[發明專利]包含在吸水性聚合物顆粒中的不溶性金屬硫酸鹽

無效

• 申請號: 200580040611.8
• 申請日: 2005-11-28
• 公開（公告）號: CN101065422A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: U·里格爾;T·丹尼爾;D·赫爾梅林;M·埃利奧特
• 申請（專利權）人: 巴斯福股份公司
• 主分類號: C08J3/20
• 分類號: C08J3/20;C08F120/00;A61L15/16;A61L15/18;A61L15/24;C08J3/12;C08L33/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 劉金輝;林柏楠

本發明涉及包含不溶性金屬硫酸鹽的吸水性聚合物顆粒以及一種制備它們的方法及其用途。?

吸水性聚合物尤其為(共)聚合的親水性單體的聚合物、一種或多種親水性單體在合適的接枝基質上的接枝(共)聚合物、交聯的纖維素醚或淀粉醚、交聯的羧甲基纖維素、部分交聯的聚氧化烯或者可在水性流體中溶脹的天然產品如瓜耳膠衍生物。這類水凝膠作為可吸收水溶液的產品用來制造尿布、棉塞、衛生棉和其它衛生制品，也作為保水劑用于商品蔬菜種植。?

為改進它們的性能特征，例如尿布中的鹽水導流率(SFC)和負載下的吸收率，通常將吸水性聚合物進行表面或凝膠后交聯。所述后交聯優選在水凝膠相中進行，或以研磨且分級的聚合物顆粒的后交聯進行。?

后交聯應理解為凝膠交聯或吸水性水凝膠的二次交聯。?

可用于此的交聯劑為包含兩個或更多個能夠與親水性聚合物的羧酸鹽基團形成共價鍵的基團。合適化合物的實例為二-或多縮水甘油基化合物如二縮水甘油基膦酸酯、烷氧基甲硅烷基化合物、聚氮丙啶、多胺或聚酰胺胺，所述化合物也可以以相互間的混合物使用(例如參見EP-A?083?022、EP-A?543303和EP-A?530?438)。適合用作交聯劑的聚酰胺胺尤其描述于EP-A?349?935中。?

此外，適合作為交聯劑的化合物包括DE-A?198?07?502所述的2-噁唑烷酮及其衍生物、WO?03/031482所述的嗎啉-2，3-二酮及其衍生物、DE-A198?54?573所述的2-氧代四氫-1，3-噁嗪及其衍生物、DE-A?198?54?574所述的N-酰基-2-噁唑烷酮和DE-A?198?07?992所述的二-和多-2-噁唑烷酮。?

在先德國專利申請103?34?584.1描述了雙環酰胺縮醛在后交聯中的應用。?

WO?02/060983描述了用水不溶性金屬磷酸鹽后處理的超吸收性顆粒。事實上，金屬磷酸鹽顆粒與超吸收劑表面締合。這導致具有高吸收容量、?改進的流體輸送和高溶脹速率的超吸收劑。金屬磷酸鹽顆粒的平均粒度優選為2-7μm，即金屬磷酸鹽顆粒的摩擦產生明顯量的細塵。?

在先德國專利申請10?2004?015?686.7公開了具有高滲透性的細碎水凝膠的生產。隨后將磷酸鈣顆粒施加于水凝膠并通過添加樹枝狀聚合物固定。?

因此，本發明的目的是提供在溶脹狀態具有高滲透性的吸水性聚合物顆粒，該吸水性聚合物不產生塵，不需要任何特殊的施加磷酸鹽層的裝置，也不需要昂貴的輔助材料。?

我們發現該目的通過將水不溶性金屬硫酸鹽，尤其是硫酸鈣在聚合之前加入單體溶液中，或在反應過程中混入反應物料中而實現。該加料不僅可以粉末計量加入合適的混合單元中，或者優選作為硫酸鹽的水分散體計量加入。除純硫酸鹽外，還可以使用它們的水合物或者這些組分的任何所需混合物。本發明提供了，僅加入足夠的硫酸鹽以實現鹽水導流率的顯著增加，但超吸收劑的吸收容量沒有受到顯著降低。如果加入太多的硫酸鹽，吸水性聚合物受到不必要的稀釋，因此吸收容量下降，這通常是不希望的。?

水不溶性是指在25℃下在100mL水中的溶解度低于2g，優選低于0.1g，更優選低于0.01g。?

如此生產的吸水性聚合物與不含硫酸鹽而其它方面相同的對比聚合物相比具有更高的離心保留容量(CRC)值、更高的負載下的吸收率(AUL0.7psi)值，尤其是更高的鹽水導流率(SFC)值。我們還發現與其它方面相同的對比聚合物相比，顯著降低了硫酸化聚合物在后交聯段的所需停留時間。?

因此，本發明方法允許較高的生產量并提供了具有改進質量的吸水性聚合物。?

本發明的吸水性聚合物可通過使如下組分的混合物聚合而生產：?

a)至少一種烯屬不飽和酸官能的單體，其各自可至少部分中和，如5-100摩爾％中和，?

b)至少一種交聯劑，?

c)合適的話一種或多種可與a)共聚的烯屬和/或烯丙基屬不飽和單體，和?

d)合適的話一種或多種可至少部分被單體a)、b)以及合適的話c)接枝?的水溶性聚合物，?

合適的話將所得原料聚合物A后中和以使總共25-100摩爾％，優選65-90摩爾％的酸性基團被中和，干燥，分級并用e)后處理：?

e)至少一種后交聯劑。?

可在聚合之前，即在單體溶液中故意產生引發自由基前，或在聚合過程中，即在單體轉化不超過90％，優選不超過70％，更優選不超過50％時將水不溶性金屬硫酸鹽以粉末或水分散體松散地加入單體溶液中。?