以吸水树脂为主要成分的粒状吸水剂制造技术

粒状吸水剂中有一交联结构，且包含（ｉ）粒状吸水树脂，其表面是交联结构，（ｉｉ）０．００１％－１０％（质量）的有机酸多价金属盐，其分子所含碳元子数不少于７个。此外，本粒状吸水剂质量的９０％是粒状，其粒径在１０６－８５０ｕｍ之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及(i)粒状吸水剂，它以吸水树脂为主要成分，(ii)应用粒状吸水剂的吸收用品，及(iii)该粒状吸水剂的生产方法。更准确地说，本专利技术涉及(i)粒状吸水剂，(ii)应用粒状吸水剂制作的吸收用品，用来吸收诸如尿及血液那样的体液且有优异的吸收容量，及iii)该粒状吸水剂的生产方法。
技术介绍
近来，吸水树脂被广泛用作诸如纸尿布，卫生巾，大小便失禁护垫等卫生材料(吸收用品)，以便吸收体液(如尿，血液等)。吸水树脂众所周知的例子有(i)局部中和的交联聚丙烯酸；(ii)水解的淀粉-丙烯腈接枝聚合物；(iii)中和的淀粉-丙烯酸接枝聚合物；(iv)皂化的醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚物；(v)交联的羧甲基纤维素；(vi)水解的丙烯腈共聚物或水解的丙烯酰胺共聚物，或交联的丙烯腈共聚物或交联的丙烯酰胺共聚物；(vii)交联的阳离子单体；(viii)交联的异丁烯-马来酸共聚物；(ix)2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸与丙烯酸的交联体；(x)其它。这样，吸水树脂是一种不溶解的亲水树脂，因为在聚合物内它是均匀的交联结构。顺便说，传统上吸水树脂需要具备以下吸水性能(i)对水溶液(如体液)的吸收能力强，(ii)吸收速率优良，(iii)液体渗透率优良，及(iv)溶融凝胶的胶凝强度好，及(v)从含水溶液的基底材料中吸水的容量大，及(vi)其它。因此，为了达到上述的吸收性能，吸水树脂颗粒表面通常应用交联剂等作进一步交联，从而使颗粒具有交联密度梯度。因而，(i)吸水树脂的吸水速率得到提高，(ii)防止形成缩孔，(iii)改进胶凝强度，(iv)改进吸水树脂压力下的吸收能力，(v)防止发生凝胶堵塞，及(vi)改进液体渗透率。例如，导致吸水树脂粒子表面附近有交联密度梯度的表面交联工艺可见专利文献1(欧洲专利号0349240)，专利文献2(欧洲专利号0605150)，专利文献3(日本未经审查专利申请公开，Tokukaihei 7-242709)，专利文献4(日本未经审查专利申请公开，Tokukaihei 7-224304)，专利文献5(美国专利号5409771)，专利文献6(美国专利号5597873)，专利文献7(美国专利号5385983)等。除了在这些专利文献中例举的上述方法外，为了改进液体渗透率，专利文件8(日本未经审查专利申请公开，Tokukaisho 61-58658)中描述了一种包括吸水树脂和金属皂的吸水剂。对这种吸水树脂不仅要求有上述吸水性能而且具有以下优点(i)在吸水树脂的生产与运输时，在加工吸水树脂和纤维基材等生产吸收品时，以及吸收水分时，吸水树脂具有优良的流动性，以便吸水树脂不会粘到装置或其他设备上；及(ii)吸水树脂在受到机械冲击时在吸水性能方面不会降低很多。作为生产在吸水时具有良好流动性的吸水树脂的一个做法，推荐的吸水剂中添加了无机物，如非晶形二氧化硅、高岭土等。具体地说，例如在专利文献9(美国专利号4734478)，专利文献10(日本未经审查专利申请公开，Tokukaisho59-80458)，及专利文献11(美国专利号5453323)中公开了涉及包括无机物粉末及吸水树脂粉末的吸水剂的技术。