JP2010502415A - 吸水剤およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る吸水剤は、水溶性エチレン性不飽和モノマーを重合して得られ内部に架橋構造を有する吸水性樹脂粒子を必須とする吸水剤であって、加圧下平均隙間半径指数が140以上である。
【選択図】なし
Description
また、上記製造方法は、乾燥工程後に、前記吸水性樹脂粒子の表面を架橋処理する工程を含むことが好ましい。
また、上記吸水剤の製造方法では、前記加圧下平均隙間半径指数向上剤は、2価から4価までのうち何れかの多価金属塩を含むことが好ましい。
本発明で用いることができる吸水性樹脂粒子は水溶性エチレン性不飽和モノマーを重合して得られ内部に架橋構造を有する水不溶性水膨潤性ヒドロゲル形成性重合体(吸水性樹脂粒子)である。水膨潤性とは、吸水倍率が好ましくは10倍以上を示し、水不溶性とは、可溶分量が好ましくは50重量(質量)%以下、より好ましくは20重量%以下、さらには後述の範囲である。また、少なくとも生理食塩水の吸水倍率が10倍以上である。これらの測定法は本明細書で規定する。
本発明の加圧下平均隙間半径指数とは、吸水性樹脂(および吸水剤)が液を吸収した後、荷重下でのゲル粒子間の隙間の径を表したものである。
本発明の吸水剤の製造方法は、本発明の物性を満たせば特に問わないが、例えば、下記の<製法1>と<製法2>などで得ることができる。
水溶液重合を用いる場合、不飽和単量体水溶液を特定範囲の内部架橋剤量の存在下に架橋重合した後、得られた含水ゲルを粉砕し乾燥した後、整粒工程を経て、特定の吸水性樹脂粒子に調整し、加圧下平均隙間半径向上のための処理を施す方法。すなわち、水溶液重合において、表面架橋剤および加圧下平均隙間半径指数向上剤が使用され、粒子径および嵩比重を制御したうえ、後述の加圧下吸水倍率に調整すればよい。
逆相懸濁重合を用いる場合、不飽和単量体水溶液を特定範囲の内部架橋剤量の存在下に、疎水性有機溶媒中で架橋重合した後、得られた含水ゲルを乾燥した後、必要により整粒工程を経て、特定の吸水性樹脂粒子に調整し、加圧下平均隙間半径指数向上のための処理を施す方法。すなわち、逆相懸濁重合において、表面架橋剤および加圧下平均隙間半径指数向上剤が使用され、粒子径および嵩比重を制御したうえ、後述の加圧下吸水倍率に調整すればよい。
水溶性エチレン性不飽和モノマーとしては、例えば、カルボキシル基含有水溶性モノマー、スルホン酸基含有水溶性モノマー、アミド基含有水溶性モノマーなどが挙げられ、好ましくは、カルボキシル基含有水溶性モノマー、特に好ましくはアクリル酸および/またはその塩である。
本発明で用いることができる吸水性樹脂粒子は、内部に架橋構造を有する。本発明に用いられる吸水性樹脂粒子に内部架橋構造を導入する方法として、架橋剤を使用しない自己架橋によって導入する方法や、1分子中に2個以上の重合性不飽和基および/または2個以上の反応性基を有する内部架橋剤を共重合または反応させて導入する方法等を例示できる。これらの内部架橋剤の具体例としては、例えば、N,N’−メチレンビス(メタ)アクリルアミド、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、グリセリンアクリレートメタクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルホスフェート、トリアリルアミン、テトラアリロキシエタン、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ポリ(メタ)アリロキシアルカンなどの共重合性架橋剤や、共重合性基と共有結合性基を有する内部架橋剤として、(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル、エチレンジアミン、ポリエチレンイミン、グリシジル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
