聚丙烯酸(盐)系吸水剂及其制造方法技术

本发明专利技术提供不易发生凝胶阻塞而可有效适用于吸水剂含量高的薄型卫生用品及吸收性物品且可在维持或基本不影响吸水剂的其他物理性质(吸水倍率、毛体积比重)的基础上兼具高吸水速度(例如FSR)、高加压下吸水倍率、高渗液性以及耐盐性的吸水剂。该吸水剂是表面附近通过有机表面交联剂而经过了交联的聚丙烯酸(盐)系吸水剂，其满足：(A)吸水速度(FSR)为0.28g/g/s以上或吸水时间(Vortex)为42秒以下；(B)加压下吸水倍率(AAP)为20g/g以上；(C)“耐盐性指数＝CRCdw/CRCs”(CRCdw为对纯水的吸水倍率(单位g/g)，CRCs为对0.9重量％食盐水的吸水倍率(单位g/g))所示的耐盐性指数满足“耐盐性指数≤0.49×CRCs－7.47”；(D)毛体积比重为0.55～0.70g/cm3。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及聚丙烯酸(盐)系吸水剂及其制造方法。本专利技术更具体涉及应用于例如纸尿布、生理用卫生巾、失禁垫等卫生用品的吸水剂及其制造方法。
技术介绍
当前，为了实现吸收体液的目的，纸尿布、生理用卫生巾、失禁垫等卫生用品中广泛使用到吸收体，该吸收体的构成材料是以纸浆等亲水性纤维及丙烯酸(盐)等为主要原料的吸水剂。近年，这些纸尿布、生理用卫生巾、失禁垫等卫生用品不断向高功能化及薄型化发展，每一张该类卫生用品中吸水剂的使用量以及由吸水剂及亲水性纤维等构成的整个吸收体中吸水剂的含量均呈增长趋势。即，本领域正在研究通过减少毛体积比重小的亲水性纤维，并且增加吸水性优秀且毛体积比重大的吸水剂的使用量，从而提高吸收体中吸水剂的比率，在不降低吸水量的前提下实现卫生用品的薄型化。虽然如果单纯考虑储存液体，这些降低亲水性纤维的比率并增加吸水剂的含量的卫生用品是优选的，但是如果考虑到实际使用状况下的液体分配及扩散，这些卫生用品其实是存在问题的。由于吸水剂吸水而变为柔软的凝胶状，所以若每单位体积中的吸水剂的量增多，吸水后就会引起凝胶阻塞现象而显著降低卫生用品中液体的扩散性。其结果是离液体难以到达的卫生用品中心较远位置上的吸水剂无法有效发挥功能，无法充分体现增加吸水剂含量的效果，从而使实际使用条件下的卫生用品的吸收能力比理论量低很多。为了避免这些问题并维持吸收体的吸收能力，亲水性纤维及吸水剂的比率自然会受到限制，而卫生用品的薄型化也达到了极限。用于评价卫生用品中凝胶阻塞的改善的指标，例如可以举出：表示加压下吸水特性的加压下吸水倍率(Absorbency Against Pressure：AAP或者Performance Under Pressure：PUP)及食盐水导流性(Saline Flow Conductivity：以下简称为SFC/专利文献1)等。另外，已知的可改善凝胶阻塞的公知技术有：通过表面处理来使吸水剂的内部交联密度与外部交联密度不同的技术、将作为渗液性提高剂的无机微粒或多价金属盐等无机化合物及阳离子性高分子化合物与表面处理相结合的技术、改善吸水性能特别是液体扩散性的技术、控制表面交联处理的反应环境的技术(专利文献2～40)。另外，也有关于表面交联的各种改良技术的提案(专利文献72～74)。另一方面，除了渗液性之外，吸水速度也是吸水剂的重要基本物理性质，作为提高吸
水速度的方法，已知的有通过增大比表面积以提高吸水速度的技术。具体有以下相关技术的提案(专利文献41～71)：精密控制粒径的技术、对表面积大的微粉进行粒化的技术、对含水凝胶进行冻结干燥以使其变为多孔体的技术、在对颗粒进行粒化的同时进行表面交联的技术、在凝胶粉碎时增加凝胶颗粒表面积的技术、导入微型气泡或添加表面活性剂的发泡聚合技术、聚合后进行发泡及交联的技术等。为了开发薄型且含有吸水速度优秀的吸收体的卫生用品，需要专利技术兼具渗液性、加压下吸水倍率及吸水速度的吸水剂，但是一般情况下吸水速度与比表面积为正相关，渗液性与比表面积为反相关，因此在提高受表面积影响大的吸水速度的同时，还提高渗液性及加压下吸水倍率是非常困难的。另外，为了提高吸水速度，也提出了关于发泡聚合等使吸水剂成为多孔体的技术。但是，由于成为多孔体后的该吸水剂的毛体积比重变小，所以运输成本及保管成本增加，与卫生用品的薄型化背道而驰。另外，近年发达国家迎来了高龄化社会，从纸尿布等卫生用品来看，老年人的使用率正在不断增加，几乎可以与婴幼儿匹敌。在这种现状下，作为卫生用品的吸收对象的尿的浓度也高低各不相同，因此要求吸水剂还具有不受盐的浓度影响的吸水性能、即耐盐性。(现有技术文献)(专利文献)专利文献1：国际公布第95/26209号小册子专利文献2：美国专利第6297319号说明书专利文献3：美国专利第6372852号说明书专利文献4：美国专利第6265488号说明书专利文献5：美国专利第6809158号说明书专利文献6：美国专利第4734478号说明书专利文献7：美国专利第4755562号说明书专利文献8：美国专利第4824901号说明书专利文献9：美国专利第6239230号说明书专利文献10：美国专利第6559239号说明书专利文献11：美国专利第6472478号说明书专利文献12：美国专利第6657015号说明书专利文献13：美国专利第5672633号说明书专利文献14：欧洲专利公开第0940149号说明书专利文献15：国际公布第2006/033477号小册子专利文献16：美国专利第7201941号说明书专利文献17：美国专利第4783510号说明书专利文献18：欧洲专利第1824910号说明书专利文献19：国际公布第2002/100