BR112012027407B1 - resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal), material sanitário contendo a mesma, método para produzir e identificar a mesma e método para produzir ácido poliacrílico (sal) - Google Patents

Abstract

ácido poliacrílico (sal), ácido poliacrílico (sal) baseado em resina absorvente de água, e processo de produção dos mesmos provido um ácido poliacrílico (sal), em particular, um ácido poliacrílico (sal) baseado em resina absorvente de água, que contém um método pesquisador com o qual os passos que foram utilizados para a produção de resina absorvente de água podem ser analisados em relação a vários problemas que podem surgir excedente a resina absorvente de água, durante o período compreendido entre os passos para a produção da resina absorvente de água para a utilização e descarte do mesmo por um consumidor. o ácido poliacrílico (sal) baseado em resina absorvente de água tem uma proporção de isótopos de carbono estável, tal como determinado por espectrometria de massa acelerada, inferior a -20% e tem um teor de carbono radioativo de 1,0x10^ -14^ ou mais. o ácido poliacrílico (sal) baseado em resina absorvente de água é caracterizado por satsifazer as seguintes propriedades (1) a (6): (1) crc (ert441.2 - 02) é igual ou maior que 10 [g/g]; (2) aap (ert442.2 - 02) é igual ou maior que 20 [g/g]; (3) ext (ert470.2 - 02) é igual ou menor que 35% em peso; (4) os monómeros residuais (ert410.2 - 02) é igual ou menor que 1000 pp; (5) as partículas com um diâmetro de partícula igual a ou maior que 150<109> m e menor do que 850 <109>m medido pelo psd (ert 420,2 - 02) sendo encontrado em um quantidade de 90 ou mais em peso; e (6) fsr é igual ou maior que 0,15 [g/g/s], ou mais.

Description

RESINA ABSORVEDORA DE ÁGUA TIPO ÁCIDO POLIACRÍLICO (SAL), MATERIAL SANITÁRIO CONTENDO A MESMA, MÉTODO PARA PRODUZIR E IDENTIFICAR A

MESMA E MÉTODO PARA PRODUZIR ÁCIDO POLIACRÍLICO (SAL)

CAMPO TÉCNICO

A presente invenção refere-se ao ácido poliacrílico (sal), resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) e a um processo para produzir a mesma. Mais especificamente, ela refere-se a uma resina absorvedora de água que é fácil de identificar e rastrear.

TÉCNICA ANTERIOR

Uma resina absorvedora de água (SAP/Polímero superabsorvente) é um agente de gelificação polimérico insolúvel em água e que incha com a água e que foi utilizado principalmente para usos em descartáveis, incluindo artigos de absorção como fraldas de papel e absorventes femininos e similares, além disso, agentes de retenção de água para agricultura e horticultura, e materiais de barreira de água para uso industrial e similares (Documento de Literatura Não-Patente 1). Para estas resinas absorvedoras de água, um número de monômeros e polímeros hidrofílicos foi sugerido como matérias-primas. No entanto, um sal de ácido poliacrílico tipo resina absorvedora de água feito principalmente a partir de um ácido acrílico está no fluxo principal do mesmo, e a maioria das resinas absorvedoras de água fabricadas em todo o mundo são polímeros reticulados do sal de sódio do ácido poliacrílico. E as resinas absorvedoras de água tipo (sal) do ácido poliacrílico são propostas pelos Documentos de Patente 1 a 8 e similares. 0 ácido acrílico usado para estas polimerizações são, em geral, obtidos pela oxidação em fase de vapor do propileno a partir do petróleo (material fóssil).

Tal resina absorvedora de água pode ser obtida granulando

Petição 870190130403, de 09/12/2019, pág. 14/20

2/121 finamente um polímero tipo gel contendo água, que é obtido pela polimerização de uma solução de monômero aquosa, durante ou após a polimerização, e secagem do polímero tipo gel contendo água particulado obtido. Após a secagem, se necessário, uma etapa de pulverização e uma etapa de classificação são realizadas e, arbitrariamente, a reticulação da superfície é realizada antes da secagem ou após a secagem. Também, uma ou duas ou mais das etapas como uma etapa de recuperação de pó fino, uma etapa de remoção de material seco após a secagem, uma etapa de empacotamento e uma etapa de adição de adição de outros aditivos (partículas finas, um desodorante, um agente antibacteriano e similares) e similares também podem ser realizadas. Um método a ser empregado como um método de polimerização comum é a polimerização em solução aquosa ou polimerização por suspensão em fase reversa e a forma de produto geralmente é um pó branco de cerca de 10 a 1000 qm. Tal processo para a produção de uma resina absorvedora de água envolvendo as muitas etapas é exemplificado no Documento de Literatura Não-Patente 1 e nos Documentos Patente 9 a 21 e similares.

