JPH10265582A - 吸水剤およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加圧下の吸収倍率が高くしかも加圧下の吸収
効率にも優れ、衛生材料等に用いた場合に吸水性樹脂の
樹脂濃度を高くしても優れた吸水特性を示すことができ
る吸水剤およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 加圧下の吸収倍率が３０（ｇ／ｇ）以上
であり、下記式で表される吸収効率が０．７以上である
ことを特徴とする吸水剤、 【数１】 および、吸収倍率が４０倍以上であり、且つ溶出成分量
が吸水性樹脂１００重量部に対し１重量部以下の吸水性
樹脂を表面架橋剤の存在下加熱処理する、という製造方
法、または、水溶性連鎖移動剤の存在下で重合された吸
水性樹脂を親水性溶液で処理した後、表面架橋剤の存在
下加熱処理する、という製造方法により得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸水剤及びその製
造方法に関するものであり、さらに詳しくは、加圧下に
おいても非常に高い吸収倍率を示し、かつ吸水性樹脂の
散布密度が高く膨潤ゲルが層状に存在した場合において
も層の各位置による膨潤倍率の差が少なく均一な膨潤挙
動を示し、紙オムツや生理用ナプキン、失禁パット等の
衛生材料にも好適に用いられる吸水剤、およびそれを提
供するための製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、体液を吸収させることを目的とし
て吸水性樹脂が紙オムツや生理用ナプキン、失禁パット
等の衛生材料の構成材料の一つとして幅広く利用されて
いる。上記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、カルボキシメチルセルロース架橋体、アクリ
ロニトリル共重合体若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、架橋イソブチレン−マレイン酸共重合体、２
−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸とア
クリル酸の架橋体等が知られている。

【０００３】上記の吸水性樹脂に備えるべき特性として
は従来より、体液等の水性液体に接した際の高い吸収倍
率や優れた吸収速度、通液性、膨潤ゲルのゲル強度、水
性液体を含んだ基材から水を吸い上げる吸引量等が求め
られている。しかしながら、これらの特性間の関係は必
ずしも正の相関関係を示さず、たとえば吸収倍率の高い
ものほど通液性、ゲル強度、吸収速度等の物性は低下し
てしまう。そこで、このような吸水性樹脂の吸水諸特性
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
傍を架橋する技術が知られており、これまでに様々な方
法が提案されている。例えば、架橋剤として、多価アル
コールを用いる方法、多価グリシジル化合物、多価アジ
リジン化合物、多価アミン化合物、多価イソシアネート
化合物を用いる方法、グリオキサールを用いる方法、多
価金属を用いる方法、シランカップリング剤を用いる方
法、エポキシ化合物とヒドロキシ化合物を用いる方法、
アルキレンカーボネートを用いる方法等が知られてい
る。

【０００４】また架橋反応時に、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。

【０００５】これらの方法によって、吸水性樹脂の諸物
性のバランスの改良はなされるもののいまだに十分とは
いい難い。衛生用品における吸収体に用いられる上記従
来の吸水性樹脂としては、例えば、吸水量や加圧下の吸
水量、ゲル破壊強度を特定した吸水性樹脂を含有する吸
水性衛生用品（特開昭６３−９９８６１号公報）、吸水
量や加圧下の吸水速度を特定した吸水性樹脂を含有する
紙おむつ（特開平２−３４１６７号公報）、加圧下の吸
水量・その粒径を特定した吸水性樹脂を含有する吸収剤
（欧州特許第３３９４６１号）、吸水速度や短時間での
加圧下の吸水量を特定した吸水性樹脂を特定量以上含有
する吸水性樹脂（欧州特許第４４３６２７号）等が知ら
れているが、さらなる高品質化が求められている。特に
近年のトレンドである、吸水性樹脂を多量に使用し薄型
化された衛生用品における吸収体に用いられる吸水性樹
脂の必要特性を考えた場合、上記の従来方法では、まだ
まだ十分な物性レベルにまで到達していないのが現状で
ある。

【０００６】すなわち、吸水性樹脂を高濃度に含有する
薄型の吸収体に用いられる吸水性樹脂の必要特性の一つ
である「装着時により重い荷重がかかっても十分吸収能
力を発揮できるような高荷重下（例えば５０ｇ／ｃ
ｍ²）での優れた吸収倍率（以後加圧下の吸収倍率とい
う場合がある。）」については上記の表面架橋方法によ
り比較的高くすることが可能であるが、吸収体全体とし
て見てみると十分な吸収能力を発揮できていない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、吸水性樹脂を高濃度に含有する薄型の吸収体に用い
た場合に、加圧下の吸収倍率が高いだけでなく、吸収体
が十分な吸収能力を発揮できるような吸水剤およびその
製造方法を提供することにある。

【０００８】

【発明を解決するための手段】本発明者らの知見による
と、加圧下の吸収倍率の高い吸水剤であっても、吸水性
樹脂が高濃度、高散布密度で存在した場合の膨潤ゲル層
の上下位置による膨潤倍率の差が大きく、樹脂が本来有
する吸収能力まで均一に膨潤できていない場合には、吸
収体が十分な吸収能力を発揮できない。

【０００９】そこで、加圧下の吸収倍率が高いととも
に、吸水性樹脂が高濃度、高散布密度で存在した場合に
も膨潤ゲル層の上下位置による膨潤倍率の差が少なく樹
脂が本来有する吸収能力まで均一に膨潤できる特性（以
後加圧下の吸収効率という場合がある。）を有する吸水
性樹脂を得るべく、本発明者らはさらに検討を行い、本
発明に到達したものである。

【００１０】すなわち、本発明によると、加圧下の吸収
倍率が高くしかも加圧下の吸収効率にも優れ、衛生材料
等に用いた場合に吸水性樹脂の樹脂濃度を高くしても優
れた吸水特性を示すことができ、吸水性樹脂の保有する
吸水能を、高濃度下においても効率的に発揮できるもの
である。本発明は、「加圧下の吸収倍率が３０（ｇ／
ｇ）以上であり、下記式で表される吸収効率が０．７以
上であることを特徴とする吸水剤」、

【００１１】

【数４】

【００１２】「加圧下の下層の吸収倍率が４５（ｇ／
ｇ）以上であり、下記式で表される吸収効率が０．４以
上であることを特徴とする吸水剤」、

【００１３】

【数５】

【００１４】「加圧下の下層の吸収倍率が３０（ｇ／
ｇ）以上であって、下記式で表される吸収効率が０．３
以上の範囲で、かつ、前記吸収効率と前記下層の吸収倍
率が下記式をみたすことを特徴とする吸水剤」、

【００１５】

【数６】

【００１６】吸収効率＞１．８２−２．９３×１０^-2×
（下層の吸収倍率） 「吸収倍率が４０倍以上であり、且つ溶出成分量が吸水
性樹脂１００重量部に対し１重量部以下の吸水性樹脂を
表面架橋剤の存在下加熱処理することを特徴とする吸水
剤の製造方法」、「水溶性連鎖移動剤の存在下で重合さ
れた吸水性樹脂を親水性溶液で処理した後、表面架橋剤
の存在下加熱処理することを特徴とする吸水剤の製造方
法」、および「溶出成分の重量平均分子量が２０万以下
である吸水性樹脂を親水性溶液で処理した後、表面架橋
剤の存在下加熱処理することを特徴とする吸水剤の製造
方法」である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下本発明の吸水剤について、そ
の製造方法と共に詳しく説明する。本発明は、特定値以
上の吸収倍率を有しかつ非飽和状態の膨潤ゲル表面から
外側に滲み出す溶出成分量が特定値以下に低減された吸
水性樹脂をまず得、この吸水性樹脂を表面架橋処理する
といったこれまでにない新しい手法によるものである。

【００１８】従来より吸水性樹脂には一般に溶出成分が
含まれている事は知られているが、非飽和状態の膨潤ゲ
ル表面からゲルの外側への該溶出成分の滲み出し量をあ
るレベル以下に低減させた樹脂をさらに表面架橋処理す
るという試みはなされていなかった。本発明で用いる吸
水性樹脂は非飽和状態の膨潤ゲル表面からゲルの外側に
しみ出すこの溶出成分量を特定手法によって特定値以下
に低減された吸水性樹脂を表面架橋処理することを最大
の特徴とするものである。

