JPH1112367A

JPH1112367A - 吸液剤およびその製造方法

Info

Publication number: JPH1112367A
Application number: JP16767497A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Kajikawa; 勝弘梶川; Masatoshi Nakamura; 将敏中村; Kinya Nagasuna; 欣也長砂
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 1997-06-24
Filing date: 1997-06-24
Publication date: 1999-01-19
Anticipated expiration: 2017-06-24
Also published as: JP3961622B2

Abstract

(57)【要約】【課題】通液性に優れ、かつ吸収速度が速く、吸収倍
率の高い吸液剤およびその製造方法を提供する。【解決手段】微粉末を含む吸液剤であって、微粉末保
持率が５０％以上であり、微粉末の表面存在化率が５０
％以上である吸液剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸液剤およびその
製造方法に関する。さらに詳しくは、使い捨ておむつや
生理ナプキン、失禁パット等の衛生材料を始め、土木、
農園芸等の各種産業分野にも好ましく用いられる吸液剤
およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、紙オムツや生理用ナプキン、いわ
ゆる失禁パット等の衛生材料等の分野では、体液を吸収
させることを目的として吸水性樹脂に代表される吸液性
樹脂を用いた吸液剤が幅広く利用されている。上記の吸
水性樹脂としては、例えば、ポリアクリル酸部分中和物
架橋体、澱粉−アクリロニトリルグラフト重合体の加水
分解物、澱粉−アクリル酸グラフト重合体の中和物、酢
酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体のケン化物、ア
クリロニトリル共重合体もしくはアクリルアミド共重合
体の加水分解物またはこれらの架橋体、カチオン性モノ
マーの架橋体などが知られている。

【０００３】上記の吸液剤が備えるべき特性としては、
体液等の水性液体に接した際の優れた吸収倍率や吸収速
度、通液性などの諸特性が挙げられる。しかしながら、
これらの諸特性間の関係は必ずしも正の相関関係を示さ
ず、例えば、吸収倍率の高いものほど通液性や吸収速度
等の物性は低下してしまう。このような吸液剤の吸液諸
特性をバランス良く改良する方法として、吸水性樹脂の
表面近傍を多価アルコール等の架橋剤により表面架橋す
る技術が提案されている。また前記架橋反応時に、架橋
剤を吸水性樹脂表面により均一に分布させ、均一な表面
架橋を行う試みとして架橋剤の添加時に、不活性無機粉
末を存在させる方法、二価アルコールを存在させる方
法、エーテル化合物を存在させる方法、水溶性ポリマー
を存在させる方法、１価アルコールのアルキレンオキサ
イド付加物、有機酸塩、ラクタム等を存在させる方法等
も知られている。

【０００４】しかしながら、これらの方法によっても上
記諸特性を全て同時に高いレベルで満足する吸液剤は得
られていない。特に、吸収速度と吸収倍率の両立は比較
的容易であるが、さらに通液性にも優れた吸液剤は得ら
れていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、通液性に優れ、吸収速度が速く吸収倍率の高い
吸液剤およびその製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、以下の構成をとる。 (1) 微粉末を含む吸液剤であって、微粉末保持率が５０
％以上であり、微粉末の表面存在化率が５０％以上であ
る吸液剤。 (2) 表面架橋された吸液性樹脂の少なくとも表面に微粉
末を付着させてなる吸液剤であって、微粉末保持率が５
０％以上であり、微粉末の表面存在化率が５０％以上で
ある吸液剤。 (3) 微粉末を含む吸液剤の製造方法において、排出側へ
向かって推力を発生する領域を備えた連続押出式混合機
を用いて、架橋剤と水の存在下で吸液性樹脂と微粉末の
混合を行った後、加熱処理を行うことを特徴とする吸液
剤の製造方法。 (4) 微粉末を含む吸液剤の製造方法において、機内の供
給側に、排出側へ向かって推力を発生する第一領域が設
けられ、該第一領域の排出側に、排出側へ向かう推力が
第一領域よりも小さい第二領域が設けられた連続押出式
混合機を用いて、吸液性樹脂、水および微粉末の混合を
行った後、加熱処理を行うことを特徴とする吸液剤の製
造方法。 (5) 微粉末を含む吸液剤の製造方法において、内部に回
転軸を有する固定円筒を備え、上記回転軸の周りには、
少なくとも一種の攪拌部材が、上記固定円筒内に供給さ
れた吸液性樹脂を分散させる第一領域における押し出し
推力よりも押し出し推力が小さい第二領域を排出側に形
成するように設けられている連続押出式混合機を用い
て、吸液性樹脂、水および微粉末の混合を行った後、加
熱処理を行うことを特徴とする吸液剤の製造方法。 (6) 吸液性樹脂に対して０．０１〜１０重量部に微粉末
を用いる前記(3)〜(5)のいずれかに記載の吸液剤の製造
方法。 (7) 吸液性樹脂に対して１〜１００重量部の水を用いる
前記(3)〜(6)のいずれかに記載の吸液剤の製造方法。

【０００７】

【発明の実施の形態】従来、一般的には１５０μｍ以下
の粒径を有する粉末（微粉末）は、紙おむつ等の吸収物
品中で目詰まりし、通液性の低下の要因となると考えら
れていた。本発明者らは、吸液性樹脂と単に混ざり合っ
ているだけの微粉末は液によって吸収物品中を流れやす
く、通液を妨げる原因となるが、微粉末を吸液剤表面と
比較的強い力で結合させれば液によって流れることもな
く、吸液剤表面に適度な凹凸を施すことになってむしろ
通液性の向上が図れるのではないかと考え、鋭意検討を
重ねた結果、本発明に到達した。

