專利名稱：吸水性樹脂粒子、使用它的吸收體以及吸收性制品的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及吸水性樹脂粒子、使用它的吸收體以及吸收性制品。更詳細地，涉及保水能力(吸收容量)、加壓下的吸水能力以及吸液速度優(yōu)異的吸水性樹脂粒子、使用它的吸收體以及吸收性制品。
背景技術：
一次性尿布、衛(wèi)生巾等吸收性制品具有由親水性纖維和吸水性樹脂構成的吸收體。吸收體是吸收、保持尿或血液等液體的重要的部件。
吸收體中的親水性纖維和吸水性樹脂的量和比例根據吸收性制品的使用用途和制品設計而不同。例如，在紙尿布中，吸收體的重量根據S、M、L等尺寸而不同，另外，吸收體中的吸水性樹脂的含量也是多種多樣的，從少量到多量。
由于這樣的背景，對吸收體要求如下性能即使吸收體中的吸水性樹脂的含量發(fā)生各種變化，也可以得到穩(wěn)定的性能，并且，在任意的使用形態(tài)下，例如，對于紙尿布來說，對于坐位、立位等各種體位的排尿，都能發(fā)揮優(yōu)異的吸收體性能。
吸收體吸收尿或血液等液體時，親水性纖維的主要作用是，在初期迅速地吸收液體，并且使液體廣泛擴散。另一方面，吸水性樹脂的主要作用是，吸入親水性纖維迅速吸收的液體，更多地保持該吸入的液體，以及在荷重下吸收液體。為了使吸收體發(fā)揮優(yōu)異的性能，對吸水性樹脂要求具有適度的吸收容量、吸水速度、吸液力、加壓下的吸水能力、凝膠強度等。另一方面，親水性纖維由于吸液速度以外的特性差，實質上，吸水性樹脂的上述性質在決定吸收體的優(yōu)劣這點上是重要的因素。
為了解決上述吸收體的問題，提出了幾種制造技術來改善吸水性樹脂的特性。例如，作為制造高吸收容量并具有高加壓下的吸水能力的吸水性樹脂的方法，已知有如下方法在次磷酸化合物的共存下進行逆相懸浮聚合的方法(例如，參照專利文獻1)；在次磷酸和/或其鹽和尿素化合物的共存下進行聚合的方法(例如，參照專利文獻2)；在β-1，3-葡聚糖類的共存下進行逆相懸浮聚合，得到吸水性樹脂，再通過在得到的吸水性樹脂中添加交聯(lián)劑來進行交聯(lián)反應的方法(例如，參照專利文獻3)；使用特定量的聚合引發(fā)劑過硫酸鹽來進行逆相懸浮聚合的方法(例如，參照專利文獻4)；在交聯(lián)劑和水溶性鏈轉移劑的存在下進行逆相懸浮聚合的方法(例如，參照專利文獻5)等?？墒牵褂昧诉@些吸水性樹脂的吸收體的性能并不一定可以滿足。
專利文獻1特開平11-255837號公報專利文獻2特開平6-145253號公報專利文獻3特開平8-120013號公報專利文獻4特開平6-287233號公報專利文獻5特開平2-255804號公報發(fā)明內容發(fā)明要解決的問題本發(fā)明的第1目的在于，提供一種保水能力、加壓下的吸水能力以及吸液速度優(yōu)異的吸水性樹脂粒子。本發(fā)明的第2目的在于，提供一種即使吸水性樹脂粒子的含量發(fā)生各種變化也穩(wěn)定地發(fā)揮優(yōu)異的性能的吸收體和吸收性制品。
解決問題的方法本發(fā)明涉及如下內容(1)一種吸水性樹脂粒子，其特征在于，生理鹽水保水能力(X)為30-70g/g，生理鹽水保水能力(X)和加壓吸水指數(shù)(Y)滿足式[加壓吸水指數(shù)(Y)]≥150-2[生理鹽水保水能力(X)]的關系，并且從漿粕中的吸液速度為20g/g/5分鐘或以上；(2)一種吸收體，其包含上述吸水性樹脂粒子和親水性纖維；以及(3)一種吸收性制品，其通過在液體透過性片材和液體不透過性片材之間保持上述吸收體而成。
發(fā)明的效果本發(fā)明的吸水性樹脂粒子的保水能力、加壓下的吸水能力以及吸液速度優(yōu)異。本發(fā)明的吸收體和吸收性制品即使吸水性樹脂粒子的含量發(fā)生各種變化也穩(wěn)定地發(fā)揮優(yōu)異的性能。


是示出用于測定加壓吸水能力的裝置的概略結構的示意圖。
符號說明X測定裝置1天平2瓶子3空氣吸入管4導管5玻璃過濾器6測定部60(測定部的)圓筒61(測定部的)尼龍網62(測定部的)砝碼7計算機8生理鹽水9吸水性樹脂粒子具體實施方式
本發(fā)明的吸水性樹脂粒子的生理鹽水保水能力(X)為30-70g/g，優(yōu)選為35-65g/g，更優(yōu)選為40-60g/g。吸水性樹脂粒子的生理鹽水保水能力不到30g/g的情況下，在制作吸收體和吸收性制品時，由于吸收容量變低，不能吸收大量的液體，產生液體泄漏或返液等，吸收性制品的穿著感有變差的傾向。另外，吸水性樹脂粒子的生理鹽水保水能力(X)超過70g/g時，由于在吸液后容易隨時間的流逝發(fā)生凝膠的劣化，粘性液體溶出，吸收性制品的穿著感仍然有變差的傾向。