【００１９】吸水性樹脂を表面架橋処理する場合に、溶
出成分が特定量以上含んでいても高荷重下における加圧
下の吸収倍率は特定のレベルたとえば３０（ｇ／ｇ）以
上に向上させることは可能であるが、加圧下の吸収効率
の高い値は得られにくい。しかし本方法により、加圧下
の吸収倍率および加圧下の吸収効率いずれにも優れた吸
水剤を初めて得ることが可能となった。

【００２０】以下本発明をさらに詳しく説明する。本発
明に用いることのできる吸水性樹脂は、多量の水、生理
食塩水、尿等を吸収膨潤して実質水不溶性のヒドロゲル
を形成するものであり、後述する生理食塩水での吸収倍
率４０倍以上で溶出成分量が吸水性樹脂１００重量部に
対し１重量部以下に低減されてなるものである。またよ
り好ましくは含水率が吸水性樹脂に対し１０重量％以
下、最も好ましくは含水率が５重量％以下の粉体として
取り扱いが可能なものである。

【００２１】その典型的な例はアクリル酸またはその塩
を主成分とする親水性単量体を重合して得られる架橋構
造を有する親水性重合体である。このようなものは例え
ば、部分中和架橋ポリアクリル酸重合体、架橋され部分
的に中和された澱粉−アクリル酸グラフトポリマー、イ
ソブチレン−マレイン酸共重合体、酢酸ビニル−アクリ
ル酸共重合体のケン化物、アクリルアミド（共）重合体
の加水分解物、アクリロニトリル重合体の加水分解物等
で例示される。中でも好ましいものはポリアクリル酸塩
架橋重合体である。ポリアクリル酸塩架橋重合体として
は、重合体中の酸基の５０〜９５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事ができる。この
中和は重合前の単量体で行っても良いし、重合中や重合
後の含水ゲル状重合体で行っても良い。

【００２２】本発明に用いられる吸水性樹脂は、単量体
主成分として好ましく用いられる上記アクリル酸または
その塩以外の他の単量体を（共）重合させたものであっ
てもよい。他の単量体の具体例としては、メタクリル
酸、マレイン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン
酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパン
スルホン酸、２−（メタ）アクリロイルエタンスルホン
酸、２−（メタ）アクリロイルプロパンスルホン酸など
のアニオン性不飽和単量体およびその塩；アクリルアミ
ド、メタアクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリル
アミド、Ｎ−ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ
−イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメ
チル（メタ）アクリルアミド、２−ヒドロキシエチル
（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メ
タ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール
（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ
（メタ）アクリレート、ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピ
ロリドン、Ｎ−アクリロイルピペリジン、Ｎ−アクリロ
イルピロリジンなどのノニオン性の親水基含有不飽和単
量体；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレ
ート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレ
ート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリ
レート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アク
リルアミドおよびそれらの四級塩などのカチオン性不飽
和単量体などを挙げることができる。これらのアクリル
酸以外の他の単量体の使用量は通常全単量体中０〜５０
モル％未満、好ましくは０〜３０モル％であるがこれに
限定されるものではない。

【００２３】本発明に用いられる吸水性樹脂の架橋構造
として、架橋剤を使用しない自己架橋型のものや、２個
以上の重合性不飽和基或は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た型のものが例示で
き、内部架橋剤を共重合または反応させた架橋構造を有
するものがより好ましいが、生理食塩水での吸収倍率が
４０倍以上となるようにその架橋密度を調整する必要が
ある。

【００２４】これらの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、トリメチロールプロパンジ（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、ジペンタ
エリスリトールヘキサ（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、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出来る。また
これらの内部架橋剤は２種以上使用してもよい。中でも
得られる吸水性樹脂の吸水特性などから、２個以上の重
合性不飽和基を有する化合物を内部架橋剤として必須に
用いることが好ましく、そ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。

【００２５】なお重合に際しては、澱粉・セルロース、
澱粉・セルロースの誘導体、ポリビニルアルコール、ポ
リアクリル酸（塩）、ポリアクリル酸（塩）架橋体等の
親水性高分子や、次亜リン酸（塩）等の連鎖移動剤を添
加してもよい。本発明に用いられる吸水性樹脂を得る為
に上記したアクリル酸またはその塩等を主成分とする単
量体を重合するに際しては、バルク重合や沈澱重合を行
うことも可能であるが、性能面や重合の制御の容易さか
ら、単量体を水溶液として、水溶液重合、または逆相懸
濁重合を行うことが好ましい。

【００２６】また重合を行うにあたり、過硫酸カリウ
ム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、ｔ−ブチ
ルハイドロパーオキサイド、過酸化水素、２，２’−ア
ゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩等のラジカル
重合開始剤、紫外線や電子線などの活性エネルギー線等
を用いることができる。また、酸化性ラジカル重合開始
剤を用いる場合、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリ
ウム、硫酸第一鉄、Ｌ−アスコルビン酸等の還元剤を併
用してレドックス重合としても良い。これらの重合開始
剤の使用量は通常前記単量体成分に対して０．００１〜
２モル％、好ましくは０．０１〜０．５モル％である。

【００２７】上記の重合により得られた吸水性樹脂の形
状は不定形破砕状、球状、繊維状、棒状、略球状、偏平
状等種々のものが本発明には使用できるが好ましくはそ
の平均粒子径が２００〜６００μｍでありより好ましく
は１５０μｍ以下の粒子の割合が１０重量％以下、さら
に好ましくは１５０μｍ以下の粒子の割合が５重量％以
下のものである。

【００２８】本発明の目的を達成させるためにはこのよ
うにして得られた吸水性樹脂の非飽和状態の膨潤ゲル表
面から外側にしみ出す溶出成分量を吸水性樹脂１００重
量部に対し１重量部以下に低減させる必要がある。生理
食塩水での吸収倍率４０倍以上の吸水性樹脂は通常水可
溶成分等の溶出成分を有しておりこれまでに良く知られ
ているように多量の水や、多量の生理食塩水中で飽和膨
潤させることによりこれらの溶出成分はゲルの外側に抽
出される。しかし後述する条件下において吸水性樹脂が
非飽和状態で膨潤している場合にもゲルの表面にこれら
の溶出成分が滲みだし移行してくる。その量は飽和膨潤
時に抽出される量とはその化合物の分子量、分岐度、粘
度等の影響を受け必ずしも相関関係にないが、通常吸水
性樹脂１００重量部に対し２〜２０重量部程度である。
しかし本発明者らはこの溶出成分量が多いと加圧下の吸
収効率があるレベル以上に向上しないことを見いだし
た。すなわち本発明の目的とする加圧下の吸収効率レベ
ルに到達させるためには吸水性樹脂の非飽和状態の膨潤
ゲル表面から外側にしみ出す溶出成分量を吸水性樹脂１
００重量部に対し１重量部以下、好ましくは０．５重量
部以下、さらに好ましくは０．１重量部以下というきわ
めて低いレベルまで低減させることが必須となる。

【００２９】このようなレベルまで溶出成分量を低減す
る好ましい方法としては、 得られた吸水性樹脂を水、有機溶剤、水と有機溶剤と
の混合液等の溶出成分を溶解させうる処理液と繰り返し
接触させたのち、これらの処理液と吸水性樹脂とを分離
する方法 水溶性連鎖移動剤の存在下で吸水性樹脂の重合を行っ
た後、親水性溶液で処理する方法 等が例示できる。

【００３０】の方法における有機溶媒としては疎水性
有機溶媒を用いることもできるがメチルアルコール、エ
チルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、ｉｓｏ−プ
ロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｉｓｏ−ブ
チルアルコール、ｔ−ブチルアルコール等の低級アルコ
ール類；アセトン等のケトン類；ジオキサン、テトラヒ
ドロフラン等のエーテル類；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムア
ミド等のアミド類；ジメチルスルホキシド等のスルホキ
シド類等の親水性有機溶剤が好適に例示される。しかし
溶出成分量の低減効果からすれば処理液として水と有機
溶剤との混合液を用いることが好ましく、また処理液と
して水を単独で用いることがさらに好ましい。

