專利名稱：吸水劑,及其生產(chǎn)方法,以及由其制成的吸收劑和吸收物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及吸水劑，主要由吸水樹脂所組成，其適用于例如紙尿布(一次性尿布)、衛(wèi)生巾、所謂的失禁用墊，及其他衛(wèi)生材料。更明確地說，本發(fā)明涉及交聯(lián)的吸水劑(樹脂)，以及它們的生產(chǎn)方法及用途，其是交聯(lián)的，其具有3.0或更低的保熱指標1，0.90wt.％的氯化鈉水溶液中具有34g/g或更少的離心保留容量(CRC)，在2.0kPa壓力下0.90wt.％的氯化鈉水溶液中具有30g/g或更少的吸收能力；含有60wt.％或更多的直徑在600μm到300μm的顆粒和3wt.％或更少的直徑小于150μm的顆粒；并具有質(zhì)量平均(重量平均)粒徑為400μm到600μm，粒度分布的對數(shù)標準差(σζ)為0.250到0.400，以及對0.69wt.％的氯化鈉水溶液的鹽水導流率(SFC)低于20×10-7cm3sec/g。
背景技術：
吸水樹脂被廣泛用作吸收體液(尿、血等)以及類似物的吸水劑，它是紙尿布、衛(wèi)生巾、失禁用墊，和其他衛(wèi)生材料的主要成分。
近年來為適應老年人群的成人一次性尿布的需求增加，已開發(fā)出了具有脫臭或其他附加作用的吸水樹脂。穿著舒適的尿布也在開發(fā)中。這些尿布很好的適合體型并且不會滲漏。這些提高主要歸功于吸收劑的結構改進，但也部分的歸因于吸水樹脂的性能改良。
該性能包括，例如滲漏和擴散吸收性。在離心保留容量(CRC)、抗壓吸收性(AAP)、膠凝強度，和吸收性等方面已進行了改進。
文獻1，或美國專利5147343，公開了一種多孔纖維基質(zhì)和一種由分散在纖維基質(zhì)的空隙中的超吸收性聚合物制成的吸收劑組合物。該超吸收性聚合物在21000dyne/cm2的壓力下，能夠吸收至少27ml的0.9wt.％的氯化鈉溶液。該吸收劑組合物有益地含有10wt.％到60wt.％的超吸收性聚合物。
文獻2，或美國專利5149335，描述了一種超吸收性聚合物占60重量％到100重量％的吸收劑結構。該超吸收性聚合物的特征是其自由溶脹率低于60秒和至少15g/g的5分鐘AUL(負載吸收量)。
文獻3，或歐洲專利0532002，公開了一種多孔纖維基質(zhì)和一種吸收劑組合物，其含有至少30重量％的超吸收性聚合物。該超吸收性聚合物具有少于0.6mm的負載變形和10cm或更多的吸水指數(shù)。
文獻4，或歐洲專利0615736，涉及一種吸收劑組合物，該成分含有30重量％到100重量％的超吸收性聚合物，其具有一個至少為100的壓力吸收指數(shù)和低于13重量％的可萃取的內(nèi)容物(在0.9wt.％的氯化鈉的水溶液萃取16小時的過程中)。
文獻5，或歐洲專利0761191，描述了一種纖維基質(zhì)和一種吸收劑組合物，該成分含有至少30重量％，具有700或更高的抽吸參數(shù)的超吸收性聚合物。
文獻6，或美國專利6297335，公開了一種吸收劑組合物，其壓力吸收指數(shù)小于100并在1922.8Pa的壓力下具有至少12g/g的垂直吸收量。
文獻7，或美國專利5599335，公開了一種吸收劑組合物，其在0.69wt.％的氯化鈉水溶液中具有至少約30×10-7cm3sec/g的鹽水導流率(SFC)，同時在0.7psi負載下，具有至少為23g/g的性能(負載性能，或PUP)。
評價尿布或類似吸收劑穿著舒適度的一個明顯的條件是尿或其他體液在排泄后能被迅速吸收。上述常規(guī)方法重點研究了吸水樹脂或吸收劑如尿布的吸水性能。然而，在穿著尿布或類似的吸收劑時，這種探索自身將不能提供足夠的舒適感。檢查不舒適的原因，我們發(fā)現(xiàn)當尿布或類似的吸收劑吸收了排泄的尿或其他體液后，吸收劑的“溫度下降”，換句話說，穿著者的“變涼的感覺”，是嚴重影響舒適的因素。沒有常規(guī)的吸收劑能阻止它們的溫度下降。還沒有考慮到保熱。在實際使用中，保熱還沒有達到一個令人滿意的水平。
犧牲吸收性能以帶來高保熱將會導致吸水樹脂不能完成它的基本的吸收體液(尿、血等)的目的。因此，帶來高保熱和達到一個必需的吸收性能的水平都是重要的。
如上所述，吸水樹脂的吸收性能上已做了許多改進。
評價尿布或類似吸收劑穿著舒適度的一個明顯條件是尿或其他體液在排泄后能被迅速吸收。然而，許多吸收劑吸收了體液(通常在大約體溫)變濕后會隨著時間變涼(傾向降至室溫)。這種變涼的感覺是決不舒適的。用不同方式表示地話，如果吸收劑在吸收了體液后能保持在接近體溫水平持續(xù)一段時間，那么穿著者的問題，即不舒適的感覺，將被減輕。
發(fā)明公開內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種具有優(yōu)良的保熱及吸收性能的吸水劑、吸收劑，和吸收物，以及生產(chǎn)該吸水樹脂的一種方法。
為了實現(xiàn)尿布或類似的吸收劑的優(yōu)良的保熱和吸收性能，發(fā)明人重點研究了能夠大大影響吸收劑性能的吸水樹脂。
在研究過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)尿布的保熱可以通過提高吸水樹脂的特定容量而提高，這使本發(fā)明得以完成。
在實際使用中，尿布或類似的吸收劑的一些不舒適的原因是滲出液產(chǎn)生的粘性和吸收液體后冷的凝膠的感覺。通常的所做的嘗試是降低粘性。而在本發(fā)明中，冷的凝膠的感覺和粘性，都被降低了。
上述的特定容量是通過本發(fā)明的吸水樹脂的“保熱指標1”測定的。對于吸水樹脂來說，這完全是個新的參數(shù)。保熱指標1的計算將通過實施例和有關的實驗稍后詳細討論。簡言之，保熱指標1代表當某種液體被倒進吸水樹脂后，經(jīng)過單位時間，在吸水樹脂的表面上的溫度變化。此處的單位時間是5到10分鐘。保熱指標1越低，吸水樹脂表面的溫度變化就越小，那么保熱就越好。
發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)依照本發(fā)明，具有令人滿意的保熱指標1的值的吸水樹脂可通過在生產(chǎn)中將離心保留容量、抗壓吸收能力，及吸水樹脂的粒徑控制在特定范圍而制備。
特別地，吸水樹脂在0.90wt.％的氯化鈉水溶液中具有的離心保留容量為34g/g或更少，在2.0kPa壓力下的0.90wt.％的氯化鈉水溶液中具有30g/g或更少的吸收能力；含有60wt.％或更多的所測直徑在600μm到300μm的顆粒和3wt.％或更少的所測直徑小于150μm的顆粒；并具有質(zhì)量平均粒徑在400μm到600μm，粒度分布的對數(shù)標準差(σζ)為0.250到0.400，對0.69wt.％的氯化鈉水溶液的鹽水導流率(SFC)低于20×10-7cm3sec/g。結果是當滿足了這些條件，保熱指標1(在50℃溶脹10次后5到10分鐘間每分鐘的最大溫降)降低至3.0或更低，并產(chǎn)生出具有優(yōu)良吸收性能和保熱的吸收劑。換言之，得到的尿布及其他吸收劑當吸收了體液(尿、血等)之后，較少感覺冷。
本發(fā)明的吸水劑含有的主要成分是一種吸水樹脂，其具有通過不飽和單體成分的聚合構成的交聯(lián)結構。該吸水樹脂是被表面處理過的(交聯(lián)過)。除了該吸水樹脂外，這種吸水劑在必要時可能還含有不溶于水的無機顆粒。該吸水樹脂滿足下列條件它的保熱指標1為3或更低；它在0.90wt.％的氯化鈉水溶液中的離心保留容量為34g/g或更低；它在2.0kPa壓力下的0.90wt.％的氯化鈉水溶液中的吸收能力為30g/g或更少；它含有60wt.％或更多的所測直徑在600μm到300μm的顆粒和3wt.％或更少的所測直徑小于150μm的顆粒；它的質(zhì)量平均粒徑從400μm到600μm；它的粒度分布的對數(shù)標準差(σζ)從0.250到0.400；它對0.69wt.％的氯化鈉水溶液的鹽水導流率(SFC)低于20×10-7cm3sec/g。這些是本發(fā)明的吸水劑的特征。
根據(jù)本發(fā)明的吸收劑含有一種依照本發(fā)明的吸水劑和親水纖維。
根據(jù)本發(fā)明的吸收物含有一種依照本發(fā)明的吸收劑、一可滲透液體的表層，及一不能滲透液體的底層。
根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)吸水劑的方法是生產(chǎn)含有主要成分為一種具有通過不飽和單體成分的聚合作用構成的交聯(lián)結構的吸水樹脂的吸水劑的方法。此方法包括單體成分聚合的聚合步驟，用以制備吸水樹脂，該單體含有一種含酸基的不飽和單體作為主要成分；對吸水樹脂進行表面處理的步驟；以及必要時，加入無機細顆粒的步驟。通過這些步驟得到的吸水劑滿足下列條件它的保熱指標1為3或更低；它在0.90wt.％的氯化鈉水溶液中的離心保留容量為34g/g或更低；它在2.0kPa壓力下的0.90wt.％的氯化鈉水溶液中的吸收能力為30g/g或更少；它含有60wt.％或更多的所測直徑在600μm到300μm的顆粒和3wt.％或更少的所測直徑小于150μm的顆粒；它的質(zhì)量平均粒徑從400μm到600μm；它的粒度分布的對數(shù)標準差(σζ)從0.250到0.400。進一步的，通過這些步驟得到的吸水劑對0.69wt.％的氯化鈉水溶液的鹽水導流率(SFC)低于20×10-7cm3sec/g。這些是此方法的特征。
