吸水剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了在低温下和短时间内制备未加压下的吸水倍率和加压下的吸水倍率平衡良好、吸湿状态下的流动性高、且安全性强的吸水剂的方法。还提供了新颖的吸水剂及特别适合于吸水性树脂的交联的交联剂。通过在吸水性树脂中混入氧杂环丁烷化合物及／和咪唑烷酮化合物，获得未加压下的吸水倍率和加压下的吸水倍率平衡良好、吸湿状态下的流动性高、且安全性强的吸水剂。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术与吸水剂的制法及吸水剂有关。
技术介绍
近年来，纸尿布、卫生巾及所谓的失禁垫片等吸水物品，作为它的组成材料以吸收体液的目的，广泛使用着吸水性树脂(吸水剂)。这类吸水性树脂(又称为高吸水性树脂和吸水性聚合物)，例如，在日本工业规格(JIS)K7223-1996中有所记载已是众所周知。上述的吸水性树脂例如已知有聚丙烯酸部分中和物交联体、淀粉-丙烯酸接枝聚合物的加水分解物、乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚体碱化物、丙烯腈共聚体或者丙烯酰胺共聚体的加水分解物或者它们的交联体、以及阳性单体的交联体等。以往认为上述吸水性树脂必须具备的特性包括在接触体液等水性液体时，应有优良的吸水量和吸水速度、凝胶强度、从含水性液体的基材吸水的吸引力等。以往，作为兼具上述各种特性的用于纸尿布和卫生巾等吸水性物品的树脂，提出了各种显示出优良性能(吸收特性)的吸水性树脂(吸水剂)。例如，作为平衡吸水性树脂的未加压下的吸水倍率和加压下的吸水倍率等吸收特性的方法，揭示了在吸水性树脂的表面附近进行交联的技术等各种方法。这些例子包括使用多元醇的方法(日本专利公开公报昭58-1802333号、日本专利公开公报昭61-16903号)；使用多元缩水甘油基化合物、多元氮丙啶化合物、多元胺化合物、多元异氰酸酯化合物的方法(日本专利公开公报昭59-189103号)；使用乙醛酰的方法(日本专利公开公报昭52-117393号)；使用多价金属的方法(日本专利公开公报昭51-136588号、日本专利公开公报昭61-257235号、日本专利公开公报昭62-7745号)；使用硅烷偶合剂的方法(日本专利公开公报昭61-264006号、日本专利公开公报昭61-252212号、日本专利公开公报昭61-264006号)；使用碳酸亚烷基酯的方法(德国专利第4020780号公报)；使用噁唑烷酮的方法(WO99/42494号公报)；使用多元噁唑烷酮的方法(WO99/43720号公报)；使用噁嗪的方法(WO00/31153号公报)；使用噁唑啉的方法(日本专利公开公报2000-197818号)等。此外，近年尿布等吸水性物品有着增加吸水性树脂用量的趋势。为此，在使用吸水性树脂制造以纸尿布为代表的各种吸水性物品时，有必要将吸湿性高的吸水性树脂粉末大量地加入纤维基材之中，此时由于其作业环境、气候条件(尤其是高温多湿地区)的原因，吸水性树脂粉末相互之间在料斗和生产线的途中发生堵塞或附着在装置上，出现不能稳定生产的问题。即，吸水性树脂以粉末状态用于生产的情形增多，因而其粉末的流动性，尤其是吸湿条件下的流动性，在实际使用中成为重要的问题。解决这种吸湿条件下的流动性的方法包括将吸水性树脂粉体和疏水性微粒硅胶以特定比例混合形成组合物(日本专利公报昭61-17542号)；在吸水性树脂粉体中混合含水二氧化硅、含水三氧化二铝、含水二氧化钛等无机粉体形成组合物(日本专利公开公报昭59-80459号)；将吸水性树脂用特定的阳离子表面活性剂处理后，混合无机物质或高熔点有机化合物的方法(日本专利公开公报昭61-69854号)；在吸水性树脂粉体中混合硬脂酸及无机粉末的方法(日本专利公开公报昭63-105064号)；用特定的硅酮系表面活性剂处理吸水性树脂的方法(日本专利公开公报平9-136966号)等。但是，以往的技术存在着很多问题，如前述添加剂的成本和粉尘等的安全性问题，再如，吸水性树脂的生产过程变得繁杂和吸水性树脂的物性劣化等许多问题，而且，未加压下的吸水倍率和加压下的吸水倍率的平衡以及吸水性树脂(吸水剂)在吸湿状态下的流动性的改进不够充分。再者，所用的交联剂存在安全性问题。一般说来，交联剂使用具有环氧基等高反应性官能团的化合物时，在低温下虽然可进行反应，但交联剂本身对皮肤有刺激性，需要严格控制残存量。而且，为了降低残存量，还存在操作繁杂的问题。另外，安全性高的多元醇等交联剂则因其反应性低，要求交联反应在高温下长时间进行，但有时因加热可能使吸水性树脂着色或劣化。专利技术的内容本专利技术鉴于上述以往发现的问题，提供了在低温、短时间内制备未加压下的吸水倍率和加压下的吸水倍平衡良好、吸湿状态下的流动性高、安全性好的吸水剂的方法。再者，本专利技术的另一目的是提供新颖的吸水剂及特别适合于吸水性树脂的交联的交联剂。本专利技术者专心研究了吸收特性及吸湿状态下流动性好的吸水剂，结果找到特定的化合物作为吸水性树脂的交联剂，解决了上述问题，从而完成了本专利技术。即，本专利技术的吸水剂的制备方法的特征是在吸水性树脂中混合氧杂环丁烷化合物及/或咪唑烷酮化合物。另外，本专利技术的上述吸水剂制法中所用的氧杂环丁烷化合物以下述的结构式(1)为代表， 式中，R1、R2、R3、R4、R5、R6分别表示氢原子、羟基、烷基、链烯基、芳香族基团、卤代基、取代的烷基、取代的链烯基或取代的芳香族基团。再者，本专利技术的上述吸水剂制法中所用的咪唑烷酮化合物以下述的结构式(5)为代表， 式中，R1、R2、R3、R4、R5、R6分别表示氢原子、羟基、烷基、链烯基、芳香族基团、卤代基、取代的烷基、取代的链烯基或取代的芳香族基团。本专利技术有吸水剂是含有氧杂环丁烷化合物及/或咪唑烷酮化合物和吸水性树脂的吸水剂。又，本专利技术的吸水剂是含有经过氧杂环丁烷化合物及/或咪唑烷酮化合物交联的吸水性树脂的吸水剂。又，本专利技术的吸水性物品是含有上述吸水剂的吸水性物品。又，本专利技术涉及由分子中含有至少1个氧杂环丁烷骨架的氧杂环丁烷化合物组成的吸水性树脂用交联剂。再者，上述吸水性树脂用交联剂的特征是具有下述通式(1)所示结构， 式中，R1、R2、R3、R4、R5、R6分别表示氢原子、羟基、烷基、链烯基、芳香族基团、卤代基、取代的烷基、取代的链烯基或取代的芳香族基团。又，本专利技术涉及由分子中含有至少1个咪唑烷酮骨架的咪唑烷酮化合物组成的吸水性树脂用交联剂。再者，上述吸水怀树脂用交联剂的特征是具有下述通式(5)所示结构， 式中，R1、R2、R3、R4、R5、R6分别表示氢原子、羟基、烷基、链烯基、芳香族基团、卤代基、取代的烷基、取代的链烯基或取代的芳香族基团。专利技术的实施方式以下详细说明本专利技术。本专利技术的吸水性树脂是水膨润性·水不溶性交联聚合物、可以使用一向熟知的吸水性树脂。例如，在离子交换水中，吸收自重的10倍至3000倍的水，更好情况下吸收自重的50倍至1000倍的水，形成负离子性、非离子性、正离子性水凝胶这类早已周知的交联聚合体，或是根据需要将该聚合体进行干燥，在干燥之前或之前施行通常的粉碎而得。这类吸水性树脂可以举例如下。聚丙烯酸部分中和物交联体、淀粉-丙烯腈接枝聚合物的加水分解物、淀粉-丙烯酸接枝聚合物的加水分解物、乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物的碱化物、丙烯腈共聚物或丙烯酸胺共聚物的加水分解物或它们的交联体、含羧基的交联聚乙烯醇改性物、交联的异丁烯-马来酸酐共聚物等中的1种或2种以上。这类吸水性树脂可以单独使用也可2种以上混合使用，其中较好的是含有羧基的1种树脂或其混合物，其典型例子则是以丙烯酸及/或其盐(中和物)为主组分的单体施行聚合、交联而得的聚合物[水膨润性聚丙烯酸(盐)交联物]。上述水不溶性吸水性树脂的吸水性树脂中未交联的水可溶组分一般在40重量％以下，较好的是在25重量％以下、再好些的是在20重量本文档来自技高网...

