CN116507408A - 吸水性树脂、吸收体和吸收性物品 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种吸水性树脂,其能够阻碍从尿素中产生氨的尿素酶的酶活性,能够抑制成为皮疹等的原因的吸收性物品表面的pH上升。一种吸水性树脂,其通过下述氧化还原电位测定法测定的溶胀凝胶的氧化还原电位为260mV以上。(氧化还原电位测定法)将氧化还原电位为390±10mV的离子交换水60mL添加至烧杯中。所述离子交换水的氧化还原电位是将pH计的电极***离子交换水中,静置15分钟后进行测定的。接着,向以400rpm搅拌下的所述离子交换水中投入吸水性树脂2.0g并搅拌,得到溶胀凝胶。在所述溶胀凝胶中***pH计的电极,静置15分钟后,测定氧化还原电位。
Description
技术领域
本发明涉及吸水性树脂、吸收体和吸收性物品,更详细而言,涉及构成适合用于纸尿布、生理用卫生巾、失禁用护垫等卫生材料的吸收体的吸水性树脂、吸收体和吸收性物品。
背景技术
吸水性树脂近年来广泛用于纸尿布、生理用卫生巾、失禁用护垫等卫生材料领域。
作为这样的吸水性树脂,丙烯酸部分中和盐聚合物的交联物在具有优异的吸水性能的同时,作为其原料的丙烯酸在工业上容易获得,因此具有品质稳定且可以廉价制造、且很难发生腐败和劣化等诸多优点,因此被视为优选的吸水性树脂(例如,参照专利文献1)。
另一方面,纸尿布、生理用卫生巾、失禁用护垫等吸收性物品主要由配置在中心部的吸收从身体***出的尿、经血等体液并保持的吸收体,在与身体接触的一侧配置的透液性的表面片材(顶部片材),以及在与身体接触的相反一侧配置的非透液性的背面片材(背部片材)构成。另外,吸收体通常由纸浆等亲水性纤维和吸水性树脂构成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平3-227301号公报
发明内容
本发明所要解决的课题
纸尿布、失禁用护垫等吸收性物品以与人的皮肤经常接触的方式使用,因此在其表面附着皮肤常驻菌。已知在皮肤常驻菌中含有具有尿素酶的菌,尿素酶具有酶活性,该酶活性将尿中含有的尿素分解成氨。
已知尿素被尿素酶分解而产生氨时,皮肤表面的pH上升,成为皮疹等皮肤损伤的原因。
本发明的主要目的在于提供一种吸水性树脂,该吸水性树脂能够阻碍从尿素中产生氨的尿素酶的酶活性,能够抑制成为皮疹等的原因的吸收性物品表面的pH上升。
用于解决课题的手段
本发明人为了解决上述问题而进行了深入研究。其结果发现,通过使用具有规定的溶胀凝胶的氧化还原电位的吸水性树脂,可阻碍尿素酶的酶活性,能够抑制成为皮疹等的原因的吸收性物品表面的pH上升。本发明是基于这样的见解,进一步反复深入研究而完成的发明。
即,本发明提供具备下述的构成的发明。
项1.一种吸水性树脂,其通过下述氧化还原电位测定法测定的溶胀凝胶的氧化还原电位为260mV以上;
(氧化还原电位测定法)
将氧化还原电位为390±10mV的离子交换水60mL添加至烧杯中;所述离子交换水的氧化还原电位是将pH计的电极***离子交换水中,静置15分钟后进行测定的,
接着,向以400rpm搅拌下的所述离子交换水中投入吸水性树脂2.0g并搅拌,得到溶胀凝胶,在所述溶胀凝胶中***pH计的电极,静置15分钟后,测定氧化还原电位。
项2.根据项1所述的吸水性树脂,其中,所述溶胀凝胶的氧化还原电位为1000mV以下。
项3.根据项1或2所述的吸水性树脂,其中,所述吸水性树脂的生理盐水吸水量为30g/g以上且为80g/g以下。
项4.根据项1~3中任一项所述的吸水性树脂,其中,所述吸水性树脂的中值粒径为200μm以上且为600μm以下。
项5.根据项1~4中任一项所述的吸水性树脂,其中,通过下述pH测定法测定的溶胀凝胶的pH为8.0以下;
(pH测定法)
将尿素25.0g、氯化钠9.0g、七水硫酸镁0.6g、乳酸钙0.7g、硫酸钾4.0g、硫酸铵2.5g、及蒸馏水混合,使各成分溶解,由此制备合计1000g的人工尿,
将尿素酶(来自矮刀豆(“矮刀豆”的日语原文为“タチナタ豆”),50%甘油溶液,1000U/mL)稀释,制备尿素酶水溶液2U/mL,
混合所述人工尿30.0g和所述尿素酶水溶液1.0mL,由此制备试验液,
将所述试验液投入到盛有所述吸水性树脂1.0g的培养皿中,得到溶胀凝胶,将所述溶胀凝胶迅速地封入2L泰德拉采样袋中,排出袋内的空气,
使用200mL玻璃注射器,将通过了活性炭槽的干燥空气900mL(合计量)加入到所述2L泰德拉采样袋内,
将封入有所述溶胀凝胶的所述2L泰德拉采样袋在温度设定为35±2℃、相对湿度设定为60±2%的台式恒温恒湿槽内保存24小时,
保存24小时后,将所述溶胀凝胶从2L泰德拉采样袋中取出,与生理盐水200g一起加入烧杯中,用搅拌器搅拌1分钟,
使用pH计,测定所述烧杯内的内容物的pH。
项6.一种吸收体,其包含项1~5中任一项所述的吸水性树脂。
项7.一种吸收性物品,其是包含项6所述的吸收体而成的。
发明的效果
根据本发明,能够提供一种吸水性树脂,其能够阻碍从尿素中产生氨的尿素酶的酶活性,能够抑制成为皮疹等的原因的吸收性物品表面的pH上升。进而,根据本发明,也能够提供使用了该吸水性树脂的吸收体和吸收性物品。
具体实施方式
1.吸水性树脂
本发明的吸水性树脂的特征在于,通过下述氧化还原电位测定法测定的溶胀凝胶的氧化还原电位为260mV以上。
(氧化还原电位测定法)
将氧化还原电位为390±10mV的离子交换水60mL添加至烧杯中。上述离子交换水的氧化还原电位是将pH计的电极***离子交换水中,静置15分钟后进行测定的。
接着,向以400rpm搅拌下的上述离子交换水中投入吸水性树脂2.0g并搅拌,得到溶胀凝胶。在上述溶胀凝胶中***pH计的电极,静置15分钟后,测定氧化还原电位。具体的测定方法如实施例中记载。
通过将具备这样的特征的本发明的吸水性树脂应用于吸收性物品,能够阻碍从尿素中产生氨的尿素酶的酶活性,能够抑制成为皮疹等原因的吸收性物品表面的pH上升。关于该机制,可以考虑如下。
已知尿素酶的酶活性依赖于尿素酶的硫醇基。本发明人等推测,该硫醇基被氧化时,与邻接的硫醇基反应而形成二硫键,失去尿素酶的酶活性。即,认为吸水性树脂在吸收尿等的溶胀凝胶状态下,在被置于不是还原气氛的氧化气氛中的情况下,能够抑制pH上升,本发明人进一步进行了研究,结果可知,对于吸水性树脂,若通过上述规定的测定方法测定的溶胀凝胶的氧化还原电位被调整为260mV以上,则尿素酶的酶活性降低,pH的上升被抑制。以下详细说明本发明的吸水性树脂。
