JP7733571B2 - Water-absorbing resin particles - Google Patents
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Description
本発明は、吸水性樹脂粒子に関する。 The present invention relates to water-absorbent resin particles.
吸水性樹脂は、衛生用品の分野で使用されており、具体的には、おむつ等の吸収性物品に含まれる吸収体の材料として使用されている(例えば、特許文献1)。 Water-absorbent resins are used in the field of sanitary products, specifically as materials for absorbents contained in absorbent articles such as diapers (for example, Patent Document 1).
おむつ等の吸収性物品は、装着した状態においてより多くの液体を吸収することができ、吸収性物品の外部への液体漏れが抑制されていることが望ましい。 It is desirable for absorbent articles such as diapers to be able to absorb as much liquid as possible when worn and to prevent liquid leakage to the outside of the absorbent article.
本発明は、使用者の装着状態において高い吸液量を有し、液体漏れが抑制された吸収性物品を与える吸水性樹脂粒子を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide water-absorbent resin particles that provide absorbent articles that have a high liquid absorption capacity when worn by a user and that suppress liquid leakage.
本発明の吸水性樹脂粒子は、下記(A)、(B)及び(C)をこの順で含む方法により測定されるゲル沈降速度が45秒以上である。
(A)300mlビーカー内で生理食塩水300gをマグネチックスターラーにより600rpmで撹拌する。
(B)上記生理食塩水に吸水性水性樹脂粒子0.5gを投入する。
(C)上記生理食塩水の投入から15分後に撹拌子を停止させ、撹拌子停止時点から、水中の上記吸水性樹脂粒子が膨潤してなるゲルが全て沈殿するまでの時間をゲル沈降速度とする。
The water-absorbent resin particles of the present invention have a gel settling rate of 45 seconds or more, measured by a method including the following (A), (B), and (C) in this order:
(A) 300 g of saline is stirred in a 300 ml beaker at 600 rpm using a magnetic stirrer.
(B) 0.5 g of water-absorbent aqueous resin particles is added to the physiological saline solution.
(C) The stirring bar is stopped 15 minutes after the addition of the physiological saline solution, and the time from the time the stirring bar is stopped until the gel formed by the swelling of the water-absorbent resin particles in the water is completely precipitated is defined as the gel settling rate.
上記吸水性樹脂粒子において、嵩密度が0.5g/ml以上であることが好ましい。 It is preferable that the above-mentioned water-absorbent resin particles have a bulk density of 0.5 g/ml or more.
上記吸水性樹脂粒子において、生理食塩水保水量が20g/g以上であることが好ましい。 It is preferable that the above-mentioned water-absorbent resin particles have a saline water retention capacity of 20 g/g or more.
本発明はまた、上記吸水性樹脂粒子を含有する吸収体を提供する。 The present invention also provides an absorbent body containing the above-mentioned water-absorbent resin particles.
本発明はまた、上記吸収体を備える吸収性物品を提供する。 The present invention also provides an absorbent article comprising the above-mentioned absorbent body.
上記吸収性物品は、おむつであってよい。 The absorbent article may be a diaper.
本発明はまた、下記(A)、(B)及び(C)をこの順で含む方法により測定されるゲル沈降速度が45秒以上である吸水性樹脂粒子を選別することを含む、吸水性樹脂粒子の製造方法を提供する。
(A)300mlビーカー内で生理食塩水300gをマグネチックスターラーにより600rpmで撹拌する。
(B)上記生理食塩水に吸水性水性樹脂粒子0.5gを投入する。
(C)上記生理食塩水の投入から15分後に撹拌子を停止させ、撹拌子停止時点から、水中の上記吸水性樹脂粒子が膨潤してなるゲルが全て沈殿するまでの時間をゲル沈降速度とする。
The present invention also provides a method for producing water-absorbent resin particles, comprising selecting water-absorbent resin particles having a gel sedimentation rate of 45 seconds or more, measured by a method comprising the following (A), (B), and (C) in this order:
(A) 300 g of saline is stirred in a 300 ml beaker at 600 rpm using a magnetic stirrer.
(B) 0.5 g of water-absorbent aqueous resin particles is added to the physiological saline solution.
(C) The stirring bar is stopped 15 minutes after the addition of the physiological saline solution, and the time from the time the stirring bar is stopped until the gel formed by the swelling of the water-absorbent resin particles in the water is completely precipitated is defined as the gel settling rate.
上記製造方法により得られる吸水性樹脂粒子を用いることで、高い吸液量を有し、液体漏れの発生が抑制された吸収性物品を得ることができる。 By using the water-absorbent resin particles obtained by the above manufacturing method, it is possible to obtain absorbent articles that have a high liquid absorption capacity and suppress the occurrence of liquid leakage.
本発明はまた、下記(A)、(B)及び(C)をこの順で含む方法により測定される吸水性樹脂粒子のゲル沈降速度を45秒以上に調整することを含む、該吸水性樹脂粒子を含む吸収性物品の液体漏れを抑制する方法を提供する。
(A)300mlビーカー内で生理食塩水300gをマグネチックスターラーにより600rpmで撹拌する。
(B)上記生理食塩水に吸水性水性樹脂粒子0.5gを投入する。
(C)上記生理食塩水の投入から15分後に撹拌子を停止させ、撹拌子停止時点から、水中の上記吸水性樹脂粒子が膨潤してなるゲルが全て沈殿するまでの時間をゲル沈降速度とする。
The present invention also provides a method for suppressing liquid leakage from an absorbent article containing the water-absorbent resin particles, the method comprising adjusting a gel settling rate of the water-absorbent resin particles, measured by a method comprising the following (A), (B), and (C) in this order, to 45 seconds or more:
(A) 300 g of saline is stirred in a 300 ml beaker at 600 rpm using a magnetic stirrer.
(B) 0.5 g of water-absorbent aqueous resin particles is added to the physiological saline solution.
(C) The stirring bar is stopped 15 minutes after the addition of the physiological saline solution, and the time from the time the stirring bar is stopped until the gel formed by the swelling of the water-absorbent resin particles in the water is completely precipitated is defined as the gel settling rate.
本発明により、使用者の装着状態において高い吸液量を有し、液体漏れが抑制された吸収性物品を与える吸水性樹脂粒子が提供される。 The present invention provides water-absorbent resin particles that provide absorbent articles that have a high liquid absorption capacity when worn by a user and suppress liquid leakage.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。但し、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。 The following describes in detail an embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to the following embodiment and can be implemented in various modifications within the scope of its essence.
本明細書において、「アクリル」及び「メタクリル」を合わせて「(メタ)アクリル」と表記する。「アクリレート」及び「メタクリレート」も同様に「(メタ)アクリレート」と表記する。「(ポリ)」とは「ポリ」の接頭語がある場合とない場合の双方を意味するものとする。本明細書に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値又は下限値は、他の段階の数値範囲の上限値又は下限値と任意に組み合わせることができる。本明細書に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。「水溶性」とは、25℃において水に5質量%以上の溶解性を示すことをいう。本明細書に例示する材料は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。「生理食塩水」とは、0.9質量%塩化ナトリウム水溶液をいう。In this specification, "acrylic" and "methacrylic" are collectively referred to as "(meth)acrylic." Similarly, "acrylate" and "methacrylate" are also referred to as "(meth)acrylate." "(Poly)" refers to both cases with and without the prefix "poly." In the numerical ranges described in this specification, the upper or lower limit of a certain range can be arbitrarily combined with the upper or lower limit of another range. In the numerical ranges described in this specification, the upper or lower limit of that range may be replaced with a value shown in the examples. "Water-soluble" refers to 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 multiple substances corresponding to each component are present in the composition, the content of each component in the composition refers to the total amount of those substances present in the composition, unless otherwise specified. "Saline" refers to a 0.9% by mass aqueous solution of sodium chloride.
本実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、下記(A)、(B)及び(C)をこの順で含む方法により測定されるゲル沈降速度が45秒以上である。
(A)300mlビーカー内で生理食塩水300gをマグネチックスターラーにより600rpmで撹拌する。
(B)上記生理食塩水に吸水性水性樹脂粒子0.5gを投入する。
(C)上記生理食塩水の投入から15分後に撹拌子を停止させ、撹拌子停止時点から、水中の上記吸水性樹脂粒子が膨潤してなるゲルが全て沈殿するまでの時間をゲル沈降速度とする。
The water-absorbent resin particles according to this embodiment have a gel settling rate of 45 seconds or more, measured by a method including the following (A), (B), and (C) in this order:
(A) 300 g of saline is stirred in a 300 ml beaker at 600 rpm using a magnetic stirrer.
(B) 0.5 g of water-absorbent aqueous resin particles is added to the physiological saline solution.
(C) The stirring bar is stopped 15 minutes after the addition of the physiological saline solution, and the time from the time the stirring bar is stopped until the gel formed by the swelling of the water-absorbent resin particles in the water is completely precipitated is defined as the gel settling rate.
本実施形態に係るゲル沈降速度が45秒以上である吸水性樹脂粒子を吸収性物品に用いると、吸収性物品の吸液量が向上し、背中や股等からの吸収性物品外部への液体漏れを抑制することが可能である。このような効果が得られる原因は明らかではないが、本発明者は次のように推察している。ただし、本発明は下記機構に限定されない。吸水性樹脂粒子は、吸水して膨潤した状態(ゲル)では、乾粉の状態よりも遅く沈降する傾向が見られる。1つの吸水性樹脂粒子の内部においても、膨潤の程度にむらがあり充分に膨潤していない部分(乾粉状の部分)があると、当該粒子の沈降速度は速くなると考えられる。ゲル沈降速度が特定の値以上である吸水性樹脂粒子は、粒子内の架橋がより均一であることから、粒子内においてより均一な膨潤が可能と考えられる。本実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、ゲル沈降速度が45秒以上であることによって、吸収性物品に用いた際に粒子内でよりむらなく吸水でき、吸収性物品としての吸液量が向上し、吸収性物品からの液体漏れを抑制できるものと考えられる。When water-absorbent resin particles having a gel settling rate of 45 seconds or more according to this embodiment are used in an absorbent article, the absorbent article's liquid absorption capacity is improved, making it possible to suppress liquid leakage to the outside of the absorbent article from the back, crotch, etc. Although the reason for this effect is unclear, the inventors speculate as follows. However, the present invention is not limited to the following mechanism. Water-absorbent resin particles tend to settle more slowly in a swollen state (gel) after absorbing water than in a dry powder state. Even within a single water-absorbent resin particle, if there are areas (dry powder-like areas) that are not sufficiently swollen due to uneven swelling, the settling rate of the particle is thought to be faster. Water-absorbent resin particles having a gel settling rate equal to or greater than a specific value are thought to have more uniform intra-particle crosslinking, thereby enabling more uniform swelling within the particle. By having a gel settling rate of 45 seconds or more, the water-absorbent resin particles according to this embodiment can absorb water more evenly within the particle when used in an absorbent article, improving the absorbent capacity of the absorbent article and suppressing liquid leakage from the absorbent article.
ゲル沈降速度の測定は、5回以上行い、最小値及び最大値を除いた値の平均値をゲル沈降速度とすることが好ましい。ゲル沈降速度は、例えば、100秒以下、90秒以下、又は80秒以下であってもよい。It is preferable to measure the gel settling rate five or more times and use the average value excluding the minimum and maximum values as the gel settling rate. The gel settling rate may be, for example, 100 seconds or less, 90 seconds or less, or 80 seconds or less.
本実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、嵩密度が例えば0.5g/ml以上、0.6g/ml以上、0.65g/ml以上、0.68g/ml以上、又は0.7g/ml以上であってよい。本明細書において吸水性樹脂粒子の嵩密度とは、吸水性樹脂粒子の乾燥状態での嵩密度を指す。本実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、乾燥状態での嵩密度が高くても、膨潤後のゲルの沈降速度が充分に遅い傾向がある。本実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、嵩密度が例えば1.0g/ml以下、0.9g/ml以下、又は0.85g/ml以下であってよい。嵩密度は後述の実施例に記載の方法により測定される。なお、乾燥状態での嵩密度とは、含水率が10質量%以下である吸水性樹脂粒子の嵩密度を指す。The water-absorbent resin particles according to this embodiment may have a bulk density of, for example, 0.5 g/ml or more, 0.6 g/ml or more, 0.65 g/ml or more, 0.68 g/ml or more, or 0.7 g/ml or more. In this specification, the bulk density of the water-absorbent resin particles refers to the bulk density of the water-absorbent resin particles in a dry state. Even if the water-absorbent resin particles according to this embodiment have a high bulk density in a dry state, the settling rate of the gel after swelling tends to be sufficiently slow. The water-absorbent resin particles according to this embodiment may have a bulk density of, for example, 1.0 g/ml or less, 0.9 g/ml or less, or 0.85 g/ml or less. The bulk density is measured by the method described in the Examples below. The bulk density in a dry state refers to the bulk density of water-absorbent resin particles having a moisture content of 10% by mass or less.
本実施形態に係る吸水性樹脂粒子の生理食塩水保水量は、吸収体の吸水量を高めやすい観点から、20g/g以上、30g/g以上、33g/g以上、35g/g以上、38g/g以上、40g/g以上、又は45g/g以上が好ましい。吸水性樹脂粒子の生理食塩水保水量は、80g/g以下、75g/g以下、70g/g以下、65g/g以下、60g/g以下、又は55g/g以下であってよい。吸水性樹脂粒子の生理食塩水保水量は、20~80g/gが好ましく、30~55g/gがより好ましい。保水量は、25℃における値であってよい。吸水性樹脂粒子の生理食塩水保水量は、後述する実施例に記載の方法によって測定できる。From the viewpoint of easily increasing the water absorption capacity of the absorbent body, the saline water retention capacity of the water-absorbent resin particles according to this embodiment is preferably 20 g/g or more, 30 g/g or more, 33 g/g or more, 35 g/g or more, 38 g/g or more, 40 g/g or more, or 45 g/g or more. The saline water retention capacity of the water-absorbent resin particles may be 80 g/g or less, 75 g/g or less, 70 g/g or less, 65 g/g or less, 60 g/g or less, or 55 g/g or less. The saline water retention capacity of the water-absorbent resin particles is preferably 20 to 80 g/g, more preferably 30 to 55 g/g. The water retention capacity may be a value at 25°C. The saline water retention capacity of the water-absorbent resin particles can be measured by the method described in the Examples below.
本実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、無加圧DWの10分値が、例えば30~80ml/gであってよい。無加圧DWの10分値は、吸収体の吸水量を高めやすい観点から、35ml/g以上であることが好ましく、40ml/g以上であることがより好ましく、50ml/g以上であることが更に好ましい。無加圧DWの10分値は、例えば70ml/g以下であってよい。 The water-absorbent resin particles according to this embodiment may have a 10-minute unpressurized DW value of, for example, 30 to 80 ml/g. From the viewpoint of easily increasing the water absorption capacity of the absorbent body, the 10-minute unpressurized DW value is preferably 35 ml/g or more, more preferably 40 ml/g or more, and even more preferably 50 ml/g or more. The 10-minute unpressurized DW value may be, for example, 70 ml/g or less.
本実施形態に係る吸水性樹脂粒子の形状としては、略球状、破砕状、顆粒状等が挙げられる。また、本実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、各々が単一の粒子からなる形態のほかに、微細な粒子(一次粒子)が凝集した形態(二次粒子)であってもよい。本実施形態に係る吸水性樹脂粒子(吸水前の吸水性樹脂粒子)の中位粒子径は、130~800μm、200~850μm、250~700μm、300~600μm、又は300~450μmであってよい。本実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、後述する製造方法により得られた時点で所望の粒度分布を有していてよいが、篩による分級を用いた粒度調整等の操作を行うことにより粒度分布を調整してもよい。 Examples of the shape of the water-absorbent resin particles according to this embodiment include substantially spherical, crushed, and granular. Furthermore, the water-absorbent resin particles according to this embodiment may each be composed of a single particle, or may be in the form of an aggregate of fine particles (primary particles) (secondary particles). The median particle diameter of the water-absorbent resin particles according to this embodiment (water-absorbent resin particles before water absorption) may be 130 to 800 μm, 200 to 850 μm, 250 to 700 μm, 300 to 600 μm, or 300 to 450 μm. The water-absorbent resin particles according to this embodiment may have a desired particle size distribution when obtained by the manufacturing method described below, but the particle size distribution may also be adjusted by performing an operation such as particle size adjustment using sieve classification.