【００３１】さらに好ましい態様は処理液を吸水性樹脂
に繰り返し接触させる場合に吸水性樹脂が膨潤する様に
処理液の組成を選択することである。その処理中におけ
る吸水性樹脂の好ましい膨潤倍率は２〜５００倍、より
好ましくは５〜３００倍程度である。この場合に使用さ
れる処理液の量は、吸水性樹脂の種類や粒度によってそ
の最適量は異なるが、通常、吸水性樹脂の固形分１重量
部に対して、０．５〜１０，０００，０００重量部、好
ましくは５〜５００，０００重量部の範囲である。

【００３２】吸水性樹脂を処理液に接触させる場合には
上記接触を連続あるいは非連続の回分式で行うことがで
きる。例えば該吸水性樹脂を処理液中で、必要により攪
拌しながら接触させ、その後吸水性樹脂をデカンテーシ
ョンや吸引濾過により処理液から分離する方法等が例示
される。また連続で洗浄を行う場合吸水性樹脂と処理液
の向きは併流、向流は特に問わないが、溶出成分量の低
減効果からすると併流がより好ましい。また回分式で行
う場合、処理回数は特に問わない。これらの処理温度は
１０℃〜１００℃、好ましくは２０℃〜６０℃である。
また処理液から分離した後は必要によりさらに乾燥して
も良いが樹脂の劣化等により一度低減された溶出成分量
が再び増加する可能性があるため注意を要する。

【００３３】の方法では水溶性連鎖移動剤の存在下で
重合を行うので、得られる吸水性樹脂の１分子が比較的
短いものとなる。そのため重合が終了した段階での溶出
成分量は比較的多いが、溶出成分の重量平均分子量が小
さく、例えば２０万以下程度であるので、親水性溶液で
の処理により容易に除去することができる。本発明に使
用する水溶性連鎖移動剤としては、水または親水性単量
体に溶解するものであれば特に制限されず、チオール
類、チオール酸類、２級アルコール類、アミン類、次亜
燐酸（塩）類などを挙げることができ、具体的にはメル
カプトエタノール、メルカプトプロパノール、ドデシル
メルカプタン、チオグリコール酸、チオリンゴ酸、３−
メルカプトプロピオン酸、イソプロパノール、次亜燐
酸、蟻酸、及びそれらの塩類が使用され、これらの群か
ら選ばれる１種または２種以上が用いられるが、その効
果から次亜燐酸ナトリウムなどの次亜燐酸（塩）、チオ
ール類を用いることが好ましい。

【００３４】水溶性連鎖移動剤の使用量は水溶性連鎖移
動剤の種類や使用量、親水性単量体水溶液の濃度にもよ
るが、親水性単量体に対して０．００１〜１モル％が好
ましく、より好ましくは０．００５〜０．３モル％であ
る。上記、以外で溶出成分量を低減させる方法とし
て、得られた吸水性樹脂を表面架橋剤の存在下加熱処理
する方法も挙げられる。

【００３５】このようにして得られた溶出成分量の低い
吸水性樹脂を表面架橋剤の存在下加熱処理するのに用い
ることのできる表面架橋剤は吸水性樹脂の有する官能基
たとえば酸性基と反応し得る官能基を有するものであ
り、通常、該用途に用いられている公知の架橋剤が例示
される。吸水性樹脂の官能基がカルボキシル基である場
合には、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
など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、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミン等の多
価アミン化合物；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；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；等より選ばれる１種または２種以上のものが例示で
きる。好ましくは多価アルコール化合物、多価アミン化
合物、多価エポキシ化合物、及びアルキレンカーボネー
ト化合物から選ばれる少なくとも１種を含むものであ
る。

【００３６】これらの表面架橋剤は、単独で用いてもよ
いし、二種以上用いてもよい。二種以上の表面架橋剤を
用いる場合は、二段階以上にわけて表面処理を行うこと
もできるが、表面処理によって吸水倍率が低下する傾向
があるため一度に二種以上の表面架橋剤を混合して用い
る方が好ましい場合がある。本発明に於いて使用される
表面架橋剤の使用量は、用いる架橋剤の種類や、その目
的によっても異なるが、通常本発明の吸水性樹脂の固形
分１００重量部に対して、０．００１〜１０重量部、好
ましくは０．０１〜５重量部の範囲であり、この範囲内
の量であれば加圧下の吸収倍率や、加圧下の吸収効率に
優れた吸水剤が得られる。架橋剤の使用量が１０重量部
を越える場合、不経済となるばかりか、適正な表面架橋
効果を達成する上で過剰量となりやすく、過度に吸収倍
率が低下しすぎる場合がある。逆に０．００１重量部未
満の少ない量では、これら加圧下の吸収特性の改良効果
が得られにくい場合がある。

【００３７】本発明において吸水性樹脂と表面架橋剤と
を混合する際に使用する装置としては、通常の装置でよ
く、例えば、円筒型混合機、スクリュー型混合機、スク
リュー型押出機、タービュライザー、ナウター型混合
機、Ｖ型混合機、リボン型混合機、双腕型ニーダー、流
動式混合機、気流型混合機、回転円盤型混合機、ロール
ミキサー、転動式混合機などを挙げることができ、混合
の際の速度は高速、低速を問わない。

【００３８】本発明において吸水性樹脂と表面架橋剤と
の混合時または混合後、架橋反応を行わせる前にさらに
水、水蒸気、または水と親水性有機溶媒からなる水性液
等を添加してもよい。架橋剤が多価アルコールや多価エ
ポキシ化合物、アルキレンカーボネート化合物など、吸
水性樹脂と共有結合で反応するものの場合には水、水蒸
気や水性液を後添加することにより加圧下の吸収特性が
大きく向上する場合があり好ましい。この場合に用いら
れる親水性有機溶媒としては、メチルアルコール、エチ
ルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、ｉｓｏ−プロ
ピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｉｓｏ−ブチ
ルアルコール、ｔ−ブチルアルコール等の低級アルコー
ル類；アセトン等のケトン類；ジオキサン、テトラヒド
ロフラン等のエーテル類；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミ
ド等のアミド類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシ
ド類を挙げることができる。この場合に使用される水の
量は、吸水性樹脂の種類や粒度によってその最適量は異
なるが、通常、吸水性樹脂の固形分１００重量部に対し
て、１０重量部以下、好ましくは１〜５重量部の範囲で
ある。また使用される親水性有機溶媒の量は、同様に通
常、吸水性樹脂の固形分１００重量部に対して、１０重
量部以下、好ましくは０．１〜５重量部の範囲である。

【００３９】本発明では、吸水性樹脂と表面架橋剤とを
混合した後、架橋剤の種類により必要により更に加熱処
理を行い吸水性樹脂の表面近傍を架橋させる。本発明で
加熱処理を行う場合、処理温度は６０℃以上２３０℃以
下程度が好ましい。加熱処理温度が６０℃未満では、加
熱処理に時間がかかり生産性の低下をひき起こすのみな
らず、均一な架橋が達成されず、本発明の目的とする加
圧下の吸水特性の高い樹脂が得られない場合がある。ま
た２３０℃を越えた場合には低減された溶出成分量が増
加し加圧下の吸収効率が向上しにくい場合がある。使用
する架橋剤の種類にもよるが、加熱処理温度はより好ま
しくは８０〜２００℃、さらに好ましくは１２０〜１８
０℃の範囲である。

【００４０】加熱処理は通常の乾燥機または加熱炉を用
いて行うことができ、例えば溝型混合乾燥機、ロータリ
ー乾燥機、デスク乾燥機、流動層乾燥機、気流型乾燥
機、および赤外線乾燥機等が例示できる。以上におい
て、本発明の加圧下の吸収倍率および加圧下の吸収効率
いずれにも優れた吸水剤を得る方法として、特定値以上
の吸収倍率を有しかつ非飽和状態の膨潤ゲル表面から外
側に滲み出す溶出成分量が特定値以下に低減された吸水
性樹脂をまず得、この吸水性樹脂を表面架橋処理すると
いった製法について説明を行ったが、本発明の吸水剤を
得る方法はこれに限定されない。例えば、特定粒度範囲
を有する粒子表面近傍を特定の手法により架橋させ、特
異な架橋密度勾配を持たせる方法によっても得ることが
できる。以下にこの手法について説明する。

