WO2022085643A1 - 吸水性樹脂、吸収体及び吸収性物品 - Google Patents

吸水性樹脂、吸収体及び吸収性物品 Download PDF

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渉太 森島
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    • C08J2333/02Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof

Definitions

  • the present invention relates to a water-absorbent resin, an absorbent body and an absorbent article, and more specifically, a water-absorbent resin and an absorbent body constituting an absorbent body preferably used for sanitary materials such as paper diapers, menstrual napkins and incontinence pads. And absorbent articles.
  • water-absorbent resins have been widely used in the field of sanitary materials such as disposable diapers, menstrual napkins, and incontinence pads.
  • the crosslinked product of a partially neutralized salt polymer of acrylic acid has an excellent water-absorbing ability, and the acrylic acid as a raw material thereof is easily industrially available, so that the quality is constant.
  • it is considered to be a preferable water-absorbent resin because it can be manufactured at low cost and has many advantages such as resistance to decay and deterioration (see, for example, Patent Document 1).
  • absorbent articles such as paper omelets, menstrual napkins, and incontinence pads are mainly placed in the center of the body as an absorber that absorbs and retains body fluids such as urine and menstrual blood excreted from the body. It is composed of a liquid-permeable front sheet (top sheet) arranged on the side in contact with the body and a liquid-impermeable back sheet (back sheet) arranged on the opposite side in contact with the body. Further, the absorber is usually composed of hydrophilic fibers such as pulp and a water-absorbent resin.
  • absorbent articles such as disposable diapers and incontinence pads are used so as to be in constant contact with human skin
  • indigenous skin bacteria adhere to the surface. It is known that the indigenous bacteria on the skin include bacteria having urease, and urease has an enzymatic activity of decomposing urea contained in urine into ammonia.
  • the main object of the present invention is to provide a water-absorbent resin capable of inhibiting the enzymatic activity of urease that generates ammonia from urea and suppressing the increase in pH of the surface of an absorbent article that causes skin irritation and the like. do.
  • the present inventor has diligently studied to solve the above problems. As a result, it was found that by using a water-absorbent resin having a redox potential of a predetermined swelling gel, the enzymatic activity of urease can be inhibited and the pH increase on the surface of an absorbent article that causes skin irritation can be suppressed. rice field.
  • the present invention is an invention that has been completed through further diligent studies based on such findings.
  • the present invention provides an invention having the following configuration.
  • Item 1 A water-absorbent resin having a redox potential of 260 mV or more of a swollen gel measured by the following redox potential measuring method. (Redox potential measurement method) Add 60 mL of ion-exchanged water with a redox potential of 390 ⁇ 10 mV to the beaker. The redox potential of the ion-exchanged water is measured after inserting the electrode of the pH meter into the ion-exchanged water and allowing it to stand for 15 minutes.
  • Item 2. The water-absorbent resin according to Item 1, wherein the redox potential of the swollen gel is 1000 mV or less.
  • Item 3. The water-absorbent resin according to Item 1 or 2, wherein the water-absorbent resin has a water absorption amount of 30 g / g or more and 80 g / g or less.
  • Item 4. Item 2.
  • Item 6. The water-absorbent resin according to any one of Items 1 to 4, wherein the pH of the swollen gel measured by the following pH measuring method is 8.0 or less. (PH measurement method) Mix 25.0 g of urea, 9.0 g of sodium chloride, 0.6 g of magnesium sulfate heptahydrate, 0.7 g of calcium lactate, 4.0 g of potassium sulfate, 2.5 g of ammonium sulfate, and distilled water to dissolve each component.
  • Dilute urease (derived from tachinata beans, 50% glycerin solution, 1000 U / mL) to prepare urease aqueous solution 2 U / mL.
  • a test solution is prepared by mixing 30.0 g of the artificial urine and 1.0 mL of the urease aqueous solution.
  • the test solution is poured into a petri dish containing 1.0 g of the water-absorbent resin to obtain a swelling gel, and the swelling gel is promptly sealed in a 2 L tedler bag to remove air from the bag.
  • a water-absorbent resin capable of inhibiting the enzymatic activity of urease that generates ammonia from urea and suppressing the increase in pH of the surface of an absorbent article that causes skin irritation and the like. Further, according to the present invention, it is also possible to provide an absorbent body and an absorbent article using the water-absorbent resin.
  • the water-absorbent resin of the present invention is characterized in that the redox potential of the swollen gel measured by the following redox potential measuring method is 260 mV or more.
  • Redox potential measurement method Add 60 mL of ion-exchanged water with a redox potential of 390 ⁇ 10 mV to the beaker. The redox potential of the ion-exchanged water is measured after inserting the electrode of the pH meter into the ion-exchanged water and allowing it to stand for 15 minutes. Next, 2.0 g of the water-absorbent resin is added to the ion-exchanged water under stirring at 400 rpm and stirred to obtain a swollen gel. An electrode of a pH meter is inserted into the swelling gel, and the mixture is allowed to stand for 15 minutes, and then the redox potential is measured. The specific measurement method is as described in the examples.
  • the pH of the surface of the absorbent article which inhibits the enzymatic activity of urease that generates ammonia from urea and causes skin irritation, is increased. Can be suppressed. This mechanism can be thought of as follows.
  • the redox potential of the swollen gel may be 260 mV or more, but from the viewpoint of more preferably exerting the effect of the present invention, it is preferably 280 mV or more, more preferably 290 mV or more, still more preferably 300 mV or more, still more preferably. Is 310 mV or more.
  • the redox potential is preferably 1000 mV or less, more preferably 800 mV or less, and even more preferably 500 mV or less.
  • the preferred range of the redox potential is 260 to 1000 mV, 260 to 800 mV, 260 to 500 mV, 280 to 1000 mV, 280 to 800 mV, 280 to 500 mV, 290 to 1000 mV, 290 to 800 mV, 290 to 500 mV, 300 to 1000 mV, and the like. It is 300 to 800 mV, 300 to 500 mV, 310 to 1000 mV, 300 to 800 mV, and 310 to 500 mV.
  • the pH of the swollen gel measured by the following pH measurement method is preferably 8.0 or less, more preferably 7.9 or less, still more preferably 7.8 or less, still more preferably. Is 7.7 or less, more preferably 7.6 or less, still more preferably 7.5 or less, still more preferably 7.0 or less, still more preferably 6.5 or less.
  • the pH is preferably 5.0 or higher, more preferably 6.0 or higher.
  • the preferred range of pH is 5.0 to 8.0, 5.0 to 7.9, 5.0 to 7.8, 5.0 to 7.7, 5.0 to 7.6, 5.0.
  • PH measurement method Mix 25.0 g of urea, 9.0 g of sodium chloride, 0.6 g of magnesium sulfate heptahydrate, 0.7 g of calcium lactate, 4.0 g of potassium sulfate, 2.5 g of ammonium sulfate, and distilled water to dissolve each component. This prepares a total of 1000 g of artificial urine. Dilute urease (derived from tachinata beans, 50% glycerin solution, 1000 U / mL) to prepare urease aqueous solution 2 U / mL. A test solution is prepared by mixing 30.0 g of the artificial urine and 1.0 mL of the urease aqueous solution.
  • the test solution is poured into a petri dish containing 1.0 g of the water-absorbent resin to obtain a swelling gel, and the swelling gel is promptly sealed in a 2 L tedler bag to remove air from the bag.
  • a 200 mL glass syringe 900 mL (total amount) of dry air passed through an activated carbon tank is added into the 2 L tedler bag.
  • the 2L tedler bag containing the swelling gel is stored for 24 hours in a tabletop constant temperature and humidity chamber set to a temperature of 35 ⁇ 2 ° C. and a relative humidity of 60 ⁇ 2%.
  • the swollen gel is removed from the 2L Tedlar bag, added to a beaker with 200 g of saline, and stirred with a stirrer for 1 minute.
  • the pH of the contents in the beaker is measured using a pH meter. The specific measurement method is as described in the examples.
  • the physiological saline water absorption amount of the water-absorbent resin of the present invention is 30 g / g or more, 35 g / g or more, 40 g / g or more, 45 g / g or more, 50 g / g from the viewpoint of facilitating the improvement of absorption performance in an absorbent article.
  • the above, or 55 g / g or more is preferable.
  • the water absorption amount is preferably 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 63 g / g or less. From these viewpoints, the water absorption amount is preferably 30 to 80 g / g, more preferably 45 to 65 g / g.
  • the means for adjusting the redox potential of the swollen gel to 260 mV or more is not particularly limited, and for example, a method of adding an oxidant to the water-absorbent resin, an oxidant to the water-absorbent resin, and the like. Examples thereof include a method of adding a reducing agent and a method of adding no reducing agent and a compound having a reducing effect to the water-absorbent resin.
  • oxidizing agents include isothiazolin derivatives such as 1,3-benzoisothiazolin-3-one and 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one, butane-1,2,3,4-tetra.
  • Carboxylic acid polyvalent carboxylic acid such as 1,2,3,4,5-pentanpentacarboxylic acid, halide derivative such as chloramine T trihydrate, trichloroisosianulic acid, chlorite such as sodium hypochlorite , Sodium hypochlorite, potassium hypochlorite, hypochlorites such as calcium hypochlorite, hydrogen peroxide, sodium peroxide, potassium peroxide, potassium permanganate, sodium peroxoborate, peroxide Examples thereof include peroxides such as benzoyl and lauroyl peroxide.
  • the oxidizing agent contained in the water-absorbent resin may be one kind or two or more kinds.
  • the reducing agent used together with the oxidizing agent includes sulfites such as sodium bisulfite, potassium sulfite, calcium sulfite, zinc sulfite, ammonium sulfite, sodium hydrogensulfite, potassium hydrogensulfite, calcium hydrogen sulfite, and hydrogen sulfite such as ammonium hydrogen sulfite.
  • sulfites such as sodium bisulfite, potassium pyrosulfite, ammonium pyrosulfite, sodium bisulfite, potassium bisulfite, ammonium bisulfite, calcium bisulfite, zinc bisulfite and the like.
  • Trithionates such as thionate, potassium trithionate, sodium trithionate, tetrathionates such as potassium tetrathionate and sodium bisulfite, thiosulfates such as sodium thiosulfite, potassium thiosulfite and ammonium thiosulfite Examples thereof include salts, sodium bisulfite, potassium bisulfite, calcium nitrite, zinc nitrite and other nitrites.
  • the reducing agent contained in the water-absorbent resin may be one kind or two or more kinds.
  • the amount of the oxidizing agent or the reducing agent added to the water-absorbing resin may be such that the redox potential of the swollen gel is 260 mV or more, for example, water absorption. It may be 10 parts by mass or less, 5 parts by mass or less, 1 part by mass or less, and 0.1 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the sex resin.
  • the lower limit of the amount of the oxidizing agent added to the absorbent resin may be 0.01 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the water-absorbent resin.
  • the timing of adding the oxidizing agent or the reducing agent is, for example, water-soluble constituting the water-absorbing resin.
