离子敏感性吸水性树脂制造技术

本发明专利技术涉及离子敏感性吸水性树脂，提供能够设计成可直接冲入抽水马桶等中的吸收芯或吸收性物品的吸水性树脂。本发明专利技术涉及一种吸水性树脂，其以在主链或侧链上具有离子性离解基团的重复单元作为主成分，且在４小时的非加压条件下对生理食盐水的吸收倍率ＣＲＣｓ为１０ｇ／ｇ以上，对离子交换水的溶解率为５０质量％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及吸水性树脂。更具体地说，涉及一种可以用于纸尿布或卫生巾等中的吸水性树脂，该吸水性树脂的特征在于吸收体液等、并且在水中溶解。
技术介绍
目前，在纸尿布、卫生巾、所谓失禁垫等卫生材料中，作为其构成材料，广泛使用用于吸收体液的吸水性树脂以及纸浆等亲水性纤维。作为上述吸水性树脂，一般使用例如聚丙烯酸部分中和物交联体、淀粉-丙烯腈接枝聚合物的水解物或交联体、淀粉-丙烯酸接枝聚合物的中和物或交联体、醋酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物皂化物或交联体、丙烯腈共聚物的水解物或交联体、或者丙烯酰胺共聚物交联体、以及阳离子性单体的交联聚合物等作为主原料。作为现有的对上述吸水性树脂的性能进行改进的方法，US-A-5,601,542及US-A-5,669,894提出了对体液等水性液体的高吸收倍率、良好的吸收速度、高透液性等的技术方案。但是，在迄今为止所提出的吸水性树脂中，由于是以利用交联剂等形成的牢固的交联状态制造吸水性树脂，因此在对体液等含盐类的水溶液显示出高吸收性的同时，对水(离子交换水、蒸馏水、自来水)也显示出高吸收性，当流入抽水马桶等中时，存在排水管堵塞等的问题。因此，实际的废弃处理方法只有焚烧和掩埋等方法，废弃处理上需要极大的劳动力。另外，根据已知的技术，提出了根据离子浓度的不同而带来溶解性的变化的、所谓离子敏感性的薄膜和粘合剂的技术方案(参阅例如，US-A-5,631,317(JP-A-63-139906)、US-A-5,317,063(JP专利号3162696)、US-A-5,312,883(JP专利号3148307)、US-A-4,535,098、US-B-6,291,372、US-B-6,423,804、US-B-6,683,143和US-B-6,537,663)。但是，在这些专利公报所记载的现有技术中，存在对体液的吸收性能低、或者对水的溶解性低等问题，并且不能提供能够在抽水马桶中冲走的体液吸收剂。另外，作为其使用形态，通常使用通过在成型的吸收芯网上喷洒作为粘合剂的聚合物溶液，然后对其进行干燥，制造高强度的吸收芯的方法，但是该方法却存在如下问题当在该吸收芯中导入大量的该聚合物时，吸收芯变硬、液体注入吸收芯中的速度变慢。结果是，只能作为粘合剂程度的少量添加剂使用，对于该聚合物无法要求吸水性。
技术实现思路
因此，本专利技术所要解决的问题在于提供一种能够设计成现有的吸水性树脂难以实现的、可直接在抽水马桶等中冲走的吸收芯和吸收性物品的吸水性树脂。本专利技术人们为了解决上述问题进行了积极的研究，结果发现吸水性树脂不能在抽水马桶等中冲走的原因在于现有的吸水性树脂对水具有高度膨胀性。由于现有的吸水性树脂如上所述被设计成丙烯酸盐等的化学交联体，因此具有非常牢固的交联形态，几乎不溶解并且对水(离子交换水、蒸馏水、自来水)显示出数百倍的膨胀性。但是，纸尿布和卫生巾所要求的性能是高度吸收来自人体的排泄液。来自人体的排泄液都是包含约0.4质量％以上的盐的电解质水溶液，只要确保对这些电解质水溶液的吸收性，就能满足该要求。在现有技术的吸水性树脂中，为了体现出对上述电解质水溶液的吸收性，通常导入化学交联。结果是，附带地对水也表现出高膨胀性。特别是在吸水性树脂中所使用的聚合物具有离解性的离子性基团的情形中，非加压条件下的吸水倍率对生理食盐水等电解质水溶液为20g/g～50g/g，而对水则增加到200g/g～500g/g。由于所吸收的溶液的电解质浓度降低而导致吸水性树脂的膨胀度大幅升高，当将吸水性树脂冲入抽水马桶时导致排水管发生堵塞。