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1. WO2007141875 - METHOD OF PRODUCING WATER-ABSORBING RESIN COMPOSITION AND WATER-ABSORBING RESIN COMPOSITION

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[ JA ]
明 細書

吸水性樹脂組成物の製造方法および吸水性樹脂組成物

技術分野

[0001] 本発明は、吸水性榭脂組成物の製造方法および吸水性榭脂組成物に関し、詳しく は、紙おむつの吸水材などに利用される吸水性榭脂組成物を製造する方法と、この ような製造方法で得られた吸水性榭脂組成物とを対象にしている。

背景技術

[0002] 紙おむつ等に使用される吸水材として、高吸水性ポリマービーズあるいは吸水性 榭脂粒子を使用することは、既に良く知られている。

[0003] このような用途に使用される吸水性榭脂粒子には、吸水容量や吸水速度が大きい ことが要求される。このような基本的特性に加えて、重要な特性に液拡散性がある。

[0004] 液拡散性とは、紙おむつ等の吸水材に使用したときに、尿などの液体が吸水性榭 脂粒子の表面や粒子同士の隙間を迅速に拡散していくような性質を意味している。 広い範囲に拡散した液体は、吸水性榭脂粒子群との接触面積が増え吸水され易く なる。吸水性榭脂粒子の最終的な吸水容量や吸水速度は同じ程度であっても、液拡 散性が高ければ、総合的な吸水性能が向上する。紙おむつのように、肌が触れる吸 水製品の場合、尿などが溜まった状態が長く続くと不快感を与えるが、尿などが広い 範囲に拡散してしまえば、そのような不快感が低減される。

[0005] 従来、吸水性榭脂組成物の液拡散性を向上させる技術が種々提案されている。

[0006] 例えば、吸水性榭脂粒子に、液透過性向上剤として親水性アモルファスシリカ粒子 などを混合することで、液透過性および毛管吸引力が高ぐ液拡散性に優れた吸水 剤を得る技術が示されている (例えば、特許文献 1参照)。

[0007] また、吸水性榭脂粒子に電子線や放射線などの活性エネルギー線を照射して、得 られる吸水性榭脂粒子の性能向上を図る技術も知られている。

[0008] 例えば、特定の吸水性榭脂粒子に特定強度の電子線または放射線を照射して、 吸水倍率などを向上させる技術が示されている(例えば、特許文献 2参照)。

[0009] 従来における吸水性榭脂粒子の液拡散性を向上させる技術では、 V、まだ十分な性 能が達成できていない。

[0010] 例えば、特許文献 1の技術のように、吸水性榭脂粒子に単に無機粒子を混合する だけでは、液拡散性の向上は十分ではない。特許文献 2のように、吸水性榭脂粒子 に活性エネルギー線を照射すると、吸水倍率が向上することはある力液拡散性は 向上しない。

[0011] 吸水性榭脂粒子を製造する際の、単量体の選択や重合条件の設定を種々に変更 することで、製造された吸水性榭脂粒子の液拡散性を向上させることも考えられるが 、製造が難しくなつたり製造コストが大きく増えたりする。液拡散性は向上するが、そ の他の特性、例えば、吸水量や加圧下吸収倍率などが低下してしまうのでは、実用 性に劣るものとなる。

[0012] 本発明の課題は、前記した紙おむつの吸水材などとして利用される吸水性榭脂材 料として、基本的な吸水性能、生産性などを損なうことなぐ実用的に重要な特性で ある液拡散性を大幅に向上させることである。

特許文献 1:特開 2004— 261797号公報

特許文献 2:特開昭 59— 129232号公報

発明の開示

[0013] 本発明に係る吸水性榭脂組成物の製造方法は、上記の課題を解決するため、紫 外線が照射された無機微粒子 Bが、吸水性榭脂 A100重量部に対して 0. 01〜: LO 重量部となるように、吸水性榭脂 Aと紫外線が照射された無機微粒子 Bとを混合する 工程を含むことを特徴として、る。

[0014] 本発明に係る吸水性榭脂組成物の製造方法は、上記の課題を解決するため、無 機微粒子 Bが、吸水性榭脂 A100重量部に対して 0. 01〜10重量部となるように、吸 水性榭脂 Aと無機微粒子 Bとを混合する工程と、吸水性榭脂 Aと無機微粒子 Bとの混 合物に紫外線を照射する工程とを含むことを特徴としている。

[0015] 本発明に係る吸水性榭脂組成物の製造方法では、吸水性榭脂組成物の全量に対 して 0. 1〜5質量%となる量の水を前記混合物に添加後に、前記紫外線を照射する 工程が行われることが好まし!/、。

[0016] また、本発明に係る吸水性榭脂組成物の製造方法では、前記無機微粒子 Bが無 機金属酸ィ匕物からなることが好ま、。

[0017] また、本発明に係る吸水性榭脂組成物の製造方法では、前記紫外線の照射が、波 長 200〜400nmの紫外領域を含む光を、照射量 100〜10000mjZcm2、照射強 度 1〜: LOOOmWZcm2で 1秒〜 60分間照射することにより行われることが好ましい。

[0018] また、本発明に係る吸水性榭脂組成物の製造方法では、前記吸水性榭脂 Aが、質 量平均粒子径 100〜1000 μ mの吸水性榭脂粒子であることが好ましい。

[0019] 本発明に係る吸水性榭脂組成物は、上記の課題を解決するため、吸水性榭脂 Aと 無機微粒子 Bとを含有する吸水性榭脂組成物であり、液拡散速度 (LDV)が 2. 0〜1

Omm/sであることを特徴として!/、る。

[0020] 本発明に係る吸水性榭脂組成物では、前記無機微粒子 Bは、紫外線を照射されて 、ることが好まし!/、。

[0021] また、本発明に係る吸水性榭脂組成物では、前記無機微粒子 Bが、無機金属酸化 物であることが好ましい。

[0022] また、本発明に係る吸水性榭脂組成物では、前記無機微粒子 Bが、二種類以上の 無機金属酸ィ匕物の混合物であることが好まし、。

[0023] また、本発明に係る吸水性榭脂組成物では、二種類以上の無機金属酸化物の前 記混合物が、シリカと酸ィ匕チタンとを含む混合物であることが好ま、。

[0024] 本発明にかかる吸水性榭脂組成物の製造方法により、吸水性榭脂 Aと紫外線照射 処理が施された無機微粒子 Bとを含み液拡散性 (LDV)が格段に優れた吸水性榭脂 組成物を得ることができる。

[0025] 無機微粒子 Bそのものは吸水性がなぐ吸水性榭脂 Aそのものは通常の原料およ び製造技術で製造されたものであっても、紫外線が照射された無機微粒子 Bを吸水 性榭脂 Aに組み合わせると、単に、吸水性榭脂 Aと無機微粒子 Bとを混合したものや 、吸水性榭脂 Aに紫外線照射処理を施しただけの場合に比べて、 LDVが格段に向 上する。し力も、 LDVが格段に向上しても、基本的な吸水性能、具体的には、吸収 倍率 (CRC)や加圧下吸収倍率 (AAP)などが損なわれることもなぐ実用的に十分 な性能を発揮できる。

[0026] 他の吸収性能を損なうことなぐ LDVの大幅な性能向上が達成できることは、尿な どの液体を迅速に吸収することが求められる紙おむつ等の吸水材として、極めて有 用である。肌に触れる紙おむつ等の場合、尿などを迅速に広い範囲に拡散させて吸 収保持できることは、皮膚に乾いた感触を与え、使用感を極めて良好にすることがで きる。液体の吸収性能だけでなぐ使用感を含む実用的性能を大幅に向上させること ができる。

[0027] 上記吸水性榭脂組成物は、通常の吸水性榭脂の製造技術に、無機微粒子を加え たり、紫外線照射処理を加えたりするだけで、比較的簡単な装置で、簡単かつ能率 的に製造することができる。吸水性榭脂の製造に、特別な原料を用いたり、特別な製 造方法を適用したりする必要もない。その結果、経済的に生産性良ぐ性能品質に 優れた吸水性榭脂組成物を提供することが可能になる。

発明を実施するための最良の形態

[0028] 以下、本発明について詳しく説明するが、本発明の範囲はこれらの説明に拘束さ れることはなぐ以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適 宜変更実施し得る。

[0029] なお、本発明においては、「重量」は「質量」と同義語として扱い、「重量%」は「質量 %」と同義語として扱い、「主成分」とは 50質量%以上、好ましくは 60質量%以上、さ らに好ましくは 70質量%以上、特に好ましくは 80質量%以上含有しているという意味 として扱う。また、範囲を示す「X〜Y」は、 X以上 Υ以下であることを示す。

[0030] 本発明にかかる吸水性榭脂組成物の製造方法は、以下の何れかの工程 (I)、 (II) を含む。

(I)吸水性榭脂 Αと紫外線が照射された無機微粒子 Βとを混合する工程

(II)吸水性榭脂 Aと無機微粒子 Bとの混合物に、紫外線を照射する工程

本発明にかかる吸水性榭脂組成物は、一例として、好ましくは上記製造方法で得ら れ、前記吸水性榭脂 Aと、無機微粒子 Bとを含み、液拡散速度 (LDV)が 2. 0〜10

〔吸水性榭脂組成物の性能評価〕

吸水性榭脂組成物の性能を、以下の特性あるいは測定値で評価することができる 。各特性の具体的な測定は、後述する実施例の欄で規定される測定方法による。な

お、本明細書において、「吸水性」「吸水倍率」「吸水性能」などの用語における「吸 水」とは、液体として水のみを対象としているのではなぐ食塩水や尿その他の液体を 吸液あるいは吸収する場合をも包含して、る概念である。

[0032] 液拡散速度(LDV: Liquid Distribution Velocity):吸収体中で液体が拡散する速 度を表し、特に、初期の液体を吸収する速度に関係する。値が大きいほど、本発明 の目的である液拡散性が優れている。

[0033] 遠心分離機保持容量(CRC: Centriluge Retention Capacity):無加圧下吸収倍率 とも呼ばれ、吸収体に吸収できる液体の量、基本的な吸収容量を示す。

[0034] 圧力に対する吸収力(AAP: Absorbency Against Pressure): CRCと共通する吸収 容量を示すが、加圧下における吸収容量である点が異なる。加圧下吸収倍率とも呼 ばれる。吸収体製品としての使用環境における吸収能力を表す。

[0035] 食塩水流れ誘導性 (SFC: Saline Flow Conductivity):液透過性の良否を表す。膨 潤した吸水性榭脂組成物における液体の透過し易さで示す。値が大きヽほど液透過

'性が優れている。

[0036] 〔吸水性榭脂〕

基本的には、通常の吸水性榭脂がそのまま使用できる。既知の原料、製造方法を 適用して製造された吸水性榭脂でよい。

[0037] 具体的には、後述する製造技術を採用して製造された吸水性榭脂粒子や表面架 橋吸水性榭脂粒子、本明細書に挙げられた各文献に記載の吸水性榭脂などが挙げ られる。

[0038] 吸水性榭脂には、粒子、繊維、シート'テープ、ゲルなど、様々な形態を有するもの 力 Sある。以下の説明では、基本的に、粒子状の吸水性榭脂すなわち吸水性榭脂粒 子について説明するが、技術的に問題がない範囲で、粒子以外の形態にも適用され る。