  • the addition may be made at any stage from the polymerization step of the ethylenically unsaturated monomer to the drying step of the water-absorbent resin, and the addition to the crosslinked polymer after drying. Further, the addition of the oxidizing agent and the reducing agent may be performed at the same time or may be performed in separate steps. Furthermore, the oxidizing agent and the reducing agent may be added in a plurality of steps, respectively. Among them, the oxidizing agent is added after the drying step, and when the reducing agent is added together, it is preferable that the oxidizing agent is added before the drying step.
  • the water-absorbent resin of the present invention is composed of a crosslinked polymer of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer, that is, a crosslinked polymer having a structural unit derived from the water-soluble ethylenically unsaturated monomer. ..
  • the water-absorbent resin is usually in the form of particles.
  • the water-absorbent resin of the present invention preferably has a medium particle size of 200 to 600 ⁇ m, more preferably 200 to 500 ⁇ m, from the viewpoints of the fluidity of the powder and suitability for application to absorbent articles. , 250 to 450 ⁇ m, more preferably 300 to 425 ⁇ m.
  • the water-absorbent resin may have a form in which fine particles (primary particles) are aggregated (secondary particles) in addition to a form in which each of them is composed of a single particle.
  • the shape of the primary particles include a substantially spherical shape, an amorphous crushed shape, and a plate shape.
  • a substantially spherical single particle shape having a smooth surface shape such as a true spherical shape or an elliptical spherical shape can be mentioned.
  • a water-absorbent resin with high particle strength which has high fluidity as a powder due to its smooth surface shape and is not easily destroyed by impact because agglomerated particles are easily packed densely. Become.
  • the medium particle size of the water-absorbent resin can be measured using a JIS standard sieve, and specifically, it is a value measured by the method described in Examples.
  • a typical polymerization method such as an aqueous solution polymerization method, an emulsion polymerization method, or a reverse phase suspension polymerization method is used.
  • aqueous solution polymerization method polymerization is carried out by heating a water-soluble ethylenically unsaturated monomer aqueous solution with stirring as necessary.
  • reverse phase suspension polymerization method polymerization is carried out by heating a water-soluble ethylenically unsaturated monomer in a hydrocarbon dispersion medium under stirring.
  • the reverse phase suspension polymerization method is preferable from the viewpoint of precise polymerization reaction control and control of a wide range of particle sizes.
  • the presence of a radical polymerization initiator in a method for producing a water-absorbent resin by reverse-phase suspension polymerization of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer in a hydrocarbon dispersion medium examples thereof include a production method having a step of carrying out polymerization underneath and a step of post-crosslinking the hydrogel-like product obtained by the polymerization in the presence of a post-crosslinking agent.
  • an internal cross-linking agent may be added to the water-soluble ethylenically unsaturated monomer to form a water-containing gel having an internal cross-linking structure, if necessary.
  • Water-soluble ethylenically unsaturated monomer examples include (meth) acrylic acid (in the present specification, “acrylic” and “methacrylic” are collectively referred to as “(meth) acrylic”; the same applies hereinafter) and.
  • water-soluble ethylenically unsaturated monomers (meth) acrylic acid or a salt thereof, (meth) acrylamide, N, N-dimethylacrylamide are preferable from the viewpoint of industrial availability. , (Meta) acrylic acid and salts thereof are more preferred.
  • These water-soluble ethylenically unsaturated monomers may be used alone or in combination of two or more.
  • acrylic acid and its salts are widely used as raw materials for water-absorbent resins, and these acrylic acids and / or their salts are copolymerized with the other water-soluble ethylenically unsaturated monomers described above. It may be used.
  • acrylic acid and / or a salt thereof is preferably used as the main water-soluble ethylenically unsaturated monomer in an amount of 70 to 100 mol% with respect to the total water-soluble ethylenically unsaturated monomer.
  • the water-soluble ethylenically unsaturated monomer is dispersed in a hydrocarbon dispersion medium in the state of an aqueous solution and subjected to reverse phase suspension polymerization.
  • the concentration of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer in this aqueous solution is preferably in the range of 20% by mass to the saturation concentration or less.
  • the concentration of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer is more preferably 55% by mass or less, further preferably 50% by mass or less, and further preferably 45% by mass or less.
  • the concentration of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer is more preferably 25% by mass or more, further preferably 28% by mass or more, and further preferably 30% by mass or more.
  • the acid group is previously alkaline if necessary.
  • Those neutralized with a neutralizing agent may be used.
  • alkaline neutralizer include alkali metal salts such as sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate, potassium hydroxide and potassium carbonate; ammonia and the like.
  • these alkaline neutralizers may be used in the form of an aqueous solution in order to simplify the neutralization operation.
  • the above-mentioned alkaline neutralizer may be used alone or in combination of two or more.
  • the degree of neutralization of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer by the alkaline neutralizing agent shall be 10 to 100 mol% as the degree of neutralization with respect to all the acid groups of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer. Is more preferable, 30 to 90 mol% is more preferable, 40 to 85 mol% is further preferable, and 50 to 80 mol% is even more preferable.
  • radical polymerization initiator examples include persulfates such as potassium persulfate, ammonium persulfate, and sodium persulfate, methyl ethyl ketone peroxide, methyl isobutyl ketone peroxide, and dit-butyl peroxide.
  • Peroxides such as t-butylcumylperoxide, t-butylperoxyacetate, t-butylperoxyisobutyrate, t-butylperoxypivalate, hydrogen peroxide, and 2,2'-azobis ( 2-Amidinopropane) 2 hydrochloride, 2,2'-azobis [2- (N-phenylamidino) propane] 2 hydrochloride, 2,2'-azobis [2- (N-allylamidino) propane] 2 hydrochloride , 2,2'-azobis ⁇ 2- [1- (2-hydroxyethyl) -2-imidazolin-2-yl] propane ⁇ 2 hydrochloride, 2,2'-azobis ⁇ 2-methyl-N- [1, 1-bis (hydroxymethyl) -2-hydroxyethyl] propionamide ⁇ , 2,2'-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) -propionamide], 4,4'-azobis (4-) Examples thereof include azo compounds such
  • radical polymerization initiators potassium persulfate, ammonium persulfate, sodium persulfate and 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride are preferable from the viewpoint of easy availability and handling. Be done.
  • These radical polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. Further, the radical polymerization initiator can also be used as a redox polymerization initiator in combination with a reducing agent such as sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite, ferrous sulfate, and L-ascorbic acid.
  • Examples of the amount of the radical polymerization initiator used include 0.00005 to 0.01 mol per 1 mol of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer. By satisfying such a usage amount, it is possible to avoid a rapid polymerization reaction from occurring and to complete the polymerization reaction in an appropriate time.
  • Internal cross-linking agent examples include those capable of cross-linking a polymer of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer used, for example, (poly) ethylene glycol [“(poly)” is a prefix of “poly”. It means with and without. The same applies hereinafter], (poly) propylene glycol, 1,4-butanediol, trimethylolpropane, diols such as (poly) glycerin, polyols such as triol, and unsaturateds such as (meth) acrylic acid, maleic acid, and fumaric acid.
  • (poly) ethylene glycol ““(poly)” is a prefix of “poly”. It means with and without. The same applies hereinafter]
  • (poly) propylene glycol, 1,4-butanediol, trimethylolpropane diols such as (poly) glycerin
  • polyols such as trio
  • Unsaturated polyesters obtained by reacting with an acid bisacrylamides such as N, N-methylenebisacrylamide; di (meth) acrylic acid esters or tris obtained by reacting a polyepoxide with (meth) acrylic acid.
  • a polyglycidyl compound more preferably a diglycidyl ether compound, and (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, (poly) propylene glycol diglycidyl ether, (poly) glycerin. It is preferable to use diglycidyl ether.
  • These internal cross-linking agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the internal cross-linking agent used is preferably 0.000001 to 0.02 mol, preferably 0.00001 to 0.01 mol, based on 1 mol of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer. It is more preferably 0.00001 to 0.005 mol, still more preferably 0.00005 to 0.002 mol.
  • hydrocarbon dispersion medium examples include n-hexane, n-heptane, 2-methylhexane, 3-methylhexane, 2,3-dimethylpentane, 3-ethylpentane, and n-octane having 6 to 8 carbon atoms.
  • Group hydrocarbons examples include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene.
  • hydrocarbon dispersion media n-hexane, n-heptane, and cyclohexane are preferably used because they are industrially easily available, have stable quality, and are inexpensive.
  • These hydrocarbon dispersion media may be used alone or in combination of two or more.
  • a commercially available product such as ExxonMobil (manufactured by ExxonMobil: containing 75 to 85% by mass of hydrocarbon of heptane and its isomer) can also be used to obtain suitable results. be able to.
  • the first-stage water-soluble ethylenically unsaturated monomer is used. It is preferably 100 to 1500 parts by mass, more preferably 200 to 1400 parts by mass with respect to 100 parts by mass.
  • the reverse phase suspension polymerization is carried out in one stage (single stage) or in multiple stages of two or more stages, and the above-mentioned first stage polymerization is the first stage in single stage polymerization or multi-stage polymerization. Means the polymerization reaction of (the same applies hereinafter).
  • a dispersion stabilizer In the reverse phase suspension polymerization, a dispersion stabilizer can also be used in order to improve the dispersion stability of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer in the hydrocarbon dispersion medium.
  • a surfactant can be used as the dispersion stabilizer.
  • surfactant examples include sucrose fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene glycerin fatty acid ester, sorbitol fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, and polyoxyethylene.
  • Alkyl ether polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene castor oil, polyoxyethylene hydrogenated castor oil, alkylallyl formaldehyde condensed polyoxyethylene ether, polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymer, polyoxyethylene polyoxypropyl alkyl ether,
  • surfactants it is particularly preferable to use sorbitan fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, and sucrose fatty acid ester from the viewpoint of dispersion stability of the monomer.
  • These surfactants may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the surfactant used is preferably 0.1 to 30 parts by mass, preferably 0.3 to 20 parts by mass, based on 100 parts by mass of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer in the first stage. It is more preferably by mass.
  • a polymer-based dispersant may be used in combination with the above-mentioned surfactant.
  • polymer dispersant examples include maleic anhydride-modified polyethylene, maleic anhydride-modified polypropylene, maleic anhydride-modified ethylene / propylene copolymer, maleic anhydride-modified EPDM (ethylene / propylene / diene / tarpolymer), and anhydrous.
  • polymer-based dispersants in particular, from the viewpoint of the dispersion stability of the monomer, maleic anhydride-modified polyethylene, maleic anhydride-modified polypropylene, maleic anhydride-modified ethylene / propylene copolymer, maleic anhydride, and Ethylene copolymer, maleic anhydride / propylene copolymer, maleic anhydride / ethylene / propylene copolymer, polyethylene, polypropylene, ethylene / propylene copolymer, oxidized polyethylene, oxidized polypropylene, oxidized ethylene / propylene It is preferable to use a polymer.
  • These polymer-based dispersants may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the polymer-based dispersant used is preferably 0.1 to 30 parts by mass, preferably 0.3 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer in the first stage. It is more preferably by mass.
  • a thickener can be added to an aqueous solution containing a water-soluble ethylenically unsaturated monomer to carry out reverse phase suspension polymerization.
