專利名稱：以吸水樹脂為主成分的顆粒吸水劑、其生產(chǎn)方法、和吸水性物品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括一種吸水性樹脂作為主成分的顆粒狀吸水劑。具體地說，它涉及一種在作為一次性尿布(以下簡(jiǎn)稱尿布)等吸收性物品的實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮更優(yōu)異吸收能力而不產(chǎn)生臭味的顆粒狀吸水劑。
背景技術(shù)：
目前，作為一次性尿布、衛(wèi)生巾、失禁患者用墊材等衛(wèi)生物品中的構(gòu)成材料，能吸收體液的吸水性樹脂(吸水劑)和漿粕等親水性纖維得到廣泛使用。作為吸水性樹脂，例如，部分中和和交聯(lián)的聚丙烯酸、淀粉-丙烯酸接枝聚合物的水解物、皂化的乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈共聚物或丙烯酰胺共聚物的水解物、或其交聯(lián)聚合物、陽離子型單體的交聯(lián)聚合物等，用來作為主要原材料。
為希望成為吸水性樹脂而提出的吸水性能慣常地包括與體液等水性液體接觸的溶脹凝膠的高吸收容量、優(yōu)異吸收速度、液體滲透性和凝膠強(qiáng)度，以及從含有水性液體的基材中吸取水分的吸收量。因此，提出了調(diào)整得有專門性能的吸水劑。
這樣一種吸水樹脂要有與體液等水性液體接觸時(shí)優(yōu)異的性能例如液體吸收量、吸水速度、凝膠強(qiáng)度和凝膠滲透性，同時(shí)有從含有水性液體的基材中吸取水分的優(yōu)異吸水力。進(jìn)而，作為最近的趨勢(shì)，人們期待吸水性樹脂粉末顯示出非常狹窄的粒度分布、高吸收容量和低水可提取物。此外，高抗壓吸收性或壓力下液體滲透性也是基本要求。
例如，關(guān)于規(guī)定這些吸水性樹脂的各種性能的很多參數(shù)或關(guān)于其測(cè)定方法，有很多專利申請(qǐng)(US再頒發(fā)32649，UK2267094B，US5051259，US5419956，US6087002，EP0629441，EP0707603，EP0712659，EP1029886，US5462972，US5453323，US5797893，US6127454，US6184433，US6297335，USReissued 37021，US5140076，US6414214B1，US5994440，US6444744，US6194531，EP0940148，EP1153656，EP0605215，US5147343，US5149335，EP0532002，US5601452，US5562646，US5669894，US6150582，WO02/053198，EP0937739，JP60158861，JP11241030，US4732968，WO03/095510和US6388000)。
在US再頒發(fā)32649中提出了凝膠強(qiáng)度、可提取物和吸收容量?jī)?yōu)異的吸水性樹脂。在UK2267094B中提出了一種無壓力下液體滲透性、吸水速度和吸收容量?jī)?yōu)異的吸水性樹脂。US5051259，US5419956，US6087002和EP0629441中提出了規(guī)定專門粒度分布的技術(shù)。進(jìn)而，EP0707603，EP0712659，EP1029886，US5462972，US5453323，US5797893，US6127454，US6184433，US6297335，US再頒發(fā)37021等中也提出了各種負(fù)荷下抗壓吸收性優(yōu)異的吸水性樹脂，或因此而提出了很多測(cè)定方法，還提出了有優(yōu)異抗壓吸收性單獨(dú)或兼?zhèn)淦渌阅艿奈詷渲?br> 進(jìn)而，在US5140076、US6414214B1等中提出了對(duì)會(huì)使性能降低的沖擊有優(yōu)異抗性的吸水性樹脂。在US5994440等中提出了一種有專門粉末狀粉塵量的吸水性樹脂，而在US6444744等中提出了一種著色較少的吸水性樹脂。在US6194531和EP0940148中提出了在作為耐尿性能指數(shù)的L-抗壞血酸水溶液中凝膠耐久性優(yōu)異的或吸水能力優(yōu)異的吸水性樹脂。在EP1153656中提出了一種透氣性優(yōu)異的吸水性樹脂。在EP0605215中提出了一種單體殘留量較低的吸水性樹脂。
進(jìn)而，在US5147343，US5149335，EP0532002，US5601452，US5562646，US5669894，US6150582，WO02/053198等中提出了有適用于吸收性物品例如有專門性能、組成或聚合物濃度的尿布的專門性能的吸水性樹脂。
進(jìn)而，一次性尿布等衛(wèi)生材料已經(jīng)變成更薄類型，換言之，近年來吸水性樹脂濃度傾向于提高，因此，對(duì)與從吸水性樹脂產(chǎn)生的氣味有關(guān)的改善的需求增加了。
關(guān)于氣味，在賦予吸水性樹脂以除臭性能的嘗試方面，迄今為止已經(jīng)提出了吸水性樹脂與各種類型除臭劑或抗微物劑的組合。例如，一種包含吸水性樹脂和茶科植物葉提取物的吸水性樹脂組合物(例如，見JP60158861)和一種包含針葉樹植物提取物和有專門性能的吸水性樹脂的吸水性樹脂組合物(例如，見JP11241030)等是已知的。已知一種以分散溶劑使吸水性樹脂附聚的粒度控制技術(shù)(US4732968)。近年來也提出出針對(duì)作為吸水性樹脂氣味的、丙烯酸中的雜質(zhì)乙酸和丙酸的技術(shù)(WO03/095510)。此外，關(guān)于殘留單體，還提出了一種針對(duì)丙烯酸鹽中的雜質(zhì)β-羥基丙酸的技術(shù)(US6388000)。
如上所述，已經(jīng)提出了很多技術(shù)，然而，近年來在一次性尿布等的吸收芯中吸水性樹脂的使用量日益增加，因此，該吸收芯傾向于有高吸水性樹脂濃度(吸水性樹脂的重量比高)。因此，目前的問題是，慣常吸水性樹脂并沒有顯示出以高濃度使用的充分性能，而且除臭性能在高濃度時(shí)也是不充分的。隨著吸水性樹脂使用量增加，進(jìn)一步要求減少殘留單體量。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種顆粒狀吸水劑，包含一種適合于在尿布等吸收性芯中以高濃度實(shí)際應(yīng)用的吸水性樹脂，以供給優(yōu)異的吸收性物品，及其生產(chǎn)方法。更具體地說，作為解決問題(供給優(yōu)異的吸收性物品)的手段，本發(fā)明提供一種有附加功能的吸水劑，該吸水劑是除臭性能優(yōu)異且溶脹后不產(chǎn)生氣味、適合于實(shí)際應(yīng)用，及其生產(chǎn)方法。

發(fā)明內(nèi)容
慣常地，在吸水性樹脂的除臭性能的研究中，人們一直將注意力集中在尿味上。本發(fā)明者們?cè)谖詷渲某粜阅茏鳛橐环N附加功能的銳意研究過程中發(fā)現(xiàn)，吸水性樹脂、尤其通過逆相懸浮聚合得到的吸水性樹脂本身就有一種特定氣味，而且發(fā)現(xiàn)，該吸水性樹脂的氣味本身在實(shí)際應(yīng)用中使除臭性能惡化。此外，作為在尿布中實(shí)際應(yīng)用的一個(gè)重要因素，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，吸水性樹脂的特定狹窄粒度分布和特定吸收容量以及微粒形狀具有重要意義。
慣常地，人們相信，用逆相懸浮聚合生產(chǎn)的吸水性樹脂包括數(shù)量較少的殘留單體，然而，作為關(guān)于用逆相懸浮聚合生產(chǎn)的吸水性樹脂本身的特定氣味的原因的銳意研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)的是，事實(shí)上殘留單體是產(chǎn)生的且其數(shù)量增加。此外，作為氣味原因探索的結(jié)果，已發(fā)現(xiàn)殘留單體數(shù)量增加、該逆相懸浮聚合中使用的揮發(fā)性有機(jī)溶劑、和該逆相懸浮聚合中從單體中其它雜質(zhì)衍生的氣味的發(fā)生。
在解決該問題的銳意研究之后，發(fā)現(xiàn)的是，由于對(duì)于用慣常逆相懸浮聚合生產(chǎn)的吸水劑來說聚合、表面交聯(lián)、和干燥與附聚是在低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑(例如沸點(diǎn)為80.7℃的環(huán)己烷)中進(jìn)行的，因而按照慣常生產(chǎn)方法以及在慣常產(chǎn)品中仍有輕微數(shù)量的有機(jī)溶劑殘留，而這種有機(jī)溶劑解釋了該尿布實(shí)際應(yīng)用中的氣味。按照本發(fā)明的一個(gè)方面，該問題就是為了減少該氣味而通過控制單體中、尤其丙烯酸中的少量成分(乙酸、丙酸、丙烯酸二聚體等)、在逆相懸浮聚合后的表面交聯(lián)中實(shí)質(zhì)上不使用有機(jī)溶劑、且在附聚中進(jìn)行高溫(較好不低于150℃且不高于250℃)加熱而且也實(shí)質(zhì)上不使用有機(jī)溶劑解決的。
因此，按照本發(fā)明的一個(gè)方面的吸水劑是一種顆粒狀吸水劑，包含作為主成分的吸水樹脂微粒，該微粒是通過含有酸基和/或其鹽的不飽和單體的聚合得到的，而且是近乎球形、其聚集體和從近乎球形衍生的聚集體中至少一種，且所述吸水劑滿足下列(a)、(b)、(c)和(d)(a)在生理食鹽水溶液中的離心保留容量(CRC)不低于32g/g；(b)質(zhì)量中位粒度(D50)不小于200μm且不大于400μm；(c)直徑小于150μm的微粒(由篩分定義)的比例不低于0wt％且不高于5wt％；和(d)由氣體檢測(cè)管測(cè)定的、作為大氣濃度的揮發(fā)性有機(jī)化合物含量不低于0ppm且不高于100ppm。
本文中提到的近乎球形系指一種球形或橢球形微粒(包括完美球形顆粒形狀)而無任何角隅，該微粒的長(zhǎng)軸(major axis)平均值與短軸(minor axis)平均值之比不低于1.0且不高于3.0，上限較好是2.0、更好是1.5。本文中提到的該近乎球形的聚集體系指由若干近乎球形的初級(jí)微粒聚集形成、給出像葡萄串一樣的形狀的微粒。具體實(shí)例是稍后描述的

圖1中所示電子顯微鏡照片中所說明的。本文中提到的從近乎球形衍生的聚集體系指通過近乎球形的初級(jí)微粒的聚集、融化和一體化而形成的巖石狀微粒、米粒狀微粒等。具體實(shí)例是稍后描述的圖2和圖3中所示電子顯微鏡照片中所說明的。在這些情況下，從外觀上無法確認(rèn)近乎球形初級(jí)微粒的存在。作為通過逆相懸浮聚合得到的吸水性樹脂的微粒形狀，有皺紋的微粒形狀在EP516925B1(WO92/16565，US5744564)的圖1～圖4中有說明。有完美球體的微粒在EP516925B1的圖5中有說明。臘腸狀微粒在US4973632的圖2中有說明。本發(fā)明的吸水性樹脂微粒是近乎球形、其聚集體和從近乎球形衍生的聚集體中至少一種或不少于2種，而且可以從它們中選擇。
本文中提到的顆粒狀吸水劑系指一種包含吸水性樹脂作為主成分且在需要時(shí)含有少量添加劑或水的、水性液體的吸收和凝固。該吸水性樹脂的含量是該整個(gè)吸水劑的不低于70wt％且不高于100wt％、且其下限較好是80wt％、更好是90wt％。在該少量成分中，水一般是一種主要成分或基本的，且除此之外，可以使用稍后描述的添加劑。該水性液體不限于水，但可以是任何一種，只要它含有水即可，例如尿、血液、糞便、廢液、濕度或水蒸汽、冰、水和有機(jī)溶劑或無機(jī)溶劑的混合物、雨水和地下水等，但沒有特別限定于此。較好，該吸收和凝固可用于尿、尤其人尿。
此外，以上(d)項(xiàng)中用氣體檢測(cè)管測(cè)定的、作為大氣濃度的揮發(fā)性有機(jī)化合物含量的測(cè)定方法也可以按照以下實(shí)施例中所述的測(cè)定方法(8)進(jìn)行。
