制备包含已涂敷的水可溶胀聚合物的水可溶胀材料的方法技术

本发明专利技术涉及制备固体、典型颗粒水可溶胀材料的方法，所述材料包含已用涂层剂涂敷的水可溶胀聚合物，优选水凝胶形成聚合物，所述涂层剂是当所述聚合物在液体如水或盐水中溶胀时它不破裂的那种。因此，所述涂层剂在润湿状态下为可延展的，并且其中包含润湿状态下断裂拉伸应力为至少１ＭＰａ的润湿可延展材料。典型地，所述涂层剂其中包含弹性聚合材料。本发明专利技术还涉及可由本发明专利技术的所述方法得到的固体（颗粒）水可溶胀材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种制备水可溶胀材料、典型为固体颗粒水可溶胀材料的方法，所述水可溶胀材料包含已涂敷的水可溶胀聚合物，优选水凝胶形成聚合物，其中所述涂层是当聚合物在0.9％盐水中溶胀时它基本上不破裂的那种，该涂层在润湿状态下是高度可延展的。所述涂层优选包含弹性聚合材料。本专利技术也涉及可由本专利技术方法得到的固体(颗粒)水可溶胀材料，以及包含这种固体(颗粒)水可溶胀材料的制品，例如一次性吸收制品。
技术介绍
一次性吸收制品(如尿布)的一个重要组成部分是吸收芯结构，该结构包含水可溶胀聚合物、典型地为水凝胶形成的水可溶胀聚合物，也称之为吸收胶凝材料，AGM，或者超吸收聚合物或SAP。此聚合材料确保在其使用期间，大量的体液如尿液可由该制品吸收并锁住，从而提供较低的再次润湿性和良好的皮肤干燥性。尤其可用的水可溶胀聚合材料或SAP通常通过在存在相对少量的二或多官能团单体如N，N’-亚甲基双丙烯酰胺、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯或三丙烯胺的情况下，由不饱和羧酸或其衍生物如丙烯酸、丙烯酸的碱金属(例如，钠和/或钾)或铵盐、烷基丙烯酸盐等的初始聚合来制备。该二或多官能团单体材料用来轻度交联聚合物链，从而使它们成为水不溶性的，却仍是水可溶胀的。这些轻度交联的吸收性聚合物包含多个连接到聚合物主链上的中性羧酸酯基。通常认为，这些羧酸酯基产生使交联的聚合物网络吸收体液的渗透驱动力。此外，聚合物颗粒通常被处理成在外表面上形成表面交联层，以便改进它们的性质，特别为了应用于婴儿尿布中。可用作吸收构件和制品如一次性尿布中的吸收剂的水可溶胀(水凝胶形成)聚合物需要具有足够高的吸附容量，以及足够高的凝胶强度。吸附容量需要足够高，以使吸收性聚合物能够吸收使用该吸收制品时遇到的大量含水体液。连同凝胶的其它性质，凝胶强度涉及溶胀的聚合物颗粒在吸收制品中施加的应力下抵抗变形的趋势。吸收制品中的凝胶强度必须足够高以使颗粒不变形，并且不会填充毛细空隙空间至不可接受的程度，导致所谓的凝胶阻塞。这种凝胶阻塞抑制了流体吸收的速度或流体分配，即一旦发生凝胶阻塞，它就可能基本上阻止流体分配到吸收制品内相对干燥的区域或地方，并且可能在水可溶胀聚合物颗粒完全饱和之前或在液体可扩散或芯吸通过“阻塞的”颗粒进入吸收制品的其余部分之前很久，就从吸收制品中渗漏出来。因此，水可溶胀聚合物(当掺入到吸收结构体或制品中时)保持较高的润湿多孔性，并具有较高的抗变形能力，从而产生流体传输通过溶胀凝胶床的高渗透性是很重要的。具有相对高渗透性的吸收性聚合物可通过增加内部交联或表面交联程度来制备，其增加该溶胀凝胶抵抗在外部压力(如由穿着者产生的压力)下变形的能力，但这也典型不可取地降低了凝胶的吸收容量。本专利技术者已发现，通常表面交联的水可溶胀聚合物颗粒受表面交联的‘外壳’束缚，无法充分吸收和溶胀，和/或该外壳不够坚固，无法承受溶胀的应力或与有负载时的性能有关的应力。本专利技术者已发现，当聚合物显著溶胀时，本领域所用的水可溶胀聚合物的涂层或外壳(包括表面交联的‘涂层’)破裂，或者当处于溶胀状态一段时间后该‘涂层’破裂。他们还发现，其结果是本领域已知的已涂敷和/或表面交联的水可溶胀聚合物或超吸收材料在使用时显著变形，因此导致在润湿状态下，尤其是在受压时，凝胶床的孔隙率和渗透性相对较低。他们已发现，这对这种聚合材料的最佳吸收性、液体分配或储存性能是不利的。因此，本专利技术者已发现，需要包含具有涂层的已涂敷的水可溶胀聚合物的水可溶胀材料，该涂层在润湿状态下可施加力，并且当聚合物在典型的使用条件下在体液中溶胀时基本上不破裂。在本专利技术的情况下，本专利技术者已发现，作为体液如尿液的一种良好代表物，可使用按重量计0.9％的氯化钠水溶液，还称为“0.9％盐水”。