  • a thickener By adjusting the viscosity of the aqueous solution by adding a thickener in this way, it is possible to control the medium particle size obtained in the reverse phase suspension polymerization.
  • the thickener examples include hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polyacrylic acid, polyacrylic acid (partial) neutralized product, polyethylene glycol, polyacrylamide, polyethyleneimine, dextrin, sodium alginate, and polyvinyl alcohol. , Polyvinylpyrrolidone, polyethylene oxide and the like can be used. If the stirring speed at the time of polymerization is the same, the higher the viscosity of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer aqueous solution, the larger the primary particles and / or the secondary particles of the obtained particles tend to be.
  • Reverse phase suspension polymerization In performing reverse phase suspension polymerization, for example, a monomer aqueous solution containing a water-soluble ethylenically unsaturated monomer is dispersed in a hydrocarbon dispersion medium in the presence of a dispersion stabilizer. At this time, the time for adding the dispersion stabilizer (surfactant or polymer-based dispersant) may be either before or after the addition of the monomer aqueous solution before the polymerization reaction is started.
  • the dispersion stabilizer surfactant or polymer-based dispersant
  • the amount of the hydrocarbon dispersion medium remaining in the obtained water-absorbent resin can be easily reduced, after the monomer aqueous solution is dispersed in the hydrocarbon dispersion medium in which the polymer-based dispersant is dispersed, further It is preferable to disperse the surfactant before carrying out the polymerization.
  • the reaction mixture obtained in the first step polymerization reaction after the first step reverse phase suspension polymerization is water-soluble ethylenically unsaturated.
  • the monomers may be added and mixed, and the reverse phase suspension polymerization of the second and subsequent stages may be carried out in the same manner as in the first stage.
  • a radical polymerization initiator is used in the reverse phase suspension polymerization in each stage of the second and subsequent stages.
  • the amount of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer to be added it may be added within the range of the molar ratio of each component to the above-mentioned water-soluble ethylenically unsaturated monomer to carry out reverse-phase suspension polymerization. preferable.
  • an internal cross-linking agent may be added to the water-soluble ethylenically unsaturated monomer, if necessary.
  • the reaction temperature of the polymerization reaction is 20 to 110 ° C. from the viewpoint of increasing the economic efficiency by rapidly advancing the polymerization and shortening the polymerization time, and easily removing the heat of polymerization to allow the reaction to proceed smoothly. It is preferably 40 to 90 ° C., and more preferably 40 to 90 ° C.
  • the water-absorbent resin of the present invention is obtained by polymerizing a water-soluble ethylenically unsaturated monomer and cross-linking a water-containing gel having an internal cross-linking structure by adding a post-cross-linking agent. Obtained by (post-crosslinking reaction).
  • the post-crosslinking reaction is preferably carried out in the presence of a post-crosslinking agent after the polymerization of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer.
  • post-crosslinking agent examples include compounds having two or more reactive functional groups.
  • polyols such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, trimethylolpropane, glycerin, polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, polyglycerin; (poly) ethylene glycol di Polyglycidyl compounds such as glycidyl ether, (poly) glycerin diglycidyl ether, (poly) glycerin triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, (poly) propylene glycol polyglycidyl ether, (poly) glycerol polyglycidyl ether; epichlorohydrin, Haloepoxy compounds such as epibromhydrin and ⁇ -methylepichlorohydrin; isocyanate compounds such as 2,4-tolyl,
  • post-crosslinking agents (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, (poly) glycerin diglycidyl ether, (poly) glycerin triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, (poly) propylene glycol polyglycidyl ether, ( Poly) Polyglycidyl compounds such as glycerol polyglycidyl ether are preferred. These post-crosslinking agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the post-crosslinking agent used is preferably 0.00001 to 0.01 mol, preferably 0.00005 to 0, relative to 1 mol of the total amount of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer used for the polymerization. It is more preferably 005 mol, further preferably 0.0001 to 0.002 mol.
  • the post-crosslinking agent may be added as it is or as an aqueous solution, or may be added as a solution using a hydrophilic organic solvent as a solvent, if necessary.
  • a hydrophilic organic solvent include lower alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol and isopropyl alcohol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; ethers such as diethyl ether, dioxane and tetrahydrofuran; N, N. -Amids such as dimethylformamide; sulfoxides such as dimethylsulfoxide and the like can be mentioned.
  • These hydrophilic organic solvents may be used alone, in combination of two or more, or as a mixed solvent with water.
  • the time for adding the post-crosslinking agent may be after almost all the polymerization reaction of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer is completed, and 1 to 1 to 100 parts by mass of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer. It is preferably added in the presence of water in the range of 400 parts by mass, more preferably in the presence of water in the range of 5 to 200 parts by mass, and added in the presence of water in the range of 10 to 100 parts by mass. Is more preferable, and it is even more preferable to add it in the presence of water in the range of 20 to 60 parts by mass.
  • the amount of water means the total amount of water contained in the reaction system and water used as necessary when adding the post-crosslinking agent.
  • the reaction temperature in the post-crosslinking reaction is preferably 50 to 250 ° C, more preferably 60 to 180 ° C, further preferably 60 to 140 ° C, and even more preferably 70 to 120 ° C. More preferred.
  • the reaction time of the post-crosslinking reaction is preferably 1 to 300 minutes, more preferably 5 to 200 minutes.
  • a drying step of removing water, a hydrocarbon dispersion medium, etc. by distillation by applying energy such as heat from the outside may be included.
  • the water and the hydrocarbon dispersion medium are once removed from the system by co-boiling distillation by heating the system in which the hydrogel is dispersed in the hydrocarbon dispersion medium. Distill. At this time, if only the distilled hydrocarbon dispersion medium is returned into the system, continuous azeotropic distillation becomes possible.
  • the temperature in the system during drying is maintained at a temperature equal to or lower than the azeotropic temperature with the hydrocarbon dispersion medium, it is preferable from the viewpoint that the resin is less likely to deteriorate.
  • the water-absorbent resin is obtained by distilling off the water and the hydrocarbon dispersion medium.
  • the drying process by distillation may be performed under normal pressure or under reduced pressure. Further, from the viewpoint of increasing the drying efficiency, it may be performed under an air flow such as nitrogen.
  • the drying temperature is preferably 70 to 250 ° C, more preferably 80 to 180 ° C, further preferably 80 to 140 ° C, and 90 to 90 to. It is even more preferable that the temperature is 130 ° C.
  • the drying temperature is preferably 40 to 160 ° C, more preferably 50 to 110 ° C.
  • the drying step by distillation described above is performed after the cross-linking step is completed.
  • the post-crosslinking step and the drying step may be performed at the same time.
  • the water-absorbent resin of the present invention may also contain additives according to the purpose.
  • additives include inorganic powders, surfactants, metal chelating agents, radical chain inhibitors, antibacterial agents, antioxidants and the like.
  • inorganic powders for example, by adding 0.05 to 5 parts by mass of amorphous silica as an inorganic powder to 100 parts by mass of the water-absorbent resin, the fluidity of the water-absorbent resin can be further improved.
  • the content of the water-absorbent resin is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and further preferably 90% by mass or more. Is.
  • the water-absorbent resin of the present invention constitutes an absorber used for sanitary materials such as sanitary products and disposable diapers, and is suitably used for absorbent articles containing the absorber. ..
  • the absorber using the water-absorbent resin of the present invention includes the water-absorbent resin of the present invention.
  • the absorber may further contain hydrophilic fibers.
  • the structure of the absorber is a sheet-like structure in which a water-absorbent resin is fixed on a non-woven fabric or between a plurality of non-woven fabrics, and is obtained by mixing the water-absorbent resin and hydrophilic fibers so as to have a uniform composition. Examples thereof include a mixed dispersion, a sandwich structure in which a water-absorbent resin is sandwiched between layered hydrophilic fibers, and a structure in which a water-absorbent resin and hydrophilic fibers are wrapped in a tissue.
  • the absorber may contain other components, for example, an adhesive binder such as a heat-fusing synthetic fiber, a hot melt adhesive, or an adhesive emulsion for enhancing the shape retention of the absorber. ..
  • the content of the water-absorbent resin in the absorber is preferably 5 to 100% by mass, more preferably 10 to 95% by mass, further preferably 20 to 90% by mass, and 30 to 80% by mass. It is even more preferable to be by mass%.
  • hydrophilic fiber synthesis of cellulose fiber such as cotton-like pulp obtained from wood, mechanical pulp, chemical pulp, semi-chemical pulp, artificial cellulose fiber such as rayon and acetate, hydrophilic treated polyamide, polyester, polyolefin and the like. Examples include fibers made of resin.
  • the average fiber length of the hydrophilic fibers is usually 0.1-10 mm or may be 0.5-5 mm.
  • An absorber using the water-absorbent resin of the present invention is held between a liquid permeable sheet (top sheet) through which a liquid can pass and a liquid impermeable sheet (back sheet) through which a liquid cannot pass. Allows the absorbent article of the present invention to be obtained.
  • the liquid permeable sheet is placed on the side that comes into contact with the body, and the liquid permeable sheet is placed on the opposite side that comes into contact with the body.
  • liquid permeable sheet examples include non-woven fabrics such as air-through type, spunbond type, chemical bond type and needle punch type, and porous synthetic resin sheets made of fibers such as polyethylene, polypropylene and polyester.
  • liquid impermeable sheet examples include a synthetic resin film made of a resin such as polyethylene, polypropylene, and polyvinyl chloride.
  • the water-absorbent resins obtained in the following Examples and Comparative Examples were evaluated in the following various tests. Unless otherwise specified, the measurement was carried out in an environment with a temperature of 25 ⁇ 2 ° C. and a humidity of 50 ⁇ 10%. Hereinafter, each evaluation test method will be described.
  • ⁇ Redox potential of swelling gel of water-absorbent resin 60 mL of ion-exchanged water having an oxidation-reduction potential of 390 ⁇ 10 mV was weighed in a 100 mL plastic beaker, a stirrer (8 mm ⁇ ⁇ 30 mm) was added, and the mixture was stirred at 400 rpm using a magnetic stirrer. 2.0 g of the water-absorbent resin was put into the beaker, and stirring was continued until the water-absorbent resin gelled to obtain a swollen gel.
  • the electrode portion of a portable pH meter (pH / ORP METER D-72 manufactured by HORIBA, electrode model 9300-10D) is inserted to a depth of 2.5 cm at a position 1 cm away from the inner wall of the beaker.
  • ⁇ pH of swelling gel of water-absorbent resin 25.0 g of urea, 9.0 g of sodium chloride, 0.6 g of magnesium sulfate heptahydrate, 0.7 g of calcium lactate, 4.0 g of potassium sulfate, 2.5 g of ammonium sulfate, and distilled water are mixed to dissolve each component.
  • a total of 1000 g of artificial urine was prepared by allowing the mixture to be prepared.
  • urease manufactured by MERCK, derived from tachinata beans, 50% glycerin solution, 1000 U / mL
  • a test solution was prepared by mixing 30.0 g of the artificial urine and 1.0 mL of the urease aqueous solution.