[0039] 吸水性榭脂は、ヒドロゲルを形成しうる水膨潤性水不溶性の架橋重合体である。水 膨潤性とは、イオン交換水中において必須に自重の 5倍以上、好ましくは 50倍から 1 000倍という多量の水を吸収するものを指す。水不溶性とは、吸水性榭脂中の未架 橋の水可溶性成分 (水溶性高分子)が好ましくは 0〜50質量%、より好ましくは 25質 量%以下、さらに好ましくは 20質量%以下、さらに好ましくは 15質量%以下、特に好 ましくは 10質量%以下のものを指す。

[0040] 吸水性榭脂として、通液性および液吸、上げ特性の面から、酸基含有不飽和単量 体を重合して得られる架橋構造を有する吸水性榭脂が好ましい。

[0041] 酸基含有不飽和単量体としては、アクリロニトリルなど重合後の加水分解によって 重合後に酸基となる単量体も使用できる力好ましくは、重合時に酸基を含有する酸 基含有不飽和単量体である。

[0042] 吸水性榭脂は、ポリアクリル酸部分中和物重合体、デンプンーアクリロニトリルダラ フト重合体の加水分解物、デンプンーアクリル酸グラフト重合体、酢酸ビニルーアタリ ル酸エステル共重合体のケンィ匕物、アクリロニトリル共重合体もしくはアクリルアミド共 重合体の加水分解物、またはこれらの架橋体、カルボキシル基含有架橋ポリビニル アルコール変性物、架橋イソブチレン無水マレイン酸共重合体等の 1種または 2種 以上を挙げることができる。好ましくは、アクリル酸および Zまたはその塩(中和物)を 主成分とする単量体を重合 '架橋することにより得られる架橋構造を有するポリアタリ ル酸部分中和物重合体である。

[0043] 単量体が、アクリル酸および Zまたはその塩を主成分とする場合、その他の単量体 を併用してもよい。例えば、メタクリル酸、(無水)マレイン酸、フマール酸、クロトン酸、 ィタコン酸、ビュルスルホン酸、 2— (メタ)アクリルアミド— 2—メチルプロパンスルホン 酸、(メタ)アタリロキシアルカンスルホン酸およびそのアルカリ金属塩、アンモ-ゥム 塩、 N—ビュル— 2—ピロリドン、 N ビュルァセトアミド、(メタ)アクリルアミド、 N—ィ ソプロピル (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—ヒドロキシェ チル (メタ)アタリレート、メトキシポリエチレングリコール (メタ)アタリレート、ポリエチレ ングリコール (メタ)アタリレート、イソブチレン、ラウリル (メタ)アタリレート等の水溶性ま たは疎水性不飽和単量体等が挙げられる。

[0044] アクリル酸 (塩)以外の単量体を用いる場合には、該アクリル酸 (塩)以外の単量体 は、主成分として用いるアクリル酸および Zまたはその塩との合計量に対して、好まし くは 0〜30モル0 /0、より好ましくは 0〜: LOモル%の割合である。その結果、最終的に 得られる吸水性榭脂 (組成物)の吸収特性がより一層向上すると共に、吸水性榭脂 (

組成物)をより一層安価に得ることができる。

[0045] 吸水性榭脂は架橋構造を必須とする。架橋剤を使用しない自己架橋型のものであ つてもよいが、一分子中に、 2個以上の重合性不飽和基や、 2個以上の反応性基を 有する架橋剤(吸水性榭脂の内部架橋剤)を共重合又は反応させたものが好まし、

[0046] 内部架橋剤の具体例としては、例えば、 N, N'ーメチレンビス (メタ)アクリルアミド、

(ポリ)エチレングリコールジ (メタ)アタリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ (メタ)ァ タリレート、トリメチルロールプロパントリ(メタ)アタリレート、グリセリントリ(メタ)アタリレ ート、グリセリンアタリレートメタタリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパ ントリ(メタ)アタリレート、ペンタエリスリトールへキサ (メタ)アタリレート、トリァリルシアヌ レート、トリアリルイソシァヌレート、トリアリルホスフェート、トリアリルァミン、ポリ(メタ)ァ リロキシアルカン、(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールジグ リシジノレエーテノレ、エチレンジァミン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート 、ポリエチレンィミン、グリシジル (メタ)アタリレート、およびエチレングリコール、ポリエ チレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、キシリトー ル、ソルビトールのような 2価以上の多価アルコール類を挙げることができる。

[0047] 内部架橋剤は、単独で用いてもよぐ適宜 2種類以上を混合して用いてもよい。内 部架橋剤は、反応系に一括添加してもよぐ分割添加してもよい。少なくとも 1種また は 2種類以上の内部架橋剤を使用する場合には、最終的に得られる吸水性榭脂ゃ 吸水性榭脂組成物の吸収特性等を考慮して、 2個以上の重合性不飽和基を有する 化合物を重合時に必須に用いることが好ま、。

[0048] 内部架橋剤の使用量は前記単量体 (架橋剤を除く)に対して、好ましくは 0. 001〜 2モノレ0 /0、より好ましくは 0. 005〜1モノレ0 /0、さらに好ましくは 0. 005〜0. 5モノレ0 /0、 さら〖こ好ましくは 0. 01〜0. 5モノレ0 /0、さら〖こ好ましくは 0. 01〜0. 2モノレ0 /0、特〖こ好 ましくは 0. 03〜0. 2モノレ0 /0、最ち好ましくは 0. 03〜0. 15モノレ0 /0の範囲内とされる 。上記内部架橋剤の使用量が 0. 001モル%よりも少ない場合、並びに、 2モル%より も多い場合には、水可溶成分が多くなること、あるいは、吸水倍率が低くなることなど 、充分な吸収特性が得られないおそれがある。

[0049] 上記内部架橋剤を用いて架橋構造を重合体内部に導入する場合には、上記内部 架橋剤を、上記単量体の重合前あるいは重合途中、あるいは重合後、または中和後 に反応系に添加するようにすればょ、。

[0050] 本発明に用いられる吸水性榭脂を得るために上述の単量体を重合するに際しては 、バルタ重合や沈殿重合を行うことが可能であるが、性能面や重合の制御の容易さ、 さらに膨潤ゲルの吸収特性の観点から、上記単量体を水溶液とすることによる水溶 液重合や逆相懸濁重合を行うことが好まし、。

[0051] 単量体を水溶液とする場合の該水溶液 (以下、単量体水溶液と称する)中の単量 体の濃度は、水溶液の温度や単量体によって決まり、特に限定されるものではない 力 10〜70質量%の範囲内が好ましぐ 20〜60質量%の範囲内がさらに好ましい 。また、上記水溶液重合を行う際には、水以外の溶媒を必要に応じて併用してもよく 、併用して用いられる溶媒の種類は、特に限定されるものではない。

[0052] なお、逆相懸濁重合とは、単量体水溶液を疎水性有機溶媒に懸濁させる重合法で あり、例えば、米国特許 4093776号明細書、同4„号明細書、同 4446261 号明細書、同 4683274号明細書、同 5244735号明細書などの米国特許に記載さ れて、る。水溶液重合は分散溶媒を用いずに単量体水溶液を重合する方法であり、 例えば、米国特許 4625001号明細書、同 4873299号明細書、同 4286082号明細 書、同 4973632号明細書、同 4985518号明細書、同 5124416号明細書、同 525 0640号明細書、同 5264495号明細書、同 5145906号明細書、同 5380808号明 細書などの米国特許や、欧州特許 0811636号明細書、同 0955086号明細書、同 0922717号明細書などの欧州特許に記載されている。これら重合法に例示の単量 体や開始剤なども本発明では適用できる。

[0053] 上記の重合を開始させる際には、例えば過硫酸カリウム、過硫酸アンモ-ゥム、過 硫酸ナトリウム、 tーブチルノヽイド口パーオキサイド、過酸化水素、 2, 2' ーァゾビス( 2—アミジノプロパン)二塩酸塩等のラジカル重合開始剤や、 2—ヒドロキシ— 2—メチ ル一 1—フエ-ル一プロパン一 1—オン等の光重合開始剤を用いることができる。こ れら重合開始剤の使用量は物性面力通常 0. 001〜2モル%、好ましくは 0. 01〜 0. 1モル0 /0 (対全単量体)である。

[0054] 重合後、通常は含水ゲル状架橋重合体であり、必要に応じて乾燥し、乾燥の前お よび Zまたは後で通常粉砕されて吸水性榭脂粒子とする。また、乾燥は通常 60°C〜 250°C、好ましくは 100°C〜220°C、より好ましくは 120°C〜200°Cの温度範囲で行 われる。乾燥時間は、重合体の表面積、含水率、および乾燥機の種類に依存し、目 的とする含水率になるよう選択される。

[0055] 〔吸水性榭脂粒子〕

吸水性榭脂粒子の単体での吸水性能が優れて、れば、最終的に得られる吸水性 榭脂組成物の吸水性能も優れたものになる可能性が高い。本発明では、 CRCや AA Pを高く維持したまま、吸水性榭脂組成物の LDVあるいは SFCを向上させ、従来達 成されなかった高い LDV値 (例えば、 3. OmmZs以上)を得ることができる。吸水性 榭脂粒子として、 CRC、 AAPなどに優れたものを用いれば、吸水性榭脂組成物につ いても、それらの性能を良好にすることができる。勿論、吸水性榭脂粒子そのものが L DVや SFCにも優れていれば、さらに LDV、 SFCを向上させることができる。

[0056] 吸水性榭脂粒子や、更には後述の吸水性榭脂組成物は特定の粒子径に調整され たものであることが好ましい。好ましくは、 150 ^ m以上で 850 μ m未満の粒子(ふる い分級で規定: JIS 28801—1 : 2000)が全体の90質量%以上でぁり、より好ましく は 150 m以上で 850 μ m未満の粒子が全体の 95質量%以上であり、さらに好まし くは 150 m以上で 850 m未満の粒子が全体の 98質量%以上である。また、 300 m以上の粒子が全体の 60質量%以上であることが好ましい。なお、ここで全体とは 、吸水性榭脂組成物における全ての吸水性榭脂粒子を意味する。

[0057] また、吸水性榭脂粒子の質量平均粒子径(D50)は、 100〜1000 μ m、好ましくは 200〜710 μ m、より好ましくは 200〜600 μ m、さらに好ましくは 300〜600 μ m、 特に好ましくは 300〜500 μ m、最も好ましくは 350〜450 μ mに設定される。なお、 吸水性榭脂粒子の粒子径は必要に応じて、造粒などで調製してもよ、。

[0058] また、本発明に係る吸水性榭脂粒子の粒度分布の対数標準偏差( σ ζ )は、好まし くは 0. 1〜0. 45、より好ましくは 0. 25〜0. 45、さらに好ましくは 0. 30〜0. 40であ る。粒度分布の対数標準偏差( σ ζ )は、値が小さいほど粒度分布が狭いことを意味 する。

[0059] なお、本明細書中における「300 m以上の粒子」とは、後述する篩分級方法で分 級された後に測定される 300 mの目開きを有する JIS標準篩の上に残った粒子を 指す。また、「300 m未満の粒子」とは、同様に後述する分級方法で分級された後 に測定される 300 mの目開きを有するメッシュを通過した粒子を指す。他の目開き の大きさについても同様である。また、 300 mの目開きを有するメッシュで粒子の 5 0質量%が分級される場合、その質量平均粒子径 (D50)は 300 mである。

[0060] 吸水性榭脂粒子の粒子形状は、球状、破砕状、不定形状等に限定されるものでは な ヽが、粉砕工程を経て得られた不定形破砕状のものが好ましく使用出来る。

[0061] なお、吸水性榭脂粒子の粒度調製は、重合、含水重合物粉砕 (別称:含水重合物 細分化)、乾燥、粉砕、分級、造粒、複数の吸水性榭脂粒子の混合等により適宜行う ことができる。