本実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、例えば、重合体粒子として、エチレン性不飽和単量体を含有する単量体を重合させて得られる架橋重合体(エチレン性不飽和単量体に由来する構造単位を有する架橋重合体)を含むことができる。すなわち、本実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、エチレン性不飽和単量体に由来する構造単位を有する重合体を含むことが可能であり、エチレン性不飽和単量体に由来する構造単位を有する架橋重合体を含む重合体粒子を含むことができる。エチレン性不飽和単量体としては、水溶性エチレン性不飽和単量体を用いることができる。重合方法としては、逆相懸濁重合法、水溶液重合法、バルク重合法、沈殿重合法等が挙げられる。これらのなかでは、得られる吸水性樹脂粒子の良好な吸水特性の確保、及び、重合反応の制御が容易である観点から、逆相懸濁重合法又は水溶液重合法が好ましい。以下においては、エチレン性不飽和単量体を重合させる方法として、逆相懸濁重合法を例にとって説明する。The water-absorbent resin particles according to this embodiment may contain, for example, a crosslinked polymer (a crosslinked polymer having structural units derived from an ethylenically unsaturated monomer) obtained by polymerizing a monomer containing an ethylenically unsaturated monomer. That is, the water-absorbent resin particles according to this embodiment may contain a polymer having structural units derived from an ethylenically unsaturated monomer, and may contain polymer particles containing a crosslinked polymer having structural units derived from an ethylenically unsaturated monomer. A water-soluble ethylenically unsaturated monomer may be used as the ethylenically unsaturated monomer. Examples of polymerization methods include reverse-phase suspension polymerization, aqueous solution polymerization, bulk polymerization, and precipitation polymerization. Among these, reverse-phase suspension polymerization and aqueous solution polymerization are preferred from the viewpoints of ensuring good water absorption properties of the resulting water-absorbent resin particles and facilitating control of the polymerization reaction. Below, reverse-phase suspension polymerization is used as an example of a method for polymerizing an ethylenically unsaturated monomer.
エチレン性不飽和単量体は水溶性であることが好ましく、例えば、(メタ)アクリル酸及びその塩、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸及びその塩、(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。エチレン性不飽和単量体がアミノ基を有する場合、当該アミノ基は4級化されていてもよい。エチレン性不飽和単量体は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。上述の単量体のカルボキシル基、アミノ基等の官能基は、後述する表面架橋工程において架橋が可能な官能基として機能し得る。 The ethylenically unsaturated monomer is preferably water-soluble, and examples thereof 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, and diethylaminopropyl(meth)acrylamide. 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 types. The functional groups, such as carboxyl groups and amino groups, of the above-mentioned monomers can function as functional groups capable of crosslinking in the surface crosslinking process described below.
これらのなかでも、工業的に入手が容易である観点から、エチレン性不飽和単量体は、(メタ)アクリル酸及びその塩、アクリルアミド、メタクリルアミド、並びに、N,N-ジメチルアクリルアミドからなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物を含むことが好ましく、(メタ)アクリル酸及びその塩、並びに、アクリルアミドからなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物を含むことがより好ましい。吸水特性を更に高める観点から、エチレン性不飽和単量体は、(メタ)アクリル酸及びその塩からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物を含むことが更に好ましい。すなわち、吸水性樹脂粒子は、(メタ)アクリル酸及びその塩からなる群より選ばれる少なくとも一種に由来する構造単位を有することが好ましい。Among these, from the viewpoint of ease of industrial availability, the ethylenically unsaturated monomer preferably includes at least one compound selected from the group consisting of (meth)acrylic acid and its salts, acrylamide, methacrylamide, and N,N-dimethylacrylamide, and more preferably includes at least one compound selected from the group consisting of (meth)acrylic acid and its salts, and acrylamide. From the viewpoint of further enhancing water absorption properties, the ethylenically unsaturated monomer more preferably includes at least one compound selected from the group consisting of (meth)acrylic acid and its salts. In other words, the water-absorbent resin particles preferably have structural units derived from at least one compound selected from the group consisting of (meth)acrylic acid and its salts.
吸水性樹脂粒子を得るための単量体としては、上述のエチレン性不飽和単量体以外の単量体が使用されてもよい。このような単量体は、例えば、上述のエチレン性不飽和単量体を含む水溶液に混合して用いることができる。エチレン性不飽和単量体の使用量は、単量体全量(吸水性樹脂粒子を得るための単量体全量。例えば、架橋重合体の構造単位を与える単量体の全量。以下同様。)に対して70~100モル%であってよく、80~100モル%、90~100モル%、95~100モル%、又は100モル%であってよい。なかでも、(メタ)アクリル酸及びその塩の割合が単量体全量に対して70~100モル%であってよく、80~100モル%、90~100モル%、95~100モル%、又は100モル%であってよい。「(メタ)アクリル酸及びその塩の割合」は、(メタ)アクリル酸及びその塩の合計量の割合を意味する。Monomers other than the above-described ethylenically unsaturated monomers may be used as monomers for obtaining water-absorbent resin particles. Such monomers can be used, for example, by mixing them with an aqueous solution containing the above-described ethylenically unsaturated monomer. The amount of the ethylenically unsaturated monomer used may be 70 to 100 mol%, 80 to 100 mol%, 90 to 100 mol%, 95 to 100 mol%, or 100 mol% of the total amount of monomers (total amount of monomers for obtaining water-absorbent resin particles; for example, total amount of monomers that provide structural units of crosslinked polymers; the same applies below). In particular, the proportion of (meth)acrylic acid and its salts may be 70 to 100 mol%, 80 to 100 mol%, 90 to 100 mol%, 95 to 100 mol%, or 100 mol% of the total amount of monomers. The "proportion of (meth)acrylic acid and its salts" refers to the proportion of the total amount of (meth)acrylic acid and its salts.
本実施形態によれば、吸水性樹脂粒子の一例として、エチレン性不飽和単量体に由来する構造単位を有する架橋重合体を含む吸水性樹脂粒子であって、エチレン性不飽和単量体が、(メタ)アクリル酸及びその塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含み、(メタ)アクリル酸及びその塩の割合が、吸水性樹脂粒子を得るための単量体全量に対して70~100モル%である、吸水性樹脂粒子を提供することができる。 According to this embodiment, as an example of water-absorbent resin particles, it is possible to provide water-absorbent resin particles containing a cross-linked polymer having structural units derived from an ethylenically unsaturated monomer, in which the ethylenically unsaturated monomer contains at least one compound selected from the group consisting of (meth)acrylic acid and salts thereof, and the proportion of (meth)acrylic acid and salts thereof is 70 to 100 mol % relative to the total amount of monomers used to obtain the water-absorbent resin particles.
エチレン性不飽和単量体は、通常、水溶液として用いることが好適である。エチレン性不飽和単量体を含む水溶液(以下、単に「単量体水溶液」という)におけるエチレン性不飽和単量体の濃度は、20質量%以上飽和濃度以下が好ましく、25~70質量%がより好ましく、30~55質量%が更に好ましい。水溶液において使用される水としては、水道水、蒸留水、イオン交換水等が挙げられる。 The ethylenically unsaturated monomer is typically preferably used 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 "aqueous monomer solution") is preferably 20% by mass or more and not more than the saturated concentration, more preferably 25 to 70% by mass, and even more preferably 30 to 55% by mass. Examples of water used in the aqueous solution include tap water, distilled water, and ion-exchanged water.
単量体水溶液は、エチレン性不飽和単量体が酸基を有する場合、その酸基をアルカリ性中和剤によって中和して用いてもよい。エチレン性不飽和単量体における、アルカリ性中和剤による中和度は、得られる吸水性樹脂粒子の浸透圧を高くし、吸水特性を更に高める観点から、エチレン性不飽和単量体中の酸性基の10~100モル%であることが好ましく、50~90モル%であることがより好ましく、60~80モル%であることが更に好ましい。アルカリ性中和剤としては、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属塩;アンモニアなどが挙げられる。アルカリ性中和剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。アルカリ性中和剤は、中和操作を簡便にするために水溶液の状態で用いられてもよい。エチレン性不飽和単量体の酸基の中和は、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水溶液を上述の単量体水溶液に滴下して混合することにより行うことができる。When the ethylenically unsaturated monomer contains an acid group, the acid group may be neutralized with an alkaline neutralizing agent before use. The degree of neutralization of the ethylenically unsaturated monomer with the alkaline neutralizing agent is preferably 10 to 100 mol %, more preferably 50 to 90 mol %, and even more preferably 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-absorbent resin particles and further improving the water absorption properties. Examples of alkaline neutralizing agents include alkali metal salts such as sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium bicarbonate, potassium hydroxide, and potassium carbonate; ammonia, etc. The alkaline neutralizing agents may be used alone or in combination of two or more. The alkaline neutralizing agent may be used in the form of an aqueous solution to simplify the neutralization process. Neutralization of the acid group of the ethylenically unsaturated monomer can be performed, for example, by adding an aqueous solution of sodium hydroxide, potassium hydroxide, or the like dropwise to 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。In reverse phase suspension polymerization, 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, etc.
界面活性剤としては、例えば、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤等が挙げられる。ノニオン系界面活性剤としては、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、アルキルアリルホルムアルデヒド縮合ポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピルアルキルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル等が挙げられる。アニオン系界面活性剤としては、脂肪酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルメチルタウリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルのリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテルのリン酸エステル等が挙げられる。界面活性剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。Examples of surfactants include nonionic surfactants and anionic surfactants. Nonionic surfactants include sorbitan fatty acid esters, polyglycerin fatty acid esters, 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 alkylphenyl ethers, polyoxyethylene castor oil, polyoxyethylene hydrogenated castor oil, alkylaryl formaldehyde condensed polyoxyethylene ethers, polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymers, polyoxyethylene polyoxypropyl alkyl ethers, and polyethylene glycol fatty acid esters. Anionic surfactants include fatty acid salts, alkylbenzene sulfonates, alkylmethyl taurates, polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfates, polyoxyethylene alkyl ether sulfonates, polyoxyethylene alkyl ether phosphates, and polyoxyethylene alkyl allyl ether phosphates. Surfactants may be used alone or in combination of two or more.
W/O型逆相懸濁の状態が良好であり、好適な粒子径を有する吸水性樹脂粒子が得られやすく、工業的に入手が容易である観点から、界面活性剤は、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル及びショ糖脂肪酸エステルからなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物を含むことが好ましい。吸水性樹脂粒子の適切な粒度分布が得られやすい観点、並びに、吸水性樹脂粒子の吸水特性及びそれを用いた吸収体及び吸収性物品の性能が向上しやすい観点から、界面活性剤は、ショ糖脂肪酸エステルを含むことが好ましく、ショ糖ステアリン酸エステルがより好ましい。From the viewpoints of achieving a favorable W/O type reverse phase suspension state, facilitating the production of water-absorbent resin particles having an appropriate particle size, and being readily available industrially, it is preferable that the surfactant contains 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 of facilitating the production of an appropriate particle size distribution of the water-absorbent resin particles and of facilitating the improvement of the water absorption properties of the water-absorbent resin particles and the performance of absorbents and absorbent articles using the same, it is preferable that the surfactant contains a sucrose fatty acid ester, and sucrose stearate ester is more preferable.
界面活性剤の使用量は、使用量に対する効果が充分に得られる観点、及び、経済的である観点から、単量体水溶液100質量部に対して、0.05~10質量部が好ましく、0.08~5質量部がより好ましく、0.1~3質量部が更に好ましい。 From the viewpoint of obtaining sufficient effect relative to the amount used and from the viewpoint of economy, the amount of surfactant used is preferably 0.05 to 10 parts by mass, more preferably 0.08 to 5 parts by mass, and even more preferably 0.1 to 3 parts by mass per 100 parts by mass of 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。高分子系分散剤としては、単量体の分散安定性に優れる観点から、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性エチレン・プロピレン共重合体、無水マレイン酸・エチレン共重合体、無水マレイン酸・プロピレン共重合体、無水マレイン酸・エチレン・プロピレン共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、酸化型ポリエチレン、酸化型ポリプロピレン、及び酸化型エチレン・プロピレン共重合体からなる群より選ばれる少なくとも一種が好ましい。In reversed-phase suspension polymerization, a polymeric dispersant may be used in combination with the surfactants described above. 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, and ethylhydroxyethyl cellulose. Polymeric dispersants may be used alone or in combination of two or more. As the polymer dispersant, from the viewpoint of excellent dispersion stability of the monomer, 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 is preferred.
高分子系分散剤の使用量は、使用量に対する効果が充分に得られる観点、及び、経済的である観点から、単量体水溶液100質量部に対して、0.05~10質量部が好ましく、0.08~5質量部がより好ましく、0.1~3質量部が更に好ましい。 From the viewpoint of obtaining sufficient effect relative to the amount used and from the viewpoint of economy, the amount of polymeric dispersant used is preferably 0.05 to 10 parts by mass, more preferably 0.08 to 5 parts by mass, and even more preferably 0.1 to 3 parts by mass per 100 parts by mass of 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一種の化合物を含んでいてもよい。炭化水素分散媒としては、n-ヘキサン、n-ヘプタン、2-メチルヘキサン、3-メチルヘキサン、2,3-ジメチルペンタン、3-エチルペンタン、n-オクタン等の鎖状脂肪族炭化水素;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、trans-1,2-ジメチルシクロペンタン、cis-1,3-ジメチルシクロペンタン、trans-1,3-ジメチルシクロペンタン等の脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素などが挙げられる。炭化水素分散媒は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。 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 hydrocarbon dispersion mediums 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. Hydrocarbon dispersion mediums may be used alone or in combination of two or more.
炭化水素分散媒は、工業的に入手が容易であり、かつ、品質が安定している観点から、n-ヘプタン及びシクロヘキサンからなる群より選ばれる少なくとも一種を含んでいてもよい。また、同様の観点から、上述の炭化水素分散媒の混合物としては、例えば、市販されているエクソールヘプタン(エクソンモービル社製:n-ヘプタン及び異性体の炭化水素75~85%含有)を用いてもよい。 The hydrocarbon dispersion medium may contain at least one selected from the group consisting of n-heptane and cyclohexane, as these are easily available industrially and have stable quality. For the same reason, a mixture of the above-mentioned hydrocarbon dispersion mediums may also be used, such as commercially available Exxol Heptane (manufactured by ExxonMobil Corporation; contains 75-85% n-heptane and isomeric hydrocarbons).
炭化水素分散媒の使用量は、重合熱を適度に除去し、重合温度を制御しやすい観点から、単量体水溶液100質量部に対して、30~1000質量部が好ましく、40~500質量部がより好ましく、50~400質量部が更に好ましい。炭化水素分散媒の使用量が30質量部以上であることにより、重合温度の制御が容易である傾向がある。炭化水素分散媒の使用量が1000質量部以下であることにより、重合の生産性が向上する傾向があり、経済的である。 From the viewpoint of adequately removing the heat of polymerization and facilitating control of the polymerization temperature, the amount of hydrocarbon dispersion medium used is preferably 30 to 1,000 parts by mass, more preferably 40 to 500 parts by mass, and even more preferably 50 to 400 parts by mass, per 100 parts by mass of aqueous monomer solution. Using an amount of hydrocarbon dispersion medium of 30 parts by mass or more tends to make it easier to control the polymerization temperature. Using an amount of hydrocarbon dispersion medium of 1,000 parts by mass or less tends to improve polymerization productivity and is more economical.
ラジカル重合開始剤は水溶性であることが好ましく、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩;メチルエチルケトンパーオキシド、メチルイソブチルケトンパーオキシド、ジ-t-ブチルパーオキシド、t-ブチルクミルパーオキシド、t-ブチルパーオキシアセテート、t-ブチルパーオキシイソブチレート、t-ブチルパーオキシピバレート、過酸化水素等の過酸化物;2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)2塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(N-フェニルアミジノ)プロパン]2塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(N-アリルアミジノ)プロパン]2塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]2塩酸塩、2,2’-アゾビス{2-[1-(2-ヒドロキシエチル)-2-イミダゾリン-2-イル]プロパン}2塩酸塩、2,2’-アゾビス{2-メチル-N-[1,1-ビス(ヒドロキシメチル)-2-ヒドロキシエチル]プロピオンアミド}、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)-プロピオンアミド]、4,4’-アゾビス(4-シアノ吉草酸)等のアゾ化合物などが挙げられる。ラジカル重合開始剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。ラジカル重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)2塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]2塩酸塩、及び2,2’-アゾビス{2-[1-(2-ヒドロキシエチル)-2-イミダゾリン-2-イル]プロパン}2塩酸塩からなる群より選ばれる少なくとも一種が好ましく、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウムがより好ましく、過硫酸ナトリウムが更に好ましい。The radical polymerization initiator is preferably water-soluble, and examples thereof 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-butylcumyl peroxide, t-butyl peroxyacetate, t-butylperoxyisobutyrate, t-butylperoxypivalate, and hydrogen peroxide; 2,2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride, 2,2'-azobis[2-(N-phenylamidino)propane] dihydrochloride, and 2,2' Examples of the radical polymerization initiator include azo compounds such as 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. The radical polymerization initiator is preferably 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, more preferably potassium persulfate, ammonium persulfate, or sodium persulfate, and even more preferably sodium persulfate.
