以吸水性树脂作为主要成分的颗粒状吸水剂及其制造方法_4

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的值。
[0271 ]通过将上述可溶成分劣化增加量设在上述范围内,即使在会发生颗粒状吸水剂劣 化的环境下也能够维持期望的吸水性能。例如,即使将该颗粒状吸水剂长期用作纸尿布时, 纸尿布的吸收性能也不会降低,能够减少漏尿、肌肤变粗糖等不良情况。
[0272] 另一方面,该可溶成分劣化增加量偏离上述范围时,在可能发生颗粒状吸水剂劣 化的环境下,吸水性能会经时降低。例如,将该颗粒状吸水剂长期用作纸尿布时,纸尿布的 吸收性能降低,漏尿、肌肤变粗糖等不良情况会增加。
[0273] (3-7)粒度
[0274] 为了进一步解决本发明的课题,进而,为了更高效地生产该颗粒状吸水剂,本发明 所述的颗粒状吸水剂的粒度(用JIS Z8801 -01 (2000)来规定)分别控制为W下范围。
[0275] 目P,颗粒状吸水剂的重均粒径(D50)被控制至优选为200~600WI1、更优选为200~ 550皿、进一步优选为250~500皿。
[0276] 另外,颗粒状吸水剂中的粒径不足150WI1的颗粒(微粒)的比例被控制至优选为5重 量% ^下、更优选为3重量% ^下、进一步优选为1重量% ^下(下限为0重量%)。需要说明 的是,粒径不足850WI1的颗粒的比例相对于整体优选为90~100重量%、更优选为95~100重 量%。
[0277] 进而,颗粒状吸水剂中的粒径不足300WI1的颗粒与粒径为300wiiW上且不足850WH 的颗粒的重量比优选为70:30~10:90、更优选为60:40~15:85、进一步优选为50:50~20: 80、特别优选为40:60~25:75。需要说明的是,上述"粒径不足300WI1的颗粒"是指穿过网眼 为300皿的JIS标准筛的颗粒状吸水剂,上述"粒径为300皿W上且不足850皿的颗粒'是指穿 过网眼为850WI1的JIS标准筛且残留在网眼为300WI1的JIS标准筛上的颗粒状吸水剂。
[0278] 综上所述,根据本发明的优选实施方式,颗粒状吸水剂之中,由JIS标准筛规定的 粒径为ISOwiiW上且不足850WI1的颗粒的比例优选为90重量% ^上,另外,由JIS标准筛规定 的粒径不足300^11的颗粒与粒径为300^11^上且不足850^11的颗粒的重量比优选为70:30~ 10:90。
[0279] 前述由JIS标准筛规定的粒径为ISOwiiW上且不足850WI1的颗粒的比例更优选为95 重量% ^上、进一步优选为98重量% W上。
[0280] 颗粒状吸水剂的粒径分布的对数标准偏差(〇〇被控制至优选为0.20~0.50、更优 选为0.25~0.40、进一步优选为0.27~0.35。
[0281] (3-8)无加压下吸水倍率(CRCKERT441.2-02)
[0282] 本发明所述的颗粒状吸水剂的无加压下吸水倍率(CRC)相对于生理盐水W含水率 校正值计被控制至优选为25(g/g)W上、更优选为30(g/g)W上、进一步优选为33(g/g)W 上。另外,从无加压下吸水倍率与其它物性(例如,加压下吸水倍率(AAP))的平衡的观点出 发,上限优选为60(g/g)W下、更优选为50(g/g)W下、进一步优选为45(g/g)W下。无加压下 吸水倍率(CRC)可W用聚合时或表面交联时的交联密度来控制。
[0283] 需要说明的是,无加压下吸水倍率(CRC)不足25(g/g)时,用于纸尿布等卫生材料 时,效率变差,故不优选。
[0284] (3-9)加压下吸水倍率(AAP)(邸 T442.2-02)
[0285] 本发明所述的颗粒状吸水剂的加压下吸水倍率(AAP)相对于2.06kPa载重下的生 理盐水W含水率校正值计被控制至优选为15(g/g)W上、更优选为20(g/g)W上、进一步优 选为23(g/g) W上。另外,从加压下吸水倍率与其它物性(例如无加压下吸水倍率(CRC))的 平衡的观点出发,上限优选为40(g/g)W下、更优选为35(g/g)W下、进一步优选为33(g/g) W下。加压下吸水倍率(AAP)可W用表面交联来控制。
