專利名稱：吸水劑和吸收性物品的制作方法
技術領域：
本發明是關于吸水劑和吸收性物品，更具體地說，本發明是關于在用于吸收性物品時具有快速的吸收速度(初期吸收量)并顯示出吸收的液體在平面方向上的良好擴散性、并且具有良好的表面干爽感的吸水劑以及使用該吸水劑的吸收性物品。
以往所使用的吸收性物品，至少具有液體透過性的表面層、非液體透過性的背面層以及設置在兩者之間、用于吸收、保持液體的吸收體層，吸收體層一般是由吸水性樹脂和纖維狀物質構成。
以往，為了提高使用吸水性樹脂的吸收性物品的性能，人們曾提出了各種改進方案，旨在提高吸收了尿或血液等體液后的干爽感，減少滲漏等。例如表面無紡布的改性，吸收體層中的吸水性樹脂的配置方法，吸水性樹脂與纖維狀物質的比例，使用由無紡布或吸水紙等構成的親水性擴散層，吸收體層進行壓花加工及改變壓花圖案等，想了很多種方法，但都不能充分滿足要求。
近年來，由于吸收體層中的吸水性樹脂與纖維狀物質的比例提高以及減少吸收體層的重量(減少纖維狀物質的量，增加吸水性樹脂的量)，實現薄型化、輕量化的發展趨勢，如何充分有效地發揮整個吸收體層的作用變得非常重要。
特別是提高被吸收液體的吸收速度和在水平方向上的擴散性，對于提高吸液后的干爽感和減少滲漏來說變得非常重要。
為了將吸收體層內的吸水性樹脂改性，提高液體的擴散性，人們進行了很多嘗試，例如①使用通過環氧乙烷親水化的硅油將吸水性樹脂或吸收體改性(JP-B-7-44752)；②將吸水性樹脂的粒度(粒徑)按質量中值粒徑計算為400-1680μm的較粗粒徑的吸收劑用于吸收性物品(JP-A-1-132802)；③是用至少具有2個可以與丙烯酸共聚的雙鍵的第一交聯劑和至少具有2個能與羧酸基反應的官能基的第二交聯劑交聯的吸水性樹脂與二氧化硅的混合物，可提高凝膠強度，防止凝膠結塊，促進液體的擴散性(JP-A-7-88171)。
但是，上述①的方案，需要額外增加處理硅油的工序，因而工藝復雜，成本增大。
上述②的方案，雖然已證實對于促進液體的擴散性具有一定的效果，但由于粒徑大，吸水性樹脂本身的吸收速度減緩，液體擴散后的干爽感不理想。
上述③的方案，為了提高凝膠強度，必須增大交聯度，因而吸水性樹脂的吸水量降低，為了獲得吸收性物品所必需的吸收能力，必須使用大量的吸水劑，因而不經濟。
本發明的目的是，提供一種吸水劑以及使用該吸水劑的吸收性物品，所述的吸水劑在用于吸收性物品時，液體的吸收速度及在平面方向上的擴散性良好，即使長時間使用或者由于薄型化而提高吸水性樹脂的使用比例，吸收性物品的表面干爽感仍然很好并且可以減少滲漏。
即，本發明是由1000μm以下粒徑的吸水性樹脂粒子(A)構成的吸水劑，其中，(A)具有由雙峰構成的粒度分布，將(A)的粒度分布中從粒徑大的一側的質量累計含有百分率在對數正態概率紙上繪成曲線時，在750-250μm的粒徑范圍具有拐點；另外，本發明是具有液體透過性的表面層、非液體透過性的背面層和設置在兩者之間的吸收體層的吸收性物品，其中，所述吸收體層是由上述吸水劑和纖維狀物質(B)構成，(A)與(B)的比例按質量基準計算為(15-70)∶(85-30)。
附圖的簡要說明

圖1是測定制造例1中得到的吸水劑(a)的粒度分布，將從粒徑大的一側的質量累計含有百分率繪制在對數正態概率紙上而得到的曲線圖。
圖2是從圖1所得到的對數正態概率紙上的曲線上，每100μm粒徑讀取含有量，將各粒徑范圍的含有量繪制成的曲線圖。
發明的實施方式在本發明中，吸水性樹脂粒子(A)例如可以舉出淀粉-丙烯酸鹽共聚物交聯體、聚丙烯酸鹽交聯體、自交聯的聚丙烯酸鹽、丙烯酸酯-乙酸乙烯共聚物交聯體的皂化物、異丁烯·馬來酸酐共聚物交聯體、聚磺酸鹽交聯體、聚丙烯酸鹽/聚磺酸鹽共聚物交聯體、改性纖維素衍生物等的1000μm以下粒徑的粒子。
