吸水剂及其制造方法、以及评价方法及测定方法技术

提供在维持一定的渗液性及吸水速度的状态下，不使用高价的原料及装置而降低了纸尿布中的逆渗量的吸水剂。本发明专利技术的吸水剂以聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂作为主成分，该吸水剂的生理食盐水导流性(SFC)、加压下缝隙水保持率、以及粒径为150μm以上且低于710μm的颗粒比例处在特定的范围内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】吸水剂及其制造方法、以及评价方法及测定方法
本专利技术涉及吸水剂及其制造方法。更具体地涉及用于纸尿布及生理用卫生巾等吸收性物品等的、以聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂作为主成分且具有优越吸水性能的吸水剂及其制造方法。此外，本专利技术涉及吸水剂的低逆渗性能的评价方法及测定凝胶颗粒间的空隙的测定方法。
技术介绍
吸水性树脂(SAP/SuperAbsorbentPolymer：超吸收性聚合物)是具有水溶胀性的不溶水性高分子凝胶化剂，其广泛用于纸尿布、生理用卫生巾等吸收性物品、农园艺用保水剂以及工业用阻水剂等各种领域。上述吸水性树脂中使用多种单体及/或亲水性高分子作为原料，从吸水性能的观点来看，使用丙烯酸及/或其盐作为单体的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂在工业上生产最多。随着作为主要用途的纸尿布的高性能化，要求上述吸水性树脂具备各种功能(高物性化)。具体地，除作为基本物性的无加压下吸水倍率及加压下吸水倍率之外，还要求吸水性树脂具备凝胶强度、可溶水成分量、含水率、吸水速度、渗液性、粒度分布、耐尿性、抗菌性、耐损伤性、粉体流动性、消臭性、低着色性、低粉尘及低残留单体等各种物性。随着每张纸尿布中吸水性树脂的使用量的增加，上述物性中“渗液性”被视为重要的物性。因此，作为提高该“渗液性”的技术，提出了添加间隔体的技术(专利文献1)、以及使用多胺及多价金属阳离子或多价阴离子的技术(专利文献2)等。另外，作为与“渗液性”相关的参数，提出了加压下平均缝隙半径指数(专利文献3)及湿润下颗粒间孔隙率(WetPorosity)(专利文献4)等。另外，“吸水速度”也是吸水性树脂的重要物性之一，作为提高该“吸水速度”的方法，可举出增加吸水性树脂的比表面积的方法。具体地提出了使吸水性树脂的粒径变微小的技术(专利文献5)及进行发泡聚合的技术(专利文献6、7)等。另外，上述“渗液性”与“吸水速度”是对立的物性，特征在于若一方提高则另一方下降。但是近年提出了即使一方提高另一方也不下降或者双方都提高的技术。具体地提出了发泡聚合时的改良技术(专利文献8～10)及凝胶粉碎时的改良技术(专利文献11)等。[现有技术文献][专利文献]专利文献1：美国专利申请公开第2002/0128618号说明书专利文献2：国际公布第2006/082197号小册子专利文献3：国际公布第2008/026783号小册子专利文献4：国际公布第2005/097313号小册子专利文献5：国际公布第92/018171号小册子专利文献6：美国专利第5154713号说明书专利文献7：美国专利第6107358号说明书专利文献8：国际公布第2010/095427号小册子专利文献9：国际公布第2011/078298号小册子专利文献10：国际公布第2013/072268号小册子专利文献11：国际公布第2011/126079号小册子
技术实现思路
[本专利技术所要解决的课题]如上所述，为了提高吸水性树脂的性能，目前提出了很多改良技术。特别是渗液性是吸水性树脂的重要物性，在上述以外还提出了很多渗液性的改良技术。将这些渗液性提高了的吸水性树脂用在纸尿布等吸收性物品中，能够改善纸尿布中的扩散性及吸收速度，但是作为另一个重要功能的“低逆渗量”并没有得到改善。另一方面，要求纸尿布等吸收性物品具备多种多样并且高度化的功能。也就是说，要求提供维持一定的渗液性并且降低纸尿布中的逆渗量的技术。由此，本专利技术要解决的课题是提供在维持一定的渗液性及吸水速度的状态下，不使用高价的原料及装置而降低纸尿布中的逆渗量的吸水剂。[解决课题的方法]为解决上述课题，本专利技术人锐意研究，结果首次发现以往未被关注的加压下溶胀凝胶颗粒层中的缝隙水保持率(以下称为“加压下缝隙水保持率”)能够促进纸尿布中的逆渗量的降低，通过将吸水剂的加压下缝隙水保持率控制在特定范围内就能够解决上述课题，从而完成了本专利技术。