吸水性树脂及吸收性物品的制作方法_4

文档序号:9650122阅读:来源:国知局
-氧杂环丁烷甲醇、3-乙 基-3-氧杂环丁烷甲醇、3- 丁基-3-氧杂环丁烷甲醇、3-甲基-3-氧杂环丁烷乙醇、3-乙 基-3-氧杂环丁烷乙醇、3- 丁基-3-氧杂环丁烷乙醇等氧杂环丁烷化合物;1,2-亚乙基双 噁唑啉等噁唑啉化合物;碳酸亚乙酯等碳酸酯化合物;双[N,N-二(β-羟基乙基)]己二酰 二胺等羟基烷基酰胺化合物。这些后交联剂中,特别优选:(聚)乙二醇二缩水甘油基醚、 (聚)甘油二缩水甘油基醚、(聚)甘油三缩水甘油基醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油基醚、 (聚)丙二醇多缩水甘油基醚、(聚)甘油多缩水甘油基醚等多缩水甘油基化合物。这些后 交联剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
[0112] 作为后交联剂的使用量,通常,相对于在聚合中使用的水溶性烯属不饱和单体的 总量1摩尔,优选为0. 00001~0. 01摩尔、更优选为0. 00005~0. 005摩尔、特别优选为 0. 0001~0. 002摩尔。从充分提高吸水性树脂的表面交联密度的观点出发,后交联剂的使 用量优选为〇. 00001摩尔以上,从提高吸水性树脂的吸水能力的观点出发,优选为〇. 01摩 尔以下。
[0113] 作为后交联剂的添加方法,可以直接添加后交联剂,可以以水溶液的形式添加,也 可以根据需要以使用亲水性有机溶剂作为溶剂的溶液的形式添加。作为亲水性有机溶剂, 例如可列举:甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇等低级醇类;丙酮、甲基乙基酮等酮类;二乙基醚、 二噁烷、四氢呋喃等醚类;Ν,Ν-二甲基甲酰胺等酰胺类;二甲基亚砜等亚砜类等。这些亲水 性有机溶剂可以单独使用、组合2种以上使用、或者以与水的混合溶剂的形式使用。
[0114] 作为后交联剂的添加时期,只要为水溶性烯属不饱和单体的聚合反应大致全部结 束后即可,优选在存在相对于水溶性烯属不饱和单体100质量份为1~400质量份范围的 水分的条件下添加,更优选在存在5~200质量份范围的水分的条件下添加,进一步优选在 存在10~100质量份范围的水分的条件下添加,更进一步优选在存在20~60质量份范围 的水分的条件下添加。由此,能够提高在载荷下的吸水能力等。此外,水分的量是指聚合反 应体系中含有的水分与添加后交联剂时根据需要使用的水分的总量。
[0115] 作为后交联反应中的反应温度,优选为50~250°C,更优选为60~180°C,进一步 优选为60~140°C,特别优选为70~120°C。另外,作为后交联反应的反应时间,优选为 1~300分钟,更优选为5~200分钟。
[0116] 〈干燥工序〉
[0117] 优选在进行上述的反相悬浮聚合后进行干燥工序,所述干燥工序通过从外部施加 热等能量而利用蒸馏将水、烃分散介质等除去。在从反相悬浮聚合后的含水凝胶进行脱水 的情况下,通过对在烃分散介质中分散有含水凝胶的体系进行加热,由此利用共沸蒸馏将 水和烃分散介质暂且蒸馏除去到体系外。此时,若仅将蒸馏除去的烃分散介质送回到体系 内,则能够实现连续的共沸蒸馏。此时,干燥中的体系内的温度被维持在烃分散介质的共沸 温度以下,因此从树脂不易劣化等观点出发是优选的。接着,通过将水和烃分散介质蒸馏除 去,由此得到吸水性树脂的粒子。通过对该聚合后的干燥工序的处理条件进行控制来调整 脱水量,由此能够控制所得到的吸水性树脂的各性能。
