JPWO2016143739A1 - 水性液体吸収性樹脂粒子の製造方法並びに吸収体及び吸収性物品 - Google Patents
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Abstract
作業環境や気候条件によらず水性液体吸収性樹脂がブロッキングせず、荷重下での吸収性能や粉体フィード性に優れる水性液体吸収性樹脂粒子を提供する。本発明は、水溶性ビニルモノマー(a1)及び/又は加水分解により水溶性ビニルモノマー(a1)となるビニルモノマー(a2)並びに架橋剤(b)を必須構成単位とする架橋重合体(A)を含有する樹脂粒子(B)の表面を表面架橋剤(c)で架橋する表面架橋工程を少なくとも2工程含み、1回目の表面架橋工程と2回目の表面架橋工程で異なる表面架橋剤(c)を用いる製造方法で得られた水性液体吸収性樹脂粒子(P)である。
Description
本発明は、水性液体吸収性樹脂粒子の製造方法並びにこの製造方法により得られる水性液体吸収性樹脂粒子用いた吸収体及び吸収性物品に関するものである。
現在、紙おむつ、生理用ナプキン及び失禁パット等の衛生材料には、パルプ等の親水性繊維とアクリル酸(塩)等を主原料とする水性液体吸収性樹脂とを用いた吸収体が幅広く利用されている。近年のQOL(quality of life)向上の観点からこれら衛生材料はより軽量かつ薄型のものへと需要が遷移しており、これに伴って、かさ比重の低い親水性繊維の使用量低減が望まれるようになってきた。そのため、吸湿性の高い水性液体吸収性樹脂を多量に使用するようになっており、作業環境や気候条件によっては水性液体吸収性樹脂がブロッキングを起こしライン詰まりや凝集物の混入といった問題が発生することが増えてきている。
吸湿ブロッキングの少ない水性液体吸収性樹脂を得る手段として(1)カリオン、タルク及びシリカ等の無機化合物を添加することにより物理的なスペースを形成させる方法、(2)変性シリコーン等の表面自由エネルギーの小さい疎水性高分子で表面処理することにより、膨潤ゲル同士の合着を抑制し、ゲル間隙を形成させる方法及び(3)多価金属の塩(硫酸アルミニウム等)が既に知られている(例えば、特許文献1〜3参照)。しかし、これらの方法では、吸湿ブロッキングは改良されるものの、荷重下での吸収量が低下するという問題や、粉体の摩擦が強くなり輸送性が低下するという問題があった。
本発明の目的は、作業環境や気候条件によらず水性液体吸収性樹脂がブロッキングせず、荷重下での吸収性能や粉体フィード性に優れる水性液体吸収性樹脂粒子を提供することである。
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、表面架橋により多重のシェル構造とすることにより上記目的を達せできることを見出し本発明に到達した。すなわち本発明は、水溶性ビニルモノマー(a1)及び/又は加水分解により水溶性ビニルモノマー(a1)となるビニルモノマー(a2)並びに架橋剤(b)を必須構成単位とする架橋重合体(A)を含有する樹脂粒子(B)の表面を表面架橋剤(c)で架橋する表面架橋工程を少なくとも2工程含み、1回目の表面架橋工程と2回目の表面架橋工程で異なる表面架橋剤(c)を用いることを特徴とする水性液体吸収性樹脂粒子(P)の製造方法;前記製造方法を用いて製造される水性液体吸収性樹脂粒子(P)を含有する吸収体;前記吸収体を備えた吸収性物品である。
本発明の製造方法により得られる水性液体吸収性樹脂粒子(P)は、上述の構成により、上記課題を解決し、以下で詳述する優れた特性を有することが当業者に理解されよう。なかでも、吸湿ブロッキング性と粉体フィード性に優れており、さまざまの使用状況においても安定しておむつ等の衛生材料を製造することが可能となる。
本発明の水性液体吸収性樹脂粒子(P)の製造方法は、水溶性ビニルモノマー(a1)及び/又は加水分解により水溶性ビニルモノマー(a1)となるビニルモノマー(a2)並びに架橋剤(b)を必須構成単位とする架橋重合体(A)を含有する樹脂粒子(B)の表面を表面架橋剤(c)で架橋する表面架橋工程を少なくとも2工程含み、1回目の表面架橋工程と2回目の表面架橋工程で異なる表面架橋剤(c)を用いる。
水溶性ビニルモノマー(a1)としては特に限定はなく、公知のモノマー、例えば、特許第3648553号公報の0007〜0023段落に開示されている少なくとも1個の水溶性置換基とエチレン性不飽和基とを有するビニルモノマー(例えばアニオン性ビニルモノマー、非イオン性ビニルモノマー及びカチオン性ビニルモノマー)、特開2003−165883号公報の0009〜0024段落に開示されているアニオン性ビニルモノマー、非イオン性ビニルモノマー及びカチオン性ビニルモノマー並びに特開2005−75982号公報の0041〜0051段落に開示されているカルボキシ基、スルホ基、ホスホノ基、水酸基、カルバモイル基、アミノ基及びアンモニオ基からなる群から選ばれる少なくとも1種を有するビニルモノマーが使用できる。
加水分解により水溶性ビニルモノマー(a1)となるビニルモノマー(a2)[以下、加水分解性ビニルモノマー(a2)ともいう。]は特に限定はなく、公知{例えば、特許第3648553号公報の0024〜0025段落に開示されている加水分解により水溶性置換基となる加水分解性置換基を少なくとも1個有するビニルモノマー、特開2005−75982号公報の0052〜0055段落に開示されている少なくとも1個の加水分解性置換基[1,3−オキソ−2−オキサプロピレン(−CO−O−CO−)基、アシル基及びシアノ基等]を有するビニルモノマー}のビニルモノマー等が使用できる。なお、水溶性ビニルモノマーとは、25℃の水100gに少なくとも100g溶解するビニルモノマーを意味する。また、加水分解性ビニルモノマー(a2)における加水分解性とは、水及び必要により触媒(酸又は塩基等)の作用により加水分解され、水溶性になる性質を意味する。加水分解性ビニルモノマー(a2)の加水分解は、重合中、重合後及びこれらの両方のいずれで行っても良いが、得られる水性液体吸収性樹脂粒子(P)の吸収性能の観点から、重合後が好ましい。
これらのうち、吸収性能等の観点から好ましいのは水溶性ビニルモノマー(a1)、より好ましいのはアニオン性ビニルモノマー、カルボキシ(塩)基、スルホ(塩)基、アミノ基、カルバモイル基、アンモニオ基又はモノ−、ジ−若しくはトリ−アルキルアンモニオ基を有するビニルモノマー、更に好ましいのはカルボキシ(塩)基又はカルバモイル基を有するビニルモノマー、特に好ましいのは(メタ)アクリル酸(塩)及び(メタ)アクリルアミド、とりわけ好ましいのは(メタ)アクリル酸(塩)、最も好ましいのはアクリル酸(塩)である。
なお、「カルボキシ(塩)基」は「カルボキシ基」又は「カルボキシレート基」を意味し、「スルホ(塩)基」は「スルホ基」又は「スルホネート基」を意味する。また、(メタ)アクリル酸(塩)はアクリル酸、アクリル酸塩、メタクリル酸又はメタクリル酸塩を意味し、(メタ)アクリルアミドはアクリルアミド又はメタクリルアミドを意味する。また、塩としては、アルカリ金属(リチウム、ナトリウム及びカリウム等)塩、アルカリ土類金属(マグネシウム及びカルシウム等)塩及びアンモニウム(NH4)塩等が挙げられる。これらの塩のうち、吸収性能等の観点から、アルカリ金属塩及びアンモニウム塩が好ましく、更に好ましいのはアルカリ金属塩、特に好ましいのはナトリウム塩である。
水溶性ビニルモノマー(a1)又は加水分解性ビニルモノマー(a2)のいずれかを構成単位とする場合、それぞれ1種を単独で構成単位としてもよく、また、必要により2種以上を構成単位としても良い。また、水溶性ビニルモノマー(a1)及び加水分解性ビニルモノマー(a2)を構成単位とする場合も同様である。また、水溶性ビニルモノマー(a1)及び加水分解性ビニルモノマー(a2)を構成単位とする場合、これらの含有モル比[(a1)/(a2)]は、75/25〜99/1が好ましく、更に好ましくは85/15〜95/5、特に好ましくは90/10〜93/7、最も好ましくは91/9〜92/8である。この範囲内であると、吸収性能が更に良好となる。