吸水性樹脂粒子的生理鹽水保水能力(X)是按照后述的“(2)吸水性樹脂粒子的生理鹽水保水能力”中記載的測定方法測定的值。
本發(fā)明的吸水性樹脂粒子的加壓吸水指數(shù)(Y)是指在2.07kPa、4.14kPa以及6.21kPa的加壓下的吸水性樹脂粒子的生理鹽水吸水量的總和。這里，設定2.07kPa、4.14kPa以及6.21kPa的加壓下是基于如下理由由于吸收性制品的穿著者采取坐位、立位等體位，即使是吸收體處于各種荷重的狀態(tài)，吸水性樹脂粒子也具有吸收更多的液體的能力。
吸水性樹脂粒子的加壓吸水指數(shù)(Y)是按照后述的“(3)吸水性樹脂粒子在加壓下的吸水能力和加壓吸水指數(shù)”中記載的測定方法測定的值。
本發(fā)明的吸水性樹脂粒子的生理鹽水保水能力(X)和加壓吸水指數(shù)(Y)滿足式[加壓吸水指數(shù)(Y)]≥150-2[生理鹽水保水能力(X)]的關系，優(yōu)選滿足式[加壓吸水指數(shù)(Y)]≥160-2[生理鹽水保水能力(X)]的關系。生理鹽水保水能力(X)和加壓吸水指數(shù)(Y)不滿足上式的情況下，當吸收體處于各種荷重狀態(tài)時，特別是由于穿著者采取坐位這樣的姿勢而使荷重變高時，由于吸水性樹脂粒子缺乏吸收性，因此容易產生液體泄漏或返液。
這里，設定上式是基于如下理由滿足上式的吸水性樹脂粒子即使吸收體中的吸水性樹脂粒子的含量發(fā)生各種變化，也具有優(yōu)異的吸收性能(泄漏少)以及少的返液量。
本發(fā)明的吸水性樹脂粒子的從漿粕中的吸液速度優(yōu)選為20g/g/5分鐘或以上，更優(yōu)選為25g/g/5分鐘或以上。吸水性樹脂粒子的吸液速度不到20g/g/5分鐘時，在包含漿粕和吸水性樹脂粒子的吸收體、以及使用該吸收體的吸收性制品中，由于吸水性樹脂粒子不能迅速吸收漿粕所吸收、擴散的液體，液體泄漏或來自漿粕的液體返液量增加，從而有導致吸收性制品的穿著感惡化的傾向。
這里，設定從漿粕中的吸液速度是基于如下理由液體被供給到吸收體中時，優(yōu)選吸水性樹脂粒子實質上以快的吸收速度吸收液體擴散后漿粕所保持的液體。
吸水性樹脂粒子的從漿粕中的吸液速度是按照后述的“(4)吸液速度和平衡吸液量”中記載的測定方法測定的值。
本發(fā)明的吸水性樹脂粒子的從漿粕中的平衡吸液量優(yōu)選為30g/g以上，更優(yōu)選為35g/g以上。吸水性樹脂粒子的平衡吸液量不到30g/g時，在包含漿粕和吸水性樹脂粒子的吸收體、以及使用該吸收體的吸收性制品中，由于吸水性樹脂粒子實質上可以吸收的液體量變少，液體殘留在漿粕中，吸收后荷重增加時，返液量變多，從而有導致吸收性制品的穿著感惡化的傾向。
這里，設定從漿粕中的平衡吸液量是基于如下理由液體被供給到吸收體中時，優(yōu)選吸水性樹脂粒子實質上更大量地吸收液體擴散后漿粕所保持的液體而達到平衡。
吸水性樹脂粒子的從漿粕中的平衡吸液量是按照后述的“(4)吸液速度和平衡吸液量”中記載的“從漿粕中的平衡吸液量”的測定方法測定的值。
滿足上式的生理鹽水保水能力(X)和加壓吸水指數(shù)(Y)、以及從漿粕中的吸液速度和從漿粕中的平衡吸液量可以通過如下方法設定為規(guī)定值，例如，在通過2步以上的多步進行的逆相懸浮聚合來獲得吸水性樹脂粒子的制造方法中，只在第2步或以后的至少一步的聚合步驟中添加磷化合物，并且在進行后交聯(lián)時，適當控制添加交聯(lián)劑時的含水凝膠狀物的含水量。
作為本發(fā)明的吸水性樹脂粒子的制造方法，沒有特別限定，例如可舉出，在使水溶性烯鍵式不飽和單體進行逆相懸浮聚合來制造吸水性樹脂粒子時，以2步以上的多步進行逆相懸浮聚合的吸水性樹脂粒子的制造方法等，其中，只在第2步或以后的至少一步中添加磷化合物來進行聚合反應。
在上述方法中，首先，將水溶性烯鍵式不飽和單體的水溶液、表面活性劑和/或高分子保護膠體、水溶性自由基聚合引發(fā)劑和烴類溶劑混合，在攪拌下加熱，在油包水體系下進行第1步的逆相懸浮聚合反應。
作為水溶性烯鍵式不飽和單體，例如可舉出(甲基)丙烯酸[所謂“(甲基)丙烯某”是指“丙烯某”和/或“甲基丙烯某”，下同]、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或其堿金屬鹽；(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、N-羥甲基(甲基)丙烯酰胺等非離子型不飽和單體；(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基丙酯等含有氨基的不飽和單體或其季銨化物等。它們可以分別單獨使用，也可以混合2種以上使用。另外，作為堿金屬鹽中的堿金屬，可舉出鋰、鈉、鉀等。
