして撹拌しながら、上記のセパラブルフラスコ系内を44℃に冷却した後、上記第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て、系内を窒素で30分間置換した後、再度、フラスコを70℃の水浴に浸漬して昇温し、重合反応を60分間行って、含水ゲル重合体を得た。While stirring at a stirrer speed of 1000 rpm, the contents of the separable flask system were cooled to 44°C, and the entire amount of the second-stage aqueous liquid was added to the first-stage polymerization slurry liquid. The system was then purged with nitrogen for 30 minutes, after which the flask was again immersed in a 70°C water bath to raise the temperature, and the polymerization reaction was carried out for 60 minutes to obtain a hydrous gel polymer.
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、260.1gの水を系外へ抜き出した。その後、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(0.507ミリモル)を添加し、83℃で2時間保持した。The flask was then immersed in an oil bath set at 125°C, and 260.1 g of water was extracted from the system by azeotropic distillation of n-heptane and water while refluxing n-heptane. Then, 4.42 g (0.507 mmol) of a 2% by mass aqueous solution of ethylene glycol diglycidyl ether was added to the flask as a surface cross-linking agent, and the flask was kept at 83°C for 2 hours.
その後、水及びn-ヘプタンを125℃にて蒸発させて乾燥させることによって、重合体粒子(乾燥品)を得た。この重合体粒子を目開き850μmの篩に通過させ、重合体粒子の質量に対して0.2質量%の非晶質シリカ(オリエンタルシリカズコーポレーション、トクシールNP-S)を重合体粒子と混合し、非晶質シリカを含む吸水性樹脂粒子を231.0g得た。該吸水性樹脂粒子の中位粒子径は76μmであった。Thereafter, the water and n-heptane were evaporated at 125°C and the mixture was dried to obtain polymer particles (dried product). The polymer particles were passed through a sieve with an opening of 850 μm, and 0.2% by mass of amorphous silica (Toxil NP-S, Oriental Silicas Corporation) relative to the mass of the polymer particles was mixed with the polymer particles to obtain 231.0 g of water-absorbent resin particles containing amorphous silica. The median particle diameter of the water-absorbent resin particles was 76 μm.
製造例7の吸水性樹脂粒子の吸水量は67g/gであり、該吸水性樹脂粒子の荷重下吸水量は3.3mL/gであった。The water absorption capacity of the water-absorbent resin particles of Production Example 7 was 67 g/g, and the water absorption capacity under load of the water-absorbent resin particles was 3.3 mL/g.
製造例8
[第1段目の重合反応]
還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管、並びに、攪拌機として、翼径5cmの4枚傾斜パドル翼を2段で有する攪拌翼を備えた内径11cm、2L容の丸底円筒型セパラブルフラスコを準備した。このフラスコに、炭化水素分散媒としてn-ヘプタン293.0gをとり、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、ハイワックス1105A)0.736gを添加し、攪拌しつつ80℃まで昇温して分散剤を溶解した後、50℃まで冷却した。
Production Example 8
[First stage polymerization reaction]
A round-bottomed cylindrical separable flask with an inner diameter of 11 cm and a volume of 2 L was prepared, which was equipped with a reflux condenser, a dropping funnel, a nitrogen gas inlet tube, and a stirring blade having two stages of four inclined paddle blades with a blade diameter of 5 cm. 293.0 g of n-heptane was added to this flask as a hydrocarbon dispersion medium, and 0.736 g of maleic anhydride-modified ethylene-propylene copolymer (Mitsui Chemicals, Inc., Hiwax 1105A) was added as a polymeric dispersant. The mixture was heated to 80°C while stirring to dissolve the dispersant, and then cooled to 50°C.
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(1.03モル)をとり、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を滴下して75モル%の中和を行った後、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、HECAW-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)を加えて溶解し、第1段目の水性液を調製した。92.0 g (1.03 mol) of 80.5% by mass acrylic acid aqueous solution was placed in a 300 mL beaker as a water-soluble ethylenically unsaturated monomer, and while cooling from the outside, 147.7 g of 20.9% by mass sodium hydroxide aqueous solution was added dropwise to neutralize 75 mol%, after which 0.092 g of hydroxyethyl cellulose (Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd., HECAW-15F) as a thickener, 0.0736 g (0.272 mmol) of potassium persulfate as a water-soluble radical polymerization initiator, and 0.010 g (0.057 mmol) of ethylene glycol diglycidyl ether as an internal crosslinking agent were added and dissolved to prepare the first-stage aqueous liquid.
そして、上記にて調製した水性液をセパラブルフラスコに添加して、10分間攪拌した後、n-ヘプタン6.62gに界面活性剤としてHLB3のショ糖ステアリン酸エステル(三菱化学フーズ株式会社、リョートーシュガーエステルS-370)0.736gを加熱溶解した界面活性剤溶液を、さらに添加して、撹拌機の回転数を550rpmとして攪拌しながら系内を窒素で十分に置換した後、フラスコを70℃の水浴に浸漬して昇温し、重合を60分間行うことにより、第1段目の重合スラリー液を得た。The aqueous liquid prepared above was then added to a separable flask and stirred for 10 minutes, after which a surfactant solution prepared by heating and dissolving 0.736 g of sucrose stearate with an HLB of 3 (Ryoto Sugar Ester S-370, Mitsubishi Chemical Foods Corporation) in 6.62 g of n-heptane was further added. The system was thoroughly replaced with nitrogen while stirring at a stirrer speed of 550 rpm, and the flask was then immersed in a water bath at 70°C to raise the temperature, and polymerization was carried out for 60 minutes to obtain a first-stage polymerization slurry.
[第2段目の重合反応]
内容積500mL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(1.44モル)をとり、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を滴下して75モル%の中和を行った後、水溶性ラジカル重合開始剤として過硫酸カリウム0.090g(0.333ミリモル)、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)を加えて溶解し、第2段目の水性液を調製した。
[Second-stage polymerization reaction]
In a 500 mL beaker was placed 128.8 g (1.44 mol) of an 80.5 mass% aqueous acrylic acid solution as a water-soluble ethylenically unsaturated monomer, and while cooling from the outside, 159.0 g of a 27 mass% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise to carry out 75 mol% neutralization, and then 0.090 g (0.333 mmol) of potassium persulfate as a water-soluble radical polymerization initiator and 0.0116 g (0.067 mmol) of ethylene glycol diglycidyl ether as an internal crosslinking agent were added and dissolved to prepare a second-stage aqueous liquid.
