專利名稱：吸水性樹脂組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適合在紙尿布和衛(wèi)生巾，所謂的失禁襯墊等衛(wèi)生材料等中使用的吸水性樹脂組合物及其制造方法。
背景技術(shù)：
在紙尿布和衛(wèi)生巾，失禁襯墊等衛(wèi)生材料中，為了吸收體液，廣泛使用以紙漿等親水性纖維和吸水性樹脂為組成材料的吸收體。
近年來，這樣的衛(wèi)生材料在高性能和薄型化方面有所進展，每片衛(wèi)生材料的吸水性樹脂使用量以及吸水性樹脂相對于吸水性樹脂和親水性纖維所構(gòu)成的吸收體全體所占的比率都有增加的傾向。換句話說，通過減少體積密度小的親水性纖維，并且更多地使用吸水性能優(yōu)異且體積密度大的吸水性樹脂，可以提高吸水性樹脂在吸收體中的比率，在不降低吸水量的同時實現(xiàn)衛(wèi)生材料的薄型化。
然而，單純從儲存液體的角度出發(fā)，該親水性纖維比率較低而吸水性樹脂比率較高的衛(wèi)生材料是優(yōu)選的，但在實際用于尿布等情況下，考慮到液體的分布和擴散，則自然會出現(xiàn)問題。例如，吸水性樹脂在吸水較多后會變成柔軟的凝膠狀，引起所謂的凝膠阻塞現(xiàn)象，從而顯著降低衛(wèi)生材料中液體的擴散性。為了避免上述問題，維持吸收體的吸收特性，自然需要限制親水性纖維和吸水性樹脂的比例，對衛(wèi)生材料的薄型化也需要有所界限。
作為抑制凝膠阻塞，得到浸漬和擴散性優(yōu)異的吸水性樹脂的方法，已知的方法是在吸水性樹脂中添加金屬化合物(金屬鹽和金屬陽離子等)。
以水溶液狀態(tài)添加金屬化合物的技術(shù)方案(例如，參見特開昭62-7745號公報(
公開日1987年1月14日)、特開昭63-270741號公報(
公開日1988年11月8日)、特開昭64-56707號公報(
公開日1989年3月3日)、特開平9-124879號公報(
公開日1997年5月13日)、特開2001-96151號公報(
公開日2001年4月10日)、國際公開WO 98/49221(
公開日1998年11月5日)、國際公開WO 2000/53644(
公開日2000年9月14日)、國際公開WO2000/53664(
公開日2000年9月14日)、國際公開WO 2001/74913(
公開日2001年10月11日)、US 2002/0128618(
公開日2002年9月12日))中，金屬成分難以完全浸透至吸水性樹脂的內(nèi)部。因此，僅僅通過調(diào)整添加量以提高液體流通性和擴散性的效果并不十分明顯。此外，為使金屬成分浸透至吸水性樹脂內(nèi)部，還會降低未加壓下的吸收比例和加壓下的吸收比例等。
在將吸水性樹脂和金屬化合物干混后再添加水等粘合劑的技術(shù)方案(例如，特開昭61-257235號公報(
公開日1986年11月14日)、國際公開WO 98/48857(
公開日1998年11月5日))中，由于金屬成分溶在水等粘合劑中，因此會浸透至吸水性樹脂的內(nèi)部，但提高液體流通性和擴散性的效果并不十分明顯。此外，由于制造過程中沖擊、摩擦等造成的損壞會導(dǎo)致粉末較多的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種含有吸水性樹脂顆粒和金屬化合物的吸水性樹脂組合物及其制造方法，所述吸水性樹脂組合物在由離心分離機保持容量(CRC)和在4.83kPa壓力下的吸收容量(AAP)等表示的吸收率方面優(yōu)異，由食鹽水導(dǎo)流性(SFC)等表示的液體流通性和擴散性方面優(yōu)異，吸濕時的流動性優(yōu)異，耐損壞性高，抑制粉末的效果優(yōu)異，不易引起添加的金屬化合物發(fā)生分離。
本發(fā)明人進行了精心的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過將吸水性樹脂顆粒與作為金屬化合物的2價和/或3價和/或4價的水溶性多價金屬鹽和含氮的酮化合物進行混合，優(yōu)選在吸水性樹脂顆粒中添加2價和/或3價和/或4價的水溶性多價金屬鹽，然后再混合含氮的酮化合物，而且，相對于吸水性樹脂顆粒，2價和/或3價和/或4價的水溶性多價金屬鹽和含氮的酮化合物的總使用量在小于等量的少量的特定范圍內(nèi)，從而可以解決上述問題，至此完成了本發(fā)明。
此外，已知一種吸水性聚合物組合物，其特征在于，該組合物含有明礬、硫酸鋁、干燥明礬和干燥硫酸鋁中的至少一種、尿素和吸水性聚合物(特開2003-306609號公報(
公開日2003年10月31日))，該技術(shù)方案的目的在于使吸水性聚合物具有抗菌性、除臭性，因此，在吸水性聚合物組合物中，明礬、硫酸鋁、干燥明礬和干燥硫酸鋁中的至少一種以及尿素的總含量為50～95重量％這樣的大量(即，該量是吸水性聚合物重量的等倍量以上)，按照這樣的組成比例，無法完全實現(xiàn)本發(fā)明的任務(wù)。
此外，已知一種含有吸水性樹脂和4價的金屬化合物的吸水性樹脂組合物(特開2001-96151號公報(
公開日2001年4月10日)、特開平10-273602號公報(
公開日1998年10月13日))，由該技術(shù)方案得到的吸水性樹脂組合物的吸收特性和液體流通性等性能不夠理想，因而無法完全實現(xiàn)本發(fā)明的任務(wù)。
也就是說，本發(fā)明涉及一種吸水性樹脂組合物，該組合物包括具有通過聚合水溶性不飽和單體得到的內(nèi)部交聯(lián)結(jié)構(gòu)的吸水性樹脂顆粒、具有通式(1)所示結(jié)構(gòu)的含氮的酮化合物(A)(但不含有羧基)以及2價和/或3價和/或4價的水溶性多價金屬鹽，其特征在于，相對于100質(zhì)量份吸水性樹脂顆粒，含氮的酮化合物(A)與2價和/或3價和/或4價的水溶性多價金屬鹽的總量為0.01～100質(zhì)量份。
此外，本發(fā)明涉及一種吸水性樹脂組合物的制造方法，該方法包括，在具有通過聚合水溶性不飽和單體得到的內(nèi)部交聯(lián)結(jié)構(gòu)的吸水性樹脂顆粒中，混合具有通式(1)所示結(jié)構(gòu)的含氮的酮化合物(A)(但不含有羧基)以及2價和/或3價和/或4價的水溶性多價金屬鹽，其特征在于，相對于100質(zhì)量份吸水性樹脂顆粒，混合總量為0.01～100質(zhì)量份的含氮的酮化合物(A)與2價和/或3價和/或4價的水溶性多價金屬鹽。
此外，本發(fā)明涉及一種吸水性樹脂組合物的制造方法，其特征在于，在具有通過聚合水溶性不飽和單體得到的內(nèi)部交聯(lián)結(jié)構(gòu)的吸水性樹脂顆粒中，混合具有通式(1)所示結(jié)構(gòu)的含氮的酮化合物(A)(但不含有羧基)的粉末以及2價和/或3價和/或4價的水溶性多價金屬鹽的粉末。
此外，本發(fā)明涉及一種吸水性樹脂組合物的制造方法，其特征在于，將具有通過聚合水溶性不飽和單體得到的內(nèi)部交聯(lián)結(jié)構(gòu)的吸水性樹脂顆粒與一種液狀物進行混合，該液狀物含有具有通式(1)所示結(jié)構(gòu)的含氮的酮化合物(A)(但不含有羧基)以及2價和/或3價和/或4價的水溶性多價金屬鹽。
此外，本發(fā)明涉及一種吸水性樹脂組合物的制造方法，其特征在于，將具有通過聚合水溶性不飽和單體得到的內(nèi)部交聯(lián)結(jié)構(gòu)的吸水性樹脂顆粒與含有具有通式(1)所示結(jié)構(gòu)的含氮的酮化合物(A)(但不含有羧基)的水溶液以及含有2價和/或3價和/或4價的水溶性多價金屬鹽的水溶液進行混合。
此外，本發(fā)明涉及一種吸水性樹脂組合物的制造方法，其特征在于，將含有具有通式(1)所示結(jié)構(gòu)的含氮的酮化合物(A)(但不含有羧基)以及2價和/或3價和/或4價的水溶性多價金屬鹽中的任一種以水溶液形式與具有通過聚合水溶性不飽和單體得到的內(nèi)部交聯(lián)結(jié)構(gòu)的吸水性樹脂顆粒進行混合，另一種與該吸水性樹脂顆粒進行干混。
此外，本發(fā)明涉及一種顆粒狀的吸水性樹脂組合物，該吸水性樹脂組合物包含具有通過聚合水溶性不飽和單體得到的內(nèi)部交聯(lián)結(jié)構(gòu)的吸水性樹脂顆粒、親水性有機化合物和水溶性多價金屬鹽，其特征在于，該組合物的液體擴散速度(LDV)為2.1～10.0mm/s。
以下公開的內(nèi)容將使本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點更為清楚明顯。此外，通過參照附圖的說明，本發(fā)明的范圍將更明白。
附圖的簡單說明

圖1是用于測定本發(fā)明涉及的吸水劑性能之一AAP的裝置結(jié)構(gòu)簡圖。
圖2是用于測定本發(fā)明涉及的吸水劑性能之一SFC的裝置結(jié)構(gòu)簡圖。
發(fā)明的最佳實施方式以下對本發(fā)明進行詳細地說明，但是本發(fā)明的范圍并不受這些說明的限制，只要是在不損害本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，即使在以下示例之外也可以經(jīng)適當變更后加以實施。
此外，在以下的說明中，本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物中所含有的“2價和/或3價和/或4價水溶性多價金屬鹽”僅記為水溶性多價金屬鹽。
本發(fā)明中使用的吸水性樹脂顆粒是可以通過聚合水溶性不飽和單體得到水不溶性以及水膨脹性的水凝膠形成性聚合物(以下也稱之為吸水性樹脂)的顆粒，其生理鹽水(0.90質(zhì)量％的NaCl溶液)的吸收率至少為5倍或以上，該顆粒為球形或不定形的顆粒形狀。另外，在本發(fā)明中，僅將吸水性樹脂顆粒稱為吸水性樹脂。
作為水不溶性以及水膨脹性的水凝膠形成性聚合物的實例，例如部分中和交聯(lián)的聚丙烯酸聚合物(US 4625001、US 4654039、US 5250640、US 5275773、EP 456136等)，交聯(lián)的部分中和的淀粉-丙烯酸接枝聚合物(US 4076663)、異丁烯-馬來酸共聚物(US 4389513)、乙酸乙烯酯-丙烯酸共聚物的皂化物(US4124748)、丙烯酰胺(共)聚物的水解產(chǎn)物(US 3959569)、丙烯腈聚合物的水解產(chǎn)物(US 3935099)等。
在本發(fā)明中使用的吸水性樹脂顆粒優(yōu)選是由聚丙烯酸(鹽)類交聯(lián)聚合物構(gòu)成的吸水性樹脂顆粒，該交聯(lián)聚合物是通過聚合含丙烯酸和/或其鹽的單體而得到，以丙烯酸和/或丙烯酸鹽作為結(jié)構(gòu)單元。本發(fā)明中的聚丙烯酸(鹽)類交聯(lián)聚合物是通過聚合如下單體得到的在全部結(jié)構(gòu)單元中，該單體含有50摩爾％或以上的丙烯酸和/或其鹽，優(yōu)選為70摩爾％或以上，更優(yōu)選為90摩爾％或以上。此外，聚合物中的酸性基團優(yōu)選50～90摩爾％是被中和的，更優(yōu)選有60～80摩爾％是被中和的，鹽例如是鈉、鉀、鋰等堿金屬鹽，銨鹽和胺鹽等。優(yōu)選為鈉鹽。為形成鹽所進行的中和可以在聚合前的單體狀態(tài)下進行，也可以在聚合過程中以及聚合后的聚合物狀態(tài)下進行，還可以一起進行。
作為本發(fā)明吸水性樹脂顆粒優(yōu)選使用的聚丙烯酸(鹽)類交聯(lián)共聚物，也可以是在用作主成分的單體(丙烯酸和/或其鹽)中與任選的其它單體共聚得到的聚合物。作為其它單體的實例，例如是甲基丙烯酸、馬來酸、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺乙磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺丙磺酸等陰離子性不飽和單體及其鹽；丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-正丙基(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2-羥基丙酯、甲氧基聚(甲基)丙烯酸乙二醇酯、聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、N-丙烯?；哙?、N-丙烯?；量┩?、N-乙烯基乙酰胺等含有非離子性親水基的不飽和單體；(甲基)丙烯酸-N，N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸-N，N-二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸-N，N-二甲基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸-N，N-二甲基氨基丙酯及其季銨鹽等陽離子性不飽和單體。丙烯酸和/或其鹽以外的單體的使用量優(yōu)選為全部單體的0～30摩爾％，更優(yōu)選為0～10摩爾％。