本発明に用いることができる吸水性樹脂粒子を得るために、上記した水溶性エチレン性不飽和モノマー、好ましくは、アクリル酸および/またはその塩を主成分とする単量体を重合するに際しては、バルク重合、逆相懸濁重合、沈澱重合を行うことも可能であるが、性能面や重合の制御の容易さから、単量体を水溶液として、水溶液重合や逆相懸濁重合を行うことが好ましい。本願の製法1では水溶液重合、製法2では逆相懸濁重合が用いられる。
重合を行うにあたり、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、t−ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化水素、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩等のラジカル重合開始剤、紫外線や電子線などの活性エネルギー線等を用いることができる。また、ラジカル重合開始剤を用いる場合、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を併用してレドックス重合としてもよい。これらの重合開始剤の使用量は、全単量体に対して、0.001〜2モル%が好ましく、より好ましくは0.01〜0.5モル%である。
(製法2での逆相懸濁重合)
製法2(逆相懸濁重合)では、発明の吸水剤を得るために上述の単量体を重合するに際しては、該単量体水溶液を分散剤の存在下、重合不活性な疎水性有機溶剤中に分散して重合を行う逆相懸濁重合が用いられる。重合方法は、例えば、米国特許4093776号、同4340706号、同4367323号、同4446261号、同4683274号、同4880888号、同5180798号、同5244735号,同6573330号、米国特許出願第2007−015887号明細書、米国特許出願第2006−194055号明細書などの米国特許に記載されている。これら重合法に例示の単量体や開始剤なども本発明に使用できる。
製法1(水溶液重合)では得られた含水ゲルは、そのまま乾燥を行ってもよいが、好ましくは、孔径0.3〜6.4mmの多孔構造から押し出して粉砕することが可能である。孔の形状としては、円形、正方形、長方形、などの四方形、三角形、六角形など、特に限定されないが、好ましくは、円形の孔から押し出される。なお、前記の孔径とは、目開き部の外周を円の外周に換算した場合の直径で規定できる。
含水ゲルまたは粉砕ゲル粒子を乾燥する条件は、特に限定されないが、好ましくは、温度が80〜250℃、時間が10〜180分間、より好ましくは、温度が150〜200℃、時間が30〜120分間である。用いられる乾燥方法としては、例えば、重合に用いた疎水性有機溶剤中での共沸脱水による方法や、含水ゲル状物をろ過後、通常の強制通風炉、減圧乾燥機、マイクロ波乾燥機、及び高温の水蒸気を用いた高湿乾燥等、目的の含水率となるように種々の方法を採用することができる。製法2では、好ましくは共沸脱水を用いることができる。更に、製法2では、共沸脱水後、更に、100℃以上の温度で加熱することで目的の含水率となるように調整することができる。
本発明で用いることができる吸水性樹脂粒子は、その少なくとも一部の粒子が造粒粒子であってもよい。この造粒粒子は、粒子径が150μm未満の粒子を造粒して得られる造粒粒子である。このように吸水性樹脂粒子の少なくとも一部の粒子を造粒粒子とするための方法は特に限定されず、従来公知の造粒方法を適用すればよい。
本発明において用いることができる吸水性樹脂粒子は、例えば、さらに分級ないし造粒することなどによって、質量平均粒子径を好ましくは150〜500μm、より好ましくは200〜450μm、さらに好ましくは250〜400μmに調整する。また、対数標準偏差(σζ)を好ましくは0.25〜0.45、より好ましくは0.25〜0.40、さらに好ましくは0.25〜0.35に調整する。本発明において用いることができる吸水性樹脂粒子について、質量平均粒子径と対数標準偏差(σζ)をこのように調整することによって、本発明の効果をより一層発揮することができる。