【０００８】すなわち、通液性および吸液性能への影響
という点から微粉末をタイプ分けした場合、（Ａ）吸液
性樹脂と単に混ざり合っているだけの微粉末（吸液性樹
脂から離れているものと吸液剤表面に弱く結合している
ものとがあると考えられる）、（Ｂ）吸液剤表面に比較
的強い力で結合している微粉末、（Ｃ）吸液剤の内部に
存在する微粉末、の三つのタイプに分けることができ、
Ａタイプの微粉末は通液性を妨げ、吸液速度も低下させ
る、Ｂタイプの微粉末は通液性および吸液速度の向上に
寄与する、Ｃタイプの微粉末は通液性へは直接影響しな
いが、吸液倍率等の吸液性樹脂本来の吸液性能を低下さ
せる要因となると考えた。

【０００９】そこで、微粉末をこれらの三つのタイプに
区別するためのパラメータとして「微粉末保持率」と
「微粉末の表面存在化率」なる二つのパラメータを導入
した。「微粉末保持率」とは、吸液剤を少しだけ膨潤さ
せる弱い処理（処理）を施した後に残った微粉末の割
合を示すものである。処理によってＡタイプの微粉末
はほとんど流れるが、Ｂタイプの微粉末はほとんど流れ
ず、もちろんＣタイプの微粉末はさらに流れにくい。し
たがって、微粉末保持率の高い吸液剤とは、ＢおよびＣ
タイプの微粉末を多く含むものである。一方、「微粉末
の表面存在化率」とは、吸液剤を完全に膨潤させる強い
処理（処理）を施すことによって流れた微粉末の割合
を示すものである。処理によってＣタイプの微粉末は
ほとんど流れないが、Ｂタイプの微粉末はほとんど流
れ、もちろんＡタイプの微粉末はさらに流れやすい。し
たがって、表面存在化率の高い吸液剤とは、ＡおよびＢ
タイプの微粉末を多く含むものである。したがって、微
粉末保持率および表面存在化率の両方ともが高い吸液剤
は、Ｂタイプの微粉末を多く含むものであると考えられ
る。なお、処理および処理は後述の実施例において
定義されているものである。

【００１０】本発明の吸液剤の微粉末保持率は５０％以
上であることが必要であり、５０％を越えていることが
好ましく、より好ましくは７０％以上、さらに好ましく
は８０％以上、特に好ましくは９０％以上であることが
より好ましい。微粉末保持率が低い場合には、通液性が
低下する。また、微粉末の表面存在化率は５０％以上で
あることが必要であり、５０％を越えていることが好ま
しく、より好ましくは７０％以上、さらに好ましくは８
０％以上、特に好ましくは９０％以上であることがより
好ましい。微粉末保持率が低い場合には、通液性が向上
しないだけでなく、吸液倍率等の吸液性能が低下する。

【００１１】また、微粉末保持率と微粉末の表面存在化
率の和は１１０％以上であることが好ましく、より好ま
しくは１５０％以上である。１１０％未満の場合は、吸
液剤の多い系（高秤量）での通液性が低下する場合があ
る。本発明における吸液性樹脂としては、吸水性樹脂が
もっとも一般的であり、吸水性樹脂としてはカルボキシ
ル基を有するものが通常用いられる。例えば、ポリアク
リル酸部分中和物架橋体、澱粉−アクリロニトリルグラ
フト重合体の加水分解物、澱粉−アクリル酸グラフト重
合体の中和物、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合
体のケン化物、アクリロニトリル共重合体もしくはアク
リルアミド共重合体の加水分解物またはこれらの架橋
体、カチオン性モノマーの架橋体などが挙げられる。こ
れらの中でポリアクリル酸部分中和物架橋体が最も好ま
しい。

【００１２】ポリアクリル酸部分中和物架橋体を得るに
は、アクリル酸および／またはその塩を主成分とする親
水性単量体を重合すればよく、アクリル酸および／また
はその塩以外の単量体は単量体成分中３０モル％以下と
することが好ましい。中和率としては、酸基の５０〜９
５モル％が中和されていることが好ましく、６０〜９０
モル％が中和されていることがより好ましい。塩として
はアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩などを例
示することができる。重合方法としては、水溶液重合又
は逆相懸濁重合を行うことが好ましい。

【００１３】重合により得られたポリアクリル酸部分中
和物を架橋体とするには、架橋剤を使用しない自己架橋
型のものを用いてもよいが、一分子中に２個以上の重合
性不飽和基や、２個以上の反応性基を有する内部架橋剤
を共重合または反応させることが好ましい。内部架橋剤
の具体例としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス
（メタ）アクリルアミド、（ポリ）エチレングリコール
ジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコー
ルジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパント
リ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アク
リレート、グリセリンアクリレートメタクリレート、エ
チレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メ
タ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メ
タ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリ
ルイソシアヌレート、トリアリルホスフェート、トリア
リルアミン、ポリ（メタ）アリロキシアルカン、（ポ
リ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセ
ロールジグリシジルエーテル、エチレングリコール、ポ
リエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセ
リン、ペンタエリスリトール、エチレンジアミン、エチ
レンカーボネート、プロピレンカーボネート、ポリエチ
レンイミン、グリシジル（メタ）アクリレートなどを挙
げることができる。これらの内部架橋剤は単独で用いて
もよいし、二種以上併用してもよい。

【００１４】内部架橋剤の使用量としては前記単量体成
分に対して０．００５〜３モル％、より好ましくは０．
０１〜１．５モル％である。内部架橋剤が少なすぎる
と、通液性、吸収速度が低下する傾向があり、逆に内部
架橋剤が多すぎると、吸収倍率が低下する傾向がある。
上記重合により得られた重合体がゲル状である場合に
は、該ゲル状重合体を乾燥し、必要により粉砕すること
で、平均粒径が１０〜１０００μｍ程度の吸水性樹脂粉
末とすることができる。