【００４１】すなわち、本発明にかかる吸水剤は、好ま
しくは水溶液重合によって得られる吸水性樹脂を粒径を
実質的に１０６μｍ以上５００μｍ未満の範囲内となる
ように分級等の操作により調整した後、溶解度パラメー
タ範囲の異なる２種類以上の表面架橋剤の存在下に加熱
処理することによっても得ることができる。ここで言う
「実質的に１０６μｍ以上５００μｍ未満」とは、吸水
性樹脂の粒子全体のうち１０６μｍ以上５００μｍ未満
の粒度範囲に存在する粒子の重量％が全体に対して大部
分であることを意味する。好ましくは、全体に対して９
０重量％以上、さらに好ましくは９５重量％以上であ
る。

【００４２】上記吸水性樹脂は、所定形状に造粒されて
いてもよく、また、球状、鱗片状、不定形破砕状、顆粒
状等の種々の形状であってもよい。さらに、吸水性樹脂
は、１次粒子であってもよく、また、１次粒子の造粒体
であってもよい。なお、粒径が実質的に１０６μｍ以上
５００μｍ未満でない場合には、加圧下の吸収効率等の
性能が優れた吸水剤を得ることが困難である。

【００４３】上記吸水性樹脂として、単量体としてアク
リル酸を用い、重合したゲルを後中和して得られた吸水
性樹脂を用いることで、さらに加圧下の吸収倍率、吸収
効率および下層の吸収倍率に優れた吸水剤を得ることが
できる。また、上記の溶解度パラメータとは、化合物の
極性を表すファクターとして一般に用いられる値であ
る。本発明においては、上記の溶解度パラメータとし
て、ポリマーハンドブック第３版（WILEY INTERSCIENCE
社発行）527〜539頁に記載されている溶媒の溶解度パラ
メータδ［（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2］の値を適用すること
とする。また、上記の頁に記載されていない溶媒の溶解
度パラメータに関しては、該ポリマーハンドブックの52
4頁に記載されているＳｍａｌｌの式に、同525頁に記載
されているＨｏｙの凝集エネルギー定数を代入して導か
れる値を適用することとする。

【００４４】溶解度のパラメータ範囲の異なる２種類以
上の表面架橋剤とは、第一表面架橋剤が、溶解度パラメ
ータ（ＳＰ値）１２．５〜１５．０［（ｃａｌ／ｃ
ｍ³）^1/2］でカルボキシル基と反応し得るものであり、
第二表面架橋剤が、溶解度パラメーターが１２．５
［（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2］未満でカルボキシル基と反応
し得るものである。これら溶解度パラメータが互いに異
なる第一表面架橋剤および第二表面架橋剤を組み合わせ
ることにより加圧下の吸収倍率と吸収効率に優れた吸水
剤が得られる理由は定かではないが、架橋剤の吸水性樹
脂表面へのしみ込みや、架橋の厚みがコントロールされ
るためだと思われる。

【００４５】このような第一表面架橋剤としては、具体
的には、エチレングリコール、プロピレングリコール、
エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等が例
示され、これらの群より選ばれる１種または２種以上を
用いることができる。また、第二表面架橋剤としては、
具体的には、ジエチレングリコール、トリエチレングリ
コール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリ
コール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオ
ール、１，５−ペンタンジオール、エチレングリコール
ジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリ
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、ジエチレントリアミン、トリ
エチレンテトラミン、エピクロロヒドリン等が例示さ
れ、これらの群より選ばれる１種または２種以上を用い
ることができる。

【００４６】第一表面架橋剤と第二表面架橋剤は分けて
用いることもできるが、同時に用いるのが簡便であるた
め好ましい。表面架橋剤の使用量は、用いる化合物やそ
れらの組み合わせ等にもよるが、吸水性樹脂の固形分１
００重量部に対して、第一表面架橋剤の使用量が０．０
１〜５重量部、第二表面架橋剤の使用量が０．００１〜
１重量部の範囲内が好ましく、第一表面架橋剤の使用量
が０．１〜２重量部、第二表面架橋剤の使用量が０．０
０５〜０．５重量部の範囲内がより好ましい。表面架橋
剤の使用量が多すぎる場合には不経済となり好ましくな
い。また、表面架橋剤の使用量が少なすぎる場合には、
吸水性樹脂における加圧下の吸収効率を向上させる上
で、その改良効果が得られ難いため、好ましくない。

【００４７】吸水性樹脂と表面架橋剤とを混合する際に
は、溶媒として水を用いることが好ましい。水の使用量
は、吸水性樹脂の種類や粒径等にもよるが、吸水性樹脂
の固形分１００重量部に対して、０を越え、２０重量部
以下が好ましく、０．５〜１０重量部の範囲内がより好
ましい。また、吸水性樹脂と表面架橋剤とを混合する際
には、必要に応じて、溶媒として親水性有機溶媒を用い
てもよい。上記の親水性有機溶媒としては、例えば、メ
チルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアル
コール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコー
ル、イソブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール等の
低級アルコール類；アセトン等のケトン類；ジオキサ
ン、テトラヒドロフラン等のエーテル類；Ｎ，Ｎ’−ジ
メチルホルムアミド等のアミド類；ジメチルスルホキシ
ド等のスルホキシド類等が挙げられる。親水性有機溶媒
の使用量は、吸水性樹脂の種類や粒径等にもよるが、吸
水性樹脂の固形分１００重量部に対して、２０重量部以
下が好ましく、０．１重量部〜１０重量部の範囲内がよ
り好ましい。

【００４８】吸水性樹脂と表面架橋剤とを混合する際に
は、例えば、上記の親水性有機溶媒中に吸水性樹脂を分
散させた後、表面架橋剤を混合してもよいが、混合方法
は特に限定されるものではない。種々の混合方法のう
ち、必要に応じて水および／または親水性有機溶媒に溶
解させた表面架橋剤を、吸水性樹脂に直接、噴霧、若し
くは滴下して混合する方法が好ましい。また、水を用い
て混合する場合には、水に不溶な微粒子状の粉体や、界
面活性剤等を共存させてもよい。

【００４９】吸水性樹脂と表面架橋剤とを混合する際に
用いられる混合装置は、両者を均一かつ確実に混合する
ために、大きな混合力を備えていることが好ましい。上
記の混合装置としては、例えば、円筒型混合機、二重壁
円錐型混合機、Ｖ字型混合機、リボン型混合機、スクリ
ュー型混合機、流動型炉ロータリーデスク型混合機、気
流型混合機、双腕型ニーダー、内部混合機、粉砕型ニー
ダー、回転式混合機、スクリュー型押出機等が好適であ
る。

【００５０】吸水性樹脂と表面架橋剤とを混合した後、
加熱処理を行い、吸水性樹脂の表面近傍を架橋させる。
上記加熱処理の処理温度は、用いる表面架橋剤にもよる
が、９０℃以上、２５０℃以下が一般的である。処理温
度が９０℃未満の場合には、均一な架橋構造が形成され
ず、したがって、拡散吸収倍率等の性能に優れた吸水剤
を得ることができないため、好ましくない。処理温度が
２５０℃を越える場合には、吸水剤の劣化を引き起こ
し、吸水剤の性能が低下するため、好ましくない。より
好ましくは１６０℃以上、２５０℃以下である。

