吸水片材及吸收性物品的制作方法

专利2023-10-03  116



1.本发明涉及一种吸水片材及吸收性物品。


背景技术:

2.以往,在用于吸收尿等以水为主要成分的液体的吸收性物品中使用了含有吸水性树脂粒子的吸收体。例如,在专利文献1中公开了一种具有适合用于尿布等吸收性物品的粒径的吸水性树脂粒子的制造方法,并且,专利文献2中公开了一种作为在容纳如尿等体液时有效的吸收性部件,使用具有特定的盐水流动传递性、承压下吸收性能等的水凝胶吸收性聚合物的方法。
3.以往技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开平6-345819号公报
6.专利文献2:日本特表平9-510889号公报


技术实现要素:

7.发明要解决的技术课题
8.在使用了以往的吸收体的吸收性物品中,容易引起吸液对象的液未被吸收体充分吸收而多余的液在吸收体表面流动的现象(液流动(l iquid runnin g)),其结果,在液渗漏到吸收性物品的外部的渗漏性的方面具有改善的空间。即,若供于吸收体的液未充分渗透到吸收体中,则可能会发生剩余液在其表面流动等而渗漏到吸收体或吸收性物品的外部等不良情况。因此,液体需要以足够的速度渗透到吸收体中,要求稳定地获得适合的渗透速度。
9.本发明的目的在于提供一种吸水片材及吸收性物品,其具备具有优异的液体的渗透速度的吸收体,且能够抑制漏液。
10.用于解决技术课题的手段
11.本发明的一方面涉及一种吸水片材,其具备包含吸水性树脂粒子的吸收体,所述吸水片材中,吸水性树脂粒子的无加压dw的1分钟值为15~40ml/g,无加压dw的5分钟值为45~65ml/g,在按以下的i)及ii)的顺序进行的试验中测定的、所述吸水性树脂粒子的接触角为50度以下,
12.i)在25
±
2℃下,在吸水性树脂粒子的表面上滴加相当于0.9质量%盐水0.01g的液滴,并使吸水性树脂粒子与液滴接触。
13.ii)液滴与吸水性树脂粒子的表面接触之后,测定0.1秒后的时刻的液滴的接触角。
14.本发明的另一方面涉及一种具备上述吸水片材的吸收性物品。
15.发明效果
16.根据本发明,能够提供一种吸水片材及吸收性物品,其具备具有优异的液体的渗
透速度的吸收体,且能够抑制漏液。
附图说明
17.图1是表示吸水片材的一实施方式的示意剖视图。
18.图2是表示形成于芯包片上的黏合剂(adhesive)的图案的一例的示意俯视图。
19.图3是表示吸收性物品的一实施方式的示意剖视图。
20.图4是表示搅拌叶片(在平板部具有狭缝的平板叶片)的一例的俯视图。
21.图5是表示吸水性树脂粒子的无加压dw的测定装置的示意图。
22.图6是表示评价漏液性的方法的示意图。
具体实施方式
23.以下,对本发明的实施方式详细地进行说明。但是,本发明并不限定于以下实施方式,能够在其主旨的范围内进行各种变形来实施。
24.在本说明书中,将“丙烯酸”及“甲基丙烯酸”一并标记为“(甲基)丙烯酸”。“丙烯酸酯”及“甲基丙烯酸酯”也同样地标记为“(甲基)丙烯酸酯”。“(聚)”是指具有前缀“聚”及不具有前缀“聚”的这两种情况。以下同样地,在本说明书中阶段性记载的数值范围内,某一阶段的数值范围的上限值或下限值能够与其他阶段的数值范围的上限值或下限值任意地组合。在本说明书中所记载的数值范围内,该数值范围的上限值或下限值可以替换为实施例中所示的值。“水溶性”表示在25℃下在水中显示5质量%以上的溶解性。本说明书中所例示的材料可以单独使用,也可以组合使用2种以上。关于组合物中的各成分的含量,在组合物中存在多种对应于各成分的物质的情况下,只要无特别说明,则是指存在于组合物中的该多种物质的总量。“生理盐水”是指0.9质量%氯化钠水溶液。“室温”是指25
±
2℃。
25.[吸水片材]
[0026]
一实施方式所涉及的吸水片材具备包含吸水性树脂粒子的吸收体。吸收体中所包含的吸水性树脂粒子的无加压dw的1分钟值为15~40ml/g,无加压dw的5分钟值为45~65ml/g。通过吸水性树脂粒子的无加压dw的1分钟值在上述范围内,能够获得具有优异的液体的渗透速度的吸收体,通过无加压dw的5分钟值在上述范围内,能够抑制来自吸收性物品的漏液。
[0027]
从进一步提高液体的渗透速度的观点出发,吸水性树脂粒子的无加压dw的1分钟值可以是16~35ml/g、16~30ml/g或16~25ml/g。从能够进一步抑制漏液的观点出发,吸水性树脂粒子的无加压dw的5分钟值可以是48~65ml/g、50~63ml/g或51~60ml/g。
[0028]
从能够进一步抑制漏液的观点出发,吸水性树脂粒子的无加压dw的2分钟值可以是34~50ml/g、34~48ml/g或35~45ml/g。无加压dw的1分钟值、2分钟值及5分钟值为通过后述的实施例中所记载的方法测定的值。
[0029]
无加压dw为由吸水性树脂粒子在无加压下与生理盐水接触起经过规定的时间为止吸收生理盐水的量表示的吸水速度。无加压dw由吸收生理盐水之前的每1g吸水性树脂粒子的吸收量(ml)表示。无加压dw的1分钟值、2分钟值及5分钟值分别是指吸水性树脂粒子开始吸收生理盐水起经1分钟后、2分钟后及5分钟后的吸收量。
[0030]
从提高液体的渗透速度的观点出发,本实施方式所涉及的吸水性树脂粒子在按以
下的i)及ii)的顺序进行的试验中测定的、接触角为50度以下。
[0031]
i)在25
±
2℃下,在吸水性树脂粒子的表面上滴加相当于0.9质量%盐水0.01g的液滴,并使吸水性树脂粒子与液滴接触。
[0032]
ii)液滴与吸水性树脂粒子的表面接触之后,测定0.1秒后的时刻的液滴的接触角。
[0033]
从进一步提高液体的渗透速度的观点出发,吸水性树脂粒子的接触角可以是5度以上且50度以下、10度以上且49度以下或15度以上且48度以下。接触角为遵照jis r 3257(1999)“基底玻璃表面的润湿性试验方法”测定的值,具体而言,通过后述的实施例中所记载的方法来测定。
[0034]
吸水性树脂粒子的生理盐水的保水量例如可以是20g/g以上、25g/g以上、30g/g以上、32g/g以上、34g/g以上、36g/g以上或38g/g以上,可以是60g/g以下、55g/g以下、50g/g以下、45g/g以下或42g/g以下。生理盐水的保水量通过后述实施例中所记载的方法来测定。
[0035]
作为吸水性树脂粒子的形状,可举出大致球状、破碎状、颗粒状或具有这些形状的一次粒子凝聚而形成的形状等。
[0036]
本实施方式所涉及的吸水性树脂粒子可以含有聚合物粒子和配置于该聚合物粒子的表面上的干式二氧化硅。例如,通过混合聚合物粒子和干式二氧化硅,能够在聚合物粒子的表面上配置干式二氧化硅。通过将这种吸水性树脂粒子用于吸收体,可提高液体的渗透速度,并且容易抑制漏液。
[0037]
干式二氧化硅为通过干式法制造的二氧化硅,例如,可举出煅制二氧化硅。干式二氧化硅通常具有活性羟基,因此具有亲水性,但是还能够通过用烷基硅烷等对该二氧化硅表面实施表面处理来赋予疎水性。从容易获得优异的初始吸水速度的观点出发,干式二氧化硅优选具有亲水性。
[0038]
干式二氧化硅采用了以纳米尺寸的一次粒子作为构成单元,多个一次粒子集合而形成的二次粒子的形态。而且,在干式二氧化硅中,多个二次粒子缔合而形成作为二次粒子的缔合体的二次凝聚体。在干式二氧化硅和除了干式二氧化硅以外的合成无定形二氧化硅(例如,通过湿式法制造的湿式二氧化硅)中,例如,凝聚体的形状不同。通常,湿式二氧化硅的凝聚体具有大致球形的凝聚结构,相对于此,干式二氧化硅的凝聚体具有链状的凝聚结构。
[0039]
干式二氧化硅的比表面积例如可以是50m2/g以上、75m2/g以上、100m2/g以上、125m2/g以上、150m2/g以上、170m2/g以上或200m2/g以上,可以是1000m2/g以下、800m2/g以下、600m2/g以下、400m2/g以下或350m2/g以下。干式二氧化硅的比表面积例如可以是50~1000m2/g、75~600m2/g或100~400m2/g。二氧化硅的比表面积能够通过bet比表面积(n2)法来测定。
[0040]
干式二氧化硅的堆积密度例如可以是10~200g/l。从容易获得优异的吸水特性的观点出发,干式二氧化硅的堆积密度优选为10g/l以上、20g/l以上、30g/l以上或40g/l以上,优选为200g/l以下、180g/l以下、150g/l以下、130g/l以下、100g/l以下、90g/l以下或80g/l以下。二氧化硅的堆积密度能够通过使用颜料试验方法(jis-k5101-12-1)来测定。
[0041]