本發(fā)明的其他目的、優(yōu)點及新穎特征將部分在下面的說明書中被闡明，部分根據(jù)下述實驗對于本領域技術人員來說是明顯的，或者通過本發(fā)明的實踐是可被教授出。
附圖簡述

圖1是用于測量本發(fā)明的吸水劑的性能之一的保熱指標的設備結構的示意圖。
實施本發(fā)明的最佳方式為了開發(fā)一種吸收劑，其給予穿著者較少不適，以及因吸收液體后凝膠溫度下降造成的冷感，發(fā)明人致力于良好的保熱性能，而不是良好的吸水性，作為尿布及類似吸收劑(吸收物)所需具備的性能。相應的，發(fā)明人特別關注嚴重影響吸收劑性能的吸水劑。發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)吸收劑的保熱性能可通過吸水劑的特定性能而被提高，這使成本發(fā)明得以完成。也就是說，發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)在實際使用中，吸收劑(尿布)的保熱性能(舒適)與吸水劑的特定參數(shù)是大大相關的，這使成本發(fā)明得以完成。
本發(fā)明中，特定性能指的是如吸水劑的保熱指標1。對于吸水劑(或吸水樹脂)來說，這完全是個新的參數(shù)，在現(xiàn)有技術中未發(fā)現(xiàn)。保熱指標1的計算將稍后通過實施例和有關的實驗被詳細討論。簡言之，保熱指標1代表當某種液體被倒進吸水劑(或吸水樹脂)后，單位時間，在吸水劑(或吸水樹脂)的表面的溫度變化。此處的單位時間是5到10分鐘。保熱指標1越低，吸水樹脂表面的溫度變化就越小，那么保熱性能就越好。
發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)在生產(chǎn)中通過控制吸水劑(或吸水樹脂)的離心保留容量、抗壓吸收能力，及粒徑在特定范圍，吸水劑(或吸水樹脂)能顯示出令人滿意的依照本發(fā)明的保熱指標1。
接下來將根據(jù)本發(fā)明詳細描述該吸水劑(或吸水樹脂)。然而本發(fā)明的范圍絕非受限于該說明書。本發(fā)明可在實施例以外得以實施，且并未脫離本發(fā)明的主旨和保護范圍。
首先，將給出依照本發(fā)明的關于吸水樹脂、吸水劑、吸收劑，及吸收物的簡短解釋。
吸水樹脂依照本發(fā)明，吸水樹脂是常規(guī)已知的吸水樹脂。一個實例是一種通常公知的交聯(lián)聚合物，其在離子交換水中吸收大量的水(50到1000倍)產(chǎn)生陰離子的、非離子的、或陽離子的不溶于水的水凝膠。
作為一種吸水樹脂，該樹脂必須是可在水中溶脹，和不溶于水的。在吸水樹脂中，非交聯(lián)的、水溶含量(水溶聚合物)優(yōu)選的從0到包括30重量％，較優(yōu)選的從0到包括25重量％，更優(yōu)選從0到包括20重量％，且還要優(yōu)選從0到包括15％。吸水樹脂的具體特征將隨后被詳述。
吸水劑依照本發(fā)明，吸水劑含有作為主要成分的前述吸水樹脂，其被交聯(lián)在表面上(二次交聯(lián))。吸水樹脂優(yōu)選地占吸水劑的80重量％或更多，更優(yōu)選地占90重量％或更多。該吸水劑通常是粉末狀。吸水劑的具體特征將隨后詳述。
不必說，在本發(fā)明中，吸水樹脂本身可被當作吸水劑發(fā)揮作用。因此，在隨后的說明中，術語吸水劑，包擴吸水樹脂。
吸收劑依照本發(fā)明，吸收劑是一種成型品(molded article)(如片狀)，其包含上述吸水劑(或吸水樹脂)及作為吸水添加物的親水纖維。
吸收物依照本發(fā)明，吸收物包含上述吸收劑、一可滲透液體的表層，及一不能滲透液體的底層(如尿布和衛(wèi)生巾)。
接下來，將說明一種生產(chǎn)吸水樹脂的方法。
生產(chǎn)吸水樹脂的方法(聚合步驟)依照本發(fā)明，吸水樹脂的典型制備是通過聚合溶液形式的單體，在必要時干燥該聚合物，并且如果需要的話，在干燥前或干燥后進行粉碎。這種吸水樹脂的實例包括聚丙烯酸的部分中和的聚合物、水解的淀粉/丙烯腈接枝聚合物、淀粉/丙烯酸接枝聚合物、乙酸乙烯酯/丙烯酸酯共聚物的皂化產(chǎn)物、水解的丙烯腈共聚物和丙烯酰胺共聚物，及這些物質(zhì)的交聯(lián)產(chǎn)物；含有羧基的交聯(lián)聚乙烯醇的變性產(chǎn)物；以及交聯(lián)的異丁烯/馬來酸酐共聚物。這些吸水樹脂可單獨使用或任意組合使用。
吸水樹脂可單獨使用或任意組合使用。它們中優(yōu)選的是含有酸基的吸水樹脂及那些含有羧基基團的吸水樹脂，各自單獨使用或組合使用。一種典型的主要成分是由一種基本由丙烯酸和/或它的鹽(被中和的產(chǎn)物)組成的單體進行聚合及交聯(lián)得到的聚合物。貫穿本說明書和其后的權利要求，在單體聚合與交聯(lián)過程中發(fā)生的交聯(lián)指的是“初級交聯(lián)(primarycrosslinking)”以此可與發(fā)生在吸水劑的生產(chǎn)過程中的交聯(lián)(表面交聯(lián)或二次交聯(lián))相區(qū)分(將隨后詳述)。
丙烯酸鹽的實例包括堿金屬鹽類，如丙烯酸的鈉、鉀和鋰鹽；丙烯酸(丙烯酸鹽(酯))的銨鹽；及丙烯酸的胺鹽。吸水樹脂優(yōu)選地含有0到50％摩爾的丙烯酸和100％到50％摩爾的丙烯酸鹽(酯)(總的摩爾量應為100％)，更優(yōu)選地是10％到40％摩爾的丙烯酸和90％到60％摩爾的丙烯酸鹽(酯)(總的摩爾量應為100％)。吸水樹脂成鹽的中和過程可在聚合前(即樹脂還是單體形式時)進行，或者在聚合過程中或聚合之后(即樹脂已經(jīng)是聚合物形式時)進行?？梢越M合使用這些途徑。
如果聚合顯示零或低中性的單體，并且得到的聚合物是被中和的(酸類型聚合的方法)，那么得到的吸水樹脂通常傾向于為高度吸水和較少水溶的成分；然而，需要很多工作、設備，和時間去均勻地中和吸水樹脂的各個顆粒。見日本未審查專利申請10-10173(Tokukaihei 10-10173/1998)和歐洲未審查專利公告882502。因此，中性的聚合是優(yōu)選的。
由其衍生本發(fā)明所用的吸水樹脂的單體，在需要時，可以包括除丙烯酸(鹽類)之外的單體。具體的實例包括，但不限于陰離子不飽和單體和它們的鹽，如異丁烯酸、馬來酸、乙烯磺酸、苯乙烯磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2-(甲基)丙烯?；一撬帷⒓?-(甲基)丙烯?；撬?；含有非離子親水基團的不飽和單體，如丙烯酰胺、甲丙烯酰胺、N-乙基(甲)丙烯酰胺、N-正丙基(甲)丙烯酰胺、N-異丙基(甲)丙烯酰胺、N，N-二甲基(甲)丙烯酰胺、2-羥乙基(甲)丙烯酸鹽(酯)、2-羥丙基(甲)丙烯酸鹽(酯)、甲氧基聚乙二醇(甲)丙烯酸鹽(酯)、聚乙二醇單(甲)丙烯酸鹽(酯)、乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、N-丙烯酰哌啶(N-acryloylpiperidine)、N-丙烯酰吡咯烷(N-acryloylpyrrolidine)，和N-乙烯基乙酰胺；以及陽離子不飽和單體，如N，N-二甲基氨基乙基(甲)丙烯酸鹽(酯)、N，N-二乙基氨基乙基(甲)丙烯酸鹽(酯)、N，N-二甲基氨基丙基(甲)丙烯酸鹽(酯)、N，N-二甲基氨基丙基(甲)丙烯酰胺，及它們的季鹽。這些單體可以單獨使用，或以任何合適的組合方式混合使用它們中的兩個或多個。
如果在本發(fā)明中使用除丙烯酸(鹽)外的單體，那么該單體優(yōu)選為作為主要成分的丙烯酸及其鹽的總量的0到包括30％(摩爾百分數(shù))，更優(yōu)選地為0到包括10％。以該比例使用除丙烯酸(鹽)外的單體能進一步改善吸水樹脂(或吸水劑)成品的吸收性能和降低吸水樹脂(或吸水劑)的生產(chǎn)成本。
由其衍生本發(fā)明所用的吸水樹脂的單體可通過本體聚合或沉淀聚合的方法來進行聚合。然而，考慮到性能、易于控制，和溶脹凝膠的吸收，當單體溶于水時，反相懸浮聚合和水溶液聚合是優(yōu)選的方法。當單體溶于水時，單體在水溶液中(下文中稱為單體水溶液)的濃度由水溶液的溫度和單體決定。該濃度優(yōu)選10到70重量％，更優(yōu)選20到60重量％。然而，這些數(shù)字并不意味著以任何特定的方式進行限定。為了進行水溶液聚合，除水之外的溶劑可以在必要時與水合用。使用溶劑的種類不以任何特定的方式進行限定。