撹拌機の回転数を1000rpmとして撹拌しながら、上記のセパラブルフラスコ系内を25℃に冷却した後、上記第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て、系内を窒素で30分間置換した後、再度、フラスコを70℃の水浴に浸漬して昇温し、重合反応を60分間行った。これにより含水ゲル状重合体を得た。While stirring at a stirrer speed of 1000 rpm, the separable flask system was cooled to 25°C, and the entire amount of the second-stage aqueous liquid was added to the first-stage polymerization slurry liquid. The system was replaced with nitrogen for 30 minutes, and the flask was again immersed in a 70°C water bath to raise the temperature, and the polymerization reaction was carried out for 60 minutes. This resulted in a hydrous gel polymer.
第2段目の重合後の含水ゲルに、45質量%のジエチレントリアミン5酢酸5ナトリウム水溶液0.265gを攪拌下で添加した。その後、125℃の油浴で反応液を昇温し、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、256.1gの水を系外へ抜き出した。その後、フラスコに後架橋剤として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(0.507ミリモル)を添加し、83℃で2時間保持した。 0.265 g of 45% by mass aqueous solution of pentasodium diethylenetriaminepentaacetate was added to the hydrous gel after the second-stage polymerization under stirring. The reaction solution was then heated in a 125°C oil bath, and 256.1 g of water was extracted from the system by azeotropic distillation of n-heptane and water while refluxing n-heptane. 4.42 g (0.507 mmol) of 2% by mass aqueous solution of ethylene glycol diglycidyl ether was then added to the flask as a post-crosslinking agent, and the solution was kept at 83°C for 2 hours.
その後、水及びn-ヘプタンを125℃にて蒸発させて乾燥させることによって、乾燥品を得た。この乾燥品を目開き850μmの篩に通過させ、乾燥品に対して0.1質量%の非晶質シリカ(オリエンタルシリカズコーポレーション、トクシールNP-S)を混合し、吸水性樹脂粒子を230.8g得た。該吸水性樹脂粒子の中位粒子径は402μmであった。 Then, the water and n-heptane were evaporated at 125°C to dry the product, yielding a dried product. The dried product was passed through a sieve with an opening of 850 μm, and 0.1% by mass of amorphous silica (Toxil NP-S, Oriental Silicas Corporation) was mixed with the dried product to obtain 230.8 g of water-absorbent resin particles. The median particle size of the water-absorbent resin particles was 402 μm.
製造例8の吸水性樹脂粒子の吸水量は60g/gであり、該吸水性樹脂粒子の荷重下吸水量は34.5mL/gであった。該吸水性樹脂粒子の液透過時間は32.2秒であった。The water absorption capacity of the water-absorbent resin particles of Production Example 8 was 60 g/g, and the water absorption capacity under load of the water-absorbent resin particles was 34.5 mL/g. The liquid permeation time of the water-absorbent resin particles was 32.2 seconds.
製造例9
[第1段目の重合反応]
還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管、並びに、攪拌機として、翼径5cmの4枚傾斜パドル翼を2段で有する攪拌翼を備えた内径11cm、2L容の丸底円筒型セパラブルフラスコを準備した。このフラスコに、炭化水素分散媒としてn-ヘプタン293gをとり、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、ハイワックス1105A)0.736gを添加し、攪拌しつつ80℃まで昇温して分散剤を溶解した後、50℃まで冷却した。
Production Example 9
[First stage polymerization reaction]
A round-bottomed cylindrical separable flask with an inner diameter of 11 cm and a volume of 2 L was prepared, which was equipped with a reflux condenser, a dropping funnel, a nitrogen gas inlet tube, and a stirring blade having two stages of four inclined paddle blades with a blade diameter of 5 cm. 293 g of n-heptane was added to this flask as a hydrocarbon dispersion medium, and 0.736 g of maleic anhydride-modified ethylene-propylene copolymer (Mitsui Chemicals, Inc., Hiwax 1105A) was added as a polymeric dispersant. The mixture was heated to 80°C with stirring to dissolve the dispersant, and then cooled to 50°C.
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(1.03モル)をとり、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を滴下して75モル%の中和を行った後、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、HECAW-15F)、水溶性ラジカル重合開始剤として2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)2塩酸塩0.092g(0.339ミリモル)、および過硫酸カリウム0.018g(0.067ミリモル)、内部架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル0.0046g(0.026ミリモル)を加えて溶解し、第1段目の単量体水溶液を調製した。92.0 g (1.03 mol) of 80.5% by mass acrylic acid aqueous solution was placed in a 300 mL beaker as a water-soluble ethylenically unsaturated monomer, and while cooling from the outside, 147.7 g of 20.9% by mass sodium hydroxide aqueous solution was added dropwise to neutralize 75 mol%, after which 0.092 g of hydroxyethyl cellulose (Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd., HECAW-15F) as a thickener, 0.092 g (0.339 mmol) of 2,2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride as a water-soluble radical polymerization initiator, and 0.018 g (0.067 mmol) of potassium persulfate, and 0.0046 g (0.026 mmol) of ethylene glycol diglycidyl ether as an internal crosslinking agent were added and dissolved to prepare the first stage monomer aqueous solution.
そして、上記にて調製した水性液をセパラブルフラスコに添加して、10分間攪拌した後、n-ヘプタン6.62gに界面活性剤としてHLB3のショ糖ステアリン酸エステル(三菱化学フーズ株式会社、リョートーシュガーエステルS-370)0.736gを加熱溶解した界面活性剤溶液を、さらに添加して、撹拌機の回転数を550rpmとして攪拌しながら系内を窒素で十分に置換した後、フラスコを70℃の水浴に浸漬して昇温し、重合を60分間行うことにより、第1段目の重合スラリー液を得た。The aqueous liquid prepared above was then added to a separable flask and stirred for 10 minutes, after which a surfactant solution prepared by heating and dissolving 0.736 g of sucrose stearate with an HLB of 3 (Ryoto Sugar Ester S-370, Mitsubishi Chemical Foods Corporation) in 6.62 g of n-heptane was further added. The system was thoroughly replaced with nitrogen while stirring at a stirrer speed of 550 rpm, and the flask was then immersed in a water bath at 70°C to raise the temperature, and polymerization was carried out for 60 minutes to obtain a first-stage polymerization slurry.