ラジカル重合開始剤の使用量は、エチレン性不飽和単量体1モルに対して0.05~10ミリモルであってよい。ラジカル重合開始剤の使用量が0.05ミリモル以上であると、重合反応に長時間を要さず、効率的である。ラジカル重合開始剤の使用量が10ミリモル以下であると、急激な重合反応が起こることを抑制しやすい。The amount of radical polymerization initiator used may be 0.05 to 10 millimoles per mole of ethylenically unsaturated monomer. If the amount of radical polymerization initiator used is 0.05 millimoles or more, the polymerization reaction does not take a long time and is efficient. If the amount of radical polymerization initiator used is 10 millimoles or less, it is easy to suppress the occurrence of a rapid polymerization reaction.
上述のラジカル重合開始剤は、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、硫酸第一鉄、L-アスコルビン酸等の還元剤と併用して、レドックス重合開始剤として用いることもできる。 The above-mentioned 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、重合に用いる単量体水溶液は、連鎖移動剤を含んでいてもよい。連鎖移動剤としては、次亜リン酸塩類、チオール類、チオール酸類、第2級アルコール類、アミン類等が挙げられる。 During the polymerization reaction, the aqueous monomer solution used for polymerization 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、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、デキストリン、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド等が挙げられる。なお、重合時の撹拌速度が同じであれば、単量体水溶液の粘度が高いほど、得られる粒子の中位粒子径は大きくなる傾向にある。 To control the particle size of the water-absorbent resin particles, the aqueous monomer solution used in polymerization may contain a thickener. Examples of thickeners include hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polyethylene glycol, polyacrylamide, polyethyleneimine, dextrin, sodium alginate, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, and polyethylene oxide. Note that, given the same stirring speed during polymerization, 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内部架橋が生じ得るが、内部架橋剤を用いることで架橋を施してもよい。内部架橋剤を用いると、吸水性樹脂粒子の吸水特性を制御しやすい。内部架橋剤は、通常、重合反応の際に反応液に添加される。内部架橋剤としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリグリセリン等のポリオール類のジ又はトリ(メタ)アクリル酸エステル類;上述のポリオール類と不飽和酸(マレイン酸、フマール酸等)とを反応させて得られる不飽和ポリエステル類;N,N’-メチレンビス(メタ)アクリルアミド等のビス(メタ)アクリルアミド類;ポリエポキシドと(メタ)アクリル酸とを反応させて得られるジ又はトリ(メタ)アクリル酸エステル類;ポリイソシアネート(トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等)と(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチルとを反応させて得られるジ(メタ)アクリル酸カルバミルエステル類;アリル化澱粉、アリル化セルロース、ジアリルフタレート、N,N’,N”-トリアリルイソシアヌレート、ジビニルベンゼン等の,重合性不飽和基を2個以上有する化合物;(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリントリグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル等のポリグリシジル化合物;エピクロロヒドリン、エピブロムヒドリン、α-メチルエピクロロヒドリン等のハロエポキシ化合物;イソシアネート化合物(2,4-トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等)などの、反応性官能基を2個以上有する化合物などが挙げられる。内部架橋剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。内部架橋剤としては、ポリグリシジル化合物が好ましく、ジグリシジルエーテル化合物がより好ましく、(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールジグリシジルエーテル、及び(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも一種が更に好ましい。 Internal crosslinking can occur during polymerization due to self-crosslinking, but 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. An 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; Examples of the internal crosslinking agent include polyglycidyl compounds such as ethylene glycol diglycidyl 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. As the internal crosslinking agent, a polyglycidyl compound is preferred, a diglycidyl ether compound is more preferred, and at least one selected from the group consisting of (poly)ethylene glycol diglycidyl ether, (poly)propylene glycol diglycidyl ether, and (poly)glycerin diglycidyl ether is even more preferred.
内部架橋剤の使用量は、吸収性物品において優れた浸透速度を得やすい観点、及び、得られる重合体が適度に架橋されることにより水溶性の性質が抑制され、充分な吸水量が得られやすい観点から、エチレン性不飽和単量体1モル当たり、30ミリモル以下が好ましく、0.01~10ミリモルがより好ましく、0.012~5ミリモルが更に好ましく、0.015~1ミリモルが特に好ましく、0.02~0.1ミリモルが極めて好ましく、0.025~0.08ミリモルが非常に好ましい。 The amount of internal crosslinking agent used is preferably 30 millimoles or less, more preferably 0.01 to 10 millimoles, even more preferably 0.012 to 5 millimoles, particularly preferably 0.015 to 1 millimoles, extremely preferably 0.02 to 0.1 millimoles, and extremely preferably 0.025 to 0.08 millimoles per mole of ethylenically unsaturated monomer, from the viewpoint of easily achieving an excellent penetration rate in absorbent articles and of suppressing the water-soluble properties of the resulting polymer by being appropriately crosslinked, making it easier to achieve 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を含む水相と、炭化水素分散媒、界面活性剤、必要に応じて高分子系分散剤等を含む油相とを混合した状態において撹拌下で加熱し、油中水系において逆相懸濁重合を行うことができる。 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 optionally an internal crosslinking agent with an oil phase containing a hydrocarbon dispersion medium, a surfactant, and optionally a polymeric dispersant, and heating the mixture while 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 optionally a polymeric dispersant). The surfactant, polymeric dispersant, etc. may be added either before or after the addition of the aqueous monomer solution, as long as it is before the polymerization reaction begins.
そのなかでも、得られる吸水性樹脂に残存する炭化水素分散媒の量を低減しやすい観点から、高分子系分散剤を分散させた炭化水素分散媒に単量体水溶液を分散させた後に界面活性剤を更に分散させてから重合を行うことが好ましい。Among these, from the viewpoint of easily reducing the amount of hydrocarbon dispersion medium remaining in the obtained water absorbent resin, it is preferable 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、2~3段で行うことが好ましい。 Reverse-phase suspension polymerization can be carried out in one stage, or in two or more stages. From the perspective of increasing productivity, reverse-phase suspension polymerization is preferably carried out in two to three stages.
2段以上の多段で逆相懸濁重合を行う場合には、1段目の逆相懸濁重合を行った後、1段目の重合反応で得られた反応混合物にエチレン性不飽和単量体を添加して混合し、1段目と同様の方法で2段目以降の逆相懸濁重合を行えばよい。2段目以降の各段における逆相懸濁重合では、エチレン性不飽和単量体の他に、上述のラジカル重合開始剤及び/又は内部架橋剤を、2段目以降の各段における逆相懸濁重合の際に添加するエチレン性不飽和単量体の量を基準として、上述のエチレン性不飽和単量体に対する各成分のモル比の範囲内で添加して逆相懸濁重合を行うことが好ましい。なお、2段目以降の各段における逆相懸濁重合では、必要に応じて内部架橋剤を用いてもよい。内部架橋剤を用いる場合は、各段に供するエチレン性不飽和単量体の量を基準として、上述のエチレン性不飽和単量体に対する各成分のモル比の範囲内で添加して逆相懸濁重合を行うことが好ましい。When performing reversed-phase suspension polymerization in two or more stages, after the first stage of reversed-phase suspension polymerization, an ethylenically unsaturated monomer is added to and mixed with the reaction mixture obtained in the first polymerization stage, and the second and subsequent stages of reversed-phase suspension polymerization are performed in the same manner as the first stage. In each stage of reversed-phase suspension polymerization from the second stage onward, it is preferable to perform reversed-phase suspension polymerization by adding, in addition to the ethylenically unsaturated monomer, the above-mentioned radical polymerization initiator and/or internal crosslinking agent within the molar ratio range of each component to the ethylenically unsaturated monomer, based on the amount of ethylenically unsaturated monomer added during the reversed-phase suspension polymerization in each stage from the second stage onward. Note that an internal crosslinking agent may also be used if necessary in the reversed-phase suspension polymerization from the second stage onward. When an internal crosslinking agent is used, it is preferable to perform reversed-phase suspension polymerization by adding the agent within the molar ratio range of each component to the ethylenically unsaturated monomer, based on the amount of ethylenically unsaturated monomer used in 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、経済性を高めるとともに、容易に重合熱を除去して円滑に反応を行う観点から、20~150℃が好ましく、40~120℃がより好ましい。反応時間は、通常、0.5~4時間である。重合反応の終了は、例えば、反応系内の温度上昇の停止により確認することができる。これにより、エチレン性不飽和単量体の重合体は、通常、含水ゲルの状態で得られる。The temperature of the polymerization reaction varies depending on the radical polymerization initiator used, but from the perspective of improving economy by rapidly progressing the polymerization and shortening the polymerization time, as well as easily removing the heat of polymerization and allowing the reaction to proceed smoothly, a temperature of 20 to 150°C is preferred, and 40 to 120°C is more preferred. The reaction time is usually 0.5 to 4 hours. The completion of the polymerization reaction can be confirmed, for example, by the cessation of the temperature rise in the reaction system. This results in a polymer of the ethylenically unsaturated monomer usually in the form of a hydrogel.
重合後、得られた含水ゲル状重合体に重合後架橋剤を添加して加熱することで架橋を施してもよい。重合後に架橋を行うことで含水ゲル状重合体の架橋度を高めて吸水特性を更に向上させることができる。After polymerization, the resulting hydrogel polymer may be crosslinked by adding a post-polymerization crosslinking agent and heating. Crosslinking after polymerization increases the degree of crosslinking in the hydrogel polymer, further improving its water absorption properties.
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、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル等の、2個以上のエポキシ基を有する化合物;エピクロルヒドリン、エピブロムヒドリン、α-メチルエピクロルヒドリン等のハロエポキシ化合物;2,4-トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の、2個以上のイソシアネート基を有する化合物;1,2-エチレンビスオキサゾリン等のオキサゾリン化合物;エチレンカーボネート等のカーボネート化合物;ビス[N,N-ジ(β-ヒドロキシエチル)]アジプアミド等のヒドロキシアルキルアミド化合物などが挙げられる。これらのなかでも、(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリントリグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル等のポリグリシジル化合物が好ましい。架橋剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。 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. Among these, polyglycidyl compounds such as (poly)ethylene glycol diglycidyl ether, (poly)glycerin diglycidyl ether, (poly)glycerin triglycidyl ether, (poly)propylene glycol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, etc. are preferred. The crosslinking agents may be used alone or in combination of two or more.
重合後架橋剤の量は、好適な吸水特性が得られやすい観点から、エチレン性不飽和単量体1モル当たり、30ミリモル以下、10ミリモル以下、又は0.01~5ミリモルであってよい。 The amount of post-polymerization crosslinking agent may be 30 millimoles or less, 10 millimoles or less, or 0.01 to 5 millimoles per mole of ethylenically unsaturated monomer, from the viewpoint of easily obtaining favorable water absorption properties.
重合後架橋剤の添加時期としては、重合に用いられるエチレン性不飽和単量体の重合後であればよく、多段重合の場合は、多段重合後に添加されることが好ましい。なお、重合時及び重合後の発熱、工程遅延による滞留、架橋剤添加時の系の開放、及び架橋剤添加に伴う水の添加等による水分の変動を考慮して、重合後架橋剤は、含水率(後述)の観点から、[重合直後の含水率±3質量%]の領域で添加することが好ましい。The post-polymerization crosslinking agent may be added after the polymerization of the ethylenically unsaturated monomer used in the polymerization. In the case of multi-stage polymerization, it is preferably 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 content due to the addition of water accompanying the addition of the crosslinking agent, the post-polymerization crosslinking agent is preferably added within the range of [moisture content immediately after polymerization ±3% by mass] from the perspective 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を除去するために乾燥を行うことにより重合体粒子(例えば、エチレン性不飽和単量体に由来する構造単位を有する重合体粒子)が得られる。乾燥方法としては、例えば、(a)含水ゲル状重合体が炭化水素分散媒に分散した状態で、外部から加熱することにより共沸蒸留を行い、炭化水素分散媒を還流させて水分を除去する方法、(b)デカンテーションにより含水ゲル状重合体を取り出し、減圧乾燥する方法、(c)フィルターにより含水ゲル状重合体をろ別し、減圧乾燥する方法等が挙げられる。なかでも、製造工程における簡便さから、(a)の方法を用いることが好ましい。The resulting hydrogel polymer is then dried to remove water, yielding polymer particles (e.g., polymer particles having structural units derived from ethylenically unsaturated monomers). Drying methods include, for example, (a) a method in which the hydrogel polymer is dispersed in a hydrocarbon dispersion medium and then heated externally to perform azeotropic distillation, refluxing the hydrocarbon dispersion medium to remove water; (b) a method in which the hydrogel polymer is removed by decantation and then dried under reduced pressure; and (c) a method in which the hydrogel polymer is filtered through a filter and then dried under reduced pressure. Among these, method (a) is preferred due to its simplicity in the production process.
重合反応時の撹拌機の回転数を調整することによって、あるいは、重合反応後又は乾燥の初期において凝集剤を系内に添加することによって吸水性樹脂粒子の粒子径を調整することができる。凝集剤を添加することにより、得られる吸水性樹脂粒子の粒子径を大きくすることができる。凝集剤としては、無機凝集剤を用いることができる。無機凝集剤(例えば粉末状無機凝集剤)としては、シリカ、ゼオライト、ベントナイト、酸化アルミニウム、タルク、二酸化チタン、カオリン、クレイ、ハイドロタルサイト等が挙げられる。凝集効果に優れる観点から、凝集剤としては、シリカ、酸化アルミニウム、タルク及びカオリンからなる群より選ばれる少なくとも一種が好ましい。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. Adding a flocculant increases the particle size of the resulting water-absorbent resin particles. Inorganic flocculants can be used as the flocculant. Examples of inorganic flocculants (e.g., powdered inorganic flocculants) include silica, zeolite, bentonite, aluminum oxide, talc, titanium dioxide, kaolin, clay, and hydrotalcite. From the perspective of superior flocculation effect, the flocculant is preferably 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、凝集剤を添加する方法としては、重合で用いられるものと同種の炭化水素分散媒又は水に凝集剤を予め分散させてから、撹拌下で、含水ゲル状重合体を含む炭化水素分散媒中に混合する方法が好ましい。 In reversed-phase suspension polymerization, the preferred method for adding a flocculant is to first disperse the flocculant in the same hydrocarbon dispersion medium as that used in the polymerization or in water, and then mix it with stirring into the hydrocarbon dispersion medium containing the hydrous gel polymer.
凝集剤の添加量は、重合に使用するエチレン性不飽和単量体100質量部に対して、0.001~1質量部が好ましく、0.005~0.5質量部がより好ましく、0.01~0.2質量部が更に好ましい。凝集剤の添加量が上述の範囲内であることによって、目的とする粒度分布を有する吸水性樹脂粒子が得られやすい。The amount of flocculant added is preferably 0.001 to 1 part by mass, more preferably 0.005 to 0.5 parts by mass, and even more preferably 0.01 to 0.2 parts by mass, per 100 parts by mass of the ethylenically unsaturated monomer used in the polymerization. By keeping the amount of flocculant added within the above range, it becomes easier to obtain water-absorbent resin particles having the desired particle size distribution.
吸水性樹脂粒子の製造においては、乾燥工程(水分除去工程)又はそれ以降の工程において、架橋剤を用いて含水ゲル状重合体の表面部分(表面及び表面近傍)の表面架橋が行われることが好ましい。表面架橋を行うことで、吸水性樹脂粒子のゲル沈降速度、吸水特性などを制御しやすい。表面架橋は、含水ゲル状重合体が特定の含水率であるタイミングで行われることが好ましい。表面架橋の時期は、含水ゲル状重合体の含水率が5~50質量%である時点が好ましく、10~40質量%である時点がより好ましく、15~35質量%である時点が更に好ましい。 In the production of water-absorbent resin particles, it is preferable to perform surface cross-linking on the surface portion (surface and near-surface) of the hydrogel polymer using a cross-linking agent in the drying process (moisture removal process) or a subsequent process. Surface cross-linking makes it easier to control the gel settling rate and water absorption characteristics of the water-absorbent resin particles. Surface cross-linking is preferably performed when the hydrogel polymer has a specific moisture content. The timing of surface cross-linking is preferably when the moisture content of the hydrogel polymer is 5 to 50% by mass, more preferably when it is 10 to 40% by mass, and even more preferably when it is 15 to 35% by mass.