優選的是通過離子滲透壓可以吸收、保持大量液體、即使施加載荷或外力也很少脫水的羧酸鹽和/或以羧酸作為聚合物主要構成成分的親水性交聯高分子。吸水性樹脂是水膨潤性的，但實質上不溶于水。
特別是，使用至少具有2個能與吸水性樹脂中的羧酸基反應的官能基的交聯劑(例如聚縮水甘油醚化合物、多元醇化合物、多胺化合物、多價金屬鹽化合物等)、按通常的方法將吸水性樹脂粒子的表面附近進行表面交聯而得到的樹脂，特別適合用于本發明。
在使用上述丙烯酸或磺酸等的鹽的場合，對于鹽的種類及中和度沒有特別的限制，所述的鹽通常是鈉、鉀等堿金屬鹽，中和度是50-90％(摩爾)，特別優先選用60-80％(摩爾)。
在本發明中，吸水性樹脂粒子(A)通常是1000μm以下的粒子。如果粒子大小超過1000μm，將該吸水性樹脂粒子用于吸收性物品時，有時會發生扎破非液體透過性的背面層或者吸收性物品觸及手及觸及肌膚時的感覺惡化等問題。另外，還可能產生吸水性樹脂本身的吸水速度變得過于遲緩的問題。
作為本發明的吸水劑，吸水性樹脂粒子(A)必須具有由雙峰構成的粒度分布，在(A)的粒度分布中，將從粒徑大的一側的質量累計含有百分率繪制在對數正態概率紙上時，在750-250μm區間具有拐點。
所述粒徑的定義是，在按照JISR6002進行篩分時，通過某一網眼尺寸(E)的篩而未通過比其小的網眼尺寸(F)的粒子被定義為網眼大小(X)具有粒徑E與粒徑F之間的粒徑的粒子。
這里所述的“在對數正態概率紙上繪制曲線”，是指按照JISZ8101，以各粒子的粒徑作為X座標(對數正態概率紙的橫軸)、以從粒徑大的一側的質量累計含有百分率作為Y座標(對數正態概率紙的縱軸)，將用JIS篩網分級的吸水性樹脂粒子(A)標繪出來，然后用直線將各點連接的操作。
所繪制的曲線具有拐點，表示在吸水性樹脂粒子的粒度分布中至少具有二個峰，也就是說是由二個峰構成的粒度分布。通常的吸水性樹脂粒子所具有的接近于正態分布的單峰分布不產生拐點。
在以往的吸水性樹脂粒子所觀察到的單峰分布的場合，粒徑從微粒到粗粒大致連續分布，因此，將這樣的現有技術吸水性樹脂粒子用于吸收性物品時，吸水性樹脂粒子彼此形成接近于最密填充的分布，難以充分平衡地提高液體的吸收速度和橫向的擴散性。
也就是說，要想提高垂直方向的吸收速度而減小粒徑時，橫向(水平方向)的擴散性惡化，不能充分有效地利用吸收體層的整個表面。
反之，要想提高橫向的擴散性而增大粒徑時，往往不能得到足夠的吸收速度。在本發明的由雙峰構成的分布的場合，粗粒子和微粒子可以形成適度的不連續排列，確保粒子之間的空隙，因而液體的滲透(吸收速度)和橫向的擴散性都很好。
特別優選的是，以1000μm以下粒子的粒徑的中心即500μm為界限，在粗粒一側和微粒一側兩方面具有峰的由雙峰構成的分布。通過由這種雙峰形成的分布，可以進一步改善液體的滲透(吸收速度)和橫向的擴散性。
粒度分布的峰和谷中的以質量為基準的適宜的含量，粒徑1000-500μm的粒子是20-80％(質量)，500μm以下的粒子是20-80％(質量)，并且600μm以下、400μm以上粒子的含量是20％(質量)以下。優選的是，粒徑100μm以下、600μm以上的粒子是15-75％(質量)，400μm以下、100μm以上的粒子是15-70％(質量)，100μm以下的粒子是5％(質量)以下，最好是2％(質量)以下，并且600μm以下、400μm以上的粒子的含量是20％(質量)以下。
通過具有這樣的分布，使粗粒子和微粒子混合存在，可以實現確保粒子之間有適度空隙的、適度的不連續排列，將本發明的吸水劑用于吸收體層時，可以得到同時滿足橫向的快速擴散和垂直方向的快速吸收兩方面條件的吸收性物品。
粒徑1000-500μm的粒子的含量不足20％(質量)時，相對而言，500μm以下的粒子含量增加，因而吸收速度加快，但容易產生凝膠結塊，將這樣的吸水劑用于吸收性物品時，往往容易阻礙液體的擴散。因此，不僅吸收體層的整個表面不能得到充分有效的利用，而且容易產生滲漏。