上述溶胀凝胶的氧化还原电位只要为260mV以上即可,但从更适当地发挥本发明的效果的观点出发,优选为280mV以上,更优选为290mV以上,进一步优选为300mV以上,更进一步优选为310mV以上。另外,该氧化还原电位优选为1000mV以下,更优选为800mV以下,进一步优选为500mV以下。该氧化还原电位的优选范围为260~1000mV、
260~800mV、260~500mV、280~1000mV、280~800mV、280~500mV、290~1000mV、290~800mV、290~500mV、300~1000mV、
300~800mV、300~500mV、310~1000mV、300~800mV、310~500mV。
另外,本发明的吸水性树脂通过下述pH测定法测定的溶胀凝胶的pH优选为8.0以下,更优选为7.9以下,进一步优选为7.8以下,进一步优选为7.7以下,进一步优选为7.6以下,进一步优选为7.5以下,进一步优选为7.0以下,进一步优选为6.5以下。另外,该pH优选为5.0以上,更优选为6.0以上。该pH的优选范围为5.0~8.0、5.0~7.9、5.0~7.8、5.0~7.7、5.0~7.6、5.0~7.5、5.0~7.0、5.0~6.5、6.0~8.0、6.0~7.9、6.0~7.8、6.0~7.7、6.0~7.6、6.0~7.5、6.0~7.0、6.0~6.5。
(pH测定法)
将尿素25.0g、氯化钠9.0g、七水硫酸镁0.6g、乳酸钙0.7g、硫酸钾4.0g、硫酸铵2.5g、及蒸馏水混合,使各成分溶解,由此制备合计1000g的人工尿。
将尿素酶(来自矮刀豆,50%甘油溶液,1000U/mL)稀释,制备尿素酶水溶液2U/mL。
混合所述人工尿30.0g和所述尿素酶水溶液1.0mL,由此制备试验液。
将上述试验液投入到盛有上述吸水性树脂1.0g的培养皿中,得到溶胀凝胶,将上述溶胀凝胶迅速地封入2L泰德拉采样袋中,排出袋内的空气。
使用200mL玻璃注射器,将通过了活性炭槽的干燥空气900mL(合计量)加入到上述2L泰德拉采样袋内。
将封入有上述溶胀凝胶的上述2L泰德拉采样袋在温度设定为35±2℃、相对湿度设定为60±2%的台式恒温恒湿槽内保存24小时。
保存24小时后,将上述溶胀凝胶从2L泰德拉采样袋中取出,与生理盐水200g一起加入烧杯中,用搅拌器搅拌1分钟。
使用pH计,测定所述烧杯内的内容物的pH。具体的测定方法如实施例中记载。
从在吸收性物品中容易提高吸收性能的观点出发,本发明的吸水性树脂的生理盐水吸水量优选30g/g以上、35g/g以上、40g/g以上、45g/g以上、50g/g以上、或55g/g以上。另外,该吸水量优选80g/g以下、75g/g以下、70g/g以下、65g/g以下、60g/g以下、或63g/g以下。从这些观点出发,吸水量优选30~80g/g,更优选45~65g/g。
对于本发明的吸水性树脂,关于将上述溶胀凝胶的氧化还原电位调整为260mV以上的方法,没有特别限制,例如,可以举出在吸水性树脂中添加氧化剂的方法、在吸水性树脂中添加氧化剂和还原剂的方法、在吸水性树脂中不添加还原剂和具有还原效果的化合物的方法等。作为这些氧化剂,例如可举出1,3-苯并异噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮等异噻唑啉衍生物,丁烷-1,2,3,4-四羧酸、1,2,3,4,5-戊烷五羧酸等多元羧酸,氯胺T三水合物、三氯异氰脲酸等卤化物衍生物,亚氯酸钠等亚氯酸盐,次氯酸钠、次氯酸钾、次氯酸钙等次氯酸盐,过氧化氢、过氧化钠、过氧化钾、高锰酸钾、过硼酸钠、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰等过氧化物等。吸水性树脂中含有的氧化剂可以是1种,也可以是2种以上。作为与氧化剂一起使用的还原剂,可以举出亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸钙、亚硫酸锌、亚硫酸铵等亚硫酸盐,亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、亚硫酸氢钙、亚硫酸氢铵等亚硫酸氢盐,焦亚硫酸钠、焦亚硫酸钾、焦亚硫酸铵等焦亚硫酸盐,连二亚硫酸钠、连二亚硫酸钾、连二亚硫酸铵、连二亚硫酸钙、连二亚硫酸锌等连二硫酸盐,连三硫酸钾、连三硫酸钠等连三硫酸盐,连四硫酸钾、连四硫酸钠等连四硫酸盐,硫代硫酸钠、硫代硫酸钾、硫代硫酸铵等硫代硫酸盐,亚硝酸钠、亚硝酸钾、亚硝酸钙、亚硝酸锌等亚硝酸盐等。吸水性树脂中含有的还原剂可以为1种,也可以为2种以上。
在使用氧化剂的情况下,或者在使用氧化剂和还原剂的情况下,氧化剂或还原剂向吸水性树脂的添加量只要所述溶胀凝胶的氧化还原电位成为260mV以上即可,例如相对于吸水性树脂100质量份,可以为10质量份以下、5质量份以下、1质量份以下、0.1质量份以下。另外,相对于吸水性树脂100质量份,氧化剂向吸收性树脂的添加量的下限可以为0.01质量份以上。需要说明的是,在使用氧化剂的情况下,或者在使用氧化剂和还原剂的情况下,关于氧化剂或还原剂的添加时期(使之包含于吸水性树脂中的时机),例如,从构成吸水性树脂的水溶性烯键式不饱和单体的聚合工序到吸水性树脂的干燥工序为止的任意工序、以及到对干燥后的交联聚合物添加为止的任意阶段进行添加即可。另外,氧化剂和还原剂的添加可以是同时的,也可以是不同工序。进而,氧化剂及还原剂可以分别在多个工序中添加。其中,优选氧化剂在干燥工序以后添加,在一并添加还原剂的情况下,在干燥工序以前添加。
接着,对本发明的吸水性树脂进行详细说明。
(吸水性树脂)
本发明的吸水性树脂由将水溶性烯键式不饱和单体的聚合物交联而成的物质、即具有来自水溶性烯键式不饱和单体的结构单元的交联聚合物构成。
吸水性树脂通常为颗粒状。从适于粉末的流动性、向吸收性物品的应用等观点考虑,本发明的吸水性树脂的中值粒径优选为200μm~600μm,更优选为200μm~500μm,进一步优选为250μm~450μm,更进一步优选为300μm~425μm。