架橋重合体(A)の構成単位として、水溶性ビニルモノマー(a1)及び/又は加水分解性ビニルモノマー(a2)に加えて、これらと共重合可能なその他のビニルモノマー(a3)を構成単位とすることができる。その他のビニルモノマー(a3)は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
共重合可能なその他のビニルモノマー(a3)としては特に限定はなく、公知(例えば、特許第3648553号公報の0028〜0029段落に開示されている疎水性ビニルモノマー、特開2003−165883号公報及び特開2005−75982号公報の0058段落に開示されているビニルモノマー等)の疎水性ビニルモノマー等が使用でき、具体的には、例えば、下記の(i)〜(iii)のビニルモノマー等が使用できる。
(i)炭素数8〜30の芳香族エチレン性モノマー
スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン及びヒドロキシスチレン等のスチレン、並びにビニルナフタレン及びジクロルスチレン等のスチレンのハロゲン置換体等。
(ii)炭素数2〜20の脂肪族エチレン性モノマー
アルケン(エチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン、ペンテン、ヘプテン、ジイソブチレン、オクテン、ドデセン及びオクタデセン等);並びにアルカジエン(ブタジエン及びイソプレン等)等。
(iii)炭素数5〜15の脂環式エチレン性モノマー
モノエチレン性不飽和モノマー(ピネン、リモネン及びインデン等);並びにポリエチレン性ビニルモノマー[シクロペンタジエン、ビシクロペンタジエン及びエチリデンノルボルネン等]等。
(i)炭素数8〜30の芳香族エチレン性モノマー
スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン及びヒドロキシスチレン等のスチレン、並びにビニルナフタレン及びジクロルスチレン等のスチレンのハロゲン置換体等。
(ii)炭素数2〜20の脂肪族エチレン性モノマー
アルケン(エチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン、ペンテン、ヘプテン、ジイソブチレン、オクテン、ドデセン及びオクタデセン等);並びにアルカジエン(ブタジエン及びイソプレン等)等。
(iii)炭素数5〜15の脂環式エチレン性モノマー
モノエチレン性不飽和モノマー(ピネン、リモネン及びインデン等);並びにポリエチレン性ビニルモノマー[シクロペンタジエン、ビシクロペンタジエン及びエチリデンノルボルネン等]等。
その他のビニルモノマー(a3)単位の含有量(モル%)は、吸収性能等の観点から、水溶性ビニルモノマー(a1)単位及び加水分解性ビニルモノマー(a2)単位の合計モル数に基づいて、0〜5が好ましく、更に好ましくは0〜3、特に好ましくは0〜2、とりわけ好ましくは0〜1.5であり、吸収性能等の観点から、その他のビニルモノマー(a3)単位の含有量が0モル%であることが最も好ましい。
架橋剤(b)としては特に限定はなく公知(例えば、特許第3648553号公報の0031〜0034段落に開示されているエチレン性不飽和基を2個以上有する架橋剤、水溶性置換基と反応し得る官能基を少なくとも1個有してかつ少なくとも1個のエチレン性不飽和基を有する架橋剤及び水溶性置換基と反応し得る官能基を少なくとも2個有する架橋剤、特開2003−165883号公報の0028〜0031段落に開示されているエチレン性不飽和基を2個以上有する架橋剤、エチレン性不飽和基と反応性官能基とを有する架橋剤及び反応性置換基を2個以上有する架橋剤、特開2005−75982号公報の0059段落に開示されている架橋性ビニルモノマー並びに特開2005−95759号公報の0015〜0016段落に開示されている架橋性ビニルモノマー)の架橋剤等が使用できる。これらのうち、吸収性能等の観点から、エチレン性不飽和基を2個以上有する架橋剤が好ましく、更に好ましいのはトリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート及び炭素数2〜10のポリオールのポリ(メタ)アリルエーテル、特に好ましいのはトリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、テトラアリロキシエタン及びペンタエリスリトールトリアリルエーテル、最も好ましいのはペンタエリスリトールトリアリルエーテルである。架橋剤(b)は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
架橋剤(b)単位の含有量(モル%)は、水溶性ビニルモノマー(a1)単位及び加水分解性ビニルモノマー(a2)単位の合計モル数に基づいて、0.001〜5が好ましく、更に好ましくは0.005〜3、特に好ましくは0.01〜1である。この範囲であると、吸収性能が更に良好となる。
架橋重合体(A)を含有する樹脂粒子(B)の製造方法としては、公知の水溶液重合(断熱重合、薄膜重合及び噴霧重合法等;特開昭55−133413号公報等)や、公知の逆相懸濁重合(特公昭54−30710号公報、特開昭56−26909号公報及び特開平1−5808号公報等)によって得られる含水ゲル重合体(架橋重合体と水とからなる。)を必要により加熱乾燥、粉砕することで得ることができる。樹脂粒子(B)が含有する架橋重合体(A)は、1種単独でも良いし、2種以上の混合物であっても良い。
重合方法のうち、好ましいのは溶液重合法であり、有機溶媒等を使用する必要がなく生産コスト面で有利なことから、特に好ましいのは水溶液重合法であり、保水量が大きく、且つ水可溶性成分量の少ない水性液体吸収性樹脂が得られ、重合時の温度コントロールが不要である点から、水溶液断熱重合法が最も好ましい。
水溶液重合を行う場合、水と有機溶媒とを含む混合溶媒を使用することができ、有機溶媒としては、メタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド及びこれらの2種以上の混合物を挙げられる。
水溶液重合を行う場合、有機溶媒の使用量(重量%)は、水の重量を基準として40以下が好ましく、更に好ましくは30以下である。
水溶液重合を行う場合、有機溶媒の使用量(重量%)は、水の重量を基準として40以下が好ましく、更に好ましくは30以下である。
重合に触媒を用いる場合、従来公知のラジカル重合用触媒が使用可能であり、例えば、アゾ化合物[アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシアノ吉草酸及び2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ハイドロクロライド等]、無機過酸化物(過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム及び過硫酸ナトリウム等)、有機過酸化物[過酸化ベンゾイル、ジ−t−ブチルパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド、コハク酸パーオキサイド及びジ(2−エトキシエチル)パーオキシジカーボネート等]及びレドックス触媒(アルカリ金属の亜硫酸塩又は重亜硫酸塩、亜硫酸アンモニウム、重亜硫酸アンモニウム及びアスコルビン酸等の還元剤とアルカリ金属の過硫酸塩、過硫酸アンモニウム、過酸化水素及び有機過酸化物等の酸化剤との組み合わせよりなるもの)等が挙げられる。これらの触媒は、単独で使用してもよく、これらの2種以上を併用しても良い。
ラジカル重合触媒の使用量(重量%)は、水溶性ビニルモノマー(a1)、加水分解性ビニルモノマー(a2)及び必要により用いるその他のビニルモノマー(a3)の合計重量に基づいて、0.0005〜5が好ましく、更に好ましくは0.001〜2である。