从操作性及吸水性树脂粒子表面上的附着性的观点出发,干式二氧化硅的一次粒子的平均粒径(一次平均粒径)优选为5nm以上、7nm以上、10nm以上或12nm以上,优选为
500nm以下、100nm以下、50nm以下、30nm以下或20nm以下。更具体而言,干式二氧化硅的一次平均粒径优选为5nm以上且500nm以下,更优选为7nm以上且50nm以下。二氧化硅的平均一次粒径能够通过使用透射型电子显微镜的观察来测定。
[0042]
从容易获得操作性及优异的吸水特性的观点出发,干式二氧化硅的二次凝聚粒子的平均粒径优选为1.0μm以上,更优选为10μm以上,进一步优选为20μm以上,并且,优选为100μm以下,更优选为70μm以下,进一步优选为50μm以下。从相同的观点出发,更具体而言,干式二氧化硅的二次凝聚粒子的平均粒径优选为1.0μm以上且100μm以下,更优选为10μm以上且70μm以下。二氧化硅的二次凝聚粒子的平均粒径能够通过动态光散射法、激光衍射/散射法或库尔特计数器法来测定。
[0043]
干式二氧化硅的含水率例如可以是10质量%以下、5.0质量%以下、3.0质量%以下或2.0质量%以下。干式二氧化硅的含水率的下限例如可以是0.1质量%以上。干式二氧化硅可以是含水率为5质量%以下的煅制二氧化硅。干式二氧化硅的含水率能够通过颜料及体质颜料一般试验方法iso787-2来测定。本说明书中的干式二氧化硅的含水率为以干式二氧化硅及该干式二氧化硅中的水的总质量为基准的含水率。
[0044]
作为干式二氧化硅(亲水性干式二氧化硅)的市售品,例如,可举出nipp on aerosil co.,ltd.制造的“aerosil200”、“aerosil300”、“aerosil380”、cabot japan corporation制造的“cab-o-sil m-5”、“cab-o-sil h-300”、“cab-o-sil m-5”、“cab-o-sil m3kd”。干式二氧化硅可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
[0045]
干式二氧化硅相对于聚合物粒子的质量的比例可以是0.1质量%以上、0.2质量%以上、0.3质量%以上或0.4质量%以上,可以是3.0质量%以下、2.0质量%以下、1.5质量%以下或1.0质量%以下。即,从调整吸收体中的液体的渗透速度的观点出发,以聚合物粒子的总质量为基准,干式二氧化硅的比例可以是0.1质量%以上且3.0质量%以下、0.2质量%以上且2.0质量%以下、0.3质量%以上且1.5质量%以下或0.4质量%以上且1.0质量%以下。
[0046]
聚合物粒子可以是含有包含烯属不饱和单体作为单体单元的聚合物的吸水性粒子。烯属不饱和单体可以是水溶性单体,作为其例,可举出(甲基)丙烯酸及其盐、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸及其盐、(甲基)丙烯酰胺、n,n-二甲基(甲基)丙烯酰胺、2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、n-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、n,n-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、n,n-二乙基氨基丙基(甲基)丙烯酸酯、以及二乙基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺。烯属不饱和单体可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
[0047]
以聚合物粒子的质量为基准,聚合物粒子中的、包含烯属不饱和单体作为单体单元的聚合物的比例可以是50~100质量%、60~100质量%、70~100质量%或80~100质量%。聚合物粒子可以是含有包含(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸盐中的至少一者作为单体单元的(甲基)丙烯酸系聚合物的粒子。(甲基)丙烯酸系聚合物中的源自(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸盐的单体单元的总比例以聚合物的质量为基准可以是90~100质量%。
[0048]
聚合物粒子中的至少表层部分的聚合物可以通过与表面交联剂的反应而交联。表面交联剂例如可以是具有2个以上的与源自烯属不饱和单体的官能团具有反应性的官能团(反应性官能团)的化合物。
[0049]
作为表面交联剂,例如,可举出碳酸亚乙酯等碳酸亚烷基酯化合物;乙二醇、丙二
醇、1,4-丁二醇、三羟甲基丙烷、甘油、聚氧乙二醇、聚氧丙二醇、聚甘油等多元醇类;(聚)乙二醇二缩水甘油醚、(聚)甘油二缩水甘油醚、(聚)甘油三缩水甘油醚、(聚)丙二醇聚缩水甘油醚、(聚)甘油聚缩水甘油醚等聚缩水甘油化合物;表氯醇、表溴醇、α-甲基表氯醇等卤代环氧化合物;2,4-甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等异氰酸酯化合物等具有2个以上的反应性官能团的化合物;3-甲基-3-氧杂环丁烷甲醇、3-乙基-3-氧杂环丁烷甲醇、3-丁基-3-氧杂环丁烷甲醇、3-甲基-3-氧杂环丁烷乙醇、3-乙基-3-氧杂环丁烷乙醇、3-丁基-3-氧杂环丁烷乙醇等氧杂环丁烷化合物;1,2-乙烯双噁唑啉等噁唑啉化合物;双[n,n-二(β-羟乙基)]己二酰胺等羟烷基酰胺化合物。
[0050]
表面交联剂可以包含聚缩水甘油化合物。以表面交联剂的总质量为基准,表面交联剂中的聚缩水甘油化合物的比率可以是50~100质量%、60~100质量%、70~100质量%、80~100质量%或90~100质量%。
[0051]
在聚合物粒子的内部,聚合物也可以通过自交联、基于与内部交联剂的反应的交联或这两者进行内部交联。从容易控制吸水特性的观点出发,优选至少包括基于内部交联剂的反应。
[0052]
内部交联剂例如能够包含具有2个以上的聚合性不饱和基团的化合物、具备2个以上的具有与烯属不饱和单体所具有的官能团的反应性的反应性官能团的化合物、或包含它们的组合的1种或2种以上的化合物。
[0053]
作为具有2个以上的聚合性不饱和基团的化合物的例子,可举出(聚)乙二醇、(聚)丙二醇、三羟甲基丙烷、甘油聚氧乙二醇、聚氧丙二醇及(聚)甘油等多元醇类的二或三(甲基)丙烯酸酯类;使上述多元醇与马来酸及富马酸等不饱和酸类进行反应而获得的不饱和聚酯类;n,n
’‑
亚甲基双(甲基)丙烯酰胺等双丙烯酰胺类;使聚环氧化物与(甲基)丙烯酸进行反应而获得的二或三(甲基)丙烯酸酯类;使甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等聚异氰酸酯与(甲基)丙烯酸羟乙酯进行反应而获得的二(甲基)丙烯酸氨甲酰酯类;烯丙基化淀粉;烯丙基化纤维素;邻苯二甲酸二烯丙酯;n,n’,n
”‑
三烯丙基异氰脲酸酯;二乙烯基苯。
[0054]
作为具有2个以上的反应性官能团的化合物的例子,可举出(聚)乙二醇二缩水甘油醚、(聚)丙二醇二缩水甘油醚及(聚)甘油二缩水甘油醚等含有缩水甘油基的化合物;(聚)乙二醇、(聚)丙二醇、(聚)丙三醇、季戊四醇、乙二胺、聚乙烯亚胺、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯。
[0055]
可以对聚合物粒子实施聚合后交联。例如,通过在聚合物中添加交联剂并进行加热,能够进行聚合后交联。
[0056]
作为用于进行聚合后交联的交联剂,例如可举出:乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、三羟甲基丙烷、甘油、聚氧乙二醇、聚氧丙二醇、聚甘油等多元醇;(聚)乙二醇二缩水甘油醚、(聚)丙二醇二缩水甘油醚及(聚)甘油二缩水甘油醚等具有2个以上的环氧基的化合物;环氧氯丙烷、环氧溴丙烷及α-甲基环氧氯丙烷等卤化环氧化合物;2,4-甲苯二异氰酸酯及六亚甲基二异氰酸酯等具有2个以上的异氰酸酯基的化合物;1,2-乙烯基双噁唑啉等噁唑啉化合物;碳酸亚乙酯等碳酸酯化合物;双[n,n-二(β-羟基乙基)]己二酰胺等羟基烷基酰胺化合物。用于聚合后交联的交联剂可以是(聚)乙二醇二缩水甘油醚、(聚)甘油二缩水甘油醚、(聚)甘油三缩水甘油醚、(聚)丙二醇聚缩水甘油醚及聚甘油聚缩水甘油醚等聚缩水甘油化合物。这些交联剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