需要说明的是,吸水性树脂颗粒除各自由单一的颗粒构成的形态以外,也可以是微细的颗粒(一次颗粒)凝聚的形态(二次颗粒)。作为一次颗粒的形状,可举出近似球状、不规则形状的破碎状、板状等。在为通过反相悬浮聚合制造的一次颗粒的情况下,可举出正球状、椭圆球状等具有圆滑的表面形状的近似球状的单颗粒形状,这样形状的一次颗粒,表面形状圆滑,由此作为粉末的流动性变高,而且凝聚的颗粒容易被致密地填充,因此即使受到冲击,也不易被破坏,成为颗粒强度高的吸水性树脂颗粒。
吸水性树脂的中位粒径可以使用JIS标准筛进行测定,具体而言,是通过实施例中记载的方法测定的值。
水溶性烯键式不饱和单体的聚合方法可以使用作为代表性聚合法的水溶液聚合法、乳液聚合法、反相悬浮聚合法等。在水溶液聚合法中,将水溶性烯键式不饱和单体水溶液根据需要一边搅拌,一边加热,由此进行聚合。另外,在反相悬浮聚合法中,将水溶性烯键式不饱和单体在烃分散介质中,在搅拌下进行加热来进行聚合。在本发明中,从可进行精密的聚合反应控制和广泛的粒径控制的观点出发,优选反相悬浮聚合法。
下面说明关于吸水性树脂的制造方法的一个例子。
作为吸水性树脂的制造方法的具体例,可举出,在使水溶性烯键式不饱和单体在烃分散介质中进行反相悬浮聚合而制造吸水性树脂的方法中,可举出具有在自由基聚合引发剂存在下进行聚合的工序、对聚合得到的含水凝胶状物在后交联剂存在下进行后交联的工序的制造方法。另外,在本发明的吸水性树脂的制造方法中,可以根据需要,在水溶性烯键式不饱和单体中添加内部交联剂,形成具有内部交联结构的含水凝胶状物。
<聚合工序>
[水溶性烯键式不饱和单体]
作为水溶性烯键式不饱和单体,可举出例如:(甲基)丙烯酸(本说明书中,将“丙烯”和“甲基丙烯”合称为“(甲基)丙烯”。以下同样)及其盐;2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸及其盐;(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯等非离子性单体;
N,N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二乙基氨基丙基(甲基)丙烯酸酯、二乙基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺等含氨基不饱和单体及其4级化物等。这些水溶性烯键式不饱和单体中,从工业上容易获得等观点考虑,优选(甲基)丙烯酸或其盐、(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺,更优选(甲基)丙烯酸及其盐。另外,这些水溶性烯键式不饱和单体可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。
其中,丙烯酸及其盐已被广泛用作吸水性树脂的原材料,这些丙烯酸和/或其盐中,也有时共聚上述其他水溶性烯键式不饱和单体而使用。此时,丙烯酸和/或其盐相对于总水溶性烯键式不饱和单体,优选使用70~100摩尔%作为主要的水溶性烯键式不饱和单体。
水溶性烯键式不饱和单体优选以水溶液的状态分散于烃分散介质中,供给反相悬浮聚合。水溶性烯键式不饱和单体通过形成水溶液,可以提高在烃分散介质中的分散效率。作为该水溶液中的水溶性烯键式不饱和单体的浓度,优选20质量%~饱和浓度以下的范围。另外,作为水溶性烯键式不饱和单体的浓度,更优选为55质量%以下,进一步优选为50质量%以下,更进一步优选为45质量%以下。另一方面,作为水溶性烯键式不饱和单体的浓度,更优选为25质量%以上,进一步优选为28质量%以上,更进一步优选为30质量%以上。
水溶性烯键式不饱和单体在如(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等那样具有酸基的情况下,也可以根据需要使用其酸基预先被碱性中和剂中和的物质。作为这样的碱性中和剂,可举出氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸钾等碱金属盐;氨等。另外,这些碱性中和剂为了简便中和操作,可以制成水溶液的状态使用。另外,上述的碱性中和剂可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。
作为利用碱性中和剂的水溶性烯键式不饱和单体的中和度,作为相对于水溶性烯键式不饱和单体所具有的全部酸基的中和度,优选为10~100摩尔%,更优选为30~90摩尔%,进一步优选为40~85摩尔%,更进一步优选为50~80摩尔%。
[自由基聚合引发剂]
作为该聚合工序中添加的自由基聚合引发剂,可以列举例如过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠等过硫酸盐类;过氧化甲基乙基酮、过氧化甲基异丁基酮、过氧化二叔丁基、过氧化叔丁基异丙苯、过氧化乙酸叔丁酯、过氧化异丁酸叔丁酯、过氧化新戊酸叔丁酯、过氧化氢等过氧化物类;以及2,2'-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2'-偶氮双[2-(N-苯基脒基)丙烷]二盐酸盐、2,2'-偶氮双[2-(N-烯丙基脒基)丙烷]二盐酸盐、2,2'-偶氮双{2-[1-(2-羟基乙基)-2-咪唑啉-2-基]丙烷}二盐酸盐、2,2'-偶氮双{2-甲基-N-[1,1-双(羟基甲基)-2-羟基乙基]丙酰胺}、2,2'-偶氮双[2-甲基-N-(2-羟基乙基)-丙酰胺]、4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)等偶氮化合物等。这些自由基聚合引发剂中,从获得容易且容易操作的观点出发,优选列举过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠和2,2'-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐。这些自由基聚合引发剂可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。另外,上述自由基聚合引发剂也可与亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁、及L-抗坏血酸等还原剂并用,作为氧化还原聚合引发剂使用。