【００１５】吸液性樹脂から本発明の微粉末を含む吸液
剤を製造する方法としては、次の方法を挙げることがで
きるが、もちろんこれらには限定されない。 (1) 排出側へ向かって推力を発生する領域を備えた連続
押出式混合機を用いて、架橋剤と水の存在下で吸液性樹
脂と微粉末の混合を行った後、加熱処理を行う方法 (2) 機内の供給側に、排出側へ向かって推力を発生する
第一領域が設けられ、該第一領域の排出側に、排出側へ
向かう推力が第一領域よりも小さい第二領域が設けられ
た連続押出式混合機を用いて、吸液性樹脂、水および微
粉末の混合を行った後、加熱処理を行う方法 (3) 内部に回転軸を有する固定円筒を備え、上記回転軸
の周りには、少なくとも一種の攪拌部材が、上記固定円
筒内に供給された吸液性樹脂を分散させる第一領域にお
ける押し出し推力よりも押し出し推力が小さい第二領域
を排出側に形成するように設けられている連続押出式混
合機を用いて、吸液性樹脂、水および微粉末の混合を行
った後、加熱処理を行う方法これら本発明の製造方法で用いることのできる連続押出
式混合機としては、図１に示されるタイプのものや図４
に示されるタイプのものが挙げられる。図１に示される
連続押出式混合機は、上記(1)の「排出側へ向かって推
力を発生する領域を備えた連続押出式混合機」であり、
上記(2)の「機内の供給側に、排出側へ向かって推力を
発生する第一領域が設けられ、該第一領域の排出側に、
排出側へ向かう推力が第一領域よりも小さい第二領域が
設けられた連続押出式混合機」であり、上記(3)の「内
部に回転軸を有する固定円筒を備え、上記回転軸の周り
には、少なくとも一種の攪拌部材が、上記固定円筒内に
供給された吸液性樹脂を分散させる第一領域における押
し出し推力よりも押し出し推力が小さい第二領域を排出
側に形成するように設けられている連続押出式混合機」
である。図４に示される連続押出式混合機は、上記(1)
の「排出側へ向かって推力を発生する領域を備えた連続
押出式混合機」である。

【００１６】図１に示される連続押出式混合機について
説明する。連続押出式混合機１は、例えば水平に固定さ
れた固定円筒としてのケーシング２を備えている。ケー
シング２には、吸液性樹脂を供給するための材料供給口
（第一供給口）３が形成されており、この材料供給口３
よりも排出側の位置には微粉末等を投入する液供給口
（第二供給口）４が設けられている。また、排出口５が
形成されている。

【００１７】ケーシング２の内部には、駆動モータ８に
よって回転駆動する回転軸６が設けられており、この回
転軸の周りには攪拌部材として、複数の攪拌翼７…が設
けられている。上記ケーシング２内に供給された吸液性
樹脂を分散させる分散領域としての第一領域Ａと、該第
一領域よりも排出口５側に設けられており、上記第一領
域において分散された吸水性樹脂と液供給口４から投入
された微粉末等を混合する混合領域としての第二領域で
あって、上記複数の攪拌翼７…によって、上記第一領域
における押し出し推力よりも第二領域における押し出し
推力が小さくなるようになっている。

【００１８】図１においては、ケーシング２内に存在す
る回転軸６の全長を１００％とした場合、回転軸６にお
ける上記材料供給口３の端から約３５％の長さの領域が
第一領域Ａであり、排出口５側の端から約６５％の領域
が第二領域Ｂとなっている。本発明において、上記複数
の攪拌翼７…は、それぞれが順次、回転軸６の周りに螺
旋状に並び配されていると共に、形状の異なる第一の攪
拌翼７ａ…と第二の攪拌翼７ｂ…とからなっている。第
一領域Ａには第一の攪拌翼７ａ…が配され、第二領域Ｂ
には第二の攪拌翼７ｂ…が配されると共に、部分的に第
一の攪拌翼７ａ…が配されている。

【００１９】第一の攪拌翼７ａ…の形状は、例えば長方
形等の板状となっており、これによって排出側へ向かっ
て押し出し推力を発生するようになっている。第一の攪
拌翼７ａ…は、回転軸６に対して垂直、かつ、吸液性樹
脂押出面７ａ１が回転軸６に垂直な平面に対して傾斜す
るように回転軸６の周りに配されている。一方、第二の
攪拌翼７ｂ…の形状は、例えば円柱状となっており、第
二の攪拌翼７ｂ…は、回転軸６に対して垂直となるよう
に固定されている。この場合、第二領域Ｂでは、第二の
攪拌翼７ｂ…によって押し出し推力は生じず、第一の攪
拌翼７ａ…によってのみ押し出し推力が生じるようにな
っている。したがって、第二領域Ｂでは、第一領域Ａよ
りも押し出し推力が小さくなり、吸液性樹脂の平均速度
が低下する。

【００２０】第二領域では、第一領域から伝えられた押
し出し推力と、第二領域に配設された第一の攪拌翼７ａ
…によって生じる押し出し推力により、吸液性樹脂は、
排出口５側へと押し出される。図１において、吸液性樹
脂を投入するための材料供給口３は、第一領域Ａの第一
の攪拌翼７ａ…の配設領域に形成され、架橋剤等を投入
する液供給口４は、第二領域Ｂの第二の攪拌翼７ｂ…の
配設領域における、第一領域Ａとの境界付近に形成され
ている。

【００２１】連続押出式混合機１に、材料供給口３から
吸液性樹脂粉末を投入すると、第一領域Ａにおいて第一
の攪拌翼７ａ…の押し出し推力にて吸液性樹脂が連続押
出式混合機の内部へと送り込まれる。また、第一の攪拌
翼７ａ…にて、吸液性樹脂粉末はいわばほぐされて一つ
一つの粒子が独立した状態となり、ケーシング２内にほ
ぼ均一に分散した状態となる。

【００２２】液供給口４から微粉末等を投入すると、第
二領域において瞬時に吸液性樹脂と微粉末等が高速攪拌
混合され、やがて排出口５から混合物が自動的に排出さ
れる。ついで、この混合物を図示しない加熱装置により
加熱処理することで本発明の吸液剤が得られる。第二領
域では、第一領域における押し出し推力よりも押し出し
推力が小さいため、吸水性樹脂の平均速度が遅くなり、
混合攪拌時間を充分に確保することができる。この結
果、第二領域において吸水性樹脂が滞留し、吸水性樹脂
と微粉末等とが均一に混合される。