[0062] 〔表面架橋吸水性榭脂粒子〕

吸水性榭脂粒子として、表面架橋吸水性榭脂粒子が使用できる。表面架橋吸水性 榭脂粒子は、前記吸水性榭脂粒子に、さらに、表面架橋 (二次架橋)を施す。

[0063] 表面架橋を行うための架橋剤としては、種々のものがあるが、物性の観点から、一 般的には、多価アルコールィ匕合物、エポキシ化合物、多価アミンィ匕合物またはその ノ、口エポキシィ匕合物との縮合物、ォキサゾリンィ匕合物、モ入ジ、またはポリオキサゾリ ジノン化合物、多価金属塩、アルキレンカーボネートイ匕合物等が用いられている。

[0064] 表面架橋剤の具体例として、米国特許 6228930号明細書、同 6071976号明細 書、同 6254990号明細書などに例示されている表面架橋剤が使用できる。例えば、 モノ,ジ,トリ,テトラまたはポリエチレングリコール、 1, 2 プロピレングリコール、 1, 3 プロパンジオール、ジプロピレングリコール、 2, 3, 4 トリメチルー 1, 3 ペンタン ジオール、ポリプロピレングリコール、グリセリン、ポリグリセリン、 2 ブテン 1, 4 ジオール、 1, 4 ブタンジオール、 1, 3 ブタンジオール、 1, 5 ペンタンジオール 、 1, 6 へキサンジオール、 1, 2 シクロへキサンジメタノールなどの多価アルコー ル化合物、エチレングリコールジグリシジルエーテルゃグリシドールなどのエポキシ化 合物、エチレンジァミン、ジエチレントリァミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレン ペンタミン、ペンタエチレンへキサミン、ポリエチレンィミン、ポリアミドポリアミン等の多 価ァミン化合物;ェピクロロヒドリン、ェピブロムヒドリン、 aーメチルェピクロロヒドリン等 のハロエポキシ化合物;上記多価アミンィ匕合物と上記ハロエポキシィ匕合物との縮合 物; 2—ォキサゾリジノンなどのォキサゾリジノン化合物(US6559239);ォキセタン 化合物;環状尿素化合物;エチレンカーボネートなどのアルキレンカーボネートイ匕合 物(US5409771)等が挙げられる。これらの架橋剤の中でも少なくともォキセタン化 合物 (US2002Z72471)、環状尿素化合物、多価アルコール力も選ばれる少なくと も 1種を用いることが好ましぐより好ましくは炭素数 2〜: LOのォキセタンィ匕合物あるい は多価アルコール力選ばれる少なくとも 1種、さらに好ましくは炭素数 3〜8の多価 アルコールが用いられる。

[0065] 表面架橋剤の使用量は、用いる化合物やそれらの組み合わせ等にもよるが、吸水 性榭脂 100質量部に対して、 0. 001質量部〜 10質量部の範囲内が好ましぐ 0. 01 質量部〜 5質量部の範囲内がより好ましい。

[0066] 表面架橋には水を用いることが好ましい。この際、使用される水の量は、使用する 吸水性榭脂の含水率にもよるが、通常、好ましくは吸水性榭脂 100質量部に対し 0. 5〜20質量部、より好ましくは 0. 5〜: LO質量部の範囲である。また、本発明において 、水以外に親水性有機溶媒を用いてもよぐ吸水性榭脂 100質量部に対して好ましく は 0〜: L0質量部、より好ましくは 0〜5質量部、さらに好ましくは 0〜3質量部の範囲で ある。

[0067] さらに、種々の混合方法のうち、必要により水および Zまたは親水性有機溶媒とを 予め混合した後、次いで、その水溶液を吸水性榭脂に噴霧あるいは滴下混合する方 法が好ましぐ噴霧する方法がより好ましい。噴霧される液滴の大きさは、平均粒子径 で 1〜300 μ mが好ましぐ 10-200 μ mがより好ましい。また混合に際し、本発明の 効果を妨げな、範囲で水不溶性微粒子粉体や界面活性剤を共存させてもょ、。

[0068] 架橋剤と混合後の吸水性榭脂は好ましくは加熱処理される。上記加熱処理を行う 際の条件としては、加熱温度 (熱媒温度で規定)は、好ましくは 100〜250°C、より好 ましくは 150〜250°Cであり、加熱時間は、好ましくは 1分〜 2時間の範囲である。温 度と時間の組み合わせの好適例としては、 180°Cで 0. 1〜1. 5時間、 200°Cで 0. 1 〜1時間である。

[0069] 〔吸水性榭脂粒子の特性〕

吸水性榭脂粒子の特性が、最終的に得られる吸水性榭脂組成物の特性に影響を 与える。そこで、吸水性榭脂粒子としても、吸水性榭脂組成物に要求される性能に優 れたものが望ましい。例えば、以下の特性を備えたものが望ましい。

[0070] <含水率>

吸水性榭脂粒子は、得られる吸水性榭脂組成物の物性面カゝら室温でも流動性を 示す粉末であることが望ましヽ。

[0071] そのため、吸水性榭脂粒子の含水率 (吸水性榭脂粒子に含まれる水分量で規定 Z粒子 lgを直径 5cmのアルミカップに均一に広げ、 105°Cで 3時間の乾燥減量で測 定)率は、好ましくは 0. 1〜40質量%、より好ましくは 0. 2〜30質量%、さらに好まし くは 0. 3〜15質量%、特に好ましくは 0. 5〜: LO質量%の粉末状態である。吸水性 榭脂粒子の含水率が 40質量%より多い場合は、吸水倍率が低下し、含水率が 0. 1 質量%より少ない場合は、液吸い上げ特性が低下することがある。

[0072] <可溶分 >

吸水性榭脂粒子の可溶分は少ないほど好ましい。具体的には、可溶分量 25質量 %以下(下限 0質量%)に設定する。より好ましくは 20質量%以下、さらに好ましくは 1 5質量%以下である。

[0073] <遠心分離機保持容量 (CRC) >

吸水性榭脂粒子の CRC値が高ヽほど、最終的な吸水性榭脂組成物の CRC値も 高くなる。通常は、吸水性榭脂粒子の CRC値よりも、吸水性榭脂組成物の CRC値が 低くなる。そこで、吸水性榭脂粒子の CRC値を、 20〜50gZg、好ましくは 20〜45g んより好ましくは 20〜40gZg、最も好ましくは 20〜35gZgに設定しておくことが できる。

[0074] <圧力に対する吸収力( AAP) >

AAP値についても、吸水性榭脂粒子の AAP値よりも、吸水性榭脂組成物の AAP 値が低くなる傾向がある。そこで、吸水性榭脂粒子の AAP値を、 10〜35gZg、好ま しくは 15〜35gZg、より好ましくは 18〜30gZgに設定しておくことができる。

[0075] <食塩水流れ誘導性 (SFC) >

SFC値については、通常、吸水性榭脂粒子よりも吸水性榭脂組成物のほうが高く なる。しかし、吸水性榭脂粒子の SFC値が高いほうが、吸水性榭脂組成物の SFC値 も高くなる傾向がある。そこで、吸水性榭脂粒子の SFC値を、 l〜1500 X 10_7'cm3 •s 好ましくは 10〜500 X 10_7'cm3' s'g_1に設定しておくことができる。

[0076] <液拡散速度 (LDV) >

LDV値については、吸水性榭脂粒子に比べて、吸水性榭脂組成物のほうが格段 に向上する。したがって、吸水性榭脂粒子の LDVは比較的に低いものであっても構 わないが、吸水性榭脂粒子の LDVが高いほど、吸水性榭脂組成物の LDVも高くな る可能性がある。そこで、吸水性榭脂粒子の LDV値を、 0. ImmZs以上、好ましく は 0. 5mmZs以上に設定しておくことができる。

[0077] 〔無機微粒子〕

無機微粒子は、吸水性榭脂組成物の LDVなどを向上させる機能を果たす。

[0078] 無機微粒子として、基本的には、通常の化学製品や医薬品などに利用されている 無機材料が使用できる。紙おむつ等の衛生用品では、健康に対する安全性などの 点で問題のない無機材料を用いる。吸水性榭脂組成物の製造処理、特に、紫外線 照射処理によって、目的とする機能が発現し易ぐ変質や劣化などの問題が生じ難 い無機材料が望ましい。

[0079] 具体的な無機微粒子としては、酸化チタンを包含する光触媒用無機物や、その他 の一般的な無機酸ィ匕物が使用できる。光触媒用無機物は、光の照射、主には紫外 線の照射によって、化学的あるいは物理的な光触媒機能が発現する物質である。本 発明では、紫外線の照射によって生じる光触媒用無機物の粒子表面における物理 的あるいは化学的な状態の変化により、目的とする LDV向上などの機能が発現する 。光触媒用無機物ではなくても、紫外線のような大きなエネルギー線が照射されるこ とで、粒子表面の化学結合が変化し、結果として LDVの向上などが果たされる各種 無機酸ィ匕物も使用できる。具体的には、シリカなどの一般的な無機酸ィ匕物が挙げら れる。また、これら無機微粒子は、単独で用いてもよいし、 2種類以上併用して用いて ちょい。

[0080] 無機微粒子の形状は、球状のほか、楕円球状、多角体状、燐片状、繊維状、不定 形などがあり、何れの形状でもよい。

[0081] 無機微粒子の平均粒子径は、透過型電子顕微鏡による直接観察、散乱光を利用 した粒度分布測定機で測定出来る。測定方法は、粒子の大きさにより種々の方法か ら選択出来る。通常は、該当する粒子径を測定する場合に一般的に用いられている 手法を用いる。例えば、透過型電子顕微鏡による直接観察を用い粒子径を測定する 方法、動的光散乱法、適切な分散媒を選択しレーザー回折 Z散乱式粒度分布測定 機を用いる方法がある。なお、レーザー回折 Z散乱式粒度分布測定機を用いて測定 される値は、一般的には、体積平均粒子径として表される。

[0082] 無機微粒子の平均粒子径は Inn!〜 100 μ mであることが好ましい。より好ましくは 1 nm〜50 μ mであり、さらに好ましくは lnm〜l μ mであり、最も好ましくは lnm〜10 Onmである。無機微粒子の粒子径が大き過ぎても小さ過ぎても、目的とする液拡散 性の向上が十分に望めない。

[0083] 無機微粒子は、紫外線照射処理によって、表面が物理的、化学的に変化し、その 結果として、吸水性榭脂組成物の LDV向上を果たす。吸水性榭脂組成物の LDV向 上に有効であれば、公知あるいは市販の無機微粒子をそのまま使用することができ る。

[0084] 吸水性榭脂組成物の吸水機能は、基本的に、吸水性榭脂粒子が果たすので、無 機微粒子には吸水性は要求されない。吸水性があると、却って液拡散性などを阻害 する可能性がある。吸水によって溶けたり変質したりしない水不溶性であることが望ま しい。

[0085] 無機微粒子の具体例としては、例えば、タルク、カオリン、フラー土、ベントナイト、 活性白土、重晶石、天然ァスフアルタム、ストロンチウム鉱石、ィルメナイト、パーライト などの鉱産物;硫酸アルミニウム 14〜18水塩 (または無水物)、硫酸カリウムアルミ- ゥム 12水塩、硫酸ナトリウムアルミニウム 12水塩、硫酸アンモ-ゥムアルミニウム 12水 塩、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、酸化アルミニウムなどのアルミニウム化 合物類;その他の金属塩、金属酸化物および金属水酸化物;親水性のアモルファス シリカ(例、乾式法:トクャマ社 ReolosilQS— 20、沈殿法: DEGUSSA社 Siperna t22S, Sipernat2200)類;酸化ケィ素 ·酸化アルミ ·酸化マグネシウム複合体(例、 ENGELHARD社 Attagel # 50)、酸化ケィ素 ·酸化アルミニウム複合体、酸化ケィ 素 ·酸化マグネシウム複合体などの酸化物複合体類;などを挙げる事が出来る。また 、米国特許第 5164459号公報、欧州特許第 761241号公報などに例示されたもの も使用可能である。これらの無機微粒子は、単独で用いてもよいし、 2種類以上併用 して用いてもよい。