按6.00g吸水劑(或吸水性樹脂)添加到嗅袋中，并將1.2L無嗅空氣喂進(jìn)該嗅袋中。隨后，將30ml 0.90wt％氯化鈉水溶液傾倒到該嗅袋內(nèi)的吸水劑中。使該吸水劑得以溶脹。讓該嗅袋在37℃恒溫箱中靜置60分鐘，隨后在室溫下靜置10分鐘。然后，用一支氣體檢測(cè)管測(cè)定揮發(fā)性有機(jī)化合物的大氣濃度。在本發(fā)明中，揮發(fā)性有機(jī)化合物的含量不是吸水劑中揮發(fā)性有機(jī)化合物的含量。揮發(fā)性有機(jī)化合物的含量是用稍后提到的測(cè)定方法規(guī)定的大氣中氣體的數(shù)量。本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明中規(guī)定的揮發(fā)性有機(jī)化合物的含量對(duì)應(yīng)于實(shí)際應(yīng)用的吸水性物品(即作為尿布、尤其作為高濃度尿布)產(chǎn)生的氣味，終于完成了本發(fā)明。
本發(fā)明的第二種吸水劑是一種顆粒狀吸水劑，包含作為主成分的吸水樹脂微粒，該微粒是通過含有酸基和/或其鹽的不飽和單體的聚合得到的，而且是近乎球形、其聚集體和從近乎球形衍生的聚集體中至少一種，且所述吸水劑滿足下列(a)、(b)、(c)和(e)(a)在生理食鹽水溶液中的離心保留容量(CRC)不低于32g/g；(b)質(zhì)量中位粒度(D50)不小于200μm且不大于400μm；(c)直徑小于150μm的微粒(由篩分定義)的比例不低于0wt％且不高于5wt％；和(e)在180℃加熱3小時(shí)后殘留單體的含量不低于0ppm且不高于500ppm。
本發(fā)明的第三種吸水劑是一種顆粒狀吸水劑，包含作為主成分的吸水樹脂微粒，該微粒是通過含有酸基和/或其鹽的不飽和單體的逆相懸浮聚合得到的，且所述吸水劑滿足下列(a)、(b)、(c)和(d)(a)在生理食鹽水溶液中的離心保留容量(CRC)不低于32g/g；(b)質(zhì)量中位粒度(D50)不小于200μm且不大于400μm；(c)直徑小于150μm的微粒(由篩分定義)的比例不低于0wt％且不高于5wt％；和(d)由氣體檢測(cè)管測(cè)定的、作為大氣濃度的揮發(fā)性有機(jī)化合物含量不低于0ppm且不高于100ppm。
本發(fā)明的第四種吸水劑是一種顆粒狀吸水劑，包含作為主成分的吸水樹脂微粒，該微粒是通過含有酸基和/或其鹽的不飽和單體的逆相懸浮聚合得到的，且所述吸水劑滿足下列(a)、(b)、(c)和(e)(a)在生理食鹽水溶液中的離心保留容量(CRC)不低于32g/g；(b)質(zhì)量中位粒度(D50)不小于200μm且不大于400μm；(c)直徑小于150μm的微粒(由篩分定義)的比例不低于0wt％且不高于5wt％；和(e)在180℃加熱3小時(shí)后殘留單體的含量不低于0ppm且不高于500ppm。
本發(fā)明吸水劑的生產(chǎn)方法包含(1)提供乙酸和丙酸的含量不高于500ppm且丙烯酸二聚體的含量不高于1000ppm的丙烯酸的步驟；(2)含有該丙烯酸和/或其鹽的不飽和單體作為單體的主成分在一種疏水有機(jī)溶劑中的逆相懸浮聚合物的步驟；(3)將一種不包括任何有機(jī)溶劑的表面交聯(lián)劑的水溶液添加到該聚合得到的而且滿足以下(a)、(b)和(c)的交聯(lián)聚合物微粒中的步驟(a)在生理食鹽水溶液中的離心保留容量(CRC)不低于32g/g；(b)質(zhì)量中位粒度(D50)不小于200μm且不大于400μm；(c)直徑小于150μm的微粒的比例不低于0wt％且不高于5wt％；和(4)通過在不低于150℃且不高于250℃的溫度加熱而表面交聯(lián)的步驟。
按照本發(fā)明的吸水劑，使得能空前舒適地使用而不在溶脹后產(chǎn)生氣味，而且當(dāng)在尿布等吸收性物品中實(shí)際應(yīng)用時(shí)達(dá)到優(yōu)異的吸收能力。
附圖簡(jiǎn)要說明圖1說明一幀電子顯微鏡照片，顯示一種通過近乎球形初級(jí)微粒聚集而成的、有像葡萄串一樣的形狀的、能形成吸水性樹脂的微粒。
圖2說明一幀電子顯微鏡照片，顯示一種通過近乎球形初級(jí)微粒聚集和融化而成的、能形成吸水性樹脂的巖石狀微粒。
圖3說明一幀電子顯微鏡照片，顯示一種通過近乎球形初級(jí)微粒聚集和融化而成的、能形成吸水性樹脂的米粒狀微粒。
具體實(shí)施例方式
以下解釋本發(fā)明的吸水性樹脂和吸水劑所使用的原材料和反應(yīng)條件。
(1)吸水性樹脂本發(fā)明的吸水性樹脂系指一種能形成水凝膠、水溶脹性且不溶于水的交聯(lián)聚合物。例如，水溶脹性表明其在離子交換水中能吸收大量水、例如基本上其自重的5倍或更大、較好50～1000倍，而不溶于水系指其可萃取物不高于50wt％(下限0wt％)，更好在稍后所述范圍內(nèi)。其規(guī)定方法在實(shí)施例中有規(guī)定。
作為本發(fā)明中的吸水性樹脂，為了達(dá)到本發(fā)明的目標(biāo)，基本上使用一種通過一種含有酸基和/或其鹽的不飽和單體的交聯(lián)聚合而得到的吸水性樹脂(可以是一種有交聯(lián)和聚合結(jié)構(gòu)的吸水性樹脂，也可以是一種通過在一種含有酸基和/或其鹽的不飽和單體聚合之后與一種交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)而得到的吸水性樹脂)。較好使用通過一種主要由丙烯酸和/或其鹽(中和產(chǎn)物)組成的不飽和單體的聚合和交聯(lián)而得到的聚丙烯酸的部分中和聚合物。
(2)不飽和單體作為組成該吸水性樹脂的不飽和單體(以下簡(jiǎn)單地縮略為單體)，較好使用丙烯酸和/或其鹽作為主成分。進(jìn)而，為了得到本發(fā)明的吸水劑，較好所提供的是丙烯酸中乙酸和丙酸的含量不高于500ppm(下限是0ppm)且丙烯酸二聚體含量不高于1000ppm(下限是0ppm)的丙烯酸。丙烯酸中乙酸和丙酸的含量以及丙烯酸二聚體含量分別較好不高于500ppm、更好不高于300ppm、特別好不高于100ppm。丙烯酸中高于500ppm的乙酸和丙酸含量以及高于1000ppm的丙烯酸二聚體含量可能導(dǎo)致產(chǎn)生氣味或殘留單體，因此，無法得到揮發(fā)性有機(jī)化合物數(shù)量較少的本發(fā)明吸水劑。
在得到以上所述丙烯酸的方法中，可以控制丙烯酸制備的氧化條件，也可以嚴(yán)格控制蒸餾和結(jié)晶的條件，以落入上述范圍內(nèi)。可以分別通過增加理論塔板數(shù)(例如比以前增加6～20個(gè)塔板)、當(dāng)采用蒸餾方法作為精制方法時(shí)增加回流比等、或替而代之當(dāng)采用結(jié)晶方法作為精制方法時(shí)增加結(jié)晶次數(shù)(例如增加3～10次)，來提高精制程度。該蒸餾方法和該結(jié)晶方法也可以組合采用。進(jìn)而，在精制后的丙烯酸貯存期間，可以將溫度控制在低溫(較好10～25℃、更好14～23℃)。
此外，還可以組合使用除丙烯酸外的其它單體，而且可以從該其它單體單獨(dú)得到該吸水性樹脂。還可以使用的單體的實(shí)例包括水性的或疏水的不飽和單體例如甲基丙烯酸、馬來酸酐、馬來酸、富馬酸、巴豆酸、衣康酸、乙烯磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰氧基烷磺酸及其堿金屬鹽、銨鹽、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基乙酰胺、(甲基)丙烯酰胺、N-異丙基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、異丁烯、(甲基)丙烯酸月桂酯等。這些可以是共聚成分。
當(dāng)組合使用除丙烯酸(鹽)外的單體來達(dá)到本發(fā)明的目標(biāo)時(shí)，以使用丙烯酸或其鹽作為主成分的總量為基準(zhǔn)，除丙烯酸(其鹽)外的單體(不包括以下的可交聯(lián)單體)的使用比例較好是0～30mol％、更好0～10mol％、最好0～5mol％。
當(dāng)使用含有酸基的不飽和單體作為單體時(shí)，其鹽的實(shí)例包括堿金屬鹽、堿土金屬鹽、和銨鹽。它們可以組合使用。從性能、工業(yè)可得性、和所得到的吸水性樹脂的安全性來看，鈉鹽或鉀鹽是較好的。
此外，從性質(zhì)和pH來看，含有酸基的不飽和單體例如丙烯酸較好是在酸基上中和的。該酸基的中和比例通常是20～100mol％、較好30～95mol％、更好40～80mol％。該酸基的中和可以用單體進(jìn)行也可以用聚合物進(jìn)行，兩者中任意一種都可以組合使用。
(3)可交聯(lián)單體(內(nèi)交聯(lián)劑)按照本發(fā)明的吸水性樹脂是一種交聯(lián)聚合物，且該交聯(lián)可以是一種不使用可交聯(lián)單體的自交聯(lián)類型。然而，從性質(zhì)來看，它較好是通過上述單體或聚合物與一種一個(gè)分子中有不少于2個(gè)可聚合不飽和基團(tuán)或不少于2個(gè)可反應(yīng)基團(tuán)的可交聯(lián)單體(也可以簡(jiǎn)稱為該吸水性樹脂的內(nèi)交聯(lián)劑)共聚或反應(yīng)得到的。所謂交聯(lián)聚合物也可以由如上所述的所謂不溶于水中來規(guī)定。
這些內(nèi)交聯(lián)劑的具體實(shí)例包括，例如，N，N’-亞甲基二(甲基)丙烯酰胺、二(甲基)丙烯酸(聚)乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸(聚)丙二醇酯、三(甲基)丙烯酸三(羥甲基)丙烷酯、三(甲基)丙烯酸甘油酯、丙烯酸甲基丙烯酸甘油酯、環(huán)氧乙烷改性的三(甲基)丙烯三(羥甲基)丙烷酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、氰脲酸三烯丙酯、異氰脲酸三烯丙酯、磷酸三烯丙酯、三烯丙胺、聚(甲基)烯丙氧基烷烴、(聚)乙二醇二縮水甘油基醚、甘油二縮水甘油基醚、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、甘油、季戊四醇、乙二胺、碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、聚乙烯亞胺、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等。
這些內(nèi)交聯(lián)劑可以單獨(dú)使用，適當(dāng)時(shí)也可以以2種或更多種的混合物使用。這些內(nèi)交聯(lián)劑可以作為一個(gè)整體也可以分批地添加到反應(yīng)系統(tǒng)中。當(dāng)使用至少一種或不少于2種內(nèi)交聯(lián)劑時(shí)，考慮到最終得到的吸水性樹脂或吸水劑的吸收性能，較好是在聚合中基本上使用一種有不少于2個(gè)可聚合不飽和基團(tuán)的化合物。
以上述單體(不包括內(nèi)交聯(lián)劑)為基準(zhǔn)，這些內(nèi)交聯(lián)劑的使用量較好在0.001～2mol％、更好0.005～0.5mol％、進(jìn)一步更好0.01～0.2mol％、特別好0.03～0.15mol％范圍內(nèi)。小于0.001mol％和高于2mol％的內(nèi)交聯(lián)劑使用量可能不提供足夠的吸收性能。
當(dāng)使用該內(nèi)交聯(lián)劑在一種聚合物內(nèi)導(dǎo)入交聯(lián)結(jié)構(gòu)時(shí)，該內(nèi)交聯(lián)劑可以在該單體聚合之前、期間或之后、或在中和之后添加到反應(yīng)系統(tǒng)中。
(4)聚合溶劑在本發(fā)明中，從性能來看，較好的是將單體溶解在聚合溶劑(尤其水)中，并通過逆相懸浮聚合使該溶液中的單體聚合。該水溶液(以下稱為單體水溶液)中的單體濃度，當(dāng)制備該單體的水溶液時(shí)，決定于該水溶液的溫度或該單體的類型而且沒有特別限定，然而較好是10～70wt％、進(jìn)一步較好20～60wt％。當(dāng)進(jìn)行水溶液聚合時(shí)，如有必要也可以使用一種除水外的溶劑，組合使用的溶劑類型沒有特別限定。
(5)聚合引發(fā)劑為得到本發(fā)明中使用的吸水性樹脂而在單體聚合中使用的引發(fā)劑包括自由基聚合引發(fā)劑例如過硫酸鉀、過硫酸銨、過硫酸鈉、過乙酸鉀、過乙酸鈉、過碳酸鉀、過碳酸鈉、氫過氧化叔丁基、過氧化氫、或2，2’-偶氮二(2-脒基丙烷)二鹽酸鹽；或光致聚合引發(fā)劑例如2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮。它們可以用于由氧化還原或紫外線引起的聚合引發(fā)。從性質(zhì)來看，該聚合引發(fā)劑的使用量是0.001～2mol％、較好0.01～0.1mol％(以總單體量為基準(zhǔn))。當(dāng)該聚合引發(fā)劑的使用量＜0.001mol％時(shí)，未反應(yīng)的殘留單體增加，而當(dāng)該聚合引發(fā)劑的數(shù)量＞2mol％時(shí)，聚合控制變得困難因而不好。