【００２３】かかる連続押出式混合機を用いることによ
り、第二領域において吸液性樹脂と微粉末等が瞬時に混
合されるため「ダマ」が生じず、均一な混合が可能とな
る。これにより微粉末は吸液性樹脂と単に混ざり合うの
でなく、吸液剤表面と比較的強い力で結合しやすくなる
ので、上記Ｂタイプの微粉末を多く含む吸液剤が得られ
る。また、第一領域において吸液性樹脂粉末を充分に分
散しているため、吸液性樹脂粉末の二次粒子化によって
吸液剤内部に入り込んでしまう微粉末（Ｃタイプ）の割
合も少なくなる。例えば特開昭６０−１６３９５６号公
報で開示されているような通常の攪拌機を用いて混合を
行ったのでは、均一な混合ができずに微粉末と吸液性樹
脂とが単に混ざり合うだけか、吸液剤が二次粒子化する
ことにより吸液剤内部に微粉末が入り込んでしまう割合
が高くなる。

【００２４】図４に示されるタイプの連続押出式混合機
について説明する。図４に示される連続押出式混合機１
００は、例えば水平に固定された固定円筒としてのケー
シング１０１を備えている。ケーシング１０１には、吸
液性樹脂を供給するための材料供給口（第一供給口）１
０４が形成されており、この材料供給口１０４よりも排
出側の位置には微粉末等を投入する液供給口（第二供給
口）１０５が設けられている。また、排出口１０６が設
けられている。

【００２５】ケーシング１０１の内部には、駆動モータ
によって回転駆動する回転軸１０２が設けられており、
この回転軸１０２の周りには攪拌部材として複数の攪拌
翼１０３…が設けられている。該攪拌翼１０３…により
ケーシング１０１内では排出側へ向かって推力が発生す
る。ケーシング１０１内で吸液性樹脂と微粉末等が高速
攪拌混合され、やがて排出口１０６から混合物が自動的
に排出される。ついで、この混合物を図示しない加熱装
置により加熱処理することで本発明の吸液剤が得られ
る。

【００２６】吸液性樹脂に対しては、表面架橋処理を施
すことが好ましい。表面架橋処理は、図１の連続押出式
混合機を用いた場合には、前述の微粉末と混合する処理
と同時に行ってもよいし、その前または後に行ってもよ
いが、同時に行うのが最も好ましい。表面架橋処理を行
った後に微粉末を後添加したのでは、微粉末は吸液性樹
脂と単に混ざり合うことはできても吸液剤表面と結合し
にくいため、目的とするＢタイプの微粉末の多い吸液剤
が得られにくい。また、微粉末と混合した後に表面架橋
処理を行うのでは、微粉末が吸液剤内部に入りやすくな
るため、目的とするＢタイプの微粉末の多い吸液剤が得
られにくい。表面架橋処理と微粉末の添加を同時に行う
場合は、架橋剤を水に溶解して水性液とし、微粉末とと
もに液供給口（第二供給口）４から投入することができ
る。あるいは、さらに別の供給口を設けて、微粉末、水
および架橋剤を異なった供給口から投入してもよい。こ
の場合の微粉末、水および架橋剤の添加順序、組み合わ
せ方は特に限定されない。

【００２７】図４の連続押出式混合機を用いる場合に
は、図１の連続押出式混合機のような第一領域と第二領
域を有していないため、本発明の吸液剤を得るために
は、吸液性樹脂と微粉末と混合する処理と表面架橋処理
を同時に行い、かつ架橋剤と水の存在下で吸液性樹脂と
微粉末の混合を行うことが好ましい。すなわち、架橋剤
と水と微粉末を同時に吸液性樹脂と混合するか、あるい
は吸液性樹脂に対し予め架橋剤と水を添加混合した後に
微粉末を混合することが好ましく、吸液性樹脂に対し予
め微粉末を添加混合した後に架橋剤と水を加えるのは好
ましくない。吸液性樹脂に微粉末を添加混合した後に架
橋剤と水を加えると、吸液性樹脂内部に微粉末が入りや
すくなり、Ｂタイプの微粉末の多い吸液剤が得られにく
い。

【００２８】架橋剤と水の存在下で吸液性樹脂と微粉末
の混合を行うためには、例えば、連続押出式混合機１０
０の第二供給口１０５から微粉末、水および架橋剤を投
入するか、第三の供給口を設けて第二供給口から架橋剤
と水を投入し、第三供給口から微粉末を投入する等の方
法が挙げられる。本発明の製造方法では、吸液性樹脂と
微粉末との混合に際し水を使用することが重要である。
水の量としては、吸液性樹脂に対して１〜１００重量部
が好ましく、より好ましくは３〜５０重量部である。水
の量が１重量部未満では、微粉末保持率が低下し、吸収
速度、通液性が低下することがある。１００重量部を越
えると、微粉末の表面存在化率が低下し、吸収倍率、吸
収速度、通液性が低下することがある。また、吸液性樹
脂粒子間に凝集が起こり塊状となり、架橋反応を均質に
行わせることができなくなることがある。

【００２９】水とともに水と混和可能な親水性有機溶媒
を用いると、より均一な表面処理が行え、微粉末の表面
存在化率の向上や微粉末保持率の向上につながることが
ある。この場合の親水性有機溶媒としては、メタノー
ル、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、エチ
レングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコー
ルモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチ
ルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシド、アセトン、メチルエチルケ
トン等を挙げることができ、中でもエタノール、イソプ
ロパノールが好ましい。親水性有機溶媒を用いる場合の
使用量は使用する水の量や微粉末の量にもよるが、通
常、吸液性樹脂１００重量部に対し０．１〜５０重量
部、好ましくは０．５〜８重量部である。０．１重量部
以下では有機溶媒を用いた効果が現れにくく、５０重量
部をこえると経済的に不利となるばかりでなく微粉末保
持率の低下につながることがある。