[0057]
聚合后交联剂可以包含聚缩水甘油化合物。以聚合后交联剂的总质量为基准,聚合后交联剂中的聚缩水甘油化合物的比率可以是50~100质量%、60~100质量%、70~100质量%、80~100质量%或90~100质量%。
[0058]
作为聚合后交联的添加时期,只要在聚合中所使用的烯属不饱和单体聚合后即可,在多个阶段聚合的情况下,优选在多个阶段聚合后添加。另外,考虑聚合时及聚合后的发热、由工序延迟引起的停滞、添加交联剂时的体系的开放以及由随着添加交联剂而添加水等引起的水分的变动,从含水率(以含水凝胶状聚合物的质量为基准的水的含量)的观点出发,聚合后交联的交联剂优选在[刚聚合后的含水率
±
3%]的区域进行添加。
[0059]
聚合物粒子的中值粒径可以是130~800μm、200~850μm、250~700μm、280~600μm或300~450μm。关于聚合物粒子,可以在通过后述的制造方法获得的时刻具有所期望的粒度分布,但是也可以通过进行使用了利用筛的分级的粒度调整等操作来调整粒度分布。
[0060]
聚合物粒子除了烯属不饱和单体的聚合物以外,还可以包含一定程度的水分,也可以在其内部进一步包含各种追加成分。作为追加成分的例子,可举出凝胶稳定剂、金属螯合剂、抗菌剂等。
[0061]
吸水性树脂粒子例如能够通过包括在聚合物粒子的表面配置干式二氧化硅的工序的方法来制造。
[0062]
聚合物粒子例如能够通过包括使包含烯属不饱和单体的单体聚合的工序的方法来获得。单体的聚合方法例如能够从反相悬浮聚合法、水溶液聚合法、本体聚合法及沉淀聚合法中选择。通过将烯属不饱和单体在内部交联剂的存在下进行聚合,可以获得通过交联剂进行了内部交联的聚合物粒子。通过将烯属不饱和单体在二氧化硅等无机粒子的存在下进行聚合,可以获得在内部包含无机粒子的聚合物粒子。烯属不饱和单体中的一部分或全部可以形成碱金属盐等盐。
[0063]
在水溶液聚合法的情况下,例如能够通过包括如下步骤的方法来获得聚合物粒子:在含有烯属不饱和单体及水的单体水溶液中将烯属不饱和单体进行聚合,而形成包含聚合物的含水凝胶状聚合物;及对含水凝胶状聚合物进行干燥。在形成块状的含水凝胶状聚合物的情况下,可以对其进行粗碎,并对含水凝胶状聚合物的粗碎物进行干燥。可以将含水凝胶状聚合物或其粗碎物在干燥之后进行粉碎,也可以对通过粉碎获得的粒子进行分级。后述的供于表面交联的聚合物粒子可以是干燥的粗碎物,也可以是将粗碎物进一步进行粉碎而获得的粒子。可以对将粗碎物进行粉碎而获得的聚合物粒子进行分级,并根据需要调整聚合物粒子的粒度之后供于表面交联。
[0064]
以单体水溶液的质量为基准,单体水溶液中的烯属不饱和单体的浓度可以是20质量%以上且饱和浓度以下、25~70质量%或30~50质量%。
[0065]
单体水溶液还可以含有聚合引发剂。聚合引发剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。聚合引发剂可以是光聚合引发剂或热自由基聚合引发剂,也可以是水溶性的热自由基聚合引发剂。热自由基聚合引发剂可以是偶氮化合物、过氧化物或它们的组合。聚合引发剂的量相对于烯属不饱和单体1摩尔可以是0.00005~0.01摩尔。
[0066]
作为偶氮系化合物,例如,可举出2,2
’‑
偶氮双[2-(n-苯基脒基)丙烷]二盐酸盐、2,2
’‑
偶氮双{2-[n-(4-氯苯基)脒基]丙烷}二盐酸盐、2,2
’‑
偶氮双{2-[n-(4-羟基苯基)脒基]丙烷}二盐酸盐、2,2
’‑
偶氮双[2-(n-苄基脒基)丙烷]二盐酸盐、2,2
’‑
偶氮双[2-(n-烯
丙基脒基)丙烷]二盐酸盐、2,2
’‑
偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2
’‑
偶氮双{2-[n-(2-羟乙基)脒基]丙烷}二盐酸盐、2,2
’‑
偶氮双[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2
’‑
偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2
’‑
偶氮双[2-(4,5,6,7-四氢-1h-1,3-二氮杂卓-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2
’‑
偶氮双[2-(5-羟基-3,4,5,6-四氢嘧啶-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2
’‑
偶氮双{2-[1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉-2-基]丙烷}二盐酸盐、2,2
’‑
偶氮双(2-甲基丙酰胺)二盐酸盐、2,2
’‑
偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二硫酸盐二水合物、2,2
’‑
偶氮双[n-(2-羧乙基)-2-甲基丙脒]四水合物及2,2
’‑
偶氮双[2-甲基-n-(2-羟乙基)丙酰胺]。
[0067]
作为过氧化物,例如,可举出过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠等过硫酸盐;甲基乙基酮过氧化物、甲基异丁酮过氧化物、二叔丁基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、过氧化乙酸叔丁酯、过氧化异丁酸叔丁酯、过氧化新戊酸叔丁酯等有机过氧化物;及过氧化氢。
[0068]
还能够将聚合引发剂和还原剂组合使用而用作氧化还原聚合引发剂。作为还原剂,例如,可举出亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁及l-抗坏血酸。
[0069]
单体水溶液还可以含有上述内部交联剂。相对于烯属不饱和单体1摩尔,内部交联剂的量可以是0毫摩尔以上、0.001毫摩尔以上、0.01毫摩尔以上、0.015毫摩尔以上或0.020毫摩尔以上,可以是2毫摩尔以下、1毫摩尔以下、0.5毫摩尔以下或0.1毫摩尔以下。根据需要,单体水溶液还可以含有链转移剂、增稠剂等其他添加剂。
[0070]
聚合温度根据所使用的聚合引发剂而不同,但是例如可以是0~130℃或10~110℃。聚合时间可以是1~200分钟或5~100分钟。
[0071]
通过聚合形成的含水凝胶状聚合物的含水率(以含水凝胶状聚合物的质量为基准的水的含量)可以是30~80质量%、40~75质量%或50~70质量%。
[0072]
在将块状的含水凝胶状聚合物进行粗碎的情况下,通过粗碎获得的粗碎物可以是粒子状,也可以是如粒子连结那样的细长形状。粗碎物的最小宽度例如可以是0.1~15mm或1.0~10mm左右。粗碎物的最大宽度可以是0.1~200mm或1.0~150mm左右。作为用于粗碎的装置的例子,可举出捏合机(例如,加压式捏合机、双臂型捏合机等)、碎肉机、切碎机、药用粉碎机(pharma mill)。对于块状的含水凝胶状聚合物,根据需要,可以在粗碎之前进行裁切。
[0073]
对于含水凝胶状聚合物或其粗碎物,主要是为了去除水而进行干燥。干燥方法可以是自然干燥、加热干燥、减压干燥等一般的方法。将干燥后的含水凝胶状聚合物或其粗碎物进一步进行粉碎,并根据需要,对所获得的粒子进行分级,由此能够获得具有适度的粒径的聚合物粒子。粉碎方法并无特别限定,例如,能够应用使用辊磨机(滚碎机)、捣碎机、气流粉碎机、高速旋转粉碎机(锤磨机、针磨机、旋转粉碎机等)或容器驱动型磨机(旋转磨机、振动磨机、行星磨机等)的方法。分级方法也并无特别限定,例如,能够应用使用振动筛、旋转移位器、圆筒搅拌筛、鼓风移位器或旋转式振动器的方法。
[0074]
在反相悬浮聚合法的情况下,例如能够通过包括如下步骤的方法来获得聚合物粒子:在含有烃分散介质、分散于烃分散介质中的、包含烯属不饱和单体、自由基聚合引发剂、水等的单体水溶液及表面活性剂的悬浮液中,将烯属不饱和单体进行聚合,由此形成包含聚合物的粒子状的含水凝胶状聚合物;及从悬浮液中去除烃分散介质及水。
[0075]
烃分散介质可以包含选自由碳原子数6~8的链状脂肪族烃及碳原子数6~8的脂