水溶性烯鍵式不飽和單體中，從工業(yè)上容易獲得的觀點看，作為優(yōu)選的物質，可舉出(甲基)丙烯酸及其堿金屬鹽、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺以及N，N-二甲基丙烯酰胺。從經濟性的觀點看，作為更優(yōu)選的物質，可舉出(甲基)丙烯酸及其堿金屬鹽。
水溶性烯鍵式不飽和單體通?？梢允褂盟芤?。水溶性烯鍵式不飽和單體水溶液中的水溶性烯鍵式不飽和單體的濃度優(yōu)選為15質量％-飽和濃度。
使用的水溶性烯鍵式不飽和單體具有酸基團時，水溶性烯鍵式不飽和單體水溶液可以通過堿金屬等使該酸基團中和。從增大得到的吸水性樹脂粒子的浸透壓、加速吸水速度、以及不會由于存在剩余的堿金屬而在安全性等上產生問題的觀點看，采用堿金屬的中和度優(yōu)選為中和前的水溶性烯鍵式不飽和單體的酸基團的10-100摩爾％。作為堿金屬，可舉出鋰、鈉、鉀等。這些當中，優(yōu)選鈉和鉀，更優(yōu)選鈉。
作為表面活性劑，例如可舉出山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧化乙烯烷基苯基醚等非離子型表面活性劑；脂肪酸鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基甲基?；撬猁}、聚氧化乙烯烷基苯基醚硫酸酯鹽、聚氧化乙烯烷基醚磺酸鹽等陰離子型表面活性劑等。這些當中，優(yōu)選山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯和蔗糖脂肪酸酯。
作為高分子保護膠體，例如可舉出乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、聚氧化乙烯、馬來酸酐化聚乙烯、馬來酸酐化聚丁二烯、馬來酸酐化EPDM(乙烯/丙烯/二烯烴三元共聚物)等。
相對于100質量份水溶性烯鍵式不飽和單體水溶液，表面活性劑和/或高分子保護膠體的量優(yōu)選為0.1-5質量份，更優(yōu)選為0.2-3質量份。
作為水溶性自由基聚合引發(fā)劑，例如可舉出過硫酸鉀、過硫酸銨、過硫酸鈉等過硫酸鹽；叔丁基氫過氧化物、氫過氧化枯烯、過氧化苯甲酰等有機過氧化物；過氧化氫；2，2’-偶氮雙(2-脒基丙烷)二鹽酸鹽等偶氮化合物等。這些當中，優(yōu)選過硫酸鉀、過硫酸銨、過硫酸鈉、過氧化苯甲酰以及2，2’-偶氮雙(2-脒基丙烷)二鹽酸鹽，因為它們容易獲得并且保存穩(wěn)定性良好。另外，水溶性自由基聚合引發(fā)劑還可以與亞硫酸鹽等同時使用，制成氧化還原類聚合引發(fā)劑使用。
從縮短聚合反應的時間并防止劇烈的聚合反應的觀點看，相對于1摩爾水溶性烯鍵式不飽和單體，水溶性自由基聚合引發(fā)劑的量通常優(yōu)選為0.00005-0.01摩爾。
作為烴類溶劑，例如可舉出正己烷、正庚烷等脂肪族烴；環(huán)戊烷、甲基環(huán)戊烷、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷等脂環(huán)族烴；苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴等。這些當中，從容易在工業(yè)上獲得、品質穩(wěn)定并且廉價的觀點看，優(yōu)選正己烷、正庚烷和環(huán)己烷。
從除去聚合熱、容易控制聚合溫度的觀點看，相對于100質量份水溶性烯鍵式不飽和單體，烴類溶劑的量通常優(yōu)選為50-600質量份，更優(yōu)選為80-550質量份。
在本發(fā)明中，優(yōu)選在內部交聯(lián)劑的存在下進行聚合反應。作為內部交聯(lián)劑，例如可舉出(聚)乙二醇[所謂“(聚)”是指有接頭詞“聚”的情況和沒有接頭詞“聚”的情況，下同]、(聚)丙二醇、1，4-丁二醇、三羥甲基丙烷、(聚)甘油等二元醇、三元醇等多元醇類與(甲基)丙烯酸、馬來酸、富馬酸等不飽和酸反應而得到的不飽和聚酯類；N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺等雙丙烯酰胺類；通過使聚環(huán)氧化物和(甲基)丙烯酸反應而得到的二或三(甲基)丙烯酸酯類；使甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯等多異氰酸酯和(甲基)丙烯酸羥乙酯反應而得到的二(甲基)丙烯酸氨基甲酰酯類；烯丙基化淀粉、烯丙基化纖維素、鄰苯二甲酸二烯丙酯、N，N’，N”-三烯丙基異氰脲酸酯、二乙烯基苯等具有2個以上聚合性不飽和基團的化合物；(聚)乙二醇二縮水甘油醚、(聚)丙二醇二縮水甘油醚、(聚)甘油二縮水甘油醚等二縮水甘油醚化合物；表氯醇、表溴醇、α-甲基表氯醇等表鹵醇化合物；2，4-甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯等異氰酸酯化合物等具有2個以上反應性官能團的化合物；3-甲基-3-氧雜環(huán)丁烷甲醇、3-乙基-3-氧雜環(huán)丁烷甲醇、3-丁基-3-氧雜環(huán)丁烷甲醇、3-甲基-3-氧雜環(huán)丁烷乙醇、3-乙基-3-氧雜環(huán)丁烷乙醇、3-丁基-3-氧雜環(huán)丁烷乙醇等氧雜環(huán)丁烷化合物等。