【００３０】本発明において微粉末とは、粒径約１５０
μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下の粉末をいう。微粉
末の種類としては、二酸化珪素、二酸化チタン、酸化ア
ルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、タルク、リ
ン酸カルシウム、燐酸バリウム、粘土、珪藻土、ゼオラ
イト、ベントナイト、カオリン、ハイドロサルタイト、
活性白土等の無機質の微粒子状粉体、セルロース粉末、
パルプ粉末、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチ
ルセルロース、セルロースアセテートブチレート、変性
デンプン、キチン、レーヨン、ポリエステル、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレ
ン、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、メラミン樹
脂、メラミン−ベンゾグアナミン樹脂、活性炭、茶の葉
等の有機質の微粒子状粉体等が例示でき、これらのうち
の１種または２種以上を使用することができる。また、
これらの微粒子状粉体の中でも無機質の微粒子状粉体が
好ましく、その中でも、二酸化珪素、二酸化チタン、酸
化アルミニウム、ゼオライト、カオリン、ハイドロサル
タイトが好ましい。

【００３１】微粉末の量としては、吸液性樹脂１００重
量部に対して０．０１〜１０重量部用いるのが好まし
く、０．１〜５重量部用いるのがより好ましい。表面架
橋剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、トリエチレング
リコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレング
リコール、１，３−プロパンジオール、ジプロピレング
リコール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタジ
オール、ポリプロピレングリコール、グリセリン、ポリ
グリセリン、２−ブテン−１，４−ジオール、１，４−
ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−
ヘキサンジオール、１，２−シクロヘキサンジメタノー
ル、１，２−シクロヘキサノール、トリメチロールプロ
パン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ポ
リオキシプロピレン、オキシエチレン−オキシプロピレ
ンブロック共重合体、ペンタエリスリトール、ソルビト
ール等の多価アルコール化合物；エチレングリコールジ
グリシジルエーテル、ポリエチレンジグリシジルエーテ
ル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロ
ールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグ
リシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジル
エーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエー
テル、グリシドール等の多価エポキシ化合物；エチレン
ジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラ
ミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキ
サミン、ポリエチレンイミン等の多価アミン化合物や、
それらの無機塩ないし有機塩（例えば、アジチニウム塩
等）；２，４−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチ
レンジイソシアネート等の多価イソシアネート化合物；
１，２−エチレンビスオキサゾリン等の多価オキサゾリ
ン化合物；１，３−ジオキソラン−２−オン、４−メチ
ル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４，５−ジメチ
ル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４，４−ジメチ
ル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−エチル−
１，３−ジオキソラン−２−オン、４−ヒドロキシメチ
ル−１，３−ジオキソラン−２−オン、１，３−ジオキ
サン−２−オン、４−メチル−１，３−ジオキサン−２
−オン、４，６−ジメチル−１，３−ジオキサン−２−
オン、１，３−ジオキソパン−２−オン等のアルキレン
カーボネート化合物；エピクロロヒドリン、エピブロム
ヒドリン、α−メチルエピクロロヒドリン等のハロエポ
キシ化合物、および、その多価アミン付加物（例えばハ
ーキュレス製カイメン：登録商標）；亜鉛、カルシウ
ム、マグネシウム、アルミニウム、鉄、ジルコニウム等
の水酸化物及び塩化物等の多価金属化合物等が挙げられ
る。これらの中でも多価アルコール化合物、多価エポキ
シ化合物、多価アミン化合物やそれらの塩、アルキレン
カーボネート化合物が好ましい。これらの表面架橋剤は
単独で用いてもよいし、二種以上併用してもよい。

【００３２】表面架橋剤の量としては、吸液性樹脂１０
０重量部に対して０．０１〜１０重量部用いるのが好ま
しく、０．５〜５重量部用いるのがより好ましい。表面
架橋剤の量が０．０１重量部未満の場合には、微粉末保
持率が低下し、通液性が低下する場合がある。１０重量
部を越えて使用すると、吸収倍率が極端に低下する場合
がある。

【００３３】加熱処理には通常の乾燥機や加熱炉を用い
ることができる。例えば、薄型攪拌乾燥機、回転乾燥
機、円盤乾燥機、流動層乾燥機、気流乾燥機、赤外線乾
燥機等である。その場合、加熱処理温度は好ましくは４
０〜２５０℃、より好ましくは９０〜２３０℃、さらに
好ましくは１２０〜２２０℃である。加熱処理温度が４
０℃未満の場合には微粉末保持率が低下することがあ
り、一方加熱処理温度が２５０℃を越える場合には、使
用される吸液性樹脂の種類によっては熱劣化を起こす危
険性がある。加熱処理時間としては、通常１〜１２０分
が好ましく、１０〜６０分がより好ましい。

【００３４】本発明の吸液剤の粒径は、特に制限されな
いが、用途が衛生材料の場合には０．１〜１．０ｍｍ程
度が好ましく、０．３〜０．８ｍｍ程度のものがより好
ましい。吸液剤の粒径が０．１ｍｍ未満の場合、通液性
が低下するおそれがある。一方、１．０ｍｍより大きい
場合には、衛生材料用途に使用するときに解砕または粉
砕が必要となる場合があり好ましくない。

【００３５】本発明の吸液剤は、水、体液、生理食塩
水、尿、血液、セメント水、肥料含有水などの各種液体
を吸収するものであり、使い捨ておむつや生理ナプキ
ン、失禁パット等の衛生材料を始め、土木、農園芸等の
各種産業分野においても好適に用いられる。さらに、本
発明により得られた吸液剤に消臭剤、香料、薬剤、植物
生育助剤、殺菌剤、発泡剤、顔料、染料、親水性短繊
維、肥料等を介在させることにより、得られる吸液剤に
新たな機能を付与することもできる。

