吸水性复合体的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种把聚合性单体水溶液液滴与纤维质基材接触，通过单体聚合，形成吸水性树脂粒子前体固着在纤维质基材上，然后，向其中添加交联剂水溶液并使添加后的吸水性树脂粒子前体的温度为６０℃或６０℃以下、且在添加２分钟以内将前体复合体在９０℃或９０℃以上的氛围气体中加热，进行交联反应，制成交联前体的方法。通过该方法，可以制造保水能力和加压下吸水能力高的吸水性复合体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在无纺布等纤维质基材上固着了具有优异的吸水特性的吸水性树脂粒子的。该吸水性复合体可以用作所谓的纸巾(paper diaper)等的材料等。
技术介绍
以吸水性树脂粒子为主要吸水要素的所谓的纸巾已被大量使用。现在使用的纸巾，主要具有以下结构在聚乙烯薄膜等不透水性薄膜上重叠纸浆形成为片状的纸片，在其上散布吸水性树脂粒子，再在其上重叠将纸浆形成为片状的纸片，将吸水性树脂粒子夹杂到纸浆层间。该结构的纸巾的问题点之一是，吸水性树脂粒子容易在纸浆层间移动，吸水性树脂粒子的分布变得不均匀。作为解决该问题点的方法，提出了将聚合性单体水溶液以液滴状滴至无纺布等基材上，通过单体聚合使附着于基材上的方法(参照JP-A9-67403、2000-301644、2000-328456、11-93073)。由于聚合过程中的粒子有粘合性，因此，落至基材上的粒子以其粘合力附着于基材上。除此之外，由于聚合过程中的粒子在多数情况下是柔软的，当粒子落至基材上时，构成基材的纤维陷入粒子中，纤维的厚度方向的至少一部分被粒子包裹。如果以该状态完成聚合，可以得到吸水性树脂粒子固着于纤维质基材的吸水性复合体，因此，将其与形成为聚乙烯薄膜或片状的纸浆组合，制成纸巾，可以得到吸水性树脂粒子不在内部移动的纸巾。在纸巾中使用的吸水性树脂粒子中，除可以大量吸收尿等而吸水容量大以外，还要求即使用身体按压吸收了尿等而膨润的吸水性树脂粒子，吸收的尿等也不会分离排出。满足该要求的一个方法是，提高树脂粒子的交联密度，增大树脂粒子的强度，即使按压，树脂粒子也不会破碎。但是，如果提高交联密度，会损害吸水时树脂粒子的膨润，树脂粒子的吸水容量降低。作为制成吸水容量大且即使按压膨润的树脂粒子也不会使水分分离的方法，提出了从外部使树脂粒子与交联剂反应，仅将树脂粒子的表面进行高密度交联的方案。但是，当树脂粒子的表面接触交联剂时，由于交联剂渗透到树脂粒子的内部，因此，仅将树脂粒子的表面选择性地进行交联，如果不实施特别的加工，在事实上是不可能的。JP-A2000-328456号公报中记载了制造在非加压下以及加压下具有大的吸水能力的吸水性复合体的方法，该法包括，相对于交联的树脂粒子100重量份，在1～100重量份水的存在下，树脂粒子与乙醇溶液进行反应。该专利公报记载的方法是采用纸巾材料等制造良好吸水性复合体的优异方法，但是，从工业的角度看，如果使用交联剂水溶液，制造同样的吸水性复合体的方法则更为优选。因此，本专利技术提供一种使用交联剂水溶液，制造非加压下以及加压下具有强大的吸水能力的吸水性复合体的方法。
技术实现思路
本专利技术者们反复深入研究的结果发现，在交联剂水溶液向体系添加时以及添加后，通过控制体系温度，可以高效率地制造具有希望性质的吸水性复合体，完成本专利技术。本专利技术提供一种含有纤维质基材和固着在其上的吸水性树脂粒子的，该法包括，聚合性单体水溶液以液滴状与纤维质基材接触，通过单体聚合，进而形成含有吸水性树脂粒子前体固着在纤维质基材上的前体复合体，然后，向其中添加交联剂水溶液并使添加后的吸水性树脂粒子前体的温度为60℃或60℃以下、且在添加后2分钟以内将前体复合体在90℃或90℃以上的氛围气体中加热，进行交联反应。按照本专利技术的制造方法，使用交联剂水溶液，制造在非加压下以及加压下具有强大吸水能力的吸水性复合体。具体地是，可以高效率地制造含有纤维质基材和固着在其上、具有30g/g或30g/g以上的保水能力和20g/g或20g/g以上的加压下吸水能力(荷重100g；下同)的吸水性树脂粒子的吸水性复合体。虽然并没有拘泥于任何理论，但我们认为这样优异的保水能力和加压下的吸水能力是通过由快速加热引起的交联反应，在吸水性树脂粒子表面形成细微的“褶皱”，或是在吸水性树脂粒子上形成细孔而达到的。