ラジカル重合触媒の使用量(重量%)は、水溶性ビニルモノマー(a1)、加水分解性ビニルモノマー(a2)及び必要により用いるその他のビニルモノマー(a3)の合計重量に基づいて、0.0005〜5が好ましく、更に好ましくは0.001〜2である。
重合方法として懸濁重合法又は逆相懸濁重合法をとる場合は、必要に応じて、従来公知の分散剤又は界面活性剤の存在下に重合を行っても良い。また、逆相懸濁重合法の場合、従来公知のキシレン、ノルマルヘキサン及びノルマルヘプタン等の炭化水素系溶媒を使用して重合を行うことができる。
重合開始温度は、使用する触媒の種類によって適宜調整することができるが、0〜100℃が好ましく、更に好ましくは5〜80℃である。
重合に溶媒(有機溶媒及び水等)を使用する場合、重合後に溶媒を留去することが好ましい。溶媒に有機溶媒を含む場合、留去後の有機溶媒の含有量(重量%)は、架橋重合体(A)の重量に基づいて、0〜10が好ましく、更に好ましくは0〜5、特に好ましくは0〜3、最も好ましくは0〜1である。この範囲であると、水性液体吸収性樹脂粒子(P)の吸収性能が更に良好となる。
溶媒に水を含む場合、留去後の水分(重量%)は、架橋重合体(A)の重量に基づいて、0〜20が好ましく、更に好ましくは1〜10、特に好ましくは2〜9、最も好ましくは3〜8である。この範囲であると、吸収性能が更に良好となる。
重合によって得られる含水ゲル重合体は、必要に応じて細断することができる。細断後のゲルの大きさ(最長径)は50μm〜10cmが好ましく、更に好ましくは100μm〜2cm、特に好ましくは1mm〜1cmである。この範囲であると、乾燥工程での乾燥性が更に良好となる。
細断は、公知の方法で行うことができ、通常の細断装置(例えば、ベックスミル、ラバーチョッパ、ファーマミル、ミンチ機、衝撃式粉砕機及びロール式粉砕機)等を使用して細断できる。
なお、有機溶媒の含有量及び水分は、赤外水分測定器[例えば、(株)KETT社製JE400等:120±5℃、30分、加熱前の雰囲気湿度50±10%RH、ランプ仕様100V、40W]により加熱したときの測定試料の重量減量から求められる。
溶媒(水を含む。)を留去する方法としては、80〜230℃の温度の熱風で留去(乾燥)する方法、100〜230℃に加熱されたドラムドライヤー等による薄膜乾燥法、(加熱)減圧乾燥法、凍結乾燥法、赤外線による乾燥法、デカンテーション及び濾過等が適用できる。
樹脂粒子(B)は、乾燥後に粉砕することができる。粉砕方法については、特に限定はなく、通常の粉砕装置(例えば、ハンマー式粉砕機、衝撃式粉砕機、ロール式粉砕機及びシェット気流式粉砕機)等が使用できる。粉砕された架橋重合体は、必要によりふるい分け等により粒度調整できる。
必要によりふるい分けした場合の架橋重合体(A)を含有する樹脂粒子(B)は、架橋重合体(A)を主成分として含有するが、場合によって、残留溶媒や残存架橋成分等の他の成分を多少含んでも良い。樹脂粒子(B)の重量平均粒子径(μm)は、100〜800が好ましく、更に好ましくは200〜700、次に好ましくは250〜600、特に好ましくは300〜500、最も好ましくは350〜450である。この範囲であると、吸収性能が更に良好となる。
なお、重量平均粒子径は、ロータップ試験篩振とう機及び標準ふるい(JIS Z8801−1:2006)を用いて、ペリーズ・ケミカル・エンジニアーズ・ハンドブック第6版(マックグローヒル・ブック・カンバニー、1984、21頁)に記載の方法で測定される。すなわち、JIS標準ふるいを、上から1000μm、850μm、710μm、500μm、425μm、355μm、250μm、150μm、125μm、75μm及び45μm、並びに受け皿、の順等に組み合わせる。最上段のふるいに測定粒子の約50gを入れ、ロータップ試験篩振とう機で5分間振とうさせる。各ふるい及び受け皿上の測定粒子の重量を秤量し、その合計を100重量%として各ふるい上の粒子の重量分率を求め、この値を対数確率紙[横軸がふるいの目開き(粒子径)、縦軸が重量分率]にプロットした後、各点を結ぶ線を引き、重量分率が50重量%に対応する粒子径を求め、これを重量平均粒子径とする。
また、樹脂粒子(B)に含まれる微粒子の含有量は少ない方が吸収性能が良好となるため、架橋重合体(A)を含有する樹脂粒子(B)の合計重量に占める106μm以下(好ましくは150μm以下)の微粒子の含有率(重量%)は3以下が好ましく、更に好ましくは1以下である。微粒子の含有量は、上記の重量平均粒子径を求める際に作成するグラフを用いて求めることができる。
樹脂粒子(B)の形状については特に限定はなく、不定形破砕状、リン片状、パール状及び米粒状等が挙げられる。これらのうち、紙おむつ用途等での繊維状物とのからみが良く、繊維状物からの脱落の心配がないという観点から、不定形破砕状が好ましい。
架橋重合体(A)を含有する樹脂粒子(B)は、必要に応じて疎水性物質で処理してもよく、特開2013−231199等に記載の方法を利用出来る。
本発明の水性液体吸収性樹脂粒子(P)の製造方法は、架橋重合体(A)を含有する樹脂粒子(B)の表面を表面架橋剤(c)により架橋する表面架橋工程を少なくとも2工程含み、1回目の表面架橋工程と2回目の表面架橋工程で異なる表面架橋剤(c)を用いる。
表面架橋剤(c)としては、公知(特開昭59−189103号公報に記載の多価グリシジル化合物、多価アミン、多価アジリジン化合物及び多価イソシアネート化合物等、特開昭58−180233号公報及び特開昭61−16903号公報の多価アルコール、特開昭61−211305号公報及び特開昭61−252212号公報に記載のシランカップリング剤、特表平5−508425号公報に記載のアルキレンカーボネート、特開平11−240959号公報に記載の多価オキサゾリン化合物並びに特開昭51−136588号公報及び特開昭61−257235号公報に記載の多価金属塩等)の表面架橋剤等が使用できる。表面架橋剤(c)は1種を単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
これらの表面架橋剤(c)のうち、経済性、吸収特性及び吸湿ブロッキング性の観点から、1回目の表面架橋工程では多価グリシジル化合物及び/又は多価金属塩を含む表面架橋剤を用いることが好ましく、多価グリシジル化合物及び多価金属塩を併用することが更に好ましい。
多価グリシジル化合物のうち好ましいものとしては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル及びソルビトールポリグリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル等が挙げられる。多価グリシジル化合物のエポキシ当量は好ましくは60〜600、更に好ましくは100〜300であり、官能基数は好ましくは2〜6、更に好ましくは2〜4である。なお、エポキシ当量とは、多価グリシジル化合物の分子量を1分子中のグリシジル基の数で除した値を意味する。これらの多価グリシジル化合物は、1種を単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
多価金属塩のうち好ましいものとしては、ジルコニウム、アルミニウム又はチタニウムの無機酸塩が挙げられ、多価金属塩を形成する無機酸としては、硫酸、塩酸、硝酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸及びリン酸等が挙げられる。ジルコニウムの無機酸塩としては、硫酸ジルコニウム及び塩化ジルコニウム等が挙げられ、アルミニウムの無機酸塩としては、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸アンモニムアルミニウム、硫酸カリウムアルミニウム及び硫酸ナトリウムアルミニウム等が挙げられ、チタニウムの無機酸塩としては、硫酸チタニウム、塩化チタニウム及び硝酸チタニウム等が挙げられる。