即，本专利技术的吸水剂以聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂作为主成分，满足下列(A)～(C)：(A)生理食盐水导流性(SFC)为20×10－7·cm3·s·g－1以上；(B)加压下缝隙水保持率为9g/g以上；(C)粒径为150μm以上且低于710μm的颗粒的比例为90重量％以上(其中，(B)加压下缝隙水保持率是指：在用0.69重量％的氯化钠水溶液使吸水剂溶胀了的情况下，2.07kPa负重下的该吸水剂的缝隙间所保持的该氯化钠水溶液相对于每1g该吸水剂的重量)。另外，得到上述吸水剂的第1制造方法是包括下列工序(1)～工序(6)的、以聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂作为主成分的吸水剂的制造方法。工序(1)，其是以丙烯酸(盐)作为单体主成分的单体水溶液的制备工序，且包括下列(a)～(c)中的至少一方：(a)向上述单体水溶液中导入相对于该单体水溶液为0.0015ml/g以上的气体的工序、(b)降低上述单体水溶液中溶解气体的溶解度来使该单体水溶液中产生及含有气泡的工序、(c)向上述单体水溶液中添加相对于下述吸水性树脂粉末的固体成分量为5重量％以下的发泡剂的工序。工序(2)，其是在存在发泡剂及/或气泡的条件下，使上述工序(1)中得到的单体水溶液进行发泡聚合从而得到含水凝胶状交联聚合物的聚合工序。工序(3)，其是在聚合中或聚合后，通过凝胶粉碎能量2(GGE2)为7J/g～40J/g的动力，对含水凝胶状交联聚合物进行细粒化的凝胶粉碎工序。工序(4)，其是使聚合后的含水凝胶状交联聚合物干燥从而得到干燥聚合物的干燥工序。工序(5)，其是对干燥后的干燥聚合物进行粉碎及分级从而得到吸水性树脂粉末的粉碎及分级工序。工序(6)，其是对上述吸水性树脂粉末进行表面交联的工序。另外，得到上述吸水剂的第2制造方法是包括下列工序(1)～(7)的、以聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂作为主成分的吸水剂的制造方法。工序(1)，其是以丙烯酸(盐)作为单体主成分的单体水溶液的制备工序，且包括下列(a)～(c)中的至少一方：(a)向上述单体水溶液中导入相对于该单体水溶液为0.0015ml/g以上的气体的工序、(b)降低上述单体水溶液中溶解气体的溶解度来使该单体水溶液中产生及含有气泡的工序、(c)向上述单体水溶液中添加相对于下述吸水性树脂粉末的固体成分量为5重量％以下的发泡剂的工序。工序(2)，其是在存在发泡剂及/或气泡的条件下，使上述工序(1)中得到的单体水溶液进行发泡聚合从而得到含水凝胶状交联聚合物的聚合工序。工序(3’)，其是在上述工序(2)的期间或之后，通过凝胶粉碎能量2(GGE2)为7J/g以上且低于18J/g的动力，对含水凝胶状交联聚合物进行细粒化的凝胶粉碎工序。工序(4)，其是使上述工序(3’)中得到的细粒化了的含水凝胶状交联聚合物干燥从而得到干燥聚合物的干燥工序。工序(5)，其是对上述工序(4)中得到的干燥聚合物进行粉碎及分级从而得到吸水性树脂粉末的粉碎及分级工序。工序(6)，其是对经过上述工序(1)～(5)而得到的、BET比表面积为0.0270m2/g以上且低于0.0310m2/g的吸水性树脂粉末进行表面交联从而得到吸水性树脂颗粒的表面交联工序。工序(7)，其是向上述工序(6)中得到的吸水性树脂颗粒中，以下列(I)～(III)的添加量添加渗液性提高剂的工序：(I)上述渗液性提高剂若为多价金属阳离子，则多价金属原子的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸水剂，该吸水剂以聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂作为主成分，该吸水剂满足下列(A)～(C)：(A)生理食盐水导流性(SFC)为20×10

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.07 JP 2015-0012061.一种吸水剂，该吸水剂以聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂作为主成分，该吸水剂满足下列(A)～(C)：(A)生理食盐水导流性(SFC)为20×10－7·cm3·s·g－1以上；(B)加压下缝隙水保持率为9g/g以上；(C)粒径为150μm以上且低于710μm的颗粒的比例为90重量％以上，其中，(B)加压下缝隙水保持率是指：在用0.69重量％的氯化钠水溶液使吸水剂发生了溶胀的情况下，在2.07kPa的负重下保持在该吸水剂的缝隙中的该氯化钠水溶液相对于每1g该吸水剂的重量。2.根据权利要求1所述的吸水剂，该吸水剂进一步满足下列(D)：(D)离心下维持量(CRC)为25g/g以上。3.根据权利要求1或2所述的吸水剂，该吸水剂进一步满足下列(E)：(E)加压下吸水倍率(AAP)为20g/g以上。