[0086] 特に、シリカ、酸化チタン、酸化スズ、酸化ニオブ、チタン酸ストロンチウム、酸化ジ ルコ-ゥム、酸化鉄、酸化タングステン等の無機金属酸化物、天然ゼォライトや合成 ゼォライト等の珪酸 (塩)、カオリン、タルク、クレー、ベントナイトが好ましく挙げられる 。これらのものを単独で用いても良いし、 2種以上使用してもよい。 2種類以上の無機 微粒子は 2種類以上の無機金属酸化物であってもよヽ。 2種類以上の無機金属酸化 物とは、具体的には、異なる種類の無機金属酸ィ匕物である場合 (例えば、シリカと酸 化チタンとのような異なる種類の無機金属酸ィ匕物の組み合わせ)、異なる 2種類以上 の無機金属を 1化合物中に含む場合 (例えば、アルミナシリケートのように、アルミ- ゥム原子とケィ素原子とを含む化合物)、または同種類の金属の酸ィ匕物である場合( 金属の価数が異なる場合も含む)等が挙げられる。無機微粒子が 2種類以上の無機 金属酸ィ匕物である場合には、シリカと酸ィ匕チタンとを含むことが好ま、。

[0087] 一般的には無機金属酸化物とは金属元素の酸化体であり、典型金属元素の酸ィ匕 物、遷移金属元素の酸ィ匕物が知られている。酸化チタン、シリカなどは遷移金属酸 化物である。酸化チタンにはアナターゼ型、ルチル型、ブルッカイト型の 3種類の結 晶系が存在する。酸ィ匕チタンの結晶系としては、特には限定されないが、アナターゼ 型が最も光触媒作用を示すためより好ましい。

[0088] シリカは一般的にはニ酸ィヒケィ素の総称であり、合成非晶質二酸化ケイ素、天然 非晶質ニ酸ィ匕ケィ素、結晶性ニ酸ィ匕ケィ素が含まれる。「ァエロジル 200」(日本ァェ 口ジル社製)は合成非晶質シリカに含まれる。

[0089] また、これらの無機微粒子は水、親水性有機溶媒、又は水と親水性有機溶媒の混 合物の分散コロイド状態であってもよい。これら分散コロイド状態の無機微粒子として は、例えば、「Aldrich Ludox HS- 30」 (Du Pont社製)や、「Aldrich Ludox CLJ (Du Pont社製)や、「STS— 21」(石原産業社製)などが挙げられる。

[0090] 無機微粒子 Bが 2種類以上の無機微粒子の混合物である場合、その混合比率は 任意に変化させることが出来る。例えば、無機微粒子 Bがシリカと酸ィ匕チタンとの 2種 類の無機微粒子カゝらなる混合物である場合、混合性や求められる吸水性榭脂の物 性に応じて最適な添加量 (混合質量比率)を決定することが出来る。混合質量比率 は、例えば、シリカ:酸化チタン = 1 : 99〜99 : 1の範囲内が好ましぐより好ましくは 1 0 : 90〜90 : 10の範囲内であり、特に好ましくは 20 : 80〜80: 20の範囲内であり、最 も好ましくは 30: 70〜70: 30の範囲内である。

[0091] 上述したように、 2種類以上の無機微粒子を混合する場合では、それぞれの無機酸 化物が特異的に有する性質 (粒子形状、粒度、凝集性、嵩比重)を組み合わせること により、所望の性質を発現させることができる。具体的には、無機微粒子は、種類によ つて様々な長所と短所とを有している。このため、それぞれの長所と短所とを補完す るような組み合わせで、 2種類以上の無機微粒子を任意の割合で混合することにより 、それぞれの長所の性質を維持した状態で、短所の性質を軽減させることができる。 例えば、凝集性を有するシリカと、凝集を抑制する効果を有する酸化チタンとを含む 2種類以上の無機酸ィ匕物を含む混合物を用いることにより、シリカ単独、酸化チタン 単独で用いる場合と比べて吸水性榭脂の混合性が向上し、求める物性である LDV 値を保つことが出来る。

[0092] 〔その他の成分〕

吸水性榭脂組成物には、吸水性榭脂 Aおよび無機微粒子 Bに加えて、本発明の目 的を損なわな!/、範囲で、その他の粒子成分や液体成分を添加することもできる。

[0093] 添加成分としては、消臭剤、抗菌剤、香料、発泡剤、顔料、染料、可塑剤、粘着剤 、界面活性剤、肥料、酸化剤、還元剤、水、塩類、キレート剤、殺菌剤、ポリエチレン グリコールなどの親水性高分子、パラフィン、疎水性高分子、ポリエチレンやポリプロ ピレンなどの熱可塑性榭脂、ポリエステル榭脂ゃユリア榭脂などの熱硬化性榭脂など が挙げられる。

[0094] 紫外線照射処理を施した無機微粒子 Bのほかに、同じ材質で紫外線照射処理を施 して、な、無機微粒子を添加することもできる。

[0095] 吸水性榭脂 Aおよび無機微粒子 B以外の成分の添加量は、吸水性榭脂 Aおよび

無機微粒子 Bの合計量に対して、 0〜15質量%の範囲に設定することができる。

[0096] 〔吸水性榭脂粒子と無機微粒子との混合〕

吸水性榭脂 Aと無機微粒子 Bおよびその他の成分との混合は、均一混合が可能で あれば、一般的な粒子材料の混合手段が適用できる。通常は、粒子同士をそのまま 混合するドライブレンド法が適用されるが、無機微粒子をスラリーあるいはコロイドとし て用いる湿式混合が採用される場合もある。

[0097] 具体的な混合装置としては、通常の混合機、例えば、 V型混合機やリボン型混合機 、スクリュー型混合機、回転円板型混合機、気流型混合機、バッチ式-一ダー、連続 式-一ダー、パドル型混合機などが挙げられる。

[0098] 〔吸水性榭脂組成物の製造〕

基本的には、通常の吸水性榭脂製造技術を適用して、吸水性榭脂 Aと、紫外線が 照射された無機微粒子 Bとを含む吸水性榭脂組成物を製造すればよい。

[0099] 吸水性榭脂 Aと無機微粒子 Bとは、均一に混合されていることが望ましい。混合方 法あるいは混合装置は、通常の吸水性榭脂製造あるいは粒状物などの混合に使用 されている技術が適用できる。

[0100] 吸水性榭脂組成物において、吸水性榭脂 Aと無機微粒子 Bとを、 A:B= 100:0.0 1〜: LOO :10の割合(重量比)で含ませることができる。好ましくは、 A:B=100:0.0 1〜: L00:8であり、より好ましくは A:B=100:0.01〜100:5であり、特に好ましくは A:B=100:0.01〜: L00:3であり、最も好ましくは A:B=100:0.01〜: L00:1であ る。混合は好ましくは、吸水性榭脂の表面に対して行なわれ、表面が無機微粒子で コートされた吸水性榭脂組成物とされる。吸水性榭脂 Aに対して無機微粒子 Bがー 定量以上は存在しないと、目的とする液拡散性の向上などの効果は達成できない。 吸水性榭脂 Aの割合が少な過ぎると、本来の吸水性能が十分に発揮されな!、。

[0101] なお、吸水性榭脂 Aと無機微粒子 Bとの合計量は、吸水性榭脂組成物の全体に対 して、 60質量%以上、好ましくは 85質量%以上、より好ましくは 90質量%以上、さら に好ましくは 95質量%以上である。

[0102] 無機微粒子 Bに紫外線処理を施す時期および方法、処理条件は特に限定されな い。

[0103] 無機微粒子 Bに紫外線照射処理を施す時期の違いによって、前記 (I)、(II)の何れ かの工程を採用する。

[0104] <紫外線照射処理 >

基本的には、通常の吸水性榭脂製造を含む各種ィ匕学製品の製造技術で利用され ている紫外線照射処理技術、および紫外線照射装置が利用できる。紫外線照射装 置としては、例えば、高圧水銀灯、低圧水銀灯、メタルノヽライドランプ、キセノンランプ 、ハロゲンランプ等が挙げられる。紫外線照射処理条件としては、波長 200〜400n mの紫外領域を含む光を含んでヽればよぐその他の波長を含んで!/、てもよ!/、。

[0105] 紫外線照射条件は、照射強度 1〜: L000mWZcm2、照射量 100〜10000mjZc m2、で 1秒〜 60分間照射する。照射強度は、より好ましくは l〜500mWZcm2であ り、さらに好ましくは l〜300mWZcm2であり、最も好ましくは l〜100mWZcm2で ある。照射量は、より好ましくは 100〜5000mjZcm2であり、さらに好ましくは 100〜 3000miZcm2であり、最も好ましくは 100〜1000mjZcm2である。照射時間は、よ り好ましくは 0. 2〜30分間であり、さらに好ましくは 0. 5〜15分間であり、最も好まし くは 1〜10分間である。なお、紫外線照射強度は、後述する実施例に記載されてい る方法で規定される。

[0106] 紫外線を照射する際には、無機微粒子 Bに照射する場合、及び吸水性榭脂 Aと無 機微粒子 Bとの混合物に照射する場合の何れにおいても、紫外線被照射物全体に 対して、紫外線を均一に照射することが好ましい。紫外線被照射物を攪拌すること〖こ より、紫外線被照射物全体に対して、紫外線を均一に照射することがより好ましい。 紫外線照射時に、紫外線被照射物を攪拌する装置としては、一般の攪拌装置を用 いることができ、例えば、振動型混合機、リボン型混合機、パドル型混合機等が挙げ られる。

[0107] 一般的に、紫外線の波長が短いほど無機微粒子に対する処理効果が高くなるが、 処理装置が複雑になるなどコストが高くつく。エネルギー強度が低いと、目的とする効 果が十分に向上しない。紫外線照射処理が強過ぎたり長過ぎたりしても、効果は向 上せず、無機微粒子あるいは吸水性榭脂粒子の劣化や損傷が生じ易、。

[0108] 紫外線照射処理では、処理装置内部の温度が上昇することがある。例えば、常温

で処理を開始したときに、最高温度が 60°C近くになることがある。但し、吸水性榭脂 Aと無機微粒子 Bとの混合物を、単に 60°Cまで加熱したとしても、 LDVの向上効果 はあまり認められない。したがって、紫外線照射による LDVの向上効果は、温度上昇 によるものではない。

[0109] <水の添加 >

本発明に係る吸水性榭脂組成物の製造方法では、紫外線を照射する前に、前記 吸水性榭脂 Aと無機微粒子 Bとの混合物を含む吸水性榭脂組成物の全量 (水添カロ 前の吸水性榭脂組成物の全量)に対して 0. 1〜5質量%となる量の水を添加するこ とが出来る。添加する水の量は好ましくは、 0. 1〜1質量%である。