【００５１】上記の加熱処理は、通常の乾燥機または加
熱炉を用いて行うことができる。上記の乾燥機として
は、例えば、溝型混合乾燥機、ロータリー乾燥機、デス
ク乾燥機、流動層乾燥機、気流型乾燥機、赤外線乾燥機
等が挙げられる。このようにして得られた本発明の吸水
剤は、加圧下の吸収倍率が３０（ｇ／ｇ）以上で該測
定における膨潤ゲルの高さ方向の吸収倍率比で定義され
る加圧下の吸収効率が０．７以上であるか、および／ま
たは、上記測定後の膨潤ゲルの吸液部分に近い加圧下
の下層の吸収倍率が４５（ｇ／ｇ）以上であり、上記加
圧下の吸収効率が０．４以上であるものである。膨潤ゲ
ルの高さ方向の吸収倍率比というのはゲルが加圧下で層
状に膨潤する状態で液との接触部分に近い層部分と、液
と直接接触せず液から最も遠い層部分のゲルの吸収倍率
の比であり、本発明においては後述する加圧下の吸収倍
率の測定がなされた後の吸液部分に近い下層ゲルの吸収
倍率に対する吸液部分から遠い上層ゲルの吸収倍率の比
と定義され、またこれを加圧下の吸収効率ともよぶ。従
来知られている吸水性樹脂は加圧下の吸収倍率は高くて
も膨潤ゲルの高さ方向の吸収倍率比で定義される加圧下
の吸収効率は高々０．５−０．６程度でしかなかった。
本発明の吸水剤はこの膨潤ゲルの高さ方向の吸収倍率
比で定義される加圧下の吸収効率が０．７０以上、好ま
しくは０．７５以上というように従来にない高い値を示
し、かつ加圧下の吸収倍率も３０（ｇ／ｇ）以上、好ま
しくは３５（ｇ／ｇ）以上と高いものである。

【００５２】また、従来知られている吸水性樹脂は通常
加圧下の下層の吸収倍率が高々３５〜４０（ｇ／ｇ）程
度でしかなく、４５（ｇ／ｇ）をこえるものはなかっ
た。本発明の吸水剤はこの加圧下の下層の吸収倍率が
４５（ｇ／ｇ）以上と非常に高い値を示すので、吸収効
率が０．４以上という比較的高いという程度であれば全
体の加圧下の吸収倍率も高くなるものである。

【００５３】本発明では全体としての加圧下の吸収倍率
が高い吸水剤を、加圧下の下層の吸収倍率と加圧下の吸
収効率との関係から規定した吸水剤をも提供する。す
なわち、加圧下の下層の吸収倍率と加圧下の吸収効率と
の関係が、 吸収効率＞１．８２−２．９３×１０^-2×（下層の吸収
倍率） を満たす場合、吸水剤全体としての加圧下の吸収倍率が
高いものとなる。ただし、あまりにも下層の吸収倍率が
低いと吸収効率が高くても全体の吸収倍率は低くなって
しまうので、下層の吸収倍率の下限は３０（ｇ／ｇ）と
し、同様にあまりにも吸収効率が低いと下層の吸収倍率
が高くても全体の吸収倍率は低くなってしまうので、吸
収効率の下限は０．３とした。

【００５４】本発明の吸水剤は加圧下の優れた吸収特性
に加え、膨潤ゲル層の上下位置による膨潤倍率の差が少
なく樹脂が本来有する吸収能力まで均一に膨潤できる特
性を有し樹脂全体が非常に効率よく使用されるものとな
りうる。したがって、本発明の吸水剤を、吸水性樹脂を
高濃度に含有する薄型の吸収性物品（例えば紙おむつ）
に適用した場合にも高荷重下での優れた吸収倍率および
吸収効率を示すため、漏れまでの吸収量が向上する。

【００５５】

【実施例】以下、実施例を示すが、本発明はこれら実施
例に限定されるものではない。なお、本発明において、
吸水剤の諸性能は、以下の方法で測定した。 （ａ）吸収倍率 吸水剤0.2gを不織布製の袋（60mm×60mm）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
に浸漬した。60分後に袋を引き上げ、遠心分離機を用い
て250Ｇで３分間水切りを行った後、袋の重量Ｗ₁（ｇ）
を測定した。また、同様の操作を吸水剤を用いないで行
い、そのときの重量Ｗ₀（ｇ）を測定した。そして、こ
れら重量Ｗ₁、Ｗ₀から、次式、 吸収倍率（g/g）＝（重量Ｗ₁（g）−重量Ｗ₀（g））／
吸水剤の重量（g） に従って吸収倍率（g/g）を算出した。 （ｂ）加圧下の吸収倍率 先ず、加圧下の吸収倍率の測定に用いる測定装置につい
て、図１を参照しながら、以下に簡単に説明する。

【００５６】図１に示すように、測定装置は、天秤１
と、この天秤１上に載置された所定容量の容器２と、外
気吸入パイプ３と、導管４と、ガラスフィルタ６と、こ
のガラスフィルタ６上に載置された測定部５とからなっ
ている。上記の容器２は、その頂部に開口部２ａを、そ
の側面部に開口部２ｂをそれぞれ有しており、開口部２
ａに外気吸入パイプ３が嵌入される一方、開口部２ｂに
導管４が取り付けられている。また、容器２には、所定
量の人工尿１１（組成；硫酸ナトリウム0.2重量％、塩
化カリウム 0.2重量％、塩化マグネシウム六水和物0.05
重量％、塩化カルシウム二水和物0.025重量％、リン酸
二水素アンモニウム0.085重量％、リン酸水素二アンモ
ニウム0.015重量％の水溶液）が入っている。外気吸入
パイプ３の下端部は、人工尿１１中に没している。上記
のガラスフィルタ６は直径７０mmに形成されている。そ
して、容器２およびガラスフィルタ６は、導管４によっ
て互いに連通している。また、ガラスフィルタ６の上部
は、外気吸入パイプ３の下端に対してごく僅かに高い位
置になるようにして固定されている。

【００５７】上記の測定部５は、濾紙７と、支持円筒８
と、この支持円筒８の底部に貼着された金網９と、重り
１０とを有している。そして、測定部５は、ガラスフィ
ルタ６上に、濾紙７、支持円筒８（つまり、金網９）が
この順に載置されると共に、支持円筒８内部、即ち、金
網９上に重り１０が載置されてなっている。支持円筒８
は、内径６０mmに形成されている。金網９は、ステンレ
スからなり、４００メッシュ（目の大きさ３８μｍ）に
形成されている。そして、金網９上に所定量の吸水剤が
均一に撒布されるようになっている。重り１０は、金網
９、即ち、吸水剤に対して、５０g/cm²の荷重を均一に
加えることができるように、その重量が調整されてい
る。

【００５８】上記構成の測定装置を用いて加圧下の吸収
倍率を測定した。測定方法について以下に説明する。先
ず、容器２に所定量の人工尿１１を入れる、容器２に外
気吸入パイプ３を嵌入する、等の所定の準備動作を行っ
た。次に、ガラスフィルタ６上に濾紙７を載置した。一
方、これらの載置動作に並行して、支持円筒内部、即
ち、金網９上に吸水剤0.9gを均一に撒布、この吸水剤上
に重り１０を載置した。

【００５９】次いで、濾紙７上に、金網９、つまり、吸
水剤および重り１０を載置した上記支持円筒８を載置し
た。そして、濾紙７上に支持円筒８を載置した時点か
ら、60分間にわたって吸水剤が吸収した人工尿１１の重
量Ｗ₂（ｇ）を、天秤１を用いて測定した。そして、上
記の重量Ｗ₂から、次式、 加圧下の吸収倍率（g/g）＝重量Ｗ₂（g）／吸水剤の重
量（g） に従って、吸収開始から60分後の加圧下の吸収倍率（g/
g）を算出した。 （ｃ）加圧下の吸収効率 上記加圧下の吸収倍率の測定を行った後すぐに、支持円
筒８内部に人工尿を吸収し膨潤した吸水剤（膨潤ゲル）
が存在した状態でかつ重り１０をのせたまま加圧下の吸
収倍率の測定装置（つまり濾紙７）から測定部５をはず
し、直径９０ｍｍの濾紙（アドバンテック東洋株式会社
製、No.２）を１０枚重ねたものの上に２分間載置し、
支持円筒内部および膨潤ゲル粒子間に存在する人工尿
（吸水剤が吸収していない隙間人工尿）を取り除いた
後、支持円筒内部に膨潤ゲルが存在した状態でかつ重り
１０をのせたまま重量Ｗ₃（ｇ）を測定した。あらかじ
め測定しておいた支持円筒８の重量Ｗ₄（ｇ）と重り１
０の重量Ｗ₅（ｇ）をＷ₃（ｇ）から引き、隙間人工尿を
取り除いたあとの膨潤ゲルの重量Ｗ₆（ｇ）を求めた。