本発明の吸水剤を得るために、吸水性樹脂粒子に対して、加圧下平均隙間半径指数向上のための処理を施す必要がある。
本発明において用いることができる吸水性樹脂粒子は、本発明の効果をより発揮するためには、その表面が架橋されたものが好ましい。
上記製造方法を一例とする本発明の吸水剤は、新規な吸水剤を提供する。
本発明の吸水剤は加圧下平均隙間半径指数が高いことに特徴があり、加圧下平均隙間半径指数が必須に100以上、好ましくは120以上、より好ましくは140以上、さらに好ましくは150以上、さらにより好ましくは160以上、さらに好ましくは170以上、特に好ましくは200以上、最も好ましくは300以上である。上限値は特に限定されないが、好ましくは1000以下、より好ましくは800以下である。140よりも小さいと、例えば、尿が吸収体内で拡散されにくくなり漏れを起こすおそれがある。また、1000を超えると、逆に液の拡散が良すぎて漏れを生じる恐れがある。
本発明にかかる吸水剤の形状は、前記物性を満たすものであれば特に問わないが、例えば、シート状、繊維状などが挙げられ、特に好ましくは粒子状または球状である。また、物性のバランスから、上記吸水剤は造粒物(例えば、球状粒子の造粒物)であることが好ましい。
本発明の吸水剤は、無荷重下吸水倍率(CRC)が10g/g以上、より好ましくは15〜60g/g、さらに好ましくは20〜40g/g、特に好ましくは25〜35g/gである。吸水倍率(CRC)が10g/gよりも小さいと、吸水剤の使用量が多くなり、例えば、おむつが厚くなってしまう。吸水倍率(CRC)が60g/gよりも大きいと、吸収後の液の拡散性に劣るおそれがある。
本発明の吸水剤は4.83kPaにおける加圧下吸収倍率(AAP)が好ましくは10〜30g/g、より好ましくは15〜30g/g、20g/g〜29g/g、22〜28g/gである。加圧下吸収倍率(AAP)が10g/gよりも小さいと、吸水剤の使用量が多くなり、例えば、おむつが厚くなってしまう。
本発明の吸水剤は4.83kPaにおける加圧下吸収倍率(AAP)と無荷重下吸水倍率(CRC)の差が7g/g以下、好ましくは6g/g以下、より好ましくは5g/g以下である。4.83kPaにおける加圧下吸収倍率(AAP)と無荷重下吸水倍率(CRC)の差が7g/gを超える場合、加圧下における液拡散性に劣るおそれがある。下限はマイナス(例えば、−3、さらには、−1程度)でもよいが、通常ゼロである。(a)〜(d)は適宜、内部架橋および表面架橋を前記手法で調整することで得られる)。
本発明の吸水剤は、20倍の生理食塩水に対する吸収速度(FSR)が0.05g/g/s以上、好ましくは0.1g/g/s以上、より好ましくは0.2g/g/s以上、さらに好ましくは0.3g/g/s以上、さらにより好ましくは0.5g/g/s以上、特に好ましくは0.7g/g/s以上である。上限値は特に限定されないが、好ましくは10g/g/s以下、より好ましくは5g/g/s以下である。吸収速度(FSR)が0.2g/g/sよりも小さいと、例えば、おむつに用いた場合に、尿が十分に吸収されずに漏れてしまうおそれがある。かかるFSRは、発泡や造粒などで向上できる。
本発明の吸水剤は可溶分量が好ましくは0〜15重量%、より好ましくは0〜10重量%、さらに好ましくは0〜8重量%である。可溶分量が15重量%よりも多いと、例えば、おむつなどの使用において、ぬめりの原因になるおそれがある。かかる可溶分量は、重合温度、濃度、架橋剤量などで制御できる。
本発明にかかる吸水剤は以上に説明した吸水性樹脂粒子を含む。本発明にかかる吸水剤は、加圧下平均隙間半径指数向上のための処理を施されていない吸水性樹脂粒子を含む場合には、上記の含有割合でさらに加圧下平均隙間半径指数向上剤を含むことが好ましい。本発明にかかる吸水剤は加圧下平均隙間半径指数向上のための処理を施された吸水性樹脂粒子を含む場合には、その吸水性樹脂粒子のみをもって本発明にかかる吸水剤としてもよい。
本発明にかかる吸水剤は、おむつなどの衛生材料、簡易トイレ用の吸水剤、廃液の固化剤、農業用保水剤などの用途に好適に用いられ、特におむつなどの衛生材料に好適である。