在反相懸浮聚合中，單體水溶液被懸浮在用于聚合的疏水有機溶劑中。該方法在例如美國專利4093776、4367323、4446261、4683274，和5244735中描述過。在水溶液聚合中，單體水溶液未使用分散溶劑而被聚合。該方法在例如美國專利4625001、4873299、4286082、4973632、4985518、5124416、5250640、5264495、5145906，和5380808以及歐洲專利0811636、0955086，和0922717中描述過。這些專利公開的單體成分和引發(fā)劑可適用于本發(fā)明。
可以在例如一臺雙臂捏合機中進行水溶液聚合，當單體水溶液的聚合進行過程中，該雙臂捏合機粉碎產(chǎn)生的含水凝膠。另一備選方案是將單體水溶液置于一個預設的容器中或傳送帶上和用絞肉機粉碎聚合的凝膠。
為了引發(fā)聚合，可以使用自由基聚合引發(fā)劑或光聚合引發(fā)劑。前者的實例包括過硫酸鉀、過硫酸銨、過硫酸鈉、叔丁基過氧化氫、過氧化氫和2，2’-偶氮(2-脒基丙烷)二鹽酸化物(2，2′-azobis(2-amidinopropane)dihydrochloride)。后者的一個實例是2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane-l-on)。
進一步地，可以同時使用還原劑以加速聚合引發(fā)劑的分解。這種組合提供了氧化還原引發(fā)劑。這種還原劑的實例包括，但不限于(二)亞硫酸(鹽類)，如亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉；還原性的金屬(鹽類)，如抗壞血酸(鹽類)和亞鐵鹽類；以及胺類。
聚合引發(fā)劑使用典型地為0.001％到2％(摩爾百分數(shù))，優(yōu)選的為0.01％到0.1％。如果使用的聚合引發(fā)劑少于0.001％(摩爾百分數(shù))，將會增加未反應的單體量，在生成的吸水樹脂和吸水劑中不合需要的留下含量增加的殘留單體。相反，如果使用的聚合引發(fā)劑的大于2％(摩爾百分數(shù))，生成的吸水樹脂和吸水劑會有更多水溶性成分。這在某些情況下是不合需要的。
引發(fā)聚合反應的另一種方法是用高能束，如輻射束、電子束，或紫外光束，照射反應體系。進一步地，可以同時使用聚合引發(fā)劑。盡管不以任何特定方式對聚合反應的反應溫度進行限制，但優(yōu)選15到130℃，更優(yōu)選20到120℃。反應時間、聚合的壓力，和其他條件應該根據(jù)單體和聚合引發(fā)劑的種類、反應溫度，及其他因素適當?shù)貨Q定，而不以任何特定方式進行限定。
吸水樹脂可以是自交聯(lián)類型，這就不需要使用交聯(lián)劑。然而，優(yōu)選地吸水樹脂使用共聚交聯(lián)劑或反應交聯(lián)劑(用于吸水樹脂的內(nèi)交聯(lián)劑)，其每分子含有多個不飽和聚合基團或反應基團。
這種內(nèi)交聯(lián)劑的具體的實例包括N，N’-亞甲基雙(甲)丙烯酰胺、(聚)乙二醇二(甲)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲)丙烯酸酯、丙三醇三(甲)丙烯酸酯、丙三醇丙烯酸酯甲基丙烯酸酯、環(huán)氧乙烷變性的三羥甲基丙烷三(甲)丙烯酸酯、季戊四醇六(甲)丙烯酸酯、氰尿酸三烯丙酯、異氰尿酸三烯丙酯、磷酸三烯丙酯、三烯丙基胺、聚(甲)烯丙氧烷(poly(meth)allyloxyalkanes)、(聚)乙二醇二縮水甘油醚、丙三醇二縮水甘油醚、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、丙三醇、季戊四醇、乙二胺、碳酸亞乙酯、碳酸丙烯酯、聚乙烯亞胺，及縮水甘油(甲)丙烯酸酯。
這些內(nèi)交聯(lián)劑可以單獨使用，或以任何合適的組合方式中組合使用它們中的兩個或多個。這些內(nèi)交聯(lián)劑可以一批或分多批加入到反應體系中。考慮到最終吸水樹脂和吸收劑的吸收性質(zhì)及其他因素，如果使用至少一種或多種內(nèi)交聯(lián)劑，那么優(yōu)選的是在聚合中使用一種含有多個不飽和聚合基團的化合物。
優(yōu)選使用相對于單體為0.001到2％(摩爾百分數(shù))的內(nèi)交聯(lián)劑，更優(yōu)選0.005到0.5％，還要優(yōu)選0.01到0.2％。如果內(nèi)交聯(lián)劑的用量低于0.001％(摩爾百分數(shù))或高于2％(摩爾百分數(shù))，那么得到的吸收性能可能是不足的。
為使用內(nèi)交聯(lián)劑將交聯(lián)結構引入聚合物內(nèi)，內(nèi)交聯(lián)劑可在單體聚合反應之前、之中或之后加入反應體系中。另外，該交聯(lián)劑可在中和之后加入。
在聚合中，下列物質(zhì)可加入到反應體系中0到50wt.％的親水聚合物，優(yōu)選0到10wt.％(相對于單體)，如淀粉、纖維素、淀粉和纖維素的衍生物、聚乙烯醇、聚丙烯酸(聚丙烯酸酯)，及聚丙烯酸(鹽類)的交聯(lián)產(chǎn)物；0到10wt.％，優(yōu)選0到1wt.％的各種起泡劑，如碳酸(氫)鹽、二氧化碳、偶氮化合物，及惰性有機溶劑；0到10wt.％的各種表面活化劑；0到10wt.％的螯合劑；及0到10wt.％的鏈轉移劑，如次磷酸(次磷酸鹽)。
如果交聯(lián)的聚合物是通過水溶液聚合得到并以凝膠形式存在，即交聯(lián)的、含水凝膠聚合物，如果需要，干燥此交聯(lián)聚合物，且通常在干燥之前和/或之后進行粉碎，以得到吸水樹脂。此干燥過程一般在80℃到250℃下完成，優(yōu)選在100℃到220℃，更優(yōu)選的在120℃到200℃。干燥時間根據(jù)聚合物的表面積和含水率，以及干燥類型確定，以便達到目標含水率。
用于本發(fā)明的吸水樹脂的中和率是被中和的酸基(即鹽)占全部酸基的比率(摩爾％)，并通過表達式給出的中和率＝被中和的酸基(鹽)/(未被中和的酸基+被中和的酸基(鹽))。盡管不以任何特定方式進行限定，但為了充分顯示本發(fā)明的優(yōu)點，中和率優(yōu)選的從30到90％(摩爾百分數(shù))，更優(yōu)選50到80％(摩爾百分數(shù))，還要更優(yōu)選60到75％(摩爾百分數(shù))。
所述樹脂在180℃干燥3小時以計算重量減少，或含水量。盡管不以任何特定方式進行限定，但當考慮到所得吸水劑的物理性質(zhì)時，含水量優(yōu)選0.1到50重量％，更優(yōu)選0.2到30重量％，還要更優(yōu)選0.3到15重量％，仍然更加優(yōu)選0.5到10重量％。在這些含水量比率中，樹脂是粉末形式的，并且它的質(zhì)量平均粒徑優(yōu)選為約100μm到1000μm。
將吸水樹脂的含水率降低至零是困難的。因此，本說明書中，“吸水樹脂(粉末)”既包括完全干燥的吸水樹脂，也包括盡管含有少量的水(例如0.3到15重量％，優(yōu)選0.5％到10重量％)但能處理成粉末形式的吸水樹脂。
可能或可能不用在尿布中的市售吸水樹脂(或吸水劑)的說明書中考慮的物理性質(zhì)是在樹脂例如干燥到含水量比率降至10重量％或更低，優(yōu)選5±2％后，進行測量的。降低含水率的干燥過程優(yōu)選在減壓下進行。然而干燥條件不以任何特定方式進行限定，只要吸水樹脂(或吸水劑)不分解或改變其性質(zhì)。
與根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)方法相適合的吸水樹脂是，例如，顆粒狀吸水樹脂。在直接從聚合反應出來，進行干燥和粉碎過程前，使用的吸水樹脂顆粒仍是凝膠形式時，其質(zhì)量平均粒徑超過1000μm。然而，樹脂顆粒通常被干燥、粉碎，并根據(jù)適合用途來對粒徑進行分級。
以這種方式制備的吸水樹脂顆粒(粉末)可以呈現(xiàn)不被任何特定方式所限定的任何形狀。它們可以是球形的、粉末狀的，或不規(guī)則的。首選使用的是一種通過粉碎步驟得到的不規(guī)則的粉末形狀。
為了充分顯示本發(fā)明的優(yōu)點，樹脂顆粒的體積比重(定義于JISK-3362)優(yōu)選為0.40到0.80g/ml，更優(yōu)選0.50到0.75g/ml，還要優(yōu)選0.60到0.73g/ml。
通過上述方法制備的吸水樹脂在生理鹽水中顯示出典型的飽和離心保留容量為大約10到100g/g。調(diào)節(jié)其吸收和其他物理性質(zhì)以適合使用。
接下來，將描述吸水劑的生產(chǎn)方法。如前所述，吸水樹脂本身可被當成吸水劑發(fā)揮作用。因此，當吸水劑只是吸水樹脂本身時，吸水劑可通過前面所述的方法進行生產(chǎn)。
吸水樹脂的表面處理(表面交聯(lián)步驟)用于本發(fā)明的吸水劑通過在表面上進一步交聯(lián)吸水樹脂(二次交聯(lián))制備。本發(fā)明的表面處理指的是使吸水樹脂的表面進行二次交聯(lián)。表面處理與表面交聯(lián)處理意思相同。
