[發(fā)明專利]聚胺涂覆的超吸收性聚合物

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680003560.6
• 申請日: 2006-02-01
• 公開（公告）號: CN101111271A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: N·赫費特;M－I·K·米亞圖迪拉;M·A·米切利
• 申請（專利權(quán)）人: 巴斯福股份公司
• 主分類號: A61L15/60
• 分類號: A61L15/60;C08J3/24;C09D139/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 劉金輝;林柏楠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚胺涂覆的超吸收性聚合物顆粒，其具有降低的附聚傾向和改進的滲透性能。本發(fā)明還涉及由原料超吸收性聚合物顆粒、聚胺和具有多價金屬陽離子和/或多價陰離子的鹽生產(chǎn)聚胺涂覆的超吸收性聚合物顆粒的方法。聚胺涂覆的顆粒表現(xiàn)出優(yōu)異的凝膠床滲透性而基本不會對吸收性能有不利影響。本發(fā)明還涉及聚胺涂覆的超吸收性聚合物顆粒在諸如尿布、月經(jīng)用品和傷口敷料的制品中的用途。

發(fā)明背景

吸水樹脂廣泛用于清潔用品、衛(wèi)生用品、抹布、保水劑、脫水劑、污泥凝固劑、一次性毛巾及浴室防滑墊、一次性門墊、增稠劑、寵物用一次性垃圾墊、防凝結(jié)劑以及用于各種化學品的釋放控制劑。吸水樹脂可以各種化學形式獲得，包括取代和未取代的天然和合成聚合物，例如淀粉丙烯腈接枝聚合物的水解產(chǎn)物、羧甲基纖維素、交聯(lián)的聚丙烯酸化物、磺化聚苯乙烯、水解的聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚乙烯基吡咯烷酮和聚丙烯腈。最常用于吸收含電解質(zhì)的含水液體如尿的SAP為中和的聚丙烯酸，如含有約50％至至多100％中和的羧基的聚丙烯酸。

這類吸水樹脂稱為“超吸收性聚合物”或SAP，且通常為微交聯(lián)的親水聚合物。SAP在Goldman等人的美國專利第5,669,894和5,559,335號中被一般性地述及，在此引入其公開的內(nèi)容作為參考。SAP在它們的化學特性上可以不同，但即使在中等壓力下，所有SAP能吸收并保持相當于它們自身重量許多倍量的含水流體。例如，SAP可以吸收它們自身重量100倍或更多的蒸餾水。在限定壓力下吸收含水流體的能力是對用于衛(wèi)生制品如尿布的SAP的重要要求。

如本文所用，術(shù)語“原料聚合物顆粒”和“SAP顆粒”是指在干燥狀態(tài)下的超吸收性聚合物顆粒，即不含水至含有小于顆粒重量的水的顆粒。術(shù)語“顆粒”是指微粒、纖維、薄片、球、粉末、小片以及超吸收性聚合物領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它形狀和形式。術(shù)語“SAP凝膠”和“SAP水凝膠”是指在水合狀態(tài)的超吸收性聚合物，即已經(jīng)在水中吸收至少其重量，通常在水中吸收若干倍其重量的顆粒。術(shù)語“涂覆的SAP顆粒”和“涂覆的原料聚合物顆粒”是指本發(fā)明顆粒，即具有含有聚胺和具有多價金屬陽離子和/或多價陰離子的鹽的聚胺涂層的SAP顆粒或原料聚合物顆粒。

術(shù)語“表面處理的”和“表面交聯(lián)的”是指具有通過施用于顆粒表面的化合物交聯(lián)的存在于顆粒表面附近的分子鏈的SAP，即原料聚合物顆粒。術(shù)語“表面交聯(lián)”是指在原料聚合物顆粒表面附近的官能交聯(lián)水平通常高于在原料聚合物顆粒內(nèi)部的官能交聯(lián)水平。如本文所用，“表面”描述了顆粒朝外的邊界。對于多孔SAP顆粒，暴露的內(nèi)表面也包括在表面的定義中。

術(shù)語“聚胺涂層”是指在SAP顆粒表面上的涂層，其中涂層包含a)含有至少兩個，通常更多個伯，和/或仲，和/或叔，和/或季氮原子的聚合物，和b)具有多價金屬陽離子和/或多價陰離子的鹽。多價金屬陽離子和多價陰離子能夠與聚胺的未季銨化和/或季銨化的氮原子相互作用以及與聚胺離子交聯(lián)。

SAP顆粒可在生產(chǎn)難易性和成本、化學特性、物理性能、吸水速率以及吸收和保留水的程度方面不同，因此使得理想的吸水性樹脂成為難以設(shè)計的組合物。例如，淀粉-丙烯腈接枝聚合物的水解產(chǎn)物具有相當高的吸收水的能力，但需要復雜的生產(chǎn)工藝并且由于存在淀粉而具有低耐熱性并腐爛或分解的缺點。與之相反，其它吸水性聚合物容易且廉價地生產(chǎn)且不易分解，但吸收液體不如淀粉-丙烯腈接枝聚合物。

因此，已經(jīng)進行了深入的研究和開發(fā)以提供一種增加穩(wěn)定的易于生產(chǎn)的SAP顆粒的流體吸收性能以使其與難以生產(chǎn)的顆粒的優(yōu)異流體吸收性能匹配的方法。同樣有利的是，進一步提高現(xiàn)有的優(yōu)異SAP顆粒的流體吸收性能。

這是一個難以實現(xiàn)的目標，因為改進一項SAP顆粒的理想性能經(jīng)常對SAP顆粒的其他理想性能有不利影響。例如，吸收率和凝膠滲透性是相矛盾的性能。因此，希望平衡吸收率和凝膠滲透性之間的關(guān)系以提供足夠的液體吸收、液體輸送以及在將SAP顆粒用于尿布時的尿布和皮膚的干燥性。

就此而言，不僅SAP顆粒在隨后的壓力下保留液體的能力是重要的性能，而且對抗同時作用的壓力(即在吸收液體的過程中)下吸收液體也是重要的。實際中的情況是孩子或成人坐或躺在衛(wèi)生制品上，或剪切力作用在衛(wèi)生制品上，如腿移動。該吸收性能稱為在負載下的吸收。

在衛(wèi)生領(lǐng)域中，例如在尿布設(shè)計中的現(xiàn)行趨勢是具有降低的纖維素纖維含量和增加的SAP含量的更薄的芯結(jié)構(gòu)。這在嬰兒尿布和成人失禁產(chǎn)品中是尤其重要的趨勢。