反之，粒徑1000-500μm粒子的含量超過80％(質量)時，由于粗粒子的含量增大，因而吸水性樹脂的吸收速度減緩，將這樣的吸水性樹脂用于吸收性物品時，吸液后的表面干爽感不足，容易發生液體滲漏。
另外，粒徑600μm以下、400μm以上的粒子含量在20％(質量)以上時，雙峰粒度分布的優點(即液體擴散性好且吸收速度快)難以發揮，趨向于接近以往的單峰分布的性質。
再有，100μm以下的含量超過5％(質量)時，容易產生凝膠結塊，液體的擴散性不足，在生產紙尿片時由于微粒子粉塵飛揚而引起環境惡化，堵塞生產設備，產生很多麻煩。
對于吸水性樹脂粒子(A)的形狀沒有特別的限制，可以是粒狀、顆粒狀、造粒狀、鱗片狀、塊狀、珍珠狀等任何一種形狀，優選的是采用通常的粉碎操作得到的粒狀、顆粒狀、鱗片狀、塊狀。
吸水性樹脂粒子(A)，優選的是在常壓下和加壓下對于生理食鹽水的吸收量分別為40g/g以上和20g/g以上，并且吸收了生理食鹽水的40倍膨潤凝膠的凝膠彈性模量在2000 N/m2以上。特別優選的是常壓下吸收量為45-75g/g，加壓下吸收量為25-55g/g，凝膠彈性模量是2500-15000N/m2。
使用常壓下吸收量在40g/g以上的吸水性樹脂，將其用于吸收性物品以確保一定水平的吸收性能時，不需要使用過多的吸水性樹脂，經濟上是有利的。使用加壓下吸收量在20g/g以上的樹脂時也是同樣，將其用于吸收性物品以確保在載荷作用下具有一定水平的吸收性能時，不需要使用過多的吸水性樹脂，經濟上是有利的。這里所說的吸收量，是指1g質量的吸水性樹脂所吸收的生理食鹽水的質量(g)。
使用凝膠彈性率在2000N/m2以上的吸水性樹脂時，膨潤的凝膠不會過于柔軟，因此，膨潤凝膠不會由于載荷或外部應力而產生變形，另外，膨潤凝膠不易彼此粘結、結塊，因而液體的滲透(吸收速度)和擴散性非常好。
如果使這三者在某種水平上達到平衡，那么，將吸水劑用于吸收性物品時，就能發揮良好的性能并且非常經濟。
吸收了生理食鹽水的(A)的40倍膨潤凝膠的剪切后的凝膠彈性模量在1500N/m2以上為宜，優選的是2000-13000N/m2，最好是2500-10000N/m2。
剪切后凝膠彈性模量在上述范圍時，對吸水凝膠施加剪切，凝膠不易產生變形和破壞，使用吸水性樹脂的吸收性物品在長期使用時的反復吸收性能良好，干爽感也很好，并且很少發生滲漏。
吸水性樹脂粒子的粒度分布、以及常壓下和加壓下對于生理食鹽水的吸收量、生理食鹽水的40倍膨潤凝膠的凝膠彈性模量和剪切后凝膠彈性模量例如可以按下述方法測定。
粒度分布按JIS標準的R6002的方法測定粒度分布。即，使用具有必要的網孔的JIS標準篩，從網眼小的篩開始按順序疊置在托盤的上面，在最上部放入50g試料，然后用振動器(例如(株)飯田制作所制造Ro-Tap式D-A型)振動5分鐘。然后測定各篩上殘留的粒子質量，計算出相對于試料總質量的比率(百分率)。
常壓下吸收量將1.00g吸水性樹脂粒子裝入用255目的尼龍布制成的10×20cm大小的茶葉袋(JISK7223)中，在過量的生理食鹽水(0.9質量％氯化鈉水溶液)中浸漬60分鐘，然后垂直吊掛15分鐘滴干水，求出質量的增加，將該增加值作為常壓下吸收量。
加壓下吸收量將0.100g吸水性樹脂粒子裝入底面上貼有255目的尼龍布的圓筒形塑料筒(內徑28mm、高50mm)中，均勻擴展。在其上面放上外徑28mm的砝碼，使之承受20g/cm2的載荷。使尼龍布一側在下面，將其在裝入25ml生理食鹽水的容器(直徑11cm)的中央浸漬。將浸漬60分鐘后的質量增加的10倍值作為加壓下吸收量。