(6)聚合方法當(dāng)為了得到本發(fā)明的吸水劑而使該單體聚合時(shí)，可以采用逆相懸浮聚合，其中該單體的水溶液在一種分散劑的存在下分散于一種對(duì)聚合惰性的疏水性有機(jī)溶劑中，使得能進(jìn)行聚合。這種聚合方法描述于，例如，US4093776，US4367323，US4446261，US4683274，US5185413，US5244735，US5998553，US6573330等中。這些聚合方法中所列舉的單體、交聯(lián)劑、溶劑、引發(fā)劑等也可以用于本發(fā)明。
該逆相懸浮聚合是這樣一種聚合方法，其中一種可聚合單體的水溶液懸浮或乳化于一種能使該單體分散的疏水性有機(jī)溶劑中。能使該單體分散的表面活性劑(US6458896)或分散劑的說明性實(shí)例包括，例如，陰離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑(US2003-153887)、陽離子型表面活性劑、兩性離子型表面活性劑等。在例如US6107358中列舉了可用的表面活性劑。
可以使用的陰離子型表面活性劑的具體實(shí)例包括脂肪酸鈉例如混合脂肪酸鈉皂和硬脂酸鈉；硫酸高級(jí)醇酯鈉、硫酸烷酯鈉、烷基苯磺酸鹽等。非離子型表面活性劑的實(shí)例包括聚氧乙烯烷基醚例如聚氧乙烯高級(jí)醇醚、脫水山梨糖醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯等。陽離子型表面活性劑和兩性離子型表面活性劑的實(shí)例包括烷基胺、烷基甜菜堿等。此外，其它分散劑的實(shí)例包括乙基纖維素、羥乙基纖維素等。
這些表面活性劑或分散劑的使用量，適當(dāng)時(shí)，可以因聚合種類而異加以選擇。一般來說，以100重量份包括可聚合單體和可交聯(lián)單體在內(nèi)的全部單體成分為基準(zhǔn)，使用量較好是0.1～30重量份、更好0.3～5重量份。此外，以稍后所述的有機(jī)溶劑為基準(zhǔn)，這些分散劑或表面活性劑的使用量可以是0.001～10wt％、較好0.001～1wt％。
該逆相懸浮聚合中使用的有機(jī)溶劑(分散溶劑)可以是任何一種，只要它基本上難溶于水中而且對(duì)聚合是惰性的即可。該有機(jī)溶劑的實(shí)例包括脂肪族烴例如正戊烷、正己烷、正庚烷和正辛烷，脂環(huán)族烴例如環(huán)己烷和甲基環(huán)己烷，芳香族烴例如苯、甲苯和二甲苯等。它們當(dāng)中，從工業(yè)獲得的穩(wěn)定性、品質(zhì)等來看，該溶劑的較好實(shí)例包括正己烷、正庚烷和環(huán)己烷。這些疏水性溶劑的使用量，以1重量份含有該可聚合單體的水溶液為基準(zhǔn)，可以是0.5～10重量份、較好0.6～5重量份。
(7)鏈轉(zhuǎn)移劑的添加在本發(fā)明中，可以在聚合中使用一種鏈轉(zhuǎn)移劑。通過除該不飽和單體、內(nèi)交聯(lián)劑和聚合引發(fā)劑外在一種水性鏈轉(zhuǎn)移劑的存在下聚合，且當(dāng)使用這樣得到的吸水性樹脂作為本發(fā)明的吸水劑時(shí)，可以得到一種吸收能力高且對(duì)尿的穩(wěn)定性優(yōu)異的吸收芯。
本發(fā)明中用于聚合的水性鏈轉(zhuǎn)移劑沒有特別限定，只要它溶于水或水性乙烯類不飽和單體中即可，且該鏈轉(zhuǎn)移劑的實(shí)例包括硫醇、硫醇化物、仲醇、胺、次磷酸鹽等。具體實(shí)例包括巰基乙醇、巰基丙醇、十二烷基硫醇、硫甘醇、硫羥蘋果酸、3-巰基丙酸、異丙醇、次磷酸鈉、甲酸及其鹽。盡管可以使用選自這一組的一種或不少于2種，但從效果來看，較好使用次磷酸鹽例如次磷酸鈉。該水性鏈轉(zhuǎn)移劑的使用量取決于該水性鏈轉(zhuǎn)移劑的種類和單體水溶液的濃度，然而，以總單體量為基準(zhǔn)，是0.001～1mol％、較好0.005～0.3mol％。
(8)干燥按照本發(fā)明方法進(jìn)行逆相懸浮聚合之后，因該聚合后的水含量而異，使所得到的水合凝膠狀聚合物進(jìn)一步干燥，以用來作為吸水性樹脂。干燥方法沒有特別限定，但可以使用任何一種已知干燥方法，例如，可以在該水合凝膠狀聚合物過濾之后采用各種各樣方法例如用于聚合的疏水有機(jī)溶劑中共沸脫水、或常用強(qiáng)制通風(fēng)爐、減壓下干燥器、微波干燥器、使用高溫水蒸汽的高濕度干燥等的方法，從而達(dá)到意向水含量。較好使用共沸脫水的方法。本發(fā)明中使用的吸水性樹脂的含量(由在180℃干燥3小時(shí)以失水為基準(zhǔn)量度的/該吸水性樹脂中包括的水量定義)沒有特別限定，然而，從所得到的吸水劑的性能和粉末狀態(tài)來看，它要選擇得能提供即使在室溫下也顯示出流動(dòng)性的粉末，水含量更好為0.2～30wt％、進(jìn)一步較好為0.3～15wt％、特別好為0.5～10wt％。
(9)用低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑洗滌當(dāng)用逆相懸浮聚合生產(chǎn)吸水性樹脂時(shí)，聚合是使用一種有機(jī)溶劑例如正己烷、正庚烷或環(huán)己烷進(jìn)行的，隨后像以上所述那樣表面交聯(lián)、干燥和附聚。因此，在慣常生產(chǎn)方法和商業(yè)上可得產(chǎn)品中，有一個(gè)涉及微量有機(jī)溶劑存在的問題。該顆粒狀吸水劑可以借助于第二生產(chǎn)方法(即用低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑洗滌)得到。
為了減少殘留有機(jī)溶劑數(shù)量，可以使用這樣一種方法，其中如上所述得到的水合凝膠狀聚合物用一種低沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑或無機(jī)溶劑洗滌。這種低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑的沸點(diǎn)為，例如，較好不低于0℃且不高于70℃，更好不低于30℃且不高于50℃。它們當(dāng)中，丙酮、二甲醚、二氯甲烷等是較好的。具體地說，在該水合凝膠狀聚合物過濾之后，可以用上述低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑洗滌它、用熱風(fēng)干燥法干燥等。這種洗滌可以在該干燥處理之后進(jìn)行。替而代之，無需或與以這種方式洗滌組合，該有機(jī)溶劑都可以在表面交聯(lián)處理中通過稍后所述的高溫加熱(第一生產(chǎn)方法熱處理)去除。洗滌溶劑的使用量，以1重量份吸水性樹脂為基準(zhǔn)，通?？梢允?.5～100重量份、較好1～10重量份、更好2～5重量份。該溫度可以不低于室溫且不高于沸點(diǎn)。
(10)分類和粒度控制以及吸收容量控制本發(fā)明的吸水性樹脂(交聯(lián)聚合物)較好調(diào)整得具有作為粉末的特定粒度，從而得到本發(fā)明的吸水劑。當(dāng)粒度在以下所述范圍之外時(shí)，幾乎無法達(dá)到作為尿布的性能。當(dāng)交聯(lián)聚合物是用逆相懸浮聚合法生產(chǎn)的時(shí)，粒度可以通過以顆粒狀態(tài)分散聚合和分布干燥來調(diào)整，然而，它可以通過附聚調(diào)整得具有特定粒度。此外，它也可以通過干燥后粉碎和分類調(diào)整得具有特定粒度。
本發(fā)明吸水性樹脂(交聯(lián)聚合物)微粒的微粒直徑，作為質(zhì)量中位粒度(D50)，通常控制得不小于180μm且不大于420μm，其下限較好是200μm、更好225μm、特別好250μm，而上限較好是400μm、更好380μm、特別好350μm；且直徑＜150μm的微粒和/或直徑＞850μm的微粒的比例控制得為0～5wt％、較好0～2wt％、更好0～1wt％，以期得到本發(fā)明的吸水劑。
本發(fā)明吸水性樹脂的堆積密度(由JIS K-3362(1998)規(guī)定)調(diào)整得在較好0.40～0.90g/ml、更好0.50～0.80g/ml的范圍內(nèi)，以得到本發(fā)明的吸水劑。直徑為150～600μm的微粒在總微粒中的比例較好是90～100wt％、更好95～100wt％、進(jìn)一步更好98～100wt％。粒度分布標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)數(shù)值(σζ)控制得較好為0.20～0.50、更好0.20～0.45、特別好0.20～0.40。當(dāng)粒度在該范圍之外時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用于吸收性物品例如尿布中時(shí)不透水能力達(dá)不到。
盡管如上所述本發(fā)明中得到的吸水性樹脂調(diào)整得能落入上述粒度范圍內(nèi)，但在表面交聯(lián)之前在生理食鹽水溶液中的離心保留容量較好控制得能落入不低于32g/g范圍內(nèi)，其下限更好為35g/g、進(jìn)一步更好40g/g、特別好45g/g，而上限更好為70g/g、進(jìn)一步更好65g/g、特別好60g/g。當(dāng)離心保留容量在這一范圍之外時(shí)，在表面交聯(lián)之后不能達(dá)到性能的改善。因此，不能得到性能優(yōu)異的尿布。通過控制聚合條件例如內(nèi)交聯(lián)劑和干燥條件，可以使該吸收容量的控制變得完美。
(11)表面交聯(lián)處理(可以只稱為表面交聯(lián))本發(fā)明吸水劑中使用的吸水性樹脂可以是通過交聯(lián)聚合和干燥(或部分干燥)、和必要時(shí)粉碎與分類、隨后對(duì)該表面進(jìn)一步進(jìn)行交聯(lián)(二次交聯(lián))處理而得到的那種。
盡管有各種各樣的交聯(lián)劑可以用于使該表面交聯(lián)，但從性能來看，一般使用多元醇化合物、環(huán)氧化合物、多元胺化合物、或其與鹵環(huán)氧化合物的縮合物、唑啉化合物、一、二或多唑烷酮化合物、多價(jià)金屬鹽、碳酸亞烷酯化合物等。本發(fā)明中可以使用的表面交聯(lián)劑具體地列舉于US6228930、US6071976、US6254990等中。其實(shí)例包括，例如，多元醇化合物如一、二或多甘醇、丙二醇、1，3-丙二醇、二聚丙二醇、2，3，4-三甲基-1，3-戊二醇、甘油、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、1，2-環(huán)己烷二甲醇等；環(huán)氧化合物如一、二或多甘醇二縮水甘油基醚、縮水甘油等；唑烷酮化合物例如2-唑烷酮；碳酸亞烷酯化合物例如碳酸亞乙酯等，但沒有特別限定于此。為了使本發(fā)明的效果最大化，較好基本上使用這些表面交聯(lián)劑當(dāng)中的多元醇。可以使用一種有2～10個(gè)碳原子、較好3～8個(gè)碳原子的多元醇。
該表面交聯(lián)劑的使用量，以100重量份該吸水性樹脂為基準(zhǔn)，一般是0.001～10重量份、較好是0.01～5重量份。在本發(fā)明中，較好的是，作為主成分的水、尤其水單獨(dú)是用來作為該表面交聯(lián)中的溶劑的。用來作為溶劑的水的數(shù)量，以100重量份該吸水性樹脂為基準(zhǔn)，可以落入0.5～20重量份、較好0.5～10重量份范圍內(nèi)。盡管可以組合使用一種有機(jī)溶劑，但必須注意殘留溶劑。以1重量份該水為基準(zhǔn)，該溶劑的使用量可以不高于0.5重量份、較好不高于0.1重量份、更好不高于0重量份。
在本發(fā)明中，在各種各樣的混合方法當(dāng)中較好的方法是，必要時(shí)表面交聯(lián)劑與水預(yù)混，隨后將該水溶液噴霧或滴加到該吸水性樹脂上，且該噴霧方法是更好的。要噴霧的小滴的平均粒徑較好是1～300μm、更好2～200μm。
