生物降解性吸水剂制造技术

提供具有生物降解性、凝胶强度高、吸收倍率和凝胶通液速度优异的吸水剂。本发明专利技术的吸水剂的特征在于，其包含进行了交联的源自天然的高分子和粘土矿物，进行了交联的源自天然的高分子和粘土矿物形成颗粒，粘土矿物存在于颗粒的内部，将进行了交联的源自天然的高分子100质量份(干燥状态基准)作为基准，粘土矿物的含量为10～100质量份(干燥状态基准)。该吸水剂可以通过制造溶解有源自天然的高分子、分散有粘土矿物的原料液，向该原料液添加交联剂、将源自天然的高分子交联来制造。

Biodegradable absorbent

A water absorbent with excellent biodegradability, high gel strength, high absorbency and high speed of gel penetration is provided. Is the water absorbing agent of this invention, it contains a cross-linked polymer derived from natural and clay minerals, the cross-linked polymer derived from natural clay minerals and the formation of internal particles, clay minerals exist in particles, were crosslinked from natural polymer 100 phr (dry basis) as a reference and the content of the clay mineral is 10 ~ 100 phr (dry basis). The absorbent can be manufactured by producing a solvent derived from natural high polymer and dispersed clay minerals, adding crosslinking agents to the raw material liquid, and producing crosslinked polymers from natural polymers.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物降解性吸水剂
本专利技术涉及吸水剂。更具体而言，涉及由源自天然的高分子得到的生物降解性的吸水剂。
技术介绍
一次性尿布、生理用品等吸收性物品的吸收体通常使用高吸水性聚合物(以下也称为“SAP”)和浆粕。作为SAP现在经常使用的是聚丙烯酸盐系等合成聚合物系SAP，但是，近年，聚谷氨酸盐系等源自天然系SAP从生物降解性的观点考虑受到关注。例如专利文献1中，为了以高的收率得到溶胀度和保湿性优异、具有生物降解性的聚谷氨酸凝胶，公开了在用多胺将聚谷氨酸交联时，使用水溶性碳二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺作为缩合剂和缩合辅助剂的方法。另外，专利文献2中，为了提高SAP的凝胶通液速度、负荷下吸水量，公开了含有水溶性乙烯基聚合物、和/或水解性乙烯基单体、以及交联剂作为必须构成单元的交联聚合物和绿土的吸收剂。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2007/034785号专利文献2：日本特开2009-114391号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题根据专利文献1中公开的方法，用少量的多胺将聚谷氨酸交联，因此得到交联密度低、具有高的溶胀度的凝胶(段落[0019]、[0033])。因此，所得到的凝胶，溶胀时的凝胶强度低，吸水时凝胶颗粒之间的空隙被压扁，形成密合状态，因此阻碍连续性的通液性。另外，容易引起凝胶结块，不能期待连续性的吸液性。专利文献2中公开的方法中，将利用公知的水溶液聚合、反相悬浮聚合得到的水溶性乙烯基聚合物和/或水解性乙烯基聚合物的交联体与绿土在后工序中混合，或者在绿土存在下利用公知的水溶液聚合、反相悬浮聚合进行水溶性乙烯基聚合物和/或水解性乙烯基单体的聚合。将交联体和粘土矿物在后工序中混合的情况下，形成与水凝胶的混合，因此分散性降低，品质不稳定。另外，凝胶中的粘土矿物容易形成单纯分散，通过凝胶强度提高实现的通液性、吸液性的改善效果低。另外，即使对于在聚合工序存在粘土矿物的情况而言，对于凝胶中的粘土矿物的结构也没有提及，制法也根据公知的聚合方法进行，因此粘土矿物的含量高的情况下，合成工序中产生聚集，由此难以得到均匀的交联体，不会形成水凝胶的分子链进入到粘土层间的复合结构、所剥离的粘土矿物层均匀地分散这样的结构，因此通过凝胶强度提高实现的通液性、吸液性的改善效果低。本专利技术的目的在于，提供具有生物降解性、凝胶强度高、吸收倍率和凝胶通液速度优异的吸水剂。用于解决问题的方案本专利技术的吸水剂的特征在于，其包含进行了交联的源自天然的高分子和粘土矿物，进行了交联的源自天然的高分子和粘土矿物形成颗粒，粘土矿物存在于颗粒的内部，将进行了交联的源自天然的高分子100质量份(干燥状态基准)作为基准，粘土矿物的含量为10～100质量份(干燥状态基准)。优选源自天然的高分子为聚谷氨酸或羧甲基纤维素。优选粘土矿物的主要成分为蒙脱石。优选源自天然的高分子具有缩合性的官能团。另外，本专利技术为制造包含进行了交联的源自天然的高分子和粘土矿物的吸水剂的方法，其包括：制造溶解有源自天然的高分子、分散有粘土矿物的原料液的工序，和向原料液添加交联剂、将源自天然的高分子交联的工序。