含水ゲル状重合体の含水率(質量%)は、次の式で算出される。
含水率=[Ww/(Ww+Ws)]×100
Ww:全重合工程の重合前の単量体水溶液に含まれる水分量から、乾燥工程により系外部に排出された水分量を差し引いた量に、凝集剤、表面架橋剤等を混合する際に必要に応じて用いられる水分量を加えた含水ゲル状重合体の水分量。
Ws:含水ゲル状重合体を構成するエチレン性不飽和単量体、架橋剤、開始剤等の材料の仕込量から算出される固形分量。
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 hydrogel polymer, obtained by subtracting the amount of water discharged to the outside of the system in the drying step from the amount of water contained in the aqueous monomer solution before polymerization in all polymerization steps, and adding the amount of water used as necessary when mixing a flocculant, a surface cross-linking agent, etc.
Ws: solid content calculated from the amounts of materials such as ethylenically unsaturated monomers, crosslinking agents, and initiators that constitute the hydrogel 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。表面架橋剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリグリセリン等のポリオール類;(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル(ポリ)プロピレングリコールポリグリシジルエーテル、(ポリ)グリセロールポリグリシジルエーテル等のポリグリシジル化合物;エピクロロヒドリン、エピブロムヒドリン、α-メチルエピクロロヒドリン等のハロエポキシ化合物;2,4-トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等のイソシアネート化合物;3-メチル-3-オキセタンメタノール、3-エチル-3-オキセタンメタノール、3-ブチル-3-オキセタンメタノール、3-メチル-3-オキセタンエタノール、3-エチル-3-オキセタンエタノール、3-ブチル-3-オキセタンエタノール等のオキセタン化合物;1,2-エチレンビスオキサゾリン等のオキサゾリン化合物;エチレンカーボネート等のカーボネート化合物;ビス[N,N-ジ(β-ヒドロキシエチル)]アジプアミド等のヒドロキシアルキルアミド化合物などが挙げられる。表面架橋剤は、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。表面架橋剤としては、ポリグリシジル化合物が好ましく、(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリントリグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールポリグリシジルエーテル、及びポリグリセロールポリグリシジルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも一種がより好ましい。 Examples of crosslinking agents (surface crosslinking agents) used for surface crosslinking include compounds with two or more reactive functional groups. Examples of surface 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, and α-methylepichlorohydrin. haloepoxy compounds such as oxetane diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, and the like; isocyanate compounds such as 2,4-tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and the like; 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, and the like; oxazoline compounds such as 1,2-ethylenebisoxazoline, and the like; carbonate compounds such as ethylene carbonate, and the like; hydroxyalkylamide compounds such as bis[N,N-di(β-hydroxyethyl)]adipamide, and the like. The surface crosslinking agent may be used alone or in combination of two or more thereof. The surface cross-linking agent is preferably a polyglycidyl compound, and more preferably 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.
表面架橋剤の使用量は、好適な吸水特性が得られやすい観点から、重合に使用するエチレン性不飽和単量体1モルに対して、0.01~20ミリモルが好ましく、0.05~10ミリモルがより好ましく、0.1~5ミリモルが更に好ましく、0.15~1ミリモルが特に好ましく、0.2~0.5ミリモルが極めて好ましい。 From the viewpoint of easily obtaining favorable water absorption properties, the amount of surface cross-linking agent used is preferably 0.01 to 20 millimoles, more preferably 0.05 to 10 millimoles, even more preferably 0.1 to 5 millimoles, particularly preferably 0.15 to 1 millimoles, and extremely preferably 0.2 to 0.5 millimoles, per mole of ethylenically unsaturated monomer used in polymerization.
表面架橋後において、公知の方法で水及び炭化水素分散媒を留去すること、加熱減圧下で乾燥すること等により、表面架橋された乾燥品である重合体粒子を得ることができる。After surface cross-linking, the water and hydrocarbon dispersion medium can be removed by distillation using known methods, or the particles can be dried under heat and reduced pressure to obtain surface-cross-linked, dried polymer particles.
重合反応は、撹拌翼を有する各種撹拌機を用いて行うことができる。撹拌翼としては、平板翼、格子翼、パドル翼、プロペラ翼、アンカー翼、タービン翼、ファウドラー翼、リボン翼、フルゾーン翼、マックスブレンド翼等を用いることができる。平板翼は、軸(撹拌軸)と、軸の周囲に配置された平板部(撹拌部)とを有している。平板部は、スリット等を有していてもよい。撹拌翼として平板翼を用いた場合には、重合体粒子における架橋反応を均一に行いやすく、吸水特性を維持しながらゲル沈降速度を所望の範囲に調整しやすい。 The polymerization reaction can be carried out using various agitators equipped with agitating blades. 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. Flat blades have a shaft (agitation shaft) and a flat plate portion (agitation portion) arranged around the shaft. The flat plate portion may have slits, etc. When flat blades are used as agitating blades, it is easier to carry out the crosslinking reaction in the polymer particles uniformly and to adjust the gel settling rate to the desired range while maintaining water absorption properties.
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(エチレンジアミン4酢酸及びその塩、ジエチレントリアミン5酢酸及びその塩、例えばジエチレントリアミン5酢酸5ナトリウム等)、重合体粒子の流動性向上剤(滑剤)等の追加成分を更に含むことができる。追加成分は、重合体粒子の内部、重合体粒子の表面上、又はこれらの両方に配置され得る。The water-absorbent resin particles according to this embodiment may be composed solely of polymer particles, but may further contain additional components such as a gel stabilizer, a metal chelating agent (ethylenediaminetetraacetic acid and its salts, diethylenetriaminepentaacetic acid and its salts, such as pentasodium diethylenetriaminepentaacetate), a flowability improver (lubricant) for the polymer particles, etc. The additional components may be located inside the polymer particles, on the surface of the polymer particles, or both.
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。The water-absorbent resin particles may contain a plurality of inorganic particles disposed on the surface of the polymer particles. For example, by mixing the polymer particles with the inorganic particles, the inorganic particles can be disposed on the surface of the polymer particles. The inorganic particles may be silica particles such as amorphous silica.
吸水性樹脂粒子が、重合体粒子の表面上に配置された無機粒子を含む場合、無機粒子の含有量は、重合体粒子の全質量を基準として下記の範囲であってよい。無機粒子の含有量は、0.05質量%以上、0.1質量%以上、0.15質量%以上、又は0.2質量%以上であってよい。無機粒子の含有量は、5.0質量%以下、3.0質量%以下、1.0質量%以下、0.5質量%以下、又は0.3質量%以下であってよい。 When the water-absorbent resin particles contain inorganic particles disposed on the surfaces of the polymer particles, the content of the inorganic particles may be within the following ranges based on the total mass of the polymer particles. The content of the inorganic particles may be 0.05% by mass or more, 0.1% by mass or more, 0.15% by mass or more, or 0.2% by mass or more. The content of the inorganic particles may be 5.0% by mass or less, 3.0% by mass or less, 1.0% by mass or less, 0.5% by mass or less, or 0.3% by mass or less.
ここでの無機粒子は、通常、重合体粒子の大きさと比較して微小な大きさを有する。例えば、無機粒子の平均粒子径は、0.1~50μm、0.5~30μm、又は1~20μmであってよい。平均粒子径は、粒子の特性に応じて、細孔電気抵抗法又はレーザー回折・散乱法によって測定できる。 The inorganic particles here typically have a size that is very small 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 can be measured by the pore electrical resistance method or the laser diffraction/scattering method, depending on the particle characteristics.
本実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、尿、血液等の体液の吸収性に優れており、例えば、紙おむつ、生理用ナプキン、タンポン等の衛生用品、ペットシート、犬又は猫のトイレ配合物等の動物排泄物処理材などの分野に応用することができる。 The water-absorbent resin particles of this embodiment have excellent absorption properties for bodily fluids such as urine and blood, and can be used in fields such as hygiene products such as disposable diapers, sanitary napkins, and tampons, and animal waste treatment materials such as pet sheets and dog or cat litter compounds.
本実施形態に係る吸水性樹脂粒子は、吸収体に好適に用いることができる。本実施形態に係る吸収体は、本実施形態に係る吸水性樹脂粒子を含有する。吸収体における吸水性樹脂粒子の含有量は、吸収体が吸収性物品に使用された際に充分な液体吸収性能を得る観点から、吸収体の1平米あたり100~1000g(すなわち100~1000g/m2)であることが好ましく、より好ましくは150~800g/m2、更に好ましくは200~700g/m2である。吸収性物品としての充分な液体吸収性能を発揮させる観点から、上記含有量は100g/m2以上であることが好ましい。ゲルブロッキング現象の発生を抑制する観点から、上記含有量は1000g/m2以下であることが好ましい。 The water-absorbent resin particles according to this embodiment can be suitably used in an absorbent body. The absorbent body according to this embodiment contains the water-absorbent resin particles according to this embodiment. From the viewpoint of obtaining sufficient liquid absorption performance when the absorbent body is used in an absorbent article, the content of the water-absorbent resin particles in the absorbent body is preferably 100 to 1000 g per square meter of the absorbent body (i.e., 100 to 1000 g/m 2 ), more preferably 150 to 800 g/m 2 , and even more preferably 200 to 700 g/m 2 . From the viewpoint of exhibiting sufficient liquid absorption performance as an absorbent article, the content is preferably 100 g/m 2 or more. From the viewpoint of suppressing the occurrence of gel blocking, the content is preferably 1000 g/m 2 or less.
吸収体は、吸水性樹脂粒子に加えて更に、例えば繊維状物を備えていてよい。吸収体は、例えば、吸水性樹脂粒子及び繊維状物を含む混合物であってよい。吸収体における、吸水性樹脂粒子の質量割合は、吸水性樹脂粒子及び繊維状物の合計に対し、2~100質量%であってよく、10~80質量%であることが好ましく、20~70質量%であることがより好ましい。吸収体の構成としては、例えば、吸水性樹脂粒子及び繊維状物が均一混合された形態であってよく、シート状又は層状に形成された繊維状物の間に吸水性樹脂粒子が挟まれた形態であってもよく、その他の形態であってもよい。 In addition to the water-absorbent resin particles, the absorbent may further comprise, for example, fibrous material. The absorbent may be, for example, a mixture containing water-absorbent resin particles and fibrous material. The mass proportion of the water-absorbent resin particles in the absorbent may be 2 to 100% by mass, preferably 10 to 80% by mass, and more preferably 20 to 70% by mass, relative to the total mass of the water-absorbent resin particles and fibrous material. The absorbent may be configured, for example, in a form in which the water-absorbent resin particles and fibrous material are uniformly mixed, or in a form in which the water-absorbent resin particles are sandwiched between fibrous material formed in a sheet or layer, or in other forms.
繊維状物としては、例えば、微粉砕された木材パルプ、コットン、コットンリンター、レーヨン、セルロースアセテート等のセルロース系繊維、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン等の合成繊維が挙げられる。繊維状物の平均繊維長は、通常、0.1~10mmであり、0.5~5mmであってもよい。また、繊維状物は、上述の繊維の混合物でもよい。 Examples of fibrous materials include cellulose-based fibers such as finely ground wood pulp, cotton, cotton linters, rayon, and cellulose acetate, and synthetic fibers such as polyamide, polyester, and polyolefin. The average fiber length of the fibrous material is typically 0.1 to 10 mm, and may be 0.5 to 5 mm. The fibrous material may also be a mixture of the above-mentioned fibers.
吸収体の使用前及び使用中における形態保持性を高めるために、繊維状物に接着性バインダーを添加することによって繊維同士を接着させてもよい。接着性バインダーとしては、例えば、熱融着性合成繊維、ホットメルト接着剤、接着性エマルジョン等が挙げられる。 To improve the shape retention of the absorbent body before and during use, an adhesive binder may be added to the fibrous material to bond the fibers together. Examples of adhesive binders include heat-fusible synthetic fibers, hot-melt adhesives, and adhesive emulsions.
熱融着性合成繊維としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-プロピレン共重合体等の全融型バインダー、ポリプロピレンとポリエチレンとのサイドバイサイドや芯鞘構造からなる非全融型バインダーが挙げられる。上述の非全融型バインダーにおいては、ポリエチレン部分のみ熱融着する。ホットメルト接着剤としては、例えば、エチレン-酢酸ビニルコポリマー、スチレン-イソプレン-スチレンブロックコポリマー、スチレン-ブタジエン-スチレンブロックコポリマー、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレンブロックコポリマー、スチレン-エチレン-プロピレン-スチレンブロックコポリマー、アモルファスポリプロピレン等のベースポリマーと粘着付与剤、可塑剤、酸化防止剤等との配合物が挙げられる。 Examples of heat-fusible synthetic fibers include full-melt binders such as polyethylene, polypropylene, and ethylene-propylene copolymers, as well as non-full-melt binders consisting of a side-by-side or core-sheath structure of polypropylene and polyethylene. In the non-full-melt binders mentioned above, only the polyethylene portion is heat-fused. Examples of hot-melt adhesives include blends of base polymers such as ethylene-vinyl acetate copolymer, styrene-isoprene-styrene block copolymer, styrene-butadiene-styrene block copolymer, styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer, styrene-ethylene-propylene-styrene block copolymer, and amorphous polypropylene with tackifiers, plasticizers, antioxidants, etc.
接着性エマルジョンとしては、例えば、メチルメタクリレート、スチレン、アクリロニトリル、2ーエチルヘキシルアクリレート、ブチルアクリレート、ブタジエン、エチレン、及び酢酸ビニルからなる群より選択される少なくとも1つ以上の単量体の重合物が挙げられる。これら接着性バインダーは、単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。 Examples of adhesive emulsions include polymers of at least one monomer selected from the group consisting of methyl methacrylate, styrene, acrylonitrile, 2-ethylhexyl acrylate, butyl acrylate, butadiene, ethylene, and vinyl acetate. These adhesive binders may be used alone or in combination of two or more.
本実施形態に係る吸収体は、無機粉末(例えば非晶質シリカ)、消臭剤、顔料、染料、抗菌剤、香料、粘着剤等の添加剤を更に含んでいてもよい。これらの添加剤により、吸収体に種々の機能を付与することができる。吸水性樹脂粒子が無機粒子を含む場合、吸収体は吸水性樹脂粒子中の無機粒子とは別に無機粉末を含んでいてもよい。無機粉末としては、例えば、二酸化ケイ素、ゼオライト、カオリン、クレイ等が挙げられる。 The absorbent body according to this embodiment may further contain additives such as inorganic powders (e.g., amorphous silica), deodorants, pigments, dyes, antibacterial agents, fragrances, adhesives, etc. These additives can impart various functions to the absorbent body. When the water-absorbent resin particles contain inorganic particles, the absorbent body may contain inorganic powders in addition to the inorganic particles in the water-absorbent resin particles. Examples of inorganic powders include silicon dioxide, zeolite, kaolin, clay, etc.
本実施形態に係る吸収体の形状は、特に限定されず、例えばシート状であってよい。吸収体の厚さ(例えば、シート状の吸収体の厚さ)は、例えば0.1~20mm、0.3~15mmであってよい。The shape of the absorbent body according to this embodiment is not particularly limited and may be, for example, sheet-like. The thickness of the absorbent body (for example, the thickness of a sheet-like absorbent body) may be, for example, 0.1 to 20 mm, or 0.3 to 15 mm.
本実施形態に係る吸収性物品は、吸収体のほかに、例えば、コアラップ、液体透過性トップシート、液体不透過性バックシートを備えていてよい。コアラップは、吸収体を保形するものである。液体透過性トップシートは、吸液対象の液体が浸入する側の最外部に配置されるものである。液体不透過性バックシートは、吸液対象の液体が浸入する側とは反対側の最外部に配置されるものである。 The absorbent article according to this embodiment may comprise, in addition to the absorbent body, for example, a core wrap, a liquid-permeable top sheet, and a liquid-impermeable back sheet. The core wrap maintains the shape of the absorbent body. The liquid-permeable top sheet is placed on the outermost side on the side from which the liquid to be absorbed penetrates. The liquid-impermeable back sheet is placed on the outermost side on the side opposite to the side from which the liquid to be absorbed penetrates.