环式烃组成的组中的至少1种化合物。作为烃分散介质,例如,可举出正己烷、正庚烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、2,3-二甲基戊烷、3-乙基戊烷、正辛烷等链状脂肪族烃;环己烷、甲基环己烷、环戊烷、甲基环戊烷、反式-1,2-二甲基环戊烷、顺式-1,3-二甲基环戊烷、反式-1,3-二甲基环戊烷等脂环式烃;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃。烃分散介质可以单独使用,也可以组合使用2种以上。相对于包含单体的单体水溶液100质量份,烃分散介质的量可以是30~1000质量份、40~500质量份或50~300质量份。
[0076]
用于反相悬浮聚合的悬浮液中的单体水溶液还可以含有上述内部交联剂。内部交联剂通常添加到包含烯属不饱和单体的单体水溶液中。相对于烯属不饱和单体1摩尔,内部交联剂的量可以是0毫摩尔以上、0.001毫摩尔以上、0.01毫摩尔以上、0.015毫摩尔以上或0.020毫摩尔以上,可以是2毫摩尔以下、1毫摩尔以下、0.5毫摩尔以下或0.1毫摩尔以下。
[0077]
用于反相悬浮聚合的悬浮液通常还含有表面活性剂。表面活性剂可以是非离子系表面活性剂、阴离子系表面活性剂等。作为非离子系表面活性剂的例子,可举出脱水山梨醇脂肪酸酯、(聚)甘油脂肪酸酯(“(聚)”是指有或没有“聚”这一接头词的两种情况。以下相同。)、蔗糖脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油脂肪酸酯、山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯蓖麻油、聚氧乙烯氢化蓖麻油、烷基烯丙基甲醛缩合聚氧乙烯醚、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物、聚氧乙烯聚氧丙基烷基醚、聚乙二醇脂肪酸酯等。作为阴离子系表面活性剂的例子,可举出脂肪酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基甲基牛磺酸盐、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸酯盐、聚氧乙烯烷基醚磺酸盐、聚氧乙烯烷基醚的磷酸酯及聚氧乙烯烷基烯丙基醚的磷酸酯等。表面活性剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。相对于单体水溶液100质量份,表面活性剂的量可以是0.05~10质量份、0.08~5质量份或0.1~3质量份。
[0078]
用于反相悬浮聚合的悬浮液还可以含有高分子系分散剂。作为高分子系分散剂的例子,可举出马来酸酐改性聚乙烯、马来酸酐改性聚丙烯、马来酸酐改性乙烯-丙烯共聚物、马来酸酐改性epdm(乙烯-丙烯-二烯-三元共聚物)、马来酸酐改性聚丁二烯、马来酸酐-乙烯共聚物、马来酸酐-丙烯共聚物、马来酸酐-乙烯-丙烯共聚物、马来酸酐-丁二烯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、氧化型聚乙烯、氧化型聚丙烯、氧化型乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素等。高分子系分散剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。相对于单体水溶液100质量份,高分子系分散剂的量可以是0.05~10质量份、0.08~5质量份或0.1~3质量份。
[0079]
根据需要,用于反相悬浮聚合的悬浮液可以含有链转移剂、增稠剂等其他成分。聚合反应的温度根据所使用的自由基聚合引发剂而不同,但是例如可以是20~150℃或40~120℃。通常,反应时间为0.5~4小时。可以将反相悬浮聚合分为多次来进行。
[0080]
在进行聚合之后,从包含含水凝胶状聚合物及烃分散介质的悬浮液中去除烃分散介质及水,由此能够获得聚合物粒子。例如,能够通过共沸蒸馏、倾析、过滤、减压干燥或它们的组合来去除烃分散介质及水。在聚合物粒子中可以残留一定程度的水、烃分散介质或这两者。
[0081]
制造吸水性树脂粒子的方法还可以包括如下工序:通过对包含聚合物粒子和含有水及表面交联剂的表面交联剂水溶液的反应混合物进行加热而使聚合物粒子进行表面交联。
[0082]
表面交联剂水溶液含有水和溶解于水中的表面交联剂。表面交联剂水溶液还可以含有亲水性有机溶剂。有机溶剂例如可以是2-丙醇、乙醇、甲醇、丙二醇等醇。水相对于水及有机溶剂的总量的比率为100质量%以下,也可以是50质量%以上、60质量%以上、70质量%以上、80质量%以上或90质量%以上。
[0083]
通过混合聚合物粒子和表面交联剂水溶液,并根据需要,将所形成的反应混合物一边进行搅拌一边进行加热,能够使聚合物粒子进行表面交联。关于用于表面交联的加热温度,只要适当调整以进行表面交联即可,例如可以是70~300℃、100~270℃、120~250℃、150~220℃或170~200℃。表面交联的反应时间例如可以是1~200分钟、10~100分钟、20~80分钟、30~70分钟、40~60分钟或5~100分钟。可以将表面交联工序实施2次以上。
[0084]
在吸水性树脂粒子的制造中,可以在干燥工序(水分去除工序)或其以后的工序中,使用交联剂进行含水凝胶状聚合物的表面部分(表面及表面附近)的表面交联。通过进行表面交联,容易控制吸水特性等。表面交联可以在含水凝胶状聚合物为特定的含水率的时刻进行。表面交联的时期可以是含水凝胶状聚合物的含水率为5~50质量%的时刻、为10~40质量%的时刻或为15~35质量%的时刻。
[0085]
利用下式计算出含水凝胶状聚合物的含水率(质量%)。
[0086]
含水率=[ww/(ww+ws)]
×
100
[0087]
ww:在从整个聚合工序的聚合之前的单体水溶液中所包含的水分量中减去通过干燥工序排出到体系外部的水分量而得的量加上混合凝聚剂、表面交联剂等时根据需要使用的水分量而得的含水凝胶状聚合物的水分量。
[0088]
ws:根据构成含水凝胶状聚合物的烯属不饱和单体、交联剂、引发剂等材料的装入量计算的固体成分量。
[0089]
根据需要,从表面交联后的聚合物粒子中去除水及烃分散介质。可以通过干燥、粉碎、分级或它们的组合来对表面交联后的聚合物粒子进一步进行处理。
[0090]
制造吸水性树脂粒子的方法可以包括如下工序:在表面交联之后,配置上述干式二氧化硅。
[0091]
本实施方式所涉及的吸收体包含上述的吸水性树脂粒子。吸收体还能够包含纤维状物,例如可以是包含吸水性树脂粒子及纤维状物的混合物。
[0092]
图1是表示吸水片材的一例的剖视图。图1所示的吸水片材50具有吸收体10和2个芯包片20a、20b。芯包片20a、20b配置于吸收体10的两侧。换句话说,吸收体10配置于芯包片20a、20b的内侧。吸收体10通过夹在2个芯包片20a、20b之间来保持形状。芯包片20a、20b可以是2个片材,也可以是折叠的1个片材或1个袋体。
[0093]
吸水片材50还可以具有介于芯包片20a与吸收体10之间的黏合剂21。图2是表示形成于芯包片上的黏合剂的图案的一例的俯视图。图2中所示的黏合剂21在芯包片20a上形成有由一边隔着间隔一边排列的多个线状部分构成的图案。但是,黏合剂21的图案并不限定于此。黏合剂21不仅可以介于芯包片20a与吸收体10之间,还可以介于芯包片20b与吸收体10之间。黏合剂21并无特别限定,例如可以是热熔黏合剂。
[0094]
吸收体10具有吸水性树脂粒子10a和任意包含纤维状物的纤维层10b。以吸收体10的质量为基准,吸收体中的吸水性树脂粒子的含量可以是80~100质量%、85~100质量%或90~100质量%。
[0095]
从容易获得足够的吸水性能的观点出发,每1m2吸收体10,吸收体10中的吸水性树脂粒子的含量例如可以是30g以上、50g以上、70g以上、80g以上、90g以上、100g以上或120g以上,可以是1000g以下、800g以下、700g以下、600g以下、500g以下、400g以下或300g以下。
[0096]
吸收体10的厚度并无特别限定,但是在干燥状态下,例如可以是20mm以下、15mm以下、10mm以下、5mm以下、4mm以下或3mm以下,也可以是0.1mm以上、0.2mm以上或0.3mm以上。吸收体10的每单位面积的质量可以是1000g/m2以下、800g/m2以下或600g/m2以下,也可以是100g/m2以上。
[0097]
尤其,在形成薄型吸收体的情况下,以吸收体的质量为基准,吸收体中的纤维层的含量优选为0~10质量%,更优选为0~5质量%。即,吸收体中的吸水性树脂粒子的含量优选为90质量%以上,更优选为95质量%以上。