  • the 2L tedler bag containing the swelling gel was stored for 24 hours in a tabletop constant temperature and humidity chamber set at a temperature of 35 ⁇ 2 ° C. and a relative humidity of 60 ⁇ 2%. Then, the swelling gel was taken out from the bag, washed with 200 g of physiological saline, and transferred to a 500 mL plastic beaker. Put a stirrer (8 mm ⁇ ⁇ 30 mm) in a beaker, stir at 600 rpm for 1 minute using a magnetic stirrer, and then attach the electrode part of the portable pH meter (HORIBA, pH / ORP METER D-72, electrode model 9625) to the above.
  • HORIBA pH / ORP METER D-72, electrode model 9625
  • ⁇ Medium particle size of water-absorbent resin From the top of the JIS standard sieve, a sieve with an opening of 850 ⁇ m, a sieve with an opening of 600 ⁇ m, a sieve with an opening of 500 ⁇ m, a sieve with an opening of 425 m, a sieve with an opening of 300 ⁇ m, a sieve with an opening of 250 ⁇ m, a sieve with an opening of 150 ⁇ m, and a sieve. Combined in the order of the saucer. 50 g of the water-absorbent resin was put into the combined best sieve and shaken for 10 minutes using a low-tap type shaker to classify.
  • the mass of the water-absorbent resin remaining on each sieve was calculated as a mass percentage with respect to the total amount, and the particle size distribution was obtained.
  • the relationship between the mesh size of the sieve and the integrated value of the mass percentage of the water-absorbent resin remaining on the sieve was plotted on a logarithmic probability paper by integrating the particles on the sieve in order from the one having the largest particle size with respect to this particle size distribution. By connecting the plots on the probability paper with a straight line, the particle size corresponding to the cumulative mass percentage of 50% by mass was defined as the medium particle size of the water-absorbent resin.
  • ⁇ Saline water absorption of water-absorbent resin 500 g of physiological saline and a stirrer (8 mm ⁇ ⁇ 30 mm without ring) were placed in a 500 mL plastic beaker, and the mixture was stirred at 600 rpm using a magnetic stirrer. 2.0 g of the water-absorbent resin was dispersed in 500 g of physiological saline in a 500 mL plastic beaker and stirred at 600 rpm for 1 hour to sufficiently swell. On the other hand, the mass Wa (g) of the 75 ⁇ m standard sieve with an opening was measured, and the aqueous solution containing the swelling gel was filtered through the 75 ⁇ m standard sieve.
  • ⁇ Manufacturing example 1> A round-bottomed cylindrical separable flask with an inner diameter of 11 cm and a capacity of 2 L, equipped with a reflux condenser, a dropping funnel, a nitrogen gas introduction pipe, and a stirring blade having four inclined paddle blades with a blade diameter of 5 cm in two stages as a stirrer. Got ready. To this flask, take 293 g of n-heptane as a hydrocarbon dispersion medium, add 0.736 g of a maleic anhydride-modified ethylene-propylene copolymer (Mitsui Chemicals Co., Ltd., High Wax 1105A) as a polymer-based dispersant, and stir. The temperature was raised to 80 ° C.
  • aqueous solution prepared above was added to the separable flask, and after stirring for 10 minutes, in a 20 mL-vial bottle, 6.62 g of n-heptane was added to HLB3 sucrose stearate as a surfactant (stearic acid ester of HLB3).
  • a surfactant solution in which 0.736 g is heated and dissolved, and stir at a stirrer rotation speed of 550 rpm while sufficiently stirring the inside of the system with nitrogen. After the substitution, the flask was immersed in a water bath at 70 ° C.
  • 0.0116 g (0.067 mmol) of glycidyl ether was added and dissolved to prepare a second-stage aqueous solution.
  • the entire amount of the aqueous solution of the second stage is added to the polymerized slurry solution of the first stage.
  • the flask was again immersed in a water bath at 70 ° C. to raise the temperature, and the polymerization reaction was carried out for 60 minutes to obtain a hydrogel polymer.
  • aqueous solution prepared above was added to the separable flask, and after stirring for 10 minutes, in a 20 mL-vial bottle, 6.62 g of n-heptane was added to HLB3 sucrose stearate as a surfactant (stearic acid ester of HLB3).
  • Mitsubishi Chemical Foods Co., Ltd., Ryoto Sugar Ester S-370 Add a surfactant solution in which 0.736 g is heated and dissolved, and stir at a stirrer rotation speed of 550 rpm while sufficiently stirring the inside of the system with nitrogen. After the substitution, the flask was immersed in a water bath at 70 ° C. to raise the temperature, and the polymerization was carried out for 60 minutes to obtain a first-stage polymerized slurry liquid.
  • 0.0116 g (0.067 mmol) of glycidyl ether was added and dissolved to prepare a second-stage aqueous solution.
  • the entire amount of the aqueous solution of the second stage is added to the polymerized slurry solution of the first stage.
  • the flask was again immersed in a water bath at 70 ° C. to raise the temperature, and the polymerization reaction was carried out for 60 minutes to obtain a hydrogel polymer.
  • Example 1 0.1 part by mass of 1,3-benzothiazolin-3-one was powder-mixed with 100 parts by mass of the crosslinked polymer obtained in Production Example 1 to obtain a water-absorbent resin. Various performance evaluations of the obtained water-absorbent resin were performed. The results are shown in Table 1.
  • Example 2 a water-absorbent resin was obtained in the same manner as in Example 1 except that 1,3-benzothiazolin-3-one was changed to 1.0 part by mass with respect to 100 parts by mass of the crosslinked polymer. Various performance evaluations of the obtained water-absorbent resin were performed. The results are shown in Table 1.
  • Example 3 Mesobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid was powder-mixed with 100 parts by mass of the crosslinked polymer obtained in Production Example 2 to obtain a water-absorbent resin. Various performance evaluations of the obtained water-absorbent resin were performed. The results are shown in Table 1.
  • Example 4 Chloramine-T trihydrate was powder-mixed with 100 parts by mass of the crosslinked polymer obtained in Production Example 2 to obtain a water-absorbent resin. Various performance evaluations of the obtained water-absorbent resin were performed. The results are shown in Table 1.