[0286] 需要说明的是,加压下吸水倍率(AAP)不足15(g/g)时,用于纸尿布等卫生材料的 吸收体时,无法获得对吸收体施加压力时的液体回流量(成为Re-Wet"再湿润")小的吸收 体,故不优选。
[0287] 综上所述,根据本发明的优选实施方式,颗粒状吸水剂的相对于生理盐水的校正 含水率后的无加压下吸水倍率(CRC)为30(g/g) W上,相对于生理盐水的校正含水率后的 2.06k化加压下的加压下吸水倍率(AAP)为20(g/g) W上。
[0288] (3-10)含水率
[0289] 从吸水速度、耐冲击性的观点出发,本发明所述的颗粒状吸水剂的含水率(用180 °C、3小时的干燥减重来规定)被控制至优选为0.5~15重量%、更优选为1.0~10重量%。该 含水率可W用上述干燥工序、再湿润工序来调整至优选范围。
[0巧0] (3-ll)Fe(铁离子)量
[0291] 从防止颗粒状吸水剂着色的观点出发,本发明所述的颗粒状吸水剂的Fe量优选为 化pmW下、更优选为1.5ppmW下、进一步优选为IppmW下、特别优选为0.5ppmW下。另外,作 为下限,从碱(尤其是氨氧化钢)的精制成本的观点出发,优选为0.OOlppmW上、更优选为 0.OlppmW上。需要说明的是,Fe量的控制可通过对吸水性树脂的原料、尤其是用于中和的 碱进行适当精制,例如去除NaOH、NasC化中存在的化来控制。
[0292] 颗粒状吸水剂、碱中的化量可通过JIS K1200-6所规定的ICP发射光谱分析法来定 量。关于定量方法的详情,可参照国际公开第2008/090961号。
[0293] 需要说明的是,氨氧化钢(分子量为40)中含有5ppm的Fe时,在中和率为75摩尔% 的丙締酸钢(平均分子量为88.5)中含有1.7ppm( = 5 X (40 X 0.75/88.5))。
[0294] (3-12)初期色调
[02M]本发明所述的颗粒状吸水剂可用于纸尿布等吸收性物品,期望是白色粉末。因此, 关于该颗粒状吸水剂的初期色调,在基于分光式色差计的亨特Lab表色系测定中,L值 (Li曲tness,亮度)优选为88W上、更优选为89W上、进一步优选为90W上。需要说明的是,L 值的上限值为100,若至少为88,则在纸尿布等吸收性物品中不会因色调而产生问题。另外, a值优选为-3~3、更优选为-2~2、进一步优选为-1~1。进而,b值优选为0~12、更优选为0 ~10、进一步优选为0~9。需要说明的是,上述L值越接近100则白色度越增加,a值和b值越 接近0,则为低着色且实质上呈现白色。
[0296] (3-13)经时色调
[0297] 本发明所述的颗粒状吸水剂可用于纸尿布等吸收性物品,期望的是,即使在高溫 高湿下长期保存时也会维持清洁的白色状态。因此,关于该颗粒状吸水剂的经时色调,在基 于分光式色差计的亨特Lab表色系测定中,L值化ightness,亮度)优选为80W上、更优选为 81W上、进一步优选为82W上、特别优选为83W上。需要说明的是,L值的上限值为100,若至 少为80,则即使在高溫高湿下长期保存也不会产生实质问题。另外,a值优选为-3~3、更优 选为-2~2、进一步优选为-1~1。进而,b值优选为0~15、更优选为0~12、进一步优选为0~ 10。需要说明的是,上述L值越接近100,则白色度越增加,a值和b值越接近0,则为低着色且 实质上呈现白色。
[0298] (3-14)吸湿粘连率
[0299] 本发明所述的颗粒状吸水剂的吸湿粘连率优选为30重量% ^下、更优选为20重 量% W下、进一步优选为10重量% ^下、特别优选为5重量% ^下。作为下限值,优选为0重 量%,可W为0.1重量%左右。通过将该吸湿粘连率设为上述范围内,粉体处理性优异,故而 优选。另一方面,该吸湿粘连率超过30重量%时,例如制造纸尿布等吸收性物品时,产生颗 粒状吸水剂的流动性差、难W制造纸尿布等弊端。
