專利名稱：具有改進的色彩穩(wěn)定性的吸水聚合物顆粒的制作方法
具有改進的色彩穩(wěn)定性的吸水聚合物顆粒本發(fā)明涉及具有改進的顏色穩(wěn)定性的吸水聚合物顆粒并且涉及其制備方法，其中所述吸水聚合物顆粒包括至少一種光學增白劑。吸水聚合物顆粒用于制備尿布、棉球、衛(wèi)生巾和其它衛(wèi)生制品，也可以在商品園藝中用作保水劑。吸水聚合物顆粒還通常稱作吸收劑樹脂、超吸收劑、超吸收劑聚合物、吸收劑聚合物、吸收劑凝膠材料、親水聚合物、水凝膠或超吸收材料。吸水聚合物顆粒的制備記載于專論“Modern Superabsorbent PolymerTechnology)), F. L. Buchholz 和 A. T. Graham, ffiley-VCH, 1998,71 頁至 103 頁”。吸水聚合物顆粒的特性可以例如通過使用的交聯(lián)劑的量來調節(jié)。隨著交聯(lián)劑用量的增加，離心保留容量(CRC)降低并且在21. Og/cm2壓力下的吸收量(AULO. 3psi)經過一個 最大值。為改進應用特性，例如鹽水導流率(SFC)以及在49. 2g/cm2壓力下的吸收量(AULO. 7psi)，通常對吸水聚合物顆粒進行表面后交聯(lián)。這增加了顆粒表面的交聯(lián)度，使得在49. 2g/cm2壓力下的吸收量(AULO. 7psi)與離心保留容量(CRC)的相互影響至少部分消除。該表面后交聯(lián)可在水性凝膠相中進行。然而，優(yōu)選地，將經干燥、研磨和篩分過的聚合物顆粒(原料聚合物)用表面后交聯(lián)劑表面涂覆，進行熱表面后交聯(lián)并干燥。適于此目的的交聯(lián)劑為可與吸水聚合物顆粒的至少兩個羧酸酯基團形成共價鍵的化合物。在吸水聚合物顆粒中通常出現(xiàn)的問題為變色，這出現(xiàn)在在高溫或高的空氣濕度下的儲存過程中。該條件通常出現(xiàn)于熱帶和亞熱帶國家的儲存過程中。在該條件下，吸水聚合物顆粒趨向于黃色；這甚至可為棕色或甚至近乎黑色。實際無色的吸水聚合物顆粒的這種變色是難看的和不想要的，因為這特別是在所需的薄的衛(wèi)生產品中是可見的，并且消費者拒絕難看的衛(wèi)生產品。變色的原因還沒有完全清楚，但是活性化合物例如聚合反應中的殘余單體、某些引發(fā)劑的使用、單體中或中和劑中的雜質、表面后交聯(lián)劑或使用的單體中的穩(wěn)定劑似乎起作用。根據(jù)W000/55245A1，吸水聚合物顆粒的色彩穩(wěn)定性可以通過加入無機還原劑而改進。例如無機還原劑可以在聚合反應后加入至聚合物凝膠中，或在熱表面后交聯(lián)后加入至聚合物凝膠中。W02006/058682A1教導了在熱表面后交聯(lián)中氧的存在導致變色。根據(jù)W02004/084962A1，亞磺酸用作聚合引發(fā)劑對獲得的吸水聚合物顆粒的色彩穩(wěn)定性具有有利的影響。W02008/092842A1和W02008/092843A1公開了用堿性鹽涂覆用于相同目的。根據(jù)W02009/060062A1，具有磺酸及其鹽的吸水聚合物顆粒的色彩穩(wěn)定性可以增力口，在此情況中磺酸或其鹽優(yōu)選在表面后交聯(lián)前直接加入。W003/014172A2記載了制備吸水聚合物顆粒的方法，其中使用的丙烯酸用醛清除劑預先處理，因為特別是醛的存在據(jù)說會導致變色。本發(fā)明的一個目的在于提供制備具有改進的色彩穩(wěn)定性的吸水聚合物顆粒的方法。
所述目的通過制備吸水聚合物顆粒的方法而實現(xiàn)，所述方法通過使包含以下的單體溶液或懸浮液聚合而制備吸水聚合物顆粒a)至少一種具有酸基團并且可至少部分中和的烯鍵式不飽和單體，b)至少一種交聯(lián)劑，c)至少一種引發(fā)劑，d)任選地一種或多種可與a)中提及的單體共聚的烯鍵式不飽和單體，和e)任選地一種或多種水溶性聚合物，所述方法包括以下步驟i)將單體溶液聚合以得到聚合物凝膠， )任選地將得到的聚合物凝膠粉碎，iii)將聚合物凝膠干燥，iv)將經干燥的聚合物凝膠磨碎并分級得到聚合物顆粒，并且V)任選地將經分級的聚合物顆粒熱表面后交聯(lián)，所述方法包括在步驟i)至V)中的一個步驟之前、過程中或之后加入至少一種光學增白劑。