它們可以分別單獨使用，也可以混合2種以上使用。
為了通過使得到的聚合物適度交聯(lián)來抑制該聚合物的水溶性，并顯示充分的吸水性，相對于1摩爾水溶性烯鍵式不飽和單體，內部交聯(lián)劑的量優(yōu)選為0.000001-0.001摩爾。
聚合反應的反應溫度根據使用的自由基聚合引發(fā)劑而不同，但從通過使聚合迅速進行，縮短聚合時間來提高生產性，同時容易除去聚合熱，從而順利進行反應的觀點看，優(yōu)選為20-110℃，更優(yōu)選為40-90℃。反應時間通常為0.5-4小時。
這樣，進行了第1步的逆相懸浮聚合。
接著，由第1步的逆相懸浮聚合而得到的反應混合物被供給到第2步或以后的聚合中。在本發(fā)明中，逆相懸浮聚合以2步以上的多步進行，但從提高生產性的觀點看，其步數(shù)優(yōu)選為2-3步。
在本發(fā)明中，優(yōu)選只在第2步或以后的至少一步中，在磷化合物的存在下進行逆相懸浮聚合。在磷化合物的存在下進行第2步或以后的逆相懸浮聚合的方法沒有特別限定。作為進行第2步或以后的逆相懸浮聚合的方法的一個例子，可舉出在由第1步的聚合反應得到的反應混合物中添加水溶性烯鍵式不飽和單體的水溶液并進行混合，用與第1步同樣的方法進行第2步或以后的逆相懸浮聚合的方法。
此時，磷化合物可以添加到進行第2步或以后的逆相懸浮聚合時使用的水溶性烯鍵式不飽和單體水溶液中，或者也可以將由第1步或以后的逆相懸浮聚合而得到的反應混合物冷卻后再添加。
作為磷化合物，沒有特別限定，例如可舉出亞磷酸、以及亞磷酸二鈉、亞磷酸二鉀、亞磷酸二銨等亞磷酸的正鹽、亞磷酸氫鈉、亞磷酸氫鉀、亞磷酸氫銨等亞磷酸的酸式鹽等亞磷酸化合物；磷酸、以及磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸銨等磷酸的正鹽、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀、磷酸二氫銨、磷酸氫二鈉、磷酸氫二鉀、磷酸氫二銨等磷酸的酸式鹽等磷酸化合物；次磷酸、以及次磷酸鈉、次磷酸鉀、次磷酸銨等次磷酸鹽等次磷酸化合物；焦磷酸、三聚磷酸、多聚磷酸及其鹽；磷酸三甲酯、次氮基三亞甲基三膦酸等。它們可以分別單獨使用，也可以混合2種以上使用。另外，作為磷化合物，還可以使用其水合物。磷化合物中，優(yōu)選亞磷酸化合物、磷酸化合物和次磷酸化合物，因為通過添加它們而表現(xiàn)出的效果高，更優(yōu)選亞磷酸二鈉、磷酸二氫鈉以及次磷酸鈉。
在第2步或以后的逆相懸浮聚合中，在添加磷化合物進行聚合反應的階段，相對于1摩爾在該聚合反應中使用的水溶性烯鍵式不飽和單體，磷化合物的量為0.00001-0.05摩爾，優(yōu)選為0.00005-0.02摩爾，更優(yōu)選為0.0001-0.01摩爾。磷化合物的量相對于1摩爾水溶性烯鍵式不飽和單體不到0.00001摩爾時，有不能充分表現(xiàn)出添加磷化合物的效果的傾向，而超過0.05摩爾時，吸液后的粘性成分(溶解部分)有變多的傾向。
在本發(fā)明中，優(yōu)選進行后交聯(lián)處理，該后交聯(lián)處理是使得到的吸水性樹脂粒子與后交聯(lián)劑反應，所述后交聯(lián)劑含有2個以上與羧基具有反應性的官能團。
后交聯(lián)劑只要是能夠與吸水性樹脂粒子的羧基反應的物質即可。作為后交聯(lián)劑的代表性的例子，可舉出(聚)乙二醇、(聚)丙二醇、1，4-丁二醇、三羥甲基丙烷、(聚)甘油等多元醇類；(聚)乙二醇二縮水甘油醚、(聚)丙二醇二縮水甘油醚、(聚)甘油二縮水甘油醚等二縮水甘油醚化合物；表氯醇、表溴醇、α-甲基表氯醇等表鹵醇化合物；2，4-甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯等異氰酸酯化合物等具有2個以上反應性官能團的化合物等。它們可以分別單獨使用，也可以混合2種以上使用。