另如在专利文献12(日本未经审查专利申请公开，Tokukaisho 63-105064)中描述一种吸水剂，其中添加的添加剂是硬脂酸和无机物粉末，而在专利文献13(美国专利号5728742)中描述的吸水剂，其添加剂是季铵盐。此外，在专利文献14(日本未经审查专利申请公开，Tokukaihei 7-228788)中描述的吸水剂，其添加剂是草酸(盐)及多价金属化合物，如(i)金属氧化物，如氧化硅等；(ii)金属硫酸盐，如硫酸钙等；或(iii)其它。在专利文献16(欧洲专利号0001706)中公开的吸水树脂，添加了聚乙二醇，聚丙二醇等。但上述专利文献中例举的吸水剂有以下诸多问题，即，就专利文献1-8中例举的吸水树脂而言，吸水时流动性不足。就专利文件9-11中例举的吸水剂而言，为了提高吸水时的流动性采用了无机粉末，因而由于无机物较硬，在吸水树脂受到机械冲击时吸水剂性能下降(损失)。因此，应用专利文献9-11中例举的吸水剂的吸收用品不能达到有充分吸收性能。就专利文件献12和13中例举的吸水剂而言，存在安全问题，因为当该吸水剂用于吸收用品时吸水剂中所含添加剂有可能离析到被吸水剂吸收的尿等的水溶液中。因此，在以专利文献12和13中例举的吸水剂为纸尿布等的材料时，像尿那样的水溶液难以在整个吸水剂中扩散。因此，纸尿布中提供的吸水剂所吸收的水溶液的返回量增加，吸水剂性能变差。就专利文献14中例举的吸水剂而言，以草酸(盐)作为添加剂，因此有一个与草酸相关的安全问题。而且在吸水树脂受到机械冲击时，难以减轻(吸收)机械冲击，吸水树脂甚至受损，吸水剂的性能因而下降很多。这就是不能以草酸(盐)及无机物，如多价金属化合物作为添加剂的原因。此外，在如上所述使用无机物的情况中，吸水时的流动性得到改进，但存在以下问题，在水分小于10％(质量)的干燥条件下吸水剂的粉末流动性下降。另一方面，当使用专利文献15和16中列举的吸水剂时，可稍微降低吸水剂的摩擦阻力。但还是在专利文献15和16中列举的吸水剂下，水分流动情况下的粉末流动性(防结块)及在含湿量小于20％(质量)，尤其是小于10％(质量)的干燥条件下粉末流动性是不够的。在吸水情况下，颗粒之间有粘滞性，从而导致堵塞成结块，因此粉末流动性下降。此外，在干燥状态下颗粒本身的摩擦系数也大。所以，在干燥条件下吸水剂中，摩擦阻力大，从而难以流畅地迁移和在吸水剂生产时传送吸水剂。专利技术的公开本专利技术的目的是获得一种具有以下性能的粒状吸水剂(1)在吸收水分，甚至在含湿量为0-20％(质量)的干燥条件下粒状吸水剂具有优异的流动性，且在其生产和输送时容易装卸此粒状吸水剂；(2)粒状吸水剂在其生产输送时受到机械撞击时其性能及流动性下降不多；(3)粒状吸水剂的吸水性能稳定、优良。由于对上述问题作了认真研究，本专利技术人发现当粒状吸水剂形成在诸如尿布那样的吸收用品中时在吸收水分情况下能够有很好的流动性，且当受到机械冲击时能保持吸水性，并且如果使用的粒状吸水剂包含(1)特定量的其表面交联的吸水树脂颗粒，并具有特定的粒度分布，(2)特定量的有机酸多价金属盐，其分子含7个或7个以上碳原子，则可获得优异的吸水性能。此外，本专利技术人发现除了有优异的吸水性能外，还可通过使用具有特定参数的粒状吸水剂防止在生产粒状吸水剂作为吸收用品的过程中的损伤而使吸水性能下降。即，本专利技术的粒状吸水剂以吸水树脂为主要成分，该吸水树脂中的聚合物通过不饱和单体聚合而成且有交联结构，其特征在于吸水树脂是一种在其表面有交联结构的粒状吸水树脂，粒状吸水剂包含不小于90％质量及不大于100％粒状吸水剂质量的颗粒，其粒径为不小于106um及小于850um(106-850um)，粒状吸水树脂还包括占吸水树脂总质量0.001％-10％(质量)的有机酸多价金属盐，其分子至少包括7个碳原子。