[0110] 水を添加することで、紫外線照射の効果がより効率的に発現し、 LDVを含む吸水 '性會をより向上させることができる。

[0111] 水の添加が LDVにおよぼす影響は、無機微粒子 Bの種類によって異なる。これは 、無機微粒子 Bの種類によって、水と無機微粒子 Bとのなじみが異なることによるもの と考えられる。水とのなじみがよい無機微粒子 Bのほうが、紫外線照射処理による性 能向上の度合いが大きくなる。

[0112] 紫外線が照射された無機微粒子 Bと吸水性榭脂 Aとの混合物に、水を添加すること によっても、 LDVの向上が達成できる。この場合は、無機微粒子 Bの種類による LD V向上度合、の違いはそれほど認められな、。

[0113] 水の添カ卩による LDVの向上は、吸水性榭脂 Aと無機微粒子 Bとの混合物に対して 、紫外線照射の前に水を添加することが最も有効である。

[0114] 無機微粒子 Bに水を添加し、紫外線を照射処理したものを吸水性榭脂 Aに混合す ることも LDV等の性能向上に有効である。この場合、吸水性榭脂組成物の全量 (水 添加前の吸水性榭脂組成物の全量)に対して添加量が 0. 1〜5質量%となるよう〖こ 水を添加することが好ましぐより好ましくは 0. 1〜1質量%である。

[0115] 〔吸水性榭脂組成物〕

以上に説明した製造工程を経て、吸水性榭脂組成物が得られる。上記以外にも、 通常の吸水性榭脂組成物の製造において採用される各種の製造工程を組み合わ せて、吸水性榭脂組成物を製造することができる。

[0116] 例えば、吸水性榭脂組成物の構成成分としては、吸水性榭脂 Aおよび無機微粒子

Bのほか、本発明の効果を損なわない範囲で、別の添加剤を含んでいてもよい。

[0117] 吸水性榭脂組成物の形状や寸法は、基本的に、吸水性榭脂と共通している。基本 的な特性も、吸水性榭脂と共通する点が多いが、吸水性榭脂に比べて顕著な違いを 示す特性もある。なお、吸水性榭脂組成物は粒子状であることが好ましい。

[0118] <吸水性榭脂組成物の特性 >

吸水性榭脂組成物としては、以下の特性を有するものが望ましい。各特性値は、後 述する測定方法で測定されたものである。

[0119] 液拡散速度(LDV) = 2. 0〜: LOmmZs (より好ましくは 2. 8〜: LOmmZs、更に好 ましくは 3. 0〜: LOmmZs、特に好ましくは 3. 5〜: LOmmZs)。

[0120] 遠心分離機保持容量 (CRC) = 20〜50gZg (より好ましくは、 20〜45gZg、更に 好ましくは 20〜40gZg、最も好ましくは 20〜35g/g)。

[0121] 圧力に対する吸収力(AAP) = 10〜35gZg (より好ましくは、 15〜30gZg、更に 好ましくは 18〜30g/g)。

[0122] 食塩水流れ誘導性(SFC) = l〜1500 X 10_7'cm3' s'g_1 (より好ましくは、 10〜

500 X 10_7'cm3' s 'g_1;>。

[0123] LDVは「液吸、上げ特性」を示すパラメータである。紙おむつや生理用ナプキンな どの吸収性物品、あるいは、吸収体の性能を向上する上で、 CRCは、主に吸収性物 品、あるいは、吸収体が液を吸収する量に関係するのに対し、 LDVは、主に吸収性 物品、あるいは、吸収体中において、液が拡散する速度に関係し、特に、初期の液を 吸収する速度に関係する。

[0124] SFCが大き過ぎると、吸収体や吸収性物品、例えば、紙おむつに使用した場合、 漏れ、肌のかぶれ等の問題を引き起こす問題がある。

[0125] AAPが小さ過ぎたり、 SFCが小さ過ぎたりすると、吸水性榭脂組成物に体重などの 荷重がかかった場合、液体の液拡散および吸収力が劣ることになる。吸収体や吸収 性物品中で液体の拡散が行なわれず液がブロッキングを起こす。例えば、紙おむつ での実使用で、漏れ、肌のかぶれ等の問題が発生し易い。

[0126] 液拡散性を表す LDVに加えて、基本的な吸水性能である CRC、 AAP、 SFCなど

も十分な性能を有することで、各種用途において実用的に優れた性能を発揮するこ とが可能になる。

[0127] 特に、 CRCが 20gZg以上と十分に優れて、る上で、 LDVにつ!/、て、従来の吸水 性榭脂組成物では達成困難なほど飛躍的に向上させ、液拡散性に優れた吸水性榭 脂組成物となる。

[0128] 更には、 LDVが 2. OmmZs以上であれば、おむつ等の実使用時における液拡散 性を、従来技術に比べて臨界的に顕著に向上させることができる。

[0129] 吸水性榭脂組成物は、前記した LDV、 SFC、 CRC、 AAPの他に含水率、可溶分 量、粒度について、以下の特性を備えていることが好ましい。

[0130] 本発明に係る吸水性榭脂組成物の含水率は、吸水性榭脂 Aと無機微粒子 Bとを含 む吸水性榭脂組成物の全体量に対する水分量 (吸水性榭脂組成物に含まれる水分 量で規定 Z105°Cで 3時間の乾燥減量で規定)で規定される。吸水性榭脂組成物に 水が添加される場合は、添加後の水分量で規定する。

[0131] 吸水性榭脂組成物の含水率は、適宜、乾燥ないし水添カ卩によって 0. 1〜40質量 %に設定できる。より好ましくは、 0. 2〜30質量%であり、更に好ましくは 0. 3〜15 質量%であり、特に好ましくは 0. 5〜10質量%でぁる。含水率力 0質量%よりも高 い場合は、吸水倍率の低下を招く場合があり、含水率が 0. 1質量%より低い場合は 、液吸い上げ特性が低下することがある。

[0132] 吸水性榭脂組成物の可溶分量は、少な、ほど好ま、。具体的には、可溶分量を 25質量%以下(下限 0質量%)に設定する。より好ましくは 20質量%以下、更に好ま しくは 15質量%以下である。

[0133] 吸水性榭脂組成物の粒度は、前述した吸水性榭脂粒子の粒度と前述の無機微粒 子 Bとの混合粒度となる。無機微粒子 Bの混合割合によつて、吸水性榭脂組成物を 好ましい粒度範囲に設定することができる。なお、吸水性榭脂組成物においても、前 述した吸水性榭脂粒子の粒度範囲であることが好ましい。

[0134] 〔吸水性榭脂組成物の用途〕

本発明で得られる吸水性榭脂組成物は、通常の吸水性榭脂組成物が利用されて いる各種用途に使用することができる。特に、高い液拡散性が要求される用途に適し ている。

[0135] 具体的用途として、近年成長の著しい大人用紙ォムッをはじめ、子供用ォムッや生 理用ナプキン、いわゆる失禁パッド等の衛生材料等が挙げられる。また、農園芸、ケ 一ブル止水剤、土木 ·建築、食品など、従来、吸水性榭脂組成物が利用されていた 用途にも使用できる。

[0136] 本発明は上述した実施形態に限定されるものではなぐ請求項に示した範囲で種 々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段 を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

[0137] 〔実施例〕

以下に、実施例によって本発明をより具体的に説明する力本発明はこれらに限定 されるものではない。以下では、便宜上、「質量部」を「重量部」又は単に「部」と、「リツ トル」を単に「L」と記すことがある。また、「質量%」を「wt%」と記すことがある。

[0138] 〔性能評価法〕

吸水性榭脂粒子または吸水性榭脂組成物の諸性能は、以下の方法で測定した。 但し、同等の性能評価が可能であれば、吸水性榭脂の技術分野において採用可能 な別の測定装置や異なる測定条件を採用することも可能である。

[0139] 各測定は、特に記載が無い限り、室温(20〜25°C)、湿度 50%RHの条件下で行 われた。

[0140] なお、衛生材料などの最終製品として使用された吸水性榭脂組成物の場合は、吸 水性榭脂組成物は吸湿しているので、適宜、吸水性榭脂組成物を最終製品から分 離して減圧低温乾燥後(例えば、 ImmHg以下、 60°Cで 12時間)に測定する。

[0141] <遠心分離機保持容量 (CRC) >

遠心分離機保持容量 (CRC)は、 0. 90質量%食塩水に対する無加圧下で 30分の 吸収倍率を示す。

[0142] 吸水性榭脂粒子または吸水性榭脂組成物 0. 200gを、不織布製 (南国パルプェ 業 (株)製、商品名:ヒートロンペーパー、型式: GSP— 22)の袋(85mm X 60mm) に均一に入れてヒートシールした後、室温で大過剰(通常 500ml程度)の 0. 90質量 %食塩水 (塩ィ匕ナトリウム水溶液)中に浸潰した。 30分後に袋を引き上げ、遠心分離 機 (株式会社コクサン社製、遠心機:型式 H— 122)を用いて「edana ABSORBEN CY II 441. 1— 99」に記載の遠心力(250G)で 3分間水切りを行った後、袋の質 量 Wl (g)を測定した。また、同様の操作を吸水性榭脂粒子または吸水性榭脂組成 物を用いずに行い、その時の質量 WO (g)を測定した。そして、これら Wl、 woから、 次式に従って遠心分離機保持容量 (CRC) (gZg)を算出した。

[0143] 遠心分離機保持容量 (CRC) (g/g)

= (Wl (g) -WO (g) )

Z (吸水性榭脂粒子または吸水性榭脂組成物の質量 (g) )— 1

<圧力に対する吸収力(AAP) >

圧力に対する吸収力(AAP)は、 0. 90質量%食塩水に対する 4. 83kPaで 60分 の吸収倍率を示す。なお、 AAPは、 4. 83kPaでの加圧下吸収倍率と称されることも ある。

[0144] 内径 60mmのプラスチックからなる支持円筒の底に、ステンレス製 400メッシュの金 網(目の大きさ 38 μ m)を融着させ、室温(20〜25°C)、湿度 50%RHの条件下で、 該網上に吸水性榭脂粒子または吸水性榭脂組成物 0. 900gを均一に散布した。そ の上に、吸水性榭脂粒子または吸水性榭脂組成物に対して 4. 83kPa (0. 7psi)の 荷重を均一に加えることができるよう調整された、外径が 60mmよりわずかに小さく支 持円筒との隙間が生じず、かつ上下の動きが妨げられないピストンと錘とをこの順に 載置し、この測定装置一式の質量 Wa (g)を測定した。

[0145] 直径 150mmのペトリ皿の内側に直径 90mmのガラスフィルター(株式会社相互理 化学硝子製作所社製、細孔直径: 100〜120 m)を置き、 0. 90質量%食塩水(20 〜25°C)をガラスフィルターの上面と同じレベルになるように加えた。その上に、直径 90mmの濾紙 (ADVANTEC東洋株式会社、品名「2」、厚さ 0. 26mm,保留粒子 径 5 m)を 1枚載せ、表面が全て濡れるようにし、かつ過剰の液を除いた。

[0146] 上記測定装置一式を前記湿った濾紙上に載せ、液を荷重下で吸収させた。 1時間 後、測定装置一式を持ち上げ、その質量 Wb (g)を測定した。そして、 Wa、 Wbから、 下記の式に従って圧力に対する吸収力 (AAP) (gZg)を算出した。

[0147] 圧力に対する吸収力(AAP)

= (Wb (g) -Wa (g) )

/ (吸水性榭脂粒子または吸水性榭脂組成物の質量 (0. 900g) ) <食塩水流れ誘導性 (SFC) >

食塩水流れ誘導性 (SFC)は、吸水性榭脂粒子または吸水性榭脂組成物の膨潤 時の液透過性を示す値である。 SFCの値が大き、ほど高、液透過性を有することを 示してヽる。特表平 9 509591号公報記載の食塩水流れ誘導性 (SFC)試験に準 じて測定する。