E agora, a maioria das resinas absorvedoras de água comercializadas tem uma estrutura polimérica de sal de sódio do ácido poliacrílico e é insolúvel no solvente, de modo que é impossível medir os seus pesos molecular como polímeros. Da mesma forma, uma vez que não possuem ponto de fusão, ponto de transição vítrea (Tg) e similares, as resinas absorvedoras de água não podem ser distinguidas entre si como ácido poliacrílico (sais).

Deste modo, no caso onde as resinas absorvedoras de água são de fato usadas para fraldas descartáveis, absorventes femininos, umectantes ecológicos, umectantes para agricultura

3/121 e horticultura, gel de digestão e similares depois de distribuídas pelos vários canais de distribuição e posteriormente descartadas, é difícil determinar em que fábricas, em que plantas e em que linhas de produção tais resinas absorvedoras de água e seus hidrogéis usados são produzidos e até mesmo se uma determinada resina absorvedora de água causa um problema no momento de seu uso ou mesmo após tentar avaliar o efeito nos ambientes, a degradabilidade no solo após o aterro ou similar, é difícil distinguir qual fabricante de resina absorvedora de água, qual fábrica, qual planta, ou qual linha de produção produziu a resina absorvedora de água.

Os seguintes Documentos Patente 18 a 21 divulgam tais problemas (desligamento) em uma etapa de pulverização, uma etapa de transporte e uma etapa de armazenamento. Muitos métodos para produzir vários tipos de resinas absorvedoras de água conforme divulgados nos seguintes Documentos Patente 1 a 21 foram propostos até o momento, mas eles não divulgam um método para solucionar todos os problemas que possivelmente ocorrem no processo para a produção de uma resina absorvedora de água.

Consequentemente, quando um problema ocorre, o método de produção é revisado e, em geral, o processo para a produção de uma resina absorvedora de água envolve muitas etapas, como uma etapa de preparação de monômero, uma etapa de polimerização, uma etapa de secagem, uma etapa de pulverização e uma etapa de reticulação de superfície e, em alguns métodos de produção, muitas diferentes matérias-primas são usadas e a produção continua seguindo um curso complicado através de muitas etapas, e, portanto, é difícil buscar uma causa de um problema. Da

4/121 mesma forma, há problemas que são descobertos após o passar do tempo, como por exemplo, uma coloração com o decorrer de um período de tempo de uma resina absorvedora de água, de modo que é difícil investigar a causa a partir do método de produção.

Em relação às resinas absorvedoras de água comercializadas e distribuídas após a produção, existe um método de obter uma resina absorvedora de água de uma fralda descartável e analisar as propriedades físicas da resina como um método para identificar um fabricante e um distribuidor.

Resinas absorvedoras de água são controladas de acordo com muitas propriedades físicas, conforme demonstrado nos Documentos Patente 1 a 21, etc. Nos últimos anos, as propriedades físicas exigidas pelos usuários representados por fabricantes de fraldas descartáveis são mais ou menos semelhantes e, portanto, mesmo que resinas absorvedoras de água sejam retiradas das fraldas descartáveis, etc., suas propriedades físicas são muitas vezes semelhantes e, consequentemente, é difícil melhorar a precisão da identificação de um fabricante e de um distribuidor com base nas resinas absorvedoras de água. Além disso, mesmo se as propriedades físicas (por exemplo, taxa de absorção de água e capacidade de absorção de água de absorção sob carga) das resinas absorvedoras de água forem iguais, o valores medidos flutuam de cerca de ± várias unidade após o ponto decimal até um ponto bem após o ponto decimal [g/g] e mesmo se as propriedades físicas dos produtos comercializados forem medidas, a precisão da identificação é baixa. É concebível adicionar uma substância marcadora a uma resina absorvedora de água; no entanto, a adição de um marcador não só causa um efeito adverso sobre o custo e a segurança, mas também, às vezes,

5/121 deteriora o desempenho e a brancura da resina absorvedora de água. Da mesma forma, verifica-se que tal problema ocorre não apenas no caso de um ácido poliacrilico insolúvel em água e inchável em água (sal) (também conhecido como uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal), mas também no caso de um ácido poliacrilico solúveis em água (sal) (também conhecido como polímero solúvel em água).