與該表面交聯(lián)劑混合后的吸水性樹脂較好進(jìn)行熱處理。進(jìn)行該熱處理的條件可以是該吸水性樹脂的溫度或熱介質(zhì)溫度通常不低于60℃且不高于280℃，下限較好是100℃、更好150℃，且上限較好是250℃、更好240℃；加熱時(shí)間較好是1分鐘或更長(zhǎng)且2小時(shí)或更短，更好是10分鐘或更長(zhǎng)且1小時(shí)或更短，進(jìn)一步較好是15分鐘或更長(zhǎng)且45分鐘或更短。
為了得到本發(fā)明的吸水劑，適當(dāng)?shù)兀幌裨趹T常逆相中使用大量分散溶劑，而在按照本發(fā)明的表面交聯(lián)處理時(shí)較好的是基本上不使用分散溶劑的高溫?zé)崽幚怼Q言之，由于按照慣常逆相聚合的吸水性樹脂是通過分散于有機(jī)溶劑中、隨后聚合和表面交聯(lián)得到的，因而已發(fā)現(xiàn)的是該分散溶劑容易留下來。
按照本發(fā)明，實(shí)質(zhì)上不存在揮發(fā)性有機(jī)材料的吸水劑(第一吸水劑)是通過在高溫(例如不低于150℃且不高于250℃)加熱該吸水性樹脂得到的，而不使用該吸水性樹脂的分散劑或該表面交聯(lián)劑的有機(jī)溶劑。進(jìn)而，如上所述原材料中丙烯酸二聚體的含量是極微小的，而且這種二聚體在加熱期間分解成單體。因此，可以得到一種能通過隨后的加熱來抑制殘留單體發(fā)生量增加的吸水劑(第二吸水劑)。按照本發(fā)明的高溫加熱之所以較好，是因?yàn)樗鼘?dǎo)致?lián)]發(fā)性有機(jī)化合物的去除和可能由于熱量而增加的殘留單體量減少。
(12)附聚為了得到本發(fā)明的吸水劑，在聚合期間或之后進(jìn)行附聚。附聚導(dǎo)致產(chǎn)生一種吸水速度和粒度更加優(yōu)異而且適合于諸如作為尿布的實(shí)際應(yīng)用的吸水劑。附聚方法在其程序上沒有特別限定，只要多個(gè)聚合的微粒能粘結(jié)形成一個(gè)大微粒即可?？梢赃M(jìn)行通過逆相懸浮的附聚，更具體地說，逆相聚合(EP0695762，US4732968)或兩步聚合(EP0807646)期間的聚集，或通過在聚合之后添加非活性無機(jī)物質(zhì)的逆相附聚(US4732968)。由于該附聚，可以得到一種更適合于在尿布中的實(shí)際應(yīng)用的吸水劑。
在本發(fā)明中也可以采用如上所述通過逆相懸浮的附聚方法。然而，因?yàn)樵谕ㄟ^逆相懸浮的附聚中發(fā)現(xiàn)由于殘留分散溶劑而引起的氣味的問題，所以本發(fā)明中不使用有任何分散溶劑的附聚方法。換言之，本發(fā)明中適當(dāng)?shù)夭捎靡环N慣常上不太常用于逆相懸浮聚合的附聚方法，更具體地說，使用水使聚合后干燥和過濾的吸水性樹脂微粒附聚的方法。
因此，為了得到本發(fā)明的顆粒狀吸水劑，更好的是，該附聚步驟包含能保持水含量不低于1wt％且不高于10wt％的加熱；且必要時(shí)在對(duì)該吸水性樹脂進(jìn)行表面交聯(lián)處理之后粉碎。這樣，可以將該吸水劑調(diào)整得具有作為粉末的特定粒度。
要添加到該吸水性樹脂中的水可以含有其它添加劑，例如稍后描述的螯合劑、從植物制成的成分、抗微生劑、水性聚合物、無機(jī)鹽等。它們的含量，作為在水溶液中的濃度，落入0.001～50wt％范圍內(nèi)。
為了得到本發(fā)明的顆粒狀吸水劑，微粒直徑，作為該顆粒狀吸水劑的質(zhì)量中位粒度(D50)，通?？刂频媚苈淙氩恍∮?00μm且不大于400μm的狹窄范圍內(nèi)，其下限較好是225μm、更好250μm，而上限較好是380μm、更好350μm。此外，直徑低于150μm的微粒(由篩分定義)的比例控制得不低于0wt％且不高于5wt％，其上限較好為2wt％、更好為1wt％。
本發(fā)明的附聚步驟中得到的顆粒狀吸水劑的質(zhì)量中位粒度，與本發(fā)明的吸水性樹脂(交聯(lián)聚合物)微粒的質(zhì)量中位粒度相比，控制得較好大5～30％、更好大7～25％、進(jìn)一步更好大9～20％。
在本發(fā)明的顆粒狀吸水劑中，附聚的微粒占總吸水劑中的10wt％或更大且100wt％或更小，其下限較好為30wt％、更好為50wt％。
此外，為了得到本發(fā)明的顆粒狀吸水劑，將其堆積密度(由JISK-3362(1998)規(guī)定)調(diào)整得在較好0.40～0.90g/ml、更好0.50～0.80g/ml的范圍內(nèi)。進(jìn)而，本發(fā)明的顆粒狀吸水劑生產(chǎn)得使其直徑為150～600μm的微粒在總微粒中的比例較好為90～100wt％、更好為95～100wt％、進(jìn)一步更好為98～100wt％。粒度分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)數(shù)值(σζ)控制得較好為0.20～0.50、更好為0.20～0.45、特別好為0.20～0.40。
在本發(fā)明中，附聚較好是通過水或有其它添加劑成分溶解的水溶液噴霧或滴加到該吸水性樹脂上的方法進(jìn)行的，且噴霧方法是更好的。要噴霧的小滴粒度，以體積平均微粒直徑計(jì)，較好在0.1～300μm范圍內(nèi)、更好在0.1～200μm范圍內(nèi)。
作為用于附聚的附聚設(shè)備，有強(qiáng)混合力的那些是較好的。該附聚設(shè)備的適用實(shí)例包括，例如，圓筒形混合機(jī)、雙壁錐形混合機(jī)、高速攪拌型混合機(jī)、V型混合機(jī)、螺條型混合機(jī)、螺桿型混合機(jī)、雙臂捏合機(jī)、沖撞型捏合機(jī)、旋轉(zhuǎn)型混合機(jī)、空氣流動(dòng)型混合機(jī)、湍流化器、間歇型洛奇(Ldige)混合機(jī)、連續(xù)型洛奇混合機(jī)等。
為了促進(jìn)該附聚和減少殘留有機(jī)材料量，與水或水溶液混合后的吸水性樹脂較好進(jìn)行熱處理。從附聚比例或附聚強(qiáng)度來看，在進(jìn)行熱處理的同時(shí)，使(由在180℃干燥3小時(shí)的失重規(guī)定的)水含量保持在1～10wt％、較好2～8wt％、更好2.5～6wt％。加熱中可以使用熱風(fēng)等加熱介質(zhì)，且加熱溫度(加熱介質(zhì)溫度或材料溫度)較好在40～120℃范圍內(nèi)、更好在50～100℃范圍內(nèi)。加熱時(shí)間較好在1分鐘～2小時(shí)范圍內(nèi)。加熱溫度和加熱時(shí)間的適當(dāng)組合實(shí)例是60℃0.1～1.5小時(shí)、和100℃0.1～1小時(shí)。加熱和水的添加可以由同一設(shè)備進(jìn)行，也可以由不同設(shè)備分別進(jìn)行。此外，進(jìn)行加熱時(shí)也可以有攪拌或仍靜置(無攪拌)，只要溫度或水含量可以控制即可，但靜置(無攪拌)時(shí)加熱硬化(以給出松散塊狀)是較好的。較好，在堆積大約1～100cm、更好5～80cm、特別好10～70cm之后，可以通過加熱該加了水的吸水性樹脂進(jìn)行固化。然后，將硬化的吸水性樹脂粉碎，且較好進(jìn)行篩分，以得到本發(fā)明的意向附聚物。
在按照本發(fā)明的附聚中，由于加熱固化是在提供用來作為粘結(jié)劑的水單獨(dú)或作為主成分(60～100％)的水之后進(jìn)行的，因而可以得到一種不僅安全而且優(yōu)異的吸收芯材，因?yàn)樵摳骄畚锟梢栽趯?shí)際應(yīng)用適當(dāng)?shù)仄茐?，而且質(zhì)量中位粒度可以控制得能落入按照本發(fā)明的范圍內(nèi)，盡管該粒度因受沖擊而變小。
(13)螯合劑的添加本發(fā)明的吸水劑中可以配入一種螯合劑、尤其一種多元羧酸及其鹽。
本發(fā)明吸水劑中可以使用的螯合劑較好是一種對(duì)Fe或Cu的離子阻斷能力或螯合能力高的螯合劑，具體地說，一種對(duì)Fe離子的穩(wěn)定性常數(shù)不低于10、較好不低于20的螯合劑。該螯合劑進(jìn)一步較好地是一種氨基多元羧酸及其鹽，特別好地是一種有不少于3個(gè)羧基、較好不少于4個(gè)羧基、更好不少于5個(gè)羧基的氨基羧酸，而上限是一種有通常不多于100個(gè)羧基、較好不多于20個(gè)羧基的聚合物及其鹽。
這些多元羧酸的具體實(shí)例包括二亞乙基三胺五乙酸、三亞乙基四胺六乙酸、環(huán)己烷-1，2-二胺四乙酸、N-羥乙基乙二胺三乙酸、乙二醇二乙醚二胺四乙酸、乙二胺四丙酸乙酸、N-烷基-N’-羧甲基天冬氨酸、N-鏈烯基-N’-羧甲基天冬氨酸及其堿金屬鹽、其堿土金屬鹽、銨鹽或胺鹽。這些當(dāng)中，二亞乙基三胺五乙酸、三亞乙基四胺六乙酸、N-羥乙基乙二胺三乙酸及其鹽是最好的。
以100重量份該吸水性樹脂即一種主成分為基準(zhǔn)，該螯合劑尤其氨基多元羧酸的使用量小至一般為0.00001～10重量份、較好0.0001～1重量份、更好0.01～0.5重量份。10重量份以上的使用量不僅由于不能達(dá)到與該使用量相應(yīng)的足夠效果而不經(jīng)濟(jì)，而且也有降低吸收容量等的問題。另一方面，低于0.00001重量份的使用量不提供足夠的添加效果。
(14)其它添加劑在本發(fā)明中，除螯合劑外也可以添加以下(A)從植物制成的成分、(B)有機(jī)酸的多價(jià)金屬鹽、(C)無機(jī)細(xì)微粒(包括(D)復(fù)合水合氧化物)作為小成分，從而能賦予本發(fā)明吸水性樹脂以各種功能。盡管(A)～(D)和(E)這些添加劑的使用量可能因目的和要賦予的功能而異，但以100重量份該吸水性樹脂為基準(zhǔn)，它們之一的添加量實(shí)例在0～10重量份、較好0.001～5重量份、更好0.002～3重量份的范圍內(nèi)。一般來說，低于0.001重量份的數(shù)量不能提供足夠的效果或附加功能，而高于10重量份的數(shù)量可能達(dá)不到與該添加量相符的效果，或可能使吸收性能惡化。
(A)從植物制成的成分本發(fā)明的吸水劑可以以上述數(shù)量添加一種從植物制成的成分，以發(fā)揮除臭效果。要在本發(fā)明中使用的、從植物制成的成分較好是選自多酚、黃酮、其衍生物和咖啡因的至少一種化合物。進(jìn)一步較好的是，從植物制成的成分是選自單寧、丹寧酸、早發(fā)旌節(jié)花、棓子或棓子酸的至少一種化合物。
含有要用于本發(fā)明中的從植物制成的成分的植物包括，例如，茶科植物如山茶屬，Hikasaki植物和Sprague；禾木科植物如水稻植侏、箬竹、竹、玉米、小麥等；和茜草科植物如咖啡。
要在本發(fā)明中使用的從植物制成的成分的形式包括植物提取物(精油)、植物本身(植物研磨的粉末)、作為植物加工業(yè)或食品加工業(yè)的加工過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物的植物殘留物或提取殘留物，但不特別限定于此。以上提到的從植物制成的成分列舉于EP1352927、US2004-48955等中。
(B)多價(jià)金屬鹽可以以上述數(shù)量向本發(fā)明的吸水劑中添加一種多價(jià)金屬鹽、尤其有機(jī)酸的多價(jià)金屬鹽，以改善粉末流動(dòng)性和防止在吸濕中粘連。
所使用的有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽和該多價(jià)金屬鹽混合方法列舉于WO 2004-69936中，本發(fā)明中所使用的、分子中有不少于7個(gè)碳原子的有機(jī)酸的多價(jià)金屬鹽的實(shí)例包括脂肪酸、石油酸或聚合物酸的、除堿金屬鹽外的金屬鹽。
構(gòu)成有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽的有機(jī)酸的說明性實(shí)例包括長(zhǎng)鏈或支化的脂肪酸，例如己酸、辛酸、辛炔酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、油酸、硬脂酸等；石油酸，例如苯甲酸、肉豆蔻醚酸、環(huán)烷酸、苯甲酸、萘氧乙酸等；聚合物酸，例如聚(甲基)丙烯酸、聚磺酸等。該有機(jī)酸較好在分子中有羧基。更好，該有機(jī)酸可以是一種脂肪酸，例如己酸、辛酸、辛炔酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、油酸、硬脂酸、牛油酸、或蓖麻油的加氫脂肪酸等。進(jìn)一步更好，該有機(jī)酸可以是一種分子中無不飽和鍵的脂肪酸，例如己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、或硬脂酸。最好，該有機(jī)酸可以是一種分子中有不少于12個(gè)碳原子且分子中無不飽和鍵的長(zhǎng)鏈型脂肪酸，例如月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸或硬脂酸。