【００６０】次に、支持円筒から重り１０を取り、支持
円筒内部にある膨潤ゲルを上から該膨潤ゲルの重量Ｗ₆
（ｇ）の１／３重量づつ取り出し、ゲルの上層、中層、
下層とした。取り出したゲルの上層をアルミカップには
かり取り、１８０℃３時間で乾燥させ、乾燥物の重量か
らゲル上層の吸収倍率Ｇ₁（ｇ／ｇ）を求めた。このと
き、吸収剤に取り込まれた人工尿成分は５０％としてゲ
ルの吸収倍率を計算した。

【００６１】同様の操作を、取り出したゲルの下層につ
いても行いゲル下層の吸収倍率Ｇ₂（ｇ／ｇ）を求め
た。そして加圧下の吸収効率は、次式に従い算出した。 加圧下の吸収効率＝Ｇ₁／Ｇ₂ （ｄ）溶出成分量 ポリアクリル酸部分中和物架橋体とそれ以外の吸水性樹
脂により異なる方法で溶出成分量を測定する。ポリアク
リル酸部分中和物架橋体の場合には、コロイド滴定法が
使用され、それ以外の吸水性樹脂の場合には、重量測定
法が使用される。

【００６２】＊コロイド滴定法 ０．９重量％塩化ナトリウム水溶液２５（ｇ）に吸水性
樹脂１．０００（ｇ）を加え、均一に膨潤させた。１時
間経過後、膨潤した吸水性樹脂を９７５ｇの脱イオン水
中に分散させ、１分間攪拌した後、濾紙で濾過した。次
に得られた濾液５０（ｇ）を１００ｍｌビーカーにと
り、該濾液に０．１Ｎ−水酸化ナトリウム１ｍｌ、Ｎ／
２００−メチルグリコールキトサン水溶液を１０．００
ｍｌ、および、０．１重量％トルイジンブルー水溶液を
４滴加えた。

【００６３】次いで、上記ビーカーの溶液を、Ｎ／４０
０−ポリビニル硫酸カリウム水溶液を用いてコロイド滴
定し、溶液の色が青色から赤紫色に変化した時点を滴定
の終点として滴定量Ａ（ｍｌ）を求めた。また、濾液５
０（ｇ）の代わりに脱イオン水５０（ｇ）を用いて同様
の操作を行い、ブランク滴定して滴定量Ｂ（ｍｌ）を求
めた。そして、これら滴定量Ａ、Ｂと、吸水性樹脂に供
されたポリアクリル酸の中和率ｘ（モル％）とから、次
式

【００６４】

【数７】

【００６５】に従って溶出成分量（重量％）を算出し
た。 ＊重量測定法 ０．９重量％塩化ナトリウム水溶液２５（ｇ）に吸水性
樹脂１．０００（ｇ）を加え、均一に膨潤させる。１時
間経過後、膨潤した吸水性樹脂を９７５ｇの脱イオン水
中に分散させ、１分間攪拌した後、濾紙で濾過した。次
に得られた濾液５０（ｇ）を乾燥させ固形分を測定し
て、次式

【００６６】

【数８】

【００６７】に従って溶出成分量（重量％）を算出し
た。 （ｅ）溶出成分の分子量 市販されている分子量が既知のポリアクリル酸ナトリウ
ム（ピーク分子量(Mp)：1100000、782200、467300、392
600、272900、193800、115000、28000、16000、7500、2
950、1250）１２種類を標準にして、ゲルパーミエーシ
ョンクロマトグラフィーによって、（ｄ）の方法でサン
プリングした溶出成分の重量平均分子量を求めた。 （ｆ）吸収性物品での評価（キューピー人形テスト） 吸水剤７５重量部と、木材粉砕パルプ２５重量部とを、
ミキサーを用いて乾式混合した。次いで、得られた混合
物を、４００メッシュ（目の大きさ３８μｍ）に形成さ
れたワイヤースクリーン上にバッチ型空気抄造装置を用
いて空気抄造することにより、１２０ｍｍ×３５０ｍｍ
の大きさのウエブに成形した。さらに、このウエブを圧
力２ｋｇ／ｃｍ²で５秒間プレスすることにより、坪量
が約５００ｇ／ｍ²の吸収体を得た。

【００６８】続いて、液不透過性のポリプロピレンから
なり、いわゆるレッグギャザーを有するバックシート
（液不透過性シート）、上記の吸収体、および、液透過
性のポリプロピレンからなるトップシート（液透過性シ
ート）を、両面テープを用いてこの順に互いに貼着する
と共に、この貼着物に２つのいわゆるテープファスナー
を取り付けることにより、吸収性物品（つまり、紙オム
ツ）を得た。この吸収性物品の重量は４４ｇであった。

【００６９】上記の吸収性物品を、いわゆるキューピー
人形（体長５５ｃｍで重量５ｋｇのものを３体）に各々
装着し、該人形をうつ伏せ状態にした後、吸収性物品と
人形との間にチューブを差込み、人体において排尿を行
う位置に相当する位置に、１回当たり７０ｍｌの生理食
塩水を、２０分間隔で順次注入した。そして、注入した
生理食塩水が吸収性物品に吸収されなくなって漏れ出し
た時点で、上記の注入動作を終了し、このときまでに注
入した回数を測定した。 ［参考例１］７５モル％の中和率を有するアクリル酸ナ
トリウムの水溶液５５００ｇ（単量体濃度３３重量％）
に、ポリエチレングリコールジアクリレート3.56gを溶
解し反応液とした。次に、この反応液を窒素ガス雰囲気
下で30分間脱気した。次いで、シグマ型羽根を２本有す
る内容積１０Ｌのジャケット付きステンレス製双腕型ニ
ーダーに蓋を付けて形成した反応器に、上記反応液を供
給し、反応液を30℃に保ちながら系を窒素ガス置換し
た。続いて、反応液を攪拌しながら、過硫酸アンモニウ
ム2.4gおよびＬ−アスコルビン酸0.12gを添加したとこ
ろ、凡そ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60分後に含水ゲル状重合
体を取り出した。

【００７０】得られた含水ゲル状重合体は、その径が約
５mmに細分化されていた。この細分化された含水ゲル状
重合体を50メッシュの金網上に広げ、150℃で90分間熱
風乾燥した。次いで、乾燥物を振動ミルを用いて粉砕
し、さらに分級操作で粒径が600μｍ未満３００μｍ以
上の範囲である吸水性樹脂（ａ）を得た。このものの、
吸収倍率は、５８（ｇ／ｇ）、溶出成分量は、５．５
（重量％）であった。溶出成分の重量平均分子量は、３
５万であった。 ［参考例２］１００メッシュのナイロン製の袋（２０×
３０ｃｍ）に、参考例１で得られた吸水性樹脂（ａ）３
（ｇ）入れたものを３つ用意し、内容積約１６Ｌのピペ
ット洗浄器中に入れ、脱イオン水１．６Ｌ／ｍｉｎの水
流下１日放置した。

【００７１】放置後、ナイロン袋から膨潤した吸水性樹
脂を取り出し、８０℃２４時間熱風乾燥し、さらに分級
操作で粒径が600μｍ未満300μｍ以上の範囲である吸水
性樹脂（ｂ）を得た。このものの、吸収倍率は、５７
（ｇ／ｇ）、溶出成分量は、０．５（重量％）、含水率
は５．７（重量％）であった。 ［参考例３］参考例２の脱イオン水１．６Ｌ／ｍｉｎの
水流下１日放置に代えて、脱イオン水１．６Ｌ／ｍｉｎ
の水流下７日放置した以外は、参考例２と同様の操作を
行って、粒径が600μｍ未満300μｍ以上の範囲である吸
水性樹脂（ｃ）を得た。