[第2段目の重合反応]
内容積500mL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(1.44モル)をとり、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を滴下して75モル%の中和を行った後、水溶性ラジカル重合開始剤として2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)2塩酸塩0.129g(0.476ミリモル)、および過硫酸カリウム0.026g(0.096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)を加えて溶解し、第2段目の単量体水溶液を調製した。
[Second-stage polymerization reaction]
In a 500 mL beaker was placed 128.8 g (1.44 mol) of an 80.5 mass% aqueous acrylic acid solution as a water-soluble ethylenically unsaturated monomer, and while cooling from the outside, 159.0 g of a 27 mass% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise to carry out 75 mol% neutralization, and then 0.129 g (0.476 mmol) of 2,2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride as a water-soluble radical polymerization initiator, 0.026 g (0.096 mmol) of potassium persulfate, and 0.0116 g (0.067 mmol) of ethylene glycol diglycidyl ether as an internal crosslinking agent were added and dissolved to prepare a second-stage aqueous monomer solution.
撹拌機の回転数を1000rpmとして撹拌しながら、上記のセパラブルフラスコ系内を25℃に冷却した後、上記第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て、系内を窒素で30分間置換した後、再度、フラスコを70℃の水浴に浸漬して昇温し、重合反応を60分間行った。While stirring at a stirrer speed of 1000 rpm, the contents of the separable flask system were cooled to 25°C, and the entire amount of the second-stage aqueous liquid was added to the first-stage polymerization slurry liquid. The system was then purged with nitrogen for 30 minutes, after which the flask was again immersed in a 70°C water bath to raise the temperature, and the polymerization reaction was carried out for 60 minutes.
第2段目の重合後の含水ゲルに、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を攪拌下で添加した。その後、125℃の油浴で反応液を昇温し、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、216.7gの水を系外へ抜き出した。その後、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(0.507ミリモル)を添加し、83℃で2時間保持した。 0.589 g of 45% by mass aqueous solution of pentasodium diethylenetriaminepentaacetate was added to the hydrous gel after the second-stage polymerization under stirring. The reaction solution was then heated in a 125°C oil bath, and 216.7 g of water was extracted from the system by azeotropic distillation of n-heptane and water while refluxing n-heptane. 4.42 g (0.507 mmol) of 2% by mass aqueous solution of ethylene glycol diglycidyl ether was then added to the flask as a surface crosslinking agent, and the mixture was kept at 83°C for 2 hours.
その後、n-ヘプタンを125℃にて蒸発させて乾燥させることによって、乾燥品を得た。この乾燥品を目開き850μmの篩に通過させ、乾燥品に対して0.2質量%の非晶質シリカ(オリエンタルシリカズコーポレーション、トクシールNP-S)を混合し、吸水性樹脂粒子を229.0g得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は351μmであった。 Then, the n-heptane was evaporated at 125°C to dry the product, yielding a dried product. The dried product was passed through a sieve with an opening of 850 μm, and 0.2% by mass of amorphous silica (Toxil NP-S, Oriental Silicas Corporation) was mixed with the dried product, yielding 229.0 g of water-absorbent resin particles. The median particle size of the water-absorbent resin particles was 351 μm.
製造例9の吸水性樹脂粒子の吸水量は56g/gであり、該吸水性樹脂粒子の荷重下吸水量は35.3mL/gであった。The water absorption capacity of the water-absorbent resin particles of Production Example 9 was 56 g/g, and the water absorption capacity under load of the water-absorbent resin particles was 35.3 mL/g.
2.吸水性樹脂粒子の評価
<生理食塩水の吸水量(g/g)>
500mL容のビーカーに、生理食塩水(0.9質量%塩化ナトリウム水溶液)500gを量り取り、マグネチックスターラーバー(8mmφ×30mmのリング無し)で、600rpmで撹拌させながら、吸水性樹脂粒子2.0gを、ママコが発生しないように分散させた。撹拌させた状態で60分間放置し、吸水性樹脂粒子を十分に膨潤させた。その後、あらかじめ目開き75μm標準篩の質量Wa(g)を測定しておき、これを用いて、ビーカーの内容物をろ過し、篩いを水平に対して約30度の傾斜角となるように傾けた状態で、30分間放置することにより余剰の水分をろ別した。膨潤ゲルの入った篩いの質量Wb(g)を測定し、以下の式により、生理食塩水の吸水量を求めた。
生理食塩水の吸水量[g/g]=(Wb[g]-Wa[g])/2.0[g]
2. Evaluation of Water-Absorbent Resin Particles <Water Absorption Amount of Physiological Saline (g/g)>
500 g of physiological saline (0.9% by weight sodium chloride aqueous solution) was weighed out into a 500 mL beaker, and 2.0 g of water-absorbent resin particles were dispersed in a manner that did not cause lumps while stirring at 600 rpm with a magnetic stir bar (8 mmφ×30 mm without ring). The mixture was left in a stirred state for 60 minutes to allow the water-absorbent resin particles to swell sufficiently. Thereafter, the mass Wa (g) of a standard sieve with a mesh size of 75 μm was measured in advance, and the contents of the beaker were filtered using this, and the sieve was tilted at an angle of about 30 degrees to the horizontal and left for 30 minutes to filter out excess water. The mass Wb (g) of the sieve containing the swollen gel was measured, and the amount of water absorbed by the physiological saline was calculated using the following formula.