后交聯(lián)劑的量根據后交聯(lián)劑的種類而不同，因此不能一概決定，但相對于聚合中使用的水溶性烯鍵式不飽和單體的總量1摩爾，通常為0.00001-0.01摩爾，優(yōu)選為0.00005-0.005摩爾，更優(yōu)選為0.0001-0.002摩爾。后交聯(lián)劑的使用量比0.00001摩爾少時，有不能充分提高吸水性樹脂粒子的交聯(lián)密度的傾向，超過0.01摩爾時，由于后交聯(lián)劑的量過剩，有未反應的后交聯(lián)劑殘留的傾向。
后交聯(lián)劑的添加時期只要在單體的聚合反應之后即可，沒有特別限定。
吸水性樹脂粒子和后交聯(lián)劑的混合優(yōu)選在水的存在下進行。將吸水性樹脂粒子和后交聯(lián)劑混合時的水的量根據吸水性樹脂粒子的種類、其粒度或含水率而不同，但相對于聚合中使用的水溶性烯鍵式不飽和單體的總量100質量份，通常為5-300質量份，優(yōu)選為10-100質量份，更優(yōu)選為10-50質量份，水的量相對于聚合中使用的水溶性烯鍵式不飽和單體的總量100質量份不到5質量份時，交聯(lián)反應有難以進行的傾向，而超過300質量份時，干燥時間變長，有變得不經濟的傾向。另外，本發(fā)明中所說的水的量，是指聚合反應時含有的水和添加后交聯(lián)劑時根據需要使用的水的總量。
后交聯(lián)處理后，通過蒸餾除去水和烴類溶劑，由此可以得到吸水性樹脂粒子的干燥品。
本發(fā)明的吸收體包含吸水性樹脂粒子和親水性纖維。作為吸收體的結構，例如可舉出吸水性樹脂粒子和親水性纖維均勻混合的混合結構、在層狀的親水性纖維之間包含吸水性樹脂粒子的三明治結構、用薄紗羅將吸水性樹脂粒子和親水性纖維包裹的結構等，但本發(fā)明并不限于這些列舉的結構。在本發(fā)明的吸收體中，還可以含有合成纖維作為增強材料。
吸收體中的吸水性樹脂粒子的含量優(yōu)選為5-80質量％，更優(yōu)選為10-70質量％，進一步優(yōu)選為15-60質量％。吸水性樹脂粒子的含量不到5質量％時，吸收體的吸收容量變低，有導致液體泄漏和返液量增加的傾向。另外，吸水性樹脂粒子的含量超過80質量％時，有吸收體的成本變高，以及吸收體的觸感變硬的傾向。
作為親水性纖維，例如可舉出由木材得到的棉狀漿粕、機制漿粕、化學漿粕、半化學漿粕等纖維素纖維、人造絲、醋酯纖維等人造纖維素纖維等，但本發(fā)明并不限于這些列舉的物質。另外，親水性纖維還可以含有由聚酰胺、聚酯、聚烯烴等合成樹脂制成的纖維。
本發(fā)明的吸收性制品具有如下結構在水性液體可以通過的液體透過性片材(上面片材)和水性液體不能通過的液體不透過性片材(背面片材)之間保持有上述吸收體。液體透過性片材設置在與身體接觸的一側，液體不透過性片材設置在不與身體接觸的一側。
作為液體透過性片材，例如可舉出由聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺等制成的非織造布、多孔的合成樹脂片材等。作為液體不透過性片材，例如可舉出由聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等合成樹脂制成的膜、由這些合成樹脂和非織造布的復合材料制成的膜等，但本發(fā)明并不限于這些列舉的材料。
液體透過性片材和液體不透過性片材的大小根據吸收性制品的用途而不同，因此不能一概決定。因此，其大小優(yōu)選根據其用途適當調整。
實施例接著，基于實施例更加詳細地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于這些實施例。
實施例1在裝有攪拌機、回流冷凝器、滴液漏斗、溫度計以及氮氣導入管的1000mL容積的五口圓筒形圓底燒瓶內加入340g正庚烷和0.92g的HLB為3.0的蔗糖脂肪酸酯[三菱化學フ一ズ(株)制造，商品名S-370]，邊分散邊升溫到70℃，使之溶解后，冷卻到55℃。
另外，在500mL容積的三角燒瓶內加入92g(1.02摩爾)80質量％的丙烯酸水溶液。從外部冷卻，同時向該燒瓶內滴加102.2g(0.77摩爾)30質量％的氫氧化鈉水溶液，中和丙烯酸的75摩爾％。再添加50.2g水、0.11g(0.00041摩爾)水溶性自由基聚合引發(fā)劑過硫酸鉀、以及8.3mg(0.000047摩爾)交聯(lián)劑乙二醇二縮水甘油醚，制備用于第1步聚合的單體水溶液。
在攪拌下將該用于第1步聚合的單體水溶液的全部加入到上述五口圓筒形圓底燒瓶內，使之分散，用氮氣將體系內充分置換，將浴溫保持在70℃，進行1小時聚合反應。然后，將得到的漿狀的反應混合物冷卻到室溫。