因此本专利技术者已发现，需要有已涂敷的水可溶胀材料，其中当材料在0.9％盐水中溶胀时，该涂层基本上不破裂。本专利技术者最近开发出一种制备新型水可溶胀材料的方法和一种新型的水可溶胀材料，所述材料包含用涂层剂涂敷的水可溶胀聚合物，所述涂层剂是可延展，例如可弹性延展的弹性涂层，使得当水凝胶聚合物的内芯溶胀时，所述涂层可延展并保持基本完整，即不破裂。此外，他们已发现，并不是所有可延展材料都适于在每个应用中作为涂层剂，因为有些物质在干燥状态下具有良好的延展性(伸长率)，但在润湿状态下则不然。因此，他们已发现，提供含润湿可延展涂层剂的水可溶胀聚合物是很重要的。本专利技术者还已发现，为了得到润湿状态下的高延展性(伸长率)，涂敷和随后处理涂层剂的方法可能是重要的。专利技术概述本专利技术涉及，所述方法包括以下步骤a)得到水可溶胀聚合物；和b)与步骤a)同时或随后，将按所述水可溶胀材料重量计至少1％的如本文所述涂层剂涂敷在至少部分所述水可溶胀聚合物上得到包含所述已涂敷的水可溶胀聚合物的所述水可溶胀材料；并且在本专利技术的一个实施方案中c)使步骤b)所得的已涂敷的水可溶胀聚合物退火和/或固化，其中步骤b)中的所述涂层剂包含润湿可延展的，并且如用本文所规定的湿态伸长率测试方法测定时，润湿状态下的断裂拉伸应力为至少1MPa的材料。优选所述涂层剂包含当用同一测试方法测定时断裂湿态伸长率为至少400％或更优选500％的材料。对于所述测试方法，首先用本文所述的方法制备所述涂层剂或润湿可延展材料的薄膜或退火薄膜或固化薄膜、和/或退火且固化薄膜，然后再测试。因此，当本文方法将退火步骤c)作为必需步骤时，测试退火薄膜；如果本文方法将固化步骤作为必需步骤时，测试固化薄膜；当本文方法将退火和固化步骤(优选按此顺序)都作为必需步骤时，则测试退火且固化(优选按此顺序)薄膜。因此，用于或可用于本文有退火步骤而无固化步骤的方法中的润湿可延展材料或涂层剂在润湿状态下的断裂拉伸应力为1MPa，并且当以已退火的薄膜形式测试时优选的湿态伸长率为至少400％，或甚至至少500％；用于或可用于本文不包括退火步骤和/或固化步骤的方法中的润湿可延展材料或涂层剂在润湿状态下的断裂拉伸应力为至少1MPa，并且当以未退火或固化的薄膜形式测试时优选湿态伸长率为至少400％，或甚至至少500％。换句话讲，在本专利技术的第一个实施方案中，本专利技术的方法如上所述，用于步骤b)中的润湿可延展材料或涂层剂使得其未退火或固化的薄膜在润湿状态下断裂的拉伸应力为至少1MPa，优选湿态伸长率为至少400％，或甚至至少500％。在本专利技术的第二个独立的实施方案中，方法如上所述，除了所述退火和/或所述固化步骤为必需之外，用于步骤b)中的润湿可延展材料或涂层剂使得其已退火和/或已固化薄膜在润湿状态下的断裂拉伸应力为至少1MPa，优选湿态伸长率为至少400％，或甚至至少500％。优选地，所述方法包括步骤d)在步骤b)或c)之前、同时或之后，得到固体状的所述水可溶胀聚合物或已涂敷的水可溶胀聚合物。本专利技术还涉及可用本专利技术的方法得到的水可溶胀材料。所得涂层优选是基本均匀的，如本文所述。优选地，所述水可溶胀聚合物以及包含该已涂敷的水可溶胀聚合物的所得水可溶胀材料为固体，优选为颗粒状。在一个优选的方法中，步骤b)包括涂敷至少两次涂层剂；因此可由此得到的优选材料包括不止一个涂敷层。可能优选地，当在此过程中涂敷时，涂层剂为粉末状，或者步骤b)中的涂层剂是流体，优选为溶液、分散体、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备水可溶胀材料的方法，所述材料包含已涂敷的水可溶胀聚合物，所述方法包括以下步骤：ａ）得到水可溶胀聚合物；和ｂ）与步骤ａ）同时或随后，将按所得水可溶胀材料重量计至少１％的涂层剂涂敷在至少部分所述水可溶胀聚合物上，以得到包 含已涂敷的水可溶胀聚合物的所述水可溶胀材料，其中步骤ｂ）中所述涂层剂包含润湿状态下断裂拉伸应力为至少１ＭＰａ的材料。

【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：马赛厄斯施米特，阿克塞尔迈耶，雷内D福萨姆，布鲁诺J厄恩斯佩格，斯蒂芬A戈德曼，迈克尔戴沃，埃德华尤兰卡，
申请(专利权)人：宝洁公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]