  • Example 5 Trichloroisocyanuric acid was powder-mixed with 100 parts by mass of the crosslinked polymer obtained in Production Example 3 to obtain a water-absorbent resin. Various performance evaluations of the obtained water-absorbent resin were performed. The results are shown in Table 1.

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Abstract

尿素からアンモニアを発生させるウレアーゼの酵素活性を阻害し、肌かぶれ等の原因となる吸収性物品表面のpH上昇を抑制することができる吸水性樹脂を提供する。 下記の酸化還元電位測定法によって測定される膨潤ゲルの酸化還元電位が、260mV以上である、吸水性樹脂。 (酸化還元電位測定法) 酸化還元電位が390±10mVのイオン交換水60mLをビーカーに加える。前記イオン交換水の酸化還元電位は、pH計の電極をイオン交換水に挿入し、15分静置後、測定する。 次に、400rpmで攪拌下の前記イオン交換水に、吸水性樹脂2.0gを投入し撹拌して、膨潤ゲルを得る。前記膨潤ゲルに、pH計の電極を挿入し、15分静置した後、酸化還元電位を測定する。

Description

吸水性樹脂、吸収体及び吸収性物品
 本発明は、吸水性樹脂、吸収体及び吸収性物品に関し、より詳しくは、紙オムツ、生理用ナプキン、失禁用パッド等の衛生材料に好適に用いられる吸収体を構成する吸水性樹脂、吸収体及び吸収性物品に関する。
 吸水性樹脂は、近年、紙オムツ、生理用ナプキン、失禁用パッド等の衛生材料の分野に広く使用されている。
 このような吸水性樹脂としては、アクリル酸部分中和塩重合体架橋物が、優れた吸水能を有するとともに、その原料であるアクリル酸の工業的な入手が容易であるため、品質が一定で且つ安価に製造でき、しかも腐敗や劣化がおこりにくい等の数々の利点を有することから、好ましい吸水性樹脂であるとされている(例えば特許文献1参照)。
 一方、紙オムツ、生理用ナプキン、失禁用パッド等の吸収性物品は、主として中心部に配された、身体から***される尿、経血等の体液を吸収、保持する吸収体と、身体に接する側に配された液透過性の表面シート(トップシート)と、身体と接する反対側に配された液不透過性の裏面シート(バックシート)から構成されている。また、吸収体は、通常、パルプ等の親水性繊維と吸水性樹脂とから構成されている。
特開平3-227301号公報
 紙オムツ、失禁用パッド等の吸収性物品は、人の皮膚に常時接触するようにして使用されることから、その表面には皮膚常在菌が付着する。皮膚常在菌の中には、ウレアーゼを有する菌が含まれることが知られており、ウレアーゼは尿に含まれる尿素をアンモニアへと分解する酵素活性を有している。
 尿素がウレアーゼによって分解されてアンモニアが発生すると、皮膚表面のpHが上昇し、肌かぶれなどの皮膚障害の原因になることが知られている。
 本発明は、尿素からアンモニアを発生させるウレアーゼの酵素活性を阻害し、肌かぶれ等の原因となる吸収性物品表面のpH上昇を抑制することができる吸水性樹脂を提供することを主な目的とする。
 本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した。その結果、所定の膨潤ゲルの酸化還元電位を有する吸水性樹脂を用いることにより、ウレアーゼの酵素活性が阻害され、肌かぶれ等の原因となる吸収性物品表面のpH上昇を抑制し得ることを見出した。本発明は、このような知見に基づき、さらに鋭意検討を重ねて完成した発明である。
 すなわち、本発明は、下記の構成を備える発明を提供する。
項1. 下記の酸化還元電位測定法によって測定される膨潤ゲルの酸化還元電位が、260mV以上である、吸水性樹脂。
(酸化還元電位測定法)
 酸化還元電位が390±10mVのイオン交換水60mLをビーカーに加える。前記イオン交換水の酸化還元電位は、pH計の電極をイオン交換水に挿入し、15分静置後、測定する。
 次に、400rpmで攪拌下の前記イオン交換水に、吸水性樹脂2.0gを投入し撹拌して、膨潤ゲルを得る。前記膨潤ゲルに、pH計の電極を挿入し、15分静置した後、酸化還元電位を測定する。
項2. 前記膨潤ゲルの酸化還元電位が、1000mV以下である、項1に記載の吸水性樹脂。
項3. 前記吸水性樹脂の生理食塩水吸水量が、30g/g以上80g/g以下である、項1又は2に記載の吸水性樹脂。
項4. 前記吸水性樹脂の中位粒子径が、200μm以上600μm以下である、項1~3のいずれか1項に記載の吸水性樹脂。
項5. 下記のpH測定法によって測定される膨潤ゲルのpHが、8.0以下である、項1~4のいずれか1項に記載の吸水性樹脂。
(pH測定法)
 尿素25.0g、塩化ナトリウム9.0g、硫酸マグネシウム7水和物0.6g、乳酸カルシウム0.7g、硫酸カリウム4.0g、硫酸アンモニウム2.5g、及び蒸留水を混合し、各成分を溶解させることにより合計1000gの人工尿を調製する。
 ウレアーゼ(タチナタ豆由来、50%グリセリン溶液、1000U/mL)を希釈し、ウレアーゼ水溶液2U/mLを調製する。
 前記人工尿30.0gと前記ウレアーゼ水溶液1.0mLとを混合することにより試験液を調製する。
 前記試験液を、前記吸水性樹脂1.0gの入ったシャーレに投入して膨潤ゲルを得、すみやかに前記膨潤ゲルを2Lテドラーバッグに封入し、バッグ内の空気を抜く。
 200mLガラスシリンジを用いて、活性炭槽を通した乾燥空気900mL(合計量)を前記2Lテドラーバッグ内に加える。
 前記膨潤ゲルが封入された前記2Lテドラーバッグを、温度35±2℃、相対湿度60±2%に設定された卓上型恒温恒湿槽内に24時間保管する。
 24時間保管後、前記膨潤ゲルを2Lテドラーバッグから取り出し、生理食塩水200gと共にビーカーに加え、スターラーで1分間攪拌する。
 pH計を用いて、前記ビーカー内の内容物のpHを測定する。
項6. 項1~5のいずれか1項に記載の吸水性樹脂を含む、吸収体。
項7. 項6に記載の吸収体を含んでなる、吸収性物品。
 本発明によれば、尿素からアンモニアを発生させるウレアーゼの酵素活性を阻害し、肌かぶれ等の原因となる吸収性物品表面のpH上昇を抑制することができる吸水性樹脂を提供することができる。さらに、本発明によれば、当該吸水性樹脂を用いた吸収体及び吸収性物品を提供することもできる。
1.吸水性樹脂
 本発明の吸水性樹脂は、下記の酸化還元電位測定法によって測定される膨潤ゲルの酸化還元電位が、260mV以上であることを特徴としている。
(酸化還元電位測定法)
 酸化還元電位が390±10mVのイオン交換水60mLをビーカーに加える。前記イオン交換水の酸化還元電位は、pH計の電極をイオン交換水に挿入し、15分静置後、測定する。
 次に、400rpmで攪拌下の前記イオン交換水に、吸水性樹脂2.0gを投入し撹拌して、膨潤ゲルを得る。前記膨潤ゲルに、pH計の電極を挿入し、15分静置した後、酸化還元電位を測定する。具体的な測定方法については、実施例に記載の通りである。
 このような特徴を備える本発明の吸水性樹脂を吸収性物品に適用することにより、尿素からアンモニアを発生させるウレアーゼの酵素活性を阻害し、肌かぶれ等の原因となる吸収性物品表面のpH上昇を抑制することができる。この機序については、次のように考えることができる。
 ウレアーゼの酵素活性は、ウレアーゼのチオール基に依存することが知られている。本発明者らは、このチオール基が酸化されると隣接するチオール基と反応してジスルフィド結合を形成し、ウレアーゼの酵素活性が失われると推察した。すなわち、吸水性樹脂が尿など吸収した膨潤ゲル状態において、還元的雰囲気ではない、酸化的雰囲気に置かれた場合、pH上昇を抑制できるものと考え、本発明者がさらに検討したところ、吸水性樹脂について、前記所定の測定方法で測定される膨潤ゲルの酸化還元電位が260mV以上に調整されると、ウレアーゼの酵素活性が低下してpHの上昇が抑制されることが明らかとなった。以下、本発明の吸水性樹脂について詳述する。
 前記膨潤ゲルの酸化還元電位は、260mV以上であればよいが、本発明の効果をより好適に発揮する観点から、好ましくは280mV以上、より好ましくは290mV以上、さらに好ましくは300mV以上、よりさらに好ましくは310mV以上である。また、当該酸化還元電位は、好ましくは1000mV以下、より好ましくは800mV以下、さらに好ましくは500mV以下である。当該酸化還元電位の好ましい範囲としては、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である。
 また、本発明の吸水性樹脂は、下記のpH測定法によって測定される膨潤ゲルのpHが、好ましくは8.0以下、より好ましくは7.9以下、さらに好ましくは7.8以下、さらに好ましくは7.7以下、さらに好ましくは7.6以下、さらに好ましくは7.5以下、さらに好ましくは7.0以下、さらに好ましくは6.5以下である。また、当該pHは、好ましくは5.0以上、より好ましくは6.0以上である。当該pHの好ましい範囲は、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である。
(pH測定法)
 尿素25.0g、塩化ナトリウム9.0g、硫酸マグネシウム7水和物0.6g、乳酸カルシウム0.7g、硫酸カリウム4.0g、硫酸アンモニウム2.5g、及び蒸留水を混合し、各成分を溶解させることにより合計1000gの人工尿を調製する。
 ウレアーゼ(タチナタ豆由来、50%グリセリン溶液、1000U/mL)を希釈し、ウレアーゼ水溶液2U/mLを調製する。
 前記人工尿30.0gと前記ウレアーゼ水溶液1.0mLとを混合することにより試験液を調製する。
 前記試験液を、前記吸水性樹脂1.0gの入ったシャーレに投入して膨潤ゲルを得、すみやかに前記膨潤ゲルを2Lテドラーバッグに封入し、バッグ内の空気を抜く。
 200mLガラスシリンジを用いて、活性炭槽を通した乾燥空気900mL(合計量)を前記2Lテドラーバッグ内に加える。
 前記膨潤ゲルが封入された前記2Lテドラーバッグを、温度35±2℃、相対湿度60±2%に設定された卓上型恒温恒湿槽内に24時間保管する。
 24時間保管後、前記膨潤ゲルを2Lテドラーバッグから取り出し、生理食塩水200gと共にビーカーに加え、スターラーで1分間攪拌する。
 pH計を用いて、前記ビーカー内の内容物のpHを測定する。具体的な測定方法については、実施例に記載の通りである。
 本発明の吸水性樹脂の生理食塩水吸水量は、吸収性物品において吸収性能を高めやすくなる観点から、30g/g以上、35g/g以上、40g/g以上、45g/g以上、50g/g以上、又は55g/g以上が好ましい。また、当該吸水量は、80g/g以下、75g/g以下、70g/g以下、65g/g以下、60g/g以下、又は63g/g以下が好ましい。これらの観点から、吸水量は30~80g/gが好ましく、45~65g/gがより好ましい。
 本発明の吸水性樹脂について、前記膨潤ゲルの酸化還元電位を260mV以上に調整する手段については、特に制限されず、例えば、吸水性樹脂に酸化剤を添加する方法、吸水性樹脂に酸化剤および還元剤を添加する方法、吸水性樹脂に還元剤および還元効果を有する化合物を無添加とする方法などが挙げられる。これら酸化剤としては、例えば、1,3-ベンゾイソチアゾリン-3-オン、5-クロロ-2-メチル-4-イソチアゾリン-3-オン等のイソチアゾリン誘導体、ブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸、1,2,3,4,5-ペンタンペンタカルボン酸等の多価カルボン酸、クロラミンT三水和物、トリクロロイソシアヌル酸等のハロゲン化物誘導体、亜塩素酸ナトリウム等の亜塩素酸塩、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸カルシウム等の次亜塩素酸塩、過酸化水素、過酸化ナトリウム、過酸化カリウム、過マンガン酸カリウム、ペルオキソホウ酸ナトリウム、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル等の過酸化物などが挙げられる。吸水性樹脂に含ませる酸化剤は、1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。酸化剤とともに用いられる還元剤としては、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸カルシウム、亜硫酸亜鉛、亜硫酸アンモニウム等の亜硫酸塩、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、亜硫酸水素カルシウム、亜硫酸水素アンモニウム等の亜硫酸水素塩、ピロ亜硫酸ナトリウム、ピロ亜硫酸カリウム、ピロ亜硫酸アンモニウム等のピロ亜硫酸塩、亜二チオン酸ナトリウム、亜二チオン酸カリウム、亜二チオン酸アンモニウム、亜二チオン酸カルシウム、亜二チオン酸亜鉛等の亜二チオン酸塩、三チオン酸カリウム、三チオン酸ナトリウム等の三チオン酸塩、四チオン酸カリウム、四チオン酸ナトリウム等の四チオン酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸カリウム、チオ硫酸アンモニウム等のチオ硫酸塩、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、亜硝酸カルシウム、亜硝酸亜鉛等の亜硝酸塩等が挙げられる。吸水性樹脂に含ませる還元剤は、1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。
 酸化剤を使用する場合、あるいは酸化剤および還元剤を使用する場合、酸化剤または還元剤の吸水性樹脂への添加量は、前記膨潤ゲルの酸化還元電位が260mV以上になればよく、例えば吸水性樹脂100質量部に対して、10質量部以下、5質量部以下、1質量部以下、0.1質量部以下であってよい。なお、酸化剤の吸収性樹脂への添加量の下限は、吸水性樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上であってよい。なお、酸化剤を使用する場合、あるいは酸化剤および還元剤を使用する場合、酸化剤または還元剤の添加時期(吸水性樹脂に含ませるタイミング)については、例えば、吸水性樹脂を構成する水溶性エチレン性不飽和単量体の重合工程から、吸水性樹脂の乾燥工程までの任意の工程、および乾燥後の架橋重合体に対する添加までのいずれかの段階で添加がなされていればよい。また、酸化剤および還元剤の添加は、同時であってもよいし、別々の工程であってもよい。さらには、酸化剤および還元剤がそれぞれ複数の工程において添加されていていてもよい。なかでも、酸化剤は乾燥工程以降で添加され、還元剤が併せて添加される場合は、乾燥工程以前において添加されることが好ましい。