図2に示す測定装置を用いて、以下のステップで吸水剤粒子ないし吸水剤粒子の飽和膨潤時の無加圧下ゲル間隙間指数を測定した。
フィルターロート201(グラスフィルター粒子番号#3;厚み5mm、平均孔径20〜30μm程度で60cmの高さの差を付けた状態で空気の導入がないものを有する)の液吸収面を有する直径60mmのグラスフィルター202の下部に導管203をつなぎ、この導管203を直径10cmの液タンク204の下部に備え付けられている口に接続する。この際、グラスフィルター202に空気の残留がないよう十分に調整されなければならない。フィルターロート201はクランプ205でグラスフィルター202が水平になるよう固定されている。フィルターロート201およびその下部や導管203は生理食塩水(0.9重量%塩化ナトリウム水溶液)206で満たされている。液タンク204は天秤207上に載せられ、天秤207はコンピュータ210に接続されており、液タンク204中の液質量変化をコンピュータに記録できる。
コンピュータ210により液質量の記録を開始した後、グラスフィルター202上に測定試料209(吸水剤ないし吸水性樹脂粒子)を以下の条件で載置し、測定試料209の上にアクリル樹脂製ピストン211を設置し、さらにその上に中心に直径15mmの上下に貫通する穴を有した重り212を設置する。ピストン211と重り212とを合計した圧力は、2.07kPaに調整されている。なお、ピストン211は外径が60mmよりわずかに小さく、フィルターロート201の内壁面との間に隙間がほとんど無く、かつ上下の動きが妨げられないようになっている。さらに、ピストン211は、高さが3cmで図3に示すように、上下貫通する穴がもうけてあり、底面にステンレス製400メッシュの金網が融着されている。
吸水剤粒子0.900g、ないし、600〜300μmに篩分けした吸水剤粒子0.900g(W)をグラスフィルター202上に均一にすばやく散布する。
直径57mmの円形に打ち抜いて作成したサンプルを、乾燥状態での重量(W)を測定したのちグラスフィルター202上に載置する。
グラスフィルター202の厚みの中間位置レベル高さとの差を−3cmにして(グラスフィルター202の方が低い位置)液質量変化が0.005g/min未満となるまで(例えば、30分間)試料を膨潤させる。この時、試料が生理食塩水で完全に浸り、空気の泡が無い状態にする。
グラスフィルター202の厚みの中間位置レベル高さとの差を0cmにして液質量変化が0.005g/min未満となるまで(例えば、60分間)グラスフィルター202の高さを保持し、液質量変化が0.005g/min未満となった時点での天秤の値(g)をA0とする。
同様にグラスフィルター202の厚みの中間位置レベル高さとの差(cm)を0、1、2、5、8、10、15、20、25、30、40、50、60cmと上昇させていきそれぞれ液質量変化が0.005g/min未満となった時点での天秤の値(g)をA0、A1、A2、A5、A8、A10、A15、A20、A25、A30、A40、A50、A60とする。
グラスフィルター上に試料のない状態(ブランク)については、ピストン、重りの無い状態で、グラスフィルター202の厚みの中間位置レベル高さとの差(cm)を0、1、2、5、8、10、12、20、25、30、40、60cmと上昇させ、それぞれ液質量変化が0.005g/min未満となった時点での天秤の値(g)をB0、B1、B2、B5、B8、B10、B12、B20、B25、B30、B40、B50、B60とする。
本発明では、(A60−B60)の値基準として、各高さでの液質量(例えば、A30−B30)から(A60−B60)を引いた値(実際の天秤の値はマイナスとなるため、絶対値cmとする)を0cm、1cm、2cm、5cm、8cm、10cm、15cm、20cm、25cm、30cm、40cm、50cm、60cmの高さでの隙間水量とする。
