亲水性树脂，吸水性制品及用于聚合的丙烯酸制造技术

一种亲水性树脂，选自由吸水性树脂和水溶性树脂组成的一组物质，含有主要量的丙烯酸聚合物，由包括聚合单体组分的步骤的方法得到，所述单体组分包括主要量的丙烯酸及其盐的一种或两种，并且在敞开体系条件下，７０℃，６５％相对湿度下放置一周后的着色度（ＹＩ）最多仅为２０。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种亲水性树脂，一种吸水性制品及用于聚合的丙烯酸。近年来，具有高度吸水性的吸水性树脂已经发展成为某些亲水性树脂，其与纤维原料如棉，纸浆，纸和海绵结合，特别用作吸水性制品如一次性尿布，卫生巾。作为吸水性树脂，由于其高吸水性，丙烯酸系聚合物如交联的部分中和聚丙烯酸在工业上是最常使用的，该丙烯酸系聚合物是通过使用丙烯酸及其盐中的一种或两种作为单体而获得(如JP-A-62-054751)。上述常规吸水性树脂所存在的问题为，当其长时间保存时(4个月或更长)，即使在室温下，它们着色或变色至棕色或黄色，因此，在保存期间，使用此类吸水性树脂的吸水性制品极大降低其作为商品的价值。对于此类问题，JP-A-05-086251认为其中的一个因素是在吸水性树脂中很少量的过渡金属产生游离基，引起不良反应如吸水性树脂的分解和聚合物链的断裂，因而上述文献建议，随时间而着色的问题可通过使用有机磷酸化合物或其盐清除该过渡金属而解决。然而，在上述JP-A-05-086251中公开的改进技术存在如下问题。按照上述现有的改进技术，当吸水性树脂粉末单独存在时，其着色度(YI)在初级阶段为约7.8，但当该树脂粉末在65％RH，70℃下，在封闭体系存在1周时，其着色度增加到35.0-37.2(′251中的比较例1-3)，而当有机磷酸化合物以0.1-0.63wt％的比率加入到该树脂粉末中时，1周后，着色度(YI)为20.2-20.8，因此′251文献中估计该着色度的变化(ΔYI)能被抑制到12.4-13.0(′251中的实施例1-3)。上述现有的改进技术确实可将随时间而着色抑制到某种程度，但有机磷酸化合物的加入不仅使该方法复杂化，而且从如安全的角度来说，也不一定有利。此外，在上述现有的改进技术的优选实施方案中，即使在实施例中给出最好结果的实施例2中，当该树脂在65％RH，70℃下放置1周时，仅产生YI＝12.2，ΔYI＝约4.4。因此，当该树脂更长时间保存时，高度着色或变色的问题就会自然地发生。吸水性树脂或其产品(吸水性制品如尿布)为国际贸易化商品，在许多情况下，其保存很长时间或处于高湿度下。因此，着色的问题经常发生。近年来，用于吸水性制品的吸水性树脂的量趋于增长。如果吸水性树脂的用量较少，上述现有的改进技术可以防止着色，但上述现有的改进技术不能适应于大量的吸水性树脂。这样就需要改进吸水性树脂本身，亦即开发一种具有极少着色的吸水性树脂。在着色评价上，上述现有的改进技术还存在如下问题。也就是说，现有改进技术的着色评价是在封闭体系中进行的。然而，包括吸水性树脂在内的卫生材料不是经常在完全密闭状态下保存，而是保存在至少部分敞开的体系中(如为打开其包装，卫生材料具有缝纫机缝线)，因此，着色评价需要在敞开体系中进行。在为达到下面目的而进行的深入研究过程中，本专利技术人试图对市场上现有的吸水性树脂在敞开体系中进行着色的评价。其结果是，着色度(YI)为40-50或更高。也就是说，常规吸水性树脂在敞开体系中具有极大的着色度。因此，本专利技术人确信，上述现有改进技术的在封闭体系中的着色评价应比其在敞开体系中具有较低的值(如在上述现有改进技术的实施例2中的着色度(YI)＝12.2在敞开体系评价中增加到约23-30)，而且，在敞开体系着色评价中，如果YI＝20或更少，那么这种吸水性树脂可以解决上述问题且足够担负起实际使用。基于此类观察结果，本专利技术人设计出下述的新型着色评价方法。