[0148] 容器に均一に入れた吸水性榭脂粒子または吸水性榭脂組成物(0. 900g)を人工 尿(1)中で 0. 3psi (2. 07kPa)の加圧下、 60分間膨潤させ、ゲルのゲル層の高さを 記録した。次に 0. 3psi(2. 07kPa)の加圧下、 0. 69質量%食塩水を、一定の静水 圧でタンクカも膨潤したゲル層に通液させた。この SFC試験は室温(20〜25°C)で 行った。コンピューターと天秤を用い、時間の関数として 20秒間隔でゲル層を通過す る液体量を 10分間記録した。膨潤したゲル (の主に粒子間)を液体が通過する流速 Fs (T)は増加質量 (g)を増加時間(s)で割ることにより gZsの単位で決定した。一定 の静水圧と安定した流速が得られた時間を Tsとし、 Tsと 10分間の間に得たデータだ けを流速計算に使用して、 Tsと 10分間の間に得た流速を使用して Fs (T= 0)の値、 つまりゲル層を通る最初の流速を計算した。 Fs (T=0)は Fs (T)対時間の最小 2乗 法の結果を Τ=0に外挿することにより計算した。

[0149] 食塩水流れ誘導性 (SFC)

= (Fs (t=0) X L0) / ( p ΧΑΧ Δ Ρ)

= (Fs (t=0) X L0) /139506

ここで、

Fs (t = 0): gZsで表した流速

L0: cmで表したゲノレ層の高さ

P: NaCl溶液の密度(1. 003g/cm3)

A:セル 41中のゲル層上側の面積(28. 27cm2)

Δ P:ゲル層にかかる静水圧(4920dyneZcm2)

および SFC値の単位は(10—7· cm3' s'g—1)である。

[0150] 測定装置としては、タンクには、ガラス管が挿入されており、ガラス管の下端は、 0.

69質量%食塩水をセル中の膨潤ゲルの底部から、 5cm上の高さに維持できるように 配置した。タンク中の 0. 69質量%食塩水は、コック付き L字管を通じてセルへ供給さ れた。セルの下には、通過した液を補集する容器が配置されており、補集容器は上 皿天秤の上に設置されていた。セルの内径は 6cmであり、下部の底面には No. 400 ステンレス製金網(目開き 38 μ m)が設置されていた。ピストンの下部には液が通過 するのに十分な穴があり、底部には吸水性榭脂粒子または吸水性榭脂組成物ある いはその膨潤ゲル力穴へ入り込まな!/ヽように透過性の良!、ガラスフィルターが取り 付けてあった。セルは、セルを乗せるための台の上に置かれ、セルと接する台の面は 、液の透過を妨げな、ステンレス製の金網の上に設置した。

[0151] 人工尿(1)は、塩化カルシウムの 2水和物 0. 25g、塩化カリウム 2. 0g、塩化マグネ シゥムの 6水和物 0. 50g、硫酸ナ卜!;ゥム 2. 0g、りん酸 2水素アンモ -ゥム 0. 85g、り ん酸水素 2アンモ -ゥム 0. 15g、および、純水 994. 25gを加えたものを用いた。

[0152] <質量平均粒子径又は重量平均粒子径 (D50) >

吸水性榭脂粒子または吸水性榭脂組成物を、目開き 850 μ m、 710 μ m、 600 μ m、 500 μ m、 425 μ m、 300 m、 212 m、 150 m、 45 mなどの JIS標準ふる いで篩い分けし、残留百分率 Rを対数確率紙にプロットした。これにより、 R= 50質量 %に相当する粒子径を質量平均粒子径 (D50)として読み取った。なお、ふるいは粒 子径に応じて、必要により変更すればよい。

[0153] 質量平均粒子径 (D50)を測定する際の分級方法は、吸水性榭脂粒子または吸水 性榭脂組成物 10. 0gを、室温(20〜25°C)、湿度 50%RHの条件下で、上記目開き の JIS標準ふるい(THE IIDA TESTING SIEVE:径 8cm)に仕込み、振動分級 器(IIDA SIEVE SHAKERゝ TYPE : ES— 65型、 SER. No. 0501)により、 5分 間、分級を行った。

[0154] <液拡散速度 (LDV) >

液拡散速度 (LDV)は、特開平 5— 200068号?532002)記載の吸ぃ上げ指数 測定装置を用いて測定した。なお、トラフ'シートは SUS304のステンレス鋼グレード 2B仕上げで作成した。

[0155] 20° の角度で設置したトラフ'シートのトラフ溝に粒子状吸水性榭脂組成物 1. OOg

±0. 005gを 0〜20cmの目盛り間に均等に散布した。さらに、へらを用いて粒子状 吸水性榭脂組成物をより均等に分散させた。

[0156] 液吸い上げに使用する液は、 1Lの生理食塩水(0. 90質量%塩ィ匕ナトリウム水溶 液)に対して、食用青色 1号 (東京化成工業株式会社) 0. Olgの割合で着色した生 理食塩水を用いた。

[0157] 液吸い上げ時間(WR)は、貯液槽の液面がトラフの最も低い位置力 0. 5cm上に なるように調整した後、ステレンス鋼のスクリーンメッシュが液と接触することと同時に 測定を開始した。液吸い上げ時間(WR)は、液体が 10cmに目盛り位置まで吸い上 げられた時間(sec)を表す。なお、貯液槽中の液とステンレス鋼のスクリーンメッシュ 力 Sトラフの最も低い位置力 0. 5cm上まで浸漬する速度は、液面から垂直方向に 1. 35〜: L 40mmZsの速度で浸漬された。

[0158] 液拡散速度 (LDV)は、次式により算出される。

[0159] LDV (mm/s) = 100 (mm) /WR (s)

<可溶分量 >

容量 250mlの蓋付きプラスチック容器(直径 6cm X高さ 9cm)に 0. 900質量%塩 化ナトリウム水溶液 184. 3gを量り取り、該水溶液中に (粒子状)吸水性榭脂 (組成物 ) 1. OOgを加え、磁気攪拌子(直径 8mm、長さ 25mm)を用いて 500rpmの回転数 で 16時間攪拌することにより、(粒子状)吸水性榭脂 (組成物)中の可溶分を抽出した 。この抽出液を濾紙 1枚 (ADVATEC東洋株式会社、品名「2」、厚さ 0. 26mm,保 留粒子径 5 m)を用いて濾過することにより得られた濾液 50. 0gを量り取り、測定溶 液とした。

[0160] まず、 0. 90質量%塩化ナトリウム水溶液のみを、 0. IN NaOH水溶液で pHIOま で滴定を行い、その後 0. IN HC1水溶液で pH2. 7まで滴定して、空滴定量([bNa OH] ml, [bHCl]ml)を得た。同様の滴定操作を測定溶液について行なうことにより 、滴定量([NaOH] ml、 [HCl]ml)を求めた。

[0161] 例えば、既知量のアクリル酸とそのナトリウム塩とからなる吸水性榭脂の場合、その モノマーの平均分子量と上記操作により得られた滴定量とを基に、吸水性榭脂中の 可溶分量を下記式により算出することが出来る。

[0162] 可溶分量(質量%) =0. I X (平均分子量) X 184. 3 X 100 X ( [HC1]— [bHCl ]) /1000/1. 0/50. 0

なお、アクリル酸の量が未知である場合は、滴定により求めた中和率を用いてモノ マーの平均分子量を算出した。

[0163] 中和率(mol%) = [ 1 ( [NaOH] [bNaOH] ) / ( [HC1]— [bHCl] ) ] X 100 〔吸水性榭脂組成物の製造〕

<製造例 1 >

シグマ型羽根を 2本有する内容積 10リットルのジャケット付きステンレス型双腕型- ーダ一に蓋を付けて形成した反応器中で、アクリル酸 505. 6g、 37質量%アクリル酸 ナトリウム水溶液 4430. 8g、純水 497. 0g、ポリエチレングリコールジアタリレート(分 子量 523) 12. 79gを溶解させて反応液とした。次にこの反応液を窒素ガス雰囲気下 で、 20分間脱気した。続いて、反応液に 10質量%過硫酸ナトリウム水溶液 29. 34g および 0. 1質量%L—ァスコルビン酸水溶液 24. 45gを攪拌しながら添加したところ 、およそ 1分後に重合が開始した。そして、生成したゲルを粉砕しながら、 20〜95°C で重合を行い、重合が開始して 30分後に含水ゲル状架橋重合体を取り出した。得ら れた含水ゲル状架橋重合体は、その径が約 5mm以下に細分ィ匕されて、た。

[0164] この細分化された含水ゲル状架橋重合体を 50メッシュの金網上に広げ、 180°Cで 50分間熱風乾燥を行い、乾燥物をロールミルを用いて粉砕し、さらに目開き 600 mと目開き 150 mの JIS標準篩で分級することにより、質量平均粒子径 350 mの 不定形破砕状の吸水性榭脂粒子(1)を得た。吸水性榭脂粒子(1)の遠心分離機保 持容量 (CRC)は 33. 0gZg、可溶分は 9. 0質量%であった。

[0165] 得られた吸水性榭脂粒子(1) 100質量部に 1, 4 ブタンジォール 0. 32質量部、 プロピレングリコール 0. 5質量部、純水 2. 73質量部の混合液力なる表面処理剤を 均一に混合した後、混合物を 200°Cで 30分間加熱処理した。さらに、その粒子を目 開き 600 /z mの JIS標準篩を通過するまで解砕した。こうして、表面が架橋された吸水 性榭脂粒子 (A1)を得た。

[0166] <製造例 2>

シグマ型羽根を 2本有する内容積 10リットルのジャケット付きステンレス型双腕型- ーダ一に蓋を付けて形成した反応器中で、 71. 3モル%の中和率を有するアクリル 酸ナトリウムの水溶液 5438g (単量体濃度 39質量0 /0)にポリエチレングリコールジァク リレート(エチレングリコール繰り返し単位数:9) 11. 7g (0. 10モル0 /0)を溶解させて 反応液とした。次に、この反応液力も溶存酸素を窒素ガス雰囲気下で 30分間除去し た。続いて、反応液に 10質量%過硫酸ナトリウム水溶液 29. 34gおよび 0. 1質量% L ァスコルビン酸水溶液 24. 45gを攪拌しながら添加したところ、およそ 1分後に重 合が開始した。そして、生成したゲルを粉砕しながら、 20〜95°Cで重合を行い、重 合が開始して 30分後に約 1〜3mmに細分化された含水ゲル状架橋重合体を取り出 した。この含水ゲル状架橋重合体を 50メッシュ(目開き 300 μ m)の金網上に広げ、 1 75°Cで 50分間熱風乾燥した。このようにして、不定形で、容易に粉砕される粒子状 乾燥物凝集体力ゝらなる吸水性樹脂塊状物を得た。

[0167] 得られた吸水性榭脂塊状物をロールミルを用いて粉砕し、さらに目開き 600 μ mの JIS標準篩で分級した。次に、前記の操作で 600 mを通過した粒子を目開き 150 μ mの JIS標準篩で分級することで、目開き 150 μ mの JIS標準篩を通過した吸水性 榭脂粒子を除去し、吸水性榭脂粒子 (2)を得た。吸水性榭脂粒子 (2)の可溶分量は 7質量%であった。

