聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂及其制备方法技术

技术编号:7128450 阅读:114 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
不牺牲生产率、制备成本或安全性等,提高吸水性树脂的物性中的吸水倍率。进而,优选提供不用过度精制原料丙烯酸的、对于纸尿布等大量消耗的吸水性树脂来说是可持续性的且可再生性的吸水性树脂,其中该吸水性树脂的白度优异。还提供吸水性树脂的制备方法,该吸水性树脂的制备方法是包括用丙烯酸制备单体的工序、该单体的聚合工序、得到的含水凝胶的干燥工序的聚丙烯酸系吸水性树脂的制备方法,其中,聚合时的单体含有400ppm以上的丙酸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。进一步详细地说,涉及吸水倍率高、耐尿性优异的实质白色的吸水性树脂及其制备方法,该吸水性树脂在聚合时的稳定性优异。
技术介绍
吸水性树脂(SAP/Super Absorbent Polymer)为水膨润性、水不溶性的高分子凝胶剂,作为纸尿布、卫生巾等的吸收产品,进一步,作为农林园艺用保水剂、工业用止水材料等,主要用于一次性产品用途。作为这样的吸水性树脂,提出了使用多种单体或亲水性高分子化合物作为原料,尤其是使用了丙烯酸和/或其盐作为单体的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂,因其吸水性能高,在工业上被最广泛地使用。作为该吸水性树脂的基本物性,期望具有高的吸水倍率,该吸水倍率由离心保留容量(CRC,Centrifuge Retention Capacity)或自由膨胀倍率(FSC/Free Swell Capacity)等的测定方法规定。并且,作为吸水性树脂的制备方法,提出了多种提高吸水倍率的方法。例如,在专利文献1-4中提出了将未中和单体在聚合后进行后中和的方法(通称为酸聚合后中和)、在专利文献5中提出了控制带式聚合的水平度的方法、在专利文献6、 7中提出了将聚合温度控制在一定范围的方法、在专利文献8-10中提出了改变聚合后的凝胶的粉碎方法的方法、在专利文献11中提出了改变干燥条件的方法、在专利文献12、13中提出了在聚合时使用链转移剂的方法等。此外,为了改善残留单体或可溶成分,提出了使用杂质少的丙烯酸或单体聚合吸水性树脂的方法,例如,已知使用原白头翁素或糠醛少的丙烯酸的方法(专利文献14、15)、 使用烯丙醇或烯丙基丙烯酸酯在20ppm以下的丙烯酸的方法(专利文献16)、使用丙烯酸二聚物酸(” ’J >酸夕'4 7—酸)或低聚物少的丙烯酸的方法(专利文献17)。此外,另一方法,作为防止因丙烯酸的杂质马来酸易析出而引起的配管的阻塞的对策,提出了使用马来酸在50ppm以下的丙烯酸的方法(专利文献18)等。进一步,还已知使中和后的丙烯酸盐中的β-羟基丙酸为IOOOppm以下的方法(专利文献19、20)。此外,还已知,从吸水性树脂的酸臭的观点考虑,使丙烯酸中的乙酸和丙酸的总量为400ppm以下的方法(专利文献 21),从着色的观点考虑,使对苯二酚和苯醌的总量为0. 2ppm以下的方法(专利文献22)。在先技术文献专利文献专利文献1 美国专利再发表Re3^49号说明书专利文献2 美国专利第6403700号说明书专利文献3 美国专利第6187872号说明书专利文献4 美国专利第6602950号说明书专利文献5 美国专利第6241928号说明书专利文献6 专利文献7 专利文献8 专利文献9 专利文献10专利文献11专利文献12专利文献13专利文献14专利文献15专利文献16专利文献17专利文献18专利文献19专利文献20专利文献21专利文献22_说明书_美国专利第6174978号说明书 美国专利第5380808号说明书 美国专利第5275773号说明书 美国专利第6140395号说明书 美国专利申请公开第2005/0046069号说明书 美国专利第6187902号说明书 美国专利第518M13号说明书 美国专利第6335406号说明书 美国专利第6927268号说明书 美国专利第7238743号说明书 国际公开第2006/053731号小册子 美国专利申请公开第2006/0036043号说明书 美国专利申请公开第2008/0091048号说明书 美国专利第6388000号说明书 美国专利第6998447号说明书 美国专利申请公开第2005/0209411号说明书 美国专利第6444744号说明书2/33 页