これらの内、入手の容易性や溶解性の観点から、アルミニウムの無機酸塩及びチタニウムの無機酸塩が好ましく、更に好ましいのは硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硫酸カリウムアルミニウム及び硫酸ナトリウムアルミニウム、特に好ましいのは硫酸アルミニウム及び硫酸ナトリウムアルミニウム、最も好ましいのは硫酸ナトリウムアルミニウムである。これらの多価金属塩は、1種を単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
これらの内、入手の容易性や溶解性の観点から、アルミニウムの無機酸塩及びチタニウムの無機酸塩が好ましく、更に好ましいのは硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硫酸カリウムアルミニウム及び硫酸ナトリウムアルミニウム、特に好ましいのは硫酸アルミニウム及び硫酸ナトリウムアルミニウム、最も好ましいのは硫酸ナトリウムアルミニウムである。これらの多価金属塩は、1種を単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
また、2回目の表面架橋工程では、吸収特性及び吸湿ブロッキング性の観点から、多価アルコール、アルキレンカーボネート、多価オキサゾリン化合物及び多価アジリジン化合物からなる群から選ばれる表面架橋剤を用いることが好ましく、特に好ましいのはアルキレンカーボネートである。
多価アルコールの炭素数は、好ましくは2〜10、更に好ましくは2〜8である。
アルキレンカーボネートのアルキレン基の炭素数は、好ましくは2〜10、更に好ましくは2〜8である。
多価オキサゾリン化合物のオキサゾリン価は、好ましくは60〜600、更に好ましくは100〜300である。なお、オキサゾリン価とは、多価オキサゾリン化合物の分子量を1分子中のオキサゾリン基の数で除した値を意味する。
多価アジリジン化合物のアジリジン基含有量は、好ましくは1〜20mmol/g、更に好ましくは3〜15mmol/gである。
アルキレンカーボネートのアルキレン基の炭素数は、好ましくは2〜10、更に好ましくは2〜8である。
多価オキサゾリン化合物のオキサゾリン価は、好ましくは60〜600、更に好ましくは100〜300である。なお、オキサゾリン価とは、多価オキサゾリン化合物の分子量を1分子中のオキサゾリン基の数で除した値を意味する。
多価アジリジン化合物のアジリジン基含有量は、好ましくは1〜20mmol/g、更に好ましくは3〜15mmol/gである。
表面架橋工程における、表面架橋剤(c)の使用量(重量%)は、表面架橋剤の種類、架橋させる条件、目標とする性能等により種々変化させることができるため特に限定はないが、吸収特性の観点等から、水溶性ビニルモノマー(a1)、加水分解性ビニルモノマー(a2)及び架橋剤(b)の合計重量に基づいて、0.001〜3が好ましく、更に好ましくは0.005〜2、特に好ましくは0.01〜1である。
表面架橋工程における表面架橋剤(c)は必要により溶剤で希釈して使用される。溶剤の種類は特に制限されないが、多価アルコール類(エチレングリコール、プロピレングリコール及び1,4−ブタンジオール等)や水が好適に使用され、溶剤は1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
表面架橋工程において架橋重合体(A)を含有する樹脂粒子(B)と表面架橋剤を均一混合するために使用される装置は、通常の混合機でよく、例えば、円筒型混合機、スクリュー型混合機、スクリュー型押出機、タービュライザー、ナウター型混合機、双腕型ニーダー、流動式混合機、V型混合機、ミンチ混合機、リボン型混合機、流動式混合機、気流型混合機、回転円盤型混合機、コニカルブレンダー及びロールミキサー等が挙げられる。
表面架橋工程において架橋重合体(A)を含有する樹脂粒子(B)と表面架橋剤を均一混合する際の温度は特に限定されないが、10〜150℃が好ましく、更に好ましくは20〜100℃、特に好ましくは25〜80℃である。
1回目の表面架橋工程においては、架橋重合体(A)を含有する樹脂粒子(B)と表面架橋剤を均一混合した後に、100℃以上150℃未満に加熱することが好ましく、加熱温度は吸収特性の観点から110〜145℃が更に好ましく、125〜140℃が特に好ましい。また、1回目の表面架橋工程における加熱時間は吸収特性の観点から5〜60分であることが好ましく、更に好ましくは10〜40分である。この範囲から外れると、吸収性能や吸湿ブロッキング性が悪くなる場合がある。
2回目の表面架橋工程においては、1回目の表面架橋工程で表面架橋した樹脂粒子と表面架橋剤を均一混合した後に、165℃以上190℃未満に加熱することが好ましく、加熱温度は吸収特性の観点から167〜180℃が更に好ましく、170〜175℃が特に好ましい。また、2回目の表面架橋工程における加熱時間は吸収特性の観点から5〜60分であることが好ましく、更に好ましくは10〜40分である。この範囲から外れると、吸収性能や吸湿ブロッキング性が悪くなる場合がある。
表面架橋工程を3工程以上含む場合、3回目以降の加熱温度は165℃以上190℃未満であることが好ましく、加熱時間は5〜60分であることが好ましい。
本発明の製造方法で得られる水性液体吸収性樹脂粒子(P)は、上述の製造方法により、水溶性ビニルモノマー(a1)及び/又は加水分解により水溶性ビニルモノマー(a1)となるビニルモノマー(a2)並びに架橋剤(b)を必須構成単位とする架橋重合体(A)を含有する樹脂粒子(B)であって、多層の表面架橋構造を有する、多重シェル構造の、水性液体吸収性樹脂粒子である。
本発明の製造方法で得られる水性液体吸収性樹脂粒子(P)は、必要に応じて、添加剤(例えば、公知(特開2003−225565号及び特開2006−131767号等に記載)の防腐剤、防かび剤、抗菌剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、芳香剤、消臭剤、通液性向上剤及び有機質繊維状物等)を含むこともできる。これらの添加剤を含有させる場合、添加剤の含有量(重量%)は、架橋重合体(A)の重量に基づいて、0.001〜10が好ましく、更に好ましくは0.01〜5、特に好ましくは0.05〜1、最も好ましくは0.1〜0.5である。
本発明の製造方法で得られる水性液体吸収性樹脂粒子(P)の吸湿ブロッキング性は、0〜50%が好ましく、更に好ましくは0〜30%、特に好ましくは0〜20%である。この範囲であると、作業環境によらずブロッキングの問題が生じにくい。なお、吸湿ブロッキング性は後述の方法で測定される。
本発明の製造方法で得られる水性液体吸収性樹脂粒子(P)の動摩擦エネルギー(mJ)は、1000〜3000が好ましく、更に好ましくは1300〜2800、特に好ましくは1500〜2500である。この範囲であると、オムツ製造時の流量が安定する。なお、動摩擦エネルギーは後述の方法で測定される。
本発明の製造方法で得られる水性液体吸収性樹脂粒子(P)の見掛け密度(g/ml)は、0.54〜0.70が好ましく、更に好ましくは0.56〜0.65、特に好ましくは0.58〜0.60である。この範囲であると、吸収性物品の耐カブレ性が更に良好となる。なお、(P)の見掛け密度は、JIS K7365:1999に準拠して、25℃で測定される。
本発明の吸収体は、本発明の製造方法で得られる水性液体吸収性樹脂粒子(P)を含有する。吸収体としては、水性液体吸収性樹脂粒子(P)を単独で用いても良く、他の材料と共に用いて吸収体としても良い。
他の材料としては繊維状物等が挙げられる。繊維状物と共に用いた場合の吸収体の構造及び製造方法等は、公知のもの(特開2003−225565号公報、特開2006−131767号公報及び特開2005−097569号公報等)と同様である。
他の材料としては繊維状物等が挙げられる。繊維状物と共に用いた場合の吸収体の構造及び製造方法等は、公知のもの(特開2003−225565号公報、特開2006−131767号公報及び特開2005−097569号公報等)と同様である。
上記繊維状物として好ましいのは、セルロース系繊維、有機系合成繊維及びセルロース系繊維と有機系合成繊維との混合物である。