次に、各高さでの隙間水量より、累積隙間水量の割合を計算する。先述したように0cm、1cm、2cm、5cm、8cm、10cm、15cm、20cm、25cm、30cm、40cm、50cmの位置で保持されている液体はそれぞれ1485、743、297、186、149、99.0、74.3、59.4、49.5、37.1、29.7、24.8μmの隙間半径(毛細管半径)に保持され、60cmの位置で保持されている液体は24.8μmの隙間半径(毛細管半径)を通過するとし、各高さでの累積隙間水量の割上記毛細管半径の値とを対数確率紙にプロットする。
σζ=0.5×ln(X2/X1)
(X1はR=84.1%、X2はR=15.9%の時におけるそれぞれの隙間半径)
ただし、対数確率紙にプロットせずに、84.1%、15.9%を直接示す上記高さ(0cm〜50cm)を適宜調整して求めてもよい。
さらに測定値を確認するため標準サンプルとして350〜500μmおよび1000〜1180μmの球状ガラスビーズを用いて本手法により加圧下平均隙間半径指数(μm)を求めたところ、それぞれ86(μm)、217(μm)と求められた。
吸水剤(又は吸水性樹脂粒子)を目開き850μm、710μm、600μm、500μm、425μm、300μm、212μm、150μm、45μmのJIS標準ふるい(JIS Z8801−1(2000))で篩い分けし、残留百分率Rを対数確率紙にプロットした。
粒子径、粒度分布における対数標準偏差(σζ)を測定する際の分級方法は、吸水性樹脂粒子または吸水剤10.0gを上記JIS標準ふるい(THE IIDA TESTING SIEVE:径8cm)に仕込み、振動分級器(IIDA SIEVE SHAKER、TYPE:ES−65型、SER.No.0501)により、5分間、分級を行った。
吸水剤(又は吸水性樹脂粒子)を上記JIS標準ふるいで篩い分けし、残留百分率Rを対数確率紙にプロットした。これにより、質量平均粒子径(D50)を読み取った。
後述する実施例および比較例で得られた吸水剤(又は吸水性樹脂粒子)W(g)(約0.20g)を不織布製の袋(60mm×85mm、材質はEDANA ERT 441.1−99に準拠)に均一に入れシールして、25±2℃に調温した0.90質量%生理食塩水中に浸漬した。30分後に袋を引き上げ、遠心分離機(株式会社コクサン製、型式H−122小型遠心分離機)を用いて250G(250×9.81m/s2)で3分間水切りを行った後、袋の質量W2(g)を測定した。また、吸水剤(又は吸水性樹脂粒子)を用いないで同様の操作を行い、そのときの質量W1(g)を測定した。そして、上記質量W、W1、W2から、次式に従って、CRC(g/g)を算出した。
<(d)加圧下吸収倍率(AAP:Absorbency against Pressure)>
加圧下吸収倍率(AAP:Absorbency against Pressure)
加圧下吸収倍率(AAP)は、生理食塩水(0.9重量%塩化ナトリウム水溶液)に対する4.83kPaでの60分の加圧下吸収倍率を表す。
<(e)FSR>
米国特許6849665B1に準じて、生理食塩水で測定した。
WO2005−92956号に準じて、生理食塩水で測定した。
吸水剤(又は吸水性樹脂粒子)の含水率は以下のようにして乾燥減量から求めた。
<(h)嵩比重>
米国特許6562879号に準じて測定した。
アクリル酸、アクリル酸ナトリウム水溶液、および脱イオン水を混合して得られた75モル%の中和率を有するアクリル酸ナトリウムの水溶液334g(単量体濃度35質量%)に、ポリエチレングリコールジアクリレート(エチレンオキシドの平均付加モル数9)0.4g、ヒドロキシエチルセルロースSP850(ダイセル化学社製)5.0gを溶解させ、モノマー水溶液とした。
アクリル酸、アクリル酸ナトリウム水溶液、および脱イオン水を混合して得られた75モル%の中和率を有するアクリル酸ナトリウムの水溶液5460質量部(単量体濃度39質量%)に、ポリエチレングリコールジアクリレート(エチレンオキシドの平均付加モル数9)8.25質量部を溶解し反応液とした。次いで、シグマ型羽根を2本有する内容積10Lのジャケット付きステンレス製双腕型ニーダに蓋を付けて形成した反応器に、上記反応液を供給し、反応液を25℃に保ちながら窒素ガスでこの反応液から溶存酸素を除去した。