技术实现思路
然而,对聚合工序、凝胶粉碎工序、干燥工序等进行控制的上述专利文献1-11等的方法,或者其效果不充分,或者伴随新的设备或工序的附加的制备成本增加或生产率降低,根据情况还存在牺牲其它的物性。此外,专利文献12、13等存在以链转移剂为代表的新的辅助原料的添加或使用、新的原料不仅引起成本增加的问题,根据原料化合物存在阻碍或延迟聚合的问题,进一步伴随残留引起的着色、安全性或臭味等的问题。特别是,不仅吸水性树脂制备后的着色改善不充分,还存在制备时的聚合反应控制或物性降低等的问题。也即,为了防止吸水性树脂的着色,在减少阻聚剂、或者在单体中添加其它的防着色剂的情况下,虽然能够在一定程度上改善吸水性树脂的着色(白色度提高),但是发现吸水性树脂的物性降低、或者单体的稳定性降低的问题。尤其是在以工业规模聚合(例如, lMt/hr)时,此外,在高温开始聚合、高浓度聚合时,存在单体罐或配管上蓄积少量的凝胶, 由于副产凝胶的定期性的清扫等而使生产率减低的问题。此外,已知专利文献14-20等减少丙烯酸的杂质的技术,但是很难同时将这些杂质全部减少,并且会引起原料丙烯酸的成本增加或收率下降。尤其是最近几年,从可持续性的观点考虑,提出了多种来自于不依赖石油的非化石原料的化学制品的制备方法,但是由于来自于非化石原料(天然物)的丙烯酸与以往的化石原料(石油)的丙烯酸在制备工序或其微量成分上不同,以以往的丙烯酸的精制方法来减少杂质非常困难。本专利技术是基于上述以往的问题而成的。本专利技术的目的在于不牺牲生产率、制备成本或安全性等,提高吸水性树脂的物性的吸水倍率。进而,优选提供不用对吸水性树脂的原料丙烯酸、尤其是来自非化石原料的丙烯酸进行过度精制的,对于纸尿布等大量消耗的吸水性树脂来说是可持续性的且可再生性的吸水性树脂,其中该吸水性树脂的白度优异。为了解决上述课题,经过深入研究的结果发现,通过使聚合时的单体中共存 400ppm以上的丙酸,能够使得到的吸水性树脂的吸水倍率提高,从而完成了本专利技术。此外, 发现通过使用多种丙烯酸,能够使用廉价且高收率地获得的丙烯酸,廉价地稳定地得到高物性的吸水性树脂,从而完成了本专利技术。进一步,发现即使在吸水性树脂制备时使用丙酸, 或者不对含有丙酸的丙烯酸(尤其是非化石原料的丙烯酸)进行过度精制,通过添加碱性物质或干燥工序中去除丙酸,能够使得酸臭消失,从而完成了专利技术。也即,为了解决上述课题,本专利技术提供了一种聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制备方法,该吸水性树脂的制备方法包括用丙烯酸制备单体的工序、该单体的聚合工序、得到的含水凝胶的干燥工序,其中,聚合时的单体含有400ppm以上的丙酸。此外,本专利技术提供了一种聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制备方法,该吸水性树脂的制备方法包括用丙烯酸制备单体的工序、该单体的聚合工序、得到的含水凝胶的干燥工序,其中,混合含有不同量的丙酸的多种丙烯酸来制备单体。进一步,本专利技术提供了一种聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制备方法,该吸水性树脂的制备方法包括用丙烯酸制备单体的工序、该单体的聚合工序、得到的含水凝胶的干燥工序,其中,混合通过不同的制备工序制得的多种丙烯酸来制备单体。此外,为了解决上述课题,本专利技术提供了一种聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂,其中,该吸水性树脂含有相对于丙酸为1. 1-1000倍质量的碱性物质。进一步,还提供了以 1/99-99/1的质量比并用了来自非化石原料的丙烯酸和来自化石原料的丙烯酸的聚丙烯酸 (盐)系吸水性树脂。通过在吸水性树脂的原材料中使用丙酸含量为400ppm以本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂的制备方法,该吸水性树脂的制备方法包括:用丙烯酸制备单体的工序、该单体的聚合工序、得到的含水凝胶的干燥工序,其特征在于,聚合时的单体含有400ppm以上的丙酸C2H5COOH。

【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:藤野真一
申请(专利权)人:株式会社日本触媒
类型:发明
国别省市:JP

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