セルロース系繊維としては、例えばフラッフパルプ等の天然繊維、ビスコースレーヨン、アセテート及びキュプラ等のセルロース系化学繊維が挙げられる。このセルロース系天然繊維の原料(針葉樹及び広葉樹等)、製造方法(ケミカルパルプ、セミケミカルパルプ、メカニカルパルプ及びCTMP等)及び漂白方法等は特に限定されない。
有機系合成繊維としては、例えばポリプロピレン系繊維、ポリエチレン系繊維、ポリアミド系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ポリエステル系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリウレタン系繊維及び熱融着性複合繊維(融点の異なる上記繊維の少なくとも2種を鞘芯型、偏芯型、並列型等に複合化された繊維、上記繊維の少なくとも2種をブレンドした繊維及び上記繊維の表層を改質した繊維等)が挙げられる。
これらの繊維状基材の内で好ましいのは、セルロース系天然繊維、ポリプロピレン系繊維、ポリエチレン系繊維、ポリエステル系繊維、熱融着性複合繊維及びこれらの混合繊維であり、更に好ましいのは、得られた吸水剤の吸水後の形状保持性に優れるという点で、フラッフパルプ、熱融着性複合繊維及びこれらの混合繊維である。
上記繊維状物の長さ、太さについては特に限定されず、長さは1〜200mm、太さは0.1〜100デニールの範囲であれば好適に使用することができる。形状についても繊維状であれば特に限定されず、細い円筒状、スプリットヤーン状、ステープル状、フィラメント状及びウェブ状等が例示される。
水性液体吸収性樹脂粒子(P)を、繊維状物と共に吸収体とする場合、水性液体吸収性樹脂粒子(P)と繊維の重量比率(水性液体吸収性樹脂粒子の重量/繊維の重量)は40/60〜90/10が好ましく、更に好ましくは70/30〜80/20である。
本発明の吸収性物品は上記吸収体を備える。吸収性物品としては、紙おむつや生理用ナプキン等の衛生用品のみならず、後述する各種水性液体の吸収や保持剤用途、ゲル化剤用途等の各種用途に使用されるものとして適用可能である。吸収性物品の製造方法等は、公知のもの(特開2003−225565号公報、特開2006−131767号公報及び特開2005−097569号公報等に記載のもの)と同様である。
以下、実施例及び比較例により本発明を更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下において、特に定めない限り、部は重量部、%は重量%を示す。なお、水性液体吸収性樹脂粒子の生理食塩水に対する保水量、荷重下吸収量、吸湿ブロッキング性及び動摩擦エネルギーは以下の方法により測定した。
<保水量の測定法>
目開き63μm(JIS Z8801−1:2006)のナイロン網で作製したティーバッグ(縦20cm、横10cm)に測定試料1.00gを入れ、生理食塩水(食塩濃度0.9%)1,000ml中に無撹拌下、1時間浸漬した後引き上げて、15分間吊るして水切りした。その後、ティーバッグごと、遠心分離器にいれ、150Gで90秒間遠心脱水して余剰の生理食塩水を取り除き、ティーバックを含めた重量(h1)を測定し次式から保水量を求めた。なお、使用した生理食塩水及び測定雰囲気の温度は25℃±2℃であった。
保水量(g/g)=(h1)−(h2)
なお、(h2)は、測定試料の無い場合について上記と同様の操作により計測したティーバックの重量である。
目開き63μm(JIS Z8801−1:2006)のナイロン網で作製したティーバッグ(縦20cm、横10cm)に測定試料1.00gを入れ、生理食塩水(食塩濃度0.9%)1,000ml中に無撹拌下、1時間浸漬した後引き上げて、15分間吊るして水切りした。その後、ティーバッグごと、遠心分離器にいれ、150Gで90秒間遠心脱水して余剰の生理食塩水を取り除き、ティーバックを含めた重量(h1)を測定し次式から保水量を求めた。なお、使用した生理食塩水及び測定雰囲気の温度は25℃±2℃であった。
保水量(g/g)=(h1)−(h2)
なお、(h2)は、測定試料の無い場合について上記と同様の操作により計測したティーバックの重量である。
<荷重下吸収量の測定法>
目開き63μm(JIS Z8801−1:2006)のナイロン網を底面に貼った円筒型プラスチックチューブ(内径:25mm、高さ:34mm)内に、30メッシュふるいと60メッシュふるいを用いて250〜500μmの範囲にふるい分けした測定試料0.16gを秤量し、円筒型プラスチックチューブを垂直にしてナイロン網上に測定試料がほぼ均一厚さになるように整えた後、この測定試料の上に分銅(重量:310.6g、外径:24.5mm、)を乗せた。この円筒型プラスチックチューブ全体の重量(M1)を計量した後、生理食塩水(食塩濃度0.9%)60mlの入ったシャーレ(直径:12cm)の中に測定試料及び分銅の入った円筒型プラスチックチューブを垂直に立ててナイロン網側を下面にして浸し、60分間静置した。60分後に、円筒型プラスチックチューブをシャーレから引き上げ、これを斜めに傾けて底部に付着した水を一箇所に集めて水滴として垂らすことで余分な水を除去した後、測定試料及び分銅の入った円筒型プラスチックチューブ全体の重量(M2)を計量し、次式から加圧下吸収量を求めた。なお、使用した生理食塩水及び測定雰囲気の温度は25℃±2℃であった。
荷重下吸収量(g/g)={(M2)−(M1)}/0.16
目開き63μm(JIS Z8801−1:2006)のナイロン網を底面に貼った円筒型プラスチックチューブ(内径:25mm、高さ:34mm)内に、30メッシュふるいと60メッシュふるいを用いて250〜500μmの範囲にふるい分けした測定試料0.16gを秤量し、円筒型プラスチックチューブを垂直にしてナイロン網上に測定試料がほぼ均一厚さになるように整えた後、この測定試料の上に分銅(重量:310.6g、外径:24.5mm、)を乗せた。この円筒型プラスチックチューブ全体の重量(M1)を計量した後、生理食塩水(食塩濃度0.9%)60mlの入ったシャーレ(直径:12cm)の中に測定試料及び分銅の入った円筒型プラスチックチューブを垂直に立ててナイロン網側を下面にして浸し、60分間静置した。60分後に、円筒型プラスチックチューブをシャーレから引き上げ、これを斜めに傾けて底部に付着した水を一箇所に集めて水滴として垂らすことで余分な水を除去した後、測定試料及び分銅の入った円筒型プラスチックチューブ全体の重量(M2)を計量し、次式から加圧下吸収量を求めた。なお、使用した生理食塩水及び測定雰囲気の温度は25℃±2℃であった。
荷重下吸収量(g/g)={(M2)−(M1)}/0.16
<吸湿ブロッキング率の測定法>
目開き850μmの金網(JIS Z8801−1:2001)をパスした測定試料10gを直径5cmのアルミ製の円柱皿に均一に入れ、40±1℃、相対湿度80±5%の恒温恒湿槽中で3時間静置する。3時間静置後の測定試料の総重量(a)を測定後、これを目開き1400μmの金網(JIS Z8801−1:2001)で5回タッピングして篩い、吸湿によりブロッキングして目開き1400μmの金網上に残った樹脂粒子の重量(b)を測定し、次式から吸湿ブロッキング率を求めた。
吸湿ブロッキング率(%)=(b/a)×100
目開き850μmの金網(JIS Z8801−1:2001)をパスした測定試料10gを直径5cmのアルミ製の円柱皿に均一に入れ、40±1℃、相対湿度80±5%の恒温恒湿槽中で3時間静置する。3時間静置後の測定試料の総重量(a)を測定後、これを目開き1400μmの金網(JIS Z8801−1:2001)で5回タッピングして篩い、吸湿によりブロッキングして目開き1400μmの金網上に残った樹脂粒子の重量(b)を測定し、次式から吸湿ブロッキング率を求めた。
吸湿ブロッキング率(%)=(b/a)×100
<動摩擦エネルギーの測定法>
動摩擦エネルギーは、パウダーレオメータFT4(Freeman Technology社製)を用いて、測定雰囲気:25℃、相対湿度50%、サンプル量:160mlスプリット容器内に105gとし、ブレード回転速度100mm/sの条件で、連続7回測定を行い、7回目のトータルエネルギー量を動摩擦エネルギーとした。この動摩擦エネルギーは、粉体が混合され摩擦が生じる際に消費されるエネルギーであり、この値が小さいほど粉体の流動性が高い。