優(yōu)選地，光學增白劑在步驟iv)之后和步驟V)之前、過程中或之后加入。最優(yōu)選地，光學增白劑在步驟V)之后加入。光學增白劑(增白劑)為通過將人眼不可見的紫外線轉化為人眼可見的較長波長的光而引起增亮的化學化合物。通常，從日光吸收的紫外光作為淡藍色熒光(即以發(fā)黃的互補色)再次發(fā)射。優(yōu)選的光學增白劑吸收范圍在270至400nm的電磁波并且發(fā)射范圍在400至450nm的電磁波。合適的光學增白劑 為4，4’ - 二氨基-2，2’ -芪二磺酸、4，4’ - 二苯乙烯基聯(lián)苯撐(4，4’ -distyrylbiphenylene)、香豆素、二氫喹啉酮、1，3_ 二芳基卩比唑啉、萘二甲酰亞胺(naphthalimide)、通過亞乙基連接的苯并卩惡唑、苯并異卩惡唑和苯并咪唑體系,和被雜環(huán)取代的芘衍生物。優(yōu)選的光學增白劑為通式(I)至(8)的化合物
權利要求
1.一種通過使單體溶液或懸浮液聚合而制備吸水聚合物顆粒的方法，所述單體溶液或懸浮液包括 a)至少一種具有酸基團并且可至少部分中和的烯鍵式不飽和單體， b)至少一種交聯(lián)劑， c)至少一種引發(fā)劑， d)任選地一種或多種可與a)中提及的單體共聚的烯鍵式不飽和單體，和 e)任選地一種或多種水溶性聚合物， 所述方法包括以下步驟i)將單體溶液聚合以得到聚合物凝膠， )任選地將得到的聚合物凝膠粉碎，iii)將聚合物凝膠干燥，iv)將經干燥的聚合物凝膠磨碎并分級得到聚合物顆粒，并且V)任選地將經分級的聚合物顆粒熱表面后交聯(lián)，所述方法包括在步驟i)至V)中的一個步驟之前、過程中或之后加入至少一種光學增白劑。
2.權利要求1的方法，其中在步驟iv)之后且在步驟V)之前、過程中或之后加入光學增白劑。
3.權利要求1或2的方法，其中在步驟V)之后加入光學增白劑。
4.權利要求1至3中任一項的方法，其中光學增白劑為通式(I)至(8)的化合物
5.權利要求1至4中任一項的方法，其中加入O.OOl至2重量％的光學增白劑，基于吸水聚合物顆粒計。
6.權利要求1至5中任一項的方法，其中光學增白劑吸收范圍在270至400nm的電磁波并且發(fā)射范圍在400至450nm的電磁波。
7.權利要求1至6中任一項的方法，其中另外加入至少一種色彩穩(wěn)定劑。
8.權利要求7的方法，其中色彩穩(wěn)定劑選自次磷酸鈉、2-羥基-2-磺基乙酸二鈉、二[單乙基(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯甲基)膦酸]鈣、亞磷酸三(2，4- 二叔丁基苯基)酯、乙醛酸鈉和1-羥基-1，I’ -亞乙基二膦酸。
9.權利要求7或8的方法，其中加入O.001至5重量％色彩穩(wěn)定劑，基于吸水聚合物顆粒計。
10.可通過權利要求1至9中任一項的方法獲得的吸水聚合物顆粒。
11.吸水聚合物顆粒，包括 a’ )至少一種具有酸基團并且可至少部分中和的經聚合的烯鍵式不飽和單體， b’ )至少一種經聚合的交聯(lián)劑， c’ )任選地一種或多種與a)中提及的單體共聚的烯鍵式不飽和單體，和 d’ )任選地一種或多種水溶性聚合物， 所述吸水聚合物顆粒包括至少一種光學增白劑。
12.權利要求11的聚合物顆粒，其中所述吸水聚合物顆粒已用至少一種光學增白劑涂覆。
13.權利要求11或12的聚合物顆粒，其中所述吸水聚合物顆粒另外包括至少一種色彩穩(wěn)定劑或已用至少一種色彩穩(wěn)定劑涂覆。
14.權利要求10至13中任一項的聚合物顆粒，其中所述吸水聚合物顆粒的離心保留容量為至少15g/g。
15.包括權利要求10至14中任一項的吸水聚合物顆粒的衛(wèi)生制品。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有改進的色彩穩(wěn)定性的吸水聚合物顆粒并且涉及其制備方法，所述吸水聚合物顆粒包括至少一種光學增白劑。
文檔編號C08F220/06GK103068861SQ201180038595
公開日2013年4月24日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權日2010年6月14日
發(fā)明者N·赫佛特, T·丹尼爾, M·埃里歐特 申請人:巴斯夫歐洲公司