[0118] 干燥工序中,可以在常压下进行基于蒸馏的干燥处理,也可以在减压下进行基于 蒸馏的干燥处理。另外,从提高干燥效率的观点出发,可以在氮等的气流下进行基于蒸馏的 干燥处理。在常压下进行干燥处理的情况下,作为干燥温度,优选为70~250°C,更优选为 80~180°C,进一步优选为80~140°C,特别优选为90~130°C。另外,在减压下进行干燥 处理的情况下,作为干燥温度,优选为40~160°C、更优选为50~IKTC。
[0119] 此外,当在利用反相悬浮聚合进行单体的聚合后利用后交联剂进行后交联工序的 情况下,在该后交联工序结束后进行上述的基于蒸馏的干燥工序。或者也可以同时进行后 交联工序和干燥工序。
[0120] 另外,可以根据需要在聚合后、干燥中或干燥后对吸水性树脂添加像还原剂、氧化 剂、抗菌剂、除臭剂之类的各种添加剂。
[0121] 《3.吸收体、吸收性物品》
[0122] 如上所述,本发明的吸水性树脂具有如下特征:(A)生理盐水吸收能力为55g/g以 上、在4. 14kPa载荷下的生理盐水吸收能力为15ml/g以上、且残留单体含量为300ppm以 下;(B)黄色度为5.0以下、且在70°C、90%相对湿度的环境下保管10天后的黄色度的变化 率(ΔΥΙ)为10以下。因此可以适合用作应用于例如生理用品、一次性尿布等的卫生材料。
[0123] 在此,使用了吸水性树脂的吸收体例如由吸水性树脂和亲水性纤维构成。作为吸 收体的构成,可列举通过将吸水性树脂和亲水性纤维以成为均匀组成的方式混合而得到的 混合分散体、在层状亲水性纤维之间夹持有吸水性树脂的夹层结构体、将吸水性树脂和亲 水性纤维用薄纸(tissue)包裹而成的结构体等,但是并不限定于此。此外,吸收体中还可 以配合其他成分,例如用于提高吸收体的形态保持性的热熔融性合成纤维、热熔胶粘剂、粘 接性乳胶等粘接性粘合剂。
[0124] 作为吸收体中的吸水性树脂的含量,从适合用于亲水性纤维等比以往少的薄型化 的吸收体的观点出发,优选为25~98质量%、更优选为35~95质量%、特别优选为45~ 90质量%。若吸水性树脂的含量不足25质量%,则吸收体的吸收容量降低,有产生漏液和 逆流的可能性。另一方面,若吸水性树脂的含量超过98质量%,则吸收体的成本增高,并且 吸收体的触感变硬。
[0125] 作为亲水性纤维,可列举:由木材得到的棉状纸浆、机械纸浆、化学纸浆、半化学纸 浆等纤维素纤维;人造丝、醋酯纤维等人工纤维素纤维;由亲水化处理后的聚酰胺、聚酯、 聚烯烃等合成树脂构成的纤维等。
[0126] 另外,通过将使用了吸水性树脂的吸收体保持于液体能够通过的液体透过性片 (顶片)与液体不能通过的液体不透过性片(背片)之间,由此可以得到吸收性物品。液体 透过性片配置于与身体接触的一侧,液体不透过性片配置于与身体接触一侧的相反侧。
[0127] 作为液体透过性片,可列举由聚乙烯、聚丙烯、聚酯等的纤维形成的透气型、纺粘 型、化学接合型、针刺型等的无纺布和多孔的合成树脂片等。另外,作为液体不透过性片,可 列举包含聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等的树脂的合成树脂膜等。
[0128] 作为吸收性物品的代表例,可列举:一次性尿布、生理用卫生巾、失禁垫等卫生材 料、宠物用的尿吸收材料等;以及垫片材料等土木建筑用资材、液滴吸收剂、保冷剂等食品 鲜度保持用材料、土壤用保水材料等农园艺用物品等。
[0129] 实施例
[0130] 《4.实施例》
[0131] 以下示出实施例和比较例更详细地说明本发明,但本发明并不受以下的实施例等 的任何限定。
[0132] 〈4-1.关于评价试验方法〉
[0133] 对于下述的实施例和比较例中得到的吸水性树脂,供于下文所示的各种试验进行 评价。以下对各评价试验方法进行说明。
[0134] (1)生理盐水吸收能力