 次に、本発明の吸水性樹脂について詳述する。
(吸水性樹脂)
 本発明の吸水性樹脂は、水溶性エチレン性不飽和単量体の重合物を架橋したもの、すなわち水溶性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により構成されている。
 吸水性樹脂は、通常、粒子状である。本発明の吸水性樹脂は、粉体の流動性や吸収性物品への応用に適する等の観点から、中位粒子径が200~600μmであることが好ましく、200~500μmであることがより好ましく、250~450μmであることがさらに好ましく、300~425μmであることがよりさらに好ましい。
 なお、吸水性樹脂は、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。一次粒子の形状としては、略球状、不定形破砕状、板状等が挙げられる。逆相懸濁重合によって製造される一次粒子である場合には、真球状、楕円球状等のような円滑な表面形状を有する略球状の単粒子形状が挙げられるが、このような形状の一次粒子は、表面形状が円滑であることにより、粉体としての流動性が高くなるうえ、凝集した粒子が密に充填されやすいために衝撃を受けても破壊されにくく、粒子強度が高い吸水性樹脂となる。
 吸水性樹脂の中位粒子径は、JIS標準篩を用いて測定することができ、具体的には、実施例に記載の方法により測定した値である。
 水溶性エチレン性不飽和単量体の重合方法は、代表的な重合法である水溶液重合法、乳化重合法、逆相懸濁重合法等が用いられる。水溶液重合法では、水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液を、必要に応じて攪拌しながら、加熱することにより重合が行われる。また、逆相懸濁重合法では、水溶性エチレン性不飽和単量体を、炭化水素分散媒中、攪拌下で加熱することにより重合が行われる。本発明においては、精密な重合反応制御と広範な粒子径の制御が可能な観点から逆相懸濁重合法が好ましい。
 吸水性樹脂に関して、その製造方法の一例を、以下に説明する。
 吸水性樹脂の製造方法の具体例としては、水溶性エチレン性不飽和単量体を炭化水素分散媒中で逆相懸濁重合させて吸水性樹脂を製造する方法において、ラジカル重合開始剤の存在下において重合を行う工程と、重合で得られた含水ゲル状物に後架橋剤の存在下に後架橋する工程とを有する製造方法が挙げられる。なお、本発明の吸水性樹脂の製造方法においては、必要に応じて水溶性エチレン性不飽和単量体に内部架橋剤を添加して内部架橋構造を有する含水ゲル状物としてもよい。
  <重合工程>
 [水溶性エチレン性不飽和単量体]
 水溶性エチレン性不飽和単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸(本明細書においては、「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。以下同様)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)アクリレート等の非イオン性単量体;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)アクリルアミド等のアミノ基含有不飽和単量体及びその4級化物等が挙げられる。これらの水溶性エチレン性不飽和単量体の中でも、工業的に入手が容易であること等の観点から、(メタ)アクリル酸又はその塩、(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミドが好ましく、(メタ)アクリル酸及びその塩がより好ましい。なお、これらの水溶性エチレン性不飽和単量体は、単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
 これらの中でも、アクリル酸及びその塩が吸水性樹脂の原材料として広く用いられており、これらアクリル酸及び/又はその塩に、前述の他の水溶性エチレン性不飽和単量体を共重合させて用いる場合もある。この場合、アクリル酸及び/又はその塩は、主となる水溶性エチレン性不飽和単量体として、総水溶性エチレン性不飽和単量体に対して70~100モル%用いられることが好ましい。
 水溶性エチレン性不飽和単量体は、水溶液の状態で炭化水素分散媒中に分散されて、逆相懸濁重合に供されるのが好ましい。水溶性エチレン性不飽和単量体は、水溶液とすることにより、炭化水素分散媒中での分散効率を上昇させることができる。この水溶液における水溶性エチレン性不飽和単量体の濃度としては、20質量%~飽和濃度以下の範囲であることが好ましい。また、水溶性エチレン性不飽和単量体の濃度としては、55質量%以下であることがより好ましく、50質量%以下であることがさらに好ましく、45質量%以下であることがよりさらに好ましい。一方、水溶性エチレン性不飽和単量体の濃度としては25質量%以上であることがより好ましく、28質量%以上であることがさらに好ましく、30質量%以上であることがよりさらに好ましい。
 水溶性エチレン性不飽和単量体が、(メタ)アクリル酸、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸等のように酸基を有する場合、必要に応じてその酸基が予めアルカリ性中和剤により中和されたものを用いてもよい。このような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;アンモニア等が挙げられる。また、これらの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にして用いてもよい。なお、上述したアルカリ性中和剤は、単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
 アルカリ性中和剤による水溶性エチレン性不飽和単量体の中和度としては、水溶性エチレン性不飽和単量体が有する全ての酸基に対する中和度として、10~100モル%であることが好ましく、30~90モル%であることがより好ましく、40~85モル%であることがさらに好ましく、50~80モル%であることがよりさらに好ましい。
[ラジカル重合開始剤]
 当該重合工程に添加されるラジカル重合開始剤としては、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類、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類、並びに、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-〔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)等のアゾ化合物等を挙げることができる。これらのラジカル重合開始剤の中でも、入手が容易で取り扱いやすいという観点から、好ましくは、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム及び2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)2塩酸塩が挙げられる。これらラジカル重合開始剤は、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、前記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、及び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。
 ラジカル重合開始剤の使用量としては、例えば、水溶性エチレン性不飽和単量体1モルに対して0.00005~0.01モルが挙げられる。このような使用量を充足することにより、急激な重合反応が起こるのを回避し、且つ重合反応を適切な時間で完了させることができる。
 [内部架橋剤]
 内部架橋剤としては、使用する水溶性エチレン性不飽和単量体の重合体を架橋できるものが挙げられ、例えば、(ポリ)エチレングリコール〔「(ポリ)」とは「ポリ」の接頭語がある場合とない場合を意味する。以下同様〕、(ポリ)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、(ポリ)グリセリン等のジオール、トリオール等のポリオール類と(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸等の不飽和酸とを反応させて得られる不飽和ポリエステル類;N,N-メチレンビスアクリルアミド等のビスアクリルアミド類;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(メタ)アクリル酸エステル類又はトリ(メタ)アクリル酸エステル類;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ポリイソシアネートと(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等のジグリシジル化合物、トリグリシジル化合物等のポリグリシジル化合物;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エピハロヒドリン化合物;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等の反応性官能基を2個以上有する化合物;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等が挙げられる。これらの内部架橋剤の中でも、ポリグリシジル化合物を用いることが好ましく、ジグリシジルエーテル化合物を用いることがより好ましく、(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、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテルを用いることが好ましい。これらの内部架橋剤は、単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
 内部架橋剤の使用量としては、水溶性エチレン性不飽和単量体1モルに対して、0.000001~0.02モルであることが好ましく、0.00001~0.01モルであることがより好ましく、0.00001~0.005モルであることがさらに好ましく、0.00005~0.002モルであることがよりさらに好ましい。
 [炭化水素分散媒]
 炭化水素分散媒としては、例えば、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-オクタン等の炭素数6~8の脂肪族炭化水素;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族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。これらの炭化水素分散媒の中でも、特に、工業的に入手が容易であり、品質が安定しており且つ安価である点で、n-ヘキサン、n-ヘプタン、シクロヘキサンが好適に用いられる。これらの炭化水素分散媒は、単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。なお、炭化水素分散媒の混合物の例としては、エクソールヘプタン(エクソンモービル社製:ヘプタン及びその異性体の炭化水素75~85質量%含有)等の市販品を用いても好適な結果を得ることができる。
 炭化水素分散媒の使用量としては、水溶性エチレン性不飽和単量体を均一に分散し、重合温度の制御を容易にする観点から、第1段目の水溶性エチレン性不飽和単量体100質量部に対して、100~1500質量部であることが好ましく、200~1400質量部であることがより好ましい。なお、後述するが、逆相懸濁重合は、1段(単段)もしくは2段以上の多段で行われ、上述した第1段目の重合とは、単段重合もしくは多段重合における1段目の重合反応を意味する(以下も同様)。
 [分散安定剤]
  (界面活性剤)
 逆相懸濁重合では、水溶性エチレン性不飽和単量体の炭化水素分散媒中での分散安定性を向上させるために、分散安定剤を用いることもできる。その分散安定剤としては、界面活性剤を用いることができる。
 界面活性剤としては、例えば、ショ糖脂肪酸エステル、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、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、アルキルグルコシド、N-アルキルグルコンアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、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を用いることができる。これらの界面活性剤の中でも、特に、単量体の分散安定性の面から、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を用いることが好ましい。これらの界面活性剤は、単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
 界面活性剤の使用量としては、第1段目の水溶性エチレン性不飽和単量体100質量部に対して、好ましくは0.1~30質量部であることが好ましく、0.3~20質量部であることがより好ましい。
  (高分子系分散剤)
 また、逆相懸濁重合で用いられる分散安定剤としては、上述した界面活性剤と共に、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、例えば、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。これらの高分子系分散剤の中でも、特に、単量体の分散安定性の面から、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、酸化型エチレン・プロピレン共重合体を用いることが好ましい。これらの高分子系分散剤は、単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