[0300] (3-15) SFC(生理盐水导流性)
[0301] 本发明所述的颗粒状吸水剂的SFC(生理盐水导流性)优选为UXlCT7 . cm3 ? S ? g-l)W上、更优选为10(X10-7.cm3?s?g-l)W上。作为上限,优选为1000(X10-7?cm3? S ? g-i)。该SFC不足1( X10-7 ? cm3 ? S ? g-i)时,尿、血液等体液等的液体透过性低,因此不 适合作为纸尿布等吸收性物品的吸收体。另一方面,该SFC超过1000( XlCT7 . cm3 ? S ? g-i) 时,尿、血液等体液等不会被充分吸收,有可能发生漏液,因此不适合作为纸尿布等卫生用 品的吸收体。需要说明的是,SFC可通过用粒度、表面交联剂、多价金属盐、阳离子性聚合物 等来控制。
[0302] 〔4)颗粒状吸水剂的用途
[0303] 本发明所述的颗粒状吸水剂可应用于各种用途,由于物性的偏差小、稳定,因此可 用于吸收性物品、尤其是纸尿布、生理用卫生巾、失禁垫片等吸收性物品。此时,将该颗粒状 吸水剂与亲水性纤维等进行复合化而成型至片状等。需要说明的是,不使用亲水性纤维时, 通过将颗粒状吸水剂固定至纸、无纺布等,能够获得吸收性物品。
[0304] 作为上述吸收性物品中的颗粒状吸水剂的含量(忍浓度),优选为10~100重量%、 更优选为30~100重量%、进一步优选为50~100重量%。另外,作为颗粒状吸水剂的用量, 相对于1个吸收性物品(例如1片纸尿布),优选为1~30g、更优选为5~20g、进一步优选为10 ~20g。另外,在密度为0.06~0.5(g/cm 3)的范围内,该吸收性物品的单位面积重量优选被 调整至0.01~0.2 (g/cm2)的范围内。
[0305] 需要说明的是,作为用于上述吸收性物品的纤维基材,具体而言,可列举出被粉碎 的木材纸浆、棉巧绒、W及交联纤维素纤维、人造丝、棉、羊毛、乙酸醋和维尼绝等亲水性纤 维等。运些纤维基材优选进行了气流成网(airlaid)。
[0306] 实施例
[0307] 根据W下的实施例来更具体地说明本发明,但本发明不受它们的限定性解释,将 各实施例中公开的技术手段适当组合而得到的实施例也包括在本发明的范围内。
[0308] 需要说明的是,制造例、实施例和比较例中使用的电气机器(还包括吸水剂的物性 测定)在没有特别解释的情况下使用200V或IOOV的电源。另外,本发明的吸水剂的各物性在 没有特别解释的情况下,在室溫(20~25°C)、相对湿度50% Wl的条件下进行测定。
[0309] [颗粒状吸水剂的物性测定]
[0310] W下列举出的颗粒状吸水剂的物性测定方法也可W适当应用于吸水性树脂的物 性测定。此时,将"颗粒状吸水剂"替换成"吸水性树脂"来应用。
[0311 ]另外,即使是利用相同的原料、制造方法而制造的颗粒状吸水剂,有时含水率也会 因保管期间、保管环境而大幅变化。由于该含水率,也会对其它物性造成影响,存在难W准 确评价的情况。
[0312]因而,本发明中,关于受到含水率影响的物性(下述(b)(c)(e)~化)),利用将实测 值进行了含水率校正的值来评价。含水率校正值通过实测值除W(1-含水率/100)来获得。 另外,W相对于吸水性树脂的固体成分100重量份的值来表述。
[0313] (a)粒度(重均粒径(D50)、各个粒度的含量)
[0314] 本发明所述的颗粒状吸水剂的粒度(重均粒径(D50)、各个粒度的含量)可根据美 国专利申请公开第2006/204755号所记载的测定方法,使用JIS标准筛来测定。
[0315] 需要说明的是,各个粒度的含量可基于上述测定结果,针对粒径不足300皿和粒径 为300WI1W上且不足850WI1的颗粒,测定各自的重量来求出。
[0316] (b)无加压下吸水倍率(CRC)
[0317] 本发明所述的颗粒状吸水剂的无加压下吸水倍率(CRC)可根据ERT441.2-02 (2002)来测定。