(C)無機(jī)細(xì)微?？梢韵虮景l(fā)明的吸水劑中添加一種無機(jī)細(xì)微粒、尤其不溶于水中的無機(jī)細(xì)微粒，以防止吸濕時(shí)粘連。要在本發(fā)明中使用的無機(jī)粉末的具體實(shí)例包括，例如，金屬氧化物如二氧化硅、氧化鈦等；硅酸(硅酸鹽)如天然沸石、合成沸石等；高嶺土、滑石、粘土、膨潤(rùn)土等。這些當(dāng)中，二氧化硅和硅酸(硅酸鹽)是較好的，用庫(kù)樂爾特顆粒計(jì)數(shù)器方法測(cè)定的平均微粒直徑為0.001～200μm的二氧化硅和硅酸(硅酸鹽)是更好的。除臭能力可以由上述沸石達(dá)到。沸石中SiO2與Al2O3的質(zhì)量比較好是1∶1～100、更好1∶2～10。
(D)復(fù)合水合氧化物可以向本發(fā)明的吸水劑中添加一種含有鋅和硅或鋅和鋁的復(fù)合水合氧化物(例如，日本專利申請(qǐng)No.2003-280373中列舉的那些)，以增加吸濕后的優(yōu)異粘連比例(該吸水性樹脂或吸水劑吸收水分之后的粉末流動(dòng)性)和進(jìn)一步優(yōu)異的除臭性能。
(E)還原劑在本發(fā)明的吸水劑中，較好能使用一種還原劑、更好一種無機(jī)還原劑、尤其一種含硫或含氧的還原劑，以防止臭味或著色。要使用的還原劑的實(shí)例包括US4863989中列舉的亞硫酸(亞硫酸鹽)或亞硫酸氫鹽等。
(F)其它可以任意地添加其它添加劑，例如抗微生物劑、水性聚合物、水不可溶聚合物、水、有機(jī)細(xì)微粒等，只要能具體地得到本發(fā)明的吸水劑即可。
(15)本發(fā)明的顆粒狀吸水劑該顆粒狀吸水劑可以借助于第一生產(chǎn)方法(即熱處理)、第二生產(chǎn)方法(即用低沸點(diǎn)溶劑洗滌)等得到。用這種新型吸水劑解決了本發(fā)明的問題。用慣常吸水性樹脂和吸水性微粒(尤其尿布)時(shí)，作為尿布(尤其作為吸水性樹脂濃度高的尿布)的實(shí)際應(yīng)用方面有一個(gè)尿布中再潤(rùn)濕量大的問題，盡管該吸水性樹脂的很多參數(shù)得到了控制。進(jìn)而，在某些情況下，除臭效果和殘留單體量減少不充分是一個(gè)問題，因而可能得不到性能優(yōu)異的尿布。為了解決本發(fā)明中以上提到的問題(即提供適合于實(shí)際應(yīng)用的吸水性物品)，本發(fā)明者們注意到慣常上尚未成為焦點(diǎn)的、吸水劑(吸水性樹脂)中加熱后的揮發(fā)性有機(jī)化合物含量和/或殘留單體量，作為解決這些問題的手段。本發(fā)明者們也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，一種新型吸水劑通過控制該吸水劑的粒度、吸收容量、進(jìn)而控制加熱后揮發(fā)性有機(jī)化合物的含量和/或殘留單體量而解決了以上提到的問題。
即，本發(fā)明的吸水劑是一種顆粒狀吸水劑，包含作為主成分的吸水樹脂微粒，該微粒是通過含有酸基和/或其鹽的不飽和單體的聚合得到的，而且是近乎球形、其聚集體和從近乎球形衍生的聚集體中至少一種，且所述吸水劑滿足下列(a)、(b)、(c)和(d)(a)在生理食鹽水溶液中的離心保留容量(CRC)不低于32g/g；(b)質(zhì)量中位粒度(D50)不小于200μm且不大于400μm；(c)直徑小于150μm的微粒的比例不低于0wt％且不高于5wt％；和(d)由氣體檢測(cè)管測(cè)定的、作為大氣濃度的揮發(fā)性有機(jī)化合物含量不低于0ppm且不高于100ppm。
本發(fā)明的吸水劑是一種顆粒狀吸水劑，包含作為主成分的吸水樹脂微粒，該微粒是通過含有酸基和/或其鹽的不飽和單體的聚合得到的，而且是近乎球形、其聚集體和從近乎球形衍生的聚集體中至少一種，且所述吸水劑滿足下列(a)、(b)、(c)和(e)(a)在生理食鹽水溶液中的離心保留容量(CRC)不低于32g/g；(b)質(zhì)量中位粒度(D50)不小于200μm且不大于400μm；(c)直徑小于150μm的微粒的比例不低于0wt％且不高于5wt％；和(e)在180℃加熱3小時(shí)后殘留單體的含量不低于0ppm且不高于500ppm。
本發(fā)明的吸水劑是一種顆粒狀吸水劑，包含作為主成分的吸水樹脂微粒，該微粒是通過含有酸基和/或其鹽的不飽和單體的逆相懸浮聚合得到的，且所述吸水劑滿足下列(a)、(b)、(c)和(d)(a)在生理食鹽水溶液中的離心保留容量(CRC)不低于32g/g；(b)質(zhì)量中位粒度(D50)不小于200μm且不大于400μm；(c)直徑小于150μm的微粒的比例不低于0wt％且不高于5wt％；和(d)由氣體檢測(cè)管測(cè)定的、作為大氣濃度的揮發(fā)性有機(jī)化合物含量不低于0ppm且不高于100ppm。
本發(fā)明的吸水劑是一種顆粒狀吸水劑，包含作為主成分的吸水樹脂微粒，該微粒是通過含有酸基和/或其鹽的不飽和單體的逆相懸浮聚合得到的，且所述吸水劑滿足下列(a)、(b)、(c)和(e)(a)在生理食鹽水溶液中的離心保留容量(CRC)不低于32g/g；(b)質(zhì)量中位粒度(D50)不小于200μm且不大于400μm；(c)直徑小于150μm的微粒的比例不低于0wt％且不高于5wt％；和(e)在180℃加熱3小時(shí)后殘留單體的含量不低于0ppm且不高于500ppm。
將本發(fā)明的吸水劑控制得具有(b)質(zhì)量中位粒度(D50)通常不小于200μm且不大于400μm，其下限較好為225μm、特別好250μm，而上限較好為380μm、特別好350μm。此外，(c)將直徑小于150μm的微粒的比例控制得不低于0wt％且不高于5wt％，其上限較好為3wt％、更好為2wt％，特別好為1wt％。粒度調(diào)整較好在表面交聯(lián)之前進(jìn)行，然而，可以在表面交聯(lián)之后通過粉碎、篩分和附聚來調(diào)整它，以給出特定粒度。尤其當(dāng)質(zhì)量中位粒度＜200μm且直徑＜150μm的微粒的比例＞5wt％時(shí)，可能產(chǎn)生一個(gè)與操作特征、尤其粉塵有關(guān)的問題。此外，當(dāng)它用于尿布等吸收性物品中時(shí)，從頂部片材的泄漏就有可能發(fā)生。尤其當(dāng)質(zhì)量中位粒度＞400μm時(shí)，無法達(dá)到優(yōu)異的吸收速度，因而，在實(shí)際應(yīng)用于尿布等吸收性物品中時(shí)無法得到高性能。
本發(fā)明的(a)離心保留容量(CRC)可以不小于32g/g、下限更好為35g/g、進(jìn)一步更好為40g/g、特別好為45g/g，而上限更好為70g/g、進(jìn)一步更好為65g/g、、特別好為60g/g。當(dāng)該吸收容量＜32g/g時(shí)，在尿布應(yīng)用中無法得到高性能。
本發(fā)明的(d)由氣體檢測(cè)管測(cè)定、作為大氣濃度的揮發(fā)性有機(jī)化合物的含量為0ppm～100ppm，其上限較好為50ppm、更好為20ppm、進(jìn)一步更好為5ppm。這個(gè)含量系指由稍后實(shí)施例(8)中描述的揮發(fā)性有機(jī)化合物含量測(cè)定方法測(cè)定的密封空氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物的含量(大氣濃度)。當(dāng)該揮發(fā)性有機(jī)化合物含量高于100ppm時(shí)，在尿布應(yīng)用中便產(chǎn)生了該有機(jī)化合物的氣味，因而不僅引起了不舒適的感覺，而且也使除臭性能惡化。因此，無法得到高性能。該揮發(fā)性有機(jī)化合物系指在常壓下沸點(diǎn)不高于150℃、較好沸點(diǎn)為65～145℃、更好為75～130℃、特別好為80～125℃的有機(jī)化合物。一般來說，它可以是制造中使用的任何一種有機(jī)溶劑，其實(shí)例包括例如基本上用于逆相聚合的分散溶劑、必要時(shí)可能用于表面交聯(lián)的有機(jī)溶劑、以及屬于單體雜質(zhì)的乙酸、丙酸、丙烯酸二聚體等。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，輕微數(shù)量的這些物質(zhì)的剩余解釋了該吸水劑的氣味或除臭效果的抑制。因此，本發(fā)明解決了這些問題。
按照本發(fā)明，(e)該吸水劑在180℃加熱另外3小時(shí)之后殘留單體的含量不低于0ppm且不高于500ppm，其上限較好是300ppm、更好是100ppm。加熱3小時(shí)后殘留單體含量高于500ppm是不好的。由于在實(shí)際應(yīng)用期間(尤其在高溫下的實(shí)際應(yīng)用期間)或進(jìn)行另外的形變或處理時(shí)可能引起丙烯酸二聚體的分解等，導(dǎo)致殘留單體的發(fā)生和增加，并導(dǎo)致從該殘留單體衍生的氣味的發(fā)生，盡管殘留單體的初始含量低。
如上所述，在吸水劑的慣常逆相懸浮聚合中，聚合、表面交聯(lián)、干燥和附聚是在低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑(例如，沸點(diǎn)為80.7℃的環(huán)己烷)中進(jìn)行的。因此，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，按照慣常生產(chǎn)方法和在市售產(chǎn)品等中有微量有機(jī)溶劑剩余，而且殘留有機(jī)溶劑引起了作為尿布的實(shí)際應(yīng)用的氣味。按照本發(fā)明，在逆相聚合之后的表面交聯(lián)和附聚中實(shí)質(zhì)上不使用有機(jī)溶劑，通過高溫(較好不低于150℃且不高于250℃)加熱同時(shí)控制單體中、尤其丙烯酸中的少量成分(乙酸、丙酸、丙烯酸二聚體等)，就能解決這樣的問題。
(16)本發(fā)明顆粒狀吸水劑的其它性能(f)直徑為150～600μm的微粒；(g)標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)數(shù)值本發(fā)明的吸水劑的堆積密度(由JIS K-3362(1998)規(guī)定)調(diào)整得較好在0.40～0.90g/ml、更好0.50～0.80g/ml的范圍內(nèi)。(f)直徑為150～600μm的微粒的比例，以總微粒為基準(zhǔn)，較好是90～100wt％、更好是95～100wt％、進(jìn)一步更好是98～100wt％。(g)粒度分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)數(shù)值(σζ)在較好0.20～0.50、更好0.20～0.45、特別好0.20～0.40范圍內(nèi)。當(dāng)在尿布中使用不在這一范圍內(nèi)的微粒時(shí)，不可能得到優(yōu)異的性能。由于本發(fā)明的吸水劑有狹窄的粒度分布，因而操作特征(尤其進(jìn)料特征)是有利的，而且提供了優(yōu)異的吸水速度。因此，當(dāng)用它作為吸收物品時(shí)，也達(dá)到了優(yōu)異的液體擴(kuò)散性。
(h)抗壓吸收性本發(fā)明的吸水劑在0.90wt％氯化鈉水溶液中抗1.9kPa(載荷)壓力的吸收性較好不低于20g/g、更好不低于25g/g、進(jìn)一步更好不低于30g/g、特別好不低于35g/g。當(dāng)該抗壓吸收性低于20g/g時(shí)，便不可能產(chǎn)生本發(fā)明的效果。其上限沒有特別限定，然而，大約60g/g將會(huì)是足夠的，因?yàn)閺纳a(chǎn)難度引起的成本的評(píng)估來看，情況可能就是如此。
(i)吸濕后的粘連比(blocking ratio)本發(fā)明的吸水劑由于稍后在實(shí)施例中描述的吸濕后粘連比低而是粉末操作特征優(yōu)異的。吸濕后粘連比較好是0～30wt％、更好0～20wt％、進(jìn)一步更好0～10wt％、特別好0～5wt％。30wt％以上的吸濕后粘連比，由于粉末流動(dòng)性不良，產(chǎn)生了難以用于諸如尿布等的生產(chǎn)這樣的問題。落入上述范圍內(nèi)的吸濕后粘連比可以通過使用添加劑來達(dá)到。