[0168] 得られた吸水性榭脂粒子(2) 100質量部に 1, 4 ブタンジオール 0. 3質量部、 D ソルビトール 0. 5質量部、純水 2. 5質量部の混合液力なる表面処理剤を均一に 混合した後、混合物を 205°Cで 25分間加熱処理した。さら〖こ、その粒子を目開き 60 O /z mの JIS標準篩を通過するまで解砕した。こうして、表面が架橋された吸水性榭脂 粒子 (A2)を得た。

[0169] <実施例 1 >

製造例 1で得られた吸水性榭脂粒子 (A1) 100質量部と光触媒用酸ィ匕チタン (石 原産業製 ST— 01) 1質量部とをステンレス容器中で攪拌し、その後、水 1質量部を加 え十分に攪拌混合させた。

[0170] ステンレス攪拌羽を備えた石英製セパラブルフラスコに上記混合物をヽれ 400rpm で攪拌しながら、紫外線 (波長 200〜400nmを含み、紫外線積算光量計 (ゥシォ電

機製 UIT250、受光器 UVD— S254)で測定した照射強度が 65kWZcm2である 紫外線)を、石英製セパラブルフラスコ外壁より 9cmの距離力も 5分間照射した。

[0171] 照射後、混合物を解砕し目開き 600 μ mの JIS標準篩を通過させ吸水性榭脂組成 物 (E1)を得た。

[0172] <実施例 2>

実施例 1において、水は混合しない以外は、実施例 1と同様の操作を行い、吸水性 榭脂組成物 (E2)を得た。

[0173] <実施例 3 >

ステンレス容器中で、実施例 2で得られた吸水性榭脂組成物 (E2)に水 1質量部を 加え、十分に攪拌混合させた。得られた混合物を解砕し目開き 600 μ mの JIS標準 篩を通過させ吸水性榭脂組成物 (E3)を得た。

[0174] <実施例 4>

実施例 1において、光触媒用酸化チタン (石原産業製 ST— 01)を光触媒用酸化チ タン (石原産業製 STS— 21)スラリー溶液 2. 5質量部(固形分 40%)に変え、水は混 合しない以外は、実施例 1と同様の操作を行い、吸水性榭脂組成物 (E4)を得た。

[0175] <実施例 5 >

実施例 1において、光触媒用酸ィ匕チタン (石原産業製 ST— 01)をシリカ(日本ァェ 口ジル社製ァエロジル 200) 0. 3質量部に変えた以外は、実施例 1と同様の操作を 行い、吸水性榭脂組成物 (E5)を得た。

[0176] <実施例 6 >

実施例 5において、シリカ(日本ァエロジル社製ァエロジル 200) 0. 3質量部を 1質 量部に変えた以外は、実施例 5と同様の操作を行い、吸水性榭脂組成物 (E6)を得 た。

[0177] <実施例 7>

実施例 6において、水は混合しない以外は、実施例 6と同様の操作を行い、吸水性 榭脂組成物 (E7)を得た。

[0178] <実施例 8 >

ステンレス容器中で、実施例 7で得られた吸水性榭脂組成物 (E7)に水 1質量部を 加え、十分に攪拌混合させた。得られた混合物を解砕し目開き 600 μ mの JIS標準 篩を通過させ吸水性榭脂組成物 (E8)を得た。

[0179] <実施例 9 >

光触媒用酸ィ匕チタン (石原産業製 ST— 01)を、ステンレス攪拌羽を備えた石英製 セパラブルフラスコにいれ 400rpmで攪拌しながら、紫外線(波長 200〜400nmを 含み、紫外線積算光量計 (ゥシォ電機製 UIT250、受光器 UVD— S254)で測定 した照射強度が 65kWZcm2である紫外線)を、石英製セパラブルフラスコ外壁より 9 cmの距離から 5分間照射し、紫外線処理光触媒用酸化チタンを得た。紫外線処理 光触媒用酸ィ匕チタン 1質量部に対して製造例 1で得られた吸水性榭脂粒子 (A1)を 100質量部混合し、吸水性榭脂組成物 (E9)を得た。

[0180] <実施例 10>

実施例 9において、光触媒用酸化チタン (石原産業製 ST— 01)を、シリカ(日本ァ エロジル社製ァエロジル 200) 0. 3質量部に変えた以外は、実施例 9と同様の操作 を行い、吸水性榭脂組成物 (E10)を得た。

[0181] く実施例 11 >

実施例 10において、シリカ(日本ァエロジル社製ァエロジル 200)を、 1質量部に 変えた以外は、実施例 10と同様の操作を行い、吸水性榭脂組成物 (E11)を得た。

[0182] <実施例 12>

実施例 9の吸水性榭脂組成物 (E9)に、さらに水 1質量部を加え充分に攪拌混合し 、その後、混合物を解砕し目開き 600 mの JIS標準篩を通過させて、吸水性榭脂組 成物 (E 12)を得た。

[0183] <実施例 13 >

実施例 10の吸水性榭脂組成物 (E10)に、さらに水 1質量部を加え充分に攪拌混 合し、その後、混合物を解砕し目開き 600 mの JIS標準篩を通過させて、吸水性榭 脂組成物 (E13)を得た。

[0184] <実施例 14>

実施例 11の吸水性榭脂組成物 (E11)に、さらに水 1質量部を加え充分に攪拌混 合し、その後、混合物を解砕し目開き 600 mの JIS標準篩を通過させて、吸水性榭 脂組成物 (E14)を得た。

[0185] <実施例 15 >

実施例 2において、光触媒用酸化チタン (石原産業製 ST-01) 1質量部を、光触 媒用酸化チタン (石原産業製 ST-OD O. 5質量部およびシリカ(日本ァエロジル社 製ァエロジル 200) 0. 5質量部に変えたこと以外は、実施例 2と同様の操作を行い、 吸水性榭脂組成物 (E15)を得た。

[0186] <実施例 16 >

光触媒用酸化チタン (石原産業製 ST— 01)とシリカ(日本ァエロジル社製ァエロジ ル 200)とを 1: 1の質量比で混合した混合物を、ステンレス攪拌羽を備えた石英製セ パラブルフラスコに!、れ 400rpmで攪拌しながら、紫外線(波長 200〜400nmを含 み、紫外線積算光量計 (ゥシォ電機製 UIT250、受光器 UVD— S254)で測定し た照射強度が 65kWZcm2である紫外線)を、石英製セパラブルフラスコ外壁より 9c mの距離から 5分間照射し、紫外線処理混合物を得た。紫外線処理混合物 1質量部 に対して製造例 1で得られた吸水性榭脂粒子 (A1)を 100質量部混合し、吸水性榭 脂組成物 (E16)を得た。

[0187] <実施例 17>

実施例 2において、光触媒用酸化チタン (石原産業製 ST-01) 1質量部を、 0. 3 質量部に変えたこと以外は、実施例 2と同様の操作を行い、吸水性榭脂組成物 (E1

7)を得た。

[0188] <実施例 18 >

実施例 2において、光触媒用酸化チタン (石原産業製 ST-01) 1質量部を、 0. 1 質量部に変えたこと以外は、実施例 2と同様の操作を行い、吸水性榭脂組成物 (E1

8)を得た。

[0189] <実施例 19 >

実施例 2において、光触媒用酸化チタン (石原産業製 ST-01) 1質量部を、 2質 量部に変えたこと以外は、実施例 2と同様の操作を行い、吸水性榭脂組成物 (E19) を得た。

[0190] <実施例 20>

実施例 7において、シリカ(日本ァエロジル社製ァエロジル 200) 1質量部を、 0. 1 質量部に変えたこと以外は、実施例 7と同様の操作を行い、吸水性榭脂組成物 (E2 0)を得た。

[0191] <実施例 21 >

実施例 7において、シリカ(日本ァエロジル社製ァエロジル 200) 1質量部を、 2質 量部に変えたこと以外は、実施例 7と同様の操作を行い、吸水性榭脂組成物 (E21) を得た。

[0192] <実施例 22>

製造例 1で得られた吸水性榭脂粒子 (A1) 100質量部と光触媒用酸ィ匕チタン (石 原産業製 ST— 01) 1質量部とをステンレス容器中で攪拌し、その後、水 1質量部を加 え十分に攪拌混合させた。その後 60°Cのオーブンで 1時間熱硬化させ、得られた混 合物を解砕し目開き 600 μ mの JIS標準篩を通過させ、吸水性榭脂組成物 (E22)を 得た。

[0193] <実施例 23 >

実施例 22において、光触媒用酸ィ匕チタン (石原産業製 ST— 01)をシリカ(日本ァ エロジル社製ァエロジル 200) 0. 3質量部に変えたこと以外は、実施例 22と同様の 操作を行い、吸水性榭脂組成物 (E23)を得た。

[0194] <実施例 24>

実施例 23にお!/、てシリカ(日本ァエロジル社製ァエロジル 200)の質量を 1質量部 に変えたこと以外は実施例 23と同様の操作を行ヽ、吸水性榭脂組成物 (E24)を得 た。

[0195] <実施例 25 >

光触媒用酸化チタン (石原産業製 ST— 01) 1質量部に対して製造例 1で得られた 吸水性榭脂粒子 (A1)を 100質量部混合し、吸水性榭脂組成物 (E25)を得た。

[0196] <実施例 26 >

製造例 1で得られた吸水性榭脂粒子 (A1)を、ステンレス攪拌羽を備えた石英製セ パラブルフラスコに!、れ 400rpmで攪拌しながら、紫外線(波長 200〜400nmを含 み、紫外線積算光量計 (ゥシォ電機製 UIT250、受光器 UVD— S254)で測定し

た照射強度が 65kWZcm2である紫外線)を、石英製セパラブルフラスコ外壁より 9c mの距離から 5分間照射した。得られた紫外線処理吸水性榭脂 100質量部に対して 光触媒用酸ィ匕チタン (石原産業製 ST— 01) 1質量部混合し、さらに水 1質量部をカロ え、十分攪拌混合をし、その後混合物を解砕し目開き 600 μ mの JIS標準篩を通過さ せて、吸水性榭脂組成物 (E26)を得た。

[0197] <実施例 27>

製造例 1で得られた吸水性榭脂粒子 (A1)を、ステンレス攪拌羽を備えた石英製セ パラブルフラスコに!、れ 400rpmで攪拌しながら、紫外線(波長 200〜400nmを含 み、紫外線積算光量計 (ゥシォ電機製 UIT250、受光器 UVD— S254)で測定し た照射強度が 65kWZcm2である紫外線)を、石英製セパラブルフラスコ外壁より 9c mの距離から 5分間照射した。得られた紫外線処理吸水性榭脂 100質量部に対して シリカ(日本ァエロジル社製ァエロジル 200) 1質量部を混合し、さらに水 1質量部を 加え、十分攪拌混合をし、その後混合物を解砕し目開き 600 μ mの JIS標準篩を通 過させて、吸水性榭脂組成物 (E27)を得た。

[0198] <比較例 1 >

製造例 1で得られた吸水性榭脂粒子 (A1)を比較吸水性榭脂粒子 (C1)とした。

[0199] <比較例 2>

製造例 1で得られた吸水性榭脂粒子 (A1)を、ステンレス攪拌羽を備えた石英製セ パラブルフラスコに!、れ 400rpmで攪拌しながら、紫外線(波長 200〜400nmを含 み、紫外線積算光量計 (ゥシォ電機製 UIT250、受光器 UVD— S254)で測定し た照射強度が 65kWZcm2である紫外線)を、石英製セパラブルフラスコ外壁より 9c mの距離から 5分間照射した。照射後、組成物を解砕し目開き 600 mの JIS標準篩 を通過させて、比較吸水性榭脂組成物 (C2)を得た。