凝膠彈性模量通過在膨潤凝膠上施加一定載荷時的壓縮變形率求得。具體地說，使1.00g吸水性樹脂粒子吸收40ml生理食鹽水，制成40倍膨潤凝膠。將0.200g膨潤凝膠放置在流變學測定器(例如山電(株)制造；クリ-プメ-タ-RE-33005)的支承平臺中央，壓平形成平面。然后從膨潤凝膠的上面施加30g的應力(P＝30×98/S)，求出用圓柱體壓縮時的變形率(H＝壓縮時的高度/初始高度)。另外，測定此時的凝膠斷面積[S＝試樣體積/(初始高度-壓縮時高度)]，按下述公式求出凝膠彈性模量凝膠彈性模量(N/m2)＝P/H剪切后凝膠彈性模量將1.00g吸水性樹脂粒子裝入50ml的帶密封塞的玻璃瓶中，使之吸收40ml生理食鹽水，形成40倍膨潤凝膠，用塞子塞嚴，將其放入40℃的衡溫槽內保溫5小時。然后，將0.100g保溫5小時的膨潤凝膠放置在流變學測定器(例如山電(株)制造；クリ-プメ-タ-RE-33005)的支承平臺中央。然后圓柱體上下移動，反復壓縮20次，測定壓縮20次后的應力(F)和被壓縮的凝膠的斷面積(S)，按下述公式計算剪切后相對于單位面積的應力，將其作為剪切后凝膠彈性模量。
剪切后凝膠彈性模量(N/m2)＝F×98/S獲得由雙峰構成的粒度分布的吸水性樹脂粒子(A)的方法例如可以舉出如下①將用第1粉碎機粉碎成粗粒的吸水性樹脂粒子通過18目(網孔850μm)和26目(網孔600μm)的篩子，分成18目-26目的粗粒子(L)。這里所說的18目-26目是指具有通過18目的篩而通不過26目的篩的粒徑的粒子。
比18目大的粒子重新循環到第1粉碎機再次粉碎。
然后，將通過26目篩的粒子用第2粉碎機粉碎，使之通過36目(網孔425μm)和100目(網孔150μm)的篩子，分成36目-100目的微粒子(S)。
將26目-36目的粒子重新循環到第2粉碎機中，再次進行粉碎。
將這樣得到的(L)和(S)在線摻混，得到雙峰分布的制品。這里所說的在線摻混，是指將要混合的2種以上的粉末用設置在其輸送管路途中的摻混機(例如螺帶式摻混機)等連續地混合。
②使被粉碎的吸水性樹脂通過18目、26目、36目和100目四級的篩子，分成18目-26目的粗粒子側(L)和36目-100目的微粒子側(S)，然后用摻混機制成雙峰分布的制品。
另外，剩下的26目-36目的粒子用另外的粉碎機再粉碎，得到36目-100目的微粒子(S)，可以將其混合到制品中，也可以排出到系統外。
③將36目-100目的微粒子(S)造粒，調整成18目-26目的粗粒子(L)，將(L)和(S)混合制成制品。
上述方法只是用工業方法制造由雙峰構成的粒度分布的制品的方法的一個例子，本發明的吸水劑不受這些方法的限制。
通過改變粉碎機的種類或操作條件、所用篩子的種類、以及(L)和(S)的比例等，可以改變粒度分布的雙峰的位置、粗粒與微粒的比例、谷的位置以及粗粒子與細粒子的含量等。
另外，所使用的粉碎機沒有特別的限制，可以根據所需要的雙峰分布單獨或組合使用滾軋粉碎機、鋼針沖擊研磨機、錘磨機、高速研磨機等。
在本發明的吸水劑中，可以根據需要在任一工序中加入添加劑或增量劑，例如氧化硅、沸石、防氧化劑、表面活性劑、各種硅油、香料、剎菌劑、除臭劑等。
在本發明的吸水劑適用的吸收性物品中，設置在液體透過性的表面層和非液體透過性的背面層之間的吸收體層所使用的纖維狀物質(B)，可以舉出各種夫拉夫(フラッフ)漿或絮狀漿等以往的吸收性物品中使用的纖維狀物質。
對于原料(針葉樹、闊葉樹)、制造方法(化學紙漿、半化學紙漿、CTMA(chemithermomechanical pulp)等)、漂白方法等沒有特別的限制。
另外，相據需要也可以使用對于水不膨潤的合成纖維，例如聚烯烴類纖維(聚乙烯類纖維、聚丙烯類纖維等)、聚酯類纖維(聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維、聚對苯二甲酸乙二醇酯·聚間苯二甲酸乙二醇酯共聚物纖維等)、聚烯烴·聚酯復合纖維、聚酰胺類、聚丙烯腈類纖維等。這些合成纖維中，優選的是聚烯烴類纖維、聚酯類纖維以及它們混紡而成的纖維，特別優選的是一種成分為低熔點或低軟化點的樹脂構成的芯鞘型、偏芯型、并列型等復合化的熱融著性纖維。