作为自由基聚合引发剂的使用量,例如,相对于水溶性烯键式不饱和单体1摩尔,可以列举0.00005~0.01摩尔。通过满足这种使用量,可避免急剧的聚合反应发生,并可使聚合反应在适当的时间终止。
[内部交联剂]
作为内部交联剂,可举出可以交联所使用的水溶性烯键式不饱和单体的聚合物的交联剂,例如,可举出使(聚)乙二醇“(聚)”表示有“聚”的前缀的情况和没有“聚”的情况。以下同样)、(聚)丙二醇、1,4-丁二醇、三羟甲基丙烷、(聚)甘油等二元醇、三元醇等多元醇类与(甲基)丙烯酸、马来酸、富马酸等不饱和酸反应而得到的不饱和聚酯类;N,N-亚甲基双丙烯酰胺等双丙烯酰胺类;使聚环氧化物与(甲基)丙烯酸反应而得到的二(甲基)丙烯酸酯类或三(甲基)丙烯酸酯类;使甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等多异氰酸酯与(甲基)丙烯酸羟基乙酯反应而得到的二(甲基)丙烯酸氨基甲酰酯类;烯丙基淀粉、烯丙基纤维素、邻苯二甲酸二烯丙酯、N,N',N”-三烯丙基异氰脲酸酯、二乙烯基苯等具有2个以上聚合性不饱和基团的化合物;(聚)乙二醇二缩水甘油醚、(聚)丙二醇二缩水甘油醚、(聚)甘油二缩水甘油醚等二缩水甘油基化合物、三缩水甘油基化合物等多缩水甘油基化合物;表氯醇、表溴醇、α-甲基表氯醇等表卤醇化合物;2,4-甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等异氰酸酯化合物等具有2个以上反应性官能团的化合物;3-甲基-3-氧杂环丁烷甲醇、3-乙基-3-氧杂环丁烷甲醇、3-丁基-3-氧杂环丁烷甲醇、3-甲基-3-氧杂环丁烷乙醇、3-乙基-3-氧杂环丁烷乙醇、3-丁基-3-氧杂环丁烷乙醇等氧杂环丁烷化合物等。这些内部交联剂中,优选使用多缩水甘油基化合物,更优选使用二缩水甘油醚化合物,更进一步优选使用(聚)乙二醇二缩水甘油醚、(聚)丙二醇二缩水甘油醚、(聚)甘油二缩水甘油醚。这些内部交联剂可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。
作为内部交联剂的使用量,相对于水溶性烯键式不饱和单体1摩尔,优选为0.000001~0.02摩尔,更优选为0.00001~0.01摩尔,进一步优选为0.00001~0.005摩尔,更进一步优选为0.00005~0.002摩尔。
[烃分散介质]
作为烃分散介质,例如可举出正己烷、正庚烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、2,3-二甲基戊烷、3-乙基戊烷、正辛烷等碳原子数为6~8的脂肪族烃;环己烷、甲基环己烷、环戊烷、甲基环戊烷、反-1,2-二甲基环戊烷、顺-1,3-二甲基环戊烷、反-1,3-二甲基环戊烷等脂环族烃;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃等。这些烃分散介质中,从工业上容易获得、品质稳定且廉价的方面考虑,特别优选使用正己烷、正庚烷、环己烷。这些烃分散介质可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。需要说明的是,作为烃分散介质的混合物的例子,使用Exxsol庚烷(Exxon Mobil公司制:含有庚烷及其异构体的烃75~85质量%)等市售品,也可以得到适宜的结果。
作为烃分散介质的使用量,从均匀地分散水溶性烯键式不饱和单体、容易控制聚合温度的观点出发,相对于第1阶段的水溶性烯键式不饱和单体100质量份,优选为100~1500质量份,更优选为200~1400质量份。需要说明的是,如后所述,反相悬浮聚合是以1阶段(单阶段)或2阶段以上的多阶段进行的,上述的第1阶段的聚合是指单阶段聚合或多阶段聚合中的第1阶段的聚合反应(以下也同样)。
[分散稳定剂]
(表面活性剂)
在反相悬浮聚合中,为了提高水溶性烯键式不饱和单体在烃分散介质中的分散稳定性,可以使用分散稳定剂。作为该分散稳定剂,可以使用表面活性剂。
作为表面活性剂,可以使用例如,蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、脱水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油脂肪酸酯、山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯蓖麻油、聚氧乙烯氢化蓖麻油、烷基烯丙基甲醛缩合聚氧乙烯醚、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚、聚乙二醇脂肪酸酯、烷基葡糖苷、N-烷基葡糖酰胺、聚氧乙烯脂肪酸酰胺、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基醚的磷酸酯、聚氧乙烯烷基烯丙基醚的磷酸酯等。这些表面活性剂中,从单体的分散稳定性方面考虑,特别优选使用脱水山梨醇脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯。这些表面活性剂可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。
作为表面活性剂的使用量,相对于第1阶段的水溶性烯键式不饱和单体100质量份,优选为0.1~30质量份,更优选为0.3~20质量份。
(高分子系分散剂)
另外,作为反相悬浮聚合中使用的分散稳定剂,可以与上述表面活性剂一起,并用高分子系分散剂。
作为高分子系分散剂,可举出例如,马来酸酐改性聚乙烯、马来酸酐改性聚丙烯、马来酸酐改性乙烯-丙烯共聚物、马来酸酐改性EPDM(乙烯-丙烯-二烯三元共聚物)、马来酸酐改性聚丁二烯、马来酸酐-乙烯共聚物、马来酸酐-丙烯共聚物、马来酸酐-乙烯-丙烯共聚物、马来酸酐-丁二烯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、氧化型聚乙烯、氧化型聚丙烯、氧化型乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素等。这些高分子系分散剂中,从单体分散稳定性方面考虑,特别优选使用马来酸酐改性聚乙烯、马来酸酐改性聚丙烯、马来酸酐改性乙烯-丙烯共聚物、马来酸酐-乙烯共聚物、马来酸酐-丙烯共聚物、马来酸酐-乙烯-丙烯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、氧化型聚乙烯、氧化型聚丙烯、氧化型乙烯-丙烯共聚物。这些高分子系分散剂可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。
