吸水性树脂交联剂和用其获得的吸水剂制造技术

一种吸水性树脂交联剂，它包含（Ａ）至少一种选自（Ａ１）和（Ａ２）的卤代醇化合物。（Ａ１）分子中具有至少２个通式（Ⅰ）表示的卤代醇基（Ｄ）的第一卤代醇化合物，式（Ⅰ）中Ｒ↓［１］表示氢原子或烷基，Ｘ表示氯或溴；（Ａ２）分子中具有至少２个式（Ⅰ）表示的卤代醇基（Ｄ），并且分子中具有至少１个通式（Ⅱ）表示的铵基团（Ｍ）的第二卤代醇化合物，式（Ⅱ）中Ｒ↓［２］各独立表示碳原子数为１－４的烃基或苄基。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于使吸水性树脂交联获得吸水剂的交联剂、由此获得的吸水剂及其制造方法。一直以来，对于用作卫生材料的吸水性树脂，大多数情况下采用聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸的部分中和盐，但是对于用作纸尿布的吸水性树脂，要求其不仅在常压下(无负荷条件下)而且在加压下(负荷条件下)的吸水能力(吸水倍率)和吸水速度都要大，并且要求在常压下和加压下的这些性能具有良好的平衡。这里，得到吸水速度高的吸水性树脂的一个方法是获取提高了交联密度的树脂。但是一直以来，如已知的那样，例如在丙烯酸和/或它的盐(中和盐)聚合时，将大量的多官能可共聚单体用作内部交联剂获得的、均一地高密度交联的树脂在加压下的吸水能力高，但是在常压下的吸水能力却很差。作为解决这类问题的一个方法，已知有将吸水性树脂颗粒进行表面交联的方法。该表面交联法以具有羧酸基团和/或羧酸盐基团的吸水性树脂粒子为原料，保持其内部的交联度小，不使其吸水能力降低，另一方面，在分子内部使用具有至少2个可与上述羧酸基团和/或羧酸盐基团反应的反应性基团(官能团)的交联剂，主要对上述吸水性树脂颗粒的表层进行交联，主要通过提高吸水性树脂颗粒的表层交联度，得到吸水速度高的吸水剂。在这类表面交联法中使用的表面交联剂一直以来有例如特开昭57-44627号公报中所提议的以乙二醇二缩水甘油醚为代表的环氧化合物、特开昭58-180223号公报中所提议的以乙二醇、二甘醇、丙三醇为代表的多元醇。另外还有特开昭63-195205号公报中所提议的多元胺化合物、多元氮丙啶化合物、具有氨基的环氧化合物；特开平2-248404号公报中所提议的表卤代醇与氨、乙二胺等低分子伯胺的反应物。但是，在上述表面交联法中，当将丙三醇等醇、胺用作交联剂时，通常由交联剂引起的吸水性树脂颗粒的表面交联反应需要在等于或高于180℃的高温进行，而如果在这样的高温下进行交联反应，则由于发生吸水性树脂自身的热交联、热劣化，不仅难于控制交联度，所得吸水剂的吸水能力和吸水速度反而变差。另一方面，由于乙二醇二缩水甘油醚等环氧化合物、分子内有氨基的环氧化合物、胺化合物、氮丙啶化合物、异氰酸酯化合物等交联剂本身对皮肤的刺激性较强，在用作可能与婴幼儿等的皮肤直接接触的某种卫生材料用吸水树脂的交联剂的情况下，当未反应的交联剂残存于所得吸水剂中时，会有安全性方面的问题。表卤代醇与氨、乙二胺等低分子量伯胺的反应物是表卤代醇的环氧基与胺简单加成得到的，这样由于其分子内没有活性官能团，因而即使在加热条件下也不能进行有效的交联，无法充分提高吸水速度。本专利技术是为了解决一直以来在通过吸水性树脂颗粒表面交联制造吸水剂的过程中存在的上述问题，其目的在于提供对吸水性树脂颗粒进行表面交联，或对吸水性树脂进行内部交联，以得到吸水剂的交联剂，本专利技术的目的还在于提供应用所述交联剂获得的吸水剂及其制造方法。优选本专利技术的目的在于提供下述吸水性树脂颗粒的表面交联剂分子中没有环氧基，安全性优异，而且与使用过去由醇、胺构成的表面交联剂的情况相比，可在更低温度下有效地对吸水性树脂颗粒的表层进行交联，获得特别是在加压下，优选在常压和加压下都具有优异吸水能力的吸水剂。本专利技术的目的还在于提供应用所述交联剂获得的吸水剂及其制造方法。本专利技术的目的还在于提供用于通过吸水性树脂的内部交联获得吸水剂的吸水性树脂内部交联剂。本专利技术特别优选卤代醇化合物(A)是具有通式(Ia) (式中R1表示氢原子或烷基，X表示氯原子或溴原子)所示卤代醇基Da作为上述卤代醇基团D的化合物。本专利技术提供向100重量份具有羧酸基团和/或羧酸盐基团的吸水性树脂颗粒中加入0.01-20重量份上述吸水性树脂交联剂，加热、交联而成的吸水剂。