動摩擦エネルギーは、パウダーレオメータFT4(Freeman Technology社製)を用いて、測定雰囲気:25℃、相対湿度50%、サンプル量:160mlスプリット容器内に105gとし、ブレード回転速度100mm/sの条件で、連続7回測定を行い、7回目のトータルエネルギー量を動摩擦エネルギーとした。この動摩擦エネルギーは、粉体が混合され摩擦が生じる際に消費されるエネルギーであり、この値が小さいほど粉体の流動性が高い。
<実施例1>
アクリル酸(a1−1){三菱化学株式会社製、純度100%}131部、架橋剤(b−1){ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ダイソ−株式会社製}0.44部及び脱イオン水362部を攪拌・混合しながら3℃に保った。この混合物中に窒素を流入して溶存酸素量を1ppm以下とした後、1%過酸化水素水溶液0.5部、2%アスコルビン酸水溶液1部及び2%の2,2’−アゾビスアミジノプロパンジハイドロクロライド水溶液0.1部を添加・混合して重合を開始させた。混合物の温度が80℃に達した後、80±2℃で約5時間重合することにより含水ゲルを得た。
アクリル酸(a1−1){三菱化学株式会社製、純度100%}131部、架橋剤(b−1){ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ダイソ−株式会社製}0.44部及び脱イオン水362部を攪拌・混合しながら3℃に保った。この混合物中に窒素を流入して溶存酸素量を1ppm以下とした後、1%過酸化水素水溶液0.5部、2%アスコルビン酸水溶液1部及び2%の2,2’−アゾビスアミジノプロパンジハイドロクロライド水溶液0.1部を添加・混合して重合を開始させた。混合物の温度が80℃に達した後、80±2℃で約5時間重合することにより含水ゲルを得た。
次にこの含水ゲルをミンチ機(ROYAL社製12VR−400K)で細断しながら、45%水酸化ナトリウム水溶液162部を添加して混合・中和し、中和ゲルを得た。更に中和した含水ゲルを通気型乾燥機{200℃、風速2m/秒}で乾燥し、乾燥体を得た。乾燥体をジューサーミキサー(Oster社製OSTERIZER BLENDER)にて粉砕した後、ふるい分けして、目開き150〜710μmの粒子径範囲に調整して、架橋重合体粒子を含む樹脂粒子(B−1)を得た。
ついで、得られた樹脂粒子(B−1)100部を高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、これに1回目の表面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0.08部、溶剤としてのプロピレングリコール0.9部及び水1.4部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、130℃で30分間加熱して、室温まで冷却した後、更に高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、2回目の表面架橋剤としてのエチレンカーボネート1部及び溶剤としての水5部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、170℃で30分加熱して、本発明の水性液体吸収性樹脂粒子(P−1)を得た。
<実施例2>
実施例1と同様にして得られた樹脂粒子(B−1)100部を高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、これに1回目の表面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0.08部、溶剤としてのプロピレングリコール0.9部及び水1.4部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、130℃で30分間加熱して、室温まで冷却した後、更に高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、2回目の表面架橋剤としての1,4−ブタンジオール2部及び溶剤としての水5部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、170℃で30分加熱して、本発明の水性液体吸収性樹脂粒子(P−2)を得た。
実施例1と同様にして得られた樹脂粒子(B−1)100部を高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、これに1回目の表面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0.08部、溶剤としてのプロピレングリコール0.9部及び水1.4部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、130℃で30分間加熱して、室温まで冷却した後、更に高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、2回目の表面架橋剤としての1,4−ブタンジオール2部及び溶剤としての水5部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、170℃で30分加熱して、本発明の水性液体吸収性樹脂粒子(P−2)を得た。
<実施例3>
実施例2において、1,4−ブタンジオール2部をエポクロスWS700(日本触媒社製、オキサゾリン基含有水溶性ポリマー:不揮発分25%、オキサゾリン価220)1部に代えた以外は同様にして、本発明の水性液体吸収性樹脂粒子(P−3)を得た。
実施例2において、1,4−ブタンジオール2部をエポクロスWS700(日本触媒社製、オキサゾリン基含有水溶性ポリマー:不揮発分25%、オキサゾリン価220)1部に代えた以外は同様にして、本発明の水性液体吸収性樹脂粒子(P−3)を得た。
<実施例4>
実施例1と同様にして得られた樹脂粒子(B−1)100部を高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、これに1回目の表面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0.08部、溶剤としてのプロピレングリコール0.9部、多価金属塩として硫酸ナトリウムアルミニウム12水和物0.6部及び水2.3部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、110℃で30分間加熱して、室温まで冷却した後、更に高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、2回目の表面架橋剤としてのエチレンカーボネート1部及び溶剤としての水5部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、175℃で30分加熱して、本発明の水性液体吸収性樹脂粒子(P−4)を得た。
実施例1と同様にして得られた樹脂粒子(B−1)100部を高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、これに1回目の表面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0.08部、溶剤としてのプロピレングリコール0.9部、多価金属塩として硫酸ナトリウムアルミニウム12水和物0.6部及び水2.3部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、110℃で30分間加熱して、室温まで冷却した後、更に高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、2回目の表面架橋剤としてのエチレンカーボネート1部及び溶剤としての水5部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、175℃で30分加熱して、本発明の水性液体吸収性樹脂粒子(P−4)を得た。
