[發明專利]高吸水性樹脂及其制造方法

有效

• 申請號: 200710167830.3
• 申請日: 2007-10-26
• 公開（公告）號: CN101418050A
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發明（設計）人: 施凱耀;吳政璋;鐘宏宗;謝益民;周源城;陳忠毅;游志賢;莊玉筵
• 申請（專利權）人: 臺灣塑膠工業股份有限公司
• 主分類號: C08F2/38
• 分類號: C08F2/38;C08F20/06;C08K5/01;A61L15/24
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 周長興

技術領域

本發明是有關于一種高吸水性樹脂及其制造方法。尤其是一種具有高吸收倍率及殘存單體含量少的吸水性樹脂及其制造方法。

背景技術

高吸水性樹脂具有強大的保水力，可吸收百倍甚至于千倍于本身重量的水，且吸水后可膨潤具有保持不流動的狀態，即使施加壓力也不會滲漏，且被吸收的水可緩緩地在大氣中釋出。由于具有上述特性，所以最早使用于農森林業的土壤保水劑，近年因高吸水性樹脂的生產技術有相當大的進步，所以也廣泛地運用于衛生用品如尿布、成人失禁用品及婦女衛生用品的吸水劑及保存食物用的保鮮應用等。

在本領域已知的具高吸水性樹脂成分的材料有遇水分解型的淀粉-丙烯腈(hydrolyzed?starchacrylonitrile)接枝聚合物(日本特許公報昭49(1974)-43，395)，中和的淀粉-丙烯酸接枝聚合物(日本公開特許公報昭51(1976)-125，468)，皂化乙烯醋酸-丙烯酯共聚物(日本公開特許公報昭52(1977)-14，689)，水解丙烯腈共聚物或丙烯酰胺共聚物(日本特許公報昭53(1978)-15，959)，及部份中和聚丙烯酸(日本公開特許公報昭55(1980)-84，304)等。其中淀粉-丙烯腈接枝聚合物的原料中，因為含有天然的高分子-淀粉，會引起腐爛性的分解，所以無法長時間的保存；再者，其制造方法十分復雜，所以現今高吸水性樹脂的制備方式以使用丙烯酸及丙烯酸鹽進行交聯聚合所得的高吸水性樹脂占最大部份也最為經濟。其原因為丙烯酸鹽共聚物的原料-丙烯酸可迅速由商場上購得，且制得的高吸水性樹脂具有很高的吸水能力，及具有制造成本低廉且最具經濟效益以及不會引起腐爛性的分解，故成為最普遍化的高吸水性樹脂。

聚合丙烯酸及丙烯酸鹽形成高吸水性樹脂的方法已被多方面的開發成功，且有多種已應用于工業界生產，其聚合方法有鑄膜聚合反應(日本專利公開公報昭48(1973)-42，466)，于輸送帶上進行聚合反應(日本專利公開公報昭58(1983)-49，714)，粉碎攪拌刀片的捏拌基中進行聚合反應(日本專利公開公報昭57(1982)-34，101)，進行逆向懸浮液聚合反應(日本專利公報昭59(1984)-37，003)，或將單體噴灑或涂覆于纖維基質上進行聚合反應(日本專利公開公報昭62(1987)-53，309)。

聚丙烯酸系的高吸水性樹脂使用于衛生用品或食品保鮮時，有可能直接和人體及食物接觸，較低的殘存單體將可提升使用上的安全性，因此近年來要求降低殘存單體殘留量已成為一種趨勢。

為減少高吸水性樹脂的單體殘留量，已有許多的制造方法被報導，如：添加氨及胺類(日本專利公報昭33(1958)-2，646與日本專利公開公報昭50(1975)-40，689)，及添加亞硫酸鹽和亞硫酸氫鹽(美國專利2,960,486號和4,306,955號)以降低單體殘留量，另有使用低溫分解型及高溫分解型引發劑(日本專利公開公報昭50(1975)-44，280，日本專利公開公報昭53(1978)-141，388)及合并使用氧化還原引發劑(日本專利公開公報昭50(1975)-96，689及美國專利3,573,263號)，使殘留在高吸水性樹脂表面的單體再次聚合，而達到單體殘流量的降低，亦有使用微生物分解法分解殘留單體(日本專利公報昭60(1985)-29，523)，利用蒸汽預熱方式再進行烘干(日本專利公開公報昭62(1987)-104，764)而達到單體殘流量減少的目的及添加具有苯胺結構的化合物，并使用蒸餾的方式，將丙烯酸中呋喃醛化合物移除(美國專利5,571,386號及5,759,358號)，進而使單體殘流量降低以及提高高吸水性樹脂的膠體強度。

添加氨，胺類，亞硫酸鹽，對減低殘存單體含量相當有效，但會造成吸水力降低，若添加量不足對降低殘存單體的效果很有限；此外，使用氨、胺類、亞硫酸鹽亦會溶在水溶液中，將會和人體接觸造成人體的傷害，及環境的污染。而使用引發劑的方法，只能降低在膠體表面的殘存單體，但膠體內部的殘存單體則毫無效果，而且將耗費高的成本；依賴微生物分解單體的方法將因成本過高且耗時太久而不利于工藝上的應用；利用蒸汽先預熱再烘干的方法，則有工藝繁瑣，控制困難及現場機器設備損害折舊率高的缺點；使用蒸餾的方式，雖然可以降低丙烯酸中呋喃醛的濃度，但是，有揮發性有機物溢散至空氣中以及苯胺化合物殘留的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有高吸收倍率及低殘存未反應單體特性的高性能高吸水性樹脂。

為實現上述目的，本發明提供的含低殘存單體量的高吸水性樹脂的制造方法，該方法至少包括：