纖維狀物質(B)的長度和粗細沒有特別的限制，通常長度是1-200ml，粗細是0.1-100旦尼爾。
至于形狀，只要是纖維狀即可，沒有特別的限制，例如可以是纖維網狀、細的圓筒狀、裁斷的撕裂纖維狀、短纖維狀、長絲狀等。
吸收體層中的本發明吸水劑的量，以質量計算，相對于與纖維狀物質(B)的合計量，通常是15-70％(質量)，優選的是20-65％(質量)，最好是30-65％(質量)。
吸水劑的量不足15％(質量)時，即使使用以往的單峰分布的吸水性樹脂粒子也能得到良好的性能，但這不是本發明的意圖，另外，吸收劑過少時，難以得到高吸收性、薄型的吸收性物品。反之，超過70％(質量)時，液體的擴散性不足，吸收速度也變得遲緩。再有，吸水劑在吸收體層內遍在或者容易從吸收體層中脫離、分離，吸收體層的強度也降低了。
每一片吸收性物品中的吸水劑和纖維狀物質(B)各自的使用量沒有特別的限制。對于兒童用的一次性尿片來說，通常吸水劑為5-15g、(B)為5-30g。對于薄型尿片來說，通常吸水劑為7-15g、(B)為7-20g，優選的是(A)為8-15g，(B)為8-15g。將吸水劑的量設定在上述范圍內，還可以將吸水劑充分固定在纖維狀物質上，確保必要的吸收量，使吸收體層的機械強度不會下降。而且，不需要使用必要以上的吸水劑，經濟上是有利的。
上述吸收性物品是兒童用一次性尿片的例子，在吸收性物品是婦女衛生巾、成人用紙尿片或小便失禁者用襯墊的場合，可以根據吸收性物品的使用目的、大小、所要求的吸收性能等改變吸水劑的用量和纖維狀物質(B)的量。
使用本發明的吸水劑和纖維狀物質(B)制造吸收體層的方法可以舉出如下(1)將吸水劑和(B)同時混合的方法；(2)制作(B)的層，在其上面散布吸水劑，再在其上面疊層(B)，將吸水劑夾在當中的方法；(3)在(1)的混合層上散布吸水劑，再在其上面疊層(B)，形成多層結構的方法；(4)制作(B)層，在其上面疊層吸水劑與(B)的混合層，必要時再在其上面疊層(B)的層的方法。制造吸收體層時使用的裝置沒有特別的限制，可以使用常規的裝置，例如轉鼓成形方式的裝置等。
在不損害本發明效果的范圍內，根據需要，可以在吸收體層中含有其它物質，例如作為防靜電劑的磷酸烷基酯型陰離子表面活性劑、季銨鹽型或烷基咪唑翁鹽型等陽離子表面活性劑、作為平滑劑和表面張力調整劑的各種非離子表面活性劑、剎菌劑、芳香劑、除臭劑等。
吸收體層可以是單層或多層，必要時再加上吸水紙或絮狀漿層，在其表面上配置液體透過性的表面層或無紡布，背面配置非液體透過性的背面層，再安裝上大腿或腰部的折皺帶或用于固定在人體上的帶子，制成紙尿片等吸收性物品。至于液體透過性的表面層、非液體透過性的背面層、折皺帶及固定用的帶子等的材料和種類以及吸收性物品的制造方法沒有特別的限制，可以使用以往制造吸收性物品使用的公知的產品和方法。
下面通過實施例和比較例進一步說明本發明，但本發明不受這些實施例的限制。另外，模型紙尿片的吸收量、吸收速度、擴散面積、表面干燥度是按下述方法測定的。在下文中如果沒有特別說明，％是指％(質量)。
吸收量將模型紙尿片水平放置在12目的金屬絲網上，以150ml/分的速度向模型紙尿片的中央連續注入人工尿，到兩端開始有液體滲漏時停止注入。將金屬絲網傾斜30度達10分鐘除去水，然后測定質量，以質量的增加量作為吸收量。
吸收速度將中心處配備圓筒(內徑3cm、長20cm)、在該圓筒連接的部分有與圓筒同樣內徑3cm的孔并且面積與紙尿片同樣大小的丙烯酸酯板(重0.5kg)放置在模型紙尿片上，在丙烯酸酯板上均勻施加4.5kg的載荷(合計載荷5kg)。在圓筒中裝入80ml人工尿(用藍墨水著色)，30分鐘后再第2次注入80ml人工尿，同樣，30分鐘后第3次注入80ml人工尿，測定第3次的人工尿的吸收時間，將其作為吸收速度。