【００３６】

【実施例】以下、実施例および比較例により本発明をさ
らに詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定
されるものではない。なお、実施例中で「部」とは特に
ことわりがない限り「重量部」を表すものとする。吸液
剤の諸性能は以下の方法で測定した。（ａ）吸収倍率吸液剤０．２ｇを不織布製のティーバッグ式袋（４０ｍ
ｍ×１５０ｍｍ）に均一に入れ、０．９重量％塩化ナト
リウム水溶液（生理食塩水）中に浸漬する。６０分後に
ティーバッグ式袋を引き上げ、５秒間空中に放置、１０
秒間ティッシュで水切りを行った後、ティーバッグ式袋
の重量Ｗ₁（ｇ）を測定する。同様の操作を吸液剤を用
いないで行い、そのときのブランク重量Ｗ₀（ｇ）を求
め、これらＷ₁、Ｗ₀から、次式に従って、吸収倍率（ｇ
／ｇ）を算出する。

【００３７】

【数１】

【００３８】（ｂ）通液性図２に示すようなコック付きガラスカラム１１（「バイ
オカラムＣＦ−３０Ｋ」（株）井内盛栄堂カタログコー
ド２２−６３５−０７、下部フィルター＃Ｇ２、内径１
インチ、長さ４００ｍｍ）に、吸液剤０．５ｇを充填
し、過剰の生理食塩水を用い、吸液剤を平衡膨潤させる
（約１時間）。次いで、膨潤した吸液剤１２が充分沈降
したのち、液面を液高２００ｍｌのところに合わせてコ
ックを開き、生理食塩水１３が２本の標準線Ｃ（液高１
５０ｍｌの液面）とＤ（液高１００ｍｌの液面）との間
（実測により液量５０ｍｌ）を通過する時間を測定し、
３回の平均値をとって通液性（秒）とする。

【００３９】なお、本装置を使用して、吸液剤のない状
態で測定した値は１０秒であった。（ｃ）吸収速度１００ｍｌ容のビーカーに生理食塩水５０ｍｌ（３０℃
に調温）を入れ、スターラー上に置き、６００ｒｐｍで
攪拌する。吸液剤２ｇを天秤で計り取り、ビーカー内へ
瞬時に投入し、ストップウォッチをスタートさせる。水
流の中心部で露出しているスターラーチップが吸液剤で
隠れた時点でストップウォッチを止め秒数を読みとる。（ｄ）微粉末保持率微粉末としてシリカ（ＳｉＯ₂）を用いた場合について
説明する。

【００４０】まず、処理前の吸液剤中の微粉末を定量す
る。吸液剤０．５ｇを２５０ｍｌのポリプロピレン製容
器に入れて、混合炭酸ソーダ（炭酸ナトリウム：炭酸水
素ナトリウム＝１：１の混合品）０．５ｇを加える。純
水を沸騰させた熱水を１００ｍｌを加えて２５分間攪拌
する。この溶液を定量濾紙で濾過し、濾液を１００ｍｌ
のポリ製メスフラスコに受け、ロート上の液が殆どなく
なった時点で６Ｎ塩酸を２ｍｌ加えて、できるだけゲル
を収縮させる。得られた濾液に６Ｎ塩酸２ｍｌとモリブ
デン酸アンモニウム５％溶液４ｍｌを２回加え、振騰攪
拌して二酸化炭素を抜く。この液を分光光度計により波
長４１０ｎｍにて、発色後５〜２０分以内に吸光度を測
定し、検量線からシリカ（ＳｉＯ₂）濃度を求める。

【００４１】次に、図３に示す１Ｌのポリプロピレン容
器（内径８．５ｃｍ）に、５０重量％のイソプロピルア
ルコール水溶液を９００ｇ入れ、その上から吸液剤２ｇ
を添加し、３０分間放置する。その後、シリコンゴム栓
を抜きイソプロピルアルコール水溶液を全て流す。その
後吸液剤を９０℃＊６０分間乾燥する。以上の処理を処
理とする。処理後の吸液剤中に含まれる微粉末量を
定量する。

【００４２】これら、処理前の吸液剤中の微粉末濃度と
処理後の吸液剤中の微粉末濃度から微粉末保持率を次
式に従って求める。

【００４３】

【数２】

【００４４】（ｅ）表面存在化率１Ｌのポリプロピレン容器（内径９ｃｍ）に純水１Ｌを
入れ、その上から吸液剤１ｇを添加し、３０分間６００
ｒｐｍで攪拌する。その後、その液を２００メッシュ
（目開き７５μｍ）金網で濾過し、残った吸液剤を１６
０℃＊６０分間乾燥する。以上の処理を処理とする。
処理後の吸液剤中に含まれる微粉末量を定量する。前
記（ｄ）の微粉末保持率のところで求めた処理前の吸液
剤中の微粉末濃度と処理後の吸液剤中の微粉末濃度か
ら微粉末の表面存在化率を次式に従って求める。

【００４５】

【数３】

【００４６】［実施例１］カルボキシル基を有する吸液
性樹脂の製造に際して、単量体成分としてのアクリル酸
ナトリウム（中和率７５モル％）の３７重量％水溶液４
４００部に、内部架橋剤としてのトリメチロールプロパ
ントリアクリレート２．７２部を溶解させて反応液とし
た。次に、この反応液を窒素ガス雰囲気下で３０分間脱
気した。

【００４７】次いで、シグマ型羽根を２本有するジャケ
ット付きステンレス製双腕型ニーダーに蓋を付けた反応
器に上記反応液を供給し、反応液を３０℃に保ちながら
上記反応器内を窒素ガス置換した。続いて、反応液を攪
拌しながら、重合開始剤としての過硫酸ナトリウム１．
１部、および重合開始剤の分解を促進する還元剤として
の亜硫酸ナトリウム１．１部を添加したところ、およそ
１分後に重合が開始した。そして、３０℃〜８０℃で重
合を行い、重合を開始して４０分後に含水ゲル状重合体
を取り出した。