吸収性物品としては、おむつ(例えば紙おむつ)、トイレトレーニングパンツ、失禁パッド、衛生用品(生理用ナプキン、タンポン等)、汗取りパッド、ペットシート、簡易トイレ用部材、動物排泄物処理材などが挙げられる。 Absorbent articles include diapers (e.g., disposable diapers), toilet training pants, incontinence pads, hygiene products (sanitary napkins, tampons, etc.), sweat pads, pet sheets, parts for portable toilets, and animal waste disposal materials.
図1は、吸収性物品の一例を示す断面図である。図1に示す吸収性物品100は、吸収体10と、コアラップ20a,20bと、液体透過性トップシート30と、液体不透過性バックシート40と、を備える。吸収性物品100において、液体不透過性バックシート40、コアラップ20b、吸収体10、コアラップ20a、及び液体透過性トップシート30がこの順に積層している。図1において、部材間に間隙があるように図示されている部分があるが、当該間隙が存在することなく部材間が密着していてよい。 Figure 1 is a cross-sectional view showing an example of an absorbent article. The absorbent article 100 shown in Figure 1 comprises an absorbent body 10, core wraps 20a and 20b, a liquid-permeable topsheet 30, and a liquid-impermeable backsheet 40. In the absorbent article 100, the liquid-impermeable backsheet 40, core wrap 20b, absorbent body 10, core wrap 20a, and liquid-permeable topsheet 30 are layered in this order. In Figure 1, some parts are shown as having gaps between the components, but the components may be in close contact with each other without any gaps.
吸収体10は、吸水性樹脂粒子10aと、繊維状物を含む繊維層10bと、を有する。吸水性樹脂粒子10aは、繊維層10b内に分散している。The absorbent body 10 comprises water-absorbent resin particles 10a and a fiber layer 10b containing fibrous material. The water-absorbent resin particles 10a are dispersed within the fiber layer 10b.
コアラップ20aは、吸収体10に接した状態で吸収体10の一方面側(図1中、吸収体10の上側)に配置されている。コアラップ20bは、吸収体10に接した状態で吸収体10の他方面側(図1中、吸収体10の下側)に配置されている。吸収体10は、コアラップ20aとコアラップ20bとの間に配置されている。 The core wrap 20a is arranged on one side of the absorbent body 10 (the upper side of the absorbent body 10 in Figure 1) while in contact with the absorbent body 10. The core wrap 20b is arranged on the other side of the absorbent body 10 (the lower side of the absorbent body 10 in Figure 1) while in contact with the absorbent body 10. The absorbent body 10 is arranged between the core wraps 20a and 20b.
コアラップ20a及びコアラップ20bは、例えば、吸収体10と同等の大きさの主面を有している。コアラップを用いることにより、吸収体の保形性を維持し、吸収体を構成する吸水性樹脂粒子等の脱落及び流動を防止することができる。コアラップとしては、例えば、不織布、織布、ティッシュ、液体透過孔を有する合成樹脂フィルム、網目を有するネット状シート等が挙げられ、経済性の観点から、粉砕パルプを湿式成形してなるティッシュが好ましく用いられる。 The core wraps 20a and 20b have, for example, a main surface of the same size as the absorbent body 10. The use of core wraps helps maintain the shape of the absorbent body and prevents the water-absorbent resin particles and other components that make up the absorbent body from falling off or flowing. Examples of core wraps include nonwoven fabrics, woven fabrics, tissues, synthetic resin films with liquid-permeable holes, and mesh-like sheets. From an economical standpoint, tissues made by wet-forming pulp are preferred.
液体透過性トップシート30は、吸収対象の液体が浸入する側の最外部に配置されている。液体透過性トップシート30は、コアラップ20aに接した状態でコアラップ20a上に配置されている。液体不透過性バックシート40は、吸収性物品100において液体透過性トップシート30とは反対側の最外部に配置されている。液体不透過性バックシート40は、コアラップ20bに接した状態でコアラップ20bの下側に配置されている。液体透過性トップシート30及び液体不透過性バックシート40は、例えば、吸収体10の主面よりも広い主面を有しており、液体透過性トップシート30及び液体不透過性バックシート40の外縁部は、吸収体10及びコアラップ20a,20bの周囲に延在している。 The liquid-permeable topsheet 30 is positioned on the outermost side of the absorbent article 100, on the side into which the liquid to be absorbed penetrates. The liquid-permeable topsheet 30 is positioned on top of the core wrap 20a, in contact with the core wrap 20a. The liquid-impermeable backsheet 40 is positioned on the outermost side of the absorbent article 100, opposite the liquid-permeable topsheet 30. The liquid-impermeable backsheet 40 is positioned below the core wrap 20b, in contact with the core wrap 20b. The liquid-permeable topsheet 30 and the liquid-impermeable backsheet 40 have, for example, major surfaces that are wider than the major surface of the absorbent body 10, and the outer edges of the liquid-permeable topsheet 30 and the liquid-impermeable backsheet 40 extend around the absorbent body 10 and the core wraps 20a, 20b.
液体透過性トップシート30としては、不織布、多孔質シートなどが挙げられる。不織布としては、例えば、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、スパンボンド/メルトブロー/スパンボンド不織布、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等が挙げられる。なかでも、サーマルボンド不織布、エアスルー不織布、スパンボンド不織布、スパンボンド/メルトブロー/スパンボンド不織布が好ましく用いられる。 Examples of the liquid-permeable top sheet 30 include nonwoven fabrics and porous sheets. Examples of nonwoven fabrics include thermal-bonded nonwoven fabrics, air-through nonwoven fabrics, resin-bonded nonwoven fabrics, spunbonded nonwoven fabrics, melt-blown nonwoven fabrics, spunbonded/melt-blown/spunbonded nonwoven fabrics, air-laid nonwoven fabrics, spunlace nonwoven fabrics, and point-bonded nonwoven fabrics. Of these, thermal-bonded nonwoven fabrics, air-through nonwoven fabrics, spunbonded nonwoven fabrics, and spunbonded/melt-blown/spunbonded nonwoven fabrics are preferred.
液体透過性トップシート30の構成素材としては、当該技術分野で公知の樹脂又は繊維を用いることができ、吸収性物品に用いられた際の液体浸透性、柔軟性及び強度の観点から、ポリエチレン(PE)、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)、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、レーヨン、その他の合成樹脂又は合成繊維、綿、絹、麻、パルプ(セルロース)繊維などが挙げられる。構成素材としては、液体透過性トップシート30の強度を高める等の観点から、合成繊維が好ましく用いられ、なかでもポリオレフィン、ポリエステルであることが好ましい。これらの素材は、単独で用いられてもよく、2種以上の素材を組み合わせて用いられてもよい。The liquid-permeable topsheet 30 may be made from any resin or fiber known in the art. From the viewpoints of liquid permeability, flexibility, and strength when used in an absorbent article, examples include polyolefins such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP), polyesters such as polyethylene terephthalate (PET), polytrimethylene terephthalate (PTT), and polyethylene naphthalate (PEN), polyamides such as nylon, rayon, other synthetic resins or fibers, cotton, silk, hemp, and pulp (cellulose) fibers. Synthetic fibers are preferred as constituent materials from the viewpoint of increasing the strength of the liquid-permeable topsheet 30, with polyolefins and polyesters being particularly preferred. These materials may be used alone or in combination of two or more materials.
液体透過性トップシート30に用いられる不織布は、吸収性物品の液体吸収性能を向上させる観点から、適度な親水性を有していることが望ましい。当該観点から、国際公開第2011/086843号に記載の「不織布の親水度」(紙パルプ試験方法No.68(2000)に準拠)に従って測定したときの親水度が、5~200のものが好ましく、10~150のものがより好ましい。このような親水性を有する不織布は、上述の不織布のうち、レーヨン繊維のように素材自身が適度な親水度を示すものを用いたものでもよく、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に、公知の方法で親水化処理し、適度な親水度を付与したものを用いたものであってもよい。The nonwoven fabric used in the liquid-permeable top sheet 30 desirably has a moderate hydrophilicity in order to improve the liquid absorption performance of the absorbent article. From this perspective, the hydrophilicity, as measured according to the "Hydrophilicity of Nonwoven Fabrics" (based on Paper Pulp Test Method No. 68 (2000)) described in WO 2011/086843, is preferably 5 to 200, and more preferably 10 to 150. Such hydrophilic nonwoven fabrics may be those made from the above-mentioned nonwoven fabrics that themselves exhibit a moderate hydrophilicity, such as rayon fibers, or may be hydrophobic chemical fibers, such as polyolefin fibers or polyester fibers, that have been hydrophilized using known methods to impart a moderate hydrophilicity.
化学繊維の親水化処理の方法としては、例えば、スパンボンド不織布において、疎水性の化学繊維に親水化剤を混合したものを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、又は疎水性化学繊維でスパンボンド不織布を得た後に親水化剤を含浸させる方法等が挙げられる。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。Methods for hydrophilizing chemical fibers include, for example, spunbonding nonwoven fabrics by mixing hydrophobic chemical fibers with a hydrophilizing agent, adding a hydrophilizing agent when producing spunbond nonwoven fabrics from hydrophobic chemical fibers, or impregnating hydrophilizing agents into spunbond nonwoven fabrics from hydrophobic chemical fibers. Examples of hydrophilizing agents include anionic surfactants such as aliphatic sulfonates and higher alcohol sulfate ester 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 from polyester, polyamide, acrylic, or urethane resins.
液体透過性トップシート30に用いられる不織布は、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すること、並びに吸収性物品の液体浸透速度を速める観点から、適度に嵩高く、目付量が大きいことが好ましい。不織布の目付量は、好ましくは5~200g/m2であり、より好ましくは8~150g/m2であり、更に好ましくは10~100g/m2である。また、不織布の厚さは、20~1400μmであることが好ましく、50~1200μmであることがより好ましく、80~1000μmであることが更に好ましい。 The nonwoven fabric used in the liquid-permeable top sheet 30 is preferably moderately bulky and has a large basis weight, from the viewpoints of imparting good liquid permeability, flexibility, strength, and cushioning properties to the absorbent article, and of accelerating the liquid penetration rate of the absorbent article. The basis weight of the nonwoven fabric is preferably 5 to 200 g/ m2 , more preferably 8 to 150 g/ m2 , and even more preferably 10 to 100 g/ m2 . The thickness of the nonwoven fabric is preferably 20 to 1400 μm, more preferably 50 to 1200 μm, and even more preferably 80 to 1000 μm.
液体不透過性バックシート40は、吸収体10に吸収された液体がバックシート40側から外部へ漏れ出すのを防止する。液体不透過性バックシート40には、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン樹脂を主体とした液不透過性フィルム、通気性の樹脂フィルム、スパンボンド又はスパンレース等の不織布に通気性の樹脂フィルムが接合された複合フィルム、耐水性のメルトブローン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)不織布などを用いることができる。吸収性物品の着用感を損なわないよう、柔軟性を確保する観点から、バックシート40は、低密度ポリエチレン(LDPE)樹脂を主体とした目付量10~50g/m2の樹脂フィルムを使用することができる。また、通気性素材を用いた場合、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もできる。 The liquid-impermeable backsheet 40 prevents liquid absorbed by the absorbent body 10 from leaking out from the backsheet 40 side. Examples of materials that can be used for the liquid-impermeable backsheet 40 include liquid-impermeable films primarily made of polyolefin resins such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP), breathable resin films, composite films in which a breathable resin film is bonded to a nonwoven fabric such as spunbond or spunlace, and spunbond/meltblown/spunbond (SMS) nonwoven fabrics in which a water-resistant meltblown nonwoven fabric is sandwiched between high-strength spunbond nonwoven fabrics. To ensure flexibility and maintain the comfort of the absorbent article, the backsheet 40 can be made of a resin film primarily made of low-density polyethylene (LDPE) resin with a basis weight of 10 to 50 g/ m² . Furthermore, using a breathable material can reduce stuffiness during wear, thereby reducing discomfort to the wearer.
吸収体10、コアラップ20a,20b、液体透過性トップシート30、及び液体不透過性バックシート40の大小関係は、特に限定されず、吸収性物品の用途等に応じて適宜調整される。また、コアラップ20a,20bを用いて吸収体10を保形する方法は、特に限定されず、図1に示すように複数のコアラップにより吸収体が挟持されていてよく、1枚のコアラップにより吸収体が被覆されていてもよい。The relative sizes of the absorbent body 10, core wraps 20a, 20b, liquid-permeable top sheet 30, and liquid-impermeable back sheet 40 are not particularly limited and may be adjusted as appropriate depending on the intended use of the absorbent article. Furthermore, the method for maintaining the shape of the absorbent body 10 using the core wraps 20a, 20b is not particularly limited. As shown in Figure 1, the absorbent body may be sandwiched between multiple core wraps, or may be covered by a single core wrap.
吸収体10は、液体透過性トップシート30に接着されていてもよい。吸収体10と液体透過性トップシート30とを接着することで、液体がより円滑に吸収体に導かれるため、液体漏れ防止により優れた吸収性物品が得られやすい。吸収体10がコアラップにより挟持又は被覆されている場合、少なくともコアラップと液体透過性トップシート30とが接着されていることが好ましく、更にコアラップと吸収体10とが接着されていることがより好ましい。接着方法としては、例えば、ホットメルト接着剤を液体透過性トップシート30に対してその幅方向へ所定間隔で縦方向ストライプ状、スパイラル状等の形状に塗布して接着する方法、デンプン、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン及びその他の水溶性高分子から選ばれる水溶性バインダーを用いて接着する方法等が挙げられる。また、吸収体10が熱融着性合成繊維を含む場合は、その熱融着によって接着する方法を採用してもよい。The absorbent body 10 may be bonded to the liquid-permeable top sheet 30. Bonding the absorbent body 10 and the liquid-permeable top sheet 30 allows liquid to be more smoothly guided to the absorbent body, making it easier to obtain an absorbent article with better liquid leakage prevention. When the absorbent body 10 is sandwiched or covered by a core wrap, it is preferable that at least the core wrap and the liquid-permeable top sheet 30 are bonded together, and it is even more preferable that the core wrap and the absorbent body 10 are bonded together. Examples of bonding methods include applying a hot-melt adhesive to the liquid-permeable top sheet 30 at predetermined intervals across its width in a pattern such as longitudinal stripes or a spiral, or bonding using a water-soluble binder selected from starch, carboxymethyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, and other water-soluble polymers. Furthermore, if the absorbent body 10 contains heat-sealable synthetic fibers, bonding by heat fusion may also be used.
本実施形態に係る吸水性樹脂粒子の製造方法は、上記方法により測定されるゲル沈降速度に基づき吸水性樹脂粒子を選別することを含んでいてよい。選別は、具体的には例えば、ゲル沈降速度が45秒以上である吸水性樹脂粒子を選別することであってよい。上記製造方法は、吸水性樹脂粒子のゲル沈降速度を測定する工程を含んでいてよい。選別される吸水性樹脂粒子の性質としては、上述した吸水性樹脂粒子の態様(例えば、特定範囲の嵩密度、特定範囲の生理食塩水保水量等)を更に満たすものであってよい。The method for producing water-absorbent resin particles according to this embodiment may include selecting water-absorbent resin particles based on the gel settling velocity measured by the above-described method. Specifically, the selection may involve selecting water-absorbent resin particles having a gel settling velocity of 45 seconds or more. The above-described production method may include a step of measuring the gel settling velocity of the water-absorbent resin particles. The properties of the selected water-absorbent resin particles may further satisfy the above-described aspects of the water-absorbent resin particles (e.g., a bulk density within a specific range, a water retention capacity of physiological saline within a specific range, etc.).
本実施形態の一側面は、上述の測定方法により測定される吸水性樹脂粒子のゲル沈降速度を調整することを含む、吸水性樹脂粒子を含む吸収性物品の液体漏れを抑制する方法ということもできる。ゲル沈降速度の更に具体的な測定方法は後述の実施例に示される。吸収性物品の液体漏れを抑制する方法は、更に、例えば、吸水性樹脂粒子のゲル沈降速度を45秒以上に調整すること、吸水性樹脂粒子の嵩密度を0.5g/ml以上に調整すること、生理食塩水保水量を30g/g以上に調整すること等を含んでいてもよい。これら所定の性質を有する吸水性樹脂粒子の具体的な製造方法の例は上述のとおりである。吸水性樹脂粒子のゲル沈降速度を45秒以上とするには、例えば、吸水性樹脂粒子の製造条件を、吸水性樹脂粒子内において架橋の均一性がより高くなるように選択することによって行うことができる。One aspect of this embodiment can be described as a method for suppressing liquid leakage from an absorbent article containing water-absorbent resin particles, which includes adjusting the gel settling rate of the water-absorbent resin particles measured by the above-described measurement method. A more specific method for measuring the gel settling rate is shown in the Examples below. The method for suppressing liquid leakage from an absorbent article may further include, for example, adjusting the gel settling rate of the water-absorbent resin particles to 45 seconds or more, adjusting the bulk density of the water-absorbent resin particles to 0.5 g/ml or more, or adjusting the saline water retention capacity to 30 g/g or more. Specific examples of manufacturing methods for water-absorbent resin particles having these predetermined properties are as described above. The gel settling rate of the water-absorbent resin particles can be increased to 45 seconds or more by, for example, selecting manufacturing conditions for the water-absorbent resin particles so as to increase the uniformity of crosslinking within the water-absorbent resin particles.