<実施例5>
実施例1と同様にして得られた樹脂粒子(B−1)100部を高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、これに1回目の表面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0.08部、溶剤としてのプロピレングリコール0.9部、及び水1.4部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、100℃で50分間加熱して、室温まで冷却した後、更に高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、2回目の表面架橋剤としてのエチレンカーボネート1部及び溶剤としての水5部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、185℃で15分加熱して、本発明の水性液体吸収性樹脂粒子(P−5)を得た。
実施例1と同様にして得られた樹脂粒子(B−1)100部を高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、これに1回目の表面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0.08部、溶剤としてのプロピレングリコール0.9部、及び水1.4部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、100℃で50分間加熱して、室温まで冷却した後、更に高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、2回目の表面架橋剤としてのエチレンカーボネート1部及び溶剤としての水5部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、185℃で15分加熱して、本発明の水性液体吸収性樹脂粒子(P−5)を得た。
<実施例6>
実施例1と同様にして得られた樹脂粒子(B−1)100部を高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、これに1回目の表面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0.08部、溶剤としてのプロピレングリコール0.9部、多価金属塩として硫酸ナトリウムアルミニウム12水和物0.6部及び水2.3部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、148℃で30分間加熱して、室温まで冷却した後、更に高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、2回目の表面架橋剤としての1,4−ブタンジオール2部及び溶剤としての水5部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、180℃で20分加熱して、本発明の水性液体吸収性樹脂粒子(P−6)を得た。
実施例1と同様にして得られた樹脂粒子(B−1)100部を高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、これに1回目の表面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0.08部、溶剤としてのプロピレングリコール0.9部、多価金属塩として硫酸ナトリウムアルミニウム12水和物0.6部及び水2.3部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、148℃で30分間加熱して、室温まで冷却した後、更に高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、2回目の表面架橋剤としての1,4−ブタンジオール2部及び溶剤としての水5部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、180℃で20分加熱して、本発明の水性液体吸収性樹脂粒子(P−6)を得た。
<実施例7>
実施例1と同様にして得られた樹脂粒子(B−1)100部を高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、これに1回目の表面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0.08部、溶剤としてのプロピレングリコール0.9部、及び水1.4部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、100℃で50分間加熱して、室温まで冷却した後、更に高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、2回目の表面架橋剤としての1,4−ブタンジオール2部及び溶剤としての水5部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、185℃で20分加熱して、本発明の水性液体吸収性樹脂粒子(P−7)を得た。
実施例1と同様にして得られた樹脂粒子(B−1)100部を高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、これに1回目の表面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0.08部、溶剤としてのプロピレングリコール0.9部、及び水1.4部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、100℃で50分間加熱して、室温まで冷却した後、更に高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、2回目の表面架橋剤としての1,4−ブタンジオール2部及び溶剤としての水5部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、185℃で20分加熱して、本発明の水性液体吸収性樹脂粒子(P−7)を得た。
<実施例8>
実施例1と同様にして得られた樹脂粒子(B−1)100部を高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、これに1回目の表面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0.08部、溶剤としてのプロピレングリコール0.9部、多価金属塩として硫酸ナトリウムアルミニウム12水和物0.6部及び水2.3部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、145℃で30分間加熱して、室温まで冷却した後、更に高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、2回目の表面架橋剤としてのエポクロスWS700(日本触媒社製、オキサゾリン基含有水溶性ポリマー:不揮発分25%、オキサゾリン価220)1部及び溶剤としての水5部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、167℃で40分加熱して、本発明の水性液体吸収性樹脂粒子(P−8)を得た。