作为高分子系分散剂的使用量,相对于第1阶段的水溶性烯键式不饱和单体100质量份,优选为0.1~30质量份,更优选为0.3~20质量份。
[其他成分]
在吸水性树脂的制造方法中,可以向含有水溶性烯键式不饱和单体的水溶液中添加根据需要的其他成分进行反相悬浮聚合。作为其他成分,可以添加增稠剂、链转移剂等各种添加剂。
作为一例,可以对含有水溶性烯键式不饱和单体的水溶液添加增稠剂,进行反相悬浮聚合。通过这样添加增稠剂,调节水溶液的粘度,可以控制反相悬浮聚合中得到的中值粒径。
作为增稠剂,可以使用例如,羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚丙烯酸、聚丙烯酸(部分)中和物、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、糊精、海藻酸钠、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚环氧乙烷等。需要说明的是,若聚合时的搅拌速度相同,则存在水溶性烯键式不饱和单体水溶液的粘度越高,则所得的颗粒的一次颗粒和/或二次颗粒越大的倾向。
[反相悬浮聚合]
在进行反相悬浮聚合时,例如,使含有水溶性烯键式不饱和单体的单体水溶液在分散稳定剂存在下分散在烃分散介质中。此时,如果是开始聚合反应之前,则分散稳定剂(表面活性剂或高分子系分散剂)的添加时期在单体水溶液添加之前或之后都可以。
其中,从容易降低所得到的吸水性树脂中残留的烃分散介质量的观点出发,优选在分散有高分子系分散剂的烃分散介质中,使单体水溶液分散后,进而分散表面活性剂后进行聚合。
这样的反相悬浮聚合可以1阶段或2阶段以上的多阶段进行。另外,从提高生产率的观点出发,优选以2~3阶段进行。
当以2阶段以上的多阶段进行反相悬浮聚合时,在进行第1阶段反相悬浮聚合之后,在由第1阶段聚合反应得到的反应混合物中添加水溶性烯键式不饱和单体并进行混合,以与第1阶段相同的方法进行第2阶段以后的反相悬浮聚合即可。在第2阶段以后的各阶段的反相悬浮聚合中,优选除水溶性烯键式不饱和单体之外,将自由基聚合引发剂以在第2阶段以后的各阶段的反相悬浮聚合时添加的水溶性烯键式不饱和单体的量作为基准,在上述的各成分相对于水溶性烯键式不饱和单体的摩尔比的范围内添加,进行反相悬浮聚合。另外,同样在第2阶段以后的聚合中,根据需要,也可以将内部交联剂添加到水溶性烯键式不饱和单体中。
作为聚合反应的反应温度,从使聚合迅速地进行、缩短聚合时间,从而提高经济性的同时,容易除去聚合热而使反应顺利进行的观点出发,优选为20℃~110℃、更优选为40℃~90℃。
<后交联工序>
接着,本发明的吸水性树脂通过对具有将水溶性烯键式不饱和单体聚合而得到的内部交联结构的含水凝胶状物添加后交联剂进行交联(后交联反应)而得到。该后交联反应优选在水溶性烯键式不饱和单体聚合后以后在后交联剂的存在下进行。这样,在聚合以后,通过对具有内部交联结构的含水凝胶状物实施后交联反应,可以提高吸水性树脂表面附近的交联密度,获得负荷下吸水能力等各性能被提高的吸水性树脂。
作为后交联剂,可举出具有2个以上反应性官能团的化合物。可举出例如:乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、二乙二醇、三乙二醇、三羟甲基丙烷、甘油、聚氧乙二醇、聚氧丙二醇、聚甘油等多元醇类;(聚)乙二醇二缩水甘油醚、(聚)甘油二缩水甘油醚、(聚)甘油三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、(聚)丙二醇聚缩水甘油醚、(聚)甘油聚缩水甘油醚等多缩水甘油基化合物;表氯醇、表溴醇、α-甲基表氯醇等含卤环氧化合物;2,4-甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等异氰酸酯化合物;3-甲基-3-氧杂环丁烷甲醇、3-乙基-3-氧杂环丁烷甲醇、3-丁基-3-氧杂环丁烷甲醇、3-甲基-3-氧杂环丁烷乙醇、3-乙基-3-氧杂环丁烷乙醇、3-丁基-3-氧杂环丁烷乙醇等氧杂环丁烷化合物;1,2-亚乙基双噁唑啉等噁唑啉化合物;碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、4,5-二甲基-1,3-二氧戊环-2-酮、4,4-二甲基-1,3-二氧戊环-2-酮、4-乙基-1,3-二氧戊环-2-酮、4-羟基甲基-1,3-二氧戊环-2-酮、1,3-二噁烷-2-酮、4-甲基-1,3-二噁烷-2-酮、4,6-二甲基-1,3-二噁烷-2-酮、1,3-二氧戊环-2-酮等碳酸酯化合物;双[N,N-二(β-羟基乙基)]己二酰胺等羟基烷基酰胺化合物。这些后交联剂中,优选(聚)乙二醇二缩水甘油醚、(聚)甘油二缩水甘油醚、(聚)甘油三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、(聚)丙二醇聚缩水甘油醚、(聚)甘油聚缩水甘油醚等多缩水甘油基化合物。这些后交联剂可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。
作为后交联剂的使用量,相对于聚合中使用的水溶性烯键式不饱和单体的总量1摩尔,优选为0.00001~0.01摩尔,更优选为0.00005~0.005摩尔,进一步优选为0.0001~0.002摩尔。
作为后交联剂的添加方法,可将后交联剂以原样添加或作为水溶液添加,也可根据需要作为用亲水性有机溶剂作溶剂的溶液来添加。作为亲水性有机溶剂,例如可举出甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇等低级醇类;丙酮、甲基乙基酮等酮类;二***、二噁烷、四氢呋喃等醚类;N,N-二甲基甲酰胺等酰胺类;二甲亚砜等亚砜类等。这些亲水性有机溶剂可以单独使用,也可以将2种以上组合使用,或者与水形成混合溶剂使用。