4.根据权利要求1～3中任一项所述的吸水剂，该吸水剂进一步满足下列(F)：(F)吸水速度(FSR)为0.25g/g/s以上。5.根据权利要求1～4中任一项所述的吸水剂，该吸水剂进一步满足下列(G)及/或(H)：(G)重均粒径(D50)为300μm～450μm；(H)粒度分布的对数标准偏差(σζ)为0.25～0.45。6.根据权利要求1～5中任一项所述的吸水剂，该吸水剂进一步含有从由多价金属阳离子、阳离子性聚合物及无机微粒组成的族群中选出的至少1种物质作为渗液性提高剂。7.根据权利要求1～6中任一项所述的吸水剂，该吸水剂进一步含有界面活性剂及/或分散剂。8.根据权利要求1～7中任一项所述的吸水剂，该吸水剂用作设置在吸收性物品中的吸收体。9.权利要求1～7中任一项所述的吸水剂在吸收性物品中的用途。10.一种吸收性物品，其含有权利要求1～7中任一项所述的吸水剂。11.一种吸水剂的制造方法，其中，该吸水剂以聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂作为主成分，该制造方法包括下列工序(1)～工序(6)：工序(1)，其是以丙烯酸(盐)作为单体主成分的单体水溶液的制备工序，且包括下列(a)～(c)中的至少一方：(a)向上述单体水溶液中导入相对于该单体水溶液为0.0015ml/g以上的气体的工序、(b)降低上述单体水溶液中溶解气体的溶解度来使该单体水溶液中产生及含有气泡的工序、(c)向上述单体水溶液中添加相对于下述吸水性树脂粉末的固体成分量为5重量％以下的发泡剂的工序；工序(2)，其是在存在发泡剂及/或气泡的条件下，使上述工序(1)中得到的单体水溶液进行发泡聚合从而得到含水凝胶状交联聚合物的聚合工序；工序(3)，其是在聚合中或聚合后，通过凝胶粉碎能量2(GGE2)为7J/g～40J/g的动力，对含水凝胶状交联聚合物进行细粒化的凝胶粉碎工序；工序(4)，其是使聚合后的含水凝胶状交联聚合物干燥从而得到干燥聚合物的干燥工序；工序(5)，其是对干燥后的干燥聚合物进行粉碎及分级从而得到吸水性树脂粉末的粉碎及分级工序；工序(6)，其是对上述吸水性树脂粉末进行表面交联的工序。12.一种吸水剂的制造方法，其中，该吸水剂以聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂作为主成分，该制造方法包括下列工序(1)～(7)：工序(1)，其是以丙烯酸(盐)作为单体主成分的单体水溶液的制备工序，且包括下列(a)～(c)中的至少一方：(a)向上述单体水溶液中导入相对于该单体水溶液为0.0015ml/g以上的气体的工序、(b)降低上述单体水溶液中溶解气体的溶解度来使该单体水溶液中产生及含有气泡的工序、(c)向上述单体水溶液中添加相对于下述吸水性树脂粉末的固体成分量为5重量％以下的发泡剂的工序；工序(2)，其是在存在发泡剂及/或气泡的条件下，使上述工序(1)中得到的单体水溶液进行发泡聚合从而得到含水凝胶状交联聚合物的聚合工序；工序(3’)，其是在上述工序(2)的期间或之后，通过凝胶粉碎能量2(GGE2)为7J/g以上且低于18J/g的动力，对含水凝胶状交联聚合物进行细粒化的凝胶粉碎工序；工序(4)，其是使上述工序(3’)中得到的细粒化了的含水凝胶状交联聚合物干燥从而得到干燥聚合物的干燥工序；工序(5)，其是对上述工序(4)中得到的干燥聚合物进行粉碎及分级从而得到吸水性树脂粉末的粉碎及分级工序；工序(6)，其是对经过上述工序(1)～(5)而得到的、BET比表面积为0.0270m2/g以上且低于0.0310m2/g的吸水性树脂粉末进行表面交联从而得到吸水性树脂颗粒的表面交联工序；工序(7)，其是向上述工序(6)中得到的吸水性树脂颗粒中，以下列(I)～(III)的添加量添加渗液性提高剂的工序：(I)上述渗液性提高剂若为多价金属阳离子，则多价金属原子的量低于1.40×10－5摩尔/g；(II)上述渗液性提高剂若为阳离子性聚合物，则其添加量低于2.0重量％；(III)上述渗液性提高剂若为无机微粒，则(IIIa)在其一次粒径小于20nm的情况下，其添加量低于0.3重量％，而(IIIb)在其一次粒径为20nm以上的情况下，其添加量低于1.0重量％，其中，上述各添加量是指相对于上述吸水性树脂粉末的固体成分量的比例。13.一种吸水剂的制造方法，其中，该吸水剂以聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂作为主成分，该制造方法包括下列工序(1)～(7)：工序(1)，其是以丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：中津留玲子，木村一树，
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