超吸收性聚合物組合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及超吸收性聚合物組合物,其具有優良的高溫和高濕度條件下抗結塊特 性并且同時具有壓力下的高吸收能力和優良的液體滲透性。
【背景技術】
[0002] 超吸收性聚合物(Super Absorbent Polymer,SAP)是一種能夠吸收其自身重量的 500倍至1000倍的水分的合成聚合物材料。各制造商將SAP命名為不同的名稱,例如SAM (Super Absorbent Material,超吸收性材料)、AGM(Abso;rbent Gel Material,吸收性凝膠 材料)等。運樣的超吸收性聚合物開始實際應用于衛生產品,并且其現在已經不僅廣泛地用 于衛生產品如兒童的一次性尿布等,而且還用于園藝用保水性±產品、±木工程和建筑用 止水材料、育苗用片材、食品流通領域中的保鮮劑和泥敷劑用材料等。
[0003] 作為用于運樣的超吸收性聚合物的制備方法,已知的有反相懸浮聚合方法和溶液 聚合方法。例如,日本專利特許公開NO. S56-161408、S57-158209和S57-198714公開了反相 懸浮聚合法。
[0004] 溶液聚合方法還包括熱聚合法,其中使聚合凝膠聚合,同時在裝備有多個軸的捏 合機中將其破裂并冷卻;和光聚合法,其中在帶上用UV線照射高濃度的水溶液W同時進行 聚合和干燥。
[0005] 通過該聚合反應獲得的含水凝膠聚合物在干燥和粉碎工藝之后通常W粉狀形式 市售。
[0006] 在由超吸收性聚合物制成的產品中,滲透性是決定待吸收液體的流動性的指標。 滲透性可能根據例如W下特性而有所不同:交聯聚合物的顆粒尺寸分布、顆粒形狀和顆粒 之間開孔的連通性W及溶脹凝膠的表面改性。液體穿過溶脹顆粒的流動性根據超吸收性聚 合物組合物的滲透性而有所不同。液體不能輕易地流動通過具有低滲透性的超吸收性聚合 物組合物。
[0007] 提高超吸收性聚合物滲透性的方法之一是在聚合之后進行表面交聯反應的方法, 其中將二氧化娃或粘±與表面交聯劑一起添加。例如,美國專利No. 5,140,076和4,734,478 公開了在對干的超吸收性聚合物粉末進行表面交聯期間添加二氧化娃。
[000引然而,盡管通過添加二氧化娃或粘±改善了滲透性,但是存在運樣的問題:保水容 量或壓力下吸收能力與其成比例地降低,并且在運輸期間由于外部物理沖擊而容易發生與 超吸收性聚合物分離。特別地,當通過濕法或干法混合二氧化娃或粘±時,可W獲得抗結塊 特性,但是壓力下吸收能力顯著降低。因此,當實際應用于尿布等時,難W獲得快速吸收性 能。
[0009] 為了確保期望的抗結塊效果,必須通過干法混合二氧化娃。即使添加少量的二氧 化娃,壓力下的吸收能力也過度地降低。還存在運樣的問題:在生產線上運輸期間干混的二 氧化娃與超吸收性聚合物分離。
[0010] 因此,需要開發運樣的超吸收性材料:其在個人衛生產品(例如尿布)中快速吸收 排泄物、儲存排泄物或將排泄物轉移至用于分布或儲存的鄰近材料,并且還在高溫和高濕 度條件下具有優良的抗結塊特性W表現出優良的儲存穩定性。
【發明內容】
[00川發明目的
[0012]本發明旨在提供一種超吸收性聚合物組合物及包含其的吸收性個人衛生產品,所 述超吸收性聚合物組合物在壓力下即使經過長時間之后仍防止水流出W表現出壓力下吸 收能力(absorbency under pressure,AUP)未降低,具有優良的液體滲透性,并且還具有優 良的高溫和高濕度條件下抗結塊特性W表現出優良的儲存穩定性。
[001引實現目的的方式
[0014] 本發明提供了包含超吸收性聚合物和氨氧化侶的超吸收性聚合物組合物,其中氨 氧化侶附著在超吸收性聚合物的表面上。
[0015] 另外,本發明提供了包含所述超吸收性聚合物組合物的吸收性個人衛生產品。