擴散面積測定第3次的吸收速度，然后測定吸收人工尿后在平面方向上擴展的面積，將其作為擴散面積。
表面干燥度測定擴散面積后，由10人專家小組通過手指觸摸判定模型紙尿片表面的干爽感，按下面的四級進行評價。求出10人的平均值，將其作為表面干燥度。
◎干爽感良好○稍微濕一點，但干爽感可以滿足要求△缺乏干爽感，比較濕×沒有干爽感，非常濕吸水劑的制造例1在1升容量的玻璃反應容器中裝入77g丙烯酸鈉、23g丙烯酸、0.4g N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺和296g去離子水，一面攪拌、混合一面將內容物的溫度保持在5℃。
在該內容物中流過氮氣，使溶存氧量降到1ppm后，添加、混合過氧化氫的1％水溶液1g、抗壞血酸的0.2％水溶液1.2g和2，2’-偶氮雙脒基丙烷二氫氯化物的2％水溶液2.5g，引發聚合，聚合約6小時后得到含水凝膠聚合物＝。
用捏合機將該含水凝膠聚合物＝混煉，與此同時添加乙二醇二環氧甘油醚的1％水溶液3g，均勻混煉。
將該含水凝膠狀物在130-150℃下熱風干燥，粉碎后調整成下面的雙峰粒度分布，得到吸水劑(a)-(e)。這些吸水劑(a)-(e)的性能測定結果示于表3中。
測定吸水劑(a)-(e)的粒度分布，在對數正態概率紙上繪成曲線，求出各粒度范圍的含有率，結果如下面表1所示。作為這種測定的一個例子，圖1中示出針對吸水劑(a)在對數正態概率紙上繪圖的結果。如圖1所示，在550μm處具有拐點。另外，圖2是從圖1得到的對數正態概率紙上的曲線讀取每100μm的含有量，用直方圖表示每一粒徑范圍的含有量，由該圖可以看出具有雙峰粒度分布。
表1
注)850-600μm含有率是850μm以下、600μm以上的含有率，600-400μm含有率和400-100μm含有率也是同樣。
吸水劑的制造例2在1升容量的玻璃反應容器中裝入100g丙烯酸、0.4g N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺和330g去離子水，一面攪拌、混合，一面將內容物的溫度保持在5℃。
在該內容物中流過氮氣，使溶存氧量降到1ppm以下后，添加、混合過氧化氫的1％水溶液1g、抗壞血酸的0.2％水溶液1.2 g和2，2’-偶氮雙脒基丙烷二氫氯化物的2％水溶液2.5g，引發聚合，聚合約6小時后得到含水凝膠聚合物②。
用帶有多孔板的擠壓機將該含水凝膠狀聚合物②擠出、混煉，與此同時。將35％的氫氧化鈉水溶液114g添加到擠出機的入口附近，均勻混煉，得到丙烯酸的72％(摩爾)被中和的含水凝膠狀物。
將該含水凝膠狀物在130-150℃下熱風干燥，粉碎后調整成與吸水劑的制造例1的(b)同樣的雙峰粒度分布，得到吸水劑(f)。吸水劑(f)的性能測定結果示于表3中。
吸水劑的制造例3將制造例1中得到的吸水劑100g高速攪拌，與此同時均勻噴射乙二醇二環氧甘油醚的5％水溶液2g，在約140℃下加熱處理30分鐘，得到表面交聯的吸水劑(g)。
與(b)和(f)同樣調整(g)的粒度分布。吸水劑(g)的性能測定結果示于表3中。
吸水劑的制造例4將在含水凝膠聚合物①中添加、混煉的乙二醇二環氧甘油醚的1％水溶液的量改為20g，除此之外與制造例1同樣操作，得到吸水劑(h)。與制造例1的(b)同樣調整(h)的粒度分布。吸水劑(h)的性能測定結果示于表3中。
吸水劑的制造例5將N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺0.4g改成0.2g，除此之外與制造例1同樣操作，得到吸收劑(i)。與制造例1的(b)同樣調整(i)的粒度分布。吸水劑(i)的性能測定結果示于表3中。