作为后交联剂的添加时期,只要是水溶性烯键式不饱和单体的聚合反应几乎全部结束后即可,相对于水溶性烯键式不饱和单体100质量份,优选在1~400质量份的范围的水分存在下添加,更优选在5~200质量份的范围的水分存在下添加,进一步优选在10~100质量份的范围的水分存在下添加,更进一步优选在20~60质量份的范围的水分存在下添加。另外,水分的量是指反应体系中含有的水分和添加后交联剂时根据需要使用的水分的合计量。
作为后交联反应中的反应温度,优选为50℃~250℃,更优选为60℃~180℃,进一步优选为60℃~140℃,更进一步优选为70℃~120℃。另外,作为后交联反应的反应时间,优选为1~300分钟,更优选为5~200分钟。
<干燥工序>
进行上述反相悬浮聚合后,可以包含通过从外部施加热等能量,利用蒸馏除去水、烃分散介质等的干燥工序。当从反相悬浮聚合后的含水凝胶中进行脱水时,将烃分散介质中分散有含水凝胶的体系加热,由此将水和烃分散介质利用共沸蒸馏暂时蒸馏除去到体系外。此时,如果仅将蒸馏除去的烃分散介质返送回体系内,则可以进行连续共沸蒸馏。这种情况下,干燥中的体系内的温度维持在与烃分散介质共沸的温度以下,因此从不易使树脂劣化等观点出发是优选的。接着,通过蒸馏除去水和烃分散介质,得到吸水性树脂。通过控制该聚合后的干燥工序的处理条件而调节脱水量,可以控制所得的吸水性树脂的各种性能。
在干燥工序中,利用蒸馏的干燥处理可以在常压下进行,也可以在减压下进行。另外,从提高干燥效率的观点出发,也可以在氮气等气流下进行。在常压下进行干燥处理的情况下,作为干燥温度,优选为70℃~250℃,更优选为80℃~180℃,进一步优选为80℃~140℃,更进一步优选为90℃~130℃。另外,在减压下进行干燥处理的情况下,作为干燥温度,优选为40℃~160℃,更优选为50℃~110℃。
另外,在通过反相悬浮聚合进行单体聚合后通过后交联剂进行后交联工序的情况下,应在该后交联工序结束后,进行上述利用蒸馏的干燥工序。或者,也可以同时进行后交联工序和干燥工序。
此外,本发明的吸水性树脂还可以含有与目的相应的添加剂。作为这样的添加剂,可举出无机粉末、表面活性剂、金属螯合剂、自由基链抑制剂、抗菌剂、抗氧化剂等。例如,相对于吸水性树脂100质量份,添加0.05~5质量份的非晶质二氧化硅作为无机粉末,由此能够进一步提高吸水性树脂的流动性。
需要说明的是,在本发明的吸水性树脂中,吸水性树脂(除添加剂以外)的含有率优选为70质量%以上,更优选为80质量%以上,进一步优选为90质量%以上。
2.吸收体、吸收性物品
本发明的吸水性树脂,是构成例如在生理用品、纸尿布等卫生材料中使用的吸收体的树脂,适用于含有上述吸收体的吸收性物品。
其中,使用了本发明的吸水性树脂的吸收体包含本发明的吸水性树脂。吸收体还可以包含亲水性纤维。作为吸收体的构成,可举出将吸水性树脂固定在无纺布上或多个无纺布之间的形态的片状结构体、通过将吸水性树脂和亲水性纤维以成为均匀的组成的方式混合而得到的混合分散体、在层状的亲水性纤维之间夹着吸水性树脂的夹层结构体、用薄纸包住吸水性树脂和亲水性纤维而成的结构体等。另外,吸收体可以配合其它组分,例如用于提高吸收体的形态保持性能的热熔融性合成纤维、热熔粘接剂、粘接性乳液等粘接性粘合剂。
作为吸收体中的吸水性树脂的含量,优选为5~100质量%,更优选为10~95质量%,进一步优选为20~90质量%,更进一步优选为30~80质量%。
作为亲水性纤维,可举出从木材获得的棉状纸浆、机械纸浆、化学纸浆、半化学纸浆等纤维素纤维,人造丝、醋酸纤维素等人造纤维素纤维,由经亲水化处理的聚酰胺、聚酯、聚烯烃等合成树脂构成的纤维等。亲水性纤维的平均纤维长度通常为0.1mm~10mm、或0.5mm~5mm。
可以通过将使用了本发明的吸水性树脂组合物的吸收体保持在液体可通过的液体透过性片材(顶部片材)和液体不能通过的液体非透过性片材(背部片材)之间,从而制成本发明的吸收性物品。液体透过性片材配置在与身体接触的一侧,液体非透过性片材配置在与身体接触的相反一侧。
作为液体透过性片材,可举出由聚乙烯、聚丙烯、聚酯等纤维构成的热风型、纺粘型、化学粘合型、针刺型等无纺布以及多孔质的合成树脂片材等。另外,作为液体非透过性片材,可举出由聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等树脂构成的合成树脂膜等。
实施例
以下,示出实施例及比较例,详细地说明本发明。但是,本发明并不限定于实施例。
另外,下述实施例和比较例中得到的吸水性树脂,用以下各种试验进行评价。需要说明的是,在没有特别说明的情况下,测定在温度25±2℃、湿度50±10%的环境下实施。下面,对于各评价试验方法进行说明。
<吸水性树脂的溶胀凝胶的氧化还原电位>
首先,在100mL塑料烧杯中量取氧化还原电位为390±10mV的离子交换水60mL,加入搅拌子(8mmφ×30mm),使用磁力搅拌器以400rpm进行搅拌。向所述烧杯中投入吸水性树脂2.0g,继续搅拌直至吸水性树脂凝胶化,得到溶胀凝胶。然后,将便携式pH计(HORIBA公司制,pH/ORP METER D-72,电极型号9300-10D)的电极部在距离所述烧杯的内壁1cm的部位***到深度为2.5cm的位置,将静置15分钟后的值作为所述吸水性树脂的溶胀凝胶的氧化还原电位。
<吸水性树脂的溶胀凝胶的pH>
将尿素25.0g、氯化钠9.0g、七水硫酸镁0.6g、乳酸钙0.7g、硫酸钾4.0g、硫酸铵2.5g及蒸馏水混合,使各成分溶解,由此制备合计1000g的人工尿。另外,准确称量1.0mL尿素酶(MERCK公司制,来自矮刀豆,50%甘油溶液,1000U/mL),用蒸馏水稀释至500mL,制备尿素酶水溶液2U/mL。混合所述人工尿30.0g和所述尿素酶水溶液1.0mL,由此制备试验液。接着,将吸水性树脂1.0g放入灭菌培养皿(内径88mm)后,添加上述试验液,将所得到的装有溶胀凝胶的培养皿迅速地封入2L泰德拉采样袋中,使用玻璃注射器(恒湿玻璃注射筒,200mL,有限公司辻制作所制)反复进行吸引,由此排出袋内的空气。然后,使用玻璃注射器,将通过了活性炭槽的干燥空气900mL(合计量)加入到袋内。将封入溶胀凝胶的2L泰德拉采样袋在温度设定为35±2℃、相对湿度设定为60±2%的台式恒温恒湿槽内保存24小时。然后,从袋中取出溶胀凝胶,一边用生理盐水200g进行洗涤,一边转移到500mL塑料烧杯中。
在烧杯中加入搅拌子(8mmφ×30mm),使用磁力搅拌器以600rpm搅拌1分钟后,将便携式pH计(HORIBA公司制,pH/ORP METER D-72,电极型号9625)的电极部在距离上述烧杯的内壁1cm的部位***到深度2.5cm的位置。将所述电极***后静置数分钟,将稳定的值作为所述吸水性树脂的溶胀凝胶的pH。
<吸水性树脂的中值粒径>
从上开始按网眼为850μm的筛、网眼为600μm的筛、网眼为500μm的筛、网眼为425μm的筛、网眼为300μm的筛、网眼为250μm的筛、网眼为150μm的筛、及托盘的顺序组合JIS标准筛。
向位于组合的最上方的筛中加入吸水性树脂50g,使用轻敲式振荡器振荡20分钟而分级。分级后,计算残留在各筛上的吸水性树脂的质量相对于总量的质量百分比,求出粒度分布。对于该粒度分布,从粒径大的一侧起依次将筛上物累计,将筛的网眼与残留在筛上的吸水性树脂的质量百分比的累计值的关系标绘在对数概率纸上。通过用直线连接概率纸上的标绘点,将相当于累计质量百分比50质量%的粒径作为吸水性树脂的中值粒径。
<吸水性树脂的生理盐水吸水量>
在500mL塑料烧杯中放入生理盐水500g和搅拌子(8mmφ×30mm无环),使用磁力搅拌器以600rpm进行搅拌。将吸水性树脂2.0g在500mL塑料烧杯中分散于生理盐水500g中,以600rpm搅拌1小时使其充分溶胀。另一方面,预先测定网眼75μm标准筛的质量Wa(g),用75μm标准筛对含有溶胀凝胶的水溶液进行过滤。在以相对于水平所成的角成为约30度左右的方式倾斜的状态下放置75μm标准筛30分钟,从吸水性树脂颗粒中除去剩余的生理盐水。测定含有溶胀凝胶的筛质量Wb(g),并且将从该质量Wb(g)中减去75μm标准筛的质量Wa(g)而得到的值除以吸水性树脂的质量(2.0g),由此算出吸水量。
吸水量=(Wb-Wa)÷(吸水性树脂质量)
<制造例1>
作为回流冷却器、滴液漏斗、氮气导入管、以及搅拌器,准备了具备具有2段翼径为5cm的4枚倾斜桨翼的搅拌翼的内径11cm、2L容积的圆底圆筒型可分离式烧瓶。在该烧瓶中,取正庚烷293g作为烃分散介质,添加马来酸酐改性乙烯-丙烯共聚物(三井化学株式会社,HI-WAX1105A)0.736g作为高分子系分散剂,边搅拌边升温至80℃,溶解分散剂后,冷却至50℃。另一方面,在内容积300mL的烧杯中,取作为水溶性烯键式不饱和单体的80.5质量%的丙烯酸水溶液92.0g(1.03摩尔),一边用冰水冷却,一边滴加20.9质量%的氢氧化钠水溶液147.7g,进行75摩尔%的中和后,加入作为增稠剂的羟基乙基纤维素0.092g(住友精化株式会社,HECAW-15F)、作为水溶性自由基聚合剂的过硫酸钾0.0736g(0.272毫摩尔)、作为内部交联剂的乙二醇二缩水甘油醚0.010g(0.057毫摩尔)并溶解,制备第1阶段的水性液。然后,将上述制备的水性液添加到可分离式烧瓶中,搅拌10分钟后,在20mL-管形瓶中,进一步添加在正庚烷6.62g中加热溶解有作为表面活性剂的HLB3的蔗糖硬脂酸酯(三菱化学食品株式会社,Ryoto Sugar Ester S-370)0.736g的表面活性剂溶液,一边将搅拌器的转速设为550rpm进行搅拌,一边将体系内用氮气充分置换后,将烧瓶浸渍于70℃的水浴中进行升温,进行60分钟聚合,由此得到第1阶段的聚合浆液。
另一方面,在另一内容积500mL的烧杯中,取作为水溶性烯键式不饱和单体的80.5质量%的丙烯酸水溶液128.8g(1.43摩尔),一边用冰水冷却,一边滴加27质量%的氢氧化钠水溶液159.0g,进行75摩尔%的中和后,加入作为水溶性自由基聚合引发剂的过硫酸钾0.103g(0.381毫摩尔)、作为内部交联剂的乙二醇二缩水甘油醚0.0116g(0.067毫摩尔)并溶解,制备第2阶段的水性液。
一边将搅拌器的转速设为1000rpm进行搅拌,一边将上述的可分离式烧瓶体系内冷却至25℃后,将上述第2阶段的水性液的总量添加到第1阶段的聚合浆液中,将体系内用氮气置换30分钟后,再次将烧瓶浸渍于70℃的水浴中进行升温,进行60分钟聚合反应,得到含水凝胶聚合物。
在第2阶段聚合后的含水凝胶聚合物中,在搅拌下添加3质量%的亚硫酸钠水溶液4.42g(1.05毫摩尔)和45质量%的二亚乙基三胺五乙酸五钠水溶液0.589g(0.526毫摩尔)。然后,将烧瓶浸渍在温度设定为125℃的油浴中,通过正庚烷与水的共沸蒸馏,一边使正庚烷回流,一边将257.7g的水排出到体系外。然后,向烧瓶中添加作为表面交联剂的2质量%的乙二醇二缩水甘油醚水溶液4.42g(0.507毫摩尔),在83℃下保持2小时。
然后,使正庚烷在125℃下蒸发而使其干燥,进而使其通过网眼850μm的筛,由此得到了交联聚合物228.0g。
<制造例2>
在制造例1中,将作为添加到第2阶段的水性液中的作为水溶性自由基聚合引发剂的过硫酸钾变更为0.090g(0.334毫摩尔),除此以外,与制造例1同样地得到了234.0g的交联聚合物。
<制造例3>
作为回流冷却器、滴液漏斗、氮气导入管、以及搅拌器,准备了具备具有2段翼径为5cm的4枚倾斜桨翼的搅拌翼的内径11cm、2L容积的圆底圆筒型可分离式烧瓶。在该烧瓶中,取正庚烷293g作为烃分散介质,添加马来酸酐改性乙烯-丙烯共聚物(三井化学株式会社,HI-WAX 1105A)0.736g作为高分子系分散剂,边搅拌边升温至80℃,溶解分散剂后,冷却至50℃。另一方面,在内容积300mL的烧杯中,取作为水溶性烯键式不饱和单体的80.5质量%的丙烯酸水溶液92.0g(1.03摩尔),一边用冰水冷却,一边滴加20.9质量%的氢氧化钠水溶液147.7g,进行75摩尔%的中和后,加入作为增稠剂的羟基乙基纤维素0.092g(住友精化株式会社,HECAW-15F)、作为水溶性自由基聚合剂的过硫酸钾0.0736g(0.272毫摩尔)、作为内部交联剂的乙二醇二缩水甘油醚0.010g(0.057毫摩尔)并溶解,制备第1阶段的水性液。然后,将上述制备的水性液添加到可分离式烧瓶中,搅拌10分钟后,在20mL-管形瓶中,进一步添加在正庚烷6.62g中加热溶解有作为表面活性剂的HLB3的蔗糖硬脂酸酯(三菱化学食品株式会社,Ryoto Sugar Ester S-370)0.736g的表面活性剂溶液,一边将搅拌器的转速设为550rpm进行搅拌,一边将体系内用氮气充分置换后,将烧瓶浸渍于70℃的水浴中进行升温,进行60分钟聚合,由此得到第1阶段的聚合浆液。
