包含改性吸水树脂的吸收构件制造技术

本发明专利技术将提供一种吸收构件以及制备此类吸收构件的方法。所述吸收构件包含改性的吸水剂，所述吸水剂具有良好的生产效率、良好的耐压吸收性、良好的吸收速度、凝胶强度、良好的液体渗透性等。所述改性吸水树脂通过一种方法制成，所述方法包括（ｉ）混合步骤，该混合步骤包括混合吸水树脂、水和水溶性自由基聚合引发剂而不添加烯键式不饱和单体，以获得吸水树脂组合物；和（ｉｉ）照射步骤，该照射步骤包括用活化能量射线照射在混合步骤中获得的所述吸水树脂组合物，其中至少在照射步骤（ｉｉ）中的任意时间点将所述吸水树脂组合物中所述吸水树脂的表面水含量控制到基于１００重量％的吸水树脂不低于３．０重量％的水平。优选地，在所述步骤（ｉ）中混合的水量基于１００重量份的吸水树脂大于２０重量份且不大于１００重量份。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于吸收制品尤其是尿布和训练裤中的吸收构件。所述吸 收构件包含吸水树脂，该吸水树脂通过包括用活化能量射线照射吸水树脂 的步骤的方法制成。
技术介绍
迄今为止，吸水树脂已用作卫生材料如卫生棉、 一次性尿布和用于其 它种类体液的吸收剂中的一种组分。作为吸水树脂的典型实例，可列举出 淀粉-丙烯腈接枝聚合物的水解产物、中和的淀粉-丙烯酸接枝聚合物、皂化 的乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈共聚物或丙烯酰胺共聚物的水解产 物、它们的交联产物、以及部分中和的交联丙烯酸。这些吸水树脂具有内 部交联的结构且不溶于水。此类吸水树脂的特性包括例如高吸收容量、高吸收速度、高凝胶强度、 以及令人十分满意的从介质中吸取水分所必需的吸取力。吸水性能受交联 密度的影响，交联密度的增加通常导致凝胶强度的增加但吸水量减少。举 例而言，吸收容量增加通常导致尤其是吸收速度降低、凝胶强度降低、以 及吸取力降低。因此，具有改善的吸收容量的吸水树脂可在吸水树脂颗粒 与水接触时引发不均匀的水分吸收并导致吸收颗粒的聚集，并且还由于水 分没有扩散并遍及吸水树脂颗粒的全部体积而导致吸收速度的极度降低。为了获得具有高吸收容量和相对满意的吸收速度的吸水树脂，已可利 用用表面活性剂或非挥发性烃涂覆吸水树脂颗粒表面的方法。这种方法的 确可提高最初吸收水分的可分散性，但是对增强单个树脂颗粒的吸收速度 和吸取力不具有充分的效果。作为 一种生产具有改善的吸水性能的聚丙烯酸基吸水聚合物的手段，(美国专利4,910，250)已提议了一种方法，该方法包括在水溶性过氧化物自由 基引发剂存在下加热具有聚丙烯酸的部分碱金属盐作为主要组分并具有低 交联密度的聚合物的含水组合物，从而通过自由基交联在其内引入交联。其难以在聚合物内均匀分布内部交联并且不易调整交联密度。因此，所获 得的为包含低交联密度的水溶性聚丙烯酸凝胶的聚合物，然后将该聚合物与作为聚合？ 1发剂添加到其上的过硫酸盐一起加热。美国专利4，910,250声 称可获得完善的吸水性能并且可获得没有粘性的吸水树脂，因为调整所添 加的引发剂的量可允许精确控制交联密度及聚合物内交联的均匀存在。尽管用于美国专利4,910,250中的过硫酸盐通过加热分解，但其也可由 紫外线降解而产生自由基(J. Phys. Chem.， 1975, 79, 2693, J. Photochem. Photobiol.， A. 1988, 44, 243)。由于过硫酸盐担当聚合引发剂，因此当暴 露于辐射时，水溶性乙烯基单体的水溶液同时进行聚合反应和自由基交联 (JP-A 2004-99,789)。包括添加亲水性聚合物组分、光化聚合引发剂、另外将 交联剂添加到其上、以及用紫外线照射它们来形成内部交联的反应体系已 为人们所了解(WO 2004/031253)。此外，包括处理吸水树脂表面以增加吸水树脂表面交联密度的方法也 已为人们所了解(例如，美国专利4,666,983和5,422,405)。如前述公布中引 用的此类吸水树脂在其表面上包含活性官能团。通过添加能够与官能团反 应以便在官能团之间引入交联的表面交联剂，吸水树脂表面上的交联密度 可增加并且可获得即使在加压下仍具有优良的吸水性能的吸水树脂。此外，由于表面交联剂的使用需要高温和长时间用于形成交联的反应 并且需要不变的交联剂持续存在，(美国专利4，783,510)已提议了一种方法， 该方法包括用树脂接触包含过氧化物自由基引发剂的水溶液，加热树脂以 降解自由基引发剂并在树脂表面附近的聚合物分子链中引入交联。