[0098]
作为构成纤维层10b的纤维状物,例如可举出经微粉碎的木浆、棉花、棉绒、人造丝;乙酸纤维素等纤维素系纤维;聚酰胺、聚酯、聚烯烃等合成纤维。纤维状物可以单独使用,也可以组合使用2种以上。作为纤维状物,能够使用亲水性纤维。
[0099]
为了提高吸收体在使用前及使用期间的形态保持性,可以通过向纤维状物添加黏合性胶黏剂而使纤维彼此黏合。作为黏合性胶黏剂,可举出热熔接性合成纤维、热熔黏合剂、黏合性乳剂等。黏合性胶黏剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
[0100]
作为热熔接性合成纤维,例如可举出聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等全熔型胶黏剂;由聚丙烯和聚乙烯的并排或芯鞘结构构成的非全熔型胶黏剂等。在上述非全熔型胶黏剂中,能够仅使聚乙烯部分热熔接。
[0101]
作为热熔黏合剂,例如可举出乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、非晶态聚丙烯等基础聚合物与增粘剂、增塑剂、抗氧化剂等的混合物。
[0102]
作为黏合性乳剂,例如可举出选自由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丁二烯、乙烯及乙酸乙烯组成的组中的至少一种单体的聚合物。
[0103]
吸收体10(或纤维层10b)还可以包含除臭剂、抗菌剂、香料等。
[0104]
芯包片20a、20b例如可以是无纺布。2个芯包片20a、20b可以是相同或不同的无纺布。无纺布可以是由短纤维(即,短丝(staples))构成的无纺布(短纤维无纺布),也可以是由长纤维(即,长丝(filament))构成的无纺布(长纤维无纺布)。短丝并不限定于此,但是通常可以具有数百mm以下的纤维长度。
[0105]
芯包片20a、20b可以是热粘合无纺布、热风无纺布、树脂粘合无纺布、纺粘无纺布、熔喷无纺布、气流成网无纺布、水刺无纺布、点粘无纺布或包含选自它们中的2种以上的无纺布的层叠体。
[0106]
用作芯包片20a、20b的无纺布可以是由合成纤维、天然纤维或它们的组合形成的无纺布。作为合成纤维的例子,可举出包含选自聚乙烯(pe)及聚丙烯(pp)等聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(ptt)及聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)等聚酯、尼龙等聚酰胺、以及人造丝中的合成树脂的纤维。作为天然纤维的例子,可举出包含棉、丝、麻或纸浆(纤维素)的纤维。形成无纺布的纤维可以是聚烯烃纤维、聚酯纤维或它们的组合。芯包片20a、20b可以是薄纸。
[0107]
吸水片材50例如能够通过如下方法来获得:将吸水性树脂粒子10a或包含吸水性树脂粒子10a和纤维状物的混合物夹在芯包片20a、20b之间,将所形成的结构体根据需要一边进行加热一边进行加压。根据需要,在芯包片20a、20b与吸水性树脂粒子10a或包含其的混合物之间配置黏合剂21。
[0108]
吸水片材50可以设为如下结构:通过在芯包片20b的、与吸收体10所存在的面相反的一侧的面上,进一步设置吸收体10及芯包片,具有两层吸收体10。关于本实施方式所涉及的吸水性树脂粒子,渗漏的抑制性特别优异,因此例如在吸收层为单层的吸水片材中也具有高吸收性能,能够抑制漏液性。
[0109]
从容易获得足够的吸水性能的观点出发,每1m2吸收体10中,吸水片材50中的吸水性树脂粒子的含量例如可以是30g以上、50g以上、70g以上、80g以上、90g以上、100g以上或120g以上,可以是1000g以下、800g以下、700g以下、600g以下、500g以下、400g以下或300g以下。
[0110]
本实施方式所涉及的吸水片材可以具备2层以上的上述吸收体。此时,通过至少1层为本实施方式所涉及的吸收体,能够提高吸水片材的吸水特性。即,本实施方式所涉及的吸水片材通过具有至少1层包含吸水性树脂粒子的吸收体,能够抑制漏液,该吸水性树脂粒子的无加压dw的1分钟值为15~40ml/g,无加压dw的5分钟值为45~65ml/g,接触角为50度以下。例如,在具备2层以上的吸收体的吸水片材的情况下,可以具有包含本实施方式所涉及的吸水性树脂粒子的吸收体和不包含本实施方式所涉及的吸水性树脂粒子的吸收体,也可以具有多层包含本实施方式所涉及的吸水性树脂粒子的吸收体。
[0111]
本实施方式所涉及的吸水片材例如用于制造各种吸收性物品。
[0112]
[吸收性物品]
[0113]
本实施方式所涉及的吸收性物品具备本实施方式所涉及的吸水片材。关于本实施方式所涉及的吸收性物品,可举出保持吸收体的形状的芯包片;配置于吸液对象的液渗入的一侧的最外部的透液性片材;配置于与吸液对象的液渗入的一侧相反的一侧的最外部的不透液性片材等。作为吸收性物品,可举出尿布(例如纸尿布)、如厕训练裤、失禁垫、卫生材料(卫生巾、月经棉条等)、吸汗衬垫、宠物垫、简易马桶用部件、动物排泄物处理材料等。
[0114]
图3是表示吸收性物品的一例的剖视图。图3所示的吸收性物品100具备吸水片材50、透液性片材30及不透液性片材40。换句话说,吸水片材50夹在透液性片材30与不透液性片材40之间。
[0115]
透液性片材30配置于吸收对象的液渗入的一侧的最外层的位置。透液性片材30在与芯包片20b相接的状态下配置于芯包片20b的外侧。不透液性片材40配置于吸收性物品100中的与透液性片材30相反的一侧的最外层的位置。不透液性片材40在与芯包片20a相接的状态下配置于芯包片20a的外侧。透液性片材30及不透液性片材40具有比吸水片材50的主面更宽的主面,透液性片材30及不透液性片材40的外缘部延伸至吸收体10及芯包片20a、20b的周围。但是,吸收体10、芯包片20a、20b、透液性片材30及不透液性片材40的大小关系并无特别限定,可根据吸收性物品的用途等而适当地调整。
[0116]
透液性片材30可以是无纺布。从吸收性物品的液体吸收性能的观点出发,用作透液性片材30的无纺布可以具有适度的亲水性。从该观点出发,透液性片材30可以是按照基于纸浆技术协会的纸浆试验方法no.68(2000)的测定方法测定的亲水度为5~200的无纺
布。无纺布的亲水度可以是10~150。关于纸浆试验方法no.68的详细内容,例如能够参考wo2011/086843号。
[0117]
具有亲水性的无纺布例如可以是由如人造丝纤维那样显示适度的亲水度的纤维形成的无纺布,也可以是由对聚烯烃纤维、聚酯纤维等疏水性化学纤维进行亲水化处理而获得的纤维形成的无纺布。作为获得包含经亲水化处理的疏水性化学纤维的无纺布的方法,例如可举出使用在疏水性化学纤维中混合亲水化剂的化学纤维通过纺粘法获得无纺布的方法、用疏水性化学纤维制作纺粘无纺布时伴有亲水化剂的方法、使亲水化剂浸渍于使用疏水性化学纤维获得的纺粘无纺布的方法。作为亲水化剂,可使用脂肪族磺酸盐、高级醇硫酸酯盐等阴离子系表面活性剂、季铵盐等阳离子系表面活性剂、聚乙二醇脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、脱水山梨醇脂肪酸酯等非离子系表面活性剂、聚氧亚烷基改性硅酮等硅酮系表面活性剂及由聚酯系、聚酰胺系、丙烯酸系、氨基甲酸酯系树脂构成的防污剂等。
[0118]
从能够对吸收性物品赋予良好的液体渗透性、柔软性、强度及缓冲性的观点及提高吸收性物品的液体渗透速度的观点出发,用作透液性片材30的无纺布的单位面积重量(每单位面积的质量)可以是5~200g/m2、8~150g/m2或10~100g/m2。透液性片材30的厚度可以是20~1400μm、50~1200μm或80~1000μm。
[0119]
不透液性片材40防止吸收到吸收体10中的液体从不透液性片材40侧向外部漏出。不透液性片材40可以是树脂片材或无纺布。树脂片材可以是由聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等合成树脂构成的片材。无纺布可以是用高强度的纺粘无纺布夹住耐水性熔喷无纺布的纺粘/熔喷/纺粘(sms)无纺布。不透液性片材40可以是树脂片材与无纺布(例如,纺粘无纺布、水刺无纺布)的复合片材。从减少穿戴时的闷热而能够减少对穿着者带来的不适感等的观点出发,不透液性片材40可以具有透气性。作为具有透气性的不透液性片材40,例如能够使用低密度聚乙烯(ldpe)树脂的片材。