另一方面,在另一内容积500mL的烧杯中,取作为水溶性烯键式不饱和单体的80.5质量%的丙烯酸水溶液128.8g(1.43摩尔),一边用冰水冷却,一边滴加27质量%的氢氧化钠水溶液159.0g,进行75摩尔%的中和后,加入作为水溶性自由基聚合引发剂的过硫酸钠0.091g(0.381毫摩尔)、作为内部交联剂的乙二醇二缩水甘油醚0.0116g(0.067毫摩尔)并溶解,制备第2阶段的水性液。
一边将搅拌器的转速设为1000rpm进行搅拌,一边将上述的可分离式烧瓶体系内冷却至25℃后,将上述第2阶段的水性液的总量添加到第1阶段的聚合浆液中,将体系内用氮气置换30分钟后,再次将烧瓶浸渍于70℃的水浴中进行升温,进行60分钟聚合反应,得到含水凝胶聚合物。
在第2阶段聚合后的含水凝胶聚合物中,在搅拌下添加3质量%的亚硫酸钠水溶液4.42g(1.05毫摩尔)和45质量%的二亚乙基三胺五乙酸五钠水溶液0.589g(0.526毫摩尔)。然后,将烧瓶浸渍在温度设定为125℃的油浴中,通过正庚烷与水的共沸蒸馏,一边使正庚烷回流,一边将257.7g的水排出到体系外。然后,向烧瓶中添加作为表面交联剂的2质量%的乙二醇二缩水甘油醚水溶液4.42g(0.507毫摩尔),在83℃下保持2小时。
然后,使正庚烷在125℃下蒸发而使其干燥,进而使其通过网眼850μm的筛,由此得到了交联聚合物223.0g。
<实施例1>
相对于制造例1中得到的交联聚合物100质量份,将1,3-苯并异噻唑啉-3-酮以0.1质量份粉末混合,得到吸水性树脂。对得到的吸水性树脂进行各种性能评价。将结果示于表1。
<实施例2>
在实施例1中,相对于交联聚合物100质量份,将1,3-苯并异噻唑啉-3-酮变更为1.0质量份,除此以外,与实施例1同样地得到吸水性树脂。对得到的吸水性树脂进行各种性能评价。将结果示于表1。
<实施例3>
相对于制造例2中得到的交联聚合物100质量份,将内消旋-丁烷-1,2,3,4-四甲酸以5质量份粉末混合,得到吸水性树脂。对得到的吸水性树脂进行各种性能评价。将结果示于表1。
<实施例4>
相对于制造例2中得到的交联聚合物100质量份,将氯胺T三水合物以0.1质量份粉末混合,得到吸水性树脂。对得到的吸水性树脂进行各种性能评价。将结果示于表1。
<实施例5>
相对于制造例3中得到的交联聚合物100质量份,将三氯异氰脲酸以0.1质量份粉末混合,得到吸水性树脂。对得到的吸水性树脂进行各种性能评价。将结果示于表1。
<比较例1>
相对于制造例1中得到的交联聚合物100质量份,将非晶质二氧化硅(Orientalsilicas Corporation,Tokusil NP-S)以0.1质量份粉末混合,得到吸水性树脂。对得到的吸水性树脂进行各种性能评价。将结果示于表1。
<比较例2>
相对于制造例1中得到的交联聚合物100质量份,将膨润土(SIGMA-ALDRICH公司制)以1质量份粉末混合,得到吸水性树脂。对得到的吸水性树脂进行各种性能评价。将结果示于表1。
<比较例3>
相对于制造例2中得到的交联聚合物100质量份,将苯扎氯铵以1质量份粉末混合,得到吸水性树脂。对得到的吸水性树脂进行各种性能评价。将结果示于表1。
<比较例4>
相对于制造例2中得到的交联聚合物100质量份,将过硫酸钾以0.1质量份粉末混合,得到吸水性树脂。对得到的吸水性树脂进行各种性能评价。将结果示于表1。
<比较例5>
相对于制造例3中得到的交联聚合物100质量份,将内消旋-丁烷-1,2,3,4-四甲酸以0.5质量份粉末混合,得到吸水性树脂。对得到的吸水性树脂进行各种性能评价。将结果示于表1。
[表1]
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Claims (7)
1.一种吸水性树脂,其特征在于,
通过下述氧化还原电位测定法测定的溶胀凝胶的氧化还原电位为260mV以上,
氧化还原电位测定法:
将氧化还原电位为390±10mV的离子交换水60mL添加至烧杯中;所述离子交换水的氧化还原电位是将pH计的电极***离子交换水中,静置15分钟后进行测定的,
接着,向以400rpm搅拌下的所述离子交换水中投入吸水性树脂2.0g并搅拌,得到溶胀凝胶;在所述溶胀凝胶中***pH计的电极,静置15分钟后,测定氧化还原电位。
2.根据权利要求1所述的吸水性树脂,其中,
所述溶胀凝胶的氧化还原电位为1000mV以下。
3.根据权利要求1或2所述的吸水性树脂,其中,
所述吸水性树脂的生理盐水吸水量为30g/g以上且80g/g以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的吸水性树脂,其中,
所述吸水性树脂的中值粒径为200μm以上且600μm以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的吸水性树脂,其中,
通过下述pH测定法测定的溶胀凝胶的pH为8.0以下,
pH测定法:
将尿素25.0g、氯化钠9.0g、七水硫酸镁0.6g、乳酸钙0.7g、硫酸钾4.0g、硫酸铵2.5g、及蒸馏水混合,使各成分溶解,由此制备合计1000g的人工尿,
将尿素酶(来自矮刀豆,50%甘油溶液,1000U/mL)稀释,制备尿素酶水溶液2U/mL,
混合所述人工尿30.0g和所述尿素酶水溶液1.0mL,由此制备试验液,
将所述试验液投入到盛有所述吸水性树脂1.0g的培养皿中,得到溶胀凝胶,将所述溶胀凝胶迅速地封入2L的泰德拉采样袋中,排出袋内的空气,
使用200mL的玻璃注射器,将通过了活性炭槽的合计量为900mL的干燥空气加入到所述2L的泰德拉采样袋内,
将封入有所述溶胀凝胶的所述2L的泰德拉采样袋在温度设定为35±2℃、相对湿度设定为60±2%的台式恒温恒湿槽内保存24小时,
在保存24小时后,将所述溶胀凝胶从2L的泰德拉采样袋中取出,与生理盐水200g一起加入烧杯中,用搅拌器搅拌1分钟,
使用pH计,测定所述烧杯内的内容物的pH。
6.一种吸收体,其特征在于,包含权利要求1~5中任一项所述的吸水性树脂。
7.一种吸收性物品,其特征在于,其是包含权利要求6所述的吸收体而成的。
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