Water absorption amount of physiological saline solution [g/g] = (Wb [g] - Wa [g]) / 2.0 [g]
<吸い上げ吸水量(g/g)>
図4に示す測定装置を用いて、温度25±2℃、湿度60±10%の環境下で吸い上げ吸水量を測定した。まずビュレット部1のコック22とコック24を閉め、25℃に調節された生理食塩水(0.9質量%食塩水)27をビュレット管26上部の開口からビュレット管26に入れた。ゴム栓23でビュレット管26の開口の密栓した後、コック22及びコック24を開けた。気泡が入らないよう導管5内部を生理食塩水27で満たした。貫通孔13a内に到達した生理食塩水の水面の高さが、測定台13の上面の高さと同じになるように、測定台13の高さを調整した。調整後、ビュレット管26内の生理食塩水27の水面の高さをビュレット管26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。
<Water absorption amount (g/g)>
Using the measuring device shown in Fig. 4, the amount of water absorption was measured under an environment of 25 ± 2 ° C. temperature and 60 ± 10% humidity. First, the
アクリル樹脂製円筒16(内径25mmφ×高さ150mm)と該円筒の底部に接着されたナイロンメッシュシート15(250メッシュ、厚さ約60μm)とからなる吸い上げ吸水量測定用の容器を準備した。吸い上げ吸水量測定用の容器内に0.5gの吸水性樹脂粒子を均一に散布した。吸水性樹脂粒子11aが載置されたナイロンメッシュシート15を、その中心が貫通孔13aの位置になるように、配置して測定を開始した。空気導入管25からビュレット管26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。A container for measuring the amount of water absorption was prepared, consisting of an acrylic resin cylinder 16 (
吸水性樹脂粒子11aが、吸収を開始してから10分後までに吸水した量を吸水量Aとして測定した。式(1)を用いて、吸い上げ吸水量を算出した。
式(1):吸い上げ吸水量[g/g]=吸水量A[mL]×1.0028(生理食塩水の密度)[g/mL]/0.5[g]
The amount of water absorbed by the water-
Formula (1): Water absorption amount [g/g] = Water absorption amount A [mL] × 1.0028 (density of saline solution) [g/mL] / 0.5 [g]
<透過液吸水量(g/g)>
アクリル樹脂製円筒(内径60mmφ×高さ70mm)と該円筒の底部に接着されたメッシュシート(SUS製400メッシュ)とからなる透過液測定用の容器を準備した。透過液測定用の容器内のメッシュシート上に0.5gの吸水性樹脂粒子を均一に散布し、透過液測定用の容器と吸水性樹脂粒子との合計質量Wcを測定した。100mLのプラスチックビーカーに生理食塩水(濃度0.9wt%食塩水)を30g測り取った。空のシャーレの上に、金網(目開き1.4mm、100mm×100mm)を置き、金網上に、吸水性樹脂粒子が配置された透過液測定用の容器を設置した。透過液測定用の容器内にビーカーの生理食塩水を一度に投入し、投入開始から1分後に透過液測定用の容器及びその内容物の合計質量Wdを測定した。式(2)を用いて、透過液吸水量を算出した。
式(2):透過液吸水量[g/g]=(Wd[g]-Wc[g])/0.5[g]
<Permeate water absorption amount (g/g)>
A vessel for measuring the permeated liquid was prepared, which consisted of an acrylic resin cylinder (inner diameter 60 mmφ×height 70 mm) and a mesh sheet (SUS 400 mesh) attached to the bottom of the cylinder. 0.5 g of water-absorbent resin particles were uniformly spread on the mesh sheet, and the total mass Wc of the container for measuring the permeate liquid and the water-absorbent resin particles was measured. Physiological saline (concentration 0. A wire mesh (1.4 mm mesh, 100 mm x 100 mm) was placed on an empty petri dish, and a permeate measurement container with water-absorbent resin particles placed on the wire mesh was placed on the petri dish. The physiological saline solution in the beaker was poured into the permeate measurement container all at once, and the total mass Wd of the permeate measurement container and its contents was measured one minute after the start of the pouring. 2) was used to calculate the amount of water absorbed by the permeate.
Formula (2): Permeate water absorption amount [g/g] = (Wd [g] - Wc [g]) / 0.5 [g]
<荷重下吸水量>
吸水性樹脂粒子の2.07kPaの荷重下での生理食塩水に対する吸水量を、25℃±2℃の環境下で、図5に示す測定装置Yを用いて測定した。測定装置Yは、ビュレット部71、導管72、測定台73、及び、測定台73上に置かれた測定部74から構成される。ビュレット部71は、鉛直方向に伸びるビュレット71aと、ビュレット71aの上端に配置されたゴム栓71bと、ビュレット71aの下端に配置されたコック71cと、コック71cの近傍において一端がビュレット71a内に伸びる空気導入管71dと、空気導入管71dの他端側に配置されたコック71eとを有している。導管72は、ビュレット部71と測定台73との間に取り付けられている。導管72の内径は6mmである。測定台73の中央部には、直径2mmの穴があいており、導管72が連結されている。測定部74は、円筒74a(アクリル樹脂(プレキシグラス)製)と、円筒74aの底部に接着されたナイロンメッシュ74bと、重り74cとを有している。円筒74aの内径は20mmである。ナイロンメッシュ74bの目開きは75μm(200メッシュ)である。そして、測定時にはナイロンメッシュ74b上に測定対象の吸水性樹脂粒子75が均一に撒布される。重り74cの直径は19mmであり、重り74cの質量は59.8gである。重り74cは、吸水性樹脂粒子75上に置かれ、吸水性樹脂粒子75に対して2.07kPaの荷重を加えることができる。
<Water absorption under load>
The water absorption amount of the water-absorbent resin particles in physiological saline under a load of 2.07 kPa was measured in an environment of 25°C ± 2°C using the measuring device Y shown in Figure 5. The measuring device Y is composed of a
測定装置Yの円筒74aの中に0.100gの吸水性樹脂粒子75を入れた後、重り74cを載せて測定を開始した。吸水性樹脂粒子75が吸水した生理食塩水と同容積の空気が、空気導入管より、速やかにかつスムーズにビュレット71aの内部に供給されるため、ビュレット71aの内部の生理食塩水の水位の減量が、吸水性樹脂粒子75が吸水した生理食塩水量となる。ビュレット71aの目盛は、上から下方向に0mLから0.5mL刻みで刻印されている。生理食塩水の水位として、吸水開始前のビュレット71aの目盛りVaと、吸水開始から60分後のビュレット71aの目盛りVbとを読み取り、下記式より荷重下吸水量(2.07kPaの荷重下での生理食塩水に対する吸水量)を算出した。
荷重下吸水量[mL/g]=(Vb[mL]-Va[mL])/0.1[g]
After 0.100 g of water-
Water absorption under load [mL/g] = (Vb [mL] - Va [mL]) / 0.1 [g]
<中位粒子径>
吸水性樹脂粒子の上述の中位粒子径は下記手順により測定した。すなわち、JIS標準篩を上から、目開き600μmの篩、目開き500μmの篩、目開き425μmの篩、目開き300μmの篩、目開き250μmの篩、目開き180μmの篩、目開き150μmの篩、及び、受け皿の順に組み合わせた。組み合わせた最上の篩に、吸水性樹脂粒子50gを入れ、ロータップ式振とう器(株式会社飯田製作所製)を用いてJIS Z 8815(1994)に準じて分級した。分級後、各篩上に残った粒子の質量を全量に対する質量百分率として算出し粒度分布を求めた。この粒度分布に関して粒子径の大きい方から順に篩上を積算することにより、篩の目開きと篩上に残った粒子の質量百分率の積算値との関係を対数確率紙にプロットした。確率紙上のプロットを直線で結ぶことにより、積算質量百分率50質量%に相当する粒子径を中位粒子径として得た。中位粒子径と、吸水性樹脂粒子の全質量を基準とする、粒子径150μm以下の吸水性樹脂粒子(目開き150μmの篩を通過する吸水性樹脂粒子)の含有量(質量%)とを表1に示す。
<Median particle size>