[0200] <比較例 3 >

製造例 1で得られた吸水性榭脂粒子 (A1)に水 1質量部を加え十分に攪拌混合さ せた。その後 60°Cのオーブンで 1時間熱硬化させ、得られた組成物を解砕し目開き 600 μ mの JIS標準篩を通過させ比較吸水性榭脂組成物(C3)を得た。

[0201] <比較例 4>

製造例 1で得られた吸水性榭脂粒子 (Al) 100質量部と光触媒用酸ィ匕チタン (石 原産業製 STS— 21)スラリー溶液 2. 5質量部とをステンレス容器中で攪拌し、十分 に攪拌混合させた。その後 60°Cのオーブンで 1時間熱硬化させ、得られた混合物を 解砕し目開き 600 μ mの JIS標準篩を通過させ、比較吸水性榭脂組成物 (C4)を得 た。

[0202] <比較例 5 >

シリカ(日本ァエロジル社製ァエロジル 200) 0. 3質量部に対して製造例 1で得ら れた吸水性榭脂粒子 (A1)を 100質量部混合し、比較吸水性榭脂組成物 (C5)を得 た。

[0203] <比較例 6 >

比較例 5にお!/、て、シリカ(日本ァエロジル社製ァエロジル 200)の質量を 1質量部 に変えた以外は、比較例 5と同様の操作を行い、比較吸水性榭脂組成物 (C6)を得 た。

[0204] <比較例 7 >

製造例 1で得られた吸水性榭脂粒子 (A1)を、ステンレス攪拌羽を備えた石英製セ パラブルフラスコに!、れ 400rpmで攪拌しながら、紫外線(波長 200〜400nmを含 み、紫外線積算光量計 (ゥシォ電機製 UIT250、受光器 UVD— S254)で測定し た照射強度が 65kWZcm2である紫外線)を、石英製セパラブルフラスコ外壁より 9c mの距離から 5分間照射した。得られた紫外線処理吸水性榭脂 100質量部に対して 光触媒用酸ィ匕チタン (石原産業製 ST— 01) 1質量部混合し、比較吸水性榭脂組成 物 (C7)を得た。

[0205] <比較例 8 >

比較例 7において、光触媒用酸化チタン (石原産業製 ST— 01)をシリカ(日本ァ エロジル社製ァエロジル 200) 1質量部に変えた以外は、比較例 7と同様の操作を 行い、比較吸水性榭脂組成物 (C8)を得た。

[0206] <比較例 9 >

製造例 2で得られた吸水性榭脂粒子 (A2)を比較吸水性榭脂粒子 (C9)とした。

[0207] くまとめ〉

以上に説明した各実施例および比較例における製造条件の違いを対比して、表 1 に示す。表中、紫外線照射の項は、紫外線を照射した対象物を示している。水の添 加の項は、水の添加時期を、紫外線の照射前、照射後および紫外線非照射で区別 するとともに、水の添加量を示している。なお、無機微粒子は吸水性榭脂表面にコー トされているため、吸水性榭脂組成物の可溶分や粒度は、吸水性榭脂の可溶分や 粒度とほぼ同一であった。

[表 1]

<製造条件の対比〉

吸水性樹脂

組成物 ·粒子無機微粒子質量部紫外線照射水の添加 質量部 実施例 1 (E 1) 酸化チタン 1.0 混合物照射前 1.0 実施例 2 (E 2) 酸化チタン 1.0 混合物 ― 実施例 3 (E 3) 酸化チタン 1.0 混合物照射後 1.0 実施例 4 (E 4) 酸化チタンスラリ 2.5 混合物 ― 実施例 5 (E 5) シリカ 0.3 混合物照射前 1.0 実施例 6 (E 6) シリカ 1.0 混合物照射前 1.0 実施例 7 (E 7) シリカ 1.0 混合物 ― 実施例 8 (E 8) シリカ 1.0 混合物照射後 1.0 実施例 9 (E 9) 酸化チタン 1.0 無機粒子 ― 実施例 1 0 (E 10) シリカ 0.3 無機粒子 ― 実施例 1 1 (E 1 1) シリカ 1.0 無機粒子 ― 実施例 1 2 (E 1 2) 酸化チタン 1.0 無機粒子照射後 1.0 実施例 1 3 (E 1 3) シリカ 0.3 無機粒子照射後 1.0 実施例 1 4 (E 14) シリカ 1.0 無機粒子照射後 1.0 実施例 1 5 (E 1 5) 酸化チタン 0.5Zシリカ 0.5 混合物 ― 実施例 1 6 (E 1 6) 酸化チタン 0.5/シリカ 0.5 無機粒子 ― 実施例 1 7 (E 1 7) 酸化チタン 0.3 混合物 ― 実施例 1 8 (E 1 8) 酸化チタン 0.1 混合物 ― 実施例 1 9 (E 1 9) 酸化チタン 2 混合物 ― 実施例 20 (E 20) シリカ 0.1 混合物

実施例 2 1 (E 2 1) シリカ 2 混合物 一 実施例 22 (E 22) 酸化チタン 1.0 ― 非照射 1.0 実施例 23 (E 23) シリカ 0.3 ― 非照射 1.0 実施例 24 (E 24) シリカ 1.0 ― 非照射 1.0 実施例 25 (E 25) 酸化チタン 1.0 ― ― 実施例 26 (E 26) 酸化チタン 1.0 樹脂粒子照射後 1.0 実施例 2 7 (E 27) シリカ 1.0 樹脂粒子照射後 1.0 比較例 1 (C 1) ― ― 比較例 2 (C 2) 樹脂粒子 ― 比較例 3 (C 3) ― 一 非照射 1.0 比較例 4 (C 4) 酸化チタンスラリ 2.5 ― ― 比較例 5 (C 5) シリカ 0.3 ― 一 比較例 6 (C 6) シリカ 1.0 ― ― 比較例 7 (C 7) 酸化チタン 1.0 樹脂粒子

比較例 8 (C 8) シリカ L 0 樹脂粒子 ― 比較例 9 (C 9) ― ― ―

〔試験の結果〕

実施例および比較例で得られた吸水性榭脂組成物、比較吸水性榭脂組成物につ いて、遠心分離機保持容量 (CRC)、圧力に対する吸収力 (AAP)、食塩水流れ誘 導性 (SFC)、液拡散速度 (LDV)を測定した結果を、表 2に示す。

[表 2]

く性能試験の結果〉

吸水性榭脂 C R C AA P S F C L D V 組成物 '粒卞 g/g g/g xlO^-cm^s-g-1 mm/s 実施例 1 (E 1) 2 3. 6 2 0. 7 1 8 0 3. 3 3 実施例 2 (E 2) ― ― ― 3. 4 6 実施例 3 (E 3) ― ― 一 3. 80 実施例 4 (E 4) 2 3. 7 2 1. 0 1 4 5 2. 4 3 実施例 5 (E 5) 2 3. 9 2 3. 2 1 8 0 3. 3 9 実施例 6 (E 6) 23. 9 2 2. 3 204 3. 44 実施例 7 (E 7) 一 一 ― 3. 0 9 実施例 8 (E 8) ― ― ― 3. 30 実施例 9 (E 9) ― ― ― 3. 0 1 実施例 1 0 (E 1 0) ― ― ― 3. 0 実施例 1 1 (E 1 1) ― ― ― 2. 9 実施例 1 2 (E 1 2) ― ― ― 3. 5 実施例 1 3 (E 1 3) ― ― ― 3. 4 実施例 1 4 (E 1 4) ― ― ― 3. 5 実施例 1 5 (E 1 5) 2 3. 0 2 2. 4 1 9 5 3. 5 実施例 1 6 (E 1 6) 2 3. 1 2 2. 4 1 9 0 3. 6 実施例 1 7 (E 1 7) 2 3. 6 20. 5 1 8 5 3. 4 実施例 1 8 (E 1 8) 2 3. 7 20. 3 1 8 2 3. 2 実施例 1 9 (E 1 9) 2 3. 1 1 9. 4 1 9 0 3. 6 実施例 20 (E 20) 2 3. 6 2 2. 0 1 90 3. 0 実施例 2 1 (E 2 1) 2 3. 2 1 9. 8 20 5 3. 3 実施例 2 2 (E 2 2) 2 3. 5 2 1. 4 1 8 5 2. 7 9 実施例 2 3 (E 2 3) ― ― ― 2. 74 実施例 24 (E 24) 2 3. 6 2 2. 5 206 2. 7 6 実施例 2 5 (E 2 5) ― ― ― 2. 6 5 実施例 2 6 (E 2 6) ― 一 2. 2 実施例 2 7 (E 2 7) ― ― ― 2. 3 比較例 1 (C 1) 24. 5 2 3. 3 1 24 0. 5 7 比較例 2 (C 2) ― ― ― 0. 5 6 比較例 3 (C 3) ― ― ― 0. 54 比較例 4 (C 4) ― ― ― 0. 84 比較例 5 (C 5) ― 一 1. 8 5 比較例 6 (C 6) ― ― ― 1. 9 1 比較例 7 (C 7) ― ― 一 1. 44 比較例 8 (C 8) ― ― ― 1. 6 比較例 9 (C 9) 2 6. 8 24. 5 8 1 1. 2 7 <評価 >

(1) 実施例 1〜22、 24は、吸水性榭脂粒子 (Al)のままである比較例 1に比べて、 CRC、 AAPはそれほど違わないが、 SFCは向上しており、 LDVは格段に向上して いる。 CRC、 AAPよりも、 SFCや LDVの性能向上が求められる紙おむつ等の吸水 材に適したものとなることが裏付けられる。

[0210] なお、 SFCの性能向上は、紫外線の照射の有無にはよらず、無機微粒子の存在に よるちのと考免られる。

[0211] 実施 ί列 2、 3、 7〜14、 23、 25〜27につ!/、て ίま、 CRC、 AAP, SFCの ¾J定値を記 載していないが、実施例 1、 4〜6と同等であると推定できる。

[0212] (2)実施例 1〜8、 15、 17〜21のように、榭脂粒子 Aと無機微粒子 Bとの混合物に 紫外線照射を行っても、実施例 9〜14、 16のように、単独で紫外線照射を行った無 機微粒子 Bを吸水性榭脂 A (吸水性榭脂粒子 (A1)と混合しても、 LDVが向上してい る。

[0213] (3)比較例 7、 8のように、紫外線照射を行った吸水性榭脂 A (吸水性榭脂粒子 (A1 )と、紫外線照射を行わない無機微粒子 Bとを組み合わせても、 LDVはあまり向上し ない。

[0214] 前項 (2)の結果と合わせると、紫外線照射は、無機微粒子 Bに対して行う必要がある ことが判る。紫外線照射が、無機微粒子 Bの特性や性状を変化させ、その結果として 、吸水性榭脂組成物の吸水性能のうちでも、 LDVを特異的に向上させる。

[0215] (4)上記の結果から、紫外線照射は、吸水性榭脂 Aに対して LDVを向上させるよう な特別な性状や特性の変化を起こさせるのではないことも判る。

[0216] 無機微粒子 Bへの紫外線照射に大きな技術的意味があるということは、吸水性榭脂 Aの内部的特性に大きく影響される CRC、 AAPについては、特に向上するわけでは ないことと、技術的に整合している。

[0217] (5)水の添カ卩によって、 LDVが向上する場合があることも判る。

産業上の利用可能性

[0218] 本発明の吸水性榭脂組成物は、例えば、紙おむつ等の吸水材として有用である。

尿などと接触したときに迅速に吸水材の全体に液体を拡散させて吸水することができ

る。吸水性能が優れ、肌触りなどの使用感にも優れた紙おむつなどを提供することが できる。