 高分子系分散剤の使用量としては、第1段目の水溶性エチレン性不飽和単量体100質量部に対して、0.1~30質量部であることが好ましく、0.3~20質量部であることがより好ましい。
 [その他の成分]
 吸水性樹脂の製造方法において、所望によりその他の成分を、水溶性エチレン性不飽和単量体を含む水溶液に添加して逆相懸濁重合を行うようにしてもよい。その他の成分としては、増粘剤、連鎖移動剤等の各種の添加剤を添加することができる。
 一例として、水溶性エチレン性不飽和単量体を含む水溶液に対して増粘剤を添加して逆相懸濁重合を行うことができる。このように増粘剤を添加して水溶液粘度を調整することによって、逆相懸濁重合において得られる中位粒子径を制御することが可能である。
 増粘剤としては、例えば、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸(部分)中和物、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を用いることができる。なお、重合時の攪拌速度が同じであれば、水溶性エチレン性不飽和単量体水溶液の粘度が高いほど得られる粒子の一次粒子及び/又は二次粒子は大きくなる傾向にある。
 [逆相懸濁重合]
 逆相懸濁重合を行うにあたっては、例えば、分散安定剤の存在下に、水溶性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、分散安定剤(界面活性剤や高分子系分散剤)の添加時期は、単量体水溶液添加の前後どちらであってもよい。
 その中でも、得られる吸水性樹脂に残存する炭化水素分散媒量を低減しやすいという観点から、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、さらに界面活性剤を分散させてから重合を行うことが好ましい。
 このような逆相懸濁重合を、1段もしくは2段以上の多段で行うことが可能である。また、生産性を高める観点から2~3段で行うことが好ましい。
 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水溶性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、水溶性エチレン性不飽和単量体の他に、ラジカル重合開始剤を、2段目以降の各段における逆相懸濁重合の際に添加する水溶性エチレン性不飽和単量体の量を基準として、上述した水溶性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段目以降の重合においても、必要に応じて、水溶性エチレン性不飽和単量体に内部架橋剤を添加してもよい。
 重合反応の反応温度としては、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わせる観点から、20~110℃であることが好ましく、40~90℃であることがより好ましい。
  <後架橋工程>
 次に、本発明の吸水性樹脂は、水溶性エチレン性不飽和単量体を重合して得られた内部架橋構造を有する含水ゲル状物に対して、後架橋剤を添加して架橋すること(後架橋反応)で得られる。この後架橋反応は、水溶性エチレン性不飽和単量体の重合後以降に後架橋剤の存在下に行うことが好ましい。このように、重合後以降に、内部架橋構造を有する含水ゲル状物に対して後架橋反応を施すことによって、吸水性樹脂の表面近傍の架橋密度を高めて、荷重下吸水能等の諸性能を高めた吸水性樹脂を得ることができる。
 後架橋剤としては、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。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、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、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;(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、プロピレンカーボネート、4,5-ジメチル-1,3-ジオキソラン-2-オン、4,4-ジメチル-1,3-ジオキソラン-2-オン、4-エチル-1,3-ジオキソラン-2-オン、4-ヒドロキシメチル-1,3-ジオキソラン-2-オン、1,3-ジオキサン-2-オン、4-メチル-1,3-ジオキサン-2-オン、4,6-ジメチル-1,3-ジオキサン-2-オン、1,3-ジオキソパン-2-オン等のカーボネート化合物;ビス[N,N-ジ(β-ヒドロキシエチル)]アジプアミド等のヒドロキシアルキルアミド化合物が挙げられる。これらの後架橋剤の中でも、(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、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が好ましい。これらの後架橋剤は、単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
 後架橋剤の使用量としては、重合に使用した水溶性エチレン性不飽和単量体の総量1モルに対して、0.00001~0.01モルであることが好ましく、0.00005~0.005モルであることがより好ましく、0.0001~0.002モルであることがさらに好ましい。
 後架橋剤の添加方法としては、後架橋剤をそのまま添加しても、水溶液として添加してもよいが、必要に応じて、溶媒として親水性有機溶媒を用いた溶液として添加してもよい。親水性有機溶媒としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール等の低級アルコール類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;N,N-ジメチルホルムアミド等のアミド類;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類等が挙げられる。これら親水性有機溶媒は、単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて、又は水との混合溶媒として用いてもよい。
 後架橋剤の添加時期としては、水溶性エチレン性不飽和単量体の重合反応がほぼすべて終了した後であればよく、水溶性エチレン性不飽和単量体100質量部に対して、1~400質量部の範囲の水分存在下に添加することが好ましく、5~200質量部の範囲の水分存在下に添加することがより好ましく、10~100質量部の範囲の水分存在下に添加することがさらに好ましく、20~60質量部の範囲の水分存在下に添加することがよりさらに好ましい。なお、水分の量は、反応系に含まれる水分と後架橋剤を添加する際に必要に応じて用いられる水分との合計量を意味する。
 後架橋反応における反応温度としては、50~250℃であることが好ましく、60~180℃であることがより好ましく、60~140℃であることがさらに好ましく、70~120℃であることがよりさらに好ましい。また、後架橋反応の反応時間としては、1~300分間であることが好ましく、5~200分間であることがより好ましい。
  <乾燥工程>
 上述した逆相懸濁重合を行った後、熱等のエネルギーを外部から加えることで、水、炭化水素分散媒等を蒸留により除去する乾燥工程を含んでいてもよい。逆相懸濁重合後の含水ゲルから脱水を行う場合、炭化水素分散媒中に含水ゲルが分散している系を加熱することで、水と炭化水素分散媒を共沸蒸留により系外に一旦留去する。このとき、留去した炭化水素分散媒のみを系内へ返送すると、連続的な共沸蒸留が可能となる。その場合、乾燥中の系内の温度が、炭化水素分散媒との共沸温度以下に維持されるため、樹脂が劣化しにくい等の観点から好ましい。引き続き、水及び炭化水素分散媒を留去することにより、吸水性樹脂が得られる。この重合後における乾燥工程の処理条件を制御して脱水量を調整することにより、得られる吸水性樹脂の諸性能を制御することが可能である。
 乾燥工程では、蒸留による乾燥処理を常圧下で行ってもよく、減圧下で行ってもよい。また、乾燥効率を高める観点から、窒素等の気流下で行ってもよい。乾燥処理を常圧下で行う場合においては、乾燥温度としては、70~250℃であることが好ましく、80~180℃であることがより好ましく、80~140℃であることがさらに好ましく、90~130℃であることがよりさらに好ましい。また、乾燥処理を減圧下で行う場合においては、乾燥温度としては、40~160℃であることが好ましく、50~110℃であることがより好ましい。
 なお、逆相懸濁重合により単量体の重合を行った後に後架橋剤による後架橋工程を行った場合には、その後架橋工程の終了後に、上述した蒸留による乾燥工程を行うようにする。または、後架橋工程と乾燥工程とを同時に行うようにしてもよい。
 本発明の吸水性樹脂は、その他に、目的に応じた添加剤を含んでいてもよい。このような添加剤としては、無機粉末、界面活性剤、金属キレート剤、ラジカル連鎖禁止剤、抗菌剤、酸化防止剤等が挙げられる。例えば、吸水性樹脂100質量部に対し、無機粉末として0.05~5質量部の非晶質シリカを添加することで、吸水性樹脂の流動性をさらに向上させることができる。
 なお、本発明の吸水性樹脂において、吸水性樹脂(添加剤を除く)の含有率は、好ましくは70質量%以上であり、より好ましくは80質量%以上であり、さらに好ましくは90質量%以上である。
2.吸収体、吸収性物品
 本発明の吸水性樹脂は、例えば、生理用品、紙オムツ等の衛生材料に用いられる吸収体を構成するものであり、前記吸収体を含む吸収性物品に好適に用いられる。
 ここで、本発明の吸水性樹脂を用いた吸収体は、本発明の吸水性樹脂を含む。吸収体は、親水性繊維をさらに含んでいてもよい。吸収体の構成としては、吸水性樹脂を不織布上あるいは複数の不織布間に固定した形態のシート状構造体、吸水性樹脂と親水性繊維とを均一な組成となるように混合することによって得られた混合分散体、層状の親水性繊維の間に吸水性樹脂が挟まれたサンドイッチ構造体、吸水性樹脂と親水性繊維とをティッシュで包んだ構造体等が挙げられる。なお、吸収体には、他の成分、例えば、吸収体の形態保持性を高めるための熱融着性合成繊維、ホットメルト接着剤、接着性エマルジョン等の接着性バインダーが配合されていてもよい。
 吸収体における吸水性樹脂の含有量としては、5~100質量%であることが好ましく、10~95質量%であることがより好ましく、20~90質量%であることがさらに好ましく、30~80質量%であることがよりさらに好ましい。
 親水性繊維としては、木材から得られる綿状パルプ、メカニカルパルプ、ケミカルパルプ、セミケミカルパルプ等のセルロース繊維、レーヨン、アセテート等の人工セルロース繊維、親水化処理されたポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン等の合成樹脂からなる繊維等が挙げられる。親水性繊維の平均繊維長は、通常、0.1~10mmであり、又は0.5~5mmであってよい。
 本発明の吸水性樹脂を用いた吸収体を、液体が通過し得る液体透過性シート(トップシート)と、液体が通過し得ない液体不透過性シート(バックシート)との間に保持することによって、本発明の吸収性物品とすることができる。液体透過性シートは、身体と接触する側に配され、液体不透過性シートは、身体と接する反対側に配される。
 液体透過性シートとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル等の繊維からなる、エアスルー型、スパンボンド型、ケミカルボンド型、ニードルパンチ型等の不織布及び多孔質の合成樹脂シート等が挙げられる。また、液体不透過性シートとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等の樹脂からなる合成樹脂フィルム等が挙げられる。
 以下に実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。但し本発明は実施例に限定されるものではない。
 なお、下記の実施例及び比較例で得られた吸水性樹脂は、以下の各種試験で評価した。なお、特に断りのない場合、測定は温度25±2℃、湿度50±10%の環境下で実施した。以下、各評価試験方法について説明する。
<吸水性樹脂の膨潤ゲルの酸化還元電位>
 まず、酸化還元電位が390±10mVのイオン交換水60mLを100mLプラスチックビーカーに量り取り、撹拌子(8mmφ×30mm)を入れ、マグネチックスターラーを用いて400rpmで撹拌させた。前記ビーカーに吸水性樹脂2.0gを投入し、吸水性樹脂がゲル化するまで撹拌を続け、膨潤ゲルを得た。その後、ポータブルpH計(HORIBA社製、pH/ORP METER D-72、電極型式9300-10D)の電極部を前記ビーカーの内壁から1cm離れた箇所にて、深さ2.5cmの位置まで挿入し、15分静置後の値を、前記吸水性樹脂の膨潤ゲルの酸化還元電位とした。
<吸水性樹脂の膨潤ゲルのpH>
 尿素25.0g、塩化ナトリウム9.0g、硫酸マグネシウム7水和物0.6g、乳酸カルシウム0.7g、硫酸カリウム4.0g、硫酸アンモニウム2.5g、及び、蒸留水を混合して各成分を溶解させることにより合計1000gの人工尿を調製した。別に、ウレアーゼ(MERCK社製、タチナタ豆由来、50%グリセリン溶液、1000U/mL)1.0mLを正確に量りとり、蒸留水にて500mLに希釈してウレアーゼ水溶液2U/mLを調製した。 前記人工尿30.0gと前記ウレアーゼ水溶液1.0mLとを混合することにより試験液を調製した。次に、吸水性樹脂1.0gを滅菌シャーレ(内径88mm)に入れた後、前記試験液を添加し、得られた膨潤ゲルの入ったシャーレをすみやかに2Lテドラーバッグに封入し、ガラスシリンジ(恒湿硝子注射筒、200mL、有限会社辻製作所製)を用いて吸引を繰り返すことでバッグ内の空気を抜いた。その後、ガラスシリンジを用いて、活性炭槽を通した乾燥空気900mL(合計量)をバッグ内に加えた。膨潤ゲルを封入した2Lテドラーバッグを、温度35±2℃、相対湿度60±2%に設定された卓上型恒温恒湿槽内に24時間保管した。その後、バッグから膨潤ゲルを取り出し、生理食塩水200gで洗いこみつつ、500mLプラスチックビーカーに移し入れた。ビーカーに撹拌子(8mmφ×30mm)を入れ、マグネチックスターラーを用いて600rpmで1分間撹拌後、ポータブルpH計(HORIBA社製、pH/ORP METER D-72、電極型式9625) の電極部を前記ビーカーの内壁から1cm離れた箇所にて、深さ2.5cmの位置まで挿入した。前記電極を挿入してから数分間静置し、安定した値を前記吸水性樹脂の膨潤ゲルのpHとした。
