專利名稱：吸水材料的制作方法
吸水材料本發(fā)明涉及一種吸水材料、其生產(chǎn)方法及其用途。吸水聚合物是已知的。這類材料也常稱為例如“高溶脹聚合物”、“水凝膠”(也常用 于干態(tài)形式)、“形成水凝膠的聚合物”、“超吸收性聚合物”、“超吸收劑”、“形成吸收性凝膠 的材料”、“溶脹樹脂”、“吸水樹脂”等。這些聚合物是交聯(lián)的親水聚合物，特別是由聚合(共 聚)的親水單體構(gòu)成的聚合物、一種或多種親水單體接枝于合適接枝基體上的接枝聚合物 (接枝共聚物)、交聯(lián)的纖維素醚或淀粉醚、交聯(lián)的羧甲基纖維素、部分交聯(lián)的聚環(huán)氧烷，或 者可在水性液體中溶脹的天然產(chǎn)物例如瓜耳膠衍生物，其中最普遍的是基于部分中和的丙 烯酸的吸水聚合物。吸水聚合物的本質(zhì)特性是其能夠吸收幾倍于自身重量的水性液體并且 即使在一定壓力下也不再釋放該液體。所述吸水聚合物——其以干粉形式使用——通常在 吸收液體時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)槟z并且相應(yīng)地在吸收水時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)樗z。到目前為止，吸水聚合物最 重要的應(yīng)用領(lǐng)域是吸收體液。吸水聚合物用在例如嬰兒尿布、成人失禁用品或女性衛(wèi)生用 品中。其他應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)椋纾米魃唐肥卟朔N植園中的保水劑，用作防火的蓄水劑、用于吸 收食品包裝中的液體或特別常見(jiàn)的是用于吸濕。已知吸水聚合物可在其表面與反應(yīng)活性化合物交聯(lián)。這可通過(guò)用有機(jī)化合物例 如多元醇處理而實(shí)現(xiàn)。在高溫下經(jīng)過(guò)一段長(zhǎng)的停留時(shí)間，這些化合物——例如通過(guò)例如所 述多元醇的酯化一與所述聚合物表面的游離羧酸酯基團(tuán)反應(yīng)。這類表面交聯(lián)在例如US 4，734，478中有描述。另一途徑是用多價(jià)金屬陽(yáng)離子例如鋁鹽進(jìn)行處理。在此情況下，所述聚合物表面 的游離羧酸酯基團(tuán)與所述多價(jià)陽(yáng)離子形成鹽。這類表面交聯(lián)在例如W0-A-2005/108472中 有描述。此外還已知交聯(lián)所述表面的方法，其中使用自由基聚合引發(fā)劑，如果合適連同不 飽和有機(jī)化合物和添加劑一起使用，并用高能輻射能或熱能處理。這類表面交聯(lián)在例如 W0-A-2006/062253、W0-A-2006/062258、EP 1504772、EP 1757648、JP 2007-321008 和 US 2007/0238806 或 EP 0248437 中有描述。此外，WO 2007/0249 描述了一種生產(chǎn)表面交聯(lián)的超吸收劑的方法，其中在鼓桶 (drum)中用VUV輻射處理非表面交聯(lián)的吸水性干聚合物粉末——如果合適添加一種光引 發(fā)劑的水溶液。WO 2008/018009教導(dǎo)了用半導(dǎo)體材料例如TiO2處理已經(jīng)表面交聯(lián)的吸水性干聚 合物粉末，繼而照射其顆粒以增加表面的親水性。然而，已發(fā)現(xiàn)這些處理會(huì)產(chǎn)生表面改性但不具有所需吸收性質(zhì)的聚合物。而且，有 待提供一種具有良好時(shí)空產(chǎn)率的方法。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種生產(chǎn)具有高載壓吸收(AUP)的吸水聚合物顆 粒的方法，所述方法在短加工時(shí)間內(nèi)且無(wú)熱應(yīng)力的情況下進(jìn)行。因此，已發(fā)現(xiàn)一種吸水材料，可通過(guò)包括以下步驟的方法獲得A)用包含一種水性溶劑和至少一種過(guò)渡金屬鹽的混合物處理一種微粒狀、非表面 交聯(lián)的吸水聚合物，和