Da mesma forma, uma resina absorvedora de água tem outro problema, que a razão de ácido acrílico é alta, em outras palavras, que o custo de resina absorvedora de água depende significativamente do preço do propileno (petróleo). Da mesma forma, além do problema acima mencionado, uma vez que a resina absorvedora de água contendo ácido acrílico como componente principal é principalmente usado para uso descartável, como fraldas descartáveis e similares, a resina absorvedora de água tem outro problema de fornecimento estável de uma matéria-prima em termos de custo. Para lidar com isto, existe uma técnica conhecida para a obtenção de uma resina absorvedora de água, por exemplo, um corpo reticulado de carboximetilcelulose e similares pela reticulação do amido ou celulose, mas as propriedades físicas são inferiores em comparação com aquelas de um ácido poliacrilico (sal).

DOCUMENTOS DA TÉCNICA ANTERIOR

DOCUMENTOS PATENTE

Documento Patente 1: Patente Norte-Americana No. 6927268

Documento Patente 2: Patente Norte-Americana No. 7238743 Documento Patente 3: Publicação Internacional No.

2006/053731 panfleto

Documento Patente 4: Publicação do Pedido de Patente Norte-Americano No. 2006/0036043

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Documento Patente 5: Patente Norte-Americana No. 6388000

Documento Patente 6: Patente Norte-Americana No. 6998447

Documento Patente 7: Publicação do Pedido de Patente

Norte-Americano No. 2005/0209411

Documento Patente 8: Patente Norte-Americana No. 6444744

Documento Patente	9:	Publicação	Internacional	No.
2009/113679 panfleto
Documento Patente	10:	Publicação	Internacional	No.
2009/113678 panfleto
Documento Patente	11:	Publicação	Internacional	No.
2009/113671 panfleto
Documento Patente	12 :	Publicação	Internacional	No.
2009/113672 panfleto
Documento Patente	13:	Publicação	Internacional	No.
2009/119754 panfleto
Documento Patente	14 :	Publicação	Internacional	No.

2009/123197 panfleto

Documento Patente 15 : Patente Norte-Americana No. 6716894

Documento Patente 16: Patente Norte-Americana No. 6727345

Documento Patente 17 : Patente Norte-Americana No. 6164455

Documento Patente 18 : Patente Norte-Americana No. 6817557

Documento Patente 19: Patente Norte-Americana No. 6641064

Documento Patente 20 : Patente Norte-Americana No. 6291635

Documento Patente 21: Patente EP No. 1949011

Documentos de Literatura Não-patente

Documento de Literatura Não-patente 1: Modern Super Absorbent Polymer Technology (1998), pp. 19-28 etc.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

PROBLEMA A SER RESOLVIDO PELA INVENÇÃO

A presente invenção fornece um ácido poliacrilico (sal),

7/121 particularmente, uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal), com a qual um processo de produção e desenvolvimento de um ácido poliacrilico (sal), particularmente, uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) ou seja, uma fábrica de produção, uma planta de produção e uma linha de produção da resina de absorção de água são rastreáveis.

SOLUÇÕES PARA OS PROBLEMAS

A presente invenção foi concluída baseando-se no ponto de vista dos problemas acima, e um objeto da presente invenção é fornecer uma resina absorvedora de água que contém um marcador com o qual as etapas usadas para produzir a resina absorvedora de água podem ser examinadas com relação a diversos problemas que podem surgir em relação à resina absorvedora de água durante o período a partir das etapas para produzir a resina absorvedora de água, para o uso e o descarte das mesmas por um cliente, e um processo para produzir as mesmas, um método para identificar a resina absorvedora de água e um método para rastrear a mesma.