<吸水性樹脂の中位粒子径>
 JIS標準篩を上から、目開き850μmの篩、目開き600μmの篩、目開き500μmの篩、目開き425mの篩、目開き300μmの篩、目開き250μm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50gを入れ、ロータップ式振とう器を用いて10分間振とうさせて分級した。分級後、各篩上に残った吸水性樹脂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吸水性樹脂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吸水性樹脂の中位粒子径とした。
<吸水性樹脂の生理食塩水吸水量>
 500mLプラスチックビーカーに生理食塩水500gと攪拌子(8mmφ×30mmリングなし)を入れ、マグネチックスターラーを用いて600rpmで攪拌した。吸水性樹脂2.0gを、500mLプラスチックビーカー中で生理食塩水500gに分散し、600rpmで1時間撹拌して十分膨潤させた。一方で、目開き75μm標準篩の質量Wa(g)を測定しておき、膨潤ゲルを含んだ水溶液を75μm標準篩でろ過した。水平に対して成す角を約30度程度となるように傾けた状態で75μm標準篩を30分放置して、吸水性樹脂から余剰の生理食塩水を除いた。膨潤ゲルを含んだ篩質量Wb(g)を測定するとともに、この質量Wb(g)から75μm標準篩の質量Wa(g)を引いたものを、吸水性樹脂の質量(2.0g)で除することにより吸水量を算出した。
吸水量=(Wb-Wa)÷(吸水性樹脂質量)
<製造例1>
 還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管、並びに、攪拌機として、翼径5cmの4枚傾斜パドル翼を2段で有する攪拌翼を備えた内径11cm、2L容の丸底円筒型セパラブルフラスコを準備した。このフラスコに、炭化水素分散媒としてn-ヘプタン293gをとり、高分子系分散剤として無水マレイン酸変性エチレン・プロピレン共重合体(三井化学株式会社、ハイワックス1105A)0.736gを添加し、攪拌しつつ80℃まで昇温して分散剤を溶解した後、50℃まで冷却した。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)をとり、氷水で冷却しつつ、20.9質量%の水酸化ナトリウム水溶液147.7gを滴下して75モル%の中和を行った後、増粘剤としてヒドロキシルエチルセルロース0.092g(住友精化株式会社、HECAW-15F)、水溶性ラジカル重合剤として過硫酸カリウム0.0736g(0.272ミリモル)、内部架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル0.010g(0.057ミリモル)を加えて溶解し、第1段目の水性液を調製した。そして、上記にて調製した水性液をセパラブルフラスコに添加して、10分間攪拌した後、20mL-バイアル瓶中において、n-ヘプタン6.62gに界面活性剤としてHLB3のショ糖ステアリン酸エステル(三菱化学フーズ株式会社、リョートーシュガーエステルS-370)0.736gを加熱溶解した界面活性剤溶液を、さらに添加して、撹拌機の回転数を550rpmとして攪拌しながら系内を窒素で十分に置換した後、フラスコを70℃の水浴に浸漬して昇温し、重合を60分間行うことにより、第1段目の重合スラリー液を得た。
 一方、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(1.43モル)をとり、氷水で冷却しつつ、27質量%の水酸化ナトリウム水溶液159.0gを滴下して75モル%の中和を行った後、水溶性ラジカル重合開始剤として過硫酸カリウム0.103g(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0.0116g(0.067ミリモル)を加えて溶解し、第2段目の水性液を調製した。
 撹拌機の回転数を1000rpmとして撹拌しながら、上記のセパラブルフラスコ系内を25℃に冷却した後、上記第2段目の水性液の全量を、第1段目の重合スラリー液に添加して、系内を窒素で30分間置換した後、再度、フラスコを70℃の水浴に浸漬して昇温し、重合反応を60分間行って、含水ゲル重合体を得た。
 第2段目の重合後の含水ゲル重合体に3質量%の亜硫酸ナトリウム水溶液4.42g(1.05ミリモル)及び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(0.526ミリモル)を撹拌下で添加した。その後、125℃に設定した油浴にフラスコを浸漬し、n-ヘプタンと水との共沸蒸留により、n-ヘプタンを還流しながら、257.7gの水を系外へ抜き出した。その後、フラスコに表面架橋剤として2質量%のエチレングリコールジグリシジルエーテル水溶液4.42g(0.507ミリモル)を添加し、83℃で2時間保持した。
 その後、n-ヘプタンを125℃にて蒸発させて乾燥させ、さらに目開き850μmの篩に通過させることで、架橋重合体228.0g得た。
<製造例2>
 製造例1において、第2段目の水性液に添加する水溶性ラジカル重合開始剤としての過硫酸カリウムを0.090g(0.334ミリモル)に変更した以外は、製造例1と同様にして架橋重合体を234.0g得た。
<製造例3>
 還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管、並びに、攪拌機として、翼径5cmの4枚傾斜パドル翼を2段で有する攪拌翼を備えた内径11cm、2L容の丸底円筒型セパラブルフラスコを準備した。このフラスコに、炭化水素分散媒としてn-ヘプタン293gをとり、高分子系分散剤として無水マレイン酸変性エチレン・プロピレン共重合体(三井化学株式会社、ハイワックス1105A)0.736gを添加し、攪拌しつつ80℃まで昇温して分散剤を溶解した後、50℃まで冷却した。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)をとり、氷水で冷却しつつ、20.9質量%の水酸化ナトリウム水溶液147.7gを滴下して75モル%の中和を行った後、増粘剤としてヒドロキシルエチルセルロース0.092g(住友精化株式会社、HECAW-15F)、水溶性ラジカル重合剤として過硫酸カリウム0.0736g(0.272ミリモル)、内部架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテル0.010g(0.057ミリモル)を加えて溶解し、第1段目の水性液を調製した。そして、上記にて調製した水性液をセパラブルフラスコに添加して、10分間攪拌した後、20mL-バイアル瓶中において、n-ヘプタン6.62gに界面活性剤としてHLB3のショ糖ステアリン酸エステル(三菱化学フーズ株式会社、リョートーシュガーエステルS-370)0.736gを加熱溶解した界面活性剤溶液を、さらに添加して、撹拌機の回転数を550rpmとして攪拌しながら系内を窒素で十分に置換した後、フラスコを70℃の水浴に浸漬して昇温し、重合を60分間行うことにより、第1段目の重合スラリー液を得た。
 一方、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(1.43モル)をとり、氷水で冷却しつつ、27質量%の水酸化ナトリウム水溶液159.0gを滴下して75モル%の中和を行った後、水溶性ラジカル重合開始剤として過硫酸ナトリウム0.091g(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0.0116g(0.067ミリモル)を加えて溶解し、第2段目の水性液を調製した。
 撹拌機の回転数を1000rpmとして撹拌しながら、上記のセパラブルフラスコ系内を25℃に冷却した後、上記第2段目の水性液の全量を、第1段目の重合スラリー液に添加して、系内を窒素で30分間置換した後、再度、フラスコを70℃の水浴に浸漬して昇温し、重合反応を60分間行って、含水ゲル重合体を得た。
 第2段目の重合後の含水ゲル重合体に3質量%の亜硫酸ナトリウム水溶液4.42g(1.05ミリモル)及び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(0.526ミリモル)を撹拌下で添加した。その後、125℃に設定した油浴にフラスコを浸漬し、n-ヘプタンと水との共沸蒸留により、n-ヘプタンを還流しながら、257.7gの水を系外へ抜き出した。その後、フラスコに表面架橋剤として2質量%のエチレングリコールジグリシジルエーテル水溶液4.42g(0.507ミリモル)を添加し、83℃で2時間保持した。
その後、n-ヘプタンを125℃にて蒸発させて乾燥させ、さらに目開き850μmの篩に通過させることで、架橋重合体223.0g得た。
<実施例1>
 製造例1で得られた架橋重合体100質量部に対して1,3-ベンゾイソチアゾリン-3-オンを0.1質量部粉体混合して、吸水性樹脂を得た。得られた吸水性樹脂の各種性能評価を行った。結果を表1に示す。
<実施例2>
 実施例1において、架橋重合体100質量部に対して1,3-ベンゾイソチアゾリン-3-オンを1.0質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして吸水性樹脂を得た。得られた吸水性樹脂の各種性能評価を行った。結果を表1に示す。
<実施例3>
 製造例2で得られた架橋重合体100質量部に対してメソブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸を5質量部粉体混合して、吸水性樹脂を得た。得られた吸水性樹脂の各種性能評価を行った。結果を表1に示す。
<実施例4>
 製造例2で得られた架橋重合体100質量部に対してクロラミンT三水和物を0.1質量部粉体混合して、吸水性樹脂を得た。得られた吸水性樹脂の各種性能評価を行った。結果を表1に示す。
<実施例5>
 製造例3で得られた架橋重合体100質量部に対してトリクロロイソシアヌル酸を0.1質量部粉体混合して、吸水性樹脂を得た。得られた吸水性樹脂の各種性能評価を行った。結果を表1に示す。
<比較例1>
 製造例1で得られた架橋重合体100質量部に対して非晶質シリカ(オリエンタルシリカズコーポレーション、トクシールNP-S)を0.1質量部粉体混合して、吸水性樹脂を得た。得られた吸水性樹脂の各種性能評価を行った。結果を表1に示す。
<比較例2>
 製造例1で得られた架橋重合体100質量部に対してベントナイト(SIGMA-ALDRICH社製)を1質量部粉体混合して、吸水性樹脂を得た。得られた吸水性樹脂の各種性能評価を行った。結果を表1に示す。
<比較例3>
 製造例2で得られた架橋重合体100質量部に対して塩化ベンザルコニウムを1質量部粉体混合して、吸水性樹脂を得た。得られた吸水性樹脂の各種性能評価を行った。結果を表1に示す。
<比較例4>
 製造例2で得られた架橋重合体100質量部に対して過硫酸カリウムを0.1質量部粉体混合して、吸水性樹脂を得た。得られた吸水性樹脂の各種性能評価を行った。結果を表1に示す。
<比較例5>
 製造例3で得られた架橋重合体100質量部に対してメソブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸を0.5質量部粉体混合して、吸水性樹脂を得た。得られた吸水性樹脂の各種性能評価を行った。結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001

Claims (7)

  1.  下記の酸化還元電位測定法によって測定される膨潤ゲルの酸化還元電位が、260mV以上である、吸水性樹脂。
    (酸化還元電位測定法)
     酸化還元電位が390±10mVのイオン交換水60mLをビーカーに加える。前記イオン交換水の酸化還元電位は、pH計の電極をイオン交換水に挿入し、15分静置後、測定する。
     次に、400rpmで攪拌下の前記イオン交換水に、吸水性樹脂2.0gを投入し撹拌して、膨潤ゲルを得る。前記膨潤ゲルに、pH計の電極を挿入し、15分静置した後、酸化還元電位を測定する。
  2.  前記膨潤ゲルの酸化還元電位が、1000mV以下である、請求項1に記載の吸水性樹脂。
  3.  前記吸水性樹脂の生理食塩水吸水量が、30g/g以上80g/g以下である、請求項1又は2に記載の吸水性樹脂。
  4.  前記吸水性樹脂の中位粒子径が、200μm以上600μm以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載の吸水性樹脂。
  5.  下記のpH測定法によって測定される膨潤ゲルのpHが、8.0以下である、請求項1~4のいずれか1項に記載の吸水性樹脂。
    (pH測定法)
     尿素25.0g、塩化ナトリウム9.0g、硫酸マグネシウム7水和物0.6g、乳酸カルシウム0.7g、硫酸カリウム4.0g、硫酸アンモニウム2.5g、及び蒸留水を混合し、各成分を溶解させることにより合計1000gの人工尿を調製する。
     ウレアーゼ(タチナタ豆由来、50%グリセリン溶液、1000U/mL)を希釈し、ウレアーゼ水溶液2U/mLを調製する。
     前記人工尿30.0gと前記ウレアーゼ水溶液1.0mLとを混合することにより試験液を調製する。
     前記試験液を、前記吸水性樹脂1.0gの入ったシャーレに投入して膨潤ゲルを得、すみやかに前記膨潤ゲルを2Lテドラーバッグに封入し、バッグ内の空気を抜く。
     200mLガラスシリンジを用いて、活性炭槽を通した乾燥空気900mL(合計量)を前記2Lテドラーバッグ内に加える。
     前記膨潤ゲルが封入された前記2Lテドラーバッグを、温度35±2℃、相対湿度60±2%に設定された卓上型恒温恒湿槽内に24時間保管する。
     24時間保管後、前記膨潤ゲルを2Lテドラーバッグから取り出し、生理食塩水200gと共にビーカーに加え、スターラーで1分間攪拌する。
     pH計を用いて、前記ビーカー内の内容物のpHを測定する。
  6.  請求項1~5のいずれか1項に記載の吸水性樹脂を含む、吸収体。
  7.  請求項6に記載の吸収体を含んでなる、吸収性物品。
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