[0120]
从确保柔软性,以不损害吸收性物品的穿着感的观点出发,不透液性片材40的单位面积重量(每单位面积的质量)可以是10~50g/m2。
[0121]
吸收性物品100例如能够通过包括将吸水片材50配置于透液性片材30及不透液性片材40之间的步骤的方法来制造。将不透液性片材40、吸水片材50及透液性片材30依次层叠而成的层叠体根据需要被加压。或者,还能够通过如下方法来获得吸收性物品100:依次配置透液性片材30、芯包片20b、吸水性树脂粒子10a或包含吸水性树脂粒子10a和纤维状物的混合物、芯包片20a及不透液性片材40,将所形成的结构体根据需要一边进行加热一边进行加压。另外,为了使液扩散,可以在透液性片材30与芯包片20b之间配置无纺布。
[0122]
实施例
[0123]
以下,举出实施例来对本发明进行进一步具体的说明。然而,本发明并不限定于这些实施例。
[0124]
1.吸水性树脂粒子的制作
[0125]
(制造例1)
[0126]
准备了具备回流冷凝器、滴液漏斗、氮气导入管及搅拌机的内径11cm、内容积2l的圆底圆筒型可拆式烧瓶。在搅拌机安装了图4中示出大概形状的搅拌叶片(平板叶片)200。搅拌叶片200具备轴200a及平板部200b。平板部200b与轴200a焊接,并且具有弯曲的前端。在平板部200b形成有沿着轴200a的轴向延伸的4个狭缝s。4个狭缝s在平板部200b的宽度方
向上排列,内侧的两个狭缝s的宽度为1cm,外侧两个狭缝s的宽度为0.5cm。平板部200b的长度约为10cm,平板部200b的宽度约为6cm。接着,在上述可拆式烧瓶中添加作为烃分散介质的正庚烷293g,并添加作为高分子系分散剂的马来酸酐改性乙烯-丙烯共聚物(mitsui chemicals,inc.制造,hi-wax 1105a)0.736g,由此获得了混合物。通过用搅拌机搅拌该混合物的同时升温至80℃来将分散剂溶解于正庚烷中之后,将混合物冷却至50℃。
[0127]
接着,在内容积300ml的烧杯中添加了作为水溶性烯属不饱和单体的80.5质量%的丙烯酸水溶液92.0g(丙烯酸:1.03摩尔)。接着,从外部冷却的同时将20.9质量%的氢氧化钠水溶液147.7g滴加到烧杯内,由此进行了75摩尔%的中和。然后,加入作为增稠剂的羟乙基纤维素0.092g(sumitomo seika chemicals co.,ltd.制造,hec aw-15f)、作为水溶性自由基聚合引发剂的过硫酸钾0.0736g(0.272毫摩尔)、作为内部交联剂的乙二醇二缩水甘油醚0.010g(0.057毫摩尔)而使其溶解,由此制备了第1阶段的水性液。
[0128]
然后,在上述可拆式烧瓶中添加上述第1阶段的水性液之后,搅拌了10分钟。然后,在可拆式烧瓶中添加了通过在正庚烷6.62g中加热溶解蔗糖硬脂酸酯(表面活性剂,mitsubishi-chemical foods corporation制造,ryoto sugar ester s-370,hlb值:3)0.736g而获得的表面活性剂溶液。然后,一边以350rpm的搅拌机的转速进行搅拌,一边用氮气充分地对体系内部进行置换。然后,将烧瓶浸渍于70℃的水浴中进行加热,并进行60分钟的聚合,由此获得了第1阶段的聚合浆液。
[0129]
接着,在内容积500ml的另一烧杯中添加了作为水溶性烯属不饱和单体的80.5质量%的丙烯酸水溶液128.8g(丙烯酸:1.44摩尔)。接着,从外部冷却的同时将27质量%的氢氧化钠水溶液159.0g滴加到烧杯内,由此进行了75摩尔%的中和。然后,加入作为水溶性自由基聚合引发剂的过硫酸钾0.103g(0.381毫摩尔)、作为内部交联剂的乙二醇二缩水甘油醚0.0116g(0.067毫摩尔)之后使其溶解,由此制备了第2阶段的水性液。
[0130]
接着,一边以600rpm的搅拌机的转速进行搅拌,一边将上述可拆式烧瓶内部冷却至25℃之后,在第1阶段的聚合浆液中添加了第2阶段的水性液的总量。接着,用氮气对体系内部进行30分钟置换之后,再次将烧瓶浸渍于70℃的水浴中进行加热,并进行60分钟的聚合反应,由此获得了第2阶段的含水凝胶状聚合物。
[0131]
在搅拌下,将45质量%的二乙三胺五乙酸五钠水溶液0.589g添加到第2阶段的含水凝胶状聚合物中。然后,将烧瓶浸渍于设定为125℃的油浴中,通过正庚烷和水的共沸蒸馏,一边使正庚烷回流,一边将255.3g的水抽出到体系外部。然后,在烧瓶中添加作为表面交联剂的2质量%的乙二醇二缩水甘油醚水溶液4.42g(乙二醇二缩水甘油醚:0.507毫摩尔)之后,在83℃下保持了2小时。
[0132]
然后,通过使正庚烷和水在125℃下蒸发并干燥直至几乎不会馏出来自体系内的蒸发物而获得了聚合物粒子(干燥品)。通过使该聚合物粒子通过孔径为850μm的筛之后,以聚合物粒子的总质量为基准,将0.5质量%的干式二氧化硅(cabot japan corporation制造,m-5)与聚合物粒子进行混合,获得了包含干式二氧化硅的吸水性树脂粒子a 228.6g。
[0133]
(制造例2)
[0134]
在第2阶段的含水凝胶状聚合物的制作中,将可拆式烧瓶内的温度从25℃变更为27℃;在第2阶段的聚合之后的含水凝胶状聚合物中,通过共沸蒸馏将248.0g的水抽出到体系外部,除此以外,以与制造例1相同的方式,获得了吸水性树脂粒子b 231.5g。
[0135]
(制造例3)
[0136]
将干式二氧化硅变更为湿式二氧化硅(oriental silicas corporation制造,tokuseal np-s),除此以外,以与制造例1相同的方式,获得了包含湿式二氧化硅的吸水性树脂粒子c 230.1g。
[0137]
(制造例4)
[0138]
以聚合物粒子的总质量为基准,将湿式二氧化硅的添加量从0.5质量%变更为0.1质量%,除此以外,以与制造例3相同的方式,获得了吸水性树脂粒子d229.2g。
[0139]
(制造例5)
[0140]
准备了具备回流冷却器、滴液漏斗、氮气导入管及搅拌机的内径11cm、内容积2l的带4处侧壁挡板的圆底圆筒型可拆式烧瓶(挡板宽度:7mm)。作为搅拌机,使用了具备具有2段叶片直径为5cm的4片倾斜桨叶片(用氟树脂进行了表面处理的叶片)的搅拌叶片的搅拌机。在该烧瓶中添加作为烃分散介质的正庚烷451.4g,并添加作为表面活性剂的脱水山梨醇单月桂酸酯(nonion lp-20r,hlb值:8.6,nof corporation.制造)1.288g,由此获得了混合物。通过将该混合物以300rpm的搅拌机的转速进行搅拌的同时升温至50℃来将脱水山梨醇单月桂酸酯溶解于正庚烷中之后,将混合物冷却至40℃。
[0141]
接着,在内容积为500ml的锥形瓶中放入了80.5质量%的丙烯酸水溶液92.0g(丙烯酸:1.03摩尔)。接着,通过一边从外部进行冰冷一边滴加20.9质量%氢氧化钠水溶液147.7g来进行丙烯酸的中和,由此获得了丙烯酸部分中和物水溶液。接着,通过将作为水溶性自由基聚合引发剂的过硫酸钾0.1012g(0.374毫摩尔)添加到丙烯酸部分中和物水溶液中之后使其溶解来制备了单体水溶液。
[0142]
在可拆式烧瓶中添加上述单体水溶液之后,用氮气充分地对体系内部进行置换。然后,将烧瓶内的混合物以700rpm的搅拌机的转速进行搅拌的同时将烧瓶浸渍于70℃的水浴中之后,保持60分钟而结束聚合,由此获得了含水凝胶状聚合物。
[0143]
接着,以1000rpm的搅拌机的转速进行搅拌的同时在包含所生成的含水凝胶状聚合物、正庚烷及表面活性剂的聚合液中添加通过将作为粉末状无机凝聚剂的湿式二氧化硅(tokuseal np-s)0.092g预先分散在正庚烷100g中而获得的分散液之后,混合了10分钟。然后,将烧瓶浸渍于125℃的油浴中,通过正庚烷和水的共沸蒸馏,一边使正庚烷回流,一边将129.0g的水抽出到体系外部。然后,在烧瓶中添加作为表面交联剂的2质量%的乙二醇二缩水甘油醚水溶液4.14g(乙二醇二缩水甘油醚:0.475毫摩尔)之后,在83℃下保持了2小时。
[0144]
然后,通过使水及正庚烷在120℃下蒸发并干燥直至几乎不会馏出来自体系内部的蒸发物而获得了干燥品。通过使干燥品通过孔径为850μm的筛而获得了吸水性树脂粒子e 90.1g。
[0145]
(制造例6)
[0146]
将从daio paper corporation的儿童用尿布“goo.n干爽透气纸尿裤l码”(2019年购买)的吸收体采集的吸水性树脂粒子作为吸水性树脂粒子f。由于吸收体中的吸水性树脂粒子与纸浆混合,因此通过空气喷射尽可能地去除了纸浆。
[0147]
(制造例7)