【００４８】得られた含水ゲル状重合体を金網上に広
げ、１５０℃で２時間熱風乾燥した。次いで、乾燥物を
ハンマーミルを用いて粉砕し、さらに３０メッシュの金
網（目開き６００μｍ）で分級することにより平均粒径
が２２０μｍの不定型破砕状の吸液性樹脂（１）を得
た。次いで、図１に示す連続押出式混合機を用い、材料
供給口３から上記吸液性樹脂（１）１００部を投入し、
アエロジル２００（日本アエロジル（株）製）０．５部
および、エチレングリコールジグリシジルエーテル０．
１部、水４部と、イソプロピルアルコール１部とからな
る表面架橋剤を液供給口４から投入し、連続的に混合さ
せた。

【００４９】その後、上記の混合物を１９５℃で４０分
間加熱処理することにより、吸液剤（１）を得た。［実施例２］実施例１において、含水ゲル状重合体の乾
燥物を分級する金網のメッシュを２０メッシュの金網
（目開き８５０μｍ）に代えた他は同様にして、平均粒
径が３５０μｍの不定型破砕状の吸液性樹脂（２）を得
た。

【００５０】次いで、上記吸液性樹脂（２）１００部に
対し、実施例１と同様の操作を行い、吸液剤（２）を得
た。［実施例３］実施例１で得られた吸液性樹脂（１）１０
０部に対し、アエロジル２００の量を５部に代えた他は
実施例１と同様の操作を行い、吸液剤（３）を得た。［実施例４］実施例１において、内部架橋剤としてのト
リメチロールプロパントリアクリレートの量を４．０８
部とした他は同様にして、不定型破砕状の吸液性樹脂
（４）を得た。

【００５１】次いで、上記吸液性樹脂（４）１００部に
対し、実施例１と同様の操作を行い、吸液剤（４）を得
た。［比較例１］実施例１において、吸液性樹脂（１）に対
し、アエロジル２００を用いなかった他は実施例１と同
様の操作を行い、比較用吸液剤（１）を得た。［比較例２］比較例１の比較用吸液剤（１）にアエロジ
ル２００を０．５部添加し、ビニール袋に入れ振り混ぜ
ることによって混合し、比較用吸液剤（２）を得た。［比較例３］実施例２において、吸液性樹脂（２）に対
し、アエロジル２００を用いなかった他は実施例２と同
様の操作を行い、比較用吸液剤（３）を得た。上記比較
用吸液剤（３）にアエロジル２００を０．５部添加し、
ビニール袋に入れ振り混ぜることによって混合し、比較
用吸液剤（４）を得た。［比較例４］比較用吸液剤（１）にアエロジル２００を
５部添加し、ビニール袋に入れ振り混ぜることによって
混合し、比較用吸液剤（５）を得た。［比較例５］実施例４において、吸液性樹脂（４）に対
し、アエロジル２００を用いなかった他は実施例４と同
様の操作を行い、比較用吸液剤（６）を得た。上記比較
用吸液剤（６）にアエロジル２００を０．５部添加し、
ビニール袋に入れ振り混ぜることによって混合し、比較
用吸液剤（７）を得た。［実施例５］実施例１で得られた吸液性樹脂（１）１０
０部に対し、アエロジル２００（日本アエロジル（株）
製）３部および、エチレングリコールジグリシジルエー
テル０．２０部、水２５部とからなる表面架橋剤を、図
１に示す連続押出式混合機１に投入し、連続的に混合反
応させた。

【００５２】その後、上記の混合物を１２０℃で１時間
加熱し、減圧下（約３０ｍｍＨｇ）にて約１０分間残存
する水を留去させ、吸液剤（５）を得た。［比較例６］実施例１で得られた吸液性樹脂（１）１０
０部に対し、アエロジル２００（日本アエロジル（株）
製）３部を３００ｍｌの３つ口セパラブルフラスコに入
れ、攪拌機（ヤマト科学（株）製ラボスターラー）で充
分攪拌したのち、攪拌をつづけながら、エチレングリコ
ールジグリシジルエーテル０．２０部、水２５部とから
なる溶液を徐々に加え、均一な分散状態にした。そのの
ち加熱し、約１２０℃で水を留去させながら１時間架橋
させた。ついで減圧下（約３０ｍｍＨｇ）にて約１０分
間残存する水を留去させ、比較用吸液剤（８）を得た。［実施例６］実施例１で得られた吸液性樹脂（１）１０
０部に対し、アエロジル２００（日本アエロジル（株）
製）８部および、エチレングリコールジグリシジルエー
テル０．１０部、水８４部とからなる表面架橋剤を、図
１に示す連続押出式混合機１に投入し、連続的に混合反
応させた。

【００５３】その後、上記の混合物を８０℃で１時間加
熱し、ついで１２０℃で水を留去させ、最後に減圧下
（約３０ｍｍＨｇ）にて１０分間残存する水を留去さ
せ、吸液剤（６）を得た。［比較例７］実施例１で得られた吸液性樹脂（１）１０
０部に対し、アエロジル２００（日本アエロジル（株）
製）８部を３００ｍｌの３つ口セパラブルフラスコに入
れ、攪拌機（ヤマト科学（株）製ラボスターラー）で充
分攪拌したのち、攪拌をつづけながら、エチレングリコ
ールジグリシジルエーテル０．１０部、水８４部とから
なる溶液を徐々に加え、均一な分散状態にした。そのの
ち加熱し、８０℃で１時間加熱し、１２０℃で水を留去
させ、最後に減圧下（約３０ｍｍＨｇ）にて約１０分間
残存する水を留去させ、比較用吸液剤（９）を得た。［比較例８］実施例１で得られた吸液性樹脂（１）１０
０部に対し、アエロジル２００（日本アエロジル（株）
製）１部を３００ｍｌの３つ口セパラブルフラスコに入
れ、攪拌機（ヤマト科学（株）製ラボスターラー）で充
分攪拌したのち、エタノール１２０部を添加した。攪拌
しながら、さらにエチレングリコールジグリシジルエー
テル０．４５部、グリセリン１０部およびエタノール３
０部からなる混合溶液を加えスラリー状態とした。その
後１８０℃で３０分間加熱し、減圧下（約３０ｍｍＨ
ｇ）で１時間、残存するグリセリンを留去させ、比較用
吸液剤（１０）を得た。［比較例９］実施例１において、水を用いなかった以外
は実施例１と同様の操作を行い、比較用吸液剤（１１）
を得た。［比較例１０］図１に示す連続押出式混合機を用い、材
料供給口３から比較用吸液剤（１）１００重量部を投入
し、アエロジル２００（日本アエロジル（株）製）０．
５部を供給口４から投入し、連続的に混合させ比較用吸
液剤（１２）を得た。