(j)因惡化而增加的可提取物本發(fā)明因惡化而增加的可提取物通常是0～15wt％、較好0～10wt％、更好0～5wt％。當(dāng)因惡化而增加的可提取物高于15wt％時(shí)，該吸水劑對(duì)尿的穩(wěn)定性變得不足，而且在吸收性芯材的長(zhǎng)期實(shí)際應(yīng)用中無法發(fā)揮足夠的吸收能力。
(k)因惡化而提高的可提取物比例本發(fā)明因惡化而提高的可提取物比例通常是1～4倍、較好1～2倍、更好1～1.5倍、特別好1～1.3倍。當(dāng)因惡化而提高的可提取物比例超過3倍時(shí)，該吸水劑對(duì)尿的穩(wěn)定性變得不足，而且在吸收性芯材的長(zhǎng)期應(yīng)用中無法發(fā)揮足夠的吸收能力。
(l)渦流法吸收速度本發(fā)明吸水劑的吸收速度短于60秒、較好1～55秒、更好2～50秒。吸收速度超過60秒的吸水劑，當(dāng)用于尿布等吸收性芯材中時(shí)，不能發(fā)揮足夠的吸收能力。
(17)本發(fā)明顆粒狀吸水劑的形狀一般來說，通過逆相懸浮聚合得到的本發(fā)明吸水性樹脂(顆粒狀吸水劑)的微粒形狀，因聚合機(jī)理而異，顯示出近乎球形、其聚集形狀、或從近乎球形衍生的聚集形狀。從通過一般水性聚合得到的吸水性樹脂的不規(guī)則形狀(粉碎形狀或破碎形狀)中，可以容易地區(qū)分出這種微粒形狀。圖1說明一幀電子顯微鏡照片，顯示一種經(jīng)由初級(jí)微粒的近乎球形的聚集而形成有葡萄串一樣的形狀的微粒的吸水性樹脂。還可以列舉有皺紋的微粒、有完美球體的微粒、有臘腸形狀的微粒等其它微粒。圖2說明一幀電子顯微鏡照片，顯示一種經(jīng)由初級(jí)微粒的近乎球形的聚集和融化而形成巖石狀微粒的吸水性樹脂。圖3說明一幀電子顯微鏡照片，顯示一種經(jīng)由初級(jí)微粒的近乎球形的聚集和融化而形成米粒狀微粒的吸水性樹脂。通過逆相懸浮聚合得到的吸水性樹脂，與具有不規(guī)則形狀的吸水性樹脂相比，因其微粒形狀而有0.9g/mL的高堆積密度。因此，它有利于該吸水性樹脂的運(yùn)輸，而且有利于減少該吸收性芯材的厚度。進(jìn)而，由于近乎球形的聚集體或從近乎球形衍生的聚集體的表面積大，可以得到比較高的液體吸收速度。因此，當(dāng)用于尿布等吸收性芯材中時(shí)，它有利于防止液體泄漏和皮膚刺激。
(18)吸收性物品本發(fā)明的顆粒狀吸水劑的應(yīng)用沒有特別限定，然而，該吸水劑較好用于吸收性芯材和吸收性物品中。
本發(fā)明的吸收性芯材是用該顆粒狀吸水劑得到的。本發(fā)明中的吸收性芯材系指一種使用該顆粒狀吸水劑和親水纖維作為主成分形成的吸收性材料。以該吸水劑和親水纖維的總重量為基準(zhǔn)，本發(fā)明的吸收性芯材中該吸水劑的含量(芯濃度)較好不低于20wt％且不高于100wt％，其下限更好為30wt％、特別好為40wt％。
進(jìn)而，本發(fā)明的吸收性物品配備了本發(fā)明的吸收性芯材、有液體滲透性的表面片材和有液體非滲透性的背面片材。
本發(fā)明的吸收性物品，尤其兒童用一次性尿布、成人用一次性尿布或衛(wèi)生巾，可以制作如下例如，通過摻合或夾持纖維基材和該吸水劑制備該吸收性芯材(吸收性基材)，隨后將該吸收性芯材夾持在有液體滲透性的基材(表面片材)和有液體非滲透性的基材(背面片材)之間，且必要時(shí)安裝彈性部件、擴(kuò)散層、壓敏脫粘帶等。對(duì)這樣的吸收性芯材進(jìn)行壓塑成形，以具有0.06～0.50g/cc的密度和0.01～0.20g/cm2范圍內(nèi)的單位面積重量。要使用的纖維基材的說明性實(shí)例包括親水纖維，例如磨木漿粕、或棉短絨、交聯(lián)的纖維素纖維、嫘縈纖維、棉纖維、毛纖維、乙酸酯纖維、維尼綸纖維等。較好，它們是以氣流成網(wǎng)方式使用的。
本發(fā)明的吸水劑是一種顯示出優(yōu)異吸收性能的吸水劑。這樣的吸收性物品的具體實(shí)例包括從最近有顯著增長(zhǎng)的成人用一次性尿布、兒童用尿布、衛(wèi)生巾、失禁用墊材等出發(fā)的衛(wèi)生用品，但不限于此。由于本發(fā)明的吸收性物品中存在的吸水劑提供較少的再潤(rùn)濕量和顯著干爽感，因而可以顯著減少穿戴這樣的物品和護(hù)理物品的負(fù)荷。
實(shí)施例本發(fā)明將用以下的實(shí)施例和比較例具體地加以闡述，但不限于以下實(shí)施例。吸水劑、顆粒狀吸水劑(以下簡(jiǎn)稱吸水劑)和吸收性物品的各種性能是用以下方法測(cè)定的。在該測(cè)定方法的以下描述中，對(duì)于測(cè)定吸水劑的性能的情況將做出解釋。在實(shí)施例中，電設(shè)備總是在100V和60Hz的條件下使用的。此外，該吸水性樹脂、該吸水劑和該吸收性物品是在25℃±2℃和50％RH(相對(duì)濕度)的條件下使用的，除非有特別規(guī)定。使用0.90wt％氯化鈉水溶液作為生理食鹽水溶液。
當(dāng)該吸水劑(吸水性樹脂)吸收水分時(shí)，測(cè)定是在減壓下干燥(例如在60～80℃約16小時(shí))、適當(dāng)時(shí)達(dá)到該吸水劑(吸水性樹脂)的平衡濕含量(2～8wt％、約5wt％)之后進(jìn)行的。當(dāng)在比較試驗(yàn)中使用一種吸水劑(吸水性樹脂)、一種尿布、或一種從流通時(shí)可能吸濕的市售尿布中取出的吸水劑(吸水性樹脂)時(shí)，比較可以在減壓下干燥(例如在60～80℃約16小時(shí))、適當(dāng)時(shí)達(dá)到該吸水劑(吸水性樹脂)的平衡濕含量(2～8wt％、約5wt％)之后進(jìn)行。
(1)對(duì)生理食鹽水溶液(0.90wt％氯化鈉水溶液)的離心保留容量(CRC)將0.20g一種吸水劑均勻地放入一個(gè)用非織造織物制成的袋(60mm×85mm)中，并浸沒于一種控制在25±2℃的生理食鹽水溶液中。該含有吸水劑的袋30分鐘后從該食鹽水溶液中取出，用一臺(tái)離心機(jī)(Model H-122，小型離心機(jī)，Kokusan公司制造)以250G(250×9.81m/sec2)進(jìn)行脫水3分鐘，然后稱重確定重量W2(g)。然后，不使用任何吸水劑，在類似操作之后測(cè)定該袋的重量W1(g)。從重量W1和W2，按照下式計(jì)算離心保留容量(g/g)離心保留容量(g/g)＝{(重量W2(g)-重量W1(g)}/吸水劑重量(g)-1(2)在生理食鹽水溶液中抗1.9kPa壓力的吸收性(AAP 1.9kPa)將0.900g一種吸水劑均勻地散布在一個(gè)由不銹鋼制成的400目金屬絲網(wǎng)(網(wǎng)目尺寸38μm)上，該金屬絲網(wǎng)焊接到一個(gè)內(nèi)直徑為60mm的塑料支撐圓筒的底端面上。在該吸水劑上安裝一個(gè)活塞(蓋板)，該活塞有稍小于60mm的外直徑、對(duì)該支撐圓筒的內(nèi)表面不形成間隙而且能順利地上下移動(dòng)。測(cè)定該支撐圓筒、該吸水劑和該活塞的總重量W3(g)。在該活塞上安裝一個(gè)調(diào)整負(fù)荷的砝碼，以便以包括該活塞的重量在內(nèi)1.9kPa均勻地壓在該吸水劑上，從而完成了一套測(cè)量裝置。將一只直徑90mm、厚度5mm的玻璃過濾器(目尺寸40～50μm)置于一個(gè)直徑150mm培養(yǎng)皿中，并將控制在25±2℃的生理食鹽水溶液傾入，達(dá)到與該玻璃過濾器上表面相同的水平。將一枚直徑9cm的濾紙(No.2，購(gòu)自Toyo Roshi Kaisha公司)置于要完全潤(rùn)濕的玻璃過濾器表面上，然后除去該潤(rùn)濕濾紙以上的過量溶液。
將該套測(cè)量裝置置于該潤(rùn)濕的濾紙上，以該負(fù)荷下的吸水劑吸收該液體。當(dāng)該液體表面變得低于該玻璃過濾器的上表面時(shí)，添加該液體使該液面保持恒定。1小時(shí)后提升該套測(cè)量裝置，再次測(cè)量不包括該負(fù)荷的重量W4(g)(該支撐圓筒、溶脹的吸水劑和活塞的總重量)?？箟何招?g/g)是從重量W3和W4按照下式計(jì)算的抗壓吸收性(g/g)＝{重量W4(g)-重量W3(g)}/吸水劑重量(g)(3)質(zhì)量中位粒度(D50)、標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)數(shù)值(σζ)和直徑小于150μm的微粒的重量百分率吸水劑使用目孔尺寸為850μm、710μm、600μm、500μm、425μm、300μm、212μm、150μm、106μm、和45μm的JIS標(biāo)準(zhǔn)篩(JISZ-8801-1(2000))進(jìn)行篩分，測(cè)量直徑小于150μm的微粒的重量百分率，同時(shí)將每種粒度的篩上料百分率R在對(duì)數(shù)概率紙上作圖。從而確定對(duì)應(yīng)于R＝50wt％的粒度作為質(zhì)量中位粒度(D50)。標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)數(shù)值(σζ)由下式代表，其中σζ值越小，表示粒度分布越窄。
σζ＝0.5×1n(X2/X1)(式中X1和X2分別是R＝84.1wt％和R＝15.9wt％的微粒直徑)為了篩分，將10.00g吸水劑加進(jìn)JIS標(biāo)準(zhǔn)目篩(The IIDATESTING SIEVE，內(nèi)直徑80mm)的每一個(gè)篩中，用一臺(tái)Ro-tap型振篩機(jī)(Model ES-65振篩機(jī)，購(gòu)自Iida Seisakusho公司)篩分5分鐘。
質(zhì)量中位粒度(D50)系指當(dāng)用US 5051259等中所述的有特定篩目的標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行篩分時(shí)，對(duì)應(yīng)于以總微粒為基準(zhǔn)的50wt％的標(biāo)準(zhǔn)篩的微粒直徑。
(4)可提取聚合物首先，要描述可提取聚合物測(cè)定的準(zhǔn)備。將pH電極用pH 4.0、pH 7.0和pH 10.0緩沖溶液校準(zhǔn)。將為空白試驗(yàn)而事先準(zhǔn)備的50ml生理食鹽水溶液傾入一個(gè)100ml玻璃燒杯中，并滴加0.1mol/L氫氧化鈉水溶液直至pH 10，同時(shí)用長(zhǎng)度30mm的攪拌器片攪拌，以確定空白試驗(yàn)的氫氧化鈉水溶液的滴定量Vab(ml)。該食鹽水溶液進(jìn)一步滴加0.1mol/L鹽酸水溶液直至pH 2.7，同時(shí)攪拌，以確定空白試驗(yàn)的鹽酸的滴定量Vbb(ml)。
將事先準(zhǔn)備的200ml生理食鹽水傾入一個(gè)250ml帶蓋的聚丙烯杯中，添加1.0g(＝m(g))稍后要描述的實(shí)施例或比較例中得到的吸水劑。然后，該食鹽水溶液用一個(gè)長(zhǎng)度30mm、直徑8mm的攪拌器以500±50rpm攪拌1小時(shí)或16小時(shí)，以萃取可提取聚合物。在攪拌1小時(shí)或16小時(shí)之后，該食鹽水溶液用濾紙(No.2，Toyo RoshiKaisha公司制造，按照J(rèn)IS P 3801(1995)能截留5μm的粒度)過濾，得到一種濾液。
將這樣得到的濾液20ml(記錄的F(ml))傾入100ml玻璃燒杯中，添加生理食鹽水，得到50ml供滴定用的濾液。當(dāng)這樣得到的濾液少于20ml時(shí)，將這樣得到的濾液的總量記錄為F(ml)，添加0.90wt％氯化鈉水溶液，得到50ml供滴定用的濾液。