多種交聯(lián)劑可用于交聯(lián)表面(表面交聯(lián)劑)。從得到的吸水劑的物理性質(zhì)的改進看出，優(yōu)選的實例包括，但不限于多元醇類化合物、環(huán)氧類化合物、多胺類化合物和它們與鹵代環(huán)氧類化合物的縮合物、噁唑啉類化合物、單、雙，或聚噁唑烷酮類化合物、多價金屬化合物，和碳酸亞烴酯類化合物。
用于本發(fā)明的表面交聯(lián)劑不以任何特定方式進行限制。在其他的表面交聯(lián)劑中，美國專利6228930、6071976和6254990描述的那些可以使用。具體實例有多元醇類化合物，如單、雙、三、四和聚乙二醇類、單丙二醇、1，3-丙二醇、雙丙二醇、2，3，4-三甲基-1，3-戊二醇、聚丙二醇、丙三醇、聚丙三醇、2-丁烯-1，4-二醇、1，4-丁二醇、1，3-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇，和1，2-環(huán)己烷二甲醇；環(huán)氧類化合物，如乙二醇二縮水甘油醚和縮水甘油；多元胺類化合物，如乙二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五胺、五亞乙基六胺、聚乙烯亞胺，和聚酰胺多胺；鹵代環(huán)氧類化合物，如3-氯-1，2-環(huán)氧丙烷(epichlorohydrin)、3-溴-1，2-環(huán)氧丙烷(epibromohydrin)，和α-甲基-3-氯-1，2-環(huán)氧丙烷；多胺類化合物和鹵環(huán)氧類化合物的縮合物；噁唑烷酮類化合物如2-噁唑烷酮；環(huán)脲類(cyclicureas)，如亞乙基脲；以及碳酸亞烴酯類化合物如碳酸亞乙酯。這些表面交聯(lián)劑可以單獨使用或任意組合使用。為了充分顯示本發(fā)明的優(yōu)點，在表面交聯(lián)劑中使用多元醇是優(yōu)選的。多元醇優(yōu)選每個分子含有2到10個碳，更優(yōu)選每個分子含有3到8個碳。
依據(jù)使用的化合物和它們的組合，使用表面交聯(lián)劑的量相對于吸水樹脂，優(yōu)選為0.001到10重量％，更優(yōu)選0.01到5重量％。
如果本發(fā)明中進行表面交聯(lián)，那么優(yōu)選使用水。依照使用的吸水樹脂的含水率，使用的水的量相對于吸水樹脂來說，優(yōu)選為0.5到20重量％，更優(yōu)選0.5到10重量％?？梢允褂靡环N親水有機溶劑代替水或與水合用。
這些親水溶劑的具體實例包括低級醇類，如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇和叔丁醇；酮類，如丙酮；醚類，如二氧雜環(huán)己烷、四氫呋喃和烷氧基聚乙二醇；酰胺類，如N，N-二甲基甲酰胺；以及亞砜類，如二甲亞砜。親水溶劑使用的量相對于吸水樹脂，優(yōu)選為0到10重量％，更優(yōu)選0到5重量％，還要優(yōu)選0到3重量％。
如果本發(fā)明中進行表面交聯(lián)，那么表面交聯(lián)劑首先與水和/或親水有機溶劑混合。接著優(yōu)選地噴淋或滴加該水溶液與吸水樹脂混合。噴淋法是這兩種方法中首選的。噴淋液滴的平均粒徑優(yōu)選為0.1到300μm，更優(yōu)選0.1到200μm。當表面交聯(lián)劑與水和/或親水有機溶劑混合時，不溶于水的細粉和表面活性劑可以共存，只要這些物質(zhì)不從負面影響本發(fā)明的優(yōu)點。
吸水樹脂當與表面交聯(lián)劑混合后最好被加熱。優(yōu)選在100℃至250℃(加熱介質(zhì)或材料的溫度)下，更優(yōu)選150℃到250℃下，加熱該樹脂1分鐘至2小時。例如該樹脂在180℃下加熱0.1到1.5小時或在200℃下加熱0.1到1小時。
通過上述表面交聯(lián)制備的吸水劑優(yōu)選加工成特定的粒度以充分顯示本發(fā)明的優(yōu)點。
粒度調(diào)整可在表面處理之前或之后進行。我們已發(fā)現(xiàn)將本發(fā)明中使用的吸水劑調(diào)整至特定的粒度能使本發(fā)明在實際使用中取得極佳的優(yōu)勢(如作為用在紙尿布中尿的膠凝劑)。
表面處理和調(diào)整至特定粒度帶來優(yōu)勢的機理尚未明了。然而期望吸水劑(或吸水樹脂)的凝膠顆粒溶脹后的直徑和表面條件是主要有關的因素。不同粒徑被期望影響凝膠顆粒間的接觸區(qū)域。小的凝膠粒徑導致大的接觸區(qū)域，其相應導致低保熱性能。大的凝膠粒徑導致小的接觸區(qū)域，其相應導致高保熱性能。表面處理后的凝膠顆粒的表面條件希望表現(xiàn)出強疏水性。期望凝膠顆粒間的小的接觸區(qū)域帶來高的保熱。令人驚訝的是，依照本發(fā)明的表明處理和調(diào)整至特定粒度產(chǎn)生了一種協(xié)同效應表面處理和調(diào)整獲得了遠好于只進行表面處理或調(diào)整至特定粒度的保熱性能。上述解釋只是一種假設。無論其是否將被驗證與否都與本發(fā)明被授予的權利無關并不限制本發(fā)明的保護范圍和效果。
吸水樹脂(或吸水劑)是顆?；蚍勰睢Ｎ畼渲?或吸水劑)的粒度優(yōu)選如下在中，粒徑在850到600μm的顆粒為全部顆粒的10重量％或更多，但少于40重量％，那些粒徑在600到300μm的顆粒為60重量％或更多，而那些粒徑低于150μm的顆粒3重量％。如果粒徑在850到600μm的顆粒少于10重量％，那些粒徑在600到300μm的顆粒少于60重量％，或者那些粒徑小于150μm的顆粒為3重量％或更多，那么保熱指標1將增加，這對本發(fā)明來說是不合適的。如果那些粒徑在850到600μm的顆粒占40重量％或更多，體液(尿、血等)的吸收率會明顯下降，這也是不合適的。
如果質(zhì)量平均粒徑低于400μm，那么保熱指標1將增加，這對本發(fā)明來說是不合適的。類似地，如果質(zhì)量平均粒徑超過600μm，那么體液(尿、血等)的吸收率會明顯下降，這也是不合適的。
粒度分布的對數(shù)標準差(σζ)優(yōu)選為0.250到0.400，更優(yōu)選0.270到0.380。必要時可以通過例如團聚，對粒度分布的對數(shù)標準差(σζ)進行調(diào)節(jié)。如果粒度分布的對數(shù)標準差(σζ)小于0.250，保熱性質(zhì)將改善(保熱指標1下降)。然而，生產(chǎn)成本將顯著提高，這是不合適的。如果粒度分布的對數(shù)標準差(σζ)超過0.400，保熱指標1將上升過多，這對本發(fā)明來說是不合適的。
用于本發(fā)明的吸水劑在0.90wt.％的氯化鈉水溶液中具有的離心保留容量優(yōu)選地為20g/g到包括34g/g，更優(yōu)選地為20g/g到包括32g/g，還要優(yōu)選地為20g/g到包括30g/g。如果在0.90wt.％的氯化鈉水溶液中的離心保留容量低于20g/g，那么此生產(chǎn)需要大量的交聯(lián)劑去生產(chǎn)吸水劑，這將增加生產(chǎn)成本。此外，低吸收導致吸水劑吸收不了充分的液體。當這樣一種樹脂被作為尿布的吸收劑使用時，液體滲出量增加，使引起粘結(stickiness)。這是不期望的。如果在0.90wt.％的氯化鈉水溶液中的離心保留容量超過34g/g，吸水劑在液體吸收后溶脹的凝膠顆粒，在物理性質(zhì)上變得更加弱。例如凝膠顆粒在穿著者的體重的壓力之下可能變形。吸水劑的凝膠層體積縮小。這導致本發(fā)明不能充分顯示其吸收劑具有改良的保熱性質(zhì)的優(yōu)點。液體可能從吸收劑中滲出。
用于本發(fā)明的吸水劑在2.0kPa壓力下，0.90wt.％的氯化鈉水溶液中的吸收能力優(yōu)選地為20g/g到包括30g/g，更優(yōu)選20g/g到包括27g/g。尿布和類似的吸收劑在使用中總是在例如穿著者的體重的壓力之下。如果吸水能力在2.0kPa的壓力下在0.90wt.％的氯化鈉水溶液中低于20g/g，那么吸水劑在壓力下沒有吸收充分量的液體。體液(尿、血等)可能從吸收劑中滲出，可能引起粘結。這是不期望的。如果吸水能力在2.0kPa的壓力下在0.90wt.％的氯化鈉水溶液中高達30g/g或更高，那么吸水劑需要進行改良，這將增加生產(chǎn)成本。然而，增加的生產(chǎn)成本并不能在尿布的實際使用中產(chǎn)生充分的回報。因此不必要在2.0kPa的壓力下在0.90wt.％的氯化鈉水溶液中提高吸水能力至或者超過30g/g。
用于本發(fā)明的吸水劑對0.69wt.％的氯化鈉水溶液的鹽水導流率(SFC)優(yōu)選為0×10-7cm3sec/g或更高，但低于20×10-7cm3sec/g，更優(yōu)選為0×10-7cm3sec/g或更高，但低于10×10-7cm3sec/g。凝膠層對于體液(尿、血等)的滲透性是實現(xiàn)有效顯示吸收劑中的吸水劑性能的因素之一。在很多情況下，實際的吸收劑含有紙漿或類似的親水纖維。親水纖維具有液體擴散性質(zhì)，它能幫助吸水劑表現(xiàn)充分的性能。如果對0.69wt.％的氯化鈉水溶液的鹽水導流率(SFC)高達20×10-7cm3sec/g甚至更高，那么對體液(尿、血等)的滲透性就太高了。體液將有可能在其被吸水劑吸收之前在吸收劑上擴散。穿著者可能感覺不舒服，例如有可能體液從吸收劑中滲出。穿著者可能從實際的滲漏中感覺不適。這不是本發(fā)明所期望的。