[0148]
在第1阶段的水性液的制备中,将所使用的水溶性自由基聚合引发剂变更为2,2
’‑
偶氮双(2-脒基丙烷)2盐酸盐0.092g(0.339毫摩尔)及过硫酸钾0.018g(0.068毫摩尔);在
第1阶段的聚合浆液的制备中,将氮气置换时的搅拌机的转速变更为425rpm;在第2阶段的水性液的制备中,将所使用的水溶性自由基聚合引发剂变更为2,2
’‑
偶氮双(2-脒基丙烷)2盐酸盐0.129g(0.475毫摩尔)及过硫酸钾0.026g(0.095毫摩尔);在第2阶段的聚合后的含水凝胶状聚合物中,通过共沸蒸馏将253.3g的水抽出到体系外部;以及以聚合物粒子的总质量为基准,将干式二氧化硅的添加量变更为0.8质量%,除此以外,以与制造例1相同的方式,获得了吸水性树脂粒子g 223.5g。
[0149]
2.吸水性树脂粒子的评价
[0150]
对吸水性树脂粒子a~g进行了以下评价。将结果示于表1。
[0151]
<中值粒径>
[0152]
吸水性树脂粒子的中值粒径通过下述步骤进行了测定。即,从上至下依次组合了作为jis标准筛的孔径为600μm的筛、孔径为500μm的筛、孔径为425μm的筛、孔径为300μm的筛、孔径为250μm的筛、孔径为180μm的筛、孔径为150μm的筛及托盘。在组合的最上面的筛放入吸水性树脂粒子50g,使用旋转(ro-tap)式振动器(sieve factory iida co.,ltd.制造)并依据jis z 8815(1994)进行了分级。分级之后,将残留在各筛上的粒子的质量以相对于总量的质量百分比的形式进行计算并求出粒度分布。关于该粒度分布,通过按粒径从大到小的顺序对筛上的粒子进行累计,将筛的孔径与残留在筛上的粒子的质量百分比的累计值的关系标绘在对数概率纸上。通过用直线连接概率纸上的标绘点,获得了与累计质量百分比50质量%相当的粒径作为中值粒径。
[0153]
<保水量>
[0154]
按下述步骤测定了吸水性树脂粒子的生理盐水的保水量(室温)。首先,将称取了吸水性树脂粒子2.0g的棉袋(阔幅棉布60号,横100mm
×
纵200mm)设置于内容积500ml的烧杯内。向装有吸水性树脂粒子的棉袋内以不产生结块的方式一次性注入0.9质量%氯化钠水溶液(生理盐水)500g,然后用橡皮筋绑住棉袋的上部,静置30分钟,由此使吸水性树脂粒子溶胀。利用设定成离心力成为167g的脱水机(kokusan co.ltd.制造,产品编号:h-122)对经过30分钟后的棉袋进行1分钟脱水,并测定了包含脱水后的溶胀凝胶的棉袋的质量wa[g]。不添加吸水性树脂粒子而进行相同操作,测定棉袋湿润时的空质量wb[g],根据下述式计算出吸水性树脂粒子的生理盐水的保水量。
[0155]
保水量[g/g]=(wa-wb)/2.0
[0156]
<无加压dw>
[0157]
使用图5所示的测定装置z对吸水性树脂粒子的无加压dw进行了测定。对1种吸水性树脂粒子实施5次测定,求出了除了最低值和最高值以外的3点的测定值的平均值。
[0158]
测定装置z具有滴定管部71、导管72、平板状测定台73、尼龙网74、台架75及夹具76。滴定管部71具有:记载有刻度的滴定管71a;密封滴定管71a的上部开口的橡胶塞71b;与滴定管71a的下部的前端连结的旋塞71c;以及与滴定管71a的下部连结的空气导入管71d及旋塞71e。滴定管部71用夹具76固定。测定台73具有形成于其中央部的直径2mm的贯穿孔73a,且通过高度可变的台架75支承。测定台73的贯穿孔73a与滴定管部71的旋塞71c通过导管72连结。导管72的内径为6mm。
[0159]
在温度25℃、湿度50
±
10%的环境下进行了测定。首先关闭滴定管部71的旋塞71c和旋塞71e,且将调节为25℃的生理盐水77从滴定管71a上部的开口放入滴定管71a。用橡胶
塞71b密封滴定管71a的开口之后,打开旋塞71c及旋塞71e。用生理盐水77填满了导管72内部以防止气泡进入。调整了测定台73的高度,以使到达贯穿孔73a内的生理盐水77的水面的高度与测定台73的上表面的高度相同。此时,确认了从71d迅速地供给与从贯穿孔73a吸出的生理盐水相同体积的空气。调整之后,用滴定管71a的刻度读取滴定管71a内的生理盐水77的水面的高度,并将其位置设为零点(0秒时刻的读取值)。
[0160]
在测定台73上的贯穿孔73a的附近,铺上尼龙网74(100mm
×
100mm,250目,厚度:约50μm),且在其中央部放置内径30mm、高度20mm的缸体。将1.00g的吸水性树脂粒子78均匀地散布于缸体之后,小心取下缸体,以获得了吸水性树脂粒子78以圆形分散在尼龙网74的中央部的样品。接着,以吸水性树脂粒子78不会散逸的程度快速移动载置有吸水性树脂粒子78的尼龙网74,以使其中心成为贯穿孔73a的位置并开始测定。将气泡从空气导入管71d最初导入到滴定管71a内的时刻记作开始吸水(0秒)。
[0161]
以0.1ml单位依次读取滴定管71a内的生理盐水77的减少量(即,吸水性树脂粒子78所吸收的生理盐水77的量),并读取了从吸水性树脂粒子78开始吸水起算1分钟后、2分钟后、5分钟后及10分钟后的生理盐水77的减少量wc[g]。根据wc,通过下述式求出无加压dw的1分钟值、2分钟值、5分钟值及10分钟值。无加压dw为每1.00g的吸水性树脂粒子78的吸水量。
[0162]
无加压dw值(ml/g)=wc/1.00
[0163]
<接触角>
[0164]
在温度25
±
2℃、湿度50
±
10%的环境下进行了接触角的测定。在载玻片(matsunami glass ind.,ltd.制造:26mm
×
76mm)的中心部贴附双面胶带(3m japan limited制造的苏格兰强力双面胶带凹凸面用:19mm
×
76mm),准备了胶黏面露出的样品。首先,将欲测定的吸水性树脂粒子1.0g均匀地散布于附加在载玻片上的双面胶带上。然后,将载玻片翻转,去除多余的吸水性树脂粒子,从而制备了测定用样品。此时,0.2~0.3g的吸水性树脂粒子均匀且无间隙地散布在双面胶带上。
[0165]
显微镜(keyence corporation制造:vhx-5000)由如下构成:试样载置用工作台,能够在上下方向上移动;及自由角度观察台,具备将与工作台并行的时刻设为0度时能够向下方移动至90度的镜体固定部。关于接触角的测定,使用上述显微镜、微量移液器(gilson,inc.制造的pipetman容量为100-1000μl)及移液器吸头(eppendorf ep t.i.p.s.standard 50-1000μl)按以下步骤来进行。
[0166]
以显微镜的镜体部与工作台部水平的方式进行调整,并在工作台部的中心载置测定用样品。将安装于微量移液器的移液器吸头的前端部设置于从测定样品表面向铅垂上方7
±
1mm的高度处。在样品的表面平滑的位置,滴加1滴(0.01g)用微量移液器称取的0.9质量%盐水,拍摄了该液被测定样品表面吸收为止的视频。提取液到达样品表面(将该时刻设为t=0(秒))之后t=0.1(秒)的时刻的图像,使用显微镜的功能测定连结上述盐水液滴与双面胶带表面的接触面上的左右端点和顶点的直线相对于双面胶带表面的角度,并将该角度设为θ/2。通过将其放大2倍来求出接触角θ。重复测定5次,将平均值设为该吸水性树脂粒子的接触角。角度的读取方法遵照jis r 3257(1999)“基底玻璃表面的润湿性试验方法”。
[0167]
[表1]
[0168][0169]
3.吸水片材的制作
[0170]
作为上部片材及下部片材,准备裁切成12cm
×
32cm的气流成网无纺布,作为中间片材,准备了裁切成10cm
×
30cm的热风无纺布。
[0171]
(实施例1)
[0172]
在上部片材上使用热熔涂布机(harry's co.,ltd.,泵:marshal150,工作台:xa-dt,罐设定温度:150℃,软管内设定温度:165℃,枪头设定温度:170℃),将0.1g的热熔黏合剂(henkel japan ltd.,me-765e)相对于基材沿着长度方向,如图2所示那样以10mm的间隔涂布了10个。黏合剂的涂布图案为螺旋条纹。然后,将4.5g的吸水性树脂粒子a均匀地散布于上部片材的除宽度方向及长度方向两端的外周1cm范围外的部分。
[0173]
在散布有吸水性树脂粒子a的面载置热风无纺布之后,用剥离纸从上下夹住,使用层压机(hashima co.,ltd.,straight linear fussing press,型号为hp-600lfs),在110℃、0.1mpa的条件下进行冲压并贴合,去除剥离纸,从而获得了依次配置有由气流成网无纺布、热熔黏合剂、吸水性树脂粒子a构成的吸收体(上层吸收层)及热风无纺布的层叠体。