比較例1で得られた吸水性樹脂粒子(C−Ex1)100質量部に、硫酸アルミニウム0.5質量部、水0.6質量部からなる第2表面架橋剤水溶液1.22質量部を噴霧混合し、熱風乾燥器中60℃で1時間加熱処理することで、吸水性樹脂粒子(C−Ex2)を得た。
比較例1で得られた吸水性樹脂粒子(C−Ex1)100質量部に、アエロジル(登録商標)200(日本アエロジル株式会社製)を0.5質量部ドライブレンドし、得られた混合物をさらに目開き850μmのふるいを通過させることにより、本発明の比較用吸水剤(C−Ex3)を得た。比較用吸水剤(C−Ex3)の諸物性を測定し、結果を表1〜3に示す。
比較例2で得られた吸水性樹脂粒子(C−Ex2)100質量部に、アエロジル(登録商標)200(日本アエロジル株式会社製)を0.5質量部ドライブレンドし、得られた混合物をさらに目開き850μmのふるいを通過させることにより、比較用吸水剤(C−Ex4)を得た。
アクリル酸、アクリル酸ナトリウム水溶液、および脱イオン水を混合して得られた71モル%の中和率を有するアクリル酸ナトリウムの水溶液5452質量部(単量体濃度41質量%)に、ポリエチレングリコールジアクリレート(エチレンオキシドの平均付加モル数9)12.0質量部を溶解し反応液とした。次いで、シグマ型羽根を2本有する内容積10Lのジャケット付きステンレス製双腕型ニーダに蓋を付けて形成した反応器に、上記反応液を供給し、反応液を25℃に保ちながら窒素ガスでこの反応液から溶存酸素を除去した。
内容積500mLの三角フラスコに80質量%のアクリル酸水溶液92g(1.02モル)を入れ、氷冷しながら21.0質量%の水酸化ナトリウム水溶液146.0gを滴下して75モル%のアクリル酸の中和を行い、単量体濃度38質量%のアクリル酸部分中和塩水溶液を調製した。
比較例6で得られた吸水性樹脂粒子(C−Ex6)100質量部に、プロピレングリコール0.8質量部、1,4−ブタンジオール0.5質量部、水4.0質量部からなる第1表面架橋剤水溶液5.3質量部を噴霧混合し、熱風乾燥器中185℃、2時間加熱処理することで、吸水性樹脂粒子を得た。
比較例7で得られた吸水性樹脂粒子(C−Ex7)100質量部に、硫酸アルミニウム0.5質量部、水0.6質量部からなる第2表面架橋剤水溶液1.22質量部を噴霧混合し、熱風乾燥器中60℃で1時間加熱処理することで、球状造粒粒子の吸水剤(Ex2)を得た。吸水剤(Ex2)の諸物性を測定し、結果を表1〜3に示す。なお、吸水剤(Ex2)の吸収速度(FSR)は、0.46g/g/sであった。
アクリル酸、アクリル酸ナトリウム水溶液、および脱イオン水を混合して得られた71モル%の中和率を有するアクリル酸ナトリウムの水溶液5452質量部(単量体濃度41質量%)に、ポリエチレングリコールジアクリレート(エチレンオキシドの平均付加モル数9)12.0質量部を溶解し反応液とした。次いで、シグマ型羽根を2本有する内容積10Lのジャケット付きステンレス製双腕型ニーダに蓋を付けて形成した反応器に、上記反応液を供給し、反応液を25℃に保ちながら窒素ガスでこの反応液から溶存酸素を除去した。
101 ステンレス製400メッシュの金網
102 吸水性樹脂
103 ピストン
104 荷重(おもり)
105 ペトリ皿
106 ガラスフィルター
107 濾紙
108 生理食塩水
201 フィルターロート
202 グラスフィルター粒子番号#3;平均孔径20〜30μm程度
203 導管
204 液タンク
205 クランプ
206 生理食塩水(0.9重量%塩化ナトリウム水溶液)
207 天秤
208 自動昇降機
209 測定試料
210 コンピュータ
211 ピストン
212 重り
Claims (19)
- 水溶性エチレン性不飽和モノマーを重合して得られ内部に架橋構造を有する吸水性樹脂粒子を必須とする吸水剤であって、加圧下平均隙間半径指数が140以上である吸水剤。