比較吸水劑的制造例(1)除了按如下所述調整粒度分布外，與制造例1同樣操作，得到比較吸水劑(a’)-(d’)。(a’)-(c’)是以往的單峰粒度分布，(d’)是接近于雙峰的粒度分布，但相應于谷的600-400μm的含有量比較多。比較吸水劑(a’)-(d’)的性能測定結果示于表4中。測定比較吸水劑(a’)-(d’)的粒度分布，在對數正態概率紙上繪制曲線，求出各粒度范圍的含有率，結果如表2所示。
表2
注)850-600μm含有率、600-400μm含有率、400-100μm含有率的定義與上述制造例1相同。
比較吸水劑的制造例(2)將在含水凝膠聚合物①中添加、混煉的乙二醇二環氧甘油醚的1％水溶液的量改為20g，除此之外與制造例1同樣操作，得到比較吸水劑(e’)。與比較吸水劑的制造例1的(b’)同樣調整(e’)的粒度分布。比較吸水劑(e’)的性能測定結果示于表4中。
比較吸水劑的制造例(3)將制造例1中的N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺0.4g改為0.2g，除此之外與制造例1同樣操作，得到比較吸收劑(f’)。與比較吸水劑的制造例(1)的(b’)同樣調整(f’)的粒度分布。比較吸水劑(f’)的性能測定結果示于表4中。
實施例1-9用氣流型混合裝置將夫拉夫漿100份和制造例1-5得到的本發明吸水劑(a)-(i)100份混合，將該混合物均勻疊層，使之定量達到約400g/m2，用5kg/cm2的壓力壓制30秒鐘，得到實施例1-9的吸收體層a-i。
實施例10形成夫拉夫漿50份的層然后均勻散布制造例1得到的吸水劑(b)100份，在其上面又疊置夫拉夫漿50份的層，形成疊層結構。用5kg/cm2的壓力壓制30秒鐘，得到吸收體層j。
實施例11用氣流型混合裝置將夫拉夫漿100份和制造例1得到的吸水劑(b)160份混合，將該混合物均勻疊層，使之定量達到約400g/m2，用5kg/cm2的壓力壓制30秒鐘，得到吸收體層k。
實施例12用氣流型混合裝置將夫拉夫漿100份和制造例1得到的吸水劑(b)50份混合，將該混合物均勻疊層，使之定量達到約400g/m2，用5kg/cm2的壓力壓制30秒鐘，得到吸收體層m。
實施例13將實施例2中的夫拉夫漿100份改為以聚丙烯作為芯成分、聚乙烯作為鞘成分的芯鞘型復合纖維(チッソ(株)制造“ES纖維EAC”)30份和夫拉夫漿70份，除此之外與實施例2同樣操作，得到吸收體層n。
比較例1-6用氣流型混合裝置將夫拉夫漿100份和比較吸水劑的制造例(1)-(3)得到的比較吸水劑(a’)-(f’)100份混合，將該混合物均勻疊層，使之定量達到約400g/m2，用5kg/cm2的壓力壓制30秒鐘，得到比較例1-6的吸收體層a’-f’。
比較例7用氣流型混合裝置將夫拉夫漿100份和吸水劑的制造例1得到的吸水劑(b)17份混合，將該混合物均勻疊層，使之定量達到約500g/m2，用5kg/cm2的壓力壓制30秒鐘，得到比較的吸收體層g’。
試驗例將實施例1-13和比較例1-7得到的吸收體層裁成14cm×36cm的長方形，在它們的上面和下面配置與吸收體層同樣大小的吸水紙，在其背面配置市售的紙尿片中使用的聚乙烯片，在其表面配置無紡布，制成模型紙尿片。評價這些模型紙尿片的吸收速度、擴散面積和吸收量，結果示于表3(使用實施例1-13的吸收體層的場合)和表4(使用比較例1-7的吸收體層的場合)。
表3
表4
使用本發明的吸水劑的吸收性物品具有下列特征和效果①本發明的吸水劑可以使用通常的吸水性樹脂制造設備簡便地制造出來。
②液體的擴散性良好，吸收速度也很好，因此吸收了液體后的表面干爽感良好，減少滲漏。