【００７２】このものの、吸収倍率は、５６（ｇ／
ｇ）、溶出成分量は、０．１（重量％）、含水率は５．
８（重量％）であった。 （実施例１）参考例２で得られた吸水性樹脂（ｂ）100
重量部に、グリセリン0.03重量部と、エチレングリコー
ルジグリシジルエーテル0.05重量部と、水３重量部と、
イソプロピルアルコール５重量部と、乳酸0.5重量部か
らなる表面架橋剤を混合した。上記の混合物を180℃で2
0分間加熱処理することにより本発明の吸水剤（１）を
得た。この吸水剤（１）の吸収倍率、加圧下の吸収倍
率、上層の吸収倍率、下層の吸収倍率、加圧下の吸収効
率およびキューピー人形テストの結果を表１に記載し
た。 （実施例２）参考例３で得られた吸水性樹脂（ｃ）100
重量部に、グリセリン0.03重量部と、エチレングリコー
ルジグリシジルエーテル0.05重量部と、水３重量部と、
イソプロピルアルコール５重量部と、乳酸0.5重量部か
らなる表面架橋剤を混合した。上記の混合物を120℃で1
5分間加熱処理することにより本発明の吸水剤（２）を
得た。この吸水剤（２）の吸収倍率、加圧下の吸収倍
率、上層の吸収倍率、下層の吸収倍率、加圧下の吸収効
率およびキューピー人形テストの結果を表１に記載し
た。 （比較例１）参考例１で得られた吸水性樹脂（ａ）100
重量部に、グリセリン0.03重量部と、エチレングリコー
ルジグリシジルエーテル0.05重量部と、水３重量部と、
イソプロピルアルコール５重量部と、乳酸0.5重量部か
らなる表面架橋剤を混合した。上記の混合物を180℃で2
0分間加熱処理することにより本発明の比較吸水剤
（１）を得た。この比較吸水剤（１）の吸収倍率、加圧
下の吸収倍率、上層の吸収倍率、下層の吸収倍率、加圧
下の吸収効率およびキューピー人形テストの結果を表１
に記載した。 （比較例２）参考例１で得られた吸水性樹脂（ａ）100
重量部に、グリセリン0.7重量部と、エチレングリコー
ルジグリシジルエーテル0.1重量部と、水４重量部と、
イソプロピルアルコール５重量部と、乳酸１重量部から
なる表面架橋剤を混合した。上記の混合物を180℃で50
分間加熱処理することにより本発明の比較吸水剤（２）
を得た。この比較吸水剤（２）の吸収倍率、加圧下の吸
収倍率、上層の吸収倍率、下層の吸収倍率、加圧下の吸
収効率およびキューピー人形テストの結果を表１に記載
した。 ［参考例４］７５モル％の中和率を有するアクリル酸ナ
トリウムの水溶液５５００ｇ（単量体濃度３９重量％）
に、ポリエチレングリコールジアクリレート23.43ｇと
次亜燐酸ナトリウム１水和物5.79ｇを溶解し反応液とし
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。次いで、参考例１記載の反応器に、上記反応液を
供給し、反応液を30℃に保ちながら系を窒素ガス置換し
た。続いて、反応液を攪拌しながら、過硫酸アンモニウ
ム2.4ｇおよびＬ−アスコルビン酸0.12ｇを添加したと
ころ、凡そ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60分後に含水ゲル状重
合体を取り出した。

【００７３】得られた含水ゲル状重合体は、その径が約
５ｍｍに細分化されていた。この細分化された含水ゲル
状重合体を５０メッシュの金網上に広げ、１５０℃で９
０分間熱風乾燥した。次いで、乾燥物を振動ミルを用い
て粉砕し、さらに分級操作で粒径が600μｍ未満300μｍ
以上の粒子である吸水性樹脂（ｄ）を得た。このもの
の、吸収倍率は４８（ｇ／ｇ）、溶出成分量は１１．７
（重量％）、溶出成分の重量平均分子量は１２万であっ
た。

【００７４】１００メッシュのナイロン製の袋（２０×
３０ｃｍ）に、得られた吸水性樹脂（ｄ）３（ｇ）入れ
たものを３つ用意し、内容積約１６Ｌのピペット洗浄器
中に入れ、脱イオン水１．６Ｌ／ｍｉｎの水流下１日放
置した。放置後、ナイロン袋から膨潤した吸水性樹脂を
取り出し、８０℃２４時間熱風乾燥し、さらに分級操作
で粒径が600μｍ未満300μｍ以上の粒子である吸水性樹
脂（ｅ）を得た。

【００７５】このものの、吸収倍率は５１（ｇ／ｇ）、
溶出成分量は０．１（重量％）であった。 （実施例３）参考例４で得られた吸水性樹脂（ｅ）100
重量部に、エチレングリコールジグリシジルエーテル0.
1重量部と、プロピレングリコール１重量部と、水３重
量部と、イソプロピルアルコール２重量部からなる表面
架橋剤を混合した。上記の混合物を120℃で15分間加熱
処理することにより本発明の吸水剤（３）を得た。この
吸水剤（３）の吸収倍率、加圧下の吸収倍率、上層の吸
収倍率、下層の吸収倍率、加圧下の吸収効率およびキュ
ーピー人形テストの結果を表１に記載した。 ［参考例５］７５モル％の中和率を有するアクリル酸ナ
トリウムの水溶液５５００ｇ（単量体濃度３３重量％）
に、ポリエチレングリコールジアクリレート４．９６ｇ
を溶解し反応液とした。次に、この反応液を窒素ガス雰
囲気下で３０分間脱気した。次いで、シグマ型羽根を２
本有する内容積１０Ｌの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て形成した反応器に、上記反応
液を供給し、反応液を３０℃に保ちながら系を窒素ガス
置換した。続いて、反応液を攪拌しながら、過硫酸ナト
リウム２．４６ｇおよびＬ−アスコルビン酸０．１０ｇ
を添加したところ、凡そ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６０
分後に含水ゲル状重合体を取り出した。