B)用UV輻射照射根據(jù)A)處理的聚合物，還發(fā)現(xiàn)了其生產(chǎn)方法以及包含該吸水材料的用品。生產(chǎn)非表面交聯(lián)的吸水聚合物(下文中也稱作基礎(chǔ)聚合物)的方法是已知的。吸水聚合物可例如通過(guò)聚合包含以下組分的單體溶液而獲得a)至少一種帶有酸基的烯鍵式不飽和單體，b)至少一種交聯(lián)劑，c)如果合適，一種或多種可與單體a)共聚的烯鍵式和/或烯丙型不飽和單體，以 及d)如果合適，一種或多種水溶性聚合物，所述單體a)、b)和——如果合適——C) 可至少部分地接枝于其上。合適的單體a)為，例如，烯鍵式不飽和羧酸例如丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來(lái)酸、富 馬酸和衣康酸，或其衍生物例如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。特別 優(yōu)選的單體是丙烯酸和甲基丙烯酸。極特別優(yōu)選丙烯酸。 所述單體a)，尤其是丙烯酸，優(yōu)選含有至多0. 025重量％的氫醌單醚。優(yōu)選的氫醌 單醚是氫醌單甲醚(MEHQ)和/或生育酚。生育醇應(yīng)理解為意指下式的化合物
權(quán)利要求
1.一種吸水材料，可通過(guò)包括以下步驟的方法獲得A)用包含一種水性溶劑和至少一種過(guò)渡金屬鹽的混合物處理一種微粒狀、非表面交聯(lián) 的吸水聚合物，B)用UV輻射照射根據(jù)A)處理的聚合物。
2.權(quán)利要求1的吸水材料，其中所述過(guò)渡金屬鹽的陽(yáng)離子具有>+0. 5V的相對(duì)于氫的 氧化還原電位。
3.權(quán)利要求1或2的吸水材料，其中所述過(guò)渡金屬鹽是無(wú)機(jī)鹽。
4.權(quán)利要求1-3之一的吸水材料，其中所述過(guò)渡金屬鹽在水性溶劑中的溶解度>IOg/L·
5.權(quán)利要求1-4之一的吸水材料，其中基于所述非表面交聯(lián)的吸水聚合物計(jì)，應(yīng)用 0. 1-5重量％的過(guò)渡金屬鹽。
6.權(quán)利要求1-5之一的吸水材料，其中將含有所述水性溶劑和所述過(guò)渡金屬鹽的混合 物在流化床中噴霧到所述微粒狀、非表面交聯(lián)的吸水聚合物上。
7.權(quán)利要求1-6之一的吸水材料，其中在步驟A)中用至少一種烯鍵式不飽和羧酸和/ 或其堿金屬鹽和/或自由基交聯(lián)劑處理所述非表面交聯(lián)的吸水聚合物。
8.權(quán)利要求1-7之一的吸水材料，其中在步驟A)中用至少一種自由基交聯(lián)劑處理所述 非表面交聯(lián)的吸水聚合物。
9.權(quán)利要求1-8之一的吸水材料，其中在步驟A)中加入至少一種解聚劑。
10.一種吸水材料，可通過(guò)包括以下步驟的方法獲得A)用包含一種水性溶劑和至少一種過(guò)渡金屬鹽的混合物處理一種微粒狀、非表面交聯(lián) 的吸水聚合物，B)用UV輻射照射根據(jù)A)處理的聚合物，和C)隨后干燥根據(jù)B)獲得的材料。
11.一種生產(chǎn)權(quán)利要求1-10的吸水材料的方法，包括以下步驟A)用包含一種水性溶劑和至少一種多價(jià)過(guò)渡金屬鹽的混合物處理一種微粒狀、非表面 交聯(lián)的吸水聚合物，B)用UV輻射照射根據(jù)A)處理的聚合物，并且，如果合適，C)隨后干燥根據(jù)B)獲得的材料。
12.權(quán)利要求1-10之一的吸水材料在衛(wèi)生用品中的用途，但是不包括嬰幼兒尿布、女 性衛(wèi)生用品和失禁用品。
13.權(quán)利要求1-10之一的吸水材料在包裝材料、動(dòng)物衛(wèi)生用品、醫(yī)療用品、化妝品、農(nóng) 業(yè)化學(xué)品、藥品和紡織品、建造和建筑工業(yè)用品、化學(xué)和工業(yè)應(yīng)用用品以及消防和防火用品 中的用途。
14.一種衛(wèi)生用品，包含權(quán)利要求1-10之一的吸水材料，但是不包括嬰幼兒尿布、女性 衛(wèi)生用品和失禁用品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種吸水材料，所述吸水材料可通過(guò)包括以下步驟的方法獲得A)用包含一種水性溶劑和至少一種過(guò)渡金屬鹽的混合物處理一種微粒狀、非表面交聯(lián)的吸水聚合物，和B)用UV輻射照射根據(jù)A)處理的聚合物；還涉及所述吸水材料的生產(chǎn)方法以及包含所述吸水材料的制品。
文檔編號(hào)C08J3/12GK102149754SQ200980136033
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2009年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日
發(fā)明者D·黑爾梅林, F·N·溫德林, K·馬松奈, R·施瓦爾姆, S·布倫斯, T·丹尼爾, V·斯特格曼 申請(qǐng)人:巴斯夫歐洲公司