Os inventores da presente invenção fizeram várias investigações para solucionar os problemas acima mencionados e, como resultado, eles focaram no fato de que a ¹⁴C/C é menor do que 1,0 x IO^-14, e a razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) é menor que -20¾ no caso de uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) comercializada, a razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) torna-se menor que - 20¾ e a ¹⁴C/C torna-se 1,0 x 10^-14 ou mais no caso de utilização da biomassa especificada como uma matéria-prima de partida. Deste modo, os inventores concluíram a presente invenção.

Ou seja, para resolver os problemas acima, a presente invenção compreende fornecer uma resina absorvedora de água

8/121 tipo ácido poliacrilico (sal) com uma razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) medida pelo método de acelerador de espectroscopia de massa menor que -20 k e uma ¹⁴C/C medida pelo método de datação de carbono radioativo de 1,0 x 10¹⁴ ou mais, 5 em que a resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) caracteriza-se em satisfazer as propriedades físicas dos seguinte itens (1) a (6);

	(I)	CRC	(ERT441.2-02)	é	de	10	[g/g]	ou	mais,
	(2)	AAP	(ERT442.2-02)	é	de	20	[g/g]	ou	mais,
10	(3)	Ext	(ERT470.2-02)	é	de	35%	em peso	ou menos.

(4) Monômeros residuais (ERT410.2-02) é de 1000 ppm ou menos (5) Partículas com um diâmetro de partícula de 150 pm ou maior e menor que 850 pm medido por PSD (ERT 420.2-02) estão 15 em uma quantidade de 90%, em peso, ou mais; e (6) FSR é 0,15 [g/g/s] ou mais.

Da mesma forma, para solucionar os problemas acima, a presente invenção é para fornecer um ácido poliacrilico (sal), com uma razão de isótopos estáveis de carbono (5¹³C) medida pelo 20 método de acelerador de espectroscopia de massa menor que - 20°<r_o e uma ¹⁴C/C medida pelo método de datação de carbono radioativo de 1,0 x 10”¹⁴ ou mais.

Da mesma forma, para solucionar os problemas acima, a presente invenção é para fornecer um método para produzir um 25 ácido poliacrilico (sal), particularmente uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) com uma razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) medida pelo método de acelerador de espectroscopia de massa menor que - 20%-» e uma ¹⁴C/C de 1,0 x 10^-14 ou mais.

Da mesma forma, para resolver os problemas acima, a

9/121 presente invenção é para fornecer um método para produzir uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) que compreende uma etapa de polimerização para um monômero insaturado solúvel em água e uma etapa de secagem para o polímero reticulado tipo gel contendo água obtido, em que a etapa de polimerização é para polimerizar o ácido acrílico com uma razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) menor que -20¾ e um carbono radioativo (¹⁴C/C) de 1,0 x IO^-14 ou mais como o monômero insaturado solúvel em água.

Além disso, para solucionar os problemas acima, a presente invenção é para fornecer um método para identificar uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) após a produção, em que o volume ¹³C e o volume ¹⁴C da resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) após a produção, e o volume ¹³C e ¹⁴C do ácido acrílico antes da polimerização, que é usado para a produção da resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) são analisados quantitativamente pelo acelerador de espectroscopia de massa para o volume ¹³C e por datação de carbono radioativo para o volume ¹⁴C.

Da mesma forma, para solucionar os problemas acima, a presente invenção é para fornecer um método para rastrear uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) após a produção, em que o volume 13C e o volume 14C da resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) após a produção, e o volume 13C e 14C do ácido acrílico antes da polimerização, que é usado para a produção da resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) são analisados quantitativamente pelo acelerador de espectroscopia de massa para o volume 13C e por datação de carbono radioativo para o volume 14C.

10/121

EFEITOS DA INVENÇÃO

Apresente invenção torna possível identificar e rastrear uma resina absorvedora de água distribuída no mercado após a sua produção analisando quantitativamente as propriedades físicas de ¹³C e ¹⁴C/C e similares. Da mesma forma, a presente invenção fornece uma resina absorvedora de água redutora de CO₂ e o de carbono neutro, uma vez que uma planta de C3 é usada como uma fonte de carbono para ácido acrílico, a fim de controlar a quantidade de ¹³C.