451号小册子专利文献20：美国专利第5610208号说明书专利文献21：国际公布第92/000108号小册子专利文献22：国际公布第98/49221号小册子专利文献23：国际公布第00/53644号小册子专利文献24：国际公布第00/53664号小册子专利文献25：国际公布第01/074913号小册子专利文献26：国际公布第2002/020068号小册子专利文献27：国际公布第2002/022717号小册子专利文献28：国际公布第2005/080479号小册子专利文献29：国际公布第2007/065834号小册子专利文献30：国际公布第2008/092842号小册子专利文献31：国际公布第2008/092843号小册子专利文献32：国际公布第2008/110524号小册子专利文献33：国际公布第2009/080611号小册子专利文献34：日本国公告专利公报“特公平4－46617号公报”专利文献35：国际公布第00/46260号小册子专利文献36：欧洲专利第1191051号说明书专利文献37：国际公布第2011/117263号小册子专利文献38：国际公布第09/125849号小册子专利文献39：韩国专利第2011/0049072号说明书专利文献40：日本国公表专利公报“特表2011－527360号公报”专利文献41：国际公布第92/18171号小册子专利文献42：美国专利第5624967号说明书专利文献43：国际公布第2005/012406号小册子专利文献44：美国专利第5002986号说明书专利文献45：美国专利第6939914号说明书专利文献46：美国专利第5124188号说明书专利文献47：欧洲专利第0595803号说明书专利文献48：欧洲专利第0450922号说明书专利文献49：国际公布第91/15368号小册子专利文献50：美国专利第5154713号说明书专利文献51：美国专利第5314420号说明书专利文献52：美国专利第5399591号说明书专利文献53：美国专利第5451613号说明书专利文献54：美国专利第5462972号说明书专利文献55：国际公布第95/02002号小册子专利文献56：国际公布第2005/063313号小册子专利文献57：国际公布第94/022502号小册子专利文献58：美国专利第4703067号说明书专利文献59：国际公布第97/017397号小册子专利文献本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚丙烯酸(盐)系吸水剂，其表面附近通过有机表面交联剂而经过了交联，该聚丙烯酸(盐)系吸水剂的特征在于，满足下述的(A)～(D)：(A)吸水速度(FSR)为0.28g/g/s以上，或者吸水时间(Vortex)为42秒以下；(B)加压下吸水倍率(AAP)为20g/g以上；(C)下式1所示的耐盐性指数满足下式2，耐盐性指数＝CRCdw/CRCs…(式1)耐盐性指数≤0.49×CRCs－7.47…(式2)其中，CRCdw是对纯水的吸水倍率，其单位为g/g，CRCs是对0.9重量％食盐水的吸水倍率，其单位为g/g；(D)毛体积比重为0.55～0.70g/cm3。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.20 JP 2013-2635311.一种聚丙烯酸(盐)系吸水剂，其表面附近通过有机表面交联剂而经过了交联，该聚丙烯酸(盐)系吸水剂的特征在于，满足下述的(A)～(D)：(A)吸水速度(FSR)为0.28g/g/s以上，或者吸水时间(Vortex)为42秒以下；(B)加压下吸水倍率(AAP)为20g/g以上；(C)下式1所示的耐盐性指数满足下式2，耐盐性指数＝CRCdw/CRCs…(式1)耐盐性指数≤0.49×CRCs－7.47…(式2)其中，CRCdw是对纯水的吸水倍率，其单位为g/g，CRCs是对0.9重量％食盐水的吸水倍率，其单位为g/g；(D)毛体积比重为0.55～0.70g/cm3。2.根据权利要求1所述的吸水剂，其中，上述吸水速度(FSR)为0.30g/g/s以上，或者吸水时间(Vortex)为36秒以下。3.根据权利要求1或2所述的吸水剂，其中，上述吸水速度(FSR)为0.35g/g/s以上，或者吸水时间(Vortex)为30秒以下。4.根据权利要求1～3中任一项所述的吸水剂，其中，上述耐盐性指数为5.7以下。5.根据权利要求1～4中任一项所述的吸水剂，其中，上述加压下吸水倍率(AAP)为23.5g/g以上。6.根据权利要求1～5中任一项所述的吸水剂，其中，进而满足(E)：食盐水导流性(SFC)为10×10－7·cm3·s·g－1以上。7.根据权利要求6所述的吸水剂，其中，上述食盐水导流性(SFC)为30×10－7·cm3·s·g－1以上。8.一种聚丙烯酸(盐)系吸水剂的制造方法，该制造方法中对含有水、表面交联剂及吸水性树脂粉末的混合物进行加热处理，该制造方法的特征在于：以表面交联剂C2化合物及/或表面交联剂C3化合物的气体密度为0.01g/L以上的方式，对上述吸水性树脂粉末从升温开始时起加热至少5分钟；其中，上述表面交联剂C2化合物是总碳数为3以下的化合物，其最长碳链长度为2，并且该碳链两末端的各碳原子与氧原子或者氮原子中一方结合；上述表面交联剂C3化合物是总碳数为4以下的化合物，其最长碳链长度为3，并且该碳链中不同的各碳原子与氧原子或者氮原子中...

【专利技术属性】
技术研发人员：大森康平，鸟井一司，田中伸弥，渡边雄介，
申请(专利权)人：株式会社日本触媒，
类型：发明
国别省市：日本;JP