用于本發(fā)明的吸水劑的保熱指標1(在50℃溶脹10次后5到10分鐘間每分鐘的最大溫降)優(yōu)選地為0到3.0℃/min，更優(yōu)選為0到2.7℃/min，還要優(yōu)選為0到2.5℃/min，最優(yōu)選為0到2.2℃/min。如果保熱指標1大于3.0，那么保熱性能是不足的。這與本發(fā)明為了提供能減輕穿著者的難題的具有優(yōu)良吸收性能的吸收劑的目的是矛盾的。上限通常優(yōu)選在大約50℃。
用于本發(fā)明的吸水劑的保熱指標2(在50℃溶脹10次后10分鐘的凝膠表面溫度)優(yōu)選地為20℃或更高，更優(yōu)選為21℃或更高，還要優(yōu)選為22℃或更高，仍然更優(yōu)選為23℃或更高，最優(yōu)選為24℃或更高。如果保熱指標2低于20℃，那么保熱性能是不足的。這與本發(fā)明為了提供能減輕穿著者的難題的具有優(yōu)良吸收性能的吸收劑的目的是矛盾的。
用于本發(fā)明的吸水樹脂(或吸水劑)的保熱指標3(在50℃溶脹10次后凝膠表面溫度回至37℃所花費的時間)優(yōu)選為120秒或更長，更優(yōu)選為130秒或更長，還要優(yōu)選為140秒或更長，仍然更優(yōu)選為150秒或更長，最優(yōu)選為160秒或更長。如果保熱指標3比120秒短，那么保熱性能是不足的。這與本發(fā)明為了提供能減輕穿著者的難題的具有優(yōu)良吸收能力能的吸收劑的目的是矛盾的。這沒有具體的上限。越長，越好?？偟膩碚f，甚至超過600秒都是可接受的。
為了反映出本發(fā)明的最大優(yōu)點，特別優(yōu)選使用具有如下具體性能的吸水劑，在0.90wt.％的氯化鈉水溶液中具有的離心保留容量為34g/g或更少；在2.0kPa壓力下，在0.90wt.％的氯化鈉水溶液中的吸收能力低于30g/g；對0.69wt.％的氯化鈉水溶液的鹽水導流率(SFC)低于20×10-7cm3sec/g；及保熱指標1為3.0℃/min或更少。另外，不溶于水的無機顆粒、螯合劑、除臭劑、陽離子聚合物等可在必要時加入到吸水劑中，只要這種加入不會引起上述物理性質(zhì)超出范圍。這些物質(zhì)的加入量相對于吸水劑可以為0.0001到10重量％，優(yōu)選0.0001到5重量％。如果這些物質(zhì)加入量少于0.0001重量％，它們不會起效。而如果加入量大于10重量％，生產(chǎn)成本會增加，同時引起吸水劑的性能下降。這是不期望的。
本發(fā)明的吸水劑需要僅對保熱指標1到3中任何一個有令人滿意的值。優(yōu)選地，該吸水劑對于保熱指標1到3中的兩個有令人滿意的值，更優(yōu)選地，對于保熱指標1和2有令人滿意的值。最優(yōu)選的，該吸水劑對于所有保熱指標1到3有令人滿意的值。
吸收劑的生產(chǎn)方法根據(jù)本發(fā)明的吸收劑通過將含有吸水樹脂作為主要成分的吸水劑和另外給定的吸收材料的粉末成型而制得。吸收劑可以呈任何形狀。優(yōu)選的形狀是片狀、圓柱形、薄膜狀和纖維狀。特別優(yōu)選地，吸收劑被制造成片狀(網(wǎng)狀)。如果吸水樹脂(或吸水劑)能被制成片狀，那么其可被使用而不必進一步加工。
為了顯示本發(fā)明的優(yōu)點，依照本發(fā)明的吸收劑含有有由不飽和單體成分聚合構成的交聯(lián)結構的吸水樹脂(或吸水劑)作為主要成分，并進一步含有親水纖維。
用于本發(fā)明的那些親水纖維不以任何特定方式進行限定。實例包括壓碎的木質(zhì)紙漿、棉絨、交聯(lián)的纖維素纖維、人造纖維、棉花、羊毛、醋酸酯(鹽)，和維尼綸。這些材料優(yōu)選在被無塵處理(airlaid)后使用。
依照本發(fā)明，吸收劑從上述吸水劑和親水纖維生產(chǎn)。
在依照本發(fā)明的吸收劑中，吸水樹脂占吸水劑和親水纖維總量的重量百分比(芯濃度(core concentration))優(yōu)選為20％到100％，更優(yōu)選為25％到90％，又要優(yōu)選為30％到80％，仍然優(yōu)選為40％到80％，還要優(yōu)選為50％到80％，再優(yōu)選為60％到80％，更加優(yōu)選為70％到80％。如果芯濃度小于20％，那么吸水劑的用量可能太少以至于不能足夠保熱到整個尿布，這不是令人期待的。
如果依照本發(fā)明的吸收劑從吸水劑和親水纖維制得，那么該制造方法不被以任何特定方式所限制。例如通過在一個混合器或類似的混合機器中以達到前述芯濃度的一定比例干混吸水樹脂和親水纖維，并將得到的混合物通過諸如氣造紙(air paper making)等的方法成型為網(wǎng)狀(web shape)?？蛇x擇地，將水、含水液體、或者多種有機溶劑之一，或是噴淋或是滴加到干混得到的混合物中。吸收劑優(yōu)選地被壓縮成型至密度為0.001到0.50g/cc和基重為0.01到0.20g/cm2。
制造吸收物的方法如上所述，本發(fā)明的吸收物由本發(fā)明的吸收劑、一可滲透液體的表層、和一不能滲透液體的底層制成。
本發(fā)明的吸收物的生產(chǎn)方法不以任何特定方式進行限定。例如吸收劑被夾在可滲透液體的基質(zhì)(表層)和不可滲透液體的基質(zhì)(底層)之間，并且在必要時，可具備一彈性構件、一擴散層、膠帶等以形成一吸收物，如成人一次性尿布或衛(wèi)生巾。
本發(fā)明的吸水樹脂(或吸水劑)、吸收物等能給予吸收物保熱特性并在一個較長的時間中展示出優(yōu)良的保熱和吸收性能。這些吸收物的具體實例包括，但不以任何特定方式限制于成人一次性尿布、嬰兒尿布、衛(wèi)生巾、所謂的失禁用墊，以及其他近來在市場上快速發(fā)展的衛(wèi)生材料。吸收物中的吸水劑、吸收劑等具有優(yōu)良的保熱性質(zhì)和低滲漏，提供卓越的干爽感覺，因此大大緩解穿著者的不適。
實施例下面將以明確的方式描述本發(fā)明的實施例和對照實例。然而，本發(fā)明并不被這些實施例所限制。
吸水劑(或吸水樹脂)和吸收物的性能被如下測得。需注意的是吸水劑(或吸水樹脂)和吸收物在25℃±2℃/50％相對濕度下使用，另有說明的除外。
含水量的比率含水率表明在吸水樹脂(或吸水劑)中含水量的比率。含水量和固體比率的關系如下含水量的比率(重量％)＝100-固體比率(重量％)含水量的比率被如下測得。
約1g的干燥吸水樹脂粉末與相同重量但為濕的樹脂粉末(總重，W1)被放置在底部直徑約為5cm的鋁杯中(重W0)。杯子被放置在180℃下，無風干燥器中并干燥3小時。干燥之后，稱量鋁杯和吸水樹脂的重量w2。含水量的比率由下式計算含水量的比率(重量％)＝[1-(W2-W0)/W1]×100可溶性成分(水溶性成分)的量184.3g的0.90wt％的氯化鈉水溶液(生理鹽水)被置于一個容量為250ml的有蓋的塑料容器中。向該水溶液中，加入1.00g吸水樹脂(或吸水劑)并攪拌16小時后從樹脂中提取水溶性成分。提取液通過濾紙(購自Toyo Roshi Kaisha，Ltd.；No.2)過濾。50.0g濾液被置于一邊用于檢測。
首先，0.1N的氫氧化鈉被滴加至生理鹽水中使其pH為10。接著，滴加0.1N鹽酸至pH為2.7，以此確定空白滴定量([bNaOH]ml，[bHCl]ml)。
對于濾液進行相同的滴定以確定滴定量([NaOH]ml，[HCl]ml)。
例如對于一種由已知量的丙烯酸及其鈉鹽制得的吸水樹脂，在吸水樹脂中可溶性成分的量通過下式從單體的平均分子量和通過滴定確定的滴定量計算可溶性成分(重量％)＝0.1*(平均分子量)*184.3*100*([HCl]-[bHCl])/1000/1.00/50.0如果丙烯酸及其鈉鹽的量是未知的，那么單體的平均分子量從滴定確定的中和率計算。
在0.90wt.％的氯化鈉水溶液(生理鹽水)中的離心保留容量(CRC)0.20g吸水樹脂(或吸水劑)被均勻的置于一個無紡布袋中(60mm×85mm)。在25±2℃，袋子被浸濕在0.90wt.％的氯化鈉水溶液(生理鹽水)中。30分鐘后，袋子從溶液中拿出并在250G下置于離心分離器中脫水3分鐘。接著將袋子稱重(＝W1(g))。在不含有吸水樹脂(或吸水劑)下進行同樣的操作并稱重(W0(g))。通過下式從W1和W0計算離心保留容量(g/g)在0.90wt.％的氯化鈉水溶液(生理鹽水)中的離心保留容量(g/g)＝{[W1的重量(g)-W0的重量(g)]/吸水樹脂(或吸水劑)的重量(g)}-1在2.0kPa(AAP0.3psi)下在0.90wt.％的氯化鈉水溶液(生理鹽水)中的吸收能力0.90g吸水劑(或吸水樹脂)被均勻地散置在具有38μm孔徑的不銹鋼網(wǎng)上，該網(wǎng)被焊接到內(nèi)徑為60mm的塑料支承氣缸的末端(底部)。吸水劑(樹脂)被放置在一個外徑略小于60mm的活塞(蓋板)上以使活塞和支承氣缸壁之間沒有任何空隙并可以自由的垂直移動。測量支承氣缸、吸水劑(或吸水樹脂)，和活塞的總重W3(g)。接著在活塞上施加負載使吸水劑(或吸水樹脂)并包括活塞處在2.0kPa(約0.3psi)的均勻負載下。然后運行測量設備。一個直徑為90mm，厚度為5mm的玻璃濾器被放置在直徑為150mm的培養(yǎng)皿中。在25±2℃，加入0.90wt.％的氯化鈉水溶液(生理鹽水)使其平行于玻璃濾器的頂面。在頂面放一張直徑為90mm的濾紙(購自Toyo Roshi Kaisha，Ltd.；No.2)以使整個表面變濕。除去過多的液體。