The above-mentioned median particle diameter of the water-absorbent resin particles was measured by the following procedure. That is, the JIS standard sieves were combined in the following order from the top: a sieve with a mesh size of 600 μm, a sieve with a mesh size of 500 μm, a sieve with a mesh size of 425 μm, a sieve with a mesh size of 300 μm, a sieve with a mesh size of 250 μm, a sieve with a mesh size of 180 μm, a sieve with a mesh size of 150 μm, and a tray. 50 g of water-absorbent resin particles were placed on the top sieve of the combination, and classified according to JIS Z 8815 (1994) using a Rotap type shaker (manufactured by Iida Seisakusho Co., Ltd.). After classification, the mass of the particles remaining on each sieve was calculated as a mass percentage relative to the total amount to obtain the particle size distribution. The particle size distribution was calculated by accumulating the particles remaining on the sieve in order of particle size from the largest to the smallest, and the relationship between the sieve opening and the accumulated mass percentage of the particles remaining on the sieve was plotted on a logarithmic probability paper. The plots on the probability paper were connected with a straight line to obtain the particle diameter corresponding to an accumulated mass percentage of 50% by mass as the median particle diameter. Table 1 shows the median particle diameter and the content (mass%) of water-absorbent resin particles having a particle diameter of 150 μm or less (water-absorbent resin particles passing through a sieve with an opening of 150 μm) based on the total mass of the water-absorbent resin particles.
<液透過時間>
液透過時間(秒)は、特開平10-118117号公報、特開平9-276391号公報及び特許第3311753号公報に記載の方法に準じて測定した。具体的には、まず、吸水性樹脂粒子0.5gを、断面積4.91cm2(内径25mmφ)で底部に開閉自在のコック(内径4mmφ)が設けられたアクリル樹脂製円筒に、該コックを閉鎖して生理食塩水と共に充填し、該生理食塩水により吸水性樹脂粒子を飽和状態に達するまで膨潤させた。生理食塩水による吸水性樹脂粒子の膨潤時間は1時間であった。膨潤した吸水性樹脂粒子がフィルター(ガラスフィルターG1)上まで沈降した後、該コックを開き、生理食塩水50mLを通過させ、該生理食塩水50mLが通過するのに要した時間を液透過時間として得た。
<Liquid permeation time>
The liquid permeation time (seconds) was measured according to the methods described in JP-A-10-118117, JP-A-9-276391, and Japanese Patent No. 3311753. Specifically, 0.5 g of water-absorbent resin particles were first filled into an acrylic resin cylinder having a cross-sectional area of 4.91 cm 2 (
<DW法による生理食塩水の吸水速度>
DW法による生理食塩水の吸水速度(g/30秒/0.3g)は、特開平10-118117号公報に記載の方法に基づいて測定した。具体的には、DW法を実施する装置として一般的に知られている装置(Demand Wettability Tester)を用い、生理食塩水の液面を等水位にセットしたポリマー散布台(70mmφ、濾紙No.2(55mmφ)をガラスフィルターG1(60mmφ)に置いた台)上に、吸水性樹脂粒子0.3gを散布し、吸水性樹脂粒子を散布した時点の吸水量を0とし、30秒後の吸水量(この吸水量は、生理食塩水の水位の低下量を示すビュレットの目盛りで測定される)を測定し、この値を吸水速度(単位:g/30秒/0.3g)とした。
<Water absorption rate of physiological saline solution by DW method>
The water absorption rate (g/30 seconds/0.3 g) of physiological saline by the DW method was measured based on the method described in JP-A-10-118117. Specifically, using a device (Demand Wetability Tester) generally known as a device for implementing the DW method, 0.3 g of water-absorbent resin particles were sprayed on a polymer spraying table (70 mmφ, a table in which filter paper No. 2 (55 mmφ) was placed on glass filter G1 (60 mmφ)) in which the liquid level of physiological saline was set to an equal water level, the water absorption amount at the time when the water-absorbent resin particles were sprayed was set to 0, and the water absorption amount after 30 seconds (this water absorption amount was measured by the scale of a burette indicating the amount of decrease in the water level of physiological saline) was measured, and this value was taken as the water absorption rate (unit: g/30 seconds/0.3 g).
<Vortex法による吸水速度>
Vortex法による吸水速度(秒)は、特開2012-183175号公報に記載の方法に準じて測定した。Vortex法による吸水速度試験は、25℃±1℃に調節された室内で行った。100mL容のビーカーに、生理食塩水50±0.1gを量りとり、マグネチックスターラーバー(8mmφ×30mmのリング無し)を投入し、ビーカーを恒温水槽に浸漬して、液温を25±0.2℃に調節した。次に、マグネチックスターラー上にビーカーを置いて、回転数600rpmとして、生理食塩水に渦を発生させた後、吸水性樹脂粒子2.0±0.002gを、前記ビーカーに素早く添加し、ストップウォッチを用いて、吸水性樹脂粒子の添加後から液面の渦が収束する時点までの時間(秒)を測定し、吸水性樹脂粒子の吸水速度とした。
<Water absorption rate by Vortex method>
The water absorption rate (seconds) by the Vortex method was measured according to the method described in JP 2012-183175 A. The water absorption rate test by the Vortex method was carried out in a room adjusted to 25°C ± 1°C. 50 ± 0.1 g of physiological saline was weighed out into a 100 mL beaker, a magnetic stirrer bar (without a ring of 8 mmφ x 30 mm) was added, and the beaker was immersed in a thermostatic water bath to adjust the liquid temperature to 25 ± 0.2°C. Next, the beaker was placed on a magnetic stirrer, and the rotation speed was set to 600 rpm to generate a vortex in the physiological saline, and then 2.0 ± 0.002 g of water-absorbent resin particles were quickly added to the beaker, and the time (seconds) from the addition of the water-absorbent resin particles to the time when the vortex on the liquid surface converged was measured using a stopwatch, and was taken as the water absorption rate of the water-absorbent resin particles.