隨后，向滴定用濾液中滴加0.1mol/L氫氧化鈉水溶液，同時(shí)用長(zhǎng)度30mm、直徑8mm的圓柱型攪拌器攪拌直至pH 10，以確定該氫氧化鈉水溶液的滴定量Va(ml)。該濾液中進(jìn)一步滴加0.1mol/L鹽酸水溶液，同時(shí)攪拌直至pH 2.7，以確定該鹽酸水溶液的滴定量Vb(ml)?？商崛【酆衔锖?％)用下式計(jì)算可提取聚合物含量(％)＝{(Wa+Wb)/m}×100式中Wa(g)是吸水劑中包括的可提取聚合物中有酸基的單元的相對(duì)重量，而Wb(g)是該吸水劑中包括的可提取聚合物中有堿金屬中和的羧基的單元的相對(duì)重量。其中每一個(gè)都是用下式計(jì)算的Wa(g)＝Na×72×200/FWb(g)＝Nb×94×200/F式中數(shù)值72是聚丙烯酸中每1mol重復(fù)單元的重量，且當(dāng)共聚一種除丙烯酸外的有酸基的單體時(shí)，該數(shù)值就變成包括這樣一種單體的重復(fù)單元的平均重量。數(shù)值94是聚丙烯酸鈉中每1mol重復(fù)單元的重量，且當(dāng)共聚了一種除丙烯酸外的有酸基的單體時(shí)或當(dāng)使用鉀、鋰等代替鈉作為堿金屬鹽時(shí)，它適當(dāng)?shù)丶右愿淖儭?br> Na(mol)是濾液中可提取聚合物的酸基的摩爾數(shù)，而Nb(mol)是該濾液中可提取聚合物有堿金屬中和的羧基的摩爾數(shù)。其中每一個(gè)都是用下式計(jì)算的Na(mol)＝{(Va-Vab)/1000}×0.1Nb(mol)＝N1-Na式中N1(mol)是要測(cè)定的濾液中可提取聚合物的總摩爾數(shù)，而且是用下式計(jì)算的N1(mol)＝{(Vb-Vbb)/1000}×0.1由上式確定的可提取聚合物的含量細(xì)分為關(guān)于將生理食鹽水溶液攪拌1小時(shí)得到的濾液的1小時(shí)可提取聚合物含量(％)，和關(guān)于將生理食鹽水溶液攪拌16小時(shí)得到的濾液的16小時(shí)可提取聚合物含量(％)。
(5)耐尿性評(píng)估向事先制備的生理食鹽水溶液中添加L-抗壞血酸，給出0.05wt％，從而得到供惡化試驗(yàn)用的模擬人造尿。具體地說，將0.50gL-抗壞血酸溶解在999.5g生理食鹽水溶液中，制備供惡化試驗(yàn)用模擬人造尿。
將25ml供惡化試驗(yàn)用模擬人造尿傾入一個(gè)有蓋的250ml聚丙烯杯中，添加1.0g稍后要描述的實(shí)施例或比較例中得到的吸水劑，形成溶脹凝膠。該杯用蓋密封之后，讓該溶脹的凝膠在37℃的溫度靜置16小時(shí)。
16小時(shí)后，添加175ml該生理食鹽水溶液，然后，通過像在前面(4)項(xiàng)中那樣以長(zhǎng)度30mm、直徑8mm的圓柱型攪拌器類似地?cái)嚢?小時(shí)，從該水合凝膠中提取惡化后的可提取聚合物。
通過攪拌1小時(shí)提取后，用與前面(4)項(xiàng)中相同的方法將該食鹽水溶液過濾、pH滴定，使用與前面(4)項(xiàng)中相同的公式確定惡化后的可提取聚合物含量Ex1(wt％)。為了比較因惡化而增加的可提取聚合物含量的絕對(duì)量，和為了耐尿性評(píng)估，用下式計(jì)算因惡化而增加的可提取物(wt％)因惡化而增加的可提取物(wt％)＝Ex1-Ex2式中Ex2是1小時(shí)可提取聚合物含量(wt％)。
為了比較因惡化而形成的可提取聚合物含量與惡化前的可提取聚合物含量，和為了評(píng)估耐尿性，用下式計(jì)算因惡化而增加的可提取物比例(商)因惡化而增加的可提取物比例＝Ex1/Ex2(6)吸收速度評(píng)估(旋渦方法)向1000重量份事先制備的0.90wt％氯化鈉水溶液(生理食鹽水溶液)中添加0.02重量份亮藍(lán)-FCF-一種食品添加劑，并保持在30℃。將50ml該生理食鹽水溶液傾入一個(gè)100ml燒杯中，添加2.0g稍后要描述的實(shí)施例和比較例中得到的吸水劑，同時(shí)用一個(gè)長(zhǎng)度40mm、直徑8mm的圓柱型攪拌器以600rpm攪拌，以測(cè)定吸收速度(秒)。吸收速度(秒)是用該吸收劑吸收該生理食鹽水時(shí)試驗(yàn)液體完全覆蓋該攪拌器片所需要的時(shí)間量度的，而該時(shí)間又是用按照J(rèn)IS K 7224(1996)“超級(jí)吸收劑樹脂的吸水速度測(cè)試方法-描述”中所述標(biāo)準(zhǔn)確定的終點(diǎn)量度的。
(7)吸濕后的粘連比(流動(dòng)性)(wt％)將稍后描述的2g顆粒狀吸水劑均勻地散布在一個(gè)直徑52mm、高度22mm的鋁杯底部，迅速放進(jìn)一臺(tái)事先控制在25℃和90％相對(duì)濕度的濕度可控恒溫箱(PLATIOOUS LUCIFER PL-2G，購(gòu)自ESPEC公司)中，靜置60分鐘。然后，將該吸濕的吸水劑轉(zhuǎn)移到一個(gè)直徑7.5cm、篩目孔2000μm的JIS標(biāo)準(zhǔn)篩中。當(dāng)該吸濕的吸水劑對(duì)鋁杯粘附得太快而不能這樣進(jìn)行時(shí)，應(yīng)當(dāng)使伴隨著粘連的該吸濕的吸水劑從該鋁杯上脫附下來，并非常小心地轉(zhuǎn)移到該篩上而不要破壞結(jié)塊。轉(zhuǎn)移到篩上的吸水劑立即用一臺(tái)振篩機(jī)(IIDA SIEVESHAKER，ES型，系列號(hào)0501)過篩8秒。留在篩上的篩上料吸水劑的重量W5(g)和通過該篩的篩下料吸水劑的重量W6(g)分別稱量。用下式計(jì)算吸濕后的粘連比(wt％)。吸濕后的粘連比越低，表明該吸水劑吸濕后的流動(dòng)性越優(yōu)異，有改善的粉末操作性質(zhì)。
吸濕后的粘連比(wt％)＝{重量W5(g)/(重量W5(g)+重量W6(g))}×100(8)揮發(fā)性有機(jī)化合物含量(ppm)將6.00g吸水性樹脂均勻地鋪展在一個(gè)玻璃培養(yǎng)皿(Code305-07，外直徑×高度＝120mm×25mm，如SOGO LABORATORYGLASS WORKS CO.，Ltd.出版的GENERAL CATALOGUE A-1000(2003年出版)中所述)中。然后，該吸水劑用一枚切割成圓形(直徑116mm)的可透氣和可透液的heatlon紙(nangoku PulpTechnical Corporation，typeGSP-22)覆蓋。當(dāng)不能使用heatlon紙時(shí)，可以用非織造織物代替。該heatlon紙(或非織造織物)的圓周用一種膠帶(10mm×10mm)在三個(gè)部位固定在該玻璃培養(yǎng)皿的內(nèi)壁上。一種3L吸氣袋(OMI ODORAIR SERVICECORPORATION制造)的一端開口，并在包括該鋪展的吸水性樹脂的玻璃培養(yǎng)皿置于其中之后，該吸氣袋的開口部分用一種膠粘帶密封得不留任何空間。在該吸氣袋內(nèi)部一旦經(jīng)由一支附著到吸氣袋的玻璃管減壓之后，將1.2L無嗅空氣喂進(jìn)其中，隨后將30ml調(diào)整到25±2℃的溫度的0.90wt％氯化鈉水溶液(生理食鹽水溶液)一次傾入該吸氣袋的培養(yǎng)皿中，同時(shí)使用一個(gè)與Teflon(注冊(cè)商標(biāo))管連接的玻璃漏斗防止周圍空氣沾污。然后，使該吸水劑均勻地溶脹，用一個(gè)硅橡膠塞氣密地密封該吸氣袋。該吸氣袋在37℃的恒溫箱中靜置以使其溶脹。在37℃恒溫箱中靜置60分鐘之后，將該吸氣袋取出，隨后在室溫(20～30℃)靜置。在室溫靜置10分鐘之后，取下硅橡膠塞，使用氣體采樣器(Gastec公司制造，GV100S)和氣體檢測(cè)管(Gastec公司制造，No.102L)測(cè)定大氣濃度，同時(shí)防止周圍空氣沾污。在測(cè)定開始到結(jié)束期間，氣體檢測(cè)管尖端與該溶脹吸水劑之間的距離保持在5～10cm。使用氣體采樣器和氣體檢測(cè)管的測(cè)定是按照為氣體檢測(cè)管規(guī)定的方法進(jìn)行的。這樣測(cè)定的大氣濃度定義為揮發(fā)性有機(jī)化合物含量(ppm)。在這種測(cè)定方法中，可能出現(xiàn)的情況是，該氣體檢測(cè)管可以執(zhí)行能導(dǎo)致變色的檢測(cè)，盡管只使用生理食鹽水溶液而不使用吸水劑也能進(jìn)行類似操作。在這樣的情況下，修正是通過扣除在單獨(dú)使用生理食鹽水溶液時(shí)產(chǎn)生的、在指出劑范圍內(nèi)檢測(cè)定的空白值進(jìn)行的(檢測(cè)極限10ppm)。
(9)吸收性芯材性能評(píng)估(10分鐘后的再潤(rùn)濕量)使用在稍后描述的實(shí)施例或比較例中得到的吸水劑制備一種吸收性芯材，并進(jìn)行再潤(rùn)濕試驗(yàn)，以期評(píng)估作為吸收性芯材的性能。
首先，一種評(píng)估用吸收性芯材的制備方法顯示如下。
1重量份稍后要描述的吸水劑和2重量份碎木漿用一臺(tái)混合機(jī)干混。這樣得到的混合物鋪展在一個(gè)400目(目尺寸38μm)的金屬絲網(wǎng)上，形成一種直徑90mm的纖維網(wǎng)。該纖維網(wǎng)在196.14kPa(2kgf/cm2)的壓力下壓1分鐘，得到一種單位面積重量0.05g/cm2的評(píng)估用吸收性芯材。
隨后，一種10分鐘后再潤(rùn)濕量的評(píng)估方法顯示如下。將該評(píng)估用吸收性芯材置于一個(gè)由不銹鋼(SUS)制成的、內(nèi)直徑90mm的培養(yǎng)皿底部，并將一枚直徑90mm的非織造織物置于其上。然后，將以上(5)項(xiàng)中用于耐尿性評(píng)估的、事先制備的惡化試驗(yàn)用模擬人造尿30ml傾到該非織造織物上，在無負(fù)荷條件下進(jìn)行10分鐘吸收。然后，放置30枚事先測(cè)定其總重量(W7(g))的、直徑90mm的濾紙(No.2，購(gòu)自Toyo Roshi Kaisha公司)，并將直徑90mm的活塞和負(fù)荷(活塞和負(fù)荷的總重量是20kg)置于該濾紙上，使得能均勻地壓住該吸收性芯材、該非織造織物、和該濾紙。在壓往5分鐘的同時(shí)使該濾紙吸收再潤(rùn)濕液體。然后，將這30枚濾紙稱重(W8(g))，計(jì)算10分鐘后的再潤(rùn)濕量。
10分鐘后再潤(rùn)濕量(g)＝W8(g)-W7(g)(10)殘留單體量將1.000g吸水劑分散于200ml生理食鹽水溶液中，用磁力攪拌器(500rpm)攪拌1小時(shí)，所得到的溶脹凝膠用過濾器(0.45μm)過濾。殘留單體量是通過用液體色譜法(HPLC)分析這樣得到的濾液而定量地測(cè)定的。測(cè)定是按照歐洲一次性物品和非織造織物協(xié)會(huì)(EDANA)推薦的“超級(jí)吸收劑材料殘留單體量測(cè)定方法”(EDANARESIDUAL MONOMERS 410.2-02)用一種專門測(cè)定方法進(jìn)行的。
將市售丙烯酸(含有2000ppm丙烯酸二聚體、500ppm乙酸、和500ppm丙酸)供給塔底-一種有50塊雙流多孔塔板的高沸點(diǎn)雜質(zhì)分離塔，以1的回流比蒸餾除去馬來酸和丙烯酸二聚體(丙烯酸的二聚體)，和結(jié)晶。因此，得到丙烯酸(含有20ppm丙烯酸二聚體，50ppm乙酸，和50ppm丙酸)。
將市售丙烯酸(含有2000ppm丙烯酸二聚體、500ppm乙酸、和500ppm丙酸)供給塔底-一種有20塊雙流多孔塔板的高沸點(diǎn)雜質(zhì)分離塔，以1的回流比蒸餾除去馬來酸和丙烯酸二聚體(丙烯酸的二聚體)，和結(jié)晶。因此，得到丙烯酸(含有20ppm丙烯酸二聚體，500ppm乙酸，和500ppm丙酸)。

數(shù)量為1390g的丙烯酸，按照US5210298的實(shí)施例9，在20～40℃用48％氫氧化鈉中和，得到濃度為37wt％的100mol％中和丙烯酸鈉。
向一個(gè)配備攪拌器、回流冷凝器、溫度計(jì)、氮?dú)馊肟诠芎偷我郝┒返?L四口可分離燒瓶中加入1.0L環(huán)己烷，并向其中添加3.8g脂肪酸蔗糖酯(DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU公司制造，DK-esterF-50，HLB＝6)作為一種溶解于其中的分散劑。溶解氧是通過氮?dú)夤呐菝摎獾?。在另一個(gè)燒瓶中，將84.6g丙烯酸鈉即生產(chǎn)例1的丙烯酸的一種中和產(chǎn)物、21.6g生產(chǎn)例1的丙烯酸、和0.016g N，N’-亞甲基二丙烯酰胺溶解于197g離子交換水中，并在其中溶解0.4g羥乙基纖維素(Daicel Chemical Industries公司制造，HEC-DaicelEP-850)，制備一種單體濃度為35wt％的單體水溶液。向這種單體水溶液中添加0.15g過硫酸鉀，使其溶解于其中。然后，通過氮?dú)夤呐菔谷芙庋趺摎?。然后，將這個(gè)燒瓶中的單體水溶液添加到那個(gè)可分離燒瓶中，使得能通過攪拌分散。然后，通過使浴溫上升至60℃引發(fā)聚合反應(yīng)，隨后將這個(gè)溫度保持2小時(shí)。該聚合完成之后，該水合凝膠中包括的水通過與環(huán)己烷共沸脫水去除、隨后過濾、在80℃減壓下干燥，得到球形聚合物粉末。這樣得到的聚合物粉末的水含量為5.6％。