当然，当吸水性树脂中所使用的聚合物为不含离解性的离子性基团时，几乎不会出现由于溶液中的电解质浓度所导致的吸收倍率的变化，但此时重要的吸收倍率和吸收速度大幅降低，因此不适合用于纸尿布和卫生巾。因此，本专利技术人们发现，以在主链或侧链上具有离子性离解基团的重复单元作为主成分的吸水性树脂对生理食盐水具有特定值以上的吸收倍率、并且对水显示出特定的溶解性，因此，通过使用这样的吸水性树脂，能够设计成可以在抽水马桶等中冲走的纸尿布和卫生巾，从而完成了本专利技术。即，本专利技术的吸水性树脂是以在主链或侧链上具有离子性离解基团的重复单元作为主成分，且在4小时的非加压条件下对生理食盐水的吸收倍率(CRCs)为10g/g以上，对离子交换水的溶解率为50质量％以上的吸水性树脂。另外，本专利技术的粪便、尿或血液的吸收芯或吸收性物品，其是通过本专利技术的吸水性树脂以及亲水性纤维成形而成的。利用本专利技术的吸水性树脂，具有如下效果当用于纸尿布和卫生巾时，由于与现有的吸水性树脂同样显示出对体液的吸收性能，因而使用感良好，并且，可提供直接在马桶中冲走的便利性。通过下述优选的实施方式的说明和附图，可以清楚了解本专利技术的上述和其他的目的、形态以及其他的优点。附图说明图1为模拟排水管中的堵塞性试验中所使用的装置的简要示意图。具体实施例方式本专利技术涉及以在主链或侧链上具有离子性离解基团的重复单元作为主成分的吸水性树脂，其在4小时的非加压条件下对生理食盐水的吸收倍率(CRCs)为10g/g以上，对离子交换水的溶解率为50质量％以上。下面，在本说明书中，将本专利技术的吸水性树脂有时称为“离子敏感性吸水性树脂”。下面，针对本专利技术的吸水性树脂中所使用的原料和反应条件等进行说明。另外，在本说明书中，“生理食盐水”是指0.90质量％氯化钠水溶液，并且，“水”并没有特别的限制，是指自来水、离子交换水、蒸馏水等电解质浓度低的溶液(大致的基准是电解质浓度不足0.1质量％、进一步优选不足0.05质量％)，使用它们时的气温并没有特别的限制，可以是25±2℃，液温为21±2℃。(1)离子敏感性吸水性树脂的构成本专利技术的吸水性树脂是对食盐水溶液具有高度吸水性的化合物，具体来说，是指对0.90质量％的生理食盐水显示出10g/g以上的在4小时的非加压条件下的吸收倍率。另外，该测定法如下述实施例所述。本专利技术的吸水性树脂还可以根据需要包含少量的添加剂、水等微量成分，水、少量添加剂的含有比例为，相对于吸水性树脂的总质量，0～30质量％、优选0～20质量％、进一步优选0质量％以上且不足10质量％。作为微量成分，通常主要使用水，还使用后述添加剂。本专利技术的吸水性树脂用于吸收固化包含电解质的水溶液。作为包含电解质的水溶液，可以是尿、血液、粪便、体液、含血液的废液、海水等含0.4质量％以上的电解质的水溶液，优选尿，特别优选用于人尿的吸收固化。本专利技术的吸水性树脂表现出离子敏感性的机理并不清楚，但可以通过如下方法进行研究。首先，可以认为吸水性树脂必须以在主链或侧链上具有离子性离解基团的重复单元作为主成分。这样，通过以在主链或侧链上具有离子性离解基团的重复单元作为主成分，聚合物所带来的渗透压升高。从而，能够设计成对生理食盐水的吸收倍率较大，并且当和水接触时其渗透压也变得最大。即，可设计成渗透压根据所接触的液体的盐浓度的不同而取不同的值。另外，作为实施方式之一，进一步优选在侧链上具有碳原子数为4以上的烃基。如果存在这样的烃基，当所吸收的溶液的盐浓度较高时，相对于上述离子性离解基团所带来的渗透压，烃基的聚集(即，盐析)被促进，该聚集形成交联点，实现水膨胀性。另一方面，当所吸收的溶液的盐浓度较低时，上述离子性离解基团所带来的渗透压会克本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸水性树脂，其以在主链或侧链上具有离子性离解基团的重复单元作为主成分，其中，　　　　所述吸水性树脂在４小时的非加压条件下对生理食盐水的吸收倍率（ＣＲＣｓ）为１０ｇ／ｇ以上，对离子交换水的溶解率为５０质量％以上。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：足立芳史，
申请(专利权)人：株式会社日本触媒，
类型：发明
国别省市：JP[日本]