3.吸水シートの作製及び評価
スパンレース不織布、エアスルー不織布の中から選ばれた3枚の不織布を積層し、中間の不織布から見て上層側と下層側それぞれの層間に吸水性樹脂粒子を含む吸収層を有する吸水シートを作製した。詳細は表2に示す。
3. Preparation and evaluation of water-absorbent sheet Three sheets of nonwoven fabric selected from spunlace nonwoven fabric and air-through nonwoven fabric were laminated to prepare a water-absorbent sheet having an absorbent layer containing water-absorbent resin particles between the upper and lower layers of the middle nonwoven fabric. Details are shown in Table 2.
実施例1
目付量35g/m2のスパンレース不織布(株式会社クラレ製、70%レーヨン、20%PET、10%PP/PE)を42cm×14cmのサイズに2枚分裁断し、スパンレース不織布―1、2とした。スパンレース不織布―1に42cm×14cmのサイズに裁断した45g/m2のエアスルー不織布(Hualong(Nanjing)製)を載置し、気流型混合装置(有限会社オーテック社製、パッドフォーマー)を用い、不織布の中心部12cm×40cmの範囲に対して製造例1で得られた吸水性樹脂粒子7.2gを均一に散布させた。
Example 1
A spunlace nonwoven fabric (Kuraray Co., Ltd., 70% rayon, 20% PET, 10% PP/PE) with a basis weight of 35 g/ m2 was cut into two pieces with a size of 42 cm x 14 cm to give spunlace nonwoven fabrics-1 and 2. A 45 g/ m2 air-through nonwoven fabric (Hualong (Nanjing) Co., Ltd.) cut into a size of 42 cm x 14 cm was placed on the spunlace nonwoven fabric-1, and 7.2 g of the water-absorbent resin particles obtained in Production Example 1 was uniformly sprayed over a 12 cm x 40 cm area in the center of the nonwoven fabric using an airflow type mixer (Autech Co., Ltd., pad former).
スパンレース不織布―2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℃)でホットメルト接着剤(ヘンケルジャパン株式会社、ME-765E)を0.2g塗布した(パターン:スパイラルストライプ、10mm間隔で12本)。スパンレース不織布―2のホットメルト接着剤が付着した面を、上述のエアスルー不織布の吸水性樹脂粒子を散布された面に両端を揃えて合わせ、剥離紙で挟み、上下反転させた。この時、エアスルー不織布の下部に設置したスパンレース不織布―1を取り除いた。以上の手順により、スパンレース不織布(下層コアラップシート)、製造例1で得られた吸水性樹脂粒子からなる吸収層(下層吸収層)、及びエアスルー不織布(中間層コアラップシート)がこの順に配置された積層体を得た。取り除いたスパンレース不織布―1は、長手方向は両端6cm分を切断し、短手方向は両端1cm分を切断し、後述する上層コアラップシートとして用いた。 0.2 g of hot melt adhesive (Henkel Japan Co., Ltd., ME-765E) was applied to the spunlace nonwoven fabric-2 using a hot melt coater (Harries Co., Ltd., pump: Marshal 150, table: XA-DT, tank set temperature: 150°C, hose inside set temperature: 165°C, gun head set temperature: 170°C) (pattern: spiral stripe, 12 stripes at 10 mm intervals). The surface of the spunlace nonwoven fabric-2 to which the hot melt adhesive had been applied was aligned with the surface of the above-mentioned air-through nonwoven fabric to which the water-absorbent resin particles had been sprayed, and the two were sandwiched with release paper and inverted upside down. At this time, the spunlace nonwoven fabric-1 placed below the air-through nonwoven fabric was removed. By the above procedure, a laminate was obtained in which the spunlace nonwoven fabric (lower layer core wrap sheet), the absorbent layer (lower layer absorbent layer) made of the water-absorbent resin particles obtained in Production Example 1, and the air-through nonwoven fabric (middle layer core wrap sheet) were arranged in this order. The removed spunlace nonwoven fabric-1 was cut to 6 cm on both ends in the longitudinal direction and 1 cm on both ends in the lateral direction, and used as an upper core wrap sheet described later.
得られた積層体のエアスルー不織布において、吸水性樹脂粒子を散布した面とは反対側の面に対し、気流型混合装置を用い、不織布の中心部12cm×40cmの範囲に対して製造例6で得られた吸水性樹脂粒子7.2gを均一に散布した。製造例6で得られた吸水性樹脂粒子が散布された面を上にし、積層体を長手方向は両端6cm分切断し、短手方向は両端2cm分切断して、30cm×10cmに切断した。上層コアラップシートとして、スパンレース不織布―1(30cm×12cm)にホットメルト塗工機を用いて上述したようにホットメルト接着剤を0.12g塗布した。エアスルー不織布の製造例6で得られた吸水性樹脂粒子が散布された面に対し、上からスパンレース不織布―1の中央と長手方向の両端を揃えて合わせ、上層コアラップシートの短手方向の両端は積層体に合わせ折り返した。この上層コアラップシートを合わせた積層体を、剥離紙で挟み、ラミネート機(株式会社ハシマ、Straight Linear Fussing Press、型式HP-600LFS)を110℃、0.1MPaの条件にてプレスして張り合わせ、吸水シートを作製した。得られた吸水シートは、スパンレース不織布(下層コアラップシート)、製造例1で得られた吸水性樹脂粒子からなる吸収層(下層吸収層)、エアスルー不織布(中間層コアラップシート)、製造例6で得られた吸水性樹脂粒子からなる吸収層(上層吸収層)及びスパンレース不織布(上層コアラップシート)がこの順に配置されている。 In the air-through nonwoven fabric of the obtained laminate, 7.2 g of the water-absorbent resin particles obtained in Manufacturing Example 6 was uniformly spread over the surface opposite to the surface on which the water-absorbent resin particles were spread, in a range of 12 cm x 40 cm at the center of the nonwoven fabric, using an airflow type mixer. The surface on which the water-absorbent resin particles obtained in Manufacturing Example 6 were spread was placed up, and the laminate was cut into 6 cm at both ends in the longitudinal direction and 2 cm at both ends in the lateral direction, and cut into 30 cm x 10 cm. As the upper core wrap sheet, 0.12 g of hot melt adhesive was applied to spunlace nonwoven fabric-1 (30 cm x 12 cm) using a hot melt coater as described above. The center and both ends in the longitudinal direction of the spunlace nonwoven fabric-1 were aligned from above against the surface on which the water-absorbent resin particles obtained in Manufacturing Example 6 were spread, and the both ends in the lateral direction of the upper core wrap sheet were folded back to match the laminate. The laminate with the upper core wrap sheet was sandwiched between release paper and pressed with a laminator (Hashima Co., Ltd., Straight Linear Fussing Press, model HP-600LFS) at 110 ° C. and 0.1 MPa to produce a water-absorbent sheet. The obtained water-absorbent sheet has a spunlace nonwoven fabric (lower core wrap sheet), an absorbent layer (lower absorbent layer) made of the water-absorbent resin particles obtained in Production Example 1, an air-through nonwoven fabric (middle core wrap sheet), an absorbent layer (upper absorbent layer) made of the water-absorbent resin particles obtained in Production Example 6, and a spunlace nonwoven fabric (upper core wrap sheet) arranged in this order.