[0318] 需要说明的是,无加压下吸水倍率(CRC)受到含水率的影响,因此在本发明中,用 进行了含水率校正的值来评价。
[0319] 另外,作为含水率校正的具体例示,在含水率为5重量%、无加压下吸水倍率(CRC) 的实测值为30(g/g)的情况下,含水率校正值达到31.6(g/g) (=30/( 1-5/100))。
[0320] (C)加压下吸水倍率(AAP)
[0321] 本发明所述的颗粒状吸水剂的加压下吸水倍率(AAP)根据ERT442.2-02(2002)来 测定。测定在2.06kPa (0.化S i)的载重下进行。
[0322] 需要说明的是,加压下吸水倍率(AAP)受到含水率的影响,因此在本发明中,用进 行了含水率校正的值来评价。
[0323] (d)含水率
[0324] 本发明所述的颗粒状吸水剂的含水率根据邸T430.2-02(2002)来测定。需要说明 的是,本发明中,分别将试样量变更为l.Og、将干燥溫度变更为180°C来测定。
[0325] (e)馨合剂含量
[0326] 本发明所述的颗粒状吸水剂的馨合剂含量可通过W下列举的方法来测定。
[0327] 目P,将颗粒状吸水剂Ig添加至生理盐水(0.9重量%的氯化钢水溶液HOOg中,在室 溫下揽拌1小时,从而将馨合剂提取至生理盐水中(揽拌转速:500±50rpm)。需要说明的是, 本发明中,预先用网眼为300WI1的JIS标准筛对颗粒状吸水剂进行分级,针对穿过该筛的物 质(筛下品/粒径不足300皿)和未穿过该筛的物质(筛上品/粒径为300wiiW上且不足850皿) 分别进行馨合剂含量的测定。
[03%]其后,使用滤纸(No. 2/JIS P 3801中规定的保留粒径:Sm/东洋滤纸株式会社 制),对溶胀凝胶进行过滤。
[0329] 其后,使所得上述滤液穿过HPLC样品前处理用过滤器(色谱盘25A/水系类型、孔 径:0.45mi/仓敷纺绩株式会社制),使用高效液相色谱化PLC)来测定滤液中的馨合剂含量。
[0330] 关于颗粒状吸水剂中的馨合剂含量,W测定已知浓度的单体标准液而得到的标准 曲线作为外部标准,考虑颗粒状吸水剂相对于生理盐水的稀释率来求出。
[0331] 需要说明的是,HPLC的测定条件因馨合剂的种类而适当变更。具体而言,二乙撑S 胺五醋酸(DTPA)按照下述测定条件1进行定量,S乙撑四胺六醋酸(TTHA)按照下述测定条 件2进行定量,乙二胺四(亚甲基麟酸)化DTMP)按照下述测定条件3来定量。
[0332] 测定条件1:
[0333] 《洗脱液》:0.4mol/L的明抓水溶液0.3ml、0.1 N的氨氧化钟水溶液450ml、0.4mol/L 的氨氧化四正下基锭水溶液3ml、硫酸3ml、乙二醇1.5ml与离子交换水2550ml的混合溶液
[0334] 《柱》:Lic虹O CART 25〇-4Supers地er 100RP-18e(4]im)(Me;rck Co巧oration)
[0335] 《柱溫》:23±2°C
[0336] 《流量》:lml/分钟
[0337] 《检测器》:UV、波长为258nm [033引测定条件2:
[0339] 《洗脱液》:将0.01111〇1几的碳酸钢水溶液、0.01111〇1几的碳酸氨钢水溶液和 0.002111〇1/1的氨氧化四正下基锭水溶液^等量进行混合,添加2加勺盐酸而将抑调整至7.5。
[0340] 《柱》:ai〇dex Asahipak 0DP-40 4D(昭和电工株式会社)
[0341] 《柱溫》:40°C
[0342] 《流量》:0.7ml/分钟 [0%3]《检测器》:UV、波长为254nm
[0344] 《试样液的制备》:相对于从颗粒状吸水剂中提取了馨合剂的滤液,添加与馨合剂 含量相比为过量的O.Olmol/L的氯化铁(III)水溶液。(例如,相对于馨合剂的含量为I(K)PPm 的水溶液20mL,添加约2mL的0.0 lmol/L的氯化铁(III)水溶液即可。)
[0345] 测定条件3:
[0346] 《洗脱液》:0.003mol/L的硫酸水溶液
[0347] 《柱》:aiodex IC NI-424(昭和电工株式会社)
[cm引《柱溫》:40°C
[0349]《流量》:lml/分钟 [0;350]《检测器》:RI
[0351] 上述馨合剂含量受到含水率的影响,因此在本发明中是进行了含水率校正的值, 是相对于吸水性树脂固体成分100重量份进行了换算的值。
[0352] 需要说明的是,使用含酸基的馨合剂时,W所含酸基全部被碱中和的形式来算出。 例如,二乙撑=胺五醋酸的情况下,W五钢盐的形式算出。
[0353] (f)可溶成分量
[0354] 本发明所述的颗粒状吸水剂的可溶成分量按照如下方法来进行测定。
[035引首先,针对可溶成分量的测定中使用的抑电极,使用抑标准缓冲液(pH4.0、pH7.0、 P化0.0)进行校正。
[0356] 接着,将预先制备的生理盐水(0.9重量%的氯化钢水溶液)50ml量取至容量100mL 的玻璃制烧杯中,一边用揽拌片(长度:30mm)进行揽拌,一边滴加 0.1mol/L的氨氧化钢水溶 液直至PHlO为止。将此时的滴加量(VaKml])作为空白来求出。接着,一边揽拌,一边滴加 0.1mol/L的盐酸水溶液直至P肥.7为止。此时的滴加量(Vbb[ml])也作为空白来求出。
[0357] 接着,向容量250ml的带盖聚丙締制容器中投入预先制备的生理盐水200ml,向其 中添加颗粒状吸水剂1. Og。需要说明的是,本发明中,预先将颗粒状吸水剂用网眼为300皿 的JIS标准筛进行分级,针对穿过该筛的物质(筛下品/粒径不足300]im)和未穿过该筛的物 质(筛上品/粒径为300wiiW上且不足850WI1)分别进行可溶成分量的测定。
[0358] 接着,使用揽拌片(长度30mmX外径8mm),在室溫下W500± 50巧m揽拌1小时,提取 可溶成分。其后,使用滤纸(No.2/JIS P 3801中规定的保留粒径:5mi/东洋滤纸株式会社 审IJ)进行过滤,从而得到滤液。
[0359] 将通过上述操作而得到的滤液20ml ( WF[ml]的形式进行记录)量取至容量100mL 的玻璃制烧杯中,用生理盐水定容至50ml,作为滴定用液。需要说明的是,即使滤液不足 20ml时,也记录其量(F[ml])并用生理盐水定容至50ml来作为滴定用液。
[0360] 接着,一边用揽拌片(长度30mmX外径8mm)揽拌上述滴定用液,一边滴加 O.lmol/L 的氨氧化钢水溶液直至PHIO为止,求出此时的滴定量(Va[ml])。接着,一边揽拌,一边滴加 0.1mol/L的盐酸水溶液直至P肥.7为止,求出此时的滴定量(Vb[ml])。
[0361] 按照W下的式(6)~(11),算出可溶成分量。
[0362] [数学式引
[0363] 可溶成分量(重量% ) = {(Wa+Wb)/m} X 100 …(6)
[0364] 需要说明的是,式(6)中,"Wa"表示颗粒状吸水剂的可溶成分之中具有酸基的单元 的相对重量,"Wb"表示颗粒状吸水剂的可溶成分之中具有用碱性物质进行了中和的簇酸醋 基的单元的相对重量,由下式来求出。另外,V'表示颗粒状吸水剂的重量。
[03化][数学式9]
[0366] Wa(g)=NaX72X200/F …(7)
[0367] [数学式 10]
[036引师(g)=NbX94X200/F ---(8)
[0369] 需要说明的是,式(7)中的"72"是丙締酸聚合物的重复单元的平均1摩尔的重量, 式(8)中的巧4"是丙締酸钢聚合物的重复单元的平均1摩尔的重量。然而,在使丙締酸W外 的具有酸基的单体进行共聚的情况下、在作为碱金属盐而使用钢盐W外的例如钟盐、裡盐 等的情况下,可适当地变更成包含该单体的重复单元的平均重量来算出运些值。
[0370] 另外,式(9)中的"Na"是指滴定用液(滤液)中所含的可
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