本专利技术还提供吸水剂的制造方法，该方法的特征在于向100重量份具有羧酸基团和/或羧酸盐基团的吸水性树脂颗粒中加入0.01-20重量份上述吸水性树脂交联剂，加热、交联。根据本专利技术，以吸水性树脂颗粒为原料，当用本专利技术的交联剂对其进行表面交联以获取吸水剂时，只要上述吸水性树脂颗粒是具有羧酸基团和/或羧酸盐基团、吸水、膨胀、形成水凝胶的吸水性树脂颗粒，则可使用已知的任何物质。因此，具体例子有聚丙烯酸部分中和物的交联物、自交联型聚丙烯酸部分中和物、淀粉-丙烯酸盐接枝共聚体的交联物、淀粉-丙烯腈接枝共聚体交联物的水解物、乙烯醇-丙烯酸盐共聚体的交联物、丙烯酸盐-丙烯酰胺共聚体交联物、丙烯酸盐-丙烯腈共聚体交联物的水解物、丙烯酸盐和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐的共聚交联物等，这些物质可以单独使用，也可以作为2种或多种的混合物使用。本专利技术中，从所得吸水剂的吸水性能来看，优选作为原料的吸水性树脂颗粒是在高密度下具有羧酸基团和/或羧酸盐基团的吸水性树脂颗粒，即由丙烯酸部分中和物的交联体、自交联型聚丙烯酸部分中和物组成的颗粒。这里，羧酸盐的例子有钠盐、钾盐、铵盐等，特别优选钠盐。本专利技术中，对吸水性树脂颗粒的制造方法和形状没有特别限制，可以使用由反相悬浮聚合法得到的珠状吸水性树脂颗粒、将水溶液聚合后的干燥物粉碎得到的鳞片状、块状、岩石状、颗粒状、无定形的吸水性树脂等。吸水性树脂颗粒也可以是将这些吸水性树脂颗粒造粒得到的。对吸水性树脂颗粒的粒径没有特别限制，通常在40-140目的范围内。但是，当用作纸尿布等卫生用品时，表面积大的微细颗粒的吸水速度过快，妨碍尿在横向的扩散，并且由于微细颗粒易于从形成卫生用品基材的纸浆层脱落，优选粒径20-60目的粒子占全体的70％重量或70％重量以上的吸水性树脂颗粒，特别优选粒径20-42目的粒子占全体的70％重量或70％重量以上的吸水性树脂颗粒。本专利技术的交联剂由选自下述化合物(A1)和化合物(A2)的至少一种卤代醇化合物(A)所组成(A1)分子中具有至少2个通式(I) (式中R1表示氢原子或烷基，X表示氯原子或溴原子)所示卤代醇基D的第一卤代醇化合物(A1)；(A2)分子中具有至少2个上述卤代醇基D，同时分子中具有至少1个通式(II) (式中R2各独立表示碳原子数为1-4的烃基或苄基)所示铵基团的第二卤代醇化合物(A2)。在上述通式(I)所示卤代醇基D中，当R1为烷基时，优选碳原子数为1-4的烷基，优选甲基。但是R1特别优选为氢原子。本专利技术特别优选卤代醇化合物(A)是具有通式(Ia) (式中R1表示氢原子或烷基，X表示氯原子或溴原子)所示卤代醇基Da作为上述卤代醇基团D的化合物。这里，根据本专利技术，卤代醇基D为广义的卤代醇基，卤代醇基Da为狭义的卤代醇基。这样，根据本专利技术，优选上述第一卤代醇化合物(A1)、第二卤代醇化合物(A2)、所述第一和第二卤代醇化合物都具有上述通式(Ia)所示狭义卤代醇基作为上述卤代醇基D。在通式(II)所示铵基M中，当R2为碳原子数1-4的烃基时，优选R2表示(a)碳原子数1-4的烷基、(b)具有羟基或氰基的碳原子数1-4的烷基、或(c)碳原子数1-4的不饱和烷基，特别优选为甲基。根据本专利技术，在卤代醇化合物(A)中，优选第一卤代醇化合物(A1)为至少一种选自下述(A1a)、(A1b)、(A1c)、(A1d)的化合物(A1a)通式(III) (式中R3表示碳原子数2-10的(k+m)元脂肪族烃基，X表示氯原子或溴原子，k和m为满足2≤k≤6、0≤m≤4、2≤k+本文档来自技高网...

【技术保护点】
吸水性树脂交联剂，该交联剂由选自下述（Ａ１）和（Ａ２）的至少一种卤代醇化合物（Ａ）所组成：（Ａ１）分子中具有至少２个通式（Ⅰ）＊＊＊ （Ⅰ）（式中Ｒ↓［１］表示氢原子或烷基，Ｘ表示氯原子或溴原子）所示卤代醇基Ｄ的第一卤代醇化合物 （Ａ１）；（Ａ２）分子中具有至少２个上述卤代醇基Ｄ，同时分子中具有至少１个通式（Ⅱ）＊＊＊ （Ⅱ）（式中Ｒ↓［２］各独立表示碳原子数为１－４的烃基或苄基）所示铵基团Ｍ的第二卤代醇化合物（Ａ２）。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤井悟，森田贵之，细见哲也，青木畅章，
申请(专利权)人：长濑化成株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]