【技术保护点】
吸水剂的制备方法，其特征在于，在吸水性树脂中混入氧杂环丁烷化合物及／或咪唑烷酮化合物。

【技术特征摘要】
JP 2000-10-20 321740/001.吸水剂的制备方法，其特征在于，在吸水性树脂中混入氧杂环丁烷化合物及/或咪唑烷酮化合物。2.如权利要求1所述的吸水剂的制备方法，其特征还在于，前述氧杂环丁烷化合物由以下结构式(1)表示， 式中，R1、R2、R3、R4、R5、R6分别表示氢原子、羟基、烷基、链烯基、芳香族基团、卤代基、取代的烷基、取代的链烯基或取代的芳香族基团。3.如权利要求1所述的吸水剂的制备方法，其特征还在于，前述咪唑烷酮化合物由以下结构式(5)表示， 式中，R1、R2、R3、R4、R5、R6分别表示氢原子、羟基、烷基、链烯基、芳香族基团、卤代基、取代的烷基、取代的链烯基或取代的芳香族基团。4.如权利要求1～3的任一项所述的吸水剂的制备方法，其特征还在于，在吸水性树脂中混入氧杂环丁烷化合物及/或咪唑烷酮化合物并进行加热。5.如权利要求1～4的任一项所述的吸水剂的制备方法，其特征还在于，前述吸水性树脂为干燥后的吸水性树脂。6.吸水剂，所述吸水剂中包含氧杂环丁烷化合物及/或咪唑烷酮化合物和吸水性树脂。7.吸水剂，所述吸收剂中包含经过氧杂环丁烷化合物及/或咪唑烷酮化...

【专利技术属性】
技术研发人员：池内博之，原田信幸，增田善彦，
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]