実施例2
下層吸収層に用いる吸水性樹脂粒子を製造例2にて作製したもの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。
Example 2
A water-absorbent sheet was obtained in the same manner as in Example 1, except that the water-absorbent resin particles used in the lower absorbent layer were changed to those prepared in Production Example 2.
実施例3
下層吸収層に用いる吸水性樹脂粒子を製造例3にて作製したもの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。
Example 3
A water-absorbent sheet was obtained in the same manner as in Example 1, except that the water-absorbent resin particles used in the lower absorbent layer were changed to those prepared in Production Example 3.
実施例4
下層吸収層に用いる吸水性樹脂粒子を製造例4にて作製したもの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。
Example 4
A water-absorbent sheet was obtained in the same manner as in Example 1, except that the water-absorbent resin particles used in the lower absorbent layer were changed to those prepared in Production Example 4.
実施例5
下層吸収層に用いる吸水性樹脂粒子を製造例5にて作製したもの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。
Example 5
A water-absorbent sheet was obtained in the same manner as in Example 1, except that the water-absorbent resin particles used in the lower absorbent layer were changed to those prepared in Production Example 5.
比較例1
下層吸収層に用いる吸水性樹脂粒子を製造例6にて作製したもの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。
Comparative Example 1
A water-absorbent sheet was obtained in the same manner as in Example 1, except that the water-absorbent resin particles used in the lower absorbent layer were changed to those prepared in Production Example 6.
比較例2
下層吸収層に用いる吸水性樹脂粒子を製造例7にて作製したもの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。
Comparative Example 2
A water-absorbent sheet was obtained in the same manner as in Example 1, except that the water-absorbent resin particles used in the lower absorbent layer were changed to those prepared in Production Example 7.
比較例3
下層吸収層に用いる吸水性樹脂粒子を製造例8にて作製したもの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。
Comparative Example 3
A water-absorbent sheet was obtained in the same manner as in Example 1, except that the water-absorbent resin particles used in the lower absorbent layer were changed to those prepared in Production Example 8.
比較例4
下層吸収層に用いる吸水性樹脂粒子を製造例9にて作製したもの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。
Comparative Example 4
A water-absorbent sheet was obtained in the same manner as in Example 1, except that the water-absorbent resin particles used in the lower absorbent layer were changed to those prepared in Production Example 9.
実施例6
上層吸収層に用いる吸水性樹脂粒子を製造例8にて作製したもの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。
Example 6
A water-absorbent sheet was obtained in the same manner as in Example 1, except that the water-absorbent resin particles used in the upper absorbent layer were changed to those prepared in Production Example 8.
実施例7
中間コアラップシートとしてのエアスルー不織布を目付量35g/m2のスパンレース不織布(株式会社クラレ製、70%レーヨン、20%PET、10%PP/PE)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。
Example 7
A water-absorbent sheet was obtained in the same manner as in Example 1, except that the air-through nonwoven fabric used as the intermediate core wrap sheet was changed to a spunlace nonwoven fabric having a basis weight of 35 g/ m2 (manufactured by Kuraray Co., Ltd., 70% rayon, 20% PET, 10% PP/PE).
実施例8
上層コアラップシート及び下層コアラップシートとしてのスパンレース不織布を目付量45g/m2のエアスルー不織布(Hualong(Nanjing)製)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。
Example 8
A water-absorbent sheet was obtained in the same manner as in Example 1, except that the spunlace nonwoven fabric used as the upper core wrap sheet and the lower core wrap sheet was changed to an air-through nonwoven fabric having a basis weight of 45 g/ m2 (manufactured by Hualong (Nanjing)).
<人工尿(試験液)の作製>
イオン交換水に、下記の通りに無機塩が存在するように配合して溶解させたものに、さらに少量の青色一号を配合して人工尿を調製した。以下に示す濃度は、人工尿全質量を基準とする濃度である。
NaCl:0.777質量%
CaCl2:0.022質量%
MgSO4:0.038質量%
尿素:1.933質量%
青色一号:0.002質量%
<Preparation of artificial urine (test liquid)>
The following inorganic salts were mixed and dissolved in ion-exchanged water to prepare artificial urine, and a small amount of Blue No. 1 was added to the mixture. The concentrations shown below are based on the total mass of the artificial urine.
NaCl: 0.777% by mass
CaCl2 : 0.022% by mass
MgSO4 : 0.038% by mass
Urea: 1.933% by mass
Blue No. 1: 0.002% by mass
<45度漏れ試験>
液体漏れ性は、45度漏れ試験により評価した。図6は、吸収性物品の漏れ性を評価する方法を示す模式図である。平坦な主面を有する長さ45cmの支持板45(ここではアクリル樹脂板、以下傾斜面S1ともいう)を、水平面S0に対して45±2度に傾斜した状態で架台41によって固定した。温度25±2℃の室温において、固定された支持板45の傾斜面S1上に、試験用の吸水シート50を、その長手方向が支持板45の長手方向に沿う向きで貼り付けた。ここで、試験用の吸水シート50は、下層吸収層が支持板側となるように配置した。次いで、吸水シートの中央から2cm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42から、25±1℃に調整した試験液46(人工尿)を滴下した。1回あたり80mLの試験液46を、8mL/秒の速度で注液した。滴下ロート42の先端と吸水シートとの距離は10±1mmであった。1回目の試験液投入開始から10分後に、同様の条件で試験液を投入した。
<45 degree leak test>
The liquid leakage was evaluated by a 45-degree leakage test. FIG. 6 is a schematic diagram showing a method for evaluating the leakage of an absorbent article. A support plate 45 (here, an acrylic resin plate, hereinafter also referred to as the inclined surface S 1 ) having a length of 45 cm and a flat main surface was fixed by a
試験用の吸水シートに吸収されなかった試験液が支持板45の下部から漏れ出た場合、漏れ出た試験液を支持板45の下方に配置された金属製のトレイ44内に回収した。回収された試験液の重量(g)を天秤43によって測定し、その値を漏れ量(g)として記録した。測定結果を表2に示す。When the test liquid that was not absorbed by the test absorbent sheet leaked out from the bottom of the
表2に評価結果が示される。吸い上げ吸水量及び透過液吸水量が特定の数値である吸水性樹脂粒子を下層吸収層に用いて作製された吸水シートは、液体漏れが改善されていた。The evaluation results are shown in Table 2. The absorbent sheet produced using absorbent resin particles with specific values of wicking and permeation absorption in the lower absorbent layer had improved liquid leakage.