ただし、加圧下平均隙間半径指数は、荷重2.07kPaでの生理食塩水中での累積隙間水量割合の50%に相当する膨潤ゲル隙間半径の値(d50)である。 - 水溶性エチレン性不飽和モノマーを重合して得られ内部に架橋構造を有する吸水性樹脂粒子を必須とする吸水剤であって、吸水剤の90重量%以上が粒子径150〜850μmの範囲であり、且つ加圧下平均隙間半径指数が100以上である吸水剤。
ただし、加圧下平均隙間半径指数は、荷重2.07kPaでの生理食塩水中での累積隙間水量割合の50%に相当する膨潤ゲル隙間半径の値(d50)である。 - 水溶性エチレン性不飽和モノマーを重合して得られ内部に架橋構造を有する吸水性樹脂粒子を必須とする吸水剤であって、逆相懸濁重合で得られた吸水剤の90重量%以上が粒子径150〜850μmの範囲であり、且つ加圧下平均隙間半径指数向上剤を含む吸水剤。
- 前記吸水剤が粒子形状であって、4.83kPaにおける加圧下吸収倍率(AAP)が、10g/g以上である、請求項1〜3の何れかに記載の吸水剤。
- 前記吸水性樹脂粒子はその表面が架橋されている、請求項1から4の何れかに記載の吸水剤。
- さらに加圧下平均隙間半径指数向上剤を含む、請求項1,2,4,5の何れかに記載の吸水剤。
- 質量平均粒子径(D50)が200〜500μm、粒度分布の対数標準偏差(σζ)が0.25〜0.45、嵩比重(g/ml)が、0.72〜1.00である請求項1から6の何れかに記載の吸水剤。
- 4.83kPaにおける加圧下吸収倍率(AAP)が20g/g〜29g/g、無荷重下吸水倍率(CRC)と4.83kPaにおける加圧下吸収倍率(AAP)との差が7g/g以下である請求項1から7の何れかに記載の吸水剤。
- 上記吸水性樹脂が球状である請求項1から8の何れかに記載の吸水剤。
- 造粒物である請求項9に記載の吸水剤。
- アクリル酸および/またはその塩を単量体の主成分とする不飽和単量体水溶液を内部架橋剤の存在下に架橋重合する架橋重合工程の後、乾燥工程を経て、下記(a)〜(c)を満たす吸水性樹脂粒子に調整する工程、さらに、得られた吸水性樹脂粒子に加圧下平均隙間半径指数向上剤を添加する工程とを含むことを特徴とする吸水剤の製造方法。
(a)質量平均粒子径(D50)が200〜500μm
(b)粒度分布の対数標準偏差(σζ)が0.25〜0.45
(c)嵩比重(g/ml)が0.72〜1.00 - 乾燥工程後に、前記吸水性樹脂粒子の表面を架橋処理する工程を含む請求項11に記載の製造方法。
- アクリル酸および/またはその塩を単量体の主成分とする不飽和単量体水溶液を疎水性有機溶媒中で逆相懸濁重合によって架橋重合する工程、乾燥工程、表面架橋処理工程、および得られた吸水性樹脂粒子に加圧下平均隙間半径指数向上剤を添加する工程とを含むことを特徴とする吸水剤の製造方法。
- 前記加圧下平均隙間半径指数向上剤は、多価金属化合物、ポリカチオン化合物および無機微粒子から選ばれる少なくとも1種である、請求項11〜13の何れかに記載の製造方法。
- 前記吸水性樹脂粒子の90重量%以上が粒子径150〜850μmの範囲である請求項11〜14の何れかに記載の製造方法。
- 内部架橋剤が、2個以上の重合性不飽和基を有する重合性架橋剤、および、2個以上の共有結合性基またはイオン結合性基を有する反応性内部架橋剤を併用されてなる請求項11〜15の何れかに記載の製造方法。
- 前記表面架橋処理工程時または表面架橋後における吸水性樹脂は、下記(a)〜(c)を満たす吸水性樹脂に調整されていることを特徴とする請求項11〜16の何れかに記載の製造方法。
(a)質量平均粒子径(D50)が200〜500μm
(b)粒度分布の対数標準偏差(σζ)が0.25〜0.45
(c)嵩比重(g/ml)が0.72〜1.00 - 前記加圧下平均隙間半径指数向上剤は、2価から4価までのうち何れかの多価金属塩を含むことを特徴とする請求項11〜17の何れかに記載の吸水剤の製造方法。
- 請求項1〜10の何れかに記載の吸水剤を含む、尿、糞または血液の吸収用吸収性物品。
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