此外，本专利技术的粒状吸水剂可以吸水树脂为主要成分，其中的聚合物由不饱和单体聚合而成且有交联结构，其特征在于该吸水树脂是在其表面有交联结构的粒状吸水树脂，粒状吸水树脂还包括占吸水树脂总质量0.001％-10％(质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粒状吸水剂，包括吸水树脂，其中通过将不饱和单体聚合产生的聚合物有交联结构，其特征在于，吸水树脂是一种粒状吸水树脂，其表面有交联结构，粒状吸水树脂颗粒质量占粒状吸水剂质量９０％以上，粒径为１０６－８５０μｍ，及粒状 吸水树脂还包括有机酸多价金属盐，其分子含不少于７个碳原子，其质量占吸水树脂质量的０．００１－１０％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-2-10 032750/20031.一种粒状吸水剂，包括吸水树脂，其中通过将不饱和单体聚合产生的聚合物有交联结构，其特征在于，吸水树脂是一种粒状吸水树脂，其表面有交联结构，粒状吸水树脂颗粒质量占粒状吸水剂质量90％以上，粒径为106-850μm，及粒状吸水树脂还包括有机酸多价金属盐，其分子含不少于7个碳原子，其质量占吸水树脂质量的0.001-10％。2.一种粒状吸水剂，包括吸水树脂，其中通过将不饱和单体聚合产生的聚合物有交联结构，其特征在于吸水树脂是一种粒状吸水树脂，其表面有交联结构；粒状吸水树脂还包括有机酸多价金属盐，其质量占吸水树脂质量0.001-10％，其分子含有不少于7个碳原子，及吸湿流动指数范围为90％-100％(质量)。3.一种粒状吸水剂，包括吸水树脂，其中由不饱和单体聚合产生的聚合物有交联结构，其特征在于吸水树脂是粒状吸水树脂，其表面有交联结构；吸湿流动指数X的范围为90-100％(质量)；由(1)式定义的吸湿流动性保持指数不小于0.95；由(1)式定义的吸湿流动性保持指数＝Y/X …(式1)，式中X是吸湿流动指数，Y是在粒状吸水剂上加预定冲击后的吸湿流动指数。4.如权利要求3所述的粒状吸水剂，还包括有机酸多价金属盐，其质量占吸水树脂0.001-10％，且其分子含有不少于7个碳原子。5.如权利要求1，2或4所述的粒状吸水剂，其特征在于，构成有机酸多价金属盐的有机酸是脂肪酸。6.如权利要求5所述的粒状吸水剂，其特征在于，有机酸多价金属盐的脂肪酸可选自以下至少一种有机酸己酸、辛酸、辛炔酸酯、癸酸、月桂酸、月豆蔻酸、棕榈酸、油酸、硬脂酸。7.如权利要求1、2、4或5所述的粒状吸水剂，其特征在于，构成有机酸多价金属盐的多价金属是碱土金属及/或二价或多价过渡金属。8.如权利要求7所述的粒状吸水剂，其特征在于，碱土金属及/或二价或多价过渡金属选自下列金属至少一种钡、钙、镁、铝、锌。9.如权利要求1、2、4-8任一项所述的粒状吸水剂，其特征在于有机酸多价金属盐的熔点范围为40℃-250℃，及有机酸多价金属盐在25℃，1L去离子水中的溶解度范围为0g/l-5g/l。10.如权利要求1、2、4-9任一项所述的粒状吸水剂，其特征在于有机酸多价金属盐粘附到吸水树脂表面。11.如权利要求1-10任一项所述的粒状吸水剂，其特征在于当粒状吸水剂在2.06kpa压力下浸泡在0.9％(质量)的NaCl水溶液中时，压力下的吸收能力不少于20g/g，及由下式(2)定义的第一压力下吸收能力保持指数及/或...

【专利技术属性】
技术研发人员：足立芳史，北野贵洋，藤丸洋圭，野木幸三，
申请(专利权)人：株式会社日本触媒，
类型：发明
国别省市：JP[日本]