本發(fā)明中使用的吸水性樹脂顆粒是具有內(nèi)部交聯(lián)結(jié)構(gòu)的交聯(lián)聚合物。
向本發(fā)明使用的吸水性樹脂顆粒中引入交聯(lián)結(jié)構(gòu)的方法，例如，不使用交聯(lián)劑而通過自身交聯(lián)引入的方法，以及通過使每分子中具有2個或以上聚合性不飽和基團和/或2個或以上反應(yīng)性基團的內(nèi)部交聯(lián)劑進行共聚或反應(yīng)而引入的方法等。優(yōu)選采用使內(nèi)部交聯(lián)劑進行共聚或反應(yīng)的方法。
作為內(nèi)部交聯(lián)劑的實例，例如，N，N’-亞甲基雙(甲基)丙烯酰胺、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸甘油酯、丙烯酸甲基丙烯酸甘油酯、環(huán)氧乙烷改性的三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基尿酸酯、三烯丙基異氰尿酸酯、三烯丙基磷酸酯、三烯丙基胺、聚(甲基)烯丙氧基鏈烷烴、(聚)乙二醇二縮水甘油醚、甘油二縮水甘油醚；乙二醇、聚乙二醇、1，4-丁二醇、丙二醇、甘油、季戊四醇等多元醇類；乙二胺、聚乙烯亞胺、(甲基)丙烯酸縮水甘油醚等。該內(nèi)部交聯(lián)劑可以僅使用一種，也可以使用2種或以上。其中，考慮到得到的吸水性樹脂顆粒的吸水特性，優(yōu)選需使用具有2個或以上可聚合的不飽和基團的化合物作為內(nèi)部交聯(lián)劑，以全部單體計，該內(nèi)部交聯(lián)劑的使用量優(yōu)選為0.005～3摩爾％，更優(yōu)選為0.01～1.5摩爾％。
在聚合時，還可以添加淀粉-纖維素、淀粉-纖維素的衍生物、聚乙烯醇、聚丙烯酸(鹽)、聚丙烯酸(鹽)交聯(lián)體等親水性高分子，和次磷酸(鹽)等鏈轉(zhuǎn)移劑。
為得到本發(fā)明中使用的吸水性樹脂顆粒，在聚合以上述丙烯酸和/或其鹽為主要成分的單體時，可以進行本體聚合、反相懸浮聚合、沉淀聚合，從性能方面和容易控制聚合的角度出發(fā)，優(yōu)選將上述單體形成水溶液，進行水溶液聚合。所述的聚合方法例如在US 4625001、US 4769427、US 4873299、US 4093776、US 4367323、US 4446261、US 4683274、US 4690996、US 4721647、US 4738867、US 4748076、EP 1178059等中有所記載。
在開始聚合時，可以使用過硫酸鉀、過硫酸銨、過硫酸鈉、叔丁基氫過氧化物、過氧化氫、2，2’-偶氮二(2-脒基丙烷)二鹽酸鹽等自由基聚合引發(fā)劑，紫外線和電子束等能活化的射線。此外，在使用自由基聚合引發(fā)劑情況下，也可以混合使用亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫酸亞鐵、L-抗壞血酸等還原劑以進行氧化還原聚合。相對全部單體而言，該聚合引發(fā)劑的使用量優(yōu)選為0.001～2摩爾％，更優(yōu)選為0.01～0.5摩爾％。
通過上述聚合得到的吸水性樹脂顆粒的形狀通常是不定形破碎狀、球狀、纖維狀、棒狀、近球狀、扁平狀等，由于本發(fā)明中使用的吸水性樹脂顆粒是顆粒狀，如果使用干燥后通過粉碎得到的不定形破碎狀的顆粒，本發(fā)明的效果能得到更大的提高，因此這樣是優(yōu)選的。
本發(fā)明中使用的吸水性樹脂顆粒，優(yōu)選在其表面區(qū)域進行了表面交聯(lián)處理。
表面交聯(lián)處理可通過使用表面交聯(lián)劑進行，也可通過其它公知的表面交聯(lián)處理方法進行。
作為可以用于表面交聯(lián)處理的表面交聯(lián)劑，例如至少具有2個可以與吸水性樹脂顆粒中的官能團，特別是羧基進行反應(yīng)的官能團的有機表面交聯(lián)劑和多價金屬化合物。例如，乙二醇、二甘醇、丙二醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、1，3-丙二醇、一縮二丙二醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、聚丙二醇、甘油、聚甘油、2-丁烯-1，4-二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，2-環(huán)己烷二甲醇、1，2-環(huán)己醇、三羥甲基丙烷、二乙醇胺、三乙醇胺、聚環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段共聚物、季戊四醇和山梨糖醇等多元醇化合物；乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、甘油多縮水甘油醚、二甘油多縮水甘油醚、多甘油多縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚和縮水甘油醚等環(huán)氧化合物；乙二胺、二乙三胺、三乙四胺、四乙五胺、五乙六胺和聚乙烯亞胺等多元胺化合物及其無機鹽或有機鹽(例如氮雜環(huán)丁烷鎓鹽等)；2，4-亞芐基二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯等多元異氰酸酯化合物；1，2-亞乙基二噁唑啉等多元噁唑啉化合物；尿素、硫尿素、胍、雙氰胺、2-噁唑烷酮等碳酸衍生物；1，3-二氧雜環(huán)戊二烯-2-酮、4-甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮、4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮、4，4-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮、4-乙基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮、4-羥甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮、1，3-二噁烷-2-酮、4-甲基-1，3-二噁烷-2-酮、4，6-二甲基-1，3-二噁烷-2-酮和1，3-二氧雜環(huán)-2-庚酮等碳酸亞烷基酯化合物；表氯醇、表溴醇和α-甲基表氯醇等鹵代環(huán)氧化合物及其多元胺加合物(例如ばハ一キユレス生產(chǎn)的カイメン(注冊商標))；γ-環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷和γ-氨基丙基三乙氧基硅烷等硅烷偶聯(lián)劑；3-甲基-3-氧雜環(huán)丁烷甲醇、3-乙基-3-氧雜環(huán)丁烷甲醇、3-丁基-3-氧雜環(huán)丁烷甲醇、3-甲基-3-氧雜環(huán)丁烷乙醇、3-乙基-3-氧雜環(huán)丁烷乙醇、3-丁基-3-氧雜環(huán)丁烷乙醇、3-氯甲基-3-甲基氧雜環(huán)丁烷、3-氯甲基-3-乙基氧雜環(huán)丁烷、多元氧雜環(huán)丁烷化合物等氧雜環(huán)丁烷化合物等。該表面交聯(lián)劑可以只使用一種，也可以將2種或以上組合使用。其中，從安全性高，能夠增加吸水性樹脂顆粒表面的親水性角度出發(fā)，多元醇是優(yōu)選的。此外，通過使用多元醇，吸水性樹脂顆粒表面的水溶性多價金屬鹽的親和性更好，通過多元醇殘基與2價、3價和/或4價水溶性多價金屬鹽表面的相互作用，2價、3價和/或4價水溶性多價金屬鹽可以更均勻地存在于吸水性樹脂顆粒表面。
相對于100質(zhì)量份的吸水性樹脂顆粒的固體成分，表面交聯(lián)劑的使用量優(yōu)選為0.001～5質(zhì)量份。
在表面交聯(lián)劑與吸水性樹脂顆粒混合的時候，還可以使用水。相對于100質(zhì)量份吸水性樹脂顆粒的固體成分，水的使用量優(yōu)選大于0.5而小于10質(zhì)量份，更優(yōu)選為1質(zhì)量份～5質(zhì)量份。
在混合表面交聯(lián)劑和其水溶液時，也可以使用親水性有機溶劑和用作混合助劑的第三種物質(zhì)。
使用親水性有機溶劑時，例如，可以列舉甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、叔丁醇等低級醇類；丙酮等酮類；二噁烷、四氫呋喃、甲氧基(聚)亞甲基二醇等醚類；ε-己內(nèi)酰胺、N，N-二甲基甲酰胺等酰胺類；二甲基亞砜等亞砜類；乙二醇、二甘醇、丙二醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、1，3-丙二醇、一縮二丙二醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、聚戊二醇、甘油、聚甘油、2-丁烯-1，4-二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，2-環(huán)己烷二甲醇、1，2-環(huán)己醇、三羥甲基丙烷、二乙醇胺、三乙醇胺、聚環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段共聚物、季戊四醇和山梨糖醇等多元醇等。親水性有機溶劑的使用量取決于吸水性樹脂顆粒的種類和粒徑、含水率等，相對于100質(zhì)量份的吸水性樹脂顆粒的固體成分，優(yōu)選為10質(zhì)量份或以下，更優(yōu)選為0.1質(zhì)量份～5質(zhì)量份。此外，作為第三種物質(zhì)存在的可以是EP 0668080中公開的無機酸、有機酸、聚氨基酸等。該混合助劑也可以起表面交聯(lián)劑的作用，優(yōu)選那些不會使表面交聯(lián)后吸水性樹脂顆粒的吸水性能降低的物質(zhì)。沸點低于150℃的揮發(fā)性醇類在表面交聯(lián)處理時會揮發(fā)掉，不會留下殘留物，因此是特別理想的。
為了更均勻混合吸水性樹脂顆粒和表面交聯(lián)劑，在混合吸水性樹脂顆粒和表面交聯(lián)劑時，也可以使非交聯(lián)性的水溶性無機堿類(優(yōu)選堿金屬鹽、銨鹽、堿金屬氫氧化物、銨或其氫氧化物)和非還原性堿金屬鹽pH緩沖劑(優(yōu)選碳酸氫鹽、磷酸二氫鹽、磷酸氫鹽等)共存于其中。其使用量取決于吸水性樹脂顆粒的種類和粒徑等，相對于100質(zhì)量份吸水性樹脂顆粒的固體成分，優(yōu)選為0.005～10質(zhì)量份，更優(yōu)選為0.05～5質(zhì)量份。
對混合吸水性樹脂顆粒和表面交聯(lián)劑的混合方法沒有特別的限定，例如，在親水性有機溶劑中浸漬吸水性樹脂顆粒，將其與任選溶解在水和/或親水性有機溶劑中的表面交聯(lián)劑進行混合的方法，對吸水性樹脂顆粒直接噴淋或滴加溶解在水和/或親水性有機溶劑中的表面交聯(lián)劑從而進行混合的方法等。
混合吸水性樹脂顆粒和表面交聯(lián)劑后，通常優(yōu)選進行加熱處理，然后進行交聯(lián)反應(yīng)。上述加熱處理溫度由使用的表面交聯(lián)劑決定，優(yōu)選為40℃～250℃，更優(yōu)選為150℃～250℃。如果熱處理的溫度低于40℃，會導(dǎo)致加壓下的吸收率等吸收特性難以得到充分改善。如果熱處理的溫度超過250℃，則需注意由于吸水性樹脂顆粒的劣化而導(dǎo)致各種性能降低的情形。熱處理時間優(yōu)選為1分鐘～2小時，更優(yōu)選為5分鐘～1小時。
對本發(fā)明的吸水性樹脂顆粒進行熱處理時，熱處理的方法，例如EP 530517、EP 603292、國際公開WO 95/05856等記載的，在干燥后再對吸水性樹脂顆粒進行加熱的方法。
對本發(fā)明中使用的吸水性樹脂顆粒的粒徑和粒徑分布沒有特別的限制，如果所用顆粒的粒徑較小，而且小粒徑成分的粒徑分布較多，則吸收率等吸收性能得到顯著提高，因此是優(yōu)選的。
本發(fā)明中使用的吸水性樹脂顆粒的質(zhì)量平均粒徑優(yōu)選為100～600μm，更優(yōu)選為200～500μm。如果質(zhì)量平均粒徑在100～600μm的范圍之外，則液體流通性和擴散性顯著降低，吸收速度也大幅降低，例如在尿布中使用時，會引起液體的泄漏。此外，通過造?？梢缘玫?00μm或以下粒徑的吸水性樹脂顆粒的微粒，從而可以對得到的吸水性樹脂顆粒進行粒度調(diào)整，也可以使用這樣的吸水性樹脂顆粒，該顆粒是在粉碎得到的一次顆粒的不定形破碎狀顆粒中混合一部分微粒的造粒物得到的。在混合一部分吸水性樹脂顆粒的造粒物情況下，可以得到吸水速度、毛細管吸收率等吸收特性更優(yōu)異的吸水性樹脂組合物。微粒的造粒物的混合量優(yōu)選為5質(zhì)量％或以上，更優(yōu)選為10質(zhì)量％或以上，進一步優(yōu)選為15質(zhì)量％或以上。