測量裝置被放置在濕的濾紙上以使該設備能在壓力下吸收液體。當液位降低至低于玻璃濾器的頂端時，再加入液體以保持液位。60分鐘后，抬起測量裝置，再次測定支承氣缸、溶脹的吸水劑(或吸水樹脂)，及去除了負載的活塞的重量W4(g)。通過下式從W3和W4計算在2.0kPa(g/g)下在0.90wt.％的氯化鈉水溶液(生理鹽水)中的吸收能力。
在2.0kPa(g/g)下在0.90wt.％的氯化鈉水溶液(生理鹽水)中的吸收能力＝[W4的重量(g)-W3的重量(g)]/吸水劑(或吸水樹脂)的重量(g)質(zhì)量平均粒徑(D50)及對數(shù)標準差(σζ)吸水劑(或吸水樹脂)被使用850μm、710μm、600μm、500μm、425μm、300μm、212μm、150μm、106μm、75μm、45μm，及其他日本工業(yè)標準(JIS)的標準篩篩分。殘留物的百分數(shù)(R)被標繪在對數(shù)概率格紙上。從曲線上讀出質(zhì)量平均粒徑(D50)。對數(shù)標準差(σζ)被給出σζ＝0.5×ln(X2/X1)其中X1，X2分別代表R＝84.1％和R＝15.9％時的粒徑。σζ越小，粒度分布越窄。
篩分過程按如下完成。10.00g的吸水劑(或吸水樹脂)被使用日本工業(yè)標準的具有篩孔為850μm、710μm、600μm、500μm、425μm、300μm、212μm、150μm、106μm、75μm、45μm等的標準篩(Iida試驗用篩，內(nèi)徑為80mm)，并在一個分級用的Ro-tap搖篩機(購自IidaSeisakusho，Co.，Ltd.，ES-65 sieve shaker)中篩分5分鐘。質(zhì)量平均粒徑(D50)，如美國專利5051259和其他文件所描述的，表示粒徑相當于使用具有相同大小篩孔的標準篩的全部粒徑的50wt.％。
對0.69wt.％的氯化鈉水溶液的鹽水導流率(SFC)對0.69wt.％的氯化鈉水溶液的鹽水導流率(SFC)被如PCT申請Tokuhyohei 9-510889的日文公開譯本(見82頁，“F.試驗方法，1.鹽水導流率(SFC)試驗”(″F.Test methods，1.Saline flow conductivity(SFC)test″))(美國專利5599335)描述的進行測定。
用于吸水樹脂的保熱指標保熱指標1圖1是測量裝置10的排列示意圖。使用這種裝置測量保熱指標，一種依照本發(fā)明的吸水劑的性能的指示劑。如圖1所示，測量設備10包括一個鋁杯2、一個溫度記錄儀3，及一個冰水浴槽5(2400ml)。
在一個無風的，沒有空氣流動的24+1℃/相對濕度50％的房間里，2.0g吸水劑(或吸水樹脂)被置于鋁杯(箔容器，產(chǎn)品編號107，購自Toyo EkcoInc.)2中。容器2的底部直徑約5cm，高約2cm，底厚0.05mm，及側面厚0.16到0.25mm，同時重約0.83g。接著，20ml加熱至50℃的20m10.90wt.％的氯化鈉水溶液(生理鹽水)被快速倒入并使其溶脹2分鐘以使凝膠層變平。溶脹后，凝膠層1約1cm厚。
然后，溶脹的凝膠被快速，最好在3秒內(nèi)移至含有冰8和水9的3℃的冰水浴槽5(2400ml)中。同時，開始記錄溶脹凝膠層1的頂部表面中心的表面溫度。使用溫度記錄儀(Neo Thermo，購自Nippon Avionics Co.，Ltd.)3，溫度被從冷卻開始連續(xù)記錄20分鐘。在記錄溫度的過程中，冰水浴槽5被通過由攪拌裝置4控制的攪拌棒7的攪拌保持在3℃。鋁杯2必須被浸在冰水浴槽5中至少到與凝膠層1(約1cm)的頂部平行的程度?？梢哉{(diào)節(jié)鋁杯2的高度，例如使用一個調(diào)節(jié)臺6，考慮到鋁杯2的溫度，其最好含有一種網(wǎng)狀結構。
當從冷卻開始觀察凝膠層表面溫度20分鐘后，記錄的凝膠層表面溫度被以每隔1分鐘的間隔標繪在圖表中。X軸表示冷卻開始為0分鐘及記錄終點為20分鐘的時間。Y軸表示溫度。計算了冷卻中5分鐘到10分鐘之間每分鐘的(冷卻中5分鐘和6分鐘之間、6分鐘和7分鐘之間、7分鐘和8分鐘之間、8分鐘和9分鐘之間、9分鐘和10分鐘之間的溫度變化)凝膠表面溫度變化。挑出變化中最大的絕對值作為保熱指標1。
保熱指標2在用于保熱指標1的冷卻中測得保熱指標2。保熱指標2是溶脹的凝膠冷卻10分鐘時的表面溫度。
保熱指標3在用于保熱指標1的冷卻中測得保熱指標3。保熱指標3是從冷卻開始溶脹的凝膠的表面溫度達到37℃時需要的時間(秒)。
用戶試驗十名健康成人穿著一種70重量％芯濃度的尿布(吸收物)以使該尿布完全適合穿著者的身體。150ml加熱至37℃的0.90wt.％的氯化鈉水溶液(生理鹽水)被通過一個注射器注入超過一分鐘。注射后15分鐘和注射后30分鐘的冷的感覺被在一個一到五的刻度盤上評估，其水平1表示“不舒適”，水平2表示“有點不舒適”，水平3表示“介于舒適與不舒適之間”，水平4表示“較舒適”，水平5表示“舒適”。評估以結果的平均值形式完成。
參考實施例1吸水樹脂(a)的制備/中和聚合在反應器中，將5.98g聚乙二醇二丙烯酸酯(n＝9)溶于具有68％摩爾中和率(單體的濃度37.7重量％)的6600g丙烯酸鈉水溶液中來制備反應液。反應器是一個有蓋的不銹鋼雙臂捏合機，其具有兩個sigma型的刀片和一個外殼。反應器的內(nèi)部容量為10升。接著，反應液被在氮氣氛中與氮氣接觸20分鐘。然后，在攪拌下，加入35.5g的10重量％的過硫酸鈉水溶液和1.49g的1重量％的L-抗壞血酸水溶液，約20秒后聚合開始。聚合在20到90℃進行，同時粉碎生成的凝膠，。聚合42分鐘，得到含水凝膠形式的交聯(lián)聚合物。得到的含水凝膠形式的交聯(lián)聚合物被分成一些部分，各直徑約5mm或更小。被分成一些部分的含水凝膠形式的交聯(lián)聚合物被散置在20目(850μm篩孔)的篩網(wǎng)上并在180℃加熱40分鐘進行熱風干。接下來，聚合物被在一個軋制機中粉碎和用孔徑為850μm和150μm的日本工業(yè)標準的標準篩進行分類以制備一種被不規(guī)則粉碎的的吸水樹脂(a)。該樹脂(a)具有450μm的質(zhì)量平均粒徑，含有粒徑從850到600μm的顆粒占28重量％和粒徑小于150μm的顆粒占2重量％，以及具有的對數(shù)標準差(σζ)為0.364，和含水量的比率為6重量％。
測量所得吸水樹脂(a)的物理性質(zhì)。其CRC為42.6(g/g)。水溶性成分的量為12.5重量％。
參考實施例2吸水樹脂(b)的制備/中和聚合通過除了將單體的濃度變?yōu)?0重量％，中和率變?yōu)?5摩爾％，以及交聯(lián)劑變?yōu)?.97g三羥甲基丙烷三丙烯酸酯外，其他按照與參考實施例1相同的操作制備不規(guī)則粉末形狀的吸水樹脂(b)。樹脂(b)具有450μm的質(zhì)量平均粒徑，含有粒徑從850到600μm的顆粒占28重量％和粒徑小于150μm的顆粒占2重量％，并具有0.364的對數(shù)標準差(σζ)，及6重量％的含水量的比率。
測量所得吸水樹脂(b)的物理性質(zhì)。其CRC為37.6(g/g)。水溶性成分的量為12.3重量％。
實施例1吸水劑500g由參考實施例1得到的吸水樹脂(a)被置于一個5升的Loedige攪拌器(M5R，購自Loedige，Co.)中。接著，在330rpm(轉/分)轉動Loedige攪拌器的主軸(犁形開關)，通過一個噴霧器噴射加入22.5g按0.75/3/0.75(重量％)混合的甘油/水/異丙醇的溶液并混合1分鐘。
此后，停止攪拌，快速移去生成的混合物。
然后，得到的混合物被置入一個5升的灰漿混合器(購自Nishi NihonShikenki Seisakusho K.K.)中，在容器內(nèi)用油浴在210℃加熱?；旌衔锝又粩嚢璨⒒旌弦允故軣峋鶆颉＜s20分鐘后，混合物從灰漿混合器中移去。接著，全部的混合物通過一個850μm的日本工業(yè)標準的標準篩并使其表面交聯(lián)。
480g表面交聯(lián)的混合物被再次置于一個5升的Loedige攪拌器(M5R，購自Loedige，Co.)中。接著，在330rpm(轉/分)轉動Loedige攪拌器的主軸(犁形開關)，通過一個噴霧器噴射加入9.6g水并混合1分鐘以得到含水產(chǎn)物。