本実施形態によれば、上述の吸水性樹脂粒子の製造方法により得られた吸水性樹脂粒子を用いた、吸収体の製造方法を提供することができる。本実施形態に係る吸収体の製造方法は、上述の吸水性樹脂粒子の製造方法により吸水性樹脂粒子を得る粒子製造工程を備える。本実施形態に係る吸収体の製造方法は、粒子製造工程の後に、吸水性樹脂粒子と繊維状物とを混合する工程を備えてよい。本実施形態によれば、上述の吸収体の製造方法により得られた吸収体を用いた、吸収性物品の製造方法を提供することができる。本実施形態に係る吸収性物品の製造方法は、上述の吸収体の製造方法により吸収体を得る吸収体製造工程を備える。本実施形態に係る吸収性物品の製造方法は、吸収体製造工程の後に、吸収体と吸収性物品の他の構成部材とを用いて吸収性物品を得る工程を備えてよく、当該工程では、例えば、吸収体と吸収性物品の他の構成部材とを互いに積層することにより吸収性物品を得る。According to this embodiment, a method for manufacturing an absorbent body can be provided, using water-absorbent resin particles obtained by the above-described method for manufacturing water-absorbent resin particles. The method for manufacturing an absorbent body according to this embodiment includes a particle manufacturing step of obtaining water-absorbent resin particles by the above-described method for manufacturing water-absorbent resin particles. The method for manufacturing an absorbent body according to this embodiment may include a step of mixing water-absorbent resin particles and fibrous material after the particle manufacturing step. According to this embodiment, a method for manufacturing an absorbent article can be provided, using an absorbent body obtained by the above-described method for manufacturing an absorbent body. The method for manufacturing an absorbent article according to this embodiment includes an absorbent body manufacturing step of obtaining an absorbent body by the above-described method for manufacturing an absorbent body. The method for manufacturing an absorbent article according to this embodiment may include a step of obtaining an absorbent article using the absorbent body and other components of the absorbent article after the absorbent body manufacturing step. In this step, the absorbent article is obtained, for example, by stacking the absorbent body and other components of the absorbent article together.
以下、実施例及び比較例を用いて本発明の内容を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 The present invention will be explained in more detail below using examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.
[実施例1]
還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管、及び撹拌機を備えた内径11cm、内容積2Lの丸底円筒型セパラブルフラスコを準備した。撹拌機には、図2に概形を示す撹拌翼200を取り付けた。撹拌翼200は、軸200a及び平板部200bを備えている。平板部200bは、軸200aに溶接されるとともに、湾曲した先端を有している。平板部200bには、軸200aの軸方向に沿って延びる4つのスリットSが形成されている。4つのスリットSは平板部200bの幅方向に配列されており、内側の二つのスリットSの幅は1cmであり、外側二つのスリットSの幅は0.5cmである。平板部200bの長さは約10cmであり、平板部200bの幅は約6cmである。準備したセパラブルフラスコ内でn-ヘプタン293g、及び分散剤(無水マレイン酸変性エチレン・プロピレン共重合体、三井化学株式会社製、ハイワックス1105A)0.736gを混合した。セパラブルフラスコ内の混合物を撹拌機で撹拌しつつ、80℃まで昇温することにより、分散剤をn-ヘプタンに溶解させた。形成された溶液を50℃まで冷却した。
[Example 1]
A round-bottomed cylindrical separable flask with an inner diameter of 11 cm and an internal volume of 2 L was prepared, equipped with a reflux condenser, a dropping funnel, a nitrogen gas inlet tube, and a stirrer. A stirring blade 200, the outline of which is shown in FIG. 2, was attached to the stirrer. The stirring blade 200 had a shaft 200a and a flat plate 200b. The flat plate 200b was welded to the shaft 200a and had a curved tip. Four slits S extending along the axial direction of the shaft 200a were formed in the flat plate 200b. The four slits S were arranged in the width direction of the flat plate 200b, with the two inner slits S being 1 cm wide and the two outer slits S being 0.5 cm wide. The length of the flat plate 200b was approximately 10 cm, and the width of the flat plate 200b was approximately 6 cm. 293 g of n-heptane and 0.736 g of dispersant (maleic anhydride-modified ethylene-propylene copolymer, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., Hiwax 1105A) were mixed in the prepared separable flask. The mixture in the separable flask was stirred with a stirrer while being heated to 80°C, thereby dissolving the dispersant in the n-heptane. The resulting solution was cooled to 50°C.
一方、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)を入れ、外部より冷却しつつ、20.9質量%の水酸化ナトリウム水溶液147.7gをビーカー内に滴下して75モル%の中和を行った。その後、増粘剤としてヒドロキシルエチルセルロース0.092g(住友精化株式会社、HEC AW-15F)、水溶性ラジカル重合剤として過硫酸ナトリウム0.0648g(0.272ミリモル)、及び内部架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル0.0156g(0.090ミリモル)を加えて溶解することにより、第1段目の水性液を調製した。 92.0 g (1.03 mol) of an 80.5% by weight aqueous solution of acrylic acid (as a water-soluble ethylenically unsaturated monomer) was placed in a 300 mL beaker. While cooling from the outside, 147.7 g of a 20.9% by weight aqueous solution of sodium hydroxide was added dropwise to the beaker to achieve 75 mol% neutralization. Next, 0.092 g of hydroxyethyl cellulose (Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd., HEC AW-15F) as a thickener, 0.0648 g (0.272 mmol) of sodium persulfate as a water-soluble radical polymerization agent, and 0.0156 g (0.090 mmol) of ethylene glycol diglycidyl ether as an internal crosslinking agent were added and dissolved to prepare the first aqueous solution.
第1段目の水性液を上記セパラブルフラスコに添加して10分間撹拌した。その後、n-ヘプタン6.62gに界面活性剤として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、HLB:3)0.736gを加熱溶解することにより得た界面活性剤溶液を、上記セパラブルフラスコに更に添加して、撹拌機の回転数を350rpmとして撹拌しながら系内を窒素で充分に置換した。その後、上記セパラブルフラスコを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 first-stage aqueous solution was added to the separable flask and stirred for 10 minutes. Subsequently, a surfactant solution was obtained by dissolving 0.736 g of sucrose stearate (Ryoto Sugar Ester S-370, HLB: 3, manufactured by Mitsubishi Chemical Foods Corporation) as a surfactant in 6.62 g of n-heptane under heat. This surfactant solution was then added to the separable flask, and the system was thoroughly purged with nitrogen while stirring at a stirrer speed of 350 rpm. The separable flask was then immersed in a 70°C water bath to raise the temperature, and polymerization was carried out for 60 minutes, yielding a first-stage polymerization slurry.
別の内容積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)を入れ、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。その後、水溶性ラジカル重合開始剤として過硫酸ナトリウム0.0907g(0.381ミリモル)、内部架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル0.0129g(0.074ミリモル)を加えて溶解することにより、第2段目の水性液を調製した。128.8 g (1.44 mol) of an 80.5% by weight aqueous solution of acrylic acid (as a water-soluble ethylenically unsaturated monomer) was placed in a separate 500 mL beaker. While cooling externally, 159.0 g of a 27% by weight aqueous solution of sodium hydroxide was added dropwise to achieve 75 mol% neutralization. Subsequently, 0.0907 g (0.381 mmol) of sodium persulfate as a water-soluble radical polymerization initiator and 0.0129 g (0.074 mmol) of ethylene glycol diglycidyl ether as an internal crosslinking agent were added and dissolved to prepare the second aqueous solution.
撹拌機の回転数を650rpm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。その後、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分間行うことにより、含水ゲル状重合体を得た。While stirring at a stirrer speed of 650 rpm, the contents of the separable flask system were cooled to 25°C, and the entire second-stage aqueous liquid was added to the first-stage polymerization slurry, and the system was purged with nitrogen for 30 minutes. The flask was then immersed again in a 70°C water bath to raise the temperature, and the polymerization reaction was carried out for 60 minutes to obtain a hydrogel polymer.
第2段目の重合後の含水ゲル状重合体に、45質量%のジエチレントリアミン5酢酸5ナトリウム水溶液0.589gを撹拌下で添加した。その後、125℃に設定した油浴に上記セパラブルフラスコを浸漬し、n-ヘプタンと水との共沸蒸留により、n-ヘプタンを還流しながら、255.2gの水を系外へ抜き出した。その後、上記セパラブル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 a 45% by weight aqueous solution of pentasodium diethylenetriaminepentaacetate was added to the hydrous gel polymer after the second-stage polymerization while stirring. The separable flask was then immersed in an oil bath set at 125°C, and 255.2 g of water was extracted from the system by azeotropic distillation of n-heptane and water while refluxing the n-heptane. Next, 4.42 g (0.507 mmol) of a 2% by weight aqueous solution of ethylene glycol diglycidyl ether was added as a surface cross-linking agent to the separable flask, and the mixture was maintained 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、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0.5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)を重合体粒子と混合することにより、非晶質シリカを含む吸水性樹脂粒子を230.1g得た。該吸水性樹脂粒子の中位粒子径は357μmであった。 Then, the n-heptane was 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 0.5% 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 230.1 g of water-absorbent resin particles containing amorphous silica.The median particle diameter of the water-absorbent resin particles was 357 μm.
[実施例2]
第1段目の水性液調製において、内部架橋剤としてのエチレングリコールジグリシジルエーテルの使用量を0.010g(0.057ミリモル)に変更したこと、第2段目の水性液調製において内部架橋剤としてのエチレングリコールジグリシジルエーテルの使用量を0.0116g(0.067ミリモル)に変更したこと、共沸蒸留により系外へ抜き出す水の量を257.2gに変更したこと、及び、重合体粒子と混合する非晶質シリカの量を重合体粒子質量に対して0.2質量%に変更したこと以外は実施例1と同様にして、231.2gの吸水性樹脂粒子を得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は359μmであった。
[Example 2]
[0111] In the first-stage aqueous liquid preparation, the amount of ethylene glycol diglycidyl ether used as an internal crosslinking agent was changed to 0.010 g (0.057 mmol), in the second-stage aqueous liquid preparation, the amount of ethylene glycol diglycidyl ether used as an internal crosslinking agent was changed to 0.0116 g (0.067 mmol), the amount of water extracted from the system by azeotropic distillation was changed to 257.2 g, and the amount of amorphous silica mixed with the polymer particles was changed to 0.2 mass% with respect to the mass of the polymer particles, and the same procedure as in Example 1 was carried out to obtain 231.2 g of water-absorbent resin particles. The median particle diameter of the water-absorbent resin particles was 359 µm.
[実施例3]
第1段目の重合スラリー液の調製において窒素置換時の撹拌機回転数を425rpmに変更したこと、及び、共沸蒸留により系外へ抜き出す水の量を272.5gに変更したこと以外は実施例2と同様にして、229.0gの吸水性樹脂粒子を得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は349μmであった。
[Example 3]
[0113] In the same manner as in Example 2, except that in the preparation of the first-stage polymerization slurry liquid, the rotation speed of the stirrer during nitrogen substitution was changed to 425 rpm, and the amount of water extracted to the outside of the system by azeotropic distillation was changed to 272.5 g, 229.0 g of water absorbent resin particles were obtained. The median particle diameter of the water absorbent resin particles was 349 µm.
[実施例4]
第1段目の水性液調製において、第2段目の水性液の調製後、セパラブルフラスコ系内の冷却温度を31℃に変更したこと、共沸蒸留により系外へ抜き出す水の量を276.2gに変更したこと以外は実施例3と同様にして、232.3gの吸水性樹脂粒子を得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は146μmであった。
[Example 4]
[0113] In the preparation of the first-stage aqueous liquid, except that the cooling temperature in the separable flask system was changed to 31°C after the preparation of the second-stage aqueous liquid, and the amount of water extracted to the outside of the system by azeotropic distillation was changed to 276.2 g, 232.3 g of water-absorbent resin particles were obtained in the same manner as in Example 3. The median particle diameter of the water-absorbent resin particles was 146 µm.
[実施例5]
第2段目の水性液調製において共沸蒸留により系外へ抜き出す水の量を263.7gに変更したこと、及び、重合体粒子と混合する非晶質シリカの量を重合体粒子質量に対して0.5質量%に変更したこと以外は実施例3と同様にして、230.8gの吸水性樹脂粒子を得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は350μmであった。
[Example 5]
[0113] Except for changing the amount of water extracted to outside the system by azeotropic distillation in the second-stage aqueous liquid preparation to 263.7 g and changing the amount of amorphous silica mixed with the polymer particles to 0.5 mass % relative to the mass of the polymer particles, the same procedure as in Example 3 was carried out to obtain 230.8 g of water-absorbent resin particles. The median particle diameter of the water-absorbent resin particles was 350 µm.
[実施例6]
共沸蒸留により系外へ抜き出す水の量を275.4gに変更したこと以外は実施例5と同様にして、230.0gの吸水性樹脂粒子を得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は349μmであった。
[Example 6]
Except for changing the amount of water extracted to outside the system by azeotropic distillation to 275.4 g, the same procedure as in Example 5 was carried out to obtain 230.0 g of water-absorbent resin particles. The median particle diameter of the water-absorbent resin particles was 349 μm.
[実施例7]
共沸蒸留により系外へ抜き出す水の量を243.0gに変更したこと、及び、表面架橋剤としての2質量%エチレングリコールジグリシジルエーテル水溶液の使用量を6.62g(0.761ミリモル)に変更したこと以外は実施例1と同様にして、228.5gの吸水性樹脂粒子を得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は371μmであった。
[Example 7]
[0113] Except for changing the amount of water extracted to outside the system by azeotropic distillation to 243.0 g and changing the amount of a 2 mass% ethylene glycol diglycidyl ether aqueous solution used as a surface crosslinking agent to 6.62 g (0.761 mmol), the same procedures as in Example 1 were carried out to obtain 228.5 g of water absorbent resin particles. The median particle diameter of the water absorbent resin particles was 371 µm.
[比較例1]
撹拌翼を翼径5cmの4枚傾斜パドル翼を2段で有するものに変更したこと、第1段目の水性液調製において、水溶性ラジカル重合開始剤として過硫酸ナトリウムを用いず、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)2塩酸塩0.092g(0.339ミリモル)及び過硫酸カリウム0.018g(0.068ミリモル)を使用したこと、第1段目の水性液調製における内部架橋剤としてのエチレングリコールジグリシジルエーテル使用量を0.0046g(0.026ミリモル)に変更したこと、第1段目の重合スラリー液の調製において窒素置換時の撹拌機回転数を550rpmに変更したこと、第2段目の水性液調製において、水溶性ラジカル重合開始剤として過硫酸ナトリウムを用いず、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)2塩酸塩0.129g(0.475ミリモル)及び過硫酸カリウム0.026g(0.095ミリモル)を使用したこと、第2段目の水性液調製における内部架橋剤としてのエチレングリコールジグリシジルエーテルの使用量を0.0116g(0.067ミリモル)に変更したこと、第2段目の水性液の調製後に、セパラブルフラスコ系内を25℃に冷却する際の撹拌機回転数を1000rpmに変更したこと、共沸蒸留により系外へ抜き出す水の量を207.6gに変更したこと、及び、重合体粒子と混合する非晶質シリカの量を重合体粒子質量に対して0.2質量%に変更したこと以外は実施例1と同様にして、232.0gの吸水性樹脂粒子を得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は361μmであった。
[Comparative Example 1]
The stirring blades were changed to those having four inclined paddle blades with a blade diameter of 5 cm arranged in two stages; in the preparation of the first-stage aqueous liquid, sodium persulfate was not used as the water-soluble radical polymerization initiator, but 0.092 g (0.339 mmol) of 2,2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride and 0.018 g (0.068 mmol) of potassium persulfate were used; the amount of ethylene glycol diglycidyl ether used as the internal crosslinking agent in the preparation of the first-stage aqueous liquid was changed to 0.0046 g (0.026 mmol); in the preparation of the first-stage polymerization slurry liquid, the stirrer rotation speed during nitrogen substitution was changed to 550 rpm; in the preparation of the second-stage aqueous liquid, sodium persulfate was not used as the water-soluble radical polymerization initiator, but 2 232.0 g of water-absorbent resin particles were obtained in the same manner as in Example 1, except that 0.129 g (0.475 mmol) of 2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride and 0.026 g (0.095 mmol) of potassium persulfate were used, the amount of ethylene glycol diglycidyl ether used as an internal crosslinking agent in the preparation of the second-stage aqueous liquid was changed to 0.0116 g (0.067 mmol), the stirrer rotation speed when cooling the inside of the separable flask system to 25°C after the preparation of the second-stage aqueous liquid was changed to 1000 rpm, the amount of water extracted to the outside of the system by azeotropic distillation was changed to 207.6 g, and the amount of amorphous silica mixed with the polymer particles was changed to 0.2 mass% with respect to the mass of the polymer particles. The median particle diameter of the water-absorbent resin particles was 361 μm.
[比較例2]
共沸蒸留により系外へ抜き出す水の量を224.7gに変更したこと以外は比較例1と同様にして、227.7gの吸水性樹脂粒子を得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は342μmであった。
[Comparative Example 2]
Except for changing the amount of water extracted to outside the system by azeotropic distillation to 224.7 g, the same procedure as in Comparative Example 1 was carried out to obtain 227.7 g of water-absorbent resin particles. The median particle diameter of the water-absorbent resin particles was 342 μm.
[比較例3]
共沸蒸留により系外へ抜き出す水の量を232.8gに変更したこと以外は比較例1と同様にして、228.3gの吸水性樹脂粒子を得た。吸水性樹脂粒子の中位粒子径は355μmであった。
[Comparative Example 3]
Except for changing the amount of water extracted to outside the system by azeotropic distillation to 232.8 g, the same procedure as in Comparative Example 1 was carried out to obtain 228.3 g of water-absorbent resin particles. The median particle diameter of the water-absorbent resin particles was 355 μm.
得られた吸水性樹脂粒子について、以下の方法により、無加圧DW10分値、中位粒子径、生理食塩水保水量、嵩密度、ゲル沈降速度、及び使用時液体漏れ評価を評価した。なお、本実施例において用いた生理食塩水は0.9質量%NaCl水溶液である。The obtained water-absorbent resin particles were evaluated for the 10-minute unpressurized DW value, median particle size, saline water retention capacity, bulk density, gel settling rate, and liquid leakage during use using the following methods. Note that the saline used in this example was a 0.9% by mass NaCl aqueous solution.
<無加圧DWの測定>
吸水性樹脂の粒子の無加圧DWは、図3に示す測定装置を用いて測定した。測定は1種類の吸水性樹脂粒子に関して5回実施し、最低値と最高値とを除いた3点の測定値の平均値を求めた。
当該測定装置は、ビュレット部1、導管5、測定台13、ナイロンメッシュシート15、架台11、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21と、ビュレット管21の上部の開口を密栓するゴム栓23と、ビュレット管21の下部の先端に連結されたコック22と、ビュレット管21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11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。
<Measurement of pressureless DW>
The no-pressure DW of the water-absorbent resin particles was measured using a measurement device shown in Fig. 3. The measurement was carried out five times for one type of water-absorbent resin particle, and the average value of the measured values at three points excluding the minimum and maximum values was calculated.
The measuring device comprises a burette unit 1, a conduit 5, a measurement table 13, a nylon mesh sheet 15, a stand 11, and a clamp 3. The burette unit 1 comprises a burette tube 21 with a scale, a rubber stopper 23 that seals the upper opening of the burette tube 21, a cock 22 connected to the lower tip of the burette tube 21, and an air introduction tube 25 and a cock 24 connected to the lower part of the burette tube 21. The burette unit 1 is fixed with the clamp 3. The flat measurement table 13 has a through-hole 13a with a diameter of 2 mm formed in its center and is supported by the height-adjustable stand 11. The through-hole 13a of the measurement table 13 and the cock 22 of the burette unit 1 are connected by a conduit 5. The inner diameter of the conduit 5 is 6 mm.
測定は温度25℃、湿度50±10%の環境下で行なわれた。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)50をビュレット管21上部の開口からビュレット管21に入れた。食塩水の濃度0.9質量%は、食塩水の質量を基準とする濃度である。ゴム栓23でビュレット管21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50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21内の生理食塩水50の水面の高さをビュレット管21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。Measurements were performed in an environment with a temperature of 25°C and a humidity of 50±10%. First, stopcocks 22 and 24 of burette part 1 were closed, and saline solution (0.9% by mass saline solution) 50 adjusted to 25°C was poured into burette tube 21 through the opening at the top of burette tube 21. The saline solution concentration of 0.9% by mass is based on the mass of the saline solution. After sealing the opening of burette tube 21 with rubber stopper 23, stopcocks 22 and 24 were opened. Conduit 5 was filled with saline solution 50, taking care to prevent air bubbles from entering. The height of measurement platform 13 was adjusted so that the level of the saline solution reaching through hole 13a was the same as the top surface of measurement platform 13. After adjustment, the level of the saline solution 50 in burette tube 21 was read using the scale on burette tube 21, and this position was designated as the zero point (the reading at 0 seconds).
測定台13上の貫通孔13aの近傍にてナイロンメッシュシート15(100mm×100mm、250メッシュ、厚さ約50μm)を敷き、その中央部に、内径30mm、高さ20mmのシリンダーを置いた。このシリンダーに、1.00gの吸水性樹脂粒子10aを均一に散布した。その後、シリンダーを注意深く取り除き、ナイロンメッシュシート15の中央部に吸水性樹脂粒子10aが円状に分散されたサンプルを得た。次いで、吸水性樹脂粒子10a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、吸水性樹脂粒子10aが散逸しない程度にすばやく移動させて、測定を開始した。空気導入管25からビュレット管21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 nylon mesh sheet 15 (100 mm x 100 mm, 250 mesh, approximately 50 μm thick) was placed near the through-hole 13a on the measurement table 13, and a cylinder with an inner diameter of 30 mm and a height of 20 mm was placed in the center of the sheet. 1.00 g of water-absorbent resin particles 10a was uniformly dispersed in the cylinder. The cylinder was then carefully removed, yielding a sample in which the water-absorbent resin particles 10a were dispersed in a circular pattern in the center of the nylon mesh sheet 15. Next, the nylon mesh sheet 15 with the water-absorbent resin particles 10a placed on it was quickly moved so that its center was aligned with the through-hole 13a, without scattering the water-absorbent resin particles 10a, and measurement was initiated. The time when air bubbles were first introduced into the burette tube 21 from the air inlet tube 25 was defined as the start of water absorption (0 seconds).
ビュレット管21内の生理食塩水50の減少量(すなわち、吸水性樹脂粒子10aが吸水した生理食塩水の量)を0.1mL単位で順次読み取り、吸水性樹脂粒子10aの吸水開始から起算して10分後の生理食塩水50の減量分Wa(g)を読み取った。Waから、下記式により無加圧DWの10分値を求めた。無加圧DWは、吸水性樹脂粒子10aの1.00g当たりの吸水量である。
無加圧DW値[mL/g]=Wa/1.00
The amount of decrease in the saline solution 50 in the burette tube 21 (i.e., the amount of saline solution absorbed by the water-absorbent resin particles 10a) was sequentially read in increments of 0.1 mL, and the amount of decrease in the amount of saline solution 50 Wa (g) 10 minutes after the start of water absorption by the water-absorbent resin particles 10a was read. From Wa, the 10-minute value of the no-pressure DW was calculated using the following formula. The no-pressure DW is the amount of water absorbed per 1.00 g of the water-absorbent resin particles 10a.
No-pressure DW value [mL/g] = Wa/1.00
<中位粒子径の測定>
吸水性樹脂粒子の上述の中位粒子径は下記手順により測定した。測定は温度25±2℃、湿度50±10%の環境下で行なわれた。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。
<Measurement of median particle size>
The median particle diameter of the water-absorbent resin particles was measured by the following procedure. The measurement was performed in an environment of 25±2°C temperature and 50±10% humidity. That is, JIS standard sieves were combined in the following order from top to bottom: a 600 μm mesh sieve, a 500 μm mesh sieve, a 425 μm mesh sieve, a 300 μm mesh sieve, a 250 μm mesh sieve, a 180 μm mesh sieve, a 150 μm mesh sieve, and a tray. 50 g of water-absorbent resin particles were placed on the top sieve and classified in accordance with JIS Z 8815 (1994) using a Rotap 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 mass to determine the particle size distribution. The particle size distribution was calculated by integrating the particles remaining on the sieves in descending order of particle size, and the relationship between the sieve opening size and the integrated value of the 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 size corresponding to an integrated mass percentage of 50% by mass as the median particle size.
<生理食塩水保水量の測定>
吸水性樹脂粒子の生理食塩水の保水量(室温、25℃±2℃)を下記手順で測定した。まず、吸水性樹脂粒子2.0gを量り取った綿袋(メンブロード60番、横100mm×縦200mm)を内容積500mLのビーカー内に設置した。吸水性樹脂粒子の入った綿袋内に生理食塩水500gを、ママコができないように一度に注ぎ込んだ後、綿袋の上部を輪ゴムで縛り、30分静置させることで吸水性樹脂粒子を膨潤させた。30分経過後の綿袋を、遠心力が167Gとなるように設定した脱水機(株式会社コクサン製、品番:H-122)を用いて1分間脱水した後、脱水後の膨潤ゲルを含んだ綿袋の質量Wb[g]を測定した。吸水性樹脂粒子を添加せずに同様の操作を行い、綿袋の湿潤時の空質量Wc[g]を測定し、下記式から吸水性樹脂粒子の生理食塩水の保水量を算出した。結果を表1に示す。
保水量[g/g]=(Wb-Wc)/2.0
<Measurement of saline water retention capacity>
The water retention capacity of the water-absorbent resin particles in physiological saline (room temperature, 25°C ± 2°C) was measured using the following procedure. First, a cotton bag (membrane broadcloth No. 60, 100 mm wide x 200 mm long) containing 2.0 g of water-absorbent resin particles was placed in a 500 mL beaker. 500 g of physiological saline was poured into the cotton bag containing the water-absorbent resin particles all at once, taking care not to allow the bag to become lumpy. The top of the cotton bag was then tied with a rubber band and allowed to stand for 30 minutes to allow the water-absorbent resin particles to swell. After 30 minutes had passed, the cotton bag was dehydrated for 1 minute using a dehydrator (manufactured by Kokusan Co., Ltd., product number: H-122) set to a centrifugal force of 167 G, and the mass Wb [g] of the cotton bag containing the swollen gel after dehydration was measured. The same procedure was performed without adding water-absorbent resin particles, and the empty mass Wc [g] of the cotton bag when wet was measured. The water retention capacity of the water-absorbent resin particles in physiological saline was calculated using the following formula. The results are shown in Table 1.
Water retention amount [g/g] = (Wb-Wc)/2.0
[嵩密度の測定]
吸水性樹脂粒子の嵩密度は、JIS K-6720-2に記載の「かさ比重測定装置」を用いて下記手順で測定した。測定は温度25±2℃、湿度50±10%の条件で行った。吸水性樹脂粒子約120mLを、ダンパーで底部を塞いだ上記装置の漏斗部分に入れた。その後、ダンパーより38mm下に90mL容(内径40mmφ、円筒形状)の受器を設置した状態で、上記装置のダンパーを速やかに引き抜き、吸水性ポリマー粒子を受器に落とした。
[Measurement of bulk density]
The bulk density of the water-absorbent resin particles was measured by the following procedure using a "bulk specific gravity measuring device" described in JIS K-6720-2. The measurement was carried out under conditions of a temperature of 25±2°C and a humidity of 50±10%. Approximately 120 mL of water-absorbent resin particles was placed in the funnel portion of the above-mentioned device, the bottom of which was blocked with a damper. Thereafter, with a 90 mL capacity (inner diameter 40 mmφ, cylindrical shape) receiver placed 38 mm below the damper, the damper of the above-mentioned device was quickly pulled out, and the water-absorbent polymer particles were dropped into the receiver.
次に、受器から盛り上がった吸水性樹脂粒子を、ガラス棒で受器の開口部に対して水平にすり落とした後、吸水性樹脂粒子を含む受器の質量W1(g)を測定した。別途、空状態の受器の質量W0(g)を測定した。質量W1(g)から質量W0(g)を引いて求めた吸水性樹脂粒子の質量を受器の体積(V=90mL)で除することにより、値S(g/mL)を求めた。値Sを求める数式を以下に示す。
S(g/mL)=[W1-W0](g)/V(mL)
測定した吸水性樹脂粒子を回収し、上記と同様にして合計3回の値Sを測定し、その平均値を嵩密度とした。
Next, the water-absorbent resin particles that had risen from the receiver were scraped off horizontally with a glass rod against the opening of the receiver, and then the mass W1 (g) of the receiver containing the water-absorbent resin particles was measured. Separately, the mass W0 (g) of the empty receiver was measured. The mass of the water-absorbent resin particles obtained by subtracting the mass W0 (g) from the mass W1 (g) was divided by the volume of the receiver (V = 90 mL) to obtain a value S (g/mL). The formula for obtaining the value S is shown below.
S (g/mL) = [W1-W0] (g)/V (mL)
The measured water-absorbent resin particles were collected, and the value S was measured three times in total in the same manner as above, and the average value was taken as the bulk density.
[ゲル沈降速度の測定]
生理食塩水300g及びスターラーチップ(撹拌子、直径0.8cm、長さ3cm、リング無し)を300mlガラスビーカー(HARIO、内径75mm)に入れ、マグネチックスターラー(スターラー台:小池精密機器製作所製モデルM-20G)により600rpmで回転させた。回転している生理食塩水の中に吸水性樹脂粒子0.5gを投入し、15分間撹拌を続けた。この間に吸水性樹脂粒子は、膨潤してゲル状態となった。吸水性樹脂粒子の生理食塩水への投入から15分後にマグネチックスターラーのスイッチを切ることによって撹拌子を停止させた。スイッチを切った時点から時間計測を開始し、水中に舞っていたゲルが全て沈殿するまでの時間を測定した。ゲルの沈殿は目視で確認した。なお、「全てが沈殿」とは、「目視検査機関の認定指針」(日本適合性認定協会発行)に記載の近方視力を有する試験者が、ビーカーから30cm以内の距離から見て、すでに積層したゲル層の上部液層側に、視認可能なゲル状単粒子の浮遊又は旋回を認めないことである。測定は5回行い、最大値及び最小値を除く3点の平均値をゲル沈降速度とした。最大値及び最小値を除く3点、並びに平均値を表1に示す。
[Measurement of gel sedimentation velocity]
300 g of physiological saline and a stirrer tip (stirring bar, diameter 0.8 cm, length 3 cm, no ring) were placed in a 300 ml glass beaker (HARIO, inner diameter 75 mm) and rotated at 600 rpm using a magnetic stirrer (stirring stand: Model M-20G manufactured by Koike Precision Machinery Manufacturing Co., Ltd.). 0.5 g of water-absorbent resin particles were added to the rotating physiological saline, and stirring was continued for 15 minutes. During this time, the water-absorbent resin particles swelled and became a gel. 15 minutes after the water-absorbent resin particles were added to the physiological saline, the magnetic stirrer was switched off to stop the stirrer. Time measurement was started from the point when the switch was turned off, and the time until all of the gel floating in the water precipitated was measured. The precipitation of the gel was confirmed visually. "All precipitated" means that an examiner with near vision as described in the "Guidelines for Certification of Visual Inspection Agencies" (published by the Japan Accreditation Board) observes no visible floating or swirling gel particles on the upper liquid layer side of the already stacked gel layer when viewed from a distance of 30 cm or less from the beaker. Measurements were performed five times, and the average of the three values excluding the maximum and minimum values was taken as the gel settling velocity. The three values excluding the maximum and minimum values and the average value are shown in Table 1.
<使用時の液体漏れの評価>
[人工尿の調製]
以下の組成の人工尿を調製した。
・脱イオン水 5919.6g
・NaCl 60.0g
・CaCl2・H2O 1.8g
・MgCl2・6H2O 3.6g
・食用青色1号(着色用)
・1%-トリトンX-100 15.0g
<Evaluation of liquid leakage during use>
[Preparation of artificial urine]
An artificial urine having the following composition was prepared.