作為微粒造粒物的制造方法，可以使用再生微粒的公知技術(shù)。例如可以使用使溫水和吸水性樹脂顆粒的微?；旌虾蟾稍锏姆椒?US 6228930)、使吸水性樹脂顆粒的微粒與單體水溶液混合后進行聚合的方法(US 5264495)、向吸水性樹脂顆粒的微粒中加入水，然后在特定的載體上造粒的方法(EP 844270)、使吸水性樹脂顆粒的微粒形成非常濕潤的非晶狀凝膠，然后進行干燥、粉碎的方法(US 4950692)、使吸水性樹脂顆粒的微粒與聚合凝膠進行混合的方法(US5478879)等，優(yōu)選使用上述使溫水與吸水性樹脂顆粒的微粒混合后干燥的方法。另外，粒徑是通過分級的篩目徑來表示的。
本發(fā)明使用的吸水性樹脂顆粒，其離心分離機保持容量(CRC)優(yōu)選為5(g/g)或以上，更優(yōu)選為10(g/g)或以上，進一步優(yōu)選為20(g/g)或以上，特別優(yōu)選為25(g/g)或以上。對上限值沒有特別的限定，優(yōu)選為50(g/g)或以下，更優(yōu)選為45(g/g)或以下，進一步優(yōu)選為40(g/g)或以下。當離心分離機保持容量(CRC)小于10(g/g)時，吸收量太少，不適合用于尿布等衛(wèi)生材料。此外，當離心分離機保持容量(CRC)大于50(g/g)時，則難以得到液體流通性優(yōu)異的吸水性樹脂組合物。
本發(fā)明使用的吸水性樹脂顆粒，其在4.83kPa壓力下的吸收容量(AAP)優(yōu)選為18(g/g)或以上，更優(yōu)選為20(g/g)或以上，進一步優(yōu)選為22(g/g)或以上。如果在4.83kPa壓力下的吸收容量(AAP)小于18(g/g)，則難以得到液體流通性優(yōu)異的吸水性樹脂組合物。
本發(fā)明中使用的吸水性樹脂顆粒的食鹽水導(dǎo)流性(SFC)優(yōu)選為10(×10-7·cm3·s·g-1)或以上，更優(yōu)選為30(×10-7·cm3·s·g-1)或以上，進一步優(yōu)選為50(×10-7·cm3·s·g-1)或以上。當食鹽水導(dǎo)流性(SFC)小于10(×10-7·cm3·s·g-1)時，即使添加水溶性多價金屬鹽和含氮的酮化合物(A)，也無法提高液體流通性。
本發(fā)明中使用的吸水性樹脂顆粒的水可溶量優(yōu)選為35質(zhì)量％或以下，更優(yōu)選為25質(zhì)量％或以下，進一步優(yōu)選為15質(zhì)量％或以下。在水可溶量超過35質(zhì)量％情況下，凝膠強度變?nèi)?，液體流通性劣化。此外，在尿布中長時間使用時，吸收特性(CRC、AAP等)會時效性地降低。
本發(fā)明涉及一種吸水性樹脂組合物，該吸水性樹脂組合物包括具有通過聚合水溶性不飽和單體得到的內(nèi)部交聯(lián)結(jié)構(gòu)的吸水性樹脂顆粒、含有通式(1)所示結(jié)構(gòu)的含氮的酮化合物(A)(但不含有羧基)和水溶性多價金屬鹽，其特征在于，相對于100質(zhì)量份吸水性樹脂顆粒，含氮的酮化合物(A)與2價、3價和/或4價的水溶性多價金屬鹽的總量為0.01～100質(zhì)量份。
本發(fā)明涉及一種吸水性樹脂組合物，該吸水性樹脂組合物包括具有通過聚合水溶性不飽和單體得到的內(nèi)部交聯(lián)結(jié)構(gòu)的吸水性樹脂顆粒、親水性有機化合物和水溶性多價金屬鹽，其特征在于，液體擴散速度(LDV)為2.1～10.0mm/s。另外，上述水溶性多價金屬鹽優(yōu)選2價和/或3價。
作為親水性有機化合物，例如水溶性的有機化合物。對其沒有特別的限定，具體而言，例如以上列舉的表面交聯(lián)劑、含氮的酮化合物(A)、有機酸等。親水性有機化合物特別優(yōu)選的是含氮的酮化合物(A)。親水性有機化合物可以僅使用1種，也可以將2種或以上組合使用。
親水性有機化合物在1atm、25℃下100g水中的溶解度優(yōu)選為10g或以上，更優(yōu)選為20g或以上，進一步優(yōu)選為40g或以上。
親水性有機化合物的分子量優(yōu)選為45～10000g/摩爾，更優(yōu)選為59～1000g/摩爾，進一步優(yōu)選為60～150g/摩爾。
在本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物中，相對于100質(zhì)量份吸水性樹脂顆粒，親水性有機化合物和水溶性多價金屬鹽的總量為0.01～100質(zhì)量份，優(yōu)選為0.05～50質(zhì)量份，更優(yōu)選為0.1～10質(zhì)量份，特別優(yōu)選為0.5～5質(zhì)量份。如果親水性有機化合物和水溶性多價金屬鹽的總量小于0.01質(zhì)量份，則液體流通性和擴散性以及阻塞率的改善效果不夠充分，如果大于100質(zhì)量份，則CRC和AAP等吸收特性會顯著降低。
在本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物中，親水性有機化合物的含量與水溶性多價金屬鹽的含量的質(zhì)量比優(yōu)選為1∶10～10∶1，更優(yōu)選為3∶7～7∶3。如果親水性有機化合物含量與水溶性多價金屬鹽含量的質(zhì)量比在1∶10～10∶1的范圍之外，則液體流通性和擴散性以及阻塞率的改善效果不夠充分，并且CRC和AAP等吸收特性會顯著降低。
在本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物中，為了充分發(fā)揮本發(fā)明的效果，優(yōu)選在吸水性樹脂顆粒表面的至少一部分上，涂覆親水性有機化合物和水溶性多價金屬鹽。此外，更優(yōu)選該涂覆不是對吸水性樹脂顆粒的全部表面進行涂覆。如果涂覆吸水性樹脂顆粒的全部表面，則吸收速度(例如，離心分離機保持容量(CRC)和在4.83kPa壓力下的吸收容量(AAP)等)會大幅降低。
在本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物中，親水性有機化合物優(yōu)選含有多元醇(上述表面交聯(lián)劑中列舉的物質(zhì))。
在本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物中，親水性有機化合物優(yōu)選含有含氮的酮化合物(A)。
如前所述，具有通過聚合水溶性不飽和單體得到的內(nèi)部交聯(lián)結(jié)構(gòu)的吸水性樹脂顆粒優(yōu)選進行了表面交聯(lián)處理。
含氮的酮化合物(A)是具有通式(1)所示結(jié)構(gòu)的含氮的酮化合物(A)(但不含有羧基)，例如，氨基甲酸甲酯、氨基甲酸乙酯等氨基甲酸烷基酯、肼基甲酸乙酯等肼基酸烷基酯；甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺等脂肪酸酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基乙酰胺等酰胺基的氮被烷基取代的化合物；(甲基)丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺等丙烯酰胺類；2-噁唑烷酮；3-甲基-2-噁唑烷酮、3-烷基-2-噁唑烷酮、4-甲基-2-噁唑烷酮、4-烷基-2-噁唑烷酮等2-噁唑烷酮類；2，5-噁唑烷二酮等噁唑烷二酮類；2-吡咯烷酮、3-羥基甲基-2-吡咯烷酮、3-烷基-2-吡咯烷酮、4-烷基-2-吡咯烷酮、5-烷基-2-吡咯烷酮等2-比咯烷酮類；2，5-吡咯烷二酮等吡咯烷二酮類；具有通式(2)所示結(jié)構(gòu)的尿素和/或其衍生物，等等。優(yōu)選具有通式(2)所示結(jié)構(gòu)的尿素和/或其衍生物。由于具有通式(2)所示結(jié)構(gòu)的尿素和/或其衍生物與水溶性多價金屬鹽的相互作用比具有通式(1)所示結(jié)構(gòu)的含氮的酮化合物(A)要強，因此是優(yōu)選的。
含氮的酮化合物(A)(優(yōu)選是具有通式(2)所示結(jié)構(gòu)的尿素和/或其衍生物)優(yōu)選是水溶性的物質(zhì)，在1atm和25℃下100g水中的溶解度優(yōu)選為10g或以上，更優(yōu)選為20g或以上，進一步優(yōu)選為40g或以上。
含氮的酮化合物(A)(優(yōu)選是具有通式(2)所示結(jié)構(gòu)的尿素和/或其衍生物)的分子量優(yōu)選為45～10000g/摩爾，更優(yōu)選為59～1000g/摩爾，進一步優(yōu)選為60～150g/摩爾。
含氮的酮化合物(A)(優(yōu)選是具有通式(2)所示結(jié)構(gòu)的尿素和/或其衍生物)優(yōu)選安全性高、穩(wěn)定的物質(zhì)。
具體而言，具有通式(2)所示結(jié)構(gòu)的尿素和/或其衍生物例如優(yōu)選是尿素；N-甲基尿素、N-乙基尿素、N，N’-二甲基尿素、亞乙基尿素、N，N-二甲基尿素等在尿素的氮上結(jié)合了烷基的尿素衍生物羥基尿素、N，N’-二羥基尿素、N-羥基-N’-甲基尿素、N-羥基-N-甲基尿素等在尿素的氮上結(jié)合了羥基的尿素衍生物；氨基尿素、N-氨基-N’-甲基尿素、N-氨基-N-甲基尿素等在尿素的氮上結(jié)合了氨基的尿素衍生物；羥基甲基尿素；氰基甲基尿素；硝基尿素；甲酰氨基肼；碳酸肼；甲酰尿素；甲酰氨基-1-氮雜環(huán)丙烷；N，N’-二氧硼基尿素等在尿素的氮上結(jié)合了硼的尿素衍生物；氧硅基尿素等在尿素的氮上結(jié)合了硅的尿素衍生物1，3-二氮雜-2-環(huán)丁酮；硝基尿素；2-丙炔基尿素；正膦基尿素；乙烯基尿素；亞甲基尿素；甲酰氰基酰胺(カルボニソシアナチジツクアミド)；1，2，4-氧二氮雜-3-環(huán)丁酮；氨基甲基尿素；乙炔基尿素等。更優(yōu)選的是尿素；N-甲基尿素、N-乙基尿素、N，N’-二甲基尿素、亞乙基尿素、N，N-二甲基尿素等在尿素的氮上結(jié)合了烷基的尿素衍生物；羥基尿素、N，N’-二羥基尿素、N-羥基-N’-甲基尿素、N-羥基-N-甲基尿素等在尿素的氮上結(jié)合了羥基的尿素衍生物。進一步優(yōu)選的是尿素；N-甲基尿素、N-乙基尿素、N，N’-二甲基尿素、亞乙基尿素、N，N-二甲基尿素等在尿素的氮上結(jié)合了烷基的尿素衍生物。其中，由于尿素與水溶性多價金屬鹽的相互作用特別強，并且與水的親和性也較強，因此是特別優(yōu)選的。
此外，在水溶液中與水溶性多價金屬鹽混合時，具有通式(1)所示結(jié)構(gòu)的含有氮的酮化合物(A)和具有通式(2)所示結(jié)構(gòu)的尿素和/或其衍生物優(yōu)選是穩(wěn)定的均勻溶液。
水溶性多價金屬鹽是具有2價、3價和/或4價的化合價的金屬鹽，優(yōu)選是粉末狀的。考慮到本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物將用于尿布等衛(wèi)生材料用的吸收體，因此不能對吸水性樹脂組合物進行著色，優(yōu)選采用對人體毒性低的物質(zhì)。
為了使水溶性多價金屬鹽的效果在吸收液體時能更有效地長時間持續(xù)，優(yōu)選在常溫的純水中以5質(zhì)量％或以上的濃度溶解得到的水溶性多價金屬鹽，更優(yōu)選使用以10質(zhì)量％或以上，進一步優(yōu)選以20質(zhì)量％或以上溶解得到的物質(zhì)。
本發(fā)明中可以使用的2價和/或3價的水溶性多價金屬鹽例如是氯化鋁、聚氯化鋁、硫酸鋁、硝酸鋁、酸式硫酸鋁鉀、酸式硫酸鋁鈉、鉀明礬、銨礬、鈉明礬、鋁酸鈉、氯化鈣、硝酸鈣、氯化鎂、硫酸鎂、硝酸鎂、氯化鋅、硫酸鋅、硝酸鋅、氯化鐵(III)、氯化鈰(III)、氯化釕(III)、氯化釔(III)、氯化鉻(III)等。此外，從尿等吸收液的溶解性角度出發(fā)，還優(yōu)選使用含有結(jié)晶水的鹽。特別優(yōu)選的是鋁化合物，其中，優(yōu)選的是氯化鋁、聚氯化鋁、硫酸鋁、硝酸鋁、酸式硫酸鋁鉀、酸式硫酸鋁鈉、鉀明礬、銨礬、鈉明礬、鋁酸鈉，特別優(yōu)選的是硫酸鋁，18水合硫酸鋁鹽、14-18水合硫酸鋁鹽等含結(jié)晶水的粉末是最適合使用的。這些物質(zhì)可以僅使用1種，也可以將2種或以上進行組合使用。
此外，本發(fā)明中可以使用的4價的水溶性多價金屬鹽例如是8水合氯氧化鋯、碳酸鋯銨、碳酸鋯鉀、碳酸鋯鈉、水合硫酸鋯、醋酸鋯、硝酸鋯、堿式氯化鋯、三乙醇胺鈦、乳酸鈦。此外，從尿等吸收液的溶解性角度出發(fā)，還優(yōu)選使用含有結(jié)晶水的鹽。更優(yōu)選的是8水合氯氧化鋯、水合硫酸鋯。這些物質(zhì)可以僅使用1種，也可以將2種或以上進行組合使用。