附带说一下，由反相悬浮聚合而得的某些常规树脂所展示的着色度(YI)稍大于20，但大量的疏水有机溶剂用于反相悬浮聚合中，因此由于有机溶剂的残余而使生成的树脂具有安全上的问题，因此其不适用于卫生材料，另外，还具有有机溶剂使用费用的问题。此外，还存在的问题是，所生成的吸水性树脂包括球形细颗粒，因此难以与纸浆混合或粘合到纸浆上。而且，对于表面近层的交联度，其通常不是充分的。其结果是，在负载下的吸收能力或液体渗透性低。在上述现有改进技术中，着色评价对由聚合，干燥和粉碎获得的吸水性树脂进行，但同样存在的问题是，对于影响着色的因素没有进行充分的研究，如吸水性树脂颗粒的表面近层交联(在聚合和干燥后进行)，或颗粒尺寸，形状，或吸水性树脂的水含量。通常地，吸水性树脂应具有的性能实例如下在与含水液体如体液接触时，具有极好的吸水量或速度，液体渗透性，溶胀凝胶的凝胶强度，少量的水溶性组分或单体残余物，从含有含水液体的基质材料吸水的吸力。在这些性能中，在负载下的吸收作用(如在负载下的吸收能力或在负载下的液体渗透性)构成了吸水性树脂所应有的基本性能的大部分。在公知的方法中，为获得在负载下高吸收能力的吸水性树脂，吸水性树脂的表面用表面交联剂进行交联(EP668080，US5,597,873，US5,422,405，US5,409,771)。在吸水性树脂的制备方法中，不仅上述表面交联步骤，而且该吸水性树脂的干燥步骤均包含吸水性树脂的加热。在上述表面交联步骤中，从安全或产生的性能方面看，多元醇是优选的，因而被经常使用，但多元醇通过脱水作用而进行交联，因而其具有较低的反应性。这样，包含使用多元醇的表面交联需要相对高的温度或长时间。如果要使上述性能的改进或生产率更大，表面交联或干燥步骤需要长时间加热，而且需要高温。其结果是，吸水性树脂的热降解或着色是不可避免的。这样，改进是需要的。特别地，用表面交联剂如多元醇表面交联的吸水性树脂在其制备过程中或其后随着时间的推移具有易于着色的较高趋势，因此迫切需要上述的改进。当制备各种吸水性制品如一次性尿布时，具有非常高吸湿性和其主要为粉末的大量吸水性树脂与纤维原料结合是必需的。近来，越来越多的问题是，依赖于工作环境或气候条件，吸水性树脂的粉末在阀门(popper)或管线上引起粘连或粘连到设备上，因此，不能稳定地制备吸水性制品。然而，由于加入粘连改进剂，改进上述粘连性质的常规吸水性树脂在负载下的吸收能力和一些其它吸收性能变差，而且，对于具有高树脂浓度的吸水性制品，由于加入上述改进剂，吸收的体液的解吸(返湿)趋于增加。因此，要求不加入上述改进剂。本专利技术的第一个目的是提供一种新型亲水性树脂，如吸水性树脂，和一种新型吸水性制品，当在敞开体系中长时间保存时，两者均展示出极少的着色和变色。本专利技术的第二个目的是提供一种新型亲水性树脂，如吸水性树脂，和一种新型吸水性制品，两者均展示出极少的因在表面交联或干燥步骤中在高温下长时间加热而造成的劣化，着色或变色。本专利技术的第三个目的是改进吸湿流动性(吸水性树脂在高湿度条件下的抗粘连性)。在为达到下面目的而进行的深入研究过程中，本专利技术人还指出，在JP-A-05-086251中作为着色因素的过渡金属并不是着色的唯一因素。由此，本专利技术人努力地对其它因素进行了研究。用于制备吸水性树脂的原材料通常包括十几种材料如用于中和的碱(如氢氧化钠)，交联剂，聚合引发剂，有机溶剂和水，以及一种或多种单体如丙烯酸。在这些材料中，丙烯酸在工业上通常是由丙烯气相氧化方法生产。由如此方法得到的丙烯酸含有副产品或杂质如乙酸，甲醛，丙烯醛，丙酸，马来酸，丙酮，糠醛和苯甲醛。因此，为除去这些副产品或杂质，通过如溶剂萃取和共沸脱水的方法进行提纯。然而，由于丙烯酸容易聚合，因此提纯需要在聚合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：藤丸洋圭，石崎邦彦，原田信幸，中原整，
申请(专利权)人：株式会社日本触媒，
类型：发明
国别省市：