【００５４】上記実施例１〜６で得られた吸液剤（１）
〜（６）、比較例１〜１０で得られた比較用吸液剤
（１）、（２）、（４）、（５）、（７）〜（１２）の
吸収倍率、通液性、吸収速度、微粉末保持率、表面存在
化率を測定した結果を表１に示す。

【００５５】

【表１】

【００５６】表１から明らかなように、実施例の吸液剤
（１）〜（６）はいずれも、微粉末保持率および表面存
在化率のいずれも高い値を示しており、優れた吸収倍
率、通液性、吸収速度を示している。実施例のうちで、
内部架橋剤の量の多い吸液剤（４）では、吸収倍率は低
下するが、通液性が向上している。水の量の多い吸液剤
（５）（６）では、吸収倍率は低下するが、通液性、吸
収速度ともに向上している。シリカの量の多い吸液剤
（３）でも、吸収倍率は低下するが、通液性、吸収速度
ともに向上している。また、吸液剤（１）と（２）を比
較することにより、粒径を粗くすると吸収速度が低下
し、粒径を細かくすると通液性が低下している。

【００５７】一方、比較用吸液剤（１）は、微粉末を全
く含んでいないため、通液性が非常に悪い。比較用吸液
剤（２）（４）（５）（７）（１２）は、表面架橋処理
後にシリカのみを後添加したものであり、比較用吸液剤
（１２）ではシリカの混合の際に図１の混合機を用いた
ものである。いずれもシリカの添加の際に水を用いてい
ないので、吸液性樹脂と単に混ざり合っているシリカの
割合が高く、微粉末保持率が低い。そのため、通液性と
吸収速度が悪い。比較用吸液剤（８）（９）（１０）
は、吸液性樹脂とシリカの混合を通常の攪拌機を用いて
行った後に架橋剤と水を添加したものである。いずれも
混合が不均一となるため、二次粒子化して吸液剤内部に
入っているシリカの割合が高く、表面存在化率が低い。
そのため、吸収倍率、通液性、吸収速度ともに悪い。比
較用吸液剤（１１）は、微粉末を用いた処理と表面架橋
処理を同時に行っているが、その際に水を用いていない
ものである。そのため吸液性樹脂と単に混ざり合ってい
るシリカの割合が高く、微粉末保持率が低くなってお
り、通液性、吸収速度ともに悪い。

【００５８】

【発明の効果】本発明の吸液剤は、吸液剤表面に比較的
強い力で結合している微粉末を多く含むので、通液性に
優れ、かつ吸収速度が速く、吸収倍率が高い。本発明の
吸液剤の製造方法によると、吸液性樹脂と微粉末が瞬時
に混合されるため「ダマ」が生じず、均一な混合が可能
となる。また微粉末は吸液性樹脂と単に混ざり合うだけ
でなく、吸液剤表面と比較的強い力で結合することがで
きるため、吸液剤表面に比較的強い力で結合している微
粉末を多く含む吸液剤を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で用いられる連続押出式混合機の一例を
示す概略断面図である。

【図２】実施例における通液性の測定方法の説明のため
の図である。

【図３】実施例における微粉末保持率の測定方法の説明
のための図である。

【図４】本発明で用いられる連続押出式混合機の一例を
示す概略断面図である。

【符号の説明】

１，１００連続押出式混合機２，１０１ケーシング３，１０４材料供給口（第一供給口）４，１０５液供給口（第二供給口）５，１０６排出口６，１０２回転軸７，１０３攪拌翼７ａ第一の攪拌翼７ａ１吸液性樹脂押出面７ｂ第二の攪拌翼８駆動モータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】微粉末を含む吸液剤であって、微粉末保
持率が５０％以上であり、微粉末の表面存在化率が５０
％以上である吸液剤。
【請求項２】表面架橋された吸液性樹脂の少なくとも
表面に微粉末を付着させてなる吸液剤であって、微粉末
保持率が５０％以上であり、微粉末の表面存在化率が５
０％以上である吸液剤。
【請求項３】微粉末を含む吸液剤の製造方法におい
て、排出側へ向かって推力を発生する領域を備えた連続
押出式混合機を用いて、架橋剤と水の存在下で吸液性樹
脂と微粉末の混合を行った後、加熱処理を行うことを特
徴とする吸液剤の製造方法。
【請求項４】微粉末を含む吸液剤の製造方法におい
て、機内の供給側に、排出側へ向かって推力を発生する
第一領域が設けられ、該第一領域の排出側に、排出側へ
向かう推力が第一領域よりも小さい第二領域が設けられ
た連続押出式混合機を用いて、吸液性樹脂、水および微
粉末の混合を行った後、加熱処理を行うことを特徴とす
る吸液剤の製造方法。
【請求項５】微粉末を含む吸液剤の製造方法におい
て、内部に回転軸を有する固定円筒を備え、上記回転軸
の周りには、少なくとも一種の攪拌部材が、上記固定円
筒内に供給された吸液性樹脂を分散させる第一領域にお
ける押し出し推力よりも押し出し推力が小さい第二領域
を排出側に形成するように設けられている連続押出式混
合機を用いて、吸液性樹脂、水および微粉末の混合を行
った後、加熱処理を行うことを特徴とする吸液剤の製造
方法。
【請求項６】吸液性樹脂に対して０．０１〜１０重量
部に微粉末を用いる請求項３〜５のいずれかに記載の吸
液剤の製造方法。
【請求項７】吸液性樹脂に対して１〜１００重量部の
水を用いる請求項３〜６のいずれかに記載の吸液剤の製
造方法。