[0135] 在容积500mL的烧杯中量取0. 9质量%氯化钠水溶液(生理食盐水)500g,边以 600r/min搅拌边以不产生结块(日文原文:)的方式分散吸水性树脂2.0g。在搅 拌的状态下放置60分钟,使吸水性树脂充分溶胀。之后,再次测定孔径75 μ m标准筛的质 量Wa (g),使用该标准筛过滤上述烧杯的内容物,并将筛以相对于水平倾斜约30度的倾斜 角的状态放置30分钟,由此滤出剩余的水分。测定放入了吸水凝胶的筛的质量Wb (g),根据 下式求得生理盐水吸收能力。
[0136] 生理盐水吸收能力(g/g) = [Wb-Wa] (g)/吸水性树脂的质量(g)
[0137] (2)在4. HkPa载荷下的生理盐水吸收能力
[0138] 使用图1中示出了示意结构的测定装置X,测定吸水性树脂在4. HkPa载荷下的生 理盐水吸收能力。
[0139] 图1所示的测定装置X包括滴定管部1、导管2、测定台3、设置在测定台3上的测 定部4。在滴定管部1中,滴定管10的上部与橡胶栓14连接,滴定管10的下部与空气导入 管11和旋塞12连接,另外,空气导入管11的上部安装有旋塞13。从滴定管部1到测定台 3安装有导管2,导管2的直径为6m m。在测定台3的中央部开设有直径2_的孔,该孔连 接导管2。测定部4具备:圆筒40、粘贴于该圆筒40的底部的尼龙网41和重物42。圆筒 40的内径为2. 0cm。尼龙网41形成为200目(孔径75 μπι)。而且,尼龙网41上均匀地散 布有规定量的吸水性树脂5。重物42的直径为I. 9cm、质量为119. 6g。该重物42置于吸水 性树脂5上,对吸水性树脂5均匀地施加4. HkPa的载荷。
[0140] 使用这样的结构的测定装置X,首先关闭滴定管部1的旋塞12和旋塞13,从滴定 管10上部放入调节为25°C的生理盐水,用橡胶栓14对滴定管上部加栓后,打开滴定管部1 的旋塞12、旋塞13。接着,以使测定台3中心部的导管2的前端与空气导入管11的空气导 入口处于相同高度的方式调整测定台3的高度。
[0141] 另一方面,在圆筒40的尼龙网41上均匀地散布0.1 Og吸水性树脂5,在该吸水性 树脂5上放置重物42。测定部4以使其中心部与测定台3的中心部的导管口一致的方式来 设置。
[0142] 从吸水性树脂5开始吸水的时刻,连续读取滴定管10内的生理盐水的减少量(吸 水性树脂5所吸收的生理盐水量)Wc (mL)。利用下式求出从吸水开始起经过60分钟后的吸 水性树脂在4. HkPa载荷下的生理盐水吸收能力(加压吸水能力)。
[0143] 在4. 14kPa载荷下的生理盐水吸收能力(mL/g) = Wc + 0. 10(g)
[0144] (3)残留单体含量(吸水性树脂的残留单体含量)
[0145] 在容量500mL的烧杯中放入生理盐水500g,向其中添加吸水性树脂2. 0g,搅拌60 分钟。然后,将烧杯的内容物通过孔径75 μπι的JIS标准筛,再利用滤纸(ADVANTEC公司制、 滤纸No. 3)进行过滤,将吸水凝胶和提取液分离。利用高效液相色谱测定溶解于所得的提 取液中的单体含量。将测定值换算成与吸水性树脂粒子质量所对应的值,将其作为残留单 体含量(ppm)。
[0146] 所使用的高效液相色谱的条件如下所述。
[0147] 机型:岛沣制作所制 SCL-10AVP+CT0-10A+LC-10AD
[0148] +D⑶-4A+SIL-10A
[0149] 检测器:岛沣制作所制SPD-10A (UV波长210nm)
[0150] 柱:昭和电工制 Shodex KC-811
[0151] 柱温:45°C
[0152] 载体:以磷酸调整至pH2的蒸馏水
[0153] (4)中值粒径
[0154] 在吸水性树脂50g中混合作为润滑剂的0. 25g的无定形二氧化娃(日本Evonik Deg
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