另外，在500mL容積的三角燒瓶內加入119.1g(1.32摩爾)80質量％的丙烯酸水溶液，邊冷卻邊滴加132.2g(0.99摩爾)30質量％的氫氧化鈉水溶液，中和丙烯酸的75摩爾％，再添加27.4g水、0.14g(0.00052摩爾)過硫酸鉀、以及0.54g(0.0025摩爾)亞磷酸二鈉五水合物，制備用于第2步聚合的單體水溶液，在冰水浴內冷卻。
將該用于第2步聚合的單體水溶液的全部添加到上述得到的反應混合物中后，再用氮氣將體系內充分置換，將浴溫保持在70℃，進行2小時第2步的聚合反應。聚合反應結束后，用120℃的油浴加熱，通過共沸蒸餾，只將261g水排出到體系之外，得到凝膠狀物。此時的凝膠狀物中殘留的水量為56g。
將7.81g的2質量％乙二醇二縮水甘油醚水溶液添加到得到的凝膠狀物中并進行混合，再通過蒸餾除去水分和正庚烷，干燥，得到223.1g質量平均粒徑為380μm的吸水性樹脂粒子。
實施例2在裝有攪拌機、回流冷凝器、滴液漏斗、溫度計以及氮氣導入管的1000mL容積的五口圓筒形圓底燒瓶內加入340g正庚烷和0.92g的HLB為3.0的蔗糖脂肪酸酯[三菱化學フ一ズ(株)制造，商品名S-370]，邊分散邊升溫到70℃，使之溶解后，冷卻到55℃。
另外，在500mL容積的三角燒瓶內加入92g(1.02摩爾)80質量％的丙烯酸水溶液。從外部冷卻，同時向該燒瓶內滴102.2g(0.77摩爾)30質量％的氫氧化鈉水溶液，中和丙烯酸的75摩爾％。再添加50.2g水、0.11g(0.00041摩爾)水溶性自由基聚合引發(fā)劑過硫酸鉀、以及8.3mg(0.000047摩爾)交聯(lián)劑乙二醇二縮水甘油醚，制備用于第1步聚合的單體水溶液。
在攪拌下將該用于第1步聚合的單體水溶液的全部加入到上述五口圓筒形圓底燒瓶內，使之分散，用氮氣將體系內充分置換，將浴溫保持在70℃，進行1小時聚合反應。然后，將得到的漿狀的反應混合物冷卻到室溫。
另外，在500mL容積的三角燒瓶內加入119.1g(1.32摩爾)80質量％的丙烯酸水溶液，邊冷卻邊滴132.2g(0.99摩爾)30質量％的氫氧化鈉水溶液，中和丙烯酸的75摩爾％，再添27.4g水、0.14g(0.00052摩爾)過硫酸鉀、以及0.018g(0.00017摩爾)次磷酸鈉一水合物，制備用于第2步聚合的單體水溶液，在冰水浴內冷卻。
將該用于第2步聚合的單體水溶液的全部添加到上述得到的反應混合物中后，再用氮氣將體系內充分置換，將浴溫保持在70℃，進行2小時第2步的聚合反應。聚合反應結束后，用120℃的油浴加熱，通過共沸蒸餾，只將258g水排出到體系之外，得到凝膠狀物。此時的凝膠狀物中殘留的水量為59g。
將7.81g的2質量％乙二醇二縮水甘油醚水溶液添加到得到的凝膠狀物中并進行混合，再通過蒸餾除去水分和正庚烷，干燥，得到223.6g質量平均粒徑為382μm的吸水性樹脂粒子。
實施例3在實施例1中，除了使添2質量％乙二醇二縮水甘油醚水溶液之前的通過共沸蒸餾的脫水量為245g 以外，進行與實施例1同樣的操作，得到224.2g質量平均粒徑為382μm的吸水性樹脂粒子。
實施例4在實施例1中，除了使亞磷酸二鈉五水合物的添加量為0.71g(0.0033摩爾)以外，進行與實施例1同樣的操作，得到224.7g質量平均粒徑為375μm的吸水性樹脂粒子。
比較例1在實施例1中，除了不添加亞磷酸二鈉五水合物以外，進行與實施例1同樣的操作，得到220.9g質量平均粒徑為380μm的吸水性樹脂粒子。
比較例2在實施例2中，除了不添加次磷酸鈉一水合物以外，進行與實施例2同樣的操作，得到222.3g質量平均粒徑為384μm的吸水性樹脂粒子。
比較例3在實施例4中，除了不添加亞磷酸二鈉五水合物，并且使添加2質量％乙二醇縮水甘油醚水溶液之前的通過共沸蒸餾的脫水量為271g以外，進行與實施例4同樣的操作，得到220.5g質量平均粒徑為374μm的吸水性樹脂粒子。
用下面的方法對各實施例和各比較例得到的吸水性樹脂粒子的物性進行評價。其結果示于表1。
(1)質量平均粒徑稱量100g吸水性樹脂粒子，將其放入到對應于JIS-Z8801(1982)的8個標準篩(以篩子的篩孔850μm、500μm、355μm、300μm、250μm、180μm、106μm、底部容器的順序堆疊)的最上面的篩子中，使用旋振式篩振動器振動10分鐘，篩分后對每個篩進行稱量，基于其結果，按照下式計算出累積質量達到50％時的粒徑。
＝[(50-a)/(d-a)]×(c-b)+b[式中，a為從粒度分布粗的粒子依次累積質量，求出累積質量不到50質量％并且最接近于50質量％的點的累積值時的該累積值(g)；b為求出該累積值時的篩子的篩孔(μm)；d為從粒度分布粗的粒子依次累積質量，求出累積質量為50質量％以上并且最接近于50質量％的點的累積值時的該累積值(g)；c為求出該累積值時的篩子的篩孔(μm)]。