得到的含水產(chǎn)物被移至一個密閉容器中。該產(chǎn)物在60℃的無風干燥器中熱固化1小時(使含水產(chǎn)物內(nèi)部將要吸收的含水量增加)。1小時后，從干燥器中移出含水產(chǎn)物。全部產(chǎn)物通過一個850μm的日本工業(yè)標準的標準篩以得到吸水劑(1)。
測定得到的吸水劑(1)的CRC、AAP 0.3psi、質(zhì)量平均粒徑(D50)、粒度分布的對數(shù)標準差、SFC、保熱指標1、保熱指標2，及保熱指標3。結果示于下面的表1中。
實施例2吸水劑吸水劑(2)通過將0.30重量％的Aerosil 200(購自Aerosil)加入到由實施例1得到的吸水劑(1)中而制備。類似于實施例1，對得到的吸水劑(2)進行評價。結果被概括在下面的表1中。
實施例3吸水劑500g由參考實施例2得到的吸水樹脂(b)被置于一個5升的Loedige攪拌器(M5R，購自Loedige，Co.)中。接著，在330rpm(轉/分)轉動Loedige攪拌器的主軸(犁形開關)，通過一個噴霧器噴射加入11.25g以0.75/1.5(重量％)混合的甘油/水的溶液并混合1分鐘。此后，停止攪拌，并快速移去生成的混合物。
然后，得到的混合物被置入一個5升的灰漿混合器(購自Nishi NihonShikenki Seisakusho K.K.)中，在容器內(nèi)用油浴在205℃加熱?；旌衔锝又粩嚢璨⒒旌弦允故軣峋鶆颉＜s40分鐘后，混合物從灰漿混合器中移去。接著，全部的混合物通過一個850μm的日本工業(yè)標準的標準篩并使其表面交聯(lián)。
480g表面交聯(lián)的混合物被再次置于一個5升的Loedige攪拌器(M5R，購自Loedige，Co.)中。接著，在330rpm(轉/分)轉動Loedige攪拌器的主軸(犁形開關)，通過一個噴霧器噴射加入9.6g水并混合1分鐘以得到含水產(chǎn)物。
得到的含水產(chǎn)物被移至一個密閉容器中。該產(chǎn)物在60℃的無風干燥器中熱固化1小時(使含水產(chǎn)物內(nèi)部將要吸收的含水量增加)。1小時后，從干燥器中移出含水產(chǎn)物。全部產(chǎn)物通過一個850μm的日本工業(yè)標準的標準篩以得到含水粉末。
吸水劑(3)通過將0.30重量％的Aerosil 200(購自Aerosil)加入到得到的吸水粉末中而制備。
類似于實施例1，對得到的吸水劑(3)進行評價。結果被概括在下面的表1中。
對比實施例1吸水劑參考實施例1中得到的吸水樹脂(a)被指定作為一種對比吸水劑(4)，并類似于實施例1的進行評價。結果被概括在表1中。
對比實施例2吸水劑實施例1中得到的吸水劑(1)被進一步使用日本工業(yè)標準的標準篩對300到150μm的顆粒進行分類。得到的顆粒被指定作為一種對比吸水劑(5)，并類似于實施例1的進行評價。結果被概括在表1中。
對比實施例3吸水劑500g由參考實施例1得到的吸水樹脂(a)被置于一個5升的Loedige攪拌器(M5R，購自Loedige，Co.)中。接著，在330rpm(轉/分)轉動Loedige攪拌器的主軸(犁形開關)，通過一個噴霧器噴射加入28.0g以0.3/0.5/3.0(重量％)混合的1，4-丁二醇/丙二醇/水的溶液并混合1分鐘。
此后，停止攪拌，并快速移去生成的混合物。
然后，得到的混合物被置入一個5升的灰漿混合器(mortar mixer)(購自Nishi Nihon Shikenki Seisakusho K.K.)中，在容器內(nèi)用油浴在200℃加熱?；旌衔锝又粩嚢杓盎旌弦允故軣峋鶆?。約40分鐘后，混合物從灰漿混合器中移去。接著，全部的混合物通過一個850μm的日本工業(yè)標準的標準篩并使其表面交聯(lián)。
480g表面交聯(lián)的混合物被再次置于一個5升的Loedige攪拌器(M5R，購自Loedige，Co.)中。接著，在330rpm(轉/分)轉動Loedige攪拌器的主軸(犁形開關)，通過一個噴霧器噴射加入9.6g水并混合1分鐘以得到含水產(chǎn)物。
得到的含水產(chǎn)物被移至一個密閉容器中。該產(chǎn)物在60℃的無風干燥器中熱固化1小時(使含水產(chǎn)物內(nèi)部將要吸收的含水量增加)。1小時后，從干燥器中移出含水產(chǎn)物。全部產(chǎn)物通過一個850μm的日本工業(yè)標準的標準篩以得到對比吸水劑(6)。
類似于實施例1，對得到的對比吸水劑(6)進行評價。結果被概括在表1中。
對比實施例4吸水劑在一個制備反應液的反應器中，將1.18g(摩爾量占0.04％)的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯溶解于720g丙烯酸中。反應器是一個有蓋不銹雙臂捏合機，其具有兩個sigma型的刀片和一個外殼。反應器的內(nèi)部容量為10升。接著，反應液被在氮氣氛中氮置換20分鐘。然后，21.6g10wt.％的2，2’-偶氮(2-脒基丙烷)二鹽酸化物(2，2′-azobis(2-amidinopropane)dihydrochloride)水溶液、18.0glwt.％的L-抗壞血酸水溶液，及20.6g3.5wt.％的＞過氧化氫水溶液被加入到反應液中，伴隨攪拌至開始聚合。當聚合開始后停止攪拌。當反應液溫度升至頂點后，反應液在55℃或更高的溫度下保持老化3小時。反應結束后，生成的凝膠被通過轉動刀片進行粉碎以得到一種含水凝膠形式的交聯(lián)聚合物。
接著，當含水凝膠形式的交聯(lián)聚合物被進一步通過轉動刀片進行粉碎時，交聯(lián)聚合物被保持在約50℃并與700g作為中和劑的40wt.％的氫氧化鈉水溶液混合，該滴加過程超過40分鐘。此后，停止轉動刀片，并使聚合物在50℃保持80分鐘。然后，400g去離子水被加入到聚合物中，混合，并在室溫放置24小時以完成中和(中和率＝70mol％)。
接下來，中和的含水凝膠形式的交聯(lián)聚合物被散置在20目(850μm篩孔)的篩網(wǎng)上并在160℃加熱40分鐘進行熱風干。然后，聚合物被在一個軋制機中粉碎和用篩孔為850μm的日本工業(yè)標準的標準篩進行分類以制備一種不規(guī)則粉末形狀的吸水樹脂(c)。該樹脂(c)具有405μm的質(zhì)量平均粒徑，含有粒徑從850到600μm的顆粒占20重量％和粒徑小于150μm的顆粒占12重量％，以及具有的對數(shù)標準差(σζ)為0.520，和6重量％的含水量的比率。
測量所得吸水樹脂(c)的物理性質(zhì)。其CRC為38.1(g/g)。水溶性成分的量為9.8wt.％。
繼而，500g得到的吸水樹脂(c)被置于一個5升的Loedige攪拌器(M5R，購自Loedige，Co.)中。接著，在330rpm(轉/分)轉動Loedige攪拌器的主軸(犁形開關)，通過一個噴霧器噴射加入16.0g以0.2/1.0/2.0(重量％)混合的1，3-二氧戊環(huán)二酮(1，3-dioxolane-2-on)/水/乙醇的溶液并混合1分鐘。
此后，停止攪拌，并快速移去生成的混合物。
然后，得到的混合物被置入一個5升的灰漿混合器(mortar mixer)(購自Nishi Nihon Shikenki Seisakusho K.K.)中，在容器內(nèi)用油浴在180℃加熱?；旌衔锝又粩嚢杓盎旌弦允故軣峋鶆?。約60分鐘后，混合物從灰漿混合器中移去。接著，全部的混合物被通過一個850μm的日本工業(yè)標準的標準篩以得到對比吸水劑(7)。
類似于實施例1，對得到的對比吸水劑(7)進行評價。結果被概括在下面的表1中。
對比實施例5吸水劑通過除了將單體的濃度變?yōu)?0wt.％，中和率變?yōu)?5mol.％，以及交聯(lián)劑變?yōu)?.54g聚乙二醇二丙烯酸酯(n＝9)外，其他與參考實施例1相同的操作制備不規(guī)則粉末形狀的吸水樹脂(d)。樹脂(d)具有395μm的質(zhì)量平均粒徑，含有粒徑小于150μm的顆粒占5重量％，并具有0.363的對數(shù)標準差(σζ)，及6wt.％的含水量的比率。
測量所得吸水樹脂(d)的物理性質(zhì)。其CRC為47.0(g/g)。水溶性成分的量為20.0wt.％。
得到的500g吸水樹脂(d)被置于一個5升的Loedige攪拌器(M5R，購自Loedige，Co.)中。接著，在330rpm(轉/分)轉動Loedige攪拌器的主軸(犁形開關)，通過一個噴霧器噴射加入25.2g按0.03/1/3/1(重量％)混合的二甘醇二環(huán)氧丙醚/丙二醇/水/異丙醇的溶液并混合1分鐘。
此后，停止攪拌，快速移去生成的混合物。
然后，得到的混合物被置入一個5升的灰漿混合器(mortar mixer)(購自Nishi Nihon Shikenki Seisakusho K.K.)中，在容器內(nèi)用油浴在210℃加熱?；旌衔锝又粩嚢璨⒒旌弦允故軣峋鶆颉＜s40分鐘后，混合物從灰漿混合器中移去。接著，全部的混合物通過一個850μm的日本工業(yè)標準的標準篩并使其表面交聯(lián)。