Deionized water 5919.6g
・NaCl 60.0g
・CaCl 2・H 2 O 1.8g
・MgCl2.6H2O 3.6g
・Food blue No. 1 (for coloring)
1% Triton X-100 15.0g
[送液ポンプのキャリブレーション]
INTEGRA社製の送液ポンプ(DOSEIT P910、投入口径:0.5cmφ)を組み立てた。試験条件として、試験液の投入量40mL、投入速度8mL/秒に設定した。試験液をチューブ(内径:0.5cm)の先端まで送液した。チューブの先端をメスシリンダー内に入れた後、送液ポンプを駆動させることにより試験液をメスシリンダーの中に注入した。メスシリンダーの値を読み取り、試験液の注入量が設定値(40mL)であることを確認することによりキャリブレーションを行った。
[Calibration of the liquid delivery pump]
An INTEGRA liquid delivery pump (DOSEIT P910, inlet diameter: 0.5 cmφ) was assembled. The test conditions were set to a test liquid delivery volume of 40 mL and a delivery rate of 8 mL/sec. The test liquid was delivered to the tip of a tube (inner diameter: 0.5 cm). After the tip of the tube was placed in a measuring cylinder, the test liquid was injected into the measuring cylinder by driving the liquid delivery pump. Calibration was performed by reading the value on the measuring cylinder and confirming that the injection volume of the test liquid was the set value (40 mL).
[吸収性物品の作製]
気流型混合装置(有限会社オーテック社製、パッドフォーマー)を用いて、吸水性樹脂粒子10g及び粉砕パルプ8gを空気抄造によって均一混合することにより、40cm×12cmの大きさのシート状の吸収体を作製した。次に、シート状の吸収体と同じ大きさを有する坪量16g/m2の2枚のティッシュッペーパーで吸収体の上下を挟んだ状態で全体に196kPaの荷重を30秒間加えてプレスすることにより積層体を得た。
[Production of absorbent articles]
An airflow type mixer (Pad Former, manufactured by Autech Co., Ltd.) was used to uniformly mix 10 g of water-absorbent resin particles and 8 g of pulverized pulp by air papermaking to produce a sheet-like absorbent body measuring 40 cm x 12 cm. Next, the absorbent body was sandwiched between two sheets of tissue paper with a basis weight of 16 g/ m2 and the same size as the sheet-like absorbent body, and pressed under a load of 196 kPa for 30 seconds to obtain a laminate.
市販おむつ(プロクター・アンド・ギャンブル・ジャパン株式会社製、商品名:パンパースさらさらケア、テープタイプ、Lサイズ、2018年購入)から、短手方向の両端部のそれぞれに接着された一対のギャザーを有するバックシートを取り出した。バックシートの中央部が露出するようにギャザーを短手方向にめくり上げた。次に、バックシートにおける長手方向の両端部の領域(幅:3cm)を除いた中央の領域にポリエチレンシート(12cm×42cm)をテープ糊で貼り付けた。次いで、上述のとおり作製した吸収体をポリエチレンシートの中心に配置した。続いて、吸収体の外周部にテープ糊を配置した後に、坪量22g/m2のポリエチレン-ポリプロピレン製のエアスルー型多孔質液体透過性シート(15.5cm×47cm)を、吸収体を覆うようにバックシートに貼り付けた。そして、一対のギャザーにおけるバックシートの中央部側の部分(めくり上げていた部分)を元の位置になるように液体透過性シートに貼り付け、当該部分が液体透過性シートに重なった状態の吸収性物品(おむつ)を得た。 A backsheet with a pair of gathers attached to each of the two short edges was removed from a commercially available diaper (manufactured by Procter & Gamble Japan Co., Ltd., product name: Pampers Sarasara Care, tape type, size L, purchased in 2018). The gathers were turned up in the short direction to expose the center of the backsheet. Next, a polyethylene sheet (12 cm x 42 cm) was attached with tape adhesive to the central area of the backsheet, excluding the areas (width: 3 cm) at both longitudinal edges. The absorbent body prepared as described above was then placed in the center of the polyethylene sheet. Next, tape adhesive was applied to the periphery of the absorbent body, and then a 22 g/ m² polyethylene-polypropylene air-through porous liquid-permeable sheet (15.5 cm x 47 cm) was attached to the backsheet so as to cover the absorbent body. Then, the central portion of the backsheet of the pair of gathers (the portion that had been turned up) was attached to the liquid-permeable sheet so that it returned to its original position, and an absorbent article (diaper) was obtained in which that portion overlapped the liquid-permeable sheet.
[吸収性物品の吸液量の測定]
温度25±2℃、湿度50±10%の環境下に、カトーテック株式会社製のドール(マネキン、女の子用、下腹部から腿までの子供用人体模型、透明)を準備した。ドールの寸法は下記のとおりである。上述の試験液を恒温槽で温度25±2℃に調整した。ドールの排尿部へ繋がるチューブと、送液ポンプのチューブとを連結した後、試験液をドールの排尿部の液出口まで送液した。
お腹周り(へその位置周り)の長さ:475mm
尻周りの長さ:465mm
足の付け根周りの長さ:280mm
股の間の長さ(両足の付け根間の長さ):36mm
へそと排尿部との間の長さ:145mm
[Measurement of liquid absorption amount of absorbent article]
A Kato Tech doll (a mannequin for girls, a child's anatomical model from the lower abdomen to the thighs, transparent) was prepared in an environment of 25±2°C temperature and 50±10% humidity. The doll's dimensions are as follows. The test liquid was adjusted to a temperature of 25±2°C in a thermostatic chamber. After connecting the tube leading to the doll's urination area to the tube of the liquid supply pump, the test liquid was supplied to the liquid outlet of the doll's urination area.
Belly circumference (around the navel): 475 mm
Hip circumference: 465mm
Length around the base of the leg: 280mm
Crotch length (length between the bases of both legs): 36mm
Length between navel and urination area: 145mm
上述の吸収性物品の質量Wdを測定した後、ドールに吸収性物品を装着させた。吸収性物品におけるファスニングテープの固定位置は、バックシートの表面に印字されているテープ止め位置「1」を採用した。この際、吸収性物品のギャザーがドールの股部分に接触していること、ギャザーが立っていること、吸収性物品の前後で装着部分の長さに偏りがないこと、並びに、背中及びお腹周囲にゆるみがないことを確認した。After measuring the mass Wd of the above-mentioned absorbent article, the absorbent article was fitted to a doll. The fastening tape on the absorbent article was attached at the tape attachment position "1" printed on the surface of the backsheet. At this time, it was confirmed that the gathers of the absorbent article were in contact with the doll's crotch area, that the gathers were standing up, that there was no imbalance in the length of the fitted portion between the front and back of the absorbent article, and that there was no looseness around the back or stomach.
ドールを仰向けでバット内に設置した。5分毎に40mLの試験液を投入速度8mL/秒で送液し、吸収性物品からの漏れ(背中又は股からの漏れ)が生じるまで送液を繰り返した。漏れが生じた後、ドールから吸収性物品を外し、吸収性物品の質量Weを測定した。そして、試験液の吸液量「We-Wd」を算出した。結果を表1に示す。吸液量が大きいほど、漏れが生じるまでに吸収可能な液量が多いことを示す。 The doll was placed face up in the tray. 40 mL of test liquid was pumped into the tray every 5 minutes at a rate of 8 mL/sec. The pumping was repeated until leakage from the absorbent article (leakage from the back or crotch) occurred. After leakage occurred, the absorbent article was removed from the doll and the mass We of the absorbent article was measured. The amount of test liquid absorbed (We - Wd) was then calculated. The results are shown in Table 1. The greater the amount of liquid absorbed, the greater the amount of liquid that can be absorbed before leakage occurs.
ゲル沈降速度が特定の数値である実施例の吸水性樹脂粒子を用いた吸収性物品は、装着した状態での吸収性物品から液漏れが生じるまでにより多くの液体を吸収することが確認された。 It was confirmed that absorbent articles using the water-absorbent resin particles of the examples, which have a gel settling rate of a specific value, can absorb more liquid before leakage occurs from the absorbent article when worn.
1…ビュレット部、3…クランプ、5…導管、10…吸収体、10a…吸水性樹脂粒子、10b…繊維層、11…架台、13…測定台、13a…貫通孔、15…ナイロンメッシュシート、20a,20b…コアラップ、21…ビュレット管、22…コック、23…ゴム栓、24…コック、25…空気導入管、30…液体透過性トップシート、40…液体不透過性バックシート、50…生理食塩水、100…吸収性物品、200…撹拌翼、200a…軸、200b…平板部、S…スリット。1...burette portion, 3...clamp, 5...conduit, 10...absorbent body, 10a...water-absorbent resin particles, 10b...fiber layer, 11...stand, 13...measuring table, 13a...through-hole, 15...nylon mesh sheet, 20a, 20b...core wrap, 21...burette tube, 22...cock, 23...rubber stopper, 24...cock, 25...air introduction tube, 30...liquid-permeable top sheet, 40...liquid-impermeable back sheet, 50...physiological saline solution, 100...absorbent article, 200...stirring blade, 200a...shaft, 200b...flat plate portion, S...slit.
Claims (9)
前記架橋重合体が、内部架橋剤に由来する内部架橋を有し、
前記内部架橋剤の使用量が、前記エチレン性不飽和単量体1モル当たり0.05~10ミリモルであり、
下記(A)、(B)及び(C)をこの順で含む方法により測定されるゲル沈降速度が46秒以上100秒以下であり、
嵩密度が0.65g/ml以上である、吸水性樹脂粒子。
(A)300mlビーカー内で生理食塩水300gをマグネチックスターラーにより600rpmで撹拌する。
(B)前記生理食塩水に吸水性水性樹脂粒子0.5gを投入する。
(C)前記生理食塩水の投入から15分後に撹拌子を停止させ、撹拌子停止時点から、水中の前記吸水性樹脂粒子が膨潤してなるゲルが全て沈殿するまでの時間をゲル沈降速度とする。 a polymer particle including a crosslinked polymer having structural units derived from an ethylenically unsaturated monomer, and a plurality of inorganic particles disposed on the surface of the polymer particle;
the crosslinked polymer has internal crosslinks derived from an internal crosslinking agent,
the amount of the internal crosslinking agent used is 0.05 to 10 mmol per 1 mole of the ethylenically unsaturated monomer;
The gel sedimentation rate measured by a method including the following (A), (B), and (C) in this order is 46 seconds or more and 100 seconds or less,
Water-absorbent resin particles having a bulk density of 0.65 g/ml or more.
(A) 300 g of saline is stirred in a 300 ml beaker at 600 rpm using a magnetic stirrer.
(B) 0.5 g of water-absorbent aqueous resin particles is added to the physiological saline solution.
(C) The stirring bar is stopped 15 minutes after the addition of the physiological saline solution, and the time from the time when the stirring bar is stopped until the gel formed by the swelling of the water-absorbent resin particles in the water is completely precipitated is defined as the gel settling rate.
前記架橋重合体が、前記エチレン性不飽和単量体をラジカル重合開始剤(但し、アゾ系化合物を除く)の存在下で重合して得られ、内部架橋剤に由来する内部架橋を有し、
前記内部架橋剤の使用量が、前記エチレン性不飽和単量体1モル当たり0.05~10ミリモルであり、
下記(A)、(B)及び(C)をこの順で含む方法により測定されるゲル沈降速度が46秒以上100秒以下である、吸水性樹脂粒子(但し、水溶性界面活性剤及び/又は水溶性高分子分散剤を含むモノマー水溶液中に疎水性有機化合物を分散させてなるO/Wエマルジョンを、重合分散剤を含む重合分散媒中に分散、懸濁した状態で攪拌下に重合し得られる多孔質の吸水性ポリマーを除く)。
(A)300mlビーカー内で生理食塩水300gをマグネチックスターラーにより600rpmで撹拌する。
(B)前記生理食塩水に吸水性水性樹脂粒子0.5gを投入する。
(C)前記生理食塩水の投入から15分後に撹拌子を停止させ、撹拌子停止時点から、水中の前記吸水性樹脂粒子が膨潤してなるゲルが全て沈殿するまでの時間をゲル沈降速度とする。 a polymer particle including a crosslinked polymer having structural units derived from an ethylenically unsaturated monomer, and a plurality of inorganic particles disposed on the surface of the polymer particle;
the crosslinked polymer is obtained by polymerizing the ethylenically unsaturated monomer in the presence of a radical polymerization initiator (excluding azo compounds), and has internal crosslinks derived from an internal crosslinking agent;
the amount of the internal crosslinking agent used is 0.05 to 10 mmol per 1 mole of the ethylenically unsaturated monomer;
A water-absorbent resin particle having a gel sedimentation rate of 46 seconds or more and 100 seconds or less, measured by a method including the following (A), (B), and (C) in this order (however, excluding a porous water-absorbent polymer obtained by polymerizing an O/W emulsion obtained by dispersing a hydrophobic organic compound in an aqueous monomer solution containing a water-soluble surfactant and/or a water-soluble polymer dispersant in a state where the emulsion is dispersed and suspended in a polymerization dispersion medium containing a polymerization dispersant under stirring):
(A) 300 g of saline is stirred in a 300 ml beaker at 600 rpm using a magnetic stirrer.
(B) 0.5 g of water-absorbent aqueous resin particles is added to the physiological saline solution.
(C) The stirring bar is stopped 15 minutes after the addition of the physiological saline solution, and the time from the time when the stirring bar is stopped until the gel formed by the swelling of the water-absorbent resin particles in the water is completely precipitated is defined as the gel settling rate.
前記吸水性樹脂粒子が、重合体粒子、及び前記重合体粒子の表面上に配置された複数の無機粒子を含み、
下記(A)、(B)及び(C)をこの順で含む方法により測定されるゲル沈降速度が46秒以上100秒以下である前記吸水性樹脂粒子を選別することを含む、方法。
(A)300mlビーカー内で生理食塩水300gをマグネチックスターラーにより600rpmで撹拌する。
(B)前記生理食塩水に吸水性水性樹脂粒子0.5gを投入する。
(C)前記生理食塩水の投入から15分後に撹拌子を停止させ、撹拌子停止時点から、水中の前記吸水性樹脂粒子が膨潤してなるゲルが全て沈殿するまでの時間をゲル沈降速度とする。 A method for producing water-absorbent resin particles, comprising:
the water-absorbing resin particles include polymer particles and a plurality of inorganic particles disposed on the surfaces of the polymer particles,
a method for selecting the water-absorbent resin particles having a gel settling velocity of 46 seconds or more and 100 seconds or less, measured by a method comprising the following (A), (B), and (C) in this order:
(A) 300 g of saline is stirred in a 300 ml beaker at 600 rpm using a magnetic stirrer.
(B) 0.5 g of water-absorbent aqueous resin particles is added to the physiological saline solution.
(C) The stirring bar is stopped 15 minutes after the addition of the physiological saline solution, and the time from the time when the stirring bar is stopped until the gel formed by the swelling of the water-absorbent resin particles in the water is completely precipitated is defined as the gel settling rate.
前記吸水性樹脂粒子が、重合体粒子、及び前記重合体粒子の表面上に配置された複数の無機粒子を含み、
下記(A)、(B)及び(C)をこの順で含む方法により測定される前記吸水性樹脂粒子のゲル沈降速度を46秒以上100秒以下に調整することを含む、方法。
(A)300mlビーカー内で生理食塩水300gをマグネチックスターラーにより600rpmで撹拌する。
(B)前記生理食塩水に吸水性水性樹脂粒子0.5gを投入する。
(C)前記生理食塩水の投入から15分後に撹拌子を停止させ、撹拌子停止時点から、水中の前記吸水性樹脂粒子が膨潤してなるゲルが全て沈殿するまでの時間をゲル沈降速度とする。
A method for suppressing liquid leakage from an absorbent article containing water-absorbent resin particles, comprising:
the water-absorbing resin particles include polymer particles and a plurality of inorganic particles disposed on the surfaces of the polymer particles,
A method comprising adjusting a gel settling rate of the water-absorbent resin particles, measured by a method comprising the following steps (A), (B), and (C) in this order, to 46 seconds or more and 100 seconds or less:
(A) 300 g of saline is stirred in a 300 ml beaker at 600 rpm using a magnetic stirrer.
(B) 0.5 g of water-absorbent aqueous resin particles is added to the physiological saline solution.
(C) The stirring bar is stopped 15 minutes after the addition of the physiological saline solution, and the time from the time when the stirring bar is stopped until the gel formed by the swelling of the water-absorbent resin particles in the water is completely precipitated is defined as the gel settling rate.
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