在工作 实例中，表现出增强的吸收容量的吸水树脂通过用130°C时的过热蒸汽加 热6分钟而获得。专利技术概述本专利技术涉及一种用于吸收制品的吸收构件，所述吸收构件包含改性吸 水树脂。所述吸水树脂通过包括以下步骤的方法制成(i) 混合步骤，该混合步骤包括混合吸水树脂、水和水溶性或可热分 解的自由基聚合引发剂而不添加烯键式不饱和单体，以获得吸水树脂组合 物；和(ii) 照射步骤，该照射步骤包括用活化能量射线照射在混合步骤中获得的所述吸水树脂组合物，其中至少在照射步骤(ii)中的任意时间点将所述吸水树脂组合物中所述吸水树脂的表面水含量控制到基于100重量％的吸水树脂不低于3.0重量％的水平。优选地，步骤(i)中混合的水量基于100重量份的吸水树脂大于20重量 份且不大于100重量份。本专利技术还涉及一种制备此类吸收构件的方法以及制备权利要求1至3 中的吸收构件的变型，如以下说明中及从属权利要求中所列出。附图概述附图说明图1为用于测定盐水流动传导率(SFC)的测量装置的示意图。 专利技术详述表面交联吸水树脂的目的通过用于生产在吸收容量与吸收速度之间具 有改善平衡的吸水树脂的方法来实现。 一般来讲，该目的需要具有至少两 个能够与存在于吸水树脂表面上的官能团反应的官能团的交联剂。作为交 联剂的典型实例，可引用多元醇、多价缩水甘油醚、卤化环氧化合物、多 价醛、多价胺、以及多价金属盐。由于交联剂具有低反应性，因此相应的 反应需要在高温下进行且有时需要长时间保持在加热状态下。因此，反应 需要相对高量的能量和时间。本专利技术旨在提供有效生产吸水树脂的方法，所述吸水树脂具有良好的 耐压吸收性、吸收速度、凝胶强度、以及液体渗透性。已发现，颗粒表面有必要保持水分至一定程度，以便在吸水树脂颗粒 的表面上有效引入交联结构。即，已发现在常规的方法中，当颗粒表面没 有被润湿至一定程度时，不能有效地在颗粒表面上引入交联结构，因此不 能生产出具有良好的吸水性能的吸水树脂。基于该发现，本专利技术人已试图 对润湿至一定程度的吸水树脂颗粒进行表面处理。此外，本专利技术人还已发 现，通过用活化能量射线照射而不利用常规的表面交联剂添加，所得吸水 树脂的表面交联效率及吸水性能可得以改善。即，本文提供了一种用于生 产改性吸水树脂的方法，所述方法包括(i)混合步骤，该混合步骤包括混合 吸水树脂、水和水溶性自由基聚合引发剂而不添加烯键式不饱和单体，以获得吸水树脂组合物；和(ii)照射步骤，该照射步骤包括用活化能量射线照 射在混合步骤中获得的所述吸水树脂组合物，其中至少在照射步骤(ii)期间 的任意时间点将所述吸水树脂组合物中所述吸水树脂的表面水含量控制到 基于100重量％的吸水树脂不低于3.0重量％的水平。优选地，步骤(i)中 混合的水量基于100重量份的吸水树脂大于20重量份且不大于IOO重量份。根据本专利技术的方法，可在吸水颗粒的表面上引入均匀交联结构。因此， 所获得的吸水树脂具有良好的吸收容量、良好的吸收速度、良好的凝胶强 度、以及良好的吸取力。由于生产改性吸水树脂的本专利技术的方法通过用活化能量射线照射实现 了表面交联，因此与常规的方法相比，所述吸水树脂可在较短时间内改性。细描述如下。(a)吸水树脂可用于本专利技术的吸水树脂为可形成水凝胶的水可溶胀的水不溶性交联 聚合物。如本专利技术所用，术语"水中溶胀能力"是指给定样本在0.9重量％氯 化钠水溶液(生理盐水)中的自由溶胀度(即样本吸收生理盐水的能力)基本不 低于2g/g,优选在5至100g/g的范围内，并且更优选在10至60g/g的范围 内。如本文所用，术语"不溶于水"是指吸水树脂中未交联的水溶性组分(水 溶性聚合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于吸收制品的吸收构件，所述吸收构件包含改性吸水树脂，所述吸水树脂通过包括以下步骤的方法制备：　（ｉ）混合步骤，该混合步骤包括混合吸水树脂、水和水溶性自由基聚合引发剂而不添加烯键式不饱和单体，以获得吸水树脂组合物；和　（ｉｉ ）照射步骤，该照射步骤包括用活化能量射线照射在混合步骤中获得的所述吸水树脂组合物，　其中至少在照射步骤（ｉｉ）中的任意时间点将所述吸水树脂组合物中所述吸水树脂的表面水含量控制到基于１００重量％的吸水树脂不低于３．０重量％的水平。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本真，三神吉郎，岩村卓，
申请(专利权)人：宝洁公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]