[發明專利]吸水性聚合物顆粒

有效

• 申請號: 201580036766.8
• 申請日: 2015-05-07
• 公開（公告）號: CN106661166B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: M·A·布朗;M·哈格;S·迪爾雷恩
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C08F220/06
• 分類號: C08F220/06;C08F2/01;C08F2/10;A61L15/24;A61L15/60
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 蘇萌;鐘守期

本發明涉及吸水性聚合物顆粒，其由主要包含至少部分被中和的丙烯酸的單聚合單元的交聯的聚合物鏈制成。所述聚合物顆粒具有a)粒徑為150至300μm的顆粒的比例為至少20重量％，b)全部聚合物顆粒的自由溶脹率FSR_全部為至少0.25g/g·s，c)差ΔFSR為至少0.15，d)離心保留容量CRC為至少25.0g/g，且e)溶脹凝膠床的滲透率SFC為至少90×10^?7cm³·s/g。ΔFSR被定義為ΔFSR＝FSR_150?300μm?FSR_全部，其中FSR_150?300μm表示粒徑為150至300μm的聚合物顆粒的溶脹率。當不同尺寸的顆粒偏集時，也較大程度的利用了全部聚合物顆粒的吸收能力。

本發明涉及吸水性聚合物顆粒，其具有最佳可用的吸收能力，而不受使用的聚合物顆粒的任何尺寸偏集影響。

吸水聚合物顆粒被用于制造尿布、衛生棉條、衛生巾和其他衛生制品，而且還在市場園藝中用作保水劑。吸水性聚合物顆粒也被稱為超吸收劑。

吸水性聚合物顆粒的制備記載于專著“Modern Superabsorbent PolymerTechnology”，F.L.Buchholz和A.T.Graham，Wiley-VCH，1998年，第71至103頁。

吸水性聚合物顆粒的聚合物鏈彼此交聯。這樣的一個效果是聚合物顆粒為水不溶性的。吸水性聚合物顆粒的特性可通過交聯劑的用量來調節。隨著交聯劑的量增加，離心保留容量(CRC)降低且負載下的吸收(AUL)經過一個最大值。

尿布結構中當前趨勢是制造具有減少的纖維素纖維含量和增加的超吸收劑含量的更薄的結構。更薄結構的優勢表現在于其不僅提高了穿戴者的舒適性，而且也降低了包裝和儲存成本。隨著薄尿布結構越來越薄的發展趨勢，對超吸收劑要求的性質已經顯著變化。現在至關重要的是水凝膠傳導液體的能力(滲透率)和分布液體的能力。由于衛生制品的較高負載(每單位面積的超吸收劑的量)，處于溶脹狀態的聚合物一定不能形成對于隨后液體的阻隔層(凝膠阻塞)。只有當產品具有良好的傳輸特性時，才可能最佳地利用整個衛生制品的保留容量。

除超吸收劑的滲透率(以鹽水流動傳導率(SFC)的形式報道)和負載下的吸收能力外，超吸收劑顆粒的吸收速率(以每克超吸收劑每秒所吸收液體的量(即，自由溶脹率，FSR)報道)也是一個特別重要的標準，其能夠得出包含高濃度的這種超吸收劑的吸收芯是否能夠在首次與液體接觸時快速吸收這些液體(稱為“獲取”)的結論。在具有高超吸收劑含量的吸收芯的情況下，該獲取取決于包括超吸收材料的吸收速率在內的因素。

為了改善使用特性，例如尿布中溶脹凝膠床的滲透率和負載下的吸收，吸水性聚合物顆粒通常是表面交聯的。這增加了顆粒表面的交聯水平，并且以這種方式可以至少部分地使負載下的吸收和保留容量解偶。適合于表面交聯的交聯劑為可與吸水性聚合物顆粒的至少兩個羧酸酯基團形成共價鍵的化合物。

吸水性聚合物顆粒的制備記載于，例如，WO 01/038402 A1、WO 03/022896 A1、WO03/051415 A1、WO 2006/034806 A1、WO 2006/034853 A1和WO 2009/115472 A1。

在聚合中形成的聚合物凝膠的擠出記載于EP 0 497 623 A2。這涉及在高溫下迫使交聯的水性聚合物凝膠通過模板，并進行干燥和研磨。由此獲得的吸水性聚合物顆粒具有低比例的可萃取聚合物和改善的吸收比。

WO 2005/097313 A1公開了一種制備吸水性聚合物顆粒的方法，其中將水性聚合物凝膠粉碎并借助擠出機擠壓通過模板，干燥并表面交聯，得到具有高CRC、SFC和FSR的聚合物顆粒。

在先申請PCT/EP 2014/050980公開了一種通過聚合、干燥、將所得聚合物凝膠研磨和分級以及表面交聯來制備吸水性聚合物顆粒的方法。在干燥之前將該水性聚合物凝膠擠出。最優選的開孔率為10至20％。