本發(fā)明中可以使用的水溶性多價金屬鹽優(yōu)選是顆粒狀的，從混合性角度出發(fā)，其粒徑優(yōu)選比吸水性樹脂顆粒的粒徑小。質(zhì)量平均粒徑優(yōu)選為500μm或以下，更優(yōu)選為400μm或以下。從性能角度出發(fā)，進一步優(yōu)選粒徑為150μm或以下的顆粒占全部水溶性多價金屬鹽的20質(zhì)量％或以上，最優(yōu)選占30質(zhì)量％或以上。
本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物中，相對于100質(zhì)量份吸水性樹脂顆粒，含氮的酮化合物(A)和水溶性多價金屬鹽的總量為0.01～100質(zhì)量份，優(yōu)選為0.05～50質(zhì)量份，更優(yōu)選為0.1～10質(zhì)量份，特別優(yōu)選為0.5～5質(zhì)量份。如果含氮的酮化合物(A)和水溶性多價金屬鹽的總量小于0.01質(zhì)量份，則液體流通性和擴散性以及阻塞率的改善效果不夠充分，如果大于100質(zhì)量份，則CRC和AAP等吸收特性會顯著降低。
本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物中，含氮的酮化合物(A)含量與水溶性多價金屬鹽含量的質(zhì)量比優(yōu)選為1∶10～10∶1，更優(yōu)選為3∶7～7∶3。如果含氮的酮化合物(A)含量與水溶性多價金屬鹽含量的質(zhì)量比在1∶10～10∶1的范圍之外，則液體流通性和擴散性以及阻塞率的改善效果不夠充分，并且CRC和AAP等吸收特性會濕著降低。
本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物中，為充分發(fā)揮本發(fā)明的效果，優(yōu)選在吸水性樹脂顆粒的至少一部分表面上涂覆上述含氮的酮化合物(A)和水溶性多價金屬鹽。此外，更優(yōu)選不是對吸水性樹脂顆粒的全部表面進行涂覆。如果涂覆吸水性樹脂顆粒的全部表面，則吸收速度(例如，離心分離機保持容量(CRC)和在4.83kPa壓力下的吸收容量(AAP)等)會大幅降低。
本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物的質(zhì)量平均粒徑優(yōu)選為100～600μm，更優(yōu)選為200～500μm。如果質(zhì)量平均粒徑在100～600μm的范圍之外，則液體流通性和擴散性顯著降低，吸收速度也大幅降低，例如在尿布中使用時，會引起液體的泄漏。
本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物，在其全體中，優(yōu)選粒徑為150～850μm的顆粒占90質(zhì)量％或以上，更優(yōu)選粒徑為150～600μm的顆粒占90質(zhì)量％或以上。
本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物中，粒度分布的對數(shù)標準偏差(σξ)優(yōu)選為0.25～0.45，進一步優(yōu)選為0.27～0.43，最優(yōu)選為0.30～0.40mm/s。粒度分布的對數(shù)標準偏差(σξ)是表示粒度分布的寬窄程度。粒度分布的對數(shù)標準偏差(σξ)越小，則意味著粒度分布的幅度越窄。當粒度分布的對數(shù)標準偏差(σξ)小于0.25時，由于粒度分布過窄，液體的擴散流通性以及毛細管虹吸力的平衡可能會變差。而大于0.45時，則會出現(xiàn)使用性方面的問題，液體的擴散流通性以及毛細管虹吸力的平衡也可能會變差。
本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物的離心分離機保持容量(CRC)優(yōu)選為5(g/g)或以上，更優(yōu)選為10(g/g)或以上，進一步優(yōu)選為15(g/g)或以上，尤其優(yōu)選為20(g/g)或以上，特別優(yōu)選為25(g/g)或以上。對上限值沒有特別的限定，優(yōu)選為50(g/g)或以下，更優(yōu)選為40(g/g)或以下，進一步優(yōu)選為35(g/g)或以下。當離心分離機保持容量(CRC)小于5(g/g)時，吸收量過少，不適合用作尿布等衛(wèi)生材料。此外，當離心分離機保持容量(CRC)大于50(g/g)時，凝膠強度變?nèi)酰瑹o法得到液體流通性優(yōu)異的吸水性樹脂組合物。
本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物在4.83kPa壓力下的吸收容量(AAP)優(yōu)選為10(g/g)或以上，更優(yōu)選為15(g/g)或以上，進一步優(yōu)選為20(g/g)或以上。如果在4.83kPa壓力下的吸收容量(AAP)小于10(g/g)，例如用于尿布情況下，返濕量，即所謂的Re-wet增多，會引起皮膚變紅。
本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物的食鹽水導(dǎo)流性(SFC)優(yōu)選為30(×10-7·cm3·s·g-1)或以上，更優(yōu)選為70(×10-7·cm3·s·g-1)或以上，進一步優(yōu)選為100(×10-7·cm3·s·g-1)或以上，特別優(yōu)選為130(×10-7·cm3·s·g-1)或以上。當食鹽水導(dǎo)流性(SFC)小于30(×10-7·cm3·s·g-1)時，在尿布芯中的吸水性樹脂顆粒濃度為30質(zhì)量％或以上，優(yōu)選為50質(zhì)量％或以上情況下，尿的吸收速度可能會變慢，從而發(fā)生泄漏。
本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物的水可溶量優(yōu)選為35質(zhì)量％或以下，更優(yōu)選為25質(zhì)量％或以下，進一步優(yōu)選為15質(zhì)量％或以下。當水可溶量大于35質(zhì)量％時，凝膠強度變?nèi)?，液體流通性變差。此外，在尿布中長時間使用時，吸收率(CRC、AAP等)會時效性地降低。
本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物抑制粉塵的效果優(yōu)異。粉塵的產(chǎn)生量優(yōu)選為1.00mg/m3或以下，更優(yōu)選為0.30mg/m3或以下。
本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物的阻塞率(BR)優(yōu)異。阻塞率(BR)優(yōu)選為35％或以下，更優(yōu)選為10％或以下。
本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物優(yōu)選具有優(yōu)異的液體擴散速度(LDV)。LDV是表示“液體吸入性”的參數(shù)。在紙尿布和衛(wèi)生巾等吸收性物品或吸水體的性能中，LDV涉及到吸水體中液體擴散的速度，尤其是涉及吸收初期液體的速度。也就是說，在實際用于尿布等時，LDV優(yōu)異的吸水性樹脂組合物可以顯著提高液體擴散性。本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物中，LDV的下限值優(yōu)選為2.1mm/s或以上，進一步優(yōu)選為2.3mm/s或以上，最優(yōu)選為2.5mm/s或以上。此外，本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物中，對LDV的上限值沒有特別限定，優(yōu)選為10mm/s或以下，更優(yōu)選為5mm/s或以下。本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物的LDV的數(shù)值范圍，可以將上限值和下限值進行適當組合而得到。作為更具體的數(shù)值范圍，本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物的液體擴散速度(LDV)優(yōu)選為2.1～10mm/s，更優(yōu)選為2.3～10mm/s，進一步優(yōu)選為2.5～10mm/s，最優(yōu)選為2.5～5mm/s。
對于包含具有通過聚合水溶性不飽和單體得到的內(nèi)部交聯(lián)結(jié)構(gòu)的吸水性樹脂顆粒、含氮的酮化合物(A)和水溶性多價金屬鹽的吸水性樹脂組合物的制造方法沒有特別的限定，例如優(yōu)選下述的制造方法1～4。
(制造方法1)
本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物的第一種制造方法(制造方法1)如下在具有通過聚合水溶性不飽和單體得到的內(nèi)部交聯(lián)結(jié)構(gòu)的吸水性樹脂顆粒中，混合含氮的酮化合物(A)的粉末和水溶性多價金屬鹽的粉末。(在以下說明中稱之為熔合)。
向吸水性樹脂顆粒中熔合含氮的酮化合物(A)和水溶性多價金屬鹽，可以將含氮的酮化合物(A)和水溶性多價金屬鹽同時進行熔合，也可以將含氮的酮化合物(A)和水溶性多價金屬鹽分開進行熔合。
含氮的酮化合物(A)和水溶性多價金屬鹽的使用量，相對于100質(zhì)量份吸水性樹脂顆粒，含氮的酮化合物(A)和水溶性多價金屬鹽的總量優(yōu)選為0.01～100質(zhì)量份，更優(yōu)選為0.05～50質(zhì)量份，進一步優(yōu)選為0.1～10質(zhì)量份，特別優(yōu)選為0.5～5質(zhì)量份。如果含氮的酮化合物(A)和水溶性多價金屬鹽的總量少于0.01質(zhì)量份，則液體的流通擴散性以及阻塞率的改善效果不夠充分，如果多于100質(zhì)量份，則CRC和AAP等吸收特性會顯著降低。
含氮的酮化合物(A)含量與水溶性多價金屬鹽含量的質(zhì)量比優(yōu)選為1∶10～10∶1，更優(yōu)選為3∶7～7∶3。如果含氮的酮化合物(A)含量與水溶性多價金屬鹽含量的質(zhì)量比在1∶10～10∶1的范圍之外，則液體的流通擴散性以及阻塞率的改善效果不夠充分，而且CRC和AAP等吸收特性會顯著降低。
本發(fā)明中所謂的熔合是指，通過將含氮的酮化合物(A)和水溶性多價金屬鹽的至少一部分進行接觸，使其熔融或者變得比固體狀態(tài)更加柔軟，從而粘著在吸水性樹脂顆粒的表面上。另外，如上所述，在混合時也可以進行加熱，通過加熱能夠促進熔合。
換句話說，對上述方法沒有特別的限定，例如采用下述(a)～(d)的方法。
(a)將在含氮的酮化合物(A)和水溶性多價金屬鹽熔點之上的吸水性樹脂顆粒(任選進行加熱)與含氮的酮化合物(A)和水溶性多價金屬鹽混合的方法。
(b)在含氮的酮化合物(A)熔點之上的含氮的酮化合物(A)(任選進行加熱)與在水溶性多價金屬鹽熔點之上的水溶性多價金屬鹽(任選進行加熱)與吸水性樹脂顆粒混合的方法。
(c)將吸水性樹脂顆粒與含氮的酮化合物(A)以及水溶性多價金屬鹽混合后，將該混合物加熱至含氮的酮化合物(A)和水溶性多價金屬鹽的熔點之上的方法。
(d)將在含氮的酮化合物(A)和水溶性多價金屬鹽熔點之上的吸水性樹脂顆粒(任選進行加熱)與在含氮的酮化合物(A)熔點之上的含氮的酮化合物(A)(任選進行加熱)以及在水溶性多價金屬鹽熔點之上的水溶性多價金屬鹽(任選進行加熱)進行混合的方法。
優(yōu)選這些方法，也可以使用其它的方法。
作為加熱手段，例如包括加熱、微波、超聲波、遠紅外線等。
在加熱時，優(yōu)選加熱至含氮的酮化合物(A)和水溶性多價金屬鹽的熔點之上。加熱的溫度范圍優(yōu)選為100～200℃，更優(yōu)選為120～180℃，最優(yōu)選為130～150℃。
在僅通過將吸水性樹脂顆粒與含氮的酮化合物(A)以及水溶性多價金屬鹽混合便可以使之熔合的情況下，加熱不總是必須的。
對添加和混合的方法沒有特別的限制，可以使用公知的粉末添加和混合的方法。優(yōu)選向吸水性樹脂顆粒中一并或間歇或連續(xù)地添加規(guī)定量的含氮的酮化合物(A)和水溶性多價金屬鹽的方法。
添加和混合優(yōu)選在攪拌下進行。而且，優(yōu)選在攪拌下將含氮的酮化合物(A)和水溶性多價金屬鹽的至少一部分熔合在吸水性樹脂顆粒的表面上。
作為攪拌裝置，可以使用漿式攪拌器、螺桿混合機、轉(zhuǎn)筒混合機、瓷制滾筒、犁式瓷制混合機(プラウジヤ-ミキサ-)、灰漿攪拌機。這些攪拌裝置可以是能進行加熱的裝置，也可以是能將加熱的混合物冷卻的裝置。
對攪拌的時間沒有特別的限定，優(yōu)選為60分鐘或以下，更優(yōu)選為30分鐘或以下。
在加熱熔合(熱熔合)時，優(yōu)選對吸水性樹脂顆粒與含氮的酮化合物(A)和水溶性多價金屬鹽的混合物進行加壓。通過加壓能夠促進熱熔合。