將100重量份該聚合物與由0.5重量份丙二醇、0.03重量份乙二醇二縮水甘油醚、0.3重量份1，4-丁二醇和2.7重量份水組成的3.53重量份表面交聯(lián)劑混合。該混合物在210℃進(jìn)行45分鐘熱處理。表面交聯(lián)之后，將3重量份水進(jìn)一步添加到該混合物中，在60℃氣密地加熱30分鐘。通過850μm篩分，得到附聚的顆粒狀吸水劑(1)。這樣得到的顆粒狀吸水劑(1)的離心保留容量、抗1.9kPa壓力吸收性、粒度分布、質(zhì)量中位粒度(D50)、標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)數(shù)值(σζ)和直徑小于150μm的微粒的重量百分率、可提取聚合物、耐尿性評(píng)估、吸收速度、吸濕后粘連比、揮發(fā)性有機(jī)化合物含量、和180℃加熱3小時(shí)后的殘留單體量列于表1和表2。
向一個(gè)配備攪拌器、回流冷凝器、溫度計(jì)、氮?dú)馊肟诠芎偷我郝┒返?L四口可分離燒瓶中加入1.0L環(huán)己烷，并向其中添加3.8g脂肪酸蔗糖酯(DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU公司制造，DK-esterF-50，HLB＝6)作為一種溶解于其中的分散劑。溶解氧是通過氮?dú)夤呐菝摎獾?。另外，在另一個(gè)燒瓶中，將84.6g丙烯酸鈉即市售丙烯酸(含有2000ppm丙烯酸二聚體、500ppm乙酸、和500ppm丙酸)的一種中和產(chǎn)物、21.6g市售丙烯酸、和0.016g N，N’-亞甲基二丙烯酰胺溶解于197g離子交換水中，并在其中溶解0.4g羥乙基纖維素(Daicel Chemical Industries公司制造，HEC-Daicel EP-850)，制備一種單體濃度為35wt％的單體水溶液。向這種單體水溶液中添加0.15g過硫酸鉀，使其溶解于其中。然后，通過氮?dú)夤呐菔谷芙庋趺摎?。然后，將這個(gè)燒瓶中的單體水溶液添加到那個(gè)可分離燒瓶中，使得能通過攪拌分散。然后，通過使浴溫上升至60℃引發(fā)聚合反應(yīng)，隨后將這個(gè)溫度保持2小時(shí)。該聚合完成之后，通過共沸脫水，使水合凝膠狀聚合物中的水脫除。
將85.0mg作為表面交聯(lián)劑的乙二醇二縮水甘油醚添加到脫水的水合凝膠狀聚合物中之后，使浴溫在80℃保持2小時(shí)進(jìn)行表面交聯(lián)處理。在通過逆相懸浮(有機(jī)溶劑環(huán)己烷)進(jìn)行附聚之后，將該混合物過濾、隨后在80℃減壓下干燥，得到一種比較顆粒狀吸水劑(1)。這樣得到的比較顆粒狀吸水劑(1)以類似于實(shí)施例1的方式評(píng)估的結(jié)果列于表1和表2中。在比較例1中，加熱前的殘留單體量是50ppm。
向100重量份實(shí)施例1中得到的顆粒狀吸水劑(1)中添加、混合(干混)0.3重量份細(xì)粒狀二氧化硅(NIPPON AEROSIL公司制造，AEROSIL200(初級(jí)微粒的平均粒度12nm))，得到顆粒狀吸水劑(2)。這樣得到的顆粒狀吸收劑(2)以類似于實(shí)施例1的方式評(píng)估的結(jié)果列于表1和表2中。

通過噴霧2重量份一種包含二亞乙基三胺五乙酸水溶液和一種15wt％茶科植物的植物葉提取物水溶液(商品名FS-80MO，供應(yīng)商Shiraimatu Shinyaku公司，地址37-1Ugawa，Minakuchi-cho，Kouka-Gun，Shiga-ken，Japan)的水溶液，與100重量份實(shí)施例1中得到的顆粒狀吸水劑(1)混合(每一種成分的數(shù)量是這樣調(diào)整的使得二亞乙基三胺五乙酸和15wt％茶科植物的植物葉提取物相對(duì)于吸水劑(1)而言分別為50ppm(重量)和0.1wt％)。所得到的混合物在60℃固化1小時(shí)。然后向其中添加、混合(干混)0.3重量份細(xì)粒狀硬脂酸鈣(Kanto Chemical公司制造)，得到一種顆粒狀吸水劑(3)。這樣得到的顆粒狀吸水劑(3)以類似于實(shí)施例1的方式評(píng)估的結(jié)果列于表1和表2中。
為了評(píng)估實(shí)施例1中得到的吸水劑(1)的吸收性芯材性能，按照以上(9)項(xiàng)中的吸收性芯材性能評(píng)估方法制備一種評(píng)估用吸收性芯材(1)，測(cè)定10分鐘后的再潤(rùn)濕量。結(jié)果于表3中。
重復(fù)與實(shí)施例4中相同的程序，所不同的是使用實(shí)施例2和3中得到的顆粒狀吸水劑(2)和(3)代替實(shí)施例4中使用的顆粒狀吸水劑(1)，分別得到評(píng)估用吸收性芯材(2)和(3)。測(cè)定這樣得到的評(píng)估用吸收性芯材(2)和(3)的再潤(rùn)濕量。結(jié)果列于表3中。
重復(fù)與實(shí)施例4中相同的程序，所不同的是使用比較例1中得到的比較顆粒狀吸水劑(1)代替實(shí)施例4中使用的顆粒狀吸水劑(1)，得到一種評(píng)估用比較吸收性芯材(1)。測(cè)定這樣得到的評(píng)估用比較吸收性芯材(1)的再潤(rùn)濕量。結(jié)果列于表3中。
重復(fù)與實(shí)施例1中相同的程序，所不同的是使用生產(chǎn)例2中得到的丙烯酸代替生產(chǎn)例1中得到的丙烯酸，使該丙烯酸中和得到丙烯酸鈉，隨后類似于實(shí)施例1那樣聚合。這樣得到的比較顆粒狀吸水劑(3)的結(jié)果列于表1和表2中。
重復(fù)與實(shí)施例1中相同的程序，所不同的是直接使用市售丙烯酸，使其中和得到丙烯酸鈉，隨后類似于實(shí)施例1那樣聚合。這樣得到的比較顆粒狀吸水劑(4)的結(jié)果列于表1和表2中。
表1

注)比較例1中加熱前的殘留單體量是50ppm。
表2

表3

本發(fā)明的顆粒狀吸水劑如表1～3中所示不含有揮發(fā)性有機(jī)化合物，因此，溶脹狀態(tài)的凝膠不產(chǎn)生氣味，而且該吸水劑是吸收容量、抗壓吸收性和吸收速度優(yōu)異的。質(zhì)量中位粒度和標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)數(shù)值也落入一個(gè)能達(dá)到該吸水劑的有利操作特征并在作為吸收性物品使用時(shí)達(dá)到該吸水劑的高性能的范圍內(nèi)。本發(fā)明顆粒狀吸水劑的使用導(dǎo)致一種有較少再潤(rùn)濕量和高性能的吸收性物品(表3中的尿布)。本發(fā)明的這樣一種顆粒狀吸水劑還顯示出較大的吸濕后粘連比、耐尿性、和必要時(shí)添加無機(jī)細(xì)微粒、除臭劑等的除臭性能。
工業(yè)適用性如以上所述，本發(fā)明涉及一種包括一種吸水性樹脂作為主成分的顆粒狀吸水劑。更具體地說，它涉及一種在作為尿布等吸收性物品的實(shí)際應(yīng)用中不產(chǎn)生氣味而能發(fā)揮更優(yōu)異吸收能力的顆粒狀吸水劑。
權(quán)利要求
1.一種顆粒狀吸水劑，包含作為主成分的吸水樹脂微粒，該微粒是通過含有酸基和/或其鹽的不飽和單體的聚合得到的，而且是近乎球形、其聚集體和從近乎球形衍生的聚集體中至少一種，且所述吸水劑滿足下列(a)、(b)、(c)和(d)(a)在生理食鹽水溶液中的離心保留容量(CRC)不低于32g/g；(b)質(zhì)量中位粒度(D50)不小于200μm且不大于400μm；(c)直徑小于150μm的微粒的比例不低于0wt％且不高于5wt％；和(d)由氣體檢測(cè)管測(cè)定的、作為大氣濃度的揮發(fā)性有機(jī)化合物含量不低于0ppm且不高于100ppm。
2.一種顆粒狀吸水劑，包含作為主成分的吸水樹脂微粒，該微粒是通過含有酸基和/或其鹽的不飽和單體的聚合得到的，而且是近乎球形、其聚集體和從近乎球形衍生的聚集體中至少一種，且所述吸水劑滿足下列(a)、(b)、(c)和(e)(a)在生理食鹽水溶液中的離心保留容量(CRC)不低于32g/g；(b)質(zhì)量中位粒度(D50)不小于200μm且不大于400μm；(c)直徑小于150μm的微粒的比例不低于0wt％且不高于5wt％；和(e)在180℃加熱3小時(shí)后殘留單體的含量不低于0ppm且不高于500ppm。
3.一種顆粒狀吸水劑，包含作為主成分的吸水樹脂微粒，該微粒是通過含有酸基和/或其鹽的不飽和單體的逆相懸浮聚合得到的，且所述吸水劑滿足下列(a)、(b)、(c)和(d)(a)在生理食鹽水溶液中的離心保留容量(CRC)不低于32g/g；(b)質(zhì)量中位粒度(D50)不小于200μm且不大于400μm；(c)直徑小于150μm的微粒的比例不低于0wt％且不高于5wt％；和(d)由氣體檢測(cè)管測(cè)定的、作為大氣濃度的揮發(fā)性有機(jī)化合物含量不低于0ppm且不高于100ppm。
4.一種顆粒狀吸水劑，包含作為主成分的吸水樹脂微粒，該微粒是通過含有酸基和/或其鹽的不飽和單體的逆相懸浮聚合得到的，且所述吸水劑滿足下列(a)、(b)、(c)和(e)(a)在生理食鹽水溶液中的離心保留容量(CRC)不低于32g/g；(b)質(zhì)量中位粒度(D50)不小于200μm且不大于400μm；(c)直徑小于150μm的微粒的比例不低于0wt％且不高于5wt％；和(e)在180℃加熱3小時(shí)后殘留單體的含量不低于0ppm且不高于500ppm。
5.按照權(quán)利要求1～4中任何一項(xiàng)的顆粒狀吸水劑，其中該吸水劑的至少一部分包含附聚的微粒。
6.按照權(quán)利要求1～5中任何一項(xiàng)的顆粒狀吸水劑，該吸水劑是通過進(jìn)一步包含水不可溶無機(jī)細(xì)微粒得到的。
7.按照權(quán)利要求1～6中任何一項(xiàng)的顆粒狀吸水劑，該吸水劑是通過進(jìn)一步包含一種還原劑得到的。
8.按照權(quán)利要求1～7中任何一項(xiàng)的顆粒狀吸水劑，其中該吸水劑進(jìn)一步滿足以下(f)(f)在生理食鹽水溶液中抗1.9kPa壓力的吸收性不低于20g/g。
9.按照權(quán)利要求1～8中任何一項(xiàng)的顆粒狀吸水劑的生產(chǎn)方法，該方法包含提供乙酸和丙酸的含量不高于500ppm且丙烯酸二聚體的含量不高于1000ppm的丙烯酸的步驟；含有該丙烯酸和/或其鹽的不飽和單體作為單體的主成分在一種疏水有機(jī)溶劑中的逆相懸浮聚合的步驟；將一種不包括任何有機(jī)溶劑的表面交聯(lián)劑的水溶液添加到通過所述聚合得到的而且滿足以下(a)、(b)和(c)的交聯(lián)聚合物微粒中的步驟(a)在生理食鹽水溶液中的離心保留容量(CRC)不低于32g/g；(b)質(zhì)量中位粒度(D50)不小于200μm且不大于400μm；和(c)直徑小于150μm的微粒的比例不低于0wt％且不高于5wt％；和通過在不低于150℃且不高于250℃的溫度加熱而表面交聯(lián)的步驟。
10.按照權(quán)利要求9的生產(chǎn)方法，該方法進(jìn)一步包含一個(gè)附聚步驟。
11.按照權(quán)利要求10的生產(chǎn)方法，其中該附聚是在逆相懸浮聚合的反應(yīng)步驟中進(jìn)行的。
12.按照權(quán)利要求10的生產(chǎn)方法，該方法進(jìn)一步包含一個(gè)附聚步驟，包含加水，在保持水含量不低于1wt％且不高于10wt％的狀態(tài)下加熱，和將這樣得到的聚集體粉碎。
13.一種用于糞便、尿或血液的吸收性物品，該物品是通過包含一種按照權(quán)利要求1～8中任何一項(xiàng)的顆粒狀吸水劑和親水纖維成形的。
14.按照權(quán)利要求13的吸收性物品，其中，以該顆粒狀吸水劑和該親水纖維的總重量為基準(zhǔn)，該顆粒狀吸水劑的含量不低于30wt％且不高于100wt％。
全文摘要
因不包括有機(jī)溶劑而能得到一種包括有優(yōu)異性能的吸水性樹脂、而且適用于在尿布等吸收性芯層中高濃度實(shí)際應(yīng)用而不產(chǎn)生任何有機(jī)溶劑氣味的顆粒狀吸水劑。
文檔編號(hào)A61F13/15GK1993176SQ20058002575
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月6日
發(fā)明者和田克之, 植田裕子, 神頭照幸, 石崎邦彥, 井村元洋 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日本觸媒