(2)吸水性樹脂粒子的生理鹽水保水能力稱取2.0g吸水性樹脂粒子放到棉袋(メンブロ一ド60號，橫向100mm×縱向200mm)中，放入到500mL容積的燒杯中。一次性地向棉袋中注入500g生理鹽水，使食鹽水分散但不要產生吸水性樹脂粒子的干粉團。用橡膠圈將棉袋的上部綁緊，放置1小時，使吸水性樹脂粒子充分膨潤。將脫水機[國產離心機(株)，型號H-122]設定為離心力為167G，使用該脫水機將棉袋脫水1分鐘，測定脫水后的含有膨潤凝膠的棉袋的質量Wa(g)。不添加吸水性樹脂粒子，進行同樣的操作，測定棉袋濕潤時的空質量Wb(g)，由下面的式子計算出保水能力。
保水能力(g/g)＝[Wa-Wb](g)/吸水性樹脂粒子的質量(g)(3)吸水性樹脂粒子在加壓下的吸水能力和加壓吸水指數(shù)為了求出吸水性樹脂粒子的加壓吸水指數(shù)，在3種加壓(2.07kPa、4.14kPa以及6.21kPa)下測定吸水能力，下面例舉2.07kPa的加壓下吸水能力的測定方法。
加壓下吸水能力的測定使用圖1中示出了概略結構的測定裝置X來進行。
圖1所示的測定裝置X包括天平1、放置在該天平1上的瓶子2、空氣吸入管3、導管4、玻璃過濾器5、和放置在該玻璃過濾器5上的測定部6。
天平1與計算機7連接，可以以秒單位或分單位記錄其質量變化。瓶子2在其內部保持有生理鹽水，并在其頂部的開口部分插入空氣吸入管3，另外在主體部安裝導管4。空氣導入管3的下端部浸沒到生理鹽水8中。玻璃過濾器5的直徑為25mm。作為玻璃過濾器5，使用相互理化學玻璃制作所制造的玻璃過濾器No.1(孔徑100-160μm)。瓶子2和玻璃過濾器5通過導管4相互連通。另外，為了通過導管4從瓶子2供給相當于由過濾器奪得的份額的液體量，玻璃過濾器5被固定在稍高于空氣吸入管3的下端的位置。
測定部6具有圓筒60、貼附在該圓筒60的底部的尼龍網61、質量59.8g且外徑為19mm的砝碼62。圓筒60的內徑為20mm。尼龍網61形成200目(網眼75μm)。在尼龍網61上均勻地散布規(guī)定量的吸水性樹脂粒子9。砝碼62放置在吸水性樹脂粒子9上，可以施加2.07kPa的荷重。
在這樣結構的測定裝置X中，首先向瓶子2中放入規(guī)定量的生理鹽水和空氣吸入管3，進行測定的準備。接著，在圓筒60的尼龍網61上均勻地散布0.10g吸水性樹脂粒子9，在該吸水性樹脂粒子9上放置砝碼62。測定部6放置在玻璃過濾器5上，并使其中心部與玻璃過濾器5的中心部一致。
另一方面，在測定前啟動與電子天平1連接的計算機7，從開始吸水的時刻起，基于由天平1得到的值，以分單位、優(yōu)選以秒單位在計算機7上持續(xù)地記錄瓶子2內的生理鹽水的減少質量(吸水性樹脂粒子9吸入的生理鹽水的質量)Wc(g)。從吸水開始60分鐘后的吸水性樹脂粒子9的加壓吸水能力通過用60分鐘后的減少質量Wc(g)除以吸水性樹脂粒子9的質量(0.10g)而得到。
在上述測定方法中，除了將砝碼62由59.8g變更為119.6g以外，進行與上述同樣的測定，求出在4.14kPa的加壓下的生理鹽水吸水能力。
另外，除了將砝碼62由59.8g變更為179.4g以外，進行與上述同樣的測定，求出在6.21kPa的加壓下的生理鹽水吸水能力。
將上述3種加壓(2.07kPa、4.14kPa和6.21kPa)下的吸水能力的總和作為吸水性樹脂粒子的加壓吸水指數(shù)。
(4)吸液速度和平衡吸液量在內徑9cm的玻璃培養(yǎng)皿上鋪上網眼75μm的尼龍網片(直徑8cm)，在片的上部放上內徑7.1cm的有機玻璃制造的圓筒A。在圓筒A的內部均勻地鋪填4g粉碎的漿粕，從其上部插入內徑6.0cm、外徑7.0cm的有機玻璃制造的圓筒B，其底部帶有網眼180μm的金屬網。圓筒B的質量為80g，并可以沒有阻礙地在圓筒A的內部上下移動。
在玻璃培養(yǎng)皿上注入60g生理鹽水，隔著網片從漿粕的下部完全吸收后，在圓筒B上放置直徑7cm、120g的砝碼，放置30分鐘。取下砝碼，從圓筒B的上部迅速地添加0.5g粒徑分級為500-250μm的吸水性樹脂粒子，并使之盡可能均勻地分散在金屬網上。同時，使秒表啟動，計量吸液時間。將吸液時間分別變?yōu)?分鐘、60分鐘、120分鐘、180分鐘或240分鐘，由包含吸液的吸水性樹脂粒子的圓筒B的質量減去未添加吸水性樹脂粒子的空白質量，計量各吸液時間下的吸液量(Dtime)。
另外，所說的空白質量，是不添加吸水性樹脂粒子進行吸液試驗后的圓筒B的質量。從漿粕中的吸液速度和從漿粕中的平衡吸液量基于下面的式子算出。