(制造方法2)本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物的第二種制造方法(制造方法2)如下在具有通過聚合水溶性不飽和單體得到的內(nèi)部交聯(lián)結(jié)構(gòu)的吸水性樹脂顆粒中，添加含有含氮的酮化合物(A)和水溶性多價金屬鹽的液狀物。
含氮的酮化合物(A)的用量與水溶性多價金屬鹽的用量的比率與上述制造方法1的相同。
作為含有含氮的酮化合物(A)和水溶性多價金屬鹽的液狀物，例如可以是僅含有含氮的酮化合物(A)和水溶性多價金屬鹽的液狀物，還可以是其中還含有水、多元醇(優(yōu)選是以上列舉的物質(zhì))等液體的液狀物。特別是，將含氮的酮化合物(A)(優(yōu)選尿素(在常溫下是固體))和水合硫酸鋁(在常溫下是固體)進行混合，或?qū)⒑耐衔?A)(優(yōu)選尿素(在常溫下是固體))和8水合氯氧化鋯(在常溫下是固體)進行混合，從而形成液狀物，至此，本發(fā)明者完成了本發(fā)明。
在含有含氮的酮化合物(A)(優(yōu)選尿素)和水溶性多價金屬鹽的液狀物中，含氮的酮化合物(A)(優(yōu)選尿素)的含量比例優(yōu)選為10～80質(zhì)量％，更優(yōu)選為20～70質(zhì)量％，進一步優(yōu)選為30～60質(zhì)量％。
當液狀物具有高粘度時，也可以使用溶劑等。作為溶劑，優(yōu)選可以使用有機溶劑、醇類、水等，水是特別優(yōu)選的。溶劑的用量在液狀物中的比例優(yōu)選為0～80質(zhì)量％，更優(yōu)選為10～60質(zhì)量％，進一步優(yōu)選為20～40質(zhì)量％。
就含有含氮的酮化合物(A)(優(yōu)選尿素)和水溶性多價金屬鹽的液狀物的用量而言，相對于100質(zhì)量份吸水性樹脂顆粒，含有含氮的酮化合物(A)(優(yōu)選尿素)和水溶性多價金屬鹽的液狀物的量優(yōu)選為0.01～100質(zhì)量份，更優(yōu)選為0.1～50質(zhì)量份，進一步優(yōu)選為1.0～10質(zhì)量份。
添加和混合方法與上述制造方法1中的方法相同。
(制造方法3)本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物的第三種制造方法(制造方法3)如下將具有通過聚合水溶性不飽和單體得到的內(nèi)部交聯(lián)結(jié)構(gòu)的吸水性樹脂顆粒與含有含氮的酮化合物(A)的水溶液以及含有水溶性多價金屬鹽的水溶液進行混合。
含氮的酮化合物(A)的用量與水溶性多價金屬鹽的用量的比率與上述制造方法1的相同。
為了防止向吸水性樹脂顆粒內(nèi)部進行浸透和擴散，含有含氮的酮化合物(A)的水溶液中，含氮的酮化合物(A)的濃度優(yōu)選是飽和濃度的50％或以上，更優(yōu)選為60％或以上，進一步優(yōu)選為70％或以上，還優(yōu)選為80％或以上，特別優(yōu)選為90％或以上。當然也可以使用飽和濃度。
為了防止向吸水性樹脂顆粒內(nèi)部進行浸透和擴散，含有水溶性多價金屬鹽的水溶液中，水溶性多價金屬鹽的濃度優(yōu)選是飽和濃度的50％或以上，更優(yōu)選為60％或以上，進一步優(yōu)選為70％或以上，還優(yōu)選為80％或以上，特別優(yōu)選為90％或以上。當然也可以使用飽和濃度。
在含有含氮的酮化合物(A)的水溶液中，例如還可以含有多元醇(優(yōu)選是以上列舉的物質(zhì))等的水性液體。
在含有水溶性多價金屬鹽的水溶液中，例如還可以含有多元醇(優(yōu)選是以上列舉的物質(zhì))等的水性液體。上述多元醇(優(yōu)選是以上列舉的物質(zhì))等的水性液體不僅能起到混合助劑的作用，還能起到表面交聯(lián)劑的作用。
就含有含氮的酮化合物(A)的水溶液的用量而言，相對于100質(zhì)量份吸水性樹脂顆粒，含有含氮的酮化合物(A)的水溶液的量優(yōu)選為0.01～100質(zhì)量份，更優(yōu)選為0.1～50質(zhì)量份，進一步優(yōu)選為1.0～10質(zhì)量份。
就含有水溶性多價金屬鹽的水溶液的用量而言，相對于100質(zhì)量份吸水性樹脂顆粒，含有水溶性多價金屬鹽的水溶液的量優(yōu)選為0.01～100質(zhì)量份，更優(yōu)選為0.1～50質(zhì)量份，進一步優(yōu)選為1.0～10質(zhì)量份。
對含有含氮的酮化合物(A)的水溶液和含有水溶性多價金屬鹽的水溶液的添加順序沒有特別的限定，可以同時添加，也可以先開始添加任一種。優(yōu)選添加含有水溶性多價金屬鹽的水溶液之后再添加含有含氮的酮化合物(A)的水溶液。其中，更優(yōu)選通過添加含有水溶性多價金屬鹽的水溶液而對吸水性樹脂顆粒進行表面處理(優(yōu)選是表面交聯(lián)處理)。而且表面處理(優(yōu)選是表面交聯(lián)處理)優(yōu)選在150～250℃的溫度下進行。
添加和混合方法與上述制造方法1的相同。
(制造方法4)本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物的第四種制造方法(制造方法4)如下將含氮的酮化合物(A)和水溶性多價金屬鹽中的任一種以水溶液形式混合在具有通過聚合水溶性不飽和單體得到的內(nèi)部交聯(lián)結(jié)構(gòu)的吸水性樹脂顆粒中，而另一種干混至該吸水性樹脂顆粒中。
含氮的酮化合物(A)的用量與水溶性多價金屬鹽的用量的比率與上述制造方法1的相同。
為了防止向吸水性樹脂顆粒內(nèi)部進行浸透和擴散，含有含氮的酮化合物(A)的水溶液中含氮的酮化合物(A)的濃度優(yōu)選是飽和濃度的50％或以上，更優(yōu)選為60％或以上，進一步優(yōu)選為70％或以上，還優(yōu)選為80％或以上，特別優(yōu)選為90％或以上。當然也可以使用飽和濃度。
為了防止向吸水性樹脂顆粒內(nèi)部進行浸透和擴散，含有水溶性多價金屬鹽的水溶液中水溶性多價金屬鹽的濃度優(yōu)選是飽和濃度的50％或以上，更優(yōu)選為60％或以上，進一步優(yōu)選為70％或以上，還優(yōu)選為80％或以上，特別優(yōu)選為90％或以上。當然也可以使用飽和濃度。
當使用含有含氮的酮化合物(A)的水溶液時，含有含氮的酮化合物(A)的水溶液中例如還可以含有多元醇(優(yōu)選是以上列舉的物質(zhì))等的水性液體。
當使用含有水溶性多價金屬鹽的水溶液時，含有水溶性多價金屬鹽的水溶液中例如還可以含有多元醇(優(yōu)選是以上列舉的物質(zhì))等的水性液體。
在吸水性樹脂顆粒中，含氮的酮化合物(A)和水溶性多價金屬鹽中的任一種以水溶液形式混入，而另一種進行干混，在此情況下，水溶液混合和干混可以同時進行，也可以先開始添加任一種。
添加和混合方法與上述制造方法1的相同。
本發(fā)明中的吸水性樹脂組合物通過與適當?shù)牟牧线M行組合，例如可以形成適用于衛(wèi)生材料吸收層的吸水體。以下對吸水體加以說明。
所謂的吸收體是指，用于吸收血液和體液、尿等的紙尿布、衛(wèi)生巾、失禁襯墊、醫(yī)療用襯墊等衛(wèi)生材料中的吸水性樹脂組合物以及其與其他材料形成的組合物，所用材料的實例例如可以是纖維素纖維。纖維素纖維的實例例如可以是由木材制成的機械紙漿、化學紙漿、半化學紙漿、溶解性紙漿等木材紙漿纖維，人造纖維、醋酸酯等人工纖維素纖維等。優(yōu)選的纖維素纖維是木材紙漿纖維。該纖維素纖維還可以含有部分尼龍、聚酯等合成纖維。本發(fā)明的吸水性樹脂組合物作為吸水體的一部分使用時，吸水體中所含的本發(fā)明吸水性樹脂組合物的質(zhì)量優(yōu)選為20質(zhì)量％或以上，更優(yōu)選為30質(zhì)量％或以上，進一步優(yōu)選為40質(zhì)量％或以上。如果吸水體中所含的本發(fā)明吸水性樹脂組合物的質(zhì)量低于20質(zhì)量％，則無法達到充分的效果。
為了從本發(fā)明的吸水性樹脂組合物和纖維素纖維得到吸水體，可以適當?shù)剡x擇下述公知的制備吸水體的方法，例如，在纖維素纖維制成的紙尿布上散布吸水性樹脂組合物，必要時對其進行挾持固著的方法，將纖維素纖維和吸水性樹脂組合物均勻混合的方法等。優(yōu)選的是將吸水性樹脂組合物和纖維素纖維干式混合后進行壓縮的方法。通過該方法，可以明顯抑制吸水性樹脂組合物從纖維素纖維上脫落。壓縮優(yōu)選在加熱下進行，其溫度范圍例如在50～200℃之間。此外，為得到吸水體，還優(yōu)選采用特表平9-509591號公報和特開平9-290000號公報中記載的方法。
當將本發(fā)明的吸水性樹脂組合物用于吸水體中時，由于各項物理性能均優(yōu)異，故而能及時吸收液體，而且吸水體表層的液體殘留量少，從而得到非常優(yōu)異的吸水體。
由于本發(fā)明的吸水性樹脂組合物具有優(yōu)異的吸水特性，所以可用作具有多種用途的吸水保水劑。例如，可以作為紙尿布、衛(wèi)生巾、失禁襯墊、醫(yī)療用襯墊等吸收物品中用的吸水保水劑；作為水苔替代品、土壤質(zhì)量改良劑、保水劑、農(nóng)藥效力緩釋劑等農(nóng)園藝用的保水劑、作為裝潢壁材用的防結(jié)露劑、作為水泥添加劑等建筑用的保水劑；還用作釋放控制劑、保冷劑、一次性懷爐、污泥凝固劑、食品保鮮劑、離子交換柱材料、污泥或油的脫水劑、干燥劑、濕度調(diào)整材料等。此外，本發(fā)明的吸水性樹脂組合物特別適合在紙尿布、衛(wèi)生巾等用來吸收糞、尿或血液的衛(wèi)生材料中使用。
當吸水體用于紙尿布、衛(wèi)生巾、失禁襯墊、醫(yī)療用襯墊等衛(wèi)生材料中時，優(yōu)選可以制成以下結(jié)構(gòu)進行使用該結(jié)構(gòu)包括(a)貼近穿著者身體的具有液體透過性的頂層，(b)遠離穿著者身體、靠近穿著者衣物的對液體具有非透過性的底層，和(c)位于頂層和底層之間的吸水體。吸水體可以是二層或以上，也可以與紙漿層等一起使用。
以下通過實施例對本發(fā)明進行更詳細的說明，然而本發(fā)明并不限于這些實施例。為了方便起見，以下將“質(zhì)量份”僅記為“份”，將“升”僅記為“L”。此外，將“質(zhì)量％”記為“wt％”。
吸水性樹脂顆粒或吸水性樹脂組合物的各種性能通過下述方法進行測定。如果沒有特殊說明限定，則以下的測定在室溫(20～25℃)和濕度50RH％的條件下進行。
另外，在作為衛(wèi)生材料等終產(chǎn)品形式使用吸水性樹脂組合物的情況下，由于吸水性樹脂組合物會吸濕，因此適宜地將吸水性樹脂組合物從終產(chǎn)品中分離出來，在減壓低溫下干燥后(例如，在1mmHg或以下和60℃的溫度下干燥12小時)進行測定。此外，本發(fā)明的實施例和比較例中使用的吸水性樹脂組合物的含水率都為6質(zhì)量％或以下。
<離心分離機保持容量(CRC)>
離心分離機保持容量(CRC)表示在沒有加壓下在30分鐘內(nèi)對0.90質(zhì)量％食鹽水的吸收率。另外，也將CRC稱為未加壓下的吸收率。
將0.200g吸水性樹脂顆粒或吸水性樹脂組合物均勻放入非織造物(南國パルプ工業(yè)(株)生產(chǎn)、商品名ヒ-トロンペ-パ-、型號GSP-22)制的袋(85mm×60mm)中并熱封，然后于室溫下在過量(通常為500ml左右)的0.90質(zhì)量％食鹽水(氯化鈉溶液)中浸漬。30分鐘后，將袋取出，使用離心分離機(株式會社コクサン社生產(chǎn)，型號H-122的離心機)，在edanaABSORBENCY II 441.1-99中記載的離心力(250G)下脫水3分鐘后，測量袋的質(zhì)量W1(g)。此外，在不使用吸水性樹脂顆?；蛭詷渲M合物情況下進行同樣的操作，測量此時的質(zhì)量W0(g)。然后按照下式，由W1、W0計算出離心分離機保持容量(CRC)(g/g)。
離心分離機保持容量(CRC)(g/g)＝(W1(g)-W0(g))/(吸水性樹脂顆?；蛭詷渲M合物的質(zhì)量(g))-1<在壓力下的吸收容量(AAP)>
在壓力下的吸收容量(AAP)表示在4.83kPa下在60分鐘內(nèi)對0.90質(zhì)量％食鹽水的吸收率。另外，也將AAP稱為在4.83kPa壓力下的吸收率。
使用圖1所示的裝置，內(nèi)徑為60mm的塑料支持圓筒100的底部與不銹鋼制400目的金屬網(wǎng)101(目的尺寸為38μm)熔合，在室溫(20～25℃)和濕度為50RH％的條件下，將0.900g吸水性樹脂顆?；蛭詷渲M合物均勻散布在該網(wǎng)上，在其上面依次放置外徑略小于60mm、與支持圓筒之間沒有間隙且上下運動不受妨礙的活塞103和負載104，使得可以對吸水性樹脂顆粒或吸水性樹脂組合物均勻施加4.83kPa(0.7psi)的載荷，并進行調(diào)整，從而測定該裝置整體的重量Wa(g)。