③具有適度的凝膠彈性模量，即使長時間反復的吸收仍顯示出良好的吸收性能和吸收速度。
④在用轉鼓成形方式的設備制造吸收體層時，減輕了吸水性樹脂粒子堵塞網眼以及吸水性樹脂粒子從網眼中漏掉而造成的損失。所述的用轉鼓成形方式制造吸收體，是指在轉鼓形的圓周上設置與吸收體層的平面形狀相同的切口部，在該切口部固定篩網，從轉鼓的內側進行吸引，將從轉鼓的上部散布的漿料與吸水劑的混合物疊層在篩網上的方法。即，比篩網的網眼小的粒子穿過篩網而損失掉。
⑤耐吸濕結塊性良好，在高濕度條件下仍顯示出良好的操作性能。
由于具有上述效果，本發明的吸水劑適合用于一次性紙尿片(兒童用和成人用的紙尿片)，特別是適合于吸水性樹脂/纖維狀物質的比例大的薄型一次性紙尿片。
此外，還可以用于其它衛生材料(婦女衛生巾、小便失禁者用的襯墊、母乳襯墊、手術用襯墊、產褥墊、創傷保護用敷料、寵物用片等)、各種吸收片材(保鮮片、滴汁吸收片、防結露片、水稻育秧片、水泥養護片、油水分離片、消火用片等)。
權利要求
1.吸水劑，該吸水劑是由1000μm以下粒徑的吸水性樹脂粒子(A)構成，其特征是，(A)具有由雙峰構成的粒度分布，在(A)的粒度分布中，將從粒徑大的一側的質量累計含有百分率在對數正態概率紙上繪成曲線時，在750-250μm的粒徑范圍內具有拐點。
2.權利要求1所述的吸水劑，其中，吸水性樹脂粒子(A)的粒度分布是在1000-500μm的粒徑范圍內具有第1個峰、在不滿500μm-100μm的粒徑范圍內具有第2個峰的、由雙峰構成的粒度分布。
3.權利要求1或2所述的吸水劑，其中，吸水性樹脂粒子(A)的粒度分布是，1000-500μm粒徑的粒子為20-80％(質量)，500μm以下粒徑的粒子為20-80％(質量)，并且600μm以下、400μm以上粒徑的粒子含有量為20％(質量)以下。
4.權利要求1-2中任一項所述的吸水劑，其中，吸水性樹脂粒子(A)的粒度分布是，在1000μm以下、600μm以上的粒徑范圍內具有第1個峰，該范圍的粒子含有量是15-75％(質量)，在400μm以下、100μm以上粒徑范圍內具有第2個峰，該范圍粒子含有量是15-70％(質量)，100μm以下粒徑的粒子含有量是5％(質量)，并且600μm以下、400μm以上粒徑的粒子含有量是20％(質量)以下。
5.權利要求1-4中任一項所述的吸水劑，其中，吸水性樹脂粒子(A)是粒子表面附近進行了表面交聯的吸水性樹脂粒子。
6.權利要求1-5中任一項所述的吸水劑，其中，吸水性樹脂粒子(A)在常壓下和加壓下對生理食鹽水的吸收量分別是45-75g/g和25-50g/g，吸收了生理食鹽水的(A)的40倍膨潤凝膠的凝膠彈性模量是2500-15000N/m2。
7.吸收性物品，該吸收性物品具有液體透過性的表面層、非液體透過性的背面層和設置在二者之間的吸收體層，其特征是，所述的吸收體層由權利要求1-6中任一項所述的吸水劑和纖維狀物質(B)構成，(A)和(B)的比例以質量為基準是(15-70)∶(85-30)。
全文摘要
本發明是關于下述吸水劑和使用該吸水劑的吸收性物品,所述吸收劑由1000μm以下粒徑的吸水性樹脂粒子構成,該樹脂粒子具有由雙峰構成的粒度分布,并且,在樹脂粒子的粒度分布中將從粒徑大的一側的質量累計的含有百分率在對數正態概率紙上繪成曲線時,在750—250μm的區間具有拐點。本發明的吸水劑在用于吸收劑物品時,液體的吸收速度和平面方向上的擴散性良好,長時間使用或者由于薄型化致使吸水性樹脂的使用比例增高時,仍可以獲得表面干爽感良好、滲漏減少的吸收性物品。因此,可以適用于紙尿片等吸收性物品。
文檔編號A61L15/16GK1187371SQ9712602
公開日1998年7月15日 申請日期1997年11月5日 優先權日1997年11月5日
發明者向田慎吾, 由岐剛, 田中健治 申請人:三洋化成工業株式會社