從漿粕中的吸液速度(g/g/5分鐘)＝D5/0.5從漿粕中的平衡吸液量(g/g)＝Deq/0.5式中，D5是5分鐘的吸液量的值。Deq是在吸液量達到平衡的時間的吸液量，從60分鐘的值-240分鐘的值中選擇。與從吸液開始60分鐘或以后的某個時刻的吸液時間(t)下的吸液量(Dt)相比，其60分鐘后的吸液量(Dt+60)為不到5％的增加率(即，Dt+60＜Dt×1.05)，并且將吸液時間(t)為最短的時刻定義為平衡吸液時間(eq)，將該時刻的吸液量作為(Deq)。
另外，不滿足上述條件的情況下，采用240分鐘的值(Deq＝D240)。


由表1所示的結果可知，由各實施例得到的吸水性樹脂粒子在比較高的生理鹽水保水能力的區(qū)域，加壓吸水指數(shù)、吸液速度和平衡吸液量均優(yōu)異。
實施例5將10g實施例1制造的吸水性樹脂粒子和10g粉碎的木材漿粕進行干式混合，吹到大小40cm×12cm、重量1g的薄紗羅上，疊合同樣大小和重量的薄紗羅并制成片狀，對其整體施加196kPa的負重30秒鐘進行壓制，得到吸收體。通過用坪量為20g/m2的聚乙烯制造的通氣型非織造布和聚乙烯片將得到的吸收體夾持，得到吸收性制品。
實施例6-8和比較例4-6在實施例5中，除了分別使用實施例2-4和比較例1-3得到的吸水性樹脂粒子來代替實施例1制造的吸水性樹脂粒子以外，與實施例5同樣地制造吸收性制品，將得到的吸收性制品分別依次作為實施例6-8和比較例4-6的吸收性制品。
實施例9和實施例10在實施例5和6中，除了將吸水性樹脂粒子的量變更為7g，將木材漿粕的量變更為21g以外，與實施例5和6同樣地制造吸收性制品，將得到的吸收性制品分別依次作為實施例9和10的吸收性制品。
比較例7和8在比較例4和6中，除了將吸水性樹脂粒子的量變更為7g，將木材漿粕的量變更為21g以外，與實施4和6同樣地制造吸收性制品，將得到的吸收性制品分別依次作為比較例7和8的吸收性制品。
基于下面的方法對各實施例和各比較例得到的吸水性制品進行評價。其結果如表2所示。
(5)吸收性制品試驗A人工尿的組成在10L容積的容器中加入適量的蒸餾水，添加60g氯化鈉、1.8g氯化鈣二水合物以及3.6g氯化鎂六水合物，進行溶解。接著，添加0.02g聚氧化乙烯壬基苯基醚，再追加蒸餾水，使總質量為6000g。用少量的青色1號進行著色，制備人工尿。
在吸收性制品的中心部放置內徑3cm的液體投入用注射器，一次性投入50mL人工尿，同時使秒表啟動。測定從投入開始到液體完全被吸收性制品吸收的時間，作為第1次的浸透速度(秒)。接著，在30分鐘后和60分鐘后也進行同樣的操作，測定第2次和第3次的浸透速度(秒)。從第1次的液體投入開始120分鐘后，在液體投入口附近放置50g的10cm×10cm的濾紙，施加5.0kg的荷重5分鐘。測定加荷后的濾紙的質量，減去加荷前的濾紙質量，將其量作為返液量(g)。
(6)吸收性制品試驗B除了使液體投入次數(shù)為1次、使人工尿量為150mL、并從第1次投入開始5分鐘后開始加荷以外，進行與吸收性制品試驗A同樣的操作。


由表2所示的結果可知，由各實施例得到的吸收性制品即使吸水性樹脂粒子的含量發(fā)生各種變化，也均穩(wěn)定地發(fā)揮優(yōu)異的性能。
產業(yè)實用性使用了本發(fā)明的吸水性樹脂粒子的吸收體，可以適用于例如一次性尿布、衛(wèi)生巾等吸收性制品。
權利要求
1.一種吸水性樹脂粒子，其特征在于，生理鹽水保水能力(X)為30-70g/g，生理鹽水保水能力(X)和加壓吸水指數(shù)(Y)滿足式[加壓吸水指數(shù)(Y)]≥150-2[生理鹽水保水能力(X)]的關系，并且從漿粕中的吸液速度為20g/g/5分鐘或以上。
2.權利要求1所述的吸水性樹脂粒子，其中，從漿粕中的平衡吸液量為30g/g以上。
3.一種吸收體，其包含權利要求1或2所述的吸水性樹脂粒子和親水性纖維。
4.權利要求3所述的吸收體，其中，吸收體中的吸水性樹脂粒子的含量為5-80質量％。
5.一種吸收性制品，其通過在液體透過性片材和液體不透過性片材之間保持權利要求3或4所述的吸收體而成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種吸水性樹脂粒子、使用它的吸收體以及吸收性制品，所述吸水性樹脂粒子的特征是，生理鹽水保水能力(X)為30－70g/g，生理鹽水保水能力(X)和加壓吸水指數(shù)(Y)滿足式[加壓吸水指數(shù)(Y)]≥150－2[生理鹽水保水能力(X)]的關系，并且從漿粕中的吸液速度為20g/g/5分鐘或以上。使用了吸水性樹脂粒子的吸收體可以適用于例如一次性尿布、衛(wèi)生巾等吸收性制品。
文檔編號A61F5/44GK101061145SQ200580039379
公開日2007年10月24日 申請日期2005年11月11日 優(yōu)先權日2004年11月17日
發(fā)明者半田昌良, 繩田康博 申請人:住友精化株式會社