在直徑為150mm的培養(yǎng)皿105的內(nèi)側(cè)放置直徑為90mm的玻璃過濾器106(株式會社相互理化學硝子制作所產(chǎn)，細孔直徑100～120μm)，加入0.90質(zhì)量％的食鹽水108(20～25℃)，使其與玻璃過濾器的上面齊平。然后在上面放置一張直徑為90mm的濾紙107(ADVANTEC東洋株式會社，商品名(JIS P3801，2號)，厚度0.26mm，保留粒徑5μm)，紙表面被完全潤濕，將過剩的液體除去。
將以上描述的測定裝置放在上述潤濕的濾紙上，在負荷下吸收液體。1小時后，取下整個測定裝置，測定其質(zhì)量Wb(g)。然后通過下式，由Wa、Wb計算出在壓力下的吸收容量(AAP)(g/g)。
在壓力下的吸收容量(AAP)＝(Wb(g)-Wa(g))/(吸水性樹脂顆?；蛭詷渲M合物的質(zhì)量(0.900g))<食鹽水導(dǎo)流性(SFC)>
食鹽水導(dǎo)流性(SFC)是表示吸水性樹脂顆?；蛭詷渲M合物膨脹時的液體透過性的數(shù)值。SFC的值越大，表明液體透過性越高。
按照特表平9-509591號公報中記載的食鹽水導(dǎo)流性(SFC)試驗進行。
使用圖2所示的裝置，使均勻放于容器40中的吸水性樹脂顆?；蛭詷渲M合物(0.900g)在0.3psi(2.07kPa)壓力下在人工尿(1)中膨脹60分鐘，記錄下凝膠44的凝膠層高度，接著，在0.3psi(2.07kPa)壓力下，使0.69質(zhì)量％的食鹽水從一定靜壓下的儲罐31通過膨脹的凝膠層。該SFC試驗在室溫(20～25℃)下進行。使用電腦和天平，在10分鐘內(nèi)每隔20秒記錄作為時間函數(shù)的通過凝膠層的液體量。用增加的質(zhì)量(g)除以增加的時間(s)，確定通過膨脹的凝膠44(主要是顆粒間)的流速Fs(T)，單位為g/s。將達到一定的靜壓和穩(wěn)定的流速所需的時間作為Ts，而僅將Ts和10分鐘之間的時間內(nèi)得到的數(shù)據(jù)用于流速計算，使用在Ts和10分鐘之間的時間內(nèi)得到的流速Fs(T＝0)的值，計算通過最終凝膠層的最初流速。Fs(T＝0)是通過將Fs(T)對時間進行最小二乘法的結(jié)果外推到T＝0而計算得到的。
食鹽水導(dǎo)流性(SFC)＝(Fs(t＝0)×L0)/(ρ×A×ΔP)＝(Fs(t＝0)×L0)/139506其中，F(xiàn)s(t＝0)以g/s表示的流速L0以cm表示的凝膠層的高度ρNaCl溶液的密度(1.003g/cm3)A倉室41中凝膠層上側(cè)的面積(28.27cm2)ΔP凝膠層中的靜壓(4920達因/cm2)在圖2所示的裝置中，在儲罐31中插入玻璃管32，調(diào)整玻璃管32的下端，使得0.69質(zhì)量％的食鹽水33維持在比倉室41中膨脹凝膠44的底部高出5cm。儲罐31中的0.69質(zhì)量％的食鹽水33通過帶閥門的L管34供應(yīng)至倉室41中。在倉室41下面安有收集通過液體的容器48，收集容器48安放在托盤天平49上。倉室41的內(nèi)徑為6cm，在下底面上設(shè)置有400號不銹鋼制的金屬網(wǎng)(目徑為38μm)42。為了使液體通過，在活塞46的下部有足夠大的孔47，為了使吸水性樹脂顆粒或吸水性樹脂組合物或其膨脹凝膠不進入孔47中，在底部設(shè)置了透過性良好的玻璃過濾裝置45。倉室41位于放置倉室的臺上，與倉室接觸的臺面安裝在不妨礙液體通過的不銹鋼制的金屬網(wǎng)43上。
所用的人工尿(1)例如是加入了0.25g二水合氯化鈣、2.0g氯化鉀、(0.50g六水合氯化鎂、2.0g硫酸鈉、0.85g磷酸二氫銨、0.15g磷酸氫二銨和994.25g純水的物質(zhì)。
<質(zhì)量平均粒徑(D50)和粒度分布的對數(shù)標準偏差(σξ)>
通過孔徑為850μm、710μm、600μm、500μm、425μm、300μm、212μm、150μm、45μm等的JIS標準篩，對吸水性樹脂或吸水性樹脂組合物進行篩分，以殘留百分率R在對數(shù)概率紙上作圖。從中讀取相應(yīng)于R＝50質(zhì)量％的粒徑，將其作為質(zhì)量平均粒徑(D50)。然后按下式算出粒度分布的對數(shù)標準偏差(σξ)，σξ的值越小，意味著粒度分布越狹窄。
σξ＝0.5×1n(X2/X1)(X1是R＝84.1％時的粒徑，X2是R＝15.9％時的粒徑)測定質(zhì)量平均粒徑(D50)和粒度分布的對數(shù)標準偏差(σξ)時所用的分級方法是，在室溫(20～25℃)和濕度為50RH％的條件下，將10.0g吸水性樹脂顆?；蛭詷渲M合物放入孔徑為850μm、710μm、600μm、500μm、425μm、300μm、212μm、150μm、45μm的JIS標準篩(THE IIDATESTING SIEVE徑8cm)中，通過振動分級器(IIDA SIEVE SHAKER，類型ES-65型，序號0501)進行5分鐘的分級。
<阻塞率(BR)>
表示在20℃和相對濕度70％下經(jīng)過1小時的阻塞率(Blocking ratio)。
將2.00g吸水性樹脂顆?；蛭詷渲M合物均勻散布在底面內(nèi)徑為50mm，高為10mm的聚丙烯制的杯底上，迅速放入預(yù)先調(diào)整為25℃，相對濕度為70％的恒溫恒濕器(タバイエスペツク生產(chǎn)的PALTIOOUS LUCIFER PL-2G)中，放置60分鐘。然后將吸濕的吸水性樹脂顆?；蛭詷渲M合物移至直徑為7.5cm、目徑為2000μm的JIS標準篩中，通過振動分級器(IIDA SIEVESHAKER，類型ES-65型，序號0501)進行5分鐘的分級，測定在篩上殘存的吸水性樹脂顆粒或吸水性樹脂組合物的質(zhì)量W4(g)和通過篩的吸水性樹脂顆?；蛭詷渲M合物的質(zhì)量W5(g)。
阻塞率(BR)(％)＝質(zhì)量W4(g)/(W4(g)+W5(g))×100由此計算出阻塞率(％)。吸濕阻塞率越低，吸濕時的流動性越優(yōu)異。
<水可溶分(水可溶成分)量>
量取184.3g的0.90質(zhì)量％食鹽水放于250ml帶蓋的塑料容器中，向該水溶液中加入1.00g吸水性樹脂顆?；蛭詷渲M合物，通過回旋攪拌器回旋攪拌16小時的后，萃取出樹脂中的可溶成分。用1張濾紙(ADVANTEC東洋株式會社，商品名(JIS P 3801，2號)，厚度0.26mm，保留粒徑5μm)過濾萃取液，得到濾液，量取50.0g該濾液作為測定溶液。
首先，僅針對0.90質(zhì)量％食鹽水，先用0.1N的NaOH水溶液滴定至pH為10，然后用0.1N的HCl水溶液滴定至pH為2.7，得到空白滴定量([bNaOH]ml，[bHCl]ml)。
對測定溶液進行同樣的滴定操作，從而求出滴定量([NaOH]ml，[HCl]ml)。
例如，在由已知量的丙烯酸和其鈉鹽構(gòu)成吸水性樹脂顆?；蛭詷渲M合物的情況下，根據(jù)該單體的平均分子量和由上述操作得到的滴定量，由以下的計算式可以計算出吸水性樹脂顆?；蛭詷渲M合物中的可溶成分量。在未知量的情況下，通過滴定求得的中和率計算出單體的平均分子量。
可溶成分(質(zhì)量％)＝0.1×(平均分子量)×184.3×100×(HCl]-[bHCl])/1000/1.0/50.0中和率(摩爾％)＝(1-([NaOH]-[bNaOH])/([HCl]-[bHCl]))×100<粉塵量>
在預(yù)先涂覆了抗靜電劑的PE袋(13號，0.03×260×380mm)中，放入吸水性樹脂或吸水性樹脂組合物。振動該袋30次后，將袋打開，通過DIGITALDUST INDICATOR P-5L(SHIBATA生產(chǎn))測量1分鐘。測量10次，求其平均值。粉塵量的單位是mg/m3。
<涂料振動器測試>
涂料振動器測試(PS)是指，在直徑6cm、高11cm的玻璃容器中，安裝直徑為6mm并且放入了10g玻璃珠、30g吸水性樹脂顆?；蛭詷渲M合物的涂料振動器(東洋制機械制作所，制品號488)，以800轉(zhuǎn)/分鐘(CPM)進行搖振，詳細的裝置公開在特開平9-235378號公報中。
將搖振時間為30分鐘的作為涂料振動器測試1，將搖振時間為10分鐘的作為涂料振動器測試2。
浸透后，通過目徑為2mm的JIS標準篩除去玻璃珠，得到被損壞的吸水性樹脂顆?；蛭詷渲M合物。
<液體擴散速度(LDV)>
液體擴散速度(LDV)通過特開平5-200068號(EP 532002)中記載的吸收指數(shù)測量裝置進行測定。另外，槽和薄片是用SUS304的2B級不銹鋼進行精加工而制成的。
在槽和薄片成20°角度的槽溝中，按0～20cm的刻度距離均勻地散布1.00g±0.005g吸水性樹脂組合物。此外，用刮刀使吸水性樹脂組合物更均勻地分散。
在液體吸收中使用的液體，是在相對于1L的0.9重量％食鹽水(氯化鈉水溶液)中，使用被0.01g食用藍1號(東京化成工業(yè)株式會社)染色的液體。
液體吸收時間(WT)是在將貯液槽的液面調(diào)整至槽的最低處0.5cm以上后，當不銹鋼篩網(wǎng)(400目)與液體接觸的同時開始測定。液體吸收時間(WT)表示液體吸收至10cm位置處的時間(秒)。另外，貯液槽的液體和不銹鋼制的篩網(wǎng)從槽最低的位置0.5cm以上開始浸漬的速度是，在液面的垂直方向上以1.35～1.40mm/s的速度進行浸漬。
按照下式計算液體擴散速度(LDV)。
LDV(mm/s)＝100(mm)/WT(s)(制造例1)在具有2根E型漿葉、設(shè)有內(nèi)部容積為10升的夾套的不銹鋼制雙螺桿式捏合機上加蓋形成的反應(yīng)器中，將505.6g丙烯酸、4430.8g的37質(zhì)量％丙烯酸鈉水溶液、497.0g純水、12.79g聚乙二醇二丙烯酸酯(分子量523)溶解而形成反應(yīng)液。然后，在氮氣氛圍下，對該反應(yīng)液進行20分鐘的脫氣。然后，在攪拌下，向反應(yīng)液中添加29.34g的10質(zhì)量％過硫酸鈉水溶液和24.45g的0.1質(zhì)量％L抗壞血酸水溶液，大約1分鐘后開始聚合。此外，生成的凝膠一邊粉碎，一邊在20～95℃下進行聚合，在聚合開始30分鐘后，取出含水凝膠狀的交聯(lián)聚合物。對得到的含水凝膠狀交聯(lián)聚合物進行細分化，使其直徑為約5mm或以下。
將細分化過的含水凝膠狀交聯(lián)聚合物在50目的金屬網(wǎng)上鋪開，在180℃下用熱風干燥50分鐘，用輥式研磨機粉碎干燥物，再通過目尺寸為600μm以及目尺寸為150μm的JIS標準篩進行分級，從而得到質(zhì)量平均粒徑為350μm的不定形破碎狀的吸水性樹脂顆粒(1)。吸水性樹脂顆粒(1)的離心分離機保持容量(CRC)為33.0g/g，水可溶成分為9.0質(zhì)量％。
對于100質(zhì)量份得到的吸水性樹脂顆粒(1)，使由0.4質(zhì)量份1，4-丁二醇、0.6g丙二醇、3.0質(zhì)量份純水的混合液組成的表面處理劑與之混合，然后在200℃下加熱混合物30分鐘。并且將該顆粒粉碎，直至其能通過目徑為600μm的JIS標準篩。接下來，對該顆粒進行上述涂料振動器測試1。由此得到表面被交聯(lián)的吸水性樹脂顆粒(A)。
(制造例2)在覆蓋有絕熱材料發(fā)泡苯乙烯、內(nèi)徑為80mm、容量為1升的聚丙烯制的容器中，在通過磁力攪拌器攪拌混合185.4g丙烯酸、0.942g(0.07摩爾％，相對于丙烯酸)二丙烯酸聚乙二醇酯(分子量523)和1.13g的1.0質(zhì)量％二乙烯三胺五醋酸和五醋酸鈉水溶液得到的溶液(A)，以及混合148.53g的48.5質(zhì)量％氫氧化鈉水溶液和調(diào)溫至50℃的159.71g離子交換水得到的溶液(B)的同時，在開放體系下，向(A)中迅速加入(B)并混合。中和熱和溶解熱使液體溫度上升至約100℃，得到單體水溶液。
在得到的單體水溶液中，加入4.29g的3質(zhì)量％過硫酸鈉水溶液，攪拌數(shù)秒后，通過電爐(NEOHOTPLATEH1-1000，(株)井內(nèi)盛榮堂生產(chǎn))將表面溫度加熱至100℃，在開放體系下，將其注入到內(nèi)面粘貼了テフロン(登記商標)且底面為250×250mm的不銹鋼鍋形容器中。不銹鋼鍋形容器的尺寸為，底面為250×250mm，上面為640×640mm，高為50mm，中心剖面為梯形，上面是敞口的。
將單體水溶液注入鍋中的時候聚合還未開始。水蒸氣產(chǎn)生并向周圍膨脹發(fā)泡的同時進行聚合，然后收縮至比底面稍大一點的尺寸。該膨脹收縮約在1分鐘內(nèi)結(jié)束，在聚合容器中保持4分鐘后，取出含水聚合物。
通過模尺寸為9.5mm的粉碎機(ROYAL MEAT CHOPPER VR400K，飯土冢工業(yè)株式會社生產(chǎn))將得到含水聚合物粉碎，細分化后得到含水聚合物。