1…ビュレット部、3…クランプ、5…導管、10a…第1の吸収層、10b…第2の吸収層、11a…第1の吸水性樹脂粒子、11b…第2の吸水性樹脂粒子、12a,12b…繊維層、13…測定台、13a…貫通孔、14…架台、15…ナイロンメッシュシート、16…円筒、20a…コアラップシート、20b…コアラップシート、21…接着剤、22…コック、23…ゴム栓、24…コック、25…空気導入管、26…ビュレット管、27…生理食塩水、30…液体透過性シート、40…液体不透過性シート、41…架台、42…滴下ロート、43…天秤、44…トレイ、45…支持板、46…試験液、50…吸水シート、71…ビュレット部、71a…ビュレット、71b…ゴム栓、71c…コック、71d…空気導入管、71e…コック、72…導管、73…測定台、74…測定部、74a…円筒、74b…ナイロンメッシュ、74c…重り、75…吸水性樹脂粒子、100…吸収性物品、S0…水平面、S1…傾斜面。
REFERENCE SIGNS
Claims (6)
一方の最外層の吸収層が、吸い上げ吸水量が10.5g/g以上であり、透過液吸水量が12.5g/g以上であり、中位粒子径が250~450μmである、吸水性樹脂粒子を含み、
前記吸い上げ吸水量が、DW法に準じて、内径25mmの円筒と該円筒の底部に接着されたメッシュシートとからなる容器内に配置された0.5gの吸水性樹脂粒子に、生理食塩水を吸収させたときに、該吸水性樹脂粒子が吸収を開始してから10分後までに吸収する、該吸水性樹脂粒子1g当たりの生理食塩水の質量であり、
前記透過液吸水量が、内径60mmの円筒と該円筒の底部に接着されたメッシュシートとからなる容器内の前記メッシュシート上に0.5gの吸水性樹脂粒子を配置した後、30gの生理食塩水を投入し、投入開始時点から1分後に測定される、前記吸水性樹脂粒子1g当たりの生理食塩水の吸収量である、吸水シート。 A water-absorbent sheet comprising a plurality of absorbent layers each containing water-absorbent resin particles,
one outermost absorbent layer contains water-absorbent resin particles having a water uptake capacity of 10.5 g/g or more, a water permeation capacity of 12.5 g/g or more, and a median particle size of 250 to 450 μm ;
The water uptake amount is a mass of physiological saline per 1 g of water absorbent resin particles, which is absorbed by the water absorbent resin particles within 10 minutes after the water absorbent resin particles start absorbing physiological saline, when 0.5 g of water absorbent resin particles are placed in a container consisting of a cylinder with an inner diameter of 25 mm and a mesh sheet attached to the bottom of the cylinder in accordance with the DW method,
The permeate absorption amount is an absorption amount of physiological saline per 1 g of the water-absorbent resin particles, which is measured 1 minute after 30 g of physiological saline is poured into the mesh sheet in a container consisting of a cylinder with an inner diameter of 60 mm and a mesh sheet adhered to a bottom of the cylinder, and is the absorption amount of physiological saline per 1 g of the water-absorbent resin particles.
前記液体不透過性シート側の最外層の吸収層が、吸い上げ吸水量が10.5g/g以上であり、透過液吸水量が12.5g/g以上であり、中位粒子径が250~450μmである吸水性樹脂粒子を含み、
前記吸い上げ吸水量が、DW法に準じて、内径25mmの円筒と該円筒の底部に接着されたメッシュシートとからなる容器内に配置された0.5gの吸水性樹脂粒子に、生理食塩水を吸収させたときに、該吸水性樹脂粒子が吸収を開始してから10分後までに吸収する、該吸水性樹脂粒子1g当たりの生理食塩水の質量であり、
前記透過液吸水量が、内径60mmの円筒と該円筒の底部に接着されたメッシュシートとからなる容器内の前記メッシュシート上に0.5gの吸水性樹脂粒子を配置した後、30gの生理食塩水を投入し、投入開始時点から1分後に測定される、前記吸水性樹脂粒子1g当たりの生理食塩水の吸収量である、吸収性物品。 An absorbent article comprising a liquid impermeable sheet, a water absorbent sheet having a plurality of absorbent layers, and a liquid permeable sheet, the liquid impermeable sheet, the water absorbent sheet, and the liquid permeable sheet being arranged in this order,
the outermost absorbent layer on the liquid-impermeable sheet side has a water-pickup absorption of 10.5 g/g or more, a permeation absorption of 12.5 g/g or more , and contains water-absorbent resin particles having a median particle diameter of 250 to 450 μm ;
The water uptake amount is a mass of physiological saline per 1 g of water absorbent resin particles, which is absorbed by the water absorbent resin particles within 10 minutes after the water absorbent resin particles start absorbing physiological saline, when 0.5 g of water absorbent resin particles are placed in a container consisting of a cylinder with an inner diameter of 25 mm and a mesh sheet attached to the bottom of the cylinder in accordance with the DW method,
an absorbent article, wherein the permeate absorption amount is an absorption amount of physiological saline per 1 g of the water absorbent resin particles, which is measured 1 minute after 30 g of physiological saline is poured into the mesh sheet in a container including a cylinder having an inner diameter of 60 mm and a mesh sheet bonded to a bottom of the cylinder, and the absorption amount of physiological saline per 1 g of the water absorbent resin particles is measured.
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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