【００７６】得られた含水ゲル状重合体は、その径が約
５ｍｍに細分化されていた。この細分化された含水ゲル
状重合体を５０メッシュの金網上に広げ、１５０℃で９
０分間熱風乾燥した。次いで、乾燥物を振動ミルを用い
て粉砕し、さらに分級操作で粒径が５００μｍ未満１０
６μｍ以上の粒子が全体の９８重量％である吸水性樹脂
（ｆ）を得た。 ［参考例６］アクリル酸１６０．０重量部、イオン交換
水６２２．５重量部、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリル
アミド０．３４２重量部を均一に混合して得られたアク
リル酸水溶液を円筒容器中に入れ、窒素ガスにて脱気し
た。次いで、上記アクリル酸水溶液を１５℃に保ちなが
ら、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）２塩
酸塩（商品名Ｖ−５０、和光純薬工業製）の５重量％水
溶液９．６重量部、過酸化水素の３．５重量％水溶液を
４．５７重量部、Ｌ−アスコルビン酸の１重量％水溶液
４．０重量部を重合開始剤として添加し混合したとこ
ろ、約１分で重合が開始し、その後、静置断熱重合を
１．５時間継続した。さらに、得られた含水ゲル状重合
体を反応器より取り出し、７０℃のジャケットを有した
ニーダーに入れ、ブレードを２０分攪拌することで、含
水ゲルを約１〜５ｍｍに細断した。細断後、水酸化ナト
リウムの６．５重量％水溶液１０２４．６重量部を用い
て中和し、フェノールフタレインを指示薬としてフェノ
ールフタレインの呈色が完全に見られなくなるまで均一
に中和した。さらに、中和後の含水ゲルを１６０℃の熱
風乾燥機で１時間乾燥した後、さらに卓上粉砕機で粉砕
し、さらに分級操作で粒径が５００μｍ未満１０６μｍ
以上の粒子が全体の９７重量％であり、中和度が７５モ
ル％の吸水性樹脂（ｇ）を得た。 ［参考例７］アクリル酸１６０．０重量部、イオン交換
水６２２．５重量部、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリル
アミド０．３４２重量部を均一に混合して得られたアク
リル酸水溶液を円筒容器中に入れ、窒素ガスにて脱気し
た。次いで、上記アクリル酸水溶液を１５℃に保ちなが
ら、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）２塩
酸塩（商品名Ｖ−５０、和光純薬工業製）の５重量％水
溶液９．６重量部、過酸化水素の３．５重量％水溶液を
４．５７重量部、Ｌ−アスコルビン酸の１重量％水溶液
４．０重量部を重合開始剤として添加し混合したとこ
ろ、約１分で重合が開始し、その後、静置断熱重合を
１．５時間継続した。さらに、得られた含水ゲル状重合
体を反応器より取り出し、７０℃のジャケットを有した
ニーダーに入れ、ブレードを２０分攪拌することで、含
水ゲルを約１〜５ｍｍに細断した。細断後、炭酸ナトリ
ウム８８．２重量部を用いて中和し、フェノールフタレ
インを指示薬としてフェノールフタレインの呈色が完全
に見られなくなるまで均一に中和した。さらに、中和後
の含水ゲルを１６０℃の熱風乾燥機で１時間乾燥した
後、さらに卓上粉砕機で粉砕し、さらに分級操作で粒径
が５００μｍ未満１０６μｍ以上の粒子が全体の９７重
量％であり、中和度が７５モル％の吸水性樹脂（ｈ）を
得た。 （実施例４）参考例５で得られた吸水性樹脂（ｆ）１０
０重量部に、プロピレングリコール０．１重量部と、グ
リセロールポリグリシジルエーテル０．０３重量部と、
水３重量部と、イソプロピルアルコール１重量部からな
る表面架橋剤を混合した。上記の混合物を１９５℃で５
０分間加熱処理することにより本発明の吸水剤（４）を
得た。この吸水剤（４）の吸収倍率、加圧下の吸収倍
率、上層の吸収倍率、下層の吸収倍率、加圧下の吸収効
率およびキューピー人形テストの結果を表１に記載し
た。 （実施例５）参考例５で得られた吸水性樹脂（ｆ）１０
０重量部に、プロピレングリコール１．０重量部と、エ
チレングリコールジグリシジルエーテル０．０３重量部
と、水３重量部と、イソプロピルアルコール１重量部か
らなる表面架橋剤を混合した。上記の混合物を１８５℃
で３５分間加熱処理することにより本発明の吸水剤
（５）を得た。この吸水剤（５）の吸収倍率、加圧下の
吸収倍率、上層の吸収倍率、下層の吸収倍率、加圧下の
吸収効率およびキューピー人形テストの結果を表１に記
載した。 （実施例６）参考例６で得られた吸水性樹脂（ｇ）１０
０重量部に、プロピレングリコール１．０重量部と、エ
チレングリコールジグリシジルエーテル０．０５重量部
と、水３重量部と、イソプロピルアルコール３重量部か
らなる表面架橋剤を混合した。上記の混合物を１９０℃
で５０分間加熱処理することにより本発明の吸水剤
（６）を得た。この吸水剤（６）の吸収倍率、加圧下の
吸収倍率、上層の吸収倍率、下層の吸収倍率、加圧下の
吸収効率およびキューピー人形テストの結果を表１に記
載した。 （実施例７）参考例７で得られた吸水性樹脂（ｈ）１０
０重量部に、エチレンカーボネート１重量部と、エチレ
ングリコールジグリシジルエーテル０．０３重量部と、
水３重量部と、イソプロピルアルコール１重量部からな
る表面架橋剤を混合した。上記の混合物を１９０℃で５
０分間加熱処理することにより本発明の吸水剤（７）を
得た。この吸水剤（７）の吸収倍率、加圧下の吸収倍
率、上層の吸収倍率、下層の吸収倍率、加圧下の吸収効
率およびキューピー人形テストの結果を表１に記載し
た。 （比較例３）参考例５で得られた吸水性樹脂（ｆ）１０
０重量部に、グリセリン０．５重量部と、水２重量部
と、イソプロピルアルコール２重量部からなる表面架橋
剤を混合した。上記の混合物を１９０℃で５０分間加熱
処理することにより本発明の比較吸水剤（３）を得た。
この比較吸水剤（３）の吸収倍率、加圧下の吸収倍率、
上層の吸収倍率、下層の吸収倍率、加圧下の吸収効率お
よびキューピー人形テストの結果を表１に記載した。 （比較例４）参考例７で得られた吸水性樹脂（ｈ）１０
０重量部に、グリセリン０．５重量部と、グリセロール
ポリグリシジルエーテル０．０５重量部、水３重量部
と、イソプロピルアルコール１重量部からなる表面架橋
剤を混合した。上記の混合物を１８０℃で２０分間加熱
処理することにより本発明の比較吸水剤（４）を得た。
この比較吸水剤（４）の吸収倍率、加圧下の吸収倍率、
上層の吸収倍率、下層の吸収倍率、加圧下の吸収効率お
よびキューピー人形テストの結果を表１に記載した。

【００７７】

【表１】

【００７８】表１に記載された結果から明らかなよう
に、本発明の吸水剤は高い加圧下の吸収効率を示すもの
である。このような吸水剤は、実施例１〜３のごとく、
溶出成分量が吸水性樹脂１００重量部に対し１重量部以
下の吸水性樹脂を表面架橋剤の存在下加熱処理すること
により、あるいは実施例４〜７のごとく、吸水性樹脂を
粒径が実質的に１０６μｍ以上５００μｍ未満の範囲内
となるように分級等の操作により調整した後、溶解度パ
ラメータ範囲の異なる２種類以上の表面架橋剤の存在下
に加熱処理することにより初めて得られた。

【００７９】

【発明の効果】本発明の吸水剤およびその製造方法によ
れば、加圧下の吸収倍率が高くしかも加圧下の吸収効率
にも優れる吸水剤を得ることができる。従って本発明の
吸水剤は、吸水性樹脂が例えば繊維質材料とともに複合
化して得られる紙おむつや生理用ナプキンのごとき吸水
性物品において、５０重量％（吸水性樹脂とパルプのよ
うな繊維質材料の総和に対する比率）以上といった高濃
度条件下で使用された場合に、より高荷重がかかっても
十分吸収能力を発揮でき、加えて膨潤ゲル層の上下位置
による膨潤倍率の差が少なく樹脂が本来有する吸収能力
まで均一に膨潤できる特性を有し樹脂全体が非常に効率
よく使用されることから、その使用量を低減でき、更な
る薄型化の吸収性物品を提供することができる。さらに
本発明の吸水剤は創傷保護材、創傷治癒材のような体液
のための吸収物品、食品のためのドリップ吸収材、鮮度
保持材、止水材、土壌保水材など種々の用途にまで好ま
しく使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における吸水剤が示す性能の一つである
加圧下の吸収倍率の測定に用いる測定装置の概略の断面
図である。

【符号の説明】

１ 天秤 ２ 容器 ３ 外気吸入パイプ ４ 導管 ５ 測定部 ６ ガラスフィルター ７ 濾紙 ８ 支持円筒 ９ 金網 １０ 重り １１ 人工尿

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ａ６１Ｆ 13/46 Ｃ０８Ｊ 7/00 ３０１ Ｃ０８Ｊ 7/00 Ａ６１Ｆ 13/18 ３０７Ａ ３０１ Ａ４１Ｂ 13/02 Ｄ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加圧下の吸収倍率が３０（ｇ／ｇ）以上
   であり、下記式で表される吸収効率が０．７以上である
   ことを特徴とする吸水剤。 【数１】
2. 【請求項２】 加圧下の下層の吸収倍率が４５（ｇ／
   ｇ）以上であり、下記式で表される吸収効率が０．４以
   上であることを特徴とする吸水剤。 【数２】
3. 【請求項３】 加圧下の下層の吸収倍率が３０（ｇ／
   ｇ）以上であって、下記式で表される吸収効率が０．３
   以上の範囲で、かつ、前記吸収効率と前記下層の吸収倍
   率が下記式をみたすことを特徴とする吸水剤。 【数３】 吸収効率＞１．８２−２．９３×１０^-2×（下層の吸収
   倍率）
4. 【請求項４】 吸収倍率が４０倍以上であり、且つ溶出
   成分量が吸水性樹脂１００重量部に対し１重量部以下の
   吸水性樹脂を表面架橋剤の存在下加熱処理することを特
   徴とする吸水剤の製造方法。
5. 【請求項５】 吸水性樹脂が親水性溶液にて処理された
   ものである請求項４記載の吸水剤の製造方法。
6. 【請求項６】 水溶性連鎖移動剤の存在下で重合された
   吸水性樹脂を親水性溶液で処理した後、表面架橋剤の存
   在下加熱処理することを特徴とする吸水剤の製造方法。
7. 【請求項７】 溶出成分の重量平均分子量が２０万以下
   である吸水性樹脂を親水性溶液で処理した後、表面架橋
   剤の存在下加熱処理することを特徴とする吸水剤の製造
   方法。