[0174]
接着,通过与上述相同的操作,在下部片材涂布0.1g的热熔黏合剂,将4.5g的吸水性树脂粒子a均匀地散布于气流成网无纺布。用剥离纸从上下夹住将层叠体的热风无纺布面与下部片材的散布有吸水性树脂粒子的面的两端对齐的层叠体,通过与上述相同的操作,使用层压机进行冲压并贴合,去除剥离纸,从而制作了吸水片材。所获得的吸水片材依次配置有由气流成网无纺布、热熔黏合剂、吸水性树脂粒子a构成的吸收体(上层吸收层)、由热风无纺布、吸水性树脂粒子a构成的吸收体(下层吸收层)、热熔黏合剂、气流成网无纺布。
[0175]
(实施例2)
[0176]
将上层吸收层及下层吸收层中所使用的吸水性树脂粒子a变更为吸水性树脂粒子b,除此以外,以与实施例1相同的方式,制作了吸水片材。
[0177]
(实施例3)
[0178]
将下层吸收层中所使用的吸水性树脂粒子a变更为吸水性树脂粒子d,除此以外,以与实施例1相同的方式,制作了吸水片材。
[0179]
(实施例4)
[0180]
通过与实施例1相同的操作,将热熔胶涂布于下部片材之后,将合计9g的吸水性树脂粒子a均匀地散布于上部片材的除宽度方向及长度方向两端的外周1cm范围外的部分。
[0181]
通过与上述相同的操作,将热熔黏合剂涂布于上部片材。将上部片材的涂布有热熔黏合剂的面与下部片材的散布有吸水性树脂粒子的面的两端对齐之后用剥离纸从上下夹住,通过与实施例1相同的操作进行冲压并贴合,去除剥离纸,从而制作了吸水片材。所获得的吸水片材中,依次配置有由气流成网无纺布、热熔黏合剂、吸水性树脂粒子a构成的吸收层、热熔黏合剂及气流成网无纺布。
[0182]
(实施例5)
[0183]
将上层吸收层及下层吸收层中所使用的吸水性树脂粒子a变更为吸水性树脂粒子g,除此以外,以与实施例1相同的方式,制作了吸水片材。
[0184]
(比较例1)
[0185]
将上层吸收层及下层吸收层中所使用的吸水性树脂粒子a变更为吸水性树脂粒子c,除此以外,以与实施例1相同的方式,制作了吸水片材。
[0186]
(比较例2)
[0187]
将上层吸收层及下层吸收层中所使用的吸水性树脂粒子a变更为吸水性树脂粒子e,除此以外,以与实施例1相同的方式,制作了吸水片材。
[0188]
(比较例3)
[0189]
将上层吸收层及下层吸收层中所使用的吸水性树脂粒子a变更为吸水性树脂粒子f,除此以外,以与实施例1相同的方式,获得了吸水片材。
[0190]
(比较例4)
[0191]
将上层吸收层中所使用的吸水性树脂粒子a变更为吸水性树脂粒子c,除此以外,以与实施例3相同的方式,制作了吸水片材。
[0192]
(比较例5)
[0193]
将上层吸收层中所使用的吸水性树脂粒子a变更为吸水性树脂粒子d,除此以外,以与实施例3相同的方式,制作了吸水片材。
[0194]
(比较例6)
[0195]
将上层吸收层中所使用的吸水性树脂粒子a变更为吸水性树脂粒子e,除此以外,以与比较例5相同的方式,制作了吸水片材。
[0196]
(比较例7)
[0197]
将上层吸收层中所使用的吸水性树脂粒子a变更为吸水性树脂粒子f,除此以外,以与实施例3相同的方式,制作了吸水片材。
[0198]
(比较例8)
[0199]
将吸水性树脂粒子a变更为吸水性树脂粒子c,除此以外,以与实施例4相同的方式,制作了吸水片材。
[0200]
(比较例9)
[0201]
将吸水性树脂粒子a变更为吸水性树脂粒子e,除此以外,以与实施例4相同的方式,制作了吸水片材。
[0202]
(比较例10)
[0203]
将吸水性树脂粒子a变更为吸水性树脂粒子f,除此以外,以与实施例4相同的方
式,制作了吸水片材。
[0204]
4.吸水片材的评价
[0205]
对吸水片材进行了以下评价。将结果示于表2。
[0206]
(人工尿的制备)
[0207]
通过混合离子交换水9865.75g、氯化钠(nacl)100.0g、氯化钙二水合物(cacl2·
2h2o)3.0g、氯化镁六水合物(mgcl2·
6h2o)6.0g、1质量%triton x溶液(fujifilm wako pure chemical corporation制造的triton x-100与水的混合物)25.0g及食用蓝色1号(着色用)0.25g来制备了人工尿。
[0208]
<渗透速度的测定>
[0209]
在温度为25
±
2℃的室内,在水平台上配置了吸收性物品。接着,将具有内径为3cm的投入口的容量100ml的液投入用缸体(两端开口的圆筒)放置于吸收性物品的主面的中心部。接着,将预先调整至25
±
1℃的人工尿80ml的试验液一次性投入到缸体内(从铅垂方向供给)。使用秒表,测定了从投入开始至试验液从缸体内完全消失为止的吸收时间。以30分钟的间隔进一步进行2次(共计3次)该操作,获得吸收时间的合计值作为渗透速度(秒)。渗透速度越小,则越优选。
[0210]
<梯度吸收试验>
[0211]
图6是表示评价吸水片材的渗漏性的方法的示意图。将具有平坦的主面s1的长度为45cm的支承板1(此处为丙烯酸树脂板)在相对于水平面s0倾斜45
±
2度的状态下由台架81固定。将试验用吸水片材50以其长度方向沿着支承板1的长度方向的朝向贴附于所固定的支承板1的主面s1上。接着,从配置于吸水片材50的铅垂上方的滴液漏斗82,向吸水片材50中的吸收体的中央上方13cm的位置滴加了试验液51(人工尿)。每一次以8ml/秒的速度滴加了80ml的试验液。滴液漏斗82的前端与吸水片材50的距离为10
±
1mm。从第一次试验液投入开始起每隔10分钟,在相同的条件下重复投入试验液,投入试验液直至观测到渗漏。另外,对于第一次就观测到渗漏的样品,继续进行测定,投入了试验液直至下一次渗漏。
[0212]
在未被吸水片材50吸收的试验液从支承板1的下部漏出的情况下,将漏出的试验液回收到配置于支承板1的下方的金属制托盘84内。利用天平83测定所回收的试验液的重量(g),并将其值作为渗漏量进行了记录。
[0213]
[表2]
[0214][0215]
实施例中所获得的吸水片材具有优异的液体的渗透速度,且具有不仅能够抑制初期的漏液还能够多次吸水的耐渗漏性。
[0216]
符号说明
[0217]
1-支承板,10-吸收体,10a、78-吸水性树脂粒子,10b-纤维层,20a、20b-芯包片,21-黏合剂,30-透液性片材,40-不透液性片材,50-吸水片材,71-滴定管部,71a-滴定管,71b-橡胶塞,71c,71e-旋塞,71d-空气导入管,72-导管,73-测定台,74-尼龙网,73a-贯穿孔,75-台架,76-夹具,77-生理盐水,81-台架,82-滴液漏斗,83-天平,84-金属制托盘,100-吸收性物品,200-搅拌叶片,200a-轴,200b-平板部,s-狭缝,z-测定装置。

技术特征:
1.一种吸水片材,其具备包含吸水性树脂粒子的吸收体,所述吸水片材中,所述吸水性树脂粒子的无加压dw的1分钟值为15~40ml/g,无加压dw的5分钟值为45~65ml/g,在按以下的i)及ii)的顺序进行的试验中测定的、所述吸水性树脂粒子的接触角为50度以下,i)在25
±
2℃下,在所述吸水性树脂粒子的表面上滴加相当于0.9质量%盐水0.01g的液滴,并使该吸水性树脂粒子与所述液滴接触,ii)所述液滴与所述吸水性树脂粒子的表面接触之后,测定0.1秒后的时刻的所述液滴的接触角。2.根据权利要求1所述的吸水片材,其中,所述吸水性树脂粒子的无加压dw的2分钟值为34~50ml/g。3.根据权利要求1或2所述的吸水片材,其中,所述吸水性树脂粒子含有聚合物粒子和配置于该聚合物粒子的表面的干式二氧化硅。4.根据权利要求3所述的吸水片材,其中,所述干式二氧化硅具有亲水性。5.根据权利要求1至4中任一项所述的吸水片材,其中,以所述吸收体的质量为基准,所述吸水性树脂粒子的含量为80~100质量%。6.一种吸收性物品,其具备权利要求1至5中任一项所述的吸水片材。

技术总结
一实施方式所涉及的吸水片材具备包含吸水性树脂粒子的吸收体,吸水性树脂粒子的无加压DW的1分钟值为15~40mL/g,无加压DW的5分钟值为45~65mL/g,在按以下的i)及ii)的顺序进行的试验中测定的、吸水性树脂粒子的接触角为50度以下。i)在25


技术研发人员:田边友花
受保护的技术使用者:住友精化株式会社
技术研发日:2021.03.16
技术公布日:2022/11/1
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