MODO PARA REALIZAR A INVENÇÃO

De agora em diante, o ácido poliacrílico (sal) , especialmente a resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) da presente invenção e um método para produzir a mesmo será descrito em detalhes; no entanto, o escopo da presente invenção não está restrito à descrição a seguir, e aqueles diferentes dos exemplos a seguir podem ser adequadamente modificados e realizados em uma faixa onde a essência da presente invenção não é prejudicada. Especificamente, a presente invenção não é limitada a cada uma das seguintes modalidades, e várias modificações podem ser feitas dentro de uma faixa mostrada pelas reivindicações, e modalidades realizadas pela combinação adequada de cada meio técnico divulgado com diferentes modalidades também estão incluídas no escopo técnico da presente invenção.

[1] Definição de termos (1-1) Resina absorvedora de água

Na presente invenção, uma resina absorvedora de água significa um agente gelificante polimérico inchável em água e insolúvel em água. Neste documento, uma propriedade de inchaço em água significa uma CRC (capacidade de absorção de

11/121 água sem carga) definida em ERT 441.2-02 na quantidade de geralmente 5 [g/g] ou mais. E uma insolubilidade em água significa Ext (extraiveis em água) definido em ERT 470.2-02, em uma quantidade de geralmente 0 a 50% em peso.

A resina absorvedora de água pode ser adequadamente projetada de acordo com o pedido e não é particularmente limitada, mas preferencialmente um polímero reticulado hidrofílico obtido pela polimerização de reticulação de um monômero insaturado tendo um grupo carboxila. Da mesma forma, a resina absorvedora de água não está limitada a uma substância totalmente (100% em peso) composta de um polímero, mas pode conter um aditivo ou semelhante de forma que as propriedades acima mencionadas possam ser mantidas.

(1-2) Ácido poliacrílico (sal), Resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal)

Na presente invenção, uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) significa uma resina absorvedora de água que é formada principalmente de ácido acrílico e/ou seu sal (doravante mencionado como ácido acrílico (sal)) como a unidade de repetição e que contém, opcionalmente, componentes de enxerto.

Da mesma forma, ácido poliacrílico (sal) é definido como a concepção mais elevada de resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) e, na presente invenção, ácido poliacrílico solúvel em água (sal) é incluído. Ou seja, ele é chamado de polímero solúvel em água tipo ácido poliacrílico (sal) ou ácido poliacrílico solúvel em égua (sal) quando o ácido poliacrílico (sal) é dissolvido substancialmente 100% em água. Além disso, ácido poliacrílico (sal), na presente invenção, é selecionado de ácido poliacrílico solúvel em água (sal) ou

12/121 ácido poliacrílico insolúvel em água e inchável em água (sal) (também conhecido como; resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal), e do ponto de vista do efeito, a resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) é preferível.

Mais especificamente, o ácido poliacrílico (sal) significa uma resina absorvedora de água que contém ácido acrílico (sal) como um monômero total (exceto agentes de reticulação) usada para a polimerização do ácido poliacrílico (sal) em uma quantidade de geralmente 50 a 100% em mol, preferencialmente de 70 a 100% em mol, mais preferencialmente de 90 a 100% em mol, e particularmente preferivelmente substancialmente 100% em mol.

(1-3) EDANA e TSE

EDANA é uma expressão abreviada para Associação Européia de Não tecidos e Descartáveis, e ERT é uma expressão abreviada para os métodos de medição das resinas absorvedoras de água (método de ensaio recomendado pela EDANA) de acordo com os padrões europeus (aproximadamente os padrões mundiais). Além disso, na presente invenção, as propriedades físicas das resinas absorvedoras de água são medidas por referência ao texto original da ERT (conhecida literatura, revisada em 2002) , a menos que seja indicado de outra forma.

(a) CRC (ERT441.2-02)

O CRC é uma abreviação para Capacidade de Retenção Centrifuga e significa a capacidade de absorção de água sem carga (simplesmente algumas vezes referida como taxa de absorção de água) . Especificamente, a CRC é a taxa de absorção de água (unidade; [g/g] ) depois de 0,2 g de resina de absorção de água livremente inchada em solução aquosa de cloreto de sódio a 0,9% em peso em uma bolsa de tecido não-tecido durante 30

13/121 minutos e da água ser