將細分化過的含水凝膠狀交聯(lián)聚合物在50目的金屬網(wǎng)上鋪開，在180℃下用熱風干燥50分鐘，用輥式研磨機粉碎干燥物，再通過目尺寸為850μm以及目尺寸為150μm的JIS標準篩進行分級，從而得到質(zhì)量平均粒徑為450μm的不定形破碎狀的吸水性樹脂顆粒(2)。吸水性樹脂顆粒(2)的離心分離機保持容量(CRC)為36.0g/g，水可溶成分為12.0質(zhì)量％。
對于100質(zhì)量份得到的吸水性樹脂顆粒(2)，使由0.4質(zhì)量份1，4-丁二醇、0.6g丙二醇、3.0質(zhì)量份純水的混合液組成的表面處理劑與之混合，然后在200℃下加熱混合物40分鐘。并且將該顆粒粉碎，直至其能通過目徑為850μm的JIS標準篩。接下來，對該顆粒進行上述涂料振動器測試1。由此得到表面被交聯(lián)的吸水性樹脂顆粒(B)。
此外，對于100質(zhì)量份得到的吸水性樹脂顆粒(2)，使由0.4質(zhì)量份1，4-丁二醇、0.6g丙二醇、3.0質(zhì)量份純水的混合液組成的表面處理劑與之混合，然后在200℃下加熱混合物30分鐘。并且將該顆粒粉碎，直至其能通過目徑為850μm的JIS標準篩。接下來，對該顆粒進行上述涂料振動器測試1。由此得到表面被交聯(lián)的吸水性樹脂顆粒(C)。
實施例1在100質(zhì)量份制造例1中得到的吸水性樹脂顆粒(A)中，均勻添加由1質(zhì)量份14-18水合硫酸鋁、1.5質(zhì)量份尿素、1質(zhì)量份純水形成的水溶液(A)，在60℃下干燥1小時。將得到的干燥物粉碎，直至其能通過目徑為600μm的JIS標準篩。然后，對該組合物進行上述涂料振動器測試2。由比得到吸水性樹脂組合物(1d)。
實施例2除將上述實施例1中水溶液(A)的尿素量變?yōu)?.0質(zhì)量份以外，進行與實施例1同樣的操作，得到吸水性樹脂組合物(2d)。
實施例3除將上述實施例1中水溶液(A)的尿素的量變?yōu)?.0質(zhì)量份以外，進行與實施例1同樣的操作，得到吸水性樹脂組合物(3d)。
實施例4除將上述實施例1中水溶液(A)的組成變?yōu)?質(zhì)量份14-18水合硫酸鋁、1質(zhì)量份尿素、0.22質(zhì)量份純水形成的水溶液以外，進行與實施例1同樣的操作，得到吸水性樹脂組合物(4d)。
實施例5將1質(zhì)量份14-18水合硫酸鋁和1質(zhì)量份尿素混合。24小時后，該混合物變?yōu)橐后w。除將上述實施例1中水溶液(A)變?yōu)?質(zhì)量份的該液體以外，進行與實施例1同樣的操作，得到吸水性樹脂組合物(5d)。
實施例6除將上述實施例1中水溶液(A)的組成變?yōu)?1質(zhì)量份14-18水合硫酸鋁、11質(zhì)量份尿素、11質(zhì)量份純水形成的水溶液以外，進行與實施例1同樣的操作，得到吸水性樹脂組合物(6d)。
實施例7除將上述實施例1中水溶液(A)的組成變?yōu)?質(zhì)量份14-18水合硫酸鋁、1質(zhì)量份尿素、1質(zhì)量份純水、0.05質(zhì)量份丙二醇形成的水溶液以外，進行與實施例1同樣的操作，得到吸水性樹脂組合物(7d)。
實施例8除將上述實施例1中水溶液(A)的組成變?yōu)?質(zhì)量份14-18水合硫酸鋁、1質(zhì)量份尿素、0.25質(zhì)量份純水、0.25質(zhì)量份丙二醇形成的水溶液以外，進行與實施例1同樣的操作，得到吸水性樹脂組合物(8d)。
實施例9在100質(zhì)量份制造例1中得到的吸水性樹脂顆粒(1)中，均勻添加由1質(zhì)量份14-18水合硫酸鋁、1.5質(zhì)量份尿素、1質(zhì)量份純水形成的水溶液(A)，在60℃下干燥1小時。將得到的干燥物粉碎，直至其能通過目徑為600μm的JIS標準篩。然后，對該組合物進行上述涂料振動器測試2。從而得到吸水性樹脂組合物(9d)。
實施例10將100質(zhì)量份制造例1中得到的吸水性樹脂顆粒(A)加熱至150℃，向其中均勻添加1質(zhì)量份14-18水合硫酸鋁(粒徑為600μm或以下)、0.5質(zhì)量份尿素(粒徑為600μm或以下)并熔合。然后再在100℃下加熱30分鐘，將得到的組合物粉碎，直至其能通過目徑為600μm的JIS標準篩。從而得到吸水性樹脂組合物(10)。然后，對吸水性樹脂組合物(10)進行上述涂料振動器測試2。從而得到吸水性樹脂組合物(10d)。
實施例11除將上述實施例10中尿素的量變?yōu)?.0質(zhì)量份以外，進行與實施例10同樣的操作，得到吸水性樹脂組合物(11)和吸水性樹脂組合物(11d)。
實施例12除將上述實施例10中尿素的量變?yōu)?.5質(zhì)量份以外，進行與實施例10同樣的操作，得到吸水性樹脂組合物(12)和吸水性樹脂組合物(12d)。
實施例13將100質(zhì)量份制造例1得到的吸水性樹脂顆粒(A)、1質(zhì)量份14-18水合硫酸鋁(粒徑為600μm或以下)、1質(zhì)量份尿素(粒徑為600μm或以下)混合。加熱該混合物至140℃，攪拌5分鐘使其熔合。此外，將得到的組合物粉碎，直至其能通過目徑為600μm的JIS標準篩。從而得到吸水性樹脂組合物(13)。
實施例14除將上述實施例13中14-18水合硫酸鋁的量變?yōu)?1質(zhì)量份，尿素的量變?yōu)?1質(zhì)量份以外，進行與實施例13同樣的操作。從而得到吸水性樹脂組合物(14)。
實施例15除將上述實施例13中尿素的量變?yōu)?1質(zhì)量份以外，進行與實施例13同樣的操作，得到吸水性樹脂組合物(15)。
實施例16除降上述實施例13中14-18水合硫酸鋁的量變?yōu)?1質(zhì)量份以外，進行與實施例13同樣的操作。從而得到吸水性樹脂組合物(16)。
實施例17除將上述實施例13中的吸水性樹脂顆粒(A)變?yōu)槲詷渲w粒(1)以外，進行與實施例13同樣的操作，得到吸水性樹脂組合物(17)。
實施例18除將上述實施例1水溶液(A)中的14-18水合硫酸鋁變?yōu)?水合氯化鐵(III)以外，進行與實施例1同樣的操作，從而得到吸水性樹脂組合物(18d)。
實施例19在100質(zhì)量份制造例1得到的吸水性樹脂顆粒(1)中，均勻混合0.3質(zhì)量份1，4-丁二醇、0.5質(zhì)量份丙二醇、2.7質(zhì)量份純水、1.0質(zhì)量份14-18水合硫酸鋁的混合液形成的表面處理劑后，在200℃下對混合物加熱處理30分鐘。加熱處理后，將該組合物冷卻至60℃，與2質(zhì)量份50質(zhì)量％的尿素水溶液均勻混合。將其在60℃下干燥1小時。粉碎該干燥物，直至其能通過目徑為600μm的JIS標準篩。從而得到吸水性樹脂組合物(19)。
實施例20在100質(zhì)量份制造例1得到的吸水性樹脂顆粒(1)中，干式混合1質(zhì)量份14-18水合硫酸鋁(粒徑為600μm或以下)，然后在該組合物中均勻混合2質(zhì)量份50質(zhì)量％的尿素水溶液。將其在60℃下干燥1小時。粉碎該干燥物，直至其能通過目徑為600μm的JIS標準篩。從而得到吸水性樹脂組合物(20)。
實施例21在100質(zhì)量份制造例1得到的吸水性樹脂顆粒(1)中，干式混合1質(zhì)量份尿素(粒徑為600μm或以下)，然后在該組合物中均勻混合1質(zhì)量份14-18水合硫酸鋁和1質(zhì)量份純水形成的水溶液。將其在60℃下干燥1小時。粉碎該干燥物，直至其能通過目徑為600μm的JIS標準篩。從而得到吸水性樹脂組合物(21)。
實施例22在100質(zhì)量份制造例1得到的吸水性樹脂顆粒(1)中，均勻混合1質(zhì)量份14-18水合硫酸鋁和1質(zhì)量份純水形成的水溶液以及2質(zhì)量份50質(zhì)量％的尿素水溶液。將其在60℃下干燥1小時。粉碎該干燥物，直至其能通過目徑為600μm的JIS標準篩。從而得到吸水性樹脂組合物(22)。
實施例23在100質(zhì)量份制造例2中得到的吸水性樹脂顆粒(B)中，均勻添加由1質(zhì)量份14-18水合硫酸鋁、1.5質(zhì)量份尿素、1質(zhì)量份純水形成的水溶液(A)，在60℃下干燥1小時。粉碎該干燥物，直至其能通過目徑為600μm的JIS標準篩。然后對該組合物進行上述涂料振動器測試2。從而得到吸水性樹脂組合物(23d)。
實施例24在100質(zhì)量份制造例2中得到的吸水性樹脂顆粒(C)中，均勻添加由1質(zhì)量份14-18水合硫酸鋁、1.5質(zhì)量份尿素、1質(zhì)量份純水形成的水溶液(A)，在60℃下干燥1小時。將得到的干燥物粉碎，直至其能通過目徑為600μm的JIS標準篩。然后對該組合物進行上述涂料振動器測試2。從而得到吸水性樹脂組合物(24d)。
實施例25在100質(zhì)量份制造例1中得到的吸水性樹脂顆粒(A)中，均勻添加由1質(zhì)量份14-18水合硫酸鋁、0.2質(zhì)量份N，N-二甲基甲酰胺、1質(zhì)量份純水形成的水溶液(經(jīng)過數(shù)小時后，出現(xiàn)析出物，產(chǎn)生白色渾濁)，在60℃下干燥1小時。將得到的干燥物粉碎，直至其能通過目徑為600μm的JIS標準篩。然后對該組合物進行上述涂料振動器測試2。從而得到吸水性樹脂組合物(25d)。
實施例26在100質(zhì)量份制造例1中得到的吸水性樹脂顆粒(A)中，均勻添加由1質(zhì)量份14-18水合硫酸鋁、0.2質(zhì)量份亞乙基尿素、1質(zhì)量份純水形成的水溶液，在60℃下干燥1小時。將得到的干燥物粉碎，直至其能通過目徑為600μm的JIS標準篩。然后對該組合物進行上述涂料振動器測試2。從而得到吸水性樹脂組合物(26d)。
實施例27在100質(zhì)量份制造例1中得到的吸水性樹脂顆粒(A)中，均勻添加由1質(zhì)量份8水合氯氧化鋯、1質(zhì)量份尿素形成的液狀物，在60℃下干燥1小時。將得到的干燥物粉碎，直至其能通過目徑為600μm的JIS標準篩。然后對該組合物進行上述涂料振動器測試2。從而得到吸水性樹脂組合物(27d)。
實施例28在100質(zhì)量份制造例1中得到的吸水性樹脂顆粒(A)中，分別以粉末的狀態(tài)添加1質(zhì)量8水合份氯氧化鋯和1質(zhì)量份尿素，通過刮刀攪拌。一旦進行攪拌，8水合氯氧化結(jié)和尿素即發(fā)生作用，吸水性樹脂顆粒被潤濕，再繼續(xù)攪拌一會兒。將這樣得到的組合物粉碎，直至其能通過目徑為600μm的JIS標準篩。從而得到吸水性樹脂組合物(28)。
實施例29在100質(zhì)量份制造例1中得到的吸水性樹脂顆粒(A)中，分別以粉末的狀態(tài)添加1質(zhì)量份水合硫酸鋁和2質(zhì)量份尿素，通過刮刀攪拌。一旦進行攪拌，水合硫酸鋁和尿素即發(fā)生作用，吸水性樹脂顆粒被潤濕，再繼續(xù)攪拌一會兒。將這樣得到的組合物粉碎，直至其能通過目徑為600μm的JIS標準篩。從而得到吸水性樹脂組合物(29)。
實施例30在100質(zhì)量份制造例1中得到的吸水性樹脂顆粒(1)中，均勻添加由1質(zhì)量份8水合氯氧化鋯和1質(zhì)量份尿素形成的液狀物，在100℃下干燥1小時。將得到的干燥物粉碎，直至其能通過目徑為600μm的JIS標準篩。從而得到吸水性樹脂組合物(30)。
實施例31在100質(zhì)量份制造例2中得到的吸水性樹脂顆粒(B)中，均勻添加由1質(zhì)量份8水合氯氧化鋯和1質(zhì)量份尿素形成的液狀物，在60℃下干燥1小時。將得到的干燥物粉碎，直至其能通過目徑為850μm的JIS標準篩。然后對該組合物進行上述涂料振動器測試2。從而得到吸水性樹脂組合物(31d)。
實施例32在100質(zhì)量份制造例2中得到的吸水性樹脂顆粒(C)中，分別以粉末的狀態(tài)添加1質(zhì)量份8水合氯氧化鋯和1質(zhì)量份尿素，通過刮刀攪拌。一旦進行攪拌，8水合氯氧化鋯和尿素即發(fā)生作用，吸水性樹脂顆粒被潤濕，再繼續(xù)攪拌一會兒。將這樣得到的組合物粉碎，直至其能通過目徑為850μm的JIS標準篩。然后對該組合物進行上述涂料振動器測試2。從而得到吸水性樹脂組合物(32d)。
比較例1將制造例1中得到的吸水性樹脂顆粒(A)作為比較吸水性樹脂顆粒(1)。
比較例2將制造例2中得到的吸水性樹脂顆粒(B)作為比較吸水性樹脂顆粒(2)。
比較例3將制造例2中得到的吸水性樹脂顆粒(C)作為比較吸水性樹脂顆粒(3)。
比較例4在100質(zhì)量份制造例1中得到的吸水性樹脂顆粒(A)中，均勻添加由1質(zhì)量份14-18水合硫酸鋁和1質(zhì)量份純水形成的水溶液，在60℃下干燥1小時。將得到的干燥物粉碎，直至其能通過目徑為600μm的JIS標準篩。從而得到比較吸水性樹脂組合物(4)。然后對該比較吸水性樹脂組合物(4)進行上述涂料振動器測試2。從而得到比較吸水性樹脂組合物(4d)。