由于伴随粒子表面积的增加，褶皱的形成有助于吸水速度的提高，细孔的形成在提高吸水速度或通液性的同时，有助于提高血液等粘稠液体的吸收能力。附图的简单说明附图说明图1是用于制作吸水性复合体的喷管概要图。图2是加压下的吸水能力测定装置。图中1是测定用样品盘，2是带有金属丝网的圆筒，3是实验盘，4是锤。专利技术的详细内容下面，参照优选实施方案，对本专利技术的进行详细说明。另外，在本说明书中，使用“1个数至另1个数”表示数值范围，意味着将“1个数至另1个数”前后所记载的数值作为下限值以及上限值而包括在内的范围。在本专利技术涉及的中，一个步骤是将聚合性单体水溶液液滴，与纤维性基材接触，通过单体聚合，形成吸水性树脂粒子前体，进而形成吸水性树脂粒子前体固着在基材上的前体复合体，该步骤可以通过任何已知的方法进行。例如，当使用无纺布作为纤维质基材时，可以通过JP-A2000-328456记载的方法进行。另外，当纤维质基材为纤维本身时，可以通过JP-A11-93073记载的方法进行。作为聚合性单体，可以使用已知可以用于该用途的、且可以和交联剂反应的任意的聚合性单体。根据希望，也可以同时使用不同的聚合性单体。但此时，没有必要所有的聚合性单体都是可以与交联剂反应的聚合性单体。作为聚合性单体，最为一般的是不饱和羧酸，特别是丙烯酸，在本专利技术中也优选使用。另外，众所周知，不饱和羧酸优选将羧基的一部分、通常为20％或20％以上用氢氧化钠等中和后使用。另外，为提高由该单体形成的吸水性树脂粒子的强度，根据希望，可以在聚合性单体水溶液中含有若干可以与该单体共聚的乙二醇二丙烯酸酯或N，N’-亚甲基双丙烯酰胺等交联剂。为引发上述聚合性单体的聚合，通常使用聚合引发剂。作为聚合引发剂，可以使用含有过氧化氢、过硫酸铵、叔丁基过氧化氢等氧化剂、和L-抗坏血酸或其碱金属盐、亚硫酸钠、硫代硫酸钠等还原剂的聚合引发剂组合物。最为一般的是，使含有氧化剂的单体水溶液和含有还原剂的单体水溶液从设置在造粒塔上部的各个喷管中流出，二者在空中合流，形成含有包括氧化剂和还原剂的聚合引发剂组合物液滴。液滴通过聚合反应形成吸水性树脂粒子前体，并降落在造粒塔内，落至造粒塔底部供给的无纺布或从造粒塔中途供给的分散的纤维等的纤维质基材上，并附着于其上。如果按照悬浮纤维并降落至造粒塔内的方式来供给，则吸水性树脂粒子前体作为整体均等地附着在各个纤维上。另外，这样，吸水性树脂粒子前体落至造粒塔内，固着在纤维质基材上时，吸水性树脂粒子前体的一部分直接固着于纤维质基材上，但其余部分落至已经固着在纤维质基材上的吸水性树脂粒子前体上，通过前者，后者间接地固着在纤维质基材上。聚合优选在20～100℃进行，因此，造粒塔内的温度维持在20～150℃，优选维持在25～100℃。与纤维质基材接触时的吸水性树脂粒子前体的转化率，只要吸水性树脂粒子前体维持其形状附着在基材上则可以是任意的。但转化率通常为3～97％，更优选10～95％，尤其优选15～90％的范围。优选的是，聚合不充分且吸水性树脂粒子前体柔软的时刻与基材接触，如上所述，纤维陷入吸水性树脂粒子前体，因此，最终可以使树脂粒子更加牢固地固着。但是，如果吸水性树脂粒子前体过于柔软，吸水性树脂粒子前体与纤维质基材或其他吸水性树脂粒子前体接触时就有可能不能保持其形状，因此需要注意。在本专利技术中，作为纤维质基材可以使用已知的材料。通常，为使树脂粒子可以牢固地固着于基材上，优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有纤维质基材和固着在其上的吸水性树脂粒子的吸水性复合体的制造方法，该法包括，聚合性单体的水溶液以液滴状与纤维质基材接触，通过单体聚合，进而形成含有固着在纤维质基材上的吸水性树脂粒子前体的前体复合物，然后向其中添加交联剂水溶液并使添加后的吸水性树脂粒子前体的温度为６０℃或６０℃以下、且在添加后２分钟以内将前体复合体在９０℃或９０℃以上的氛围气体中加热，进行交联反应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：桧森俊一，伊藤喜一，
申请(专利权)人：三菱化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]