実施例1と同様にして得られた樹脂粒子(B−1)100部を高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、これに1回目の表面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0.08部、溶剤としてのプロピレングリコール0.9部、多価金属塩として硫酸ナトリウムアルミニウム12水和物0.6部及び水2.3部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、145℃で30分間加熱して、室温まで冷却した後、更に高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、2回目の表面架橋剤としてのエポクロスWS700(日本触媒社製、オキサゾリン基含有水溶性ポリマー:不揮発分25%、オキサゾリン価220)1部及び溶剤としての水5部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、167℃で40分加熱して、本発明の水性液体吸収性樹脂粒子(P−8)を得た。
<実施例9>
実施例1と同様にして得られた樹脂粒子(B−1)100部を高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、これに1回目の表面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0.08部、溶剤としてのプロピレングリコール0.9部、及び水1.4部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、100℃で50分間加熱して、室温まで冷却した後、更に高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、2回目の表面架橋剤としてのエポクロスWS700(日本触媒社製、オキサゾリン基含有水溶性ポリマー:不揮発分25%、オキサゾリン価220)1部及び溶剤としての水5部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、185℃で15分加熱して、本発明の水性液体吸収性樹脂粒子(P−9)を得た。
実施例1と同様にして得られた樹脂粒子(B−1)100部を高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、これに1回目の表面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0.08部、溶剤としてのプロピレングリコール0.9部、及び水1.4部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、100℃で50分間加熱して、室温まで冷却した後、更に高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、2回目の表面架橋剤としてのエポクロスWS700(日本触媒社製、オキサゾリン基含有水溶性ポリマー:不揮発分25%、オキサゾリン価220)1部及び溶剤としての水5部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、185℃で15分加熱して、本発明の水性液体吸収性樹脂粒子(P−9)を得た。
<比較例1>
実施例1と同様にして得られた樹脂粒子(B−1)100部を高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、これに表面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を0.08部、溶剤としてのプロピレングリコール0.9部及び溶剤としての水1.4部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、130℃で30分間加熱して、比較用の水性液体吸収性樹脂粒子(P’−1)を得た。
実施例1と同様にして得られた樹脂粒子(B−1)100部を高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、これに表面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を0.08部、溶剤としてのプロピレングリコール0.9部及び溶剤としての水1.4部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、130℃で30分間加熱して、比較用の水性液体吸収性樹脂粒子(P’−1)を得た。
<比較例2>
実施例1と同様にして得られた樹脂粒子(B−1)100部を高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、これに、表面架橋剤としてのエチレンカーボネート1部及び水5部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、170℃で30分加熱して、比較用の水性液体吸収性樹脂粒子(P’−2)を得た。
実施例1と同様にして得られた樹脂粒子(B−1)100部を高速攪拌(細川ミクロン製高速攪拌タービュライザー:回転数2000rpm)しながら、これに、表面架橋剤としてのエチレンカーボネート1部及び水5部を混合した混合溶液を添加して均一混合した後、170℃で30分加熱して、比較用の水性液体吸収性樹脂粒子(P’−2)を得た。
<比較例3>
比較例1の水性液体吸収性樹脂粒子(P’−1)100部に更にシリカ(日本アエロジル社製アエロジル200)を0.2部均一混合することで、比較用の水生液体吸収性樹脂粒子(P’−3)を得た。
比較例1の水性液体吸収性樹脂粒子(P’−1)100部に更にシリカ(日本アエロジル社製アエロジル200)を0.2部均一混合することで、比較用の水生液体吸収性樹脂粒子(P’−3)を得た。
実施例1〜9で得た水性液体吸収性樹脂粒子(P−1)〜(P−9)及び比較例1〜3で得た比較用の水性液体吸収性樹脂粒子(P’−1)〜(P’−3)について、保水量、荷重下吸収量、吸湿ブロッキング率及び動摩擦エネルギーを測定した結果を表1に示す。
本発明の水性液体吸収性樹脂粒子(P)は、吸湿ブロッキング性、荷重下吸収量、粉体フィード性に優れ、各種の吸収体の製造時に周囲の環境に左右されること無く安定して高性能の吸収体を得ることができることから、紙おむつ(子供用紙おむつ及び大人用紙おむつ等)、ナプキン(生理用ナプキン等)、紙タオル、パッド(失禁者用パッド及び手術用アンダーパッド等)及びペットシート(ペット尿吸収シート)等の衛生用品に好適に用いられ、特に紙おむつに最適である。なお、本発明の吸収性樹脂粒子は衛生用品のみならず、ペット尿吸収剤、携帯トイレの尿ゲル化剤、青果物等の鮮度保持剤、肉類及び魚介類のドリップ吸収剤、保冷剤、使い捨てカイロ、電池用ゲル化剤、植物及び土壌等の保水剤、結露防止剤、止水材やパッキング材並びに人工雪等、種々の用途にも有用である。
Claims (7)
- 水溶性ビニルモノマー(a1)及び/又は加水分解により水溶性ビニルモノマー(a1)となるビニルモノマー(a2)並びに架橋剤(b)を必須構成単位とする架橋重合体(A)を含有する樹脂粒子(B)の表面を表面架橋剤(c)で架橋する表面架橋工程を少なくとも2工程含み、1回目の表面架橋工程と2回目の表面架橋工程で異なる表面架橋剤(c)を用いることを特徴とする水性液体吸収性樹脂粒子(P)の製造方法。
- 1回目の表面架橋工程で用いる表面架橋剤(c)が多価グリシジル化合物及び/又は多価金属塩を含む請求項1記載の製造方法。
- 2回目の表面架橋工程で用いる表面架橋剤(c)が、多価アルコール、アルキレンカーボネート、多価オキサゾリン化合物及び多価アジリジン化合物からなる群から選ばれる表面架橋剤を含む請求項1又は2記載の製造方法。
- 1回目の表面架橋工程の加熱温度が100℃以上150℃未満である請求項1〜3のいずれか記載の製造方法。
- 2回目の表面架橋工程の加熱温度が165℃以上190℃未満である請求項1〜4のいずれか記載の製造方法。
- 請求項1〜5のいずれか記載の製造方法を用いて製造される水性液体吸収性樹脂粒子(P)を用いた吸収体。
- 請求項6記載の吸収体を備えた吸収性物品。
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