比較例5在100質(zhì)量份制造例1中得到的吸水性樹脂顆粒(A)中，均勻干式混合1質(zhì)量份14-18水合硫酸鋁(粒徑為600μm或以下)。從而得到比較吸水性樹脂組合物(5)。然后對該比較吸水性樹脂組合物(5)進行上述涂料振動器測試2。從而得到比較吸水性樹脂組合物(5d)。
比較例6將100質(zhì)量份制造例1中得到的吸水性樹脂顆粒(A)加熱至150℃，向其中均勻添加1.6質(zhì)量份12水合硫酸鋁鉀(粒徑為600μm或以下)，進行熔合。此外，在100℃下加熱30分鐘，將得到的組合物粉碎，直至其能通過目徑為600μm的JIS標準篩。從而得到比較吸水性樹脂組合物(6)。然后對該比較吸水性樹脂組合物(6)進行上述涂料振動器測試2。從而得到比較吸水性樹脂組合物(6d)。
比較例7相對于30g硫酸鋁鉀(鉀明礬)的熱溶液(換算成氧化鋁的鋁成分含量為10.75質(zhì)量％)，加入7.5g干燥硫酸鋁鉀(干燥明礬)的粉末后，攪拌進行均勻分散，得到白色的漿液。然后在上述漿液中加入26.2g尿素，溶解后，添加34.2g制造例1中得到的吸水性樹脂顆粒(1)，均勻分散，得到漿液，將其注入干燥皿中，一定時間后打開干燥皿，并在60℃左右的溫度下進行熱風干燥。干燥后，得到93g粉碎的白色無臭的固體物質(zhì)。從而得到比較吸水性樹脂組合物(7)。
比較例8除將上述比較例7的吸水性樹脂顆粒(1)變?yōu)橹圃炖?中得到的吸水性樹脂(A)以外，進行與比較例7同樣的操作。從而得到比較吸水性樹脂組合物(8)。
比較例9在100質(zhì)量份制造例1中得到的吸水性樹脂顆粒(1)中，均勻混合由0.3質(zhì)量份1，4-丁二醇、0.5質(zhì)量份丙二醇、2.7質(zhì)量份純水、1.0質(zhì)量份14-18水合硫酸鋁的混合液形成的表面處理劑，在200℃下對混合物進行30分鐘的加熱處理。加熱處理后將該組合物粉碎，直至其能通過目徑為600μm的JIS標準篩。從而得到比較吸水性樹脂組合物(9)。
比較例10在100質(zhì)量份制造例1中得到的吸水性樹脂顆粒(1)中，均勻添加由1質(zhì)量份8水合氯氧化鋯和1質(zhì)量份純水形成的水溶液，在100℃下干燥1小時。將得到的干燥物粉碎，直至其能通過目徑為600μm的JIS標準篩。從而得到比較吸水性樹脂組合物(10)。
比較例11在100質(zhì)量份制造例1中得到的吸水性樹脂顆粒(1)中，均勻添加由1質(zhì)量份8水合氯氧化鋯和1質(zhì)量份純水形成的水溶液，在60℃下干燥1小時。將得到的干燥物粉碎，直至其能通過目徑為600μm的JIS標準篩。然后對該組合物進行上述涂料振動器測試2。從而得到比較吸水性樹脂組合物(11d)。
上述實施例和比較例中得到的吸水性樹脂組合物、比較吸水性樹脂顆粒、比較吸水性樹脂組合物的離心分離機保持容量(CRC)、在壓力下的吸收容量(AAP)、食鹽水導(dǎo)流性(SFC)的測定結(jié)果在表1和2中給出。
吸水性樹脂組合物(1d)、(11d)、比較吸水性樹脂顆粒(1)、比較吸水性樹脂組合物(4d)、(5d)、(6d)的粉塵量的測定結(jié)果在表3中給出。此外，吸水性樹脂組合物(27d)、(28)、(29)、比較吸水性樹脂顆粒(1)、比較吸水性樹脂組合物(11d)的粉塵量的測定結(jié)果在表4中給出。
此外，吸水性樹脂組合物(19)、比較吸水性樹脂組合物(9)的粉塵量的測定結(jié)果在表5中給出。
吸水性樹脂組合物(1d)、(8d)、(11d)、(27d)、(28)、比較吸水性樹脂顆粒(1)、(2)、(3)的阻塞率(BR)的測定結(jié)果在表6中給出。
吸水性樹脂顆粒(A)、(C)、吸水性樹脂組合物(1d)、(24d)、(27d)、(32d)的質(zhì)量平均粒徑(D50)和粒度分布的對數(shù)標準偏差(σξ)在表7中給出。
吸水性樹脂組合物(1d)、比較吸水性樹脂顆粒(1)、比較吸水性樹脂組合物(4d)的液體擴散速度(LDV)的測定結(jié)果在表8中給出。
表1


表2


表3


表4


表5


表6


表7

表示，分級操作后，在目尺寸為X的篩上殘留的吸水性樹脂顆?；蛭詷渲M合物。
表示，分級操作后，通過目尺寸為Y的篩的吸水性樹脂顆?；蛭詷渲M合物。
表示，分級操作后，通過目尺寸為X的篩而在目尺寸為Y的篩上殘留的吸水性樹脂顆?；蛭詷渲M合物。
表8


另外，在發(fā)明的最佳實施方式中列出的具體的實施方式或?qū)嵤├?，使本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容完全明了，但并不能狹義地解釋為本發(fā)明僅限于這些具體實例，只要在本發(fā)明的精神和隨后記載的權(quán)利要求的范圍中，就可以對本發(fā)明進行各種變換后實施。
工業(yè)實用性由于本發(fā)明中的吸水性樹脂組合物具有優(yōu)異的吸水特性等，所以可用作具有多種用途的吸水保水劑。例如，可以作為紙尿布、衛(wèi)生巾、失禁襯墊、醫(yī)療用襯墊等吸收物品中用的吸水保水劑；作為水苔替代品、土壤質(zhì)量改良劑、保水劑、農(nóng)藥效力緩釋劑等農(nóng)園藝用的保水劑；作為裝潢壁材用的防結(jié)露劑、作為水泥添加劑等建筑用的保水劑；還用作釋放控制劑、保冷劑、一次性懷爐、污泥凝固劑、食品保鮮劑、離子交換柱材料、污泥或油的脫水劑、干燥劑、濕度調(diào)整材料等。此外，本發(fā)明中的吸水性樹脂組合物特別適合在紙尿布、衛(wèi)生巾等用來吸收糞、尿或血液的衛(wèi)生材料中使用。
權(quán)利要求
1.一種吸水性樹脂組合物，該吸水性樹脂組合物包括具有通過聚合水溶性不飽和單體得到的內(nèi)部交聯(lián)結(jié)構(gòu)的吸水性樹脂顆粒、具有通式(1)所示結(jié)構(gòu)的含氮的酮化合物(A)(但不含有羧基)以及2價和/或3價和/或4價的水溶性多價金屬鹽，其特征在于，相對于100質(zhì)量份吸水性樹脂顆粒，含氮的酮化合物(A)與2價和/或3價和/或4價的水溶性多價金屬鹽的總量為0.01～100質(zhì)量份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸水性樹脂組合物，其中，上述含氮的酮化合物(A)是具有通式(2)所示結(jié)構(gòu)的尿素和/或其衍生物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的吸水性樹脂組合物，其中，上述吸水性樹脂顆粒表面的至少一部分被含氮的酮化合物(A)和2價和/或3價和/或4價的水溶性多價金屬鹽涂覆。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的吸水性樹脂組合物，其中，對上述吸水性樹脂顆粒進行了表面交聯(lián)處理或熱處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的吸水性樹脂組合物，其中，上述吸水性樹脂組合物在4.83kPa壓力下的吸收容量(AAP)為15(g/g)或以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的吸水性樹脂組合物，其中，上述吸水性樹脂組合物的食鹽水導(dǎo)流性(SFC)為30(×10-7·cm3·s·g-1)或以上。
7.一種吸水性樹脂組合物的制造方法，該方法包括在具有通過聚合水溶性不飽和單體得到的內(nèi)部交聯(lián)結(jié)構(gòu)的吸水性樹脂顆粒中，混合具有通式(1)所示結(jié)構(gòu)的含氮的酮化合物(A)(但不含有羧基)以及2價和/或3價和/或4價的水溶性多價金屬鹽，其特征在于，相對于100質(zhì)量份的吸水性樹脂顆粒，混合總量為0.01～100質(zhì)量份的含氮的酮化合物(A)與2價和/或3價和/或4價的水溶性多價金屬鹽。
8.一種吸水性樹脂組合物的制造方法，其特征在于，將具有通過聚合水溶性不飽和單體得到的內(nèi)部交聯(lián)結(jié)構(gòu)的吸水性樹脂顆粒與具有通式(1)所示結(jié)構(gòu)的含氮的酮化合物(A)(但不含有羧基)的粉末以及2價和/或3價和/或4價的水溶性多價金屬鹽的粉末進行混合。
9.一種吸水性樹脂組合物的制造方法，該方法包括將具有通過聚合水溶性不飽和單體得到的內(nèi)部交聯(lián)結(jié)構(gòu)的吸水性樹脂顆粒與一種液狀物進行混合，該液狀物含有具有通式(1)所示結(jié)構(gòu)的含氮的酮化合物(A)(但不含有羧基)以及2價和/或3價和/或4價的水溶性多價金屬鹽。
10.一種吸水性樹脂組合物的制造方法，該方法包括將具有通過聚合水溶性不飽和單體得到的內(nèi)部交聯(lián)結(jié)構(gòu)的吸水性樹脂顆粒與含有具有通式(1)所示結(jié)構(gòu)的含氮的酮化合物(A)(但不含有羧基)的水溶液以及含有2價和/或3價和/或4價的水溶性多價金屬鹽的水溶液進行混合。
11.一種吸水性樹脂組合物的制造方法，該方法包括將具有通式(1)所示結(jié)構(gòu)的含氮的酮化合物(A)(但不含有羧基)以及2價和/或3價和/或4價的水溶性多價金屬鹽中的任一種以水溶液形式與具有通過聚合水溶性不飽和單體得到的內(nèi)部交聯(lián)結(jié)構(gòu)的吸水性樹脂顆粒進行混合，另一種與該吸水性樹脂顆粒進行干混。
12.根據(jù)權(quán)利要求7-11中任一項所述的吸水性樹脂組合物的制造方法，其中，上述含氮的酮化合物(A)是具有通式(2)所示結(jié)構(gòu)的尿素和/或其衍生物。
13.一種顆粒狀的吸水性樹脂組合物，其中，該吸水性樹脂組合物包含具有通過聚合水溶性不飽和單體得到的內(nèi)部交聯(lián)結(jié)構(gòu)的吸水性樹脂顆粒、親水性有機化合物和水溶性多價金屬鹽，其特征在于，該組合物的液體擴散速度(LDV)為2.1～10.0mm/s。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的吸水性樹脂組合物，其特征在于，上述水溶性多價金屬鹽是2價和/或3價的。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的吸水性樹脂組合物，其特征在于，上述吸水性樹脂組合物中，粒徑為150～850μm的顆粒占90質(zhì)量％或以上，并且粒度分布的對數(shù)標準偏差(σξ)為0.25～0.45。
16.根據(jù)權(quán)利要求13-15中任一項所述的吸水性樹脂組合物，其特征在于，上述吸水性樹脂組合物中所含的吸水性樹脂顆粒經(jīng)過了表面處理。
17.根據(jù)權(quán)利要求13-16中任一項所述的吸水性樹脂組合物，其特征在于，上述吸水性樹脂組合物的含水率為0.1～10質(zhì)量％。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的吸水性樹脂組合物，其特征在于，上述吸水性樹脂組合物的離心分離機保持容量(CRC)為25～40g/g。
19.根據(jù)權(quán)利要求13-18中任一項所述的吸水性樹脂組合物，其中，上述親水性有機化合物包括具有通式(1)所示結(jié)構(gòu)的含氮的酮化合物(A)(但不含有羧基)。
20.根據(jù)權(quán)利要求13-19中任一項所述的吸水性樹脂組合物，其特征在于，上述親水性有機化合物包括多元醇。
21.根據(jù)權(quán)利要求13-20中任一項所述的吸水性樹脂組合物，其特征在于，上述水溶性多價金屬鹽是硫酸鋁。
全文摘要
本發(fā)明涉及的吸水性樹脂組合物及其制備方法可以提供一種含有吸水性樹脂顆粒和金屬化合物的吸水性樹脂組合物，該吸水性樹脂組合物是含有具有通過聚合水溶性不飽和單體得到的內(nèi)部交聯(lián)結(jié)構(gòu)的吸水性樹脂顆粒、含氮的酮化合物(A)以及2價和/或3價和/或4價的水溶性多價金屬鹽的吸水性樹脂組合物，其特征在于，相對于100質(zhì)量份吸水性樹脂顆粒，含氮的酮化合物(A)以及2價和/或3價和/或4價的水溶生多價金屬鹽的總量為0.01～100質(zhì)量份，因而，該吸水性樹脂組合物的由離心分離機保持容量(CRC)和在4.83kPa壓力下的吸收容量(AAP)等表示的吸收率是優(yōu)異的，由食鹽水導(dǎo)流性(SFC)等表示的液體流通擴散性是優(yōu)異的，吸濕時的流動性優(yōu)異，耐損壞性高，抑制粉末的效果優(yōu)異，難以浸透至添加了金屬化合物的吸水性樹脂顆粒內(nèi)部，不易引起添加的金屬化合物發(fā)生分離。
文檔編號C08L101/02GK1709980SQ20051007683
公開日2005年12月21日 申請日期2005年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月18日
發(fā)明者鳥井一司, 中村將敏, 大河內(nèi)弘子 申請人:株式會社日本觸煤