480g表面交聯(lián)的混合物被再次置于一個5升的Loedige攪拌器(M5R，購自Loedige，Co.)中。接著，在330rpm(轉/分)轉動Loedige攪拌器的主軸(犁形開關)，通過一個噴霧器噴射加入9.6g水并混合1分鐘以得到含水產(chǎn)物。
得到的含水產(chǎn)物被移至一個密閉容器中。該產(chǎn)物在60℃的無風干燥器中熱固化1小時(使含水產(chǎn)物內(nèi)部將要吸收的含水量增加)。1小時后，從干燥器中移出含水產(chǎn)物。全部產(chǎn)物通過一個850μm的日本工業(yè)標準的標準篩以得到對比吸水劑(8)。
類似于實施例1，對得到的對比吸水劑(8)進行評價。結果被概括在下面的表1中。
對比實施例6吸水劑類似于實施例1，對從日本公開專利申請2001-98170(Tokukai2001-98170)(美國專利6586549)的實施例10中得到的吸水劑進行評價。結果被概括在表1中。這種吸水劑被指定為對比吸水劑(9)。
對比實施例7吸水劑類似于實施例1，對從日本公開專利申請2002-45395(Tokukai2002-45395)(美國專利6617489)的實施例1中得到的吸水劑進行評價。結果被概括在表1中。這種吸水劑被指定為對比吸水劑(10)。
對比實施例8吸水劑類似于實施例1，對從日本公開專利申請2002-45395(Tokukai2002-45395)(美國專利6617489)的實施例3中得到的吸水劑進行評價。結果被概括在表1中。這種吸水劑被指定為對比吸水劑(11)。
對比實施例9吸水劑類似于實施例1，對從日本公開專利申請2002-45395(Tokukai2002-45395)(美國專利6617489)的實施例2中得到的吸水劑進行評價。結果被概括在表1中。這種吸水劑被指定為對比吸水劑(12)。
實施例4吸收物
70份重量的實施例1中得到的吸水劑(1)與30份重量的粉碎的木質(zhì)紙漿干混。接著，得到的混合物被置于一個分批式氣造紙機(a batch-type airpaper making machine)中以在一個400目(篩孔38μm)的網(wǎng)篩上形成一張130mm×400mm的網(wǎng)。進一步地，該網(wǎng)在196.14kPa的負載下被加壓5秒以得到一種基重為0.05g/cm2的吸收劑。
接著，一種吸收物，更確切的說，一種成人一次性尿布的襯墊式樣(1)由一種用不滲透液體的聚丙烯制成所謂的底層(不滲透液體層)，上述吸收劑，及一種由可滲透液體的聚丙烯的無紡布制成的表層(可滲透液體層)通過使用雙面膠帶按這一順序相結合。吸收物(1)重50g。
在得到的吸收物(1)上進行用戶試驗。結果被概括在表2中。
實施例5吸收物一種吸收物(2)被通過用實施例2中得到的吸水劑(2)替代實施例4中使用的吸水劑(1)而制得。
在得到的吸收物(2)上進行用戶試驗。結果被概括在表2中。
實施例6吸收物一種吸收物(3)被通過用實施例3中得到的吸水劑(3)替代實施例4中使用的吸水劑(1)而制得。
在得到的吸收物(3)上進行用戶試驗。結果被概括在表2中。
對比實施例10到18吸收物對比吸收物(1)到(9)被通過用對比實施例1到9中得到的對比吸水劑(4)到(12)替代實施例4中使用的吸水劑(1)而制得。
在得到的對比吸收物(1)到(9)上進行用戶試驗。結果被概括在表2中。


*)(×10-7cm3sec/g)*)在實施方案1到3中，600μm到300μm的顆粒的占60重量％至90重量％。小于150μm的顆粒少于3重量％。


評價水平 1不舒適2有點不舒適3不覺舒適，也未不舒適4稍覺舒適5舒適描述于實現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式的實施方案和實施例僅用以說明本發(fā)明的目的，而決非限定本發(fā)明的保護范圍。各種變化認為并未脫離本發(fā)明的主旨和保護范圍，并且所有這些改進變化對于本領域技術人員來說是顯而易見，都被包括在下述權利要求的保護范圍中。
工業(yè)適用性本發(fā)明得到的吸水樹脂，當作為吸水體應用于尿布中時，顯示出優(yōu)良的保熱和吸收性質(zhì)，與傳統(tǒng)吸收劑相比，提供了一種非常優(yōu)秀的吸水體。根據(jù)本發(fā)明得到的吸水劑被用在吸收物中，具有優(yōu)良的保熱和吸收性質(zhì)，并減輕了消費者對吸收物的不適感。
因此，依照本發(fā)明的吸水劑可發(fā)現(xiàn)廣泛的應用種類，如吸濕劑、除濕劑，以及建筑材料。尤其是，該吸水劑被優(yōu)選的用作吸收糞便、尿，及血的衛(wèi)生材料，代表性的實施例包括紙尿布和衛(wèi)生巾。
權利要求
1.一種吸水劑，包含一種具有通過不飽和單體成分聚合構成的交聯(lián)結構的吸水樹脂，其中所述吸水劑表面處理過，且所述吸水劑滿足(1)到(4)的全部性能(1)保熱指標1(50℃在0.90wt.％的氯化鈉中溶脹10次后5到10分鐘的每分鐘最大溫降)為0到3.0℃/min；(2)在0.90wt.％的氯化鈉水溶液中的離心保留容量(30分鐘值)為34g/g或更低；(3)在2.0kPa壓力下，在0.90wt.％的氯化鈉水溶液中的吸收能力(60分鐘值)低于30g/g；以及(4)對0.69wt.％的氯化鈉水溶液的鹽水導流率(SFC)低于20×10-7cm3sec/g。
2.如權利要求1所述的吸水劑，其中所述吸水劑為顆粒狀，且所述吸水劑滿足下述條件通過篩分確定直徑從600到300μm的顆粒占60wt.％或更多，而直徑小于150μm的顆粒占3wt.％或更少；以及粒度分布的對數(shù)標準差(σζ)為0.250到0.400。
3.如權利要求1和2任一項所述的吸水劑，除所述吸水樹脂之外，還含有不溶于水的無機細顆粒。
4.如權利要求1到3中任一項所述的吸水劑，其中保熱指標2(50℃在0.90wt.％的氯化鈉中溶脹10次后10分鐘凝膠表面溫度)為20℃或更高。
5.如權利要求1到4中任一項所述的吸水劑，其中保熱指標3(50℃在0.90wt.％的氯化鈉中溶脹10次后凝膠表面溫度回至37℃所需時間)為120秒或更長。
6.如權利要求1到5中任一項所述的吸水劑，其中質(zhì)量平均粒徑(通過篩分確定)為400到600μm。
7.如權利要求1到6中任一項所述的吸水劑，除吸水樹脂外，還含有多元醇。
8.一種吸收劑，含有如權利要求1到7中任一項所述的吸水劑和親水纖維。
9.一種吸收物，含有如權利要求8所述的吸收劑；一可滲透液體的表層；及一不能滲透液體的底層。
10.一種生產(chǎn)吸水劑的方法，所述吸水劑含有吸水樹脂，所述吸水樹脂具有通過不飽和單體成分聚合構成的交聯(lián)結構，所述方法包括聚合步驟，聚合含有含酸基不飽和單體作為主要成分的單體組分來制備吸水樹脂；以及表面交聯(lián)處理步驟，表面交聯(lián)所述聚合步驟中得到的吸水樹脂，其中在聚合步驟中，所述吸水樹脂是顆粒狀，所述吸水樹脂在0.90wt.％的氯化鈉中具有35g/g或更高的離心保留容量(30分鐘值)，且聚合所述單體組分以使所述吸水樹脂在具體粒度方面滿足下述(1)和(2)的條件(1)通過篩分確定的具有直徑從600到300μm的顆粒占60wt.％或更多，而小于150μm的顆粒占3wt.％或更少；以及(2)粒度分布的對數(shù)標準差(σζ)為0.250到0.400；在所述表面交聯(lián)步驟中，在具體粒度方面滿足條件(1)和(2)的所述吸水樹脂在表面交聯(lián)處理過程中進行表面交聯(lián)。
11.如權利要求10所述的方法，其中在所述表面交聯(lián)步驟中，在所述聚合步驟中具體粒度方面滿足條件(1)和(2)的所述吸水樹脂進行表面交聯(lián)直至在0.90wt.％的氯化鈉水溶液中的離心保留容量(30分鐘值)達到34g/g或更低；并且在2.0kPa壓力下，在0.90wt.％的氯化鈉水溶液中的吸收能力(60分鐘值)低于30g/g。
12.如權利要求10和11任一項所述的方法，其中所述吸水樹脂具有400μm到600μm的質(zhì)量平均粒徑。
13.如權利要求1到7中任一項所述的吸水劑，其中所述不飽和單體為丙烯酸(鹽)，以及除丙烯酸(鹽)以外的單體與所述丙烯酸(鹽)的比例是0到包括30mol％。
14.如權利要求8所述的吸收劑，其中如權利要求1到7中任一項所述的吸水劑的量占所述吸水劑和所述親水纖維總量的20wt.％或更多。
全文摘要
我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過尿布和其他吸收劑來提高保熱性，本發(fā)明定義的吸水樹脂的保熱指標1需要為3.0℃/min或更低，同時也需要滿足特定的要求來滿足該條件。如果滿足了所述要求，那么就可提供具有0到3.0℃/min或更低的保熱指標1并顯示出優(yōu)良的保熱和吸收性能的吸水樹脂、吸收劑、及吸收物。
文檔編號A61L15/16GK1890023SQ200480036920
公開日2007年1月3日 申請日期2004年12月10日 優(yōu)先權日2003年12月12日
發(fā)明者和田克之, 長澤誠, 石崎邦彥 申請人:株式會社日本觸媒