[0016] 下文中,將根據本發明的具體實施方案更詳細地描述超吸收性聚合物組合物及包 含其的吸收性個人衛生產品。然而,運些僅用于舉例說明目的,并且本發明的范圍不旨在受 其限制。可在不脫離本發明的范圍的情況下對其進行各種修改,運對本領域技術人員將是 明顯的。
[0017] 另外,除非在整個本公開內容中另有提及,否則術語"包括"或"包含"意指其包括 特定組分(或特定要素)而沒有特別限制,并且其不能解釋為排除其他組分的添加。
[0018] 本發明人研究了具有優良的初始吸收性并且在壓力下即使經過長時間之后仍防 止水流出從而表現出優良吸收性的超吸收性聚合物組合物和吸收性個人衛生產品,結果他 們發現,當使用預定的氨氧化侶粉末進行表面處理時,可使壓力下吸收能力(AUP)的降低最 小化,并且還可提供優良的液體滲透性和抗結塊特性,從而完成本發明。
[0019] 根據本發明的一個方面,提供了運樣的超吸收性聚合物組合物,其具有優良的液 體滲透性而壓力下吸收能力(AUP)不降低,并且同時具有優良的高溫和高濕度條件下抗結 塊特性。本發明的超吸收性聚合物組合物包含超吸收性聚合物和氨氧化侶,其中氨氧化侶 附著在超吸收性聚合物的表面上。
[0020] 特別地,本發明超吸收性聚合物組合物的特征在于:其通過用特定的氨氧化侶顆 粒包被超強吸收性聚合物的表面來改善抗結塊效果和滲透性,并且還使壓力下吸收能力 (AUP)的降低最小化,如下所述。
[0021] 如本文所用,短語"氨氧化侶附著在超吸收性聚合物的表面上"意指本發明超吸收 性聚合物組合物中包含的約70重量%、約90重量%或更多氨氧化侶顆粒固定在超吸收性聚 合物顆粒的表面上,并且因此氨氧化侶顆粒與超吸收性聚合物顆粒在組合物中并未物理分 離。運種狀態可與W下狀態區別開來:其中氨氧化侶顆粒與超吸收性聚合物顆粒簡單"混 合"并且組合物中的大部分(例如50重量%或更多)氨氧化侶與超吸收性聚合物顆粒物理分 離。
[0022] 根據本發明的一個實施方案,超吸收性聚合物組合物可為顆粒形式,并且其可包 含特定的氨氧化侶粉末和聚合物樹脂顆粒。
[0023] 另外,本發明的超吸收性聚合物組合物可包含具有預定顆粒尺寸的氨氧化侶顆 粒,因此其可具有改善的液體滲透性而不降低物理特性如保水容量和壓力下吸收能力,并 且還可具有優良的高溫和高濕度條件下抗結塊特性W表現出改善的儲存穩定性。
[0024] 本發明的超吸收性聚合物組合物通過同時優化離屯、保留容量(CRC)和壓力下吸收 能力(AUP)的物理特性組合可提供協同效應。因此,本發明的超吸收性聚合物組合物可引起 優良的物理特性和舒適的穿戴感。
[0025] 在所述超吸收性聚合物組合物中,在生理鹽水溶液中的離屯、保留容量(CRC)可為 25g/g或更大,并且在生理鹽水溶液中的0.7psi壓力下吸收能力(AUP)可為lOg/g或更大。
[0026] 在所述超吸收性聚合物組合物中,在生理鹽水溶液中的離屯、保留容量(CRC)可由 W下方程式1表示:
[0027] 巧程式U
[0028] CRC(g/g) = {[W2(g)-Wi(g)]/Wo(g)}-l
[0029] 其中,Wo(g)為吸收性聚合物組合物的重量(g),Wi(g)為在沒有吸收性聚合物組合 物的情況下用離屯、機W250G脫水3分鐘(min)之后測量的裝置的重量,并且化(g)為在室溫 下將吸收性聚合物組合物浸入0.9重量%生理鹽水溶液中30分鐘并使用離屯、機W250G脫水 3分鐘之后測量的包含吸收性聚合物的裝置的重量。
[0030] 在所述超吸收性聚合物組合物中,在生理鹽水溶液中的離屯、保留容量(CRC)可為 25g/g或更大,優選28g/g或更大,并且更優選30g/g或更大。
[0031] 另外,在本發明的超吸收性聚合物組合物中,在生理鹽水溶液中的0.7psi壓力下 吸收能力(AUP)可由W下方程式2表示:
[0032] [方程式2]
[003;3] AUP(g/g) = [W4(g)-W3(g) ]/Wo(g)
[0034] 其中,Wo(g)是吸收性聚合物組合物的重量(g),化(