该方法优选还包括：对在将源自天然的高分子交联的工序中得到的含有进行了交联的源自天然的高分子的水凝胶进行湿式粉碎的工序。该方法优选还包括：向进行了湿式粉碎的水凝胶加入水混合性有机溶剂、将水凝胶脱水的工序。该方法优选还包括：将进行了脱水的水凝胶干燥的工序。交联剂优选为多胺或具有两个以上环氧基的化合物。将源自天然的高分子100质量份(干燥状态基准)作为基准，粘土矿物的量优选为10～100质量份(干燥状态基准)。将源自天然的高分子100质量份(干燥状态基准)作为基准，交联剂的量优选为0.5～25质量份。另外，本专利技术的吸水剂，其通过制造溶解有源自天然的高分子、分散有粘土矿物的原料液，向该原料液添加交联剂、将源自天然的高分子交联而得到，所述吸水剂包含进行了交联的源自天然的高分子和粘土矿物。另外，本专利技术的吸收性物品，其含有前述吸水剂。专利技术的效果本专利技术的吸水剂具有生物降解性、凝胶强度高、吸收倍率和凝胶通液速度优异。附图说明图1为实施例2中制造的吸水剂的颗粒的外观的电子显微镜照片。图2为实施例2中制造的吸水剂的颗粒的截面(破碎时的表面)的EDX分析照片。图3为粘土矿物的X射线衍射图。图4为吸收倍率的测定中使用的DW装置的示意图。具体实施方式本专利技术的吸水剂的特征在于，其包含进行了交联的源自天然的高分子和粘土矿物，进行了交联的源自天然的高分子和粘土矿物形成颗粒，粘土矿物存在于颗粒的内部，将进行了交联的源自天然的高分子100质量份(干燥状态基准)作为基准，粘土矿物的含量为10～100质量份(干燥状态基准)。本专利技术中使用的源自天然的高分子若为源自天然的高分子则没有特别限定。源自天然的高分子指的是利用微生物发酵得到的高分子、由天然物提取的高分子等，通常也称为生物聚合物。作为源自天然的高分子的具体例，可列举出聚谷氨酸(以下也称为“PGA”)、聚天冬氨酸、聚赖氨酸、聚精氨酸等聚氨基酸或其盐，海藻酸、透明质酸、壳聚糖等多糖类，羧甲基纤维素等对于天然高分子实施化学修饰而成的物质，但是不限定于它们。其中，优选的源自天然的高分子为聚谷氨酸或羧甲基纤维素。聚氨基酸可以为共聚物。另外，源自天然的高分子可以将两种以上混合来使用。源自天然的高分子可以具有缩合性的官能团。交联通过缩合反应产生的情况下，缩合性的官能团与交联剂反应、有助于将源自天然的高分子交联。作为缩合性的官能团的例子，可列举出羧基、氨基等，其中，羧基由于也赋予亲水性而优选。交联通过加成反应产生的情况下，对于源自天然的高分子，虽然缩合性的官能团的有无与交联无关，但是为了表现出高的吸水性而优选具有羧基。需要说明的是，进行了交联的源自天然的高分子由于通过在水溶液中进行交联反应来得到，因此源自天然的高分子优选为亲水性、更优选为水溶性的盐的形态。例如具有羧基的源自天然的高分子优选为钠盐、钾盐等金属盐，或铵盐、胺盐等形态，具有氨基的源自天然的高分子优选为盐酸盐、硫酸盐等无机酸盐，或乙酸盐等有机酸盐的形态。对于源自天然的高分子的分子量没有特别限定，但是质均分子量优选为1万～1300万、更优选为5万～1000万、进一步优选为30万～500万。若分子量过小则每单位质量中的未交联的分子链增加，溶出成分多，形成强度低的凝胶。若分子量过大则溶解时的粘度增大，粘土矿物、交联剂没有被均匀地分散。进行了交联的源自天然的高分子指的是使得源自天然的高分子与交联剂反应、进行化学交联而成的高分子，或者对于源自天然的高分子照射辐射线进行辐射线交联而成的高分子。交联如后文所述。本专利技术中，粘土矿物指的是构成粘土的矿物，主要成分为层状硅酸盐矿物。优选的粘土矿物为绿土组粘土矿物。作为绿土组粘土矿物，可列举出蒙脱石、贝得石、绿脱石等，其中优选为蒙脱石。需要说明的是，膨润土为将蒙脱石作为主要成分、含有石英等副矿物的粘土，但是本专利技术中，也可以使用这种含有粘土矿物的粘土作为粘土矿物。对于本专利技术的吸水剂而言，进行了交联的源自天然的高分子和粘土矿物形成颗粒。对于颗粒的形状没有特别限定，但是优选为球状。颗粒的尺寸(当量投影面积圆直径)优选为150～850μm、更优选200～600μm、进一步优选300～400μm。若颗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸水剂，其特征在于，其包含进行了交联的源自天然的高分子和粘土矿物，进行了交联的源自天然的高分子和粘土矿物形成颗粒，粘土矿物存在于颗粒的内部，将进行了交联的源自天然的高分子100质量份(干燥状态基准)作为基准，粘土矿物的含量为10～100质量份(干燥状态基准)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.01 JP 2014-2433711.一种吸水剂，其特征在于，其包含进行了交联的源自天然的高分子和粘土矿物，进行了交联的源自天然的高分子和粘土矿物形成颗粒，粘土矿物存在于颗粒的内部，将进行了交联的源自天然的高分子100质量份(干燥状态基准)作为基准，粘土矿物的含量为10～100质量份(干燥状态基准)。2.根据权利要求1所述的吸水剂，其特征在于，源自天然的高分子为聚谷氨酸或羧甲基纤维素。3.根据权利要求1或2所述的吸水剂，其特征在于，粘土矿物的主要成分为蒙脱石。4.根据权利要求1～3中任一项所述的吸水剂，其特征在于，源自天然的高分子具有缩合性的官能团。5.一种制造包含进行了交联的源自天然的高分子和粘土矿物的吸水剂的方法，其包括：制造溶解有源自天然的高分子、分散有粘土矿物的原料液的工序，和向原料液添加交联剂、将源自天然的高分子交联的工序。6.根据权利要求5所述的方法，其还包括：对在将源自天然的高分子交联的工序中得到的含...

【专利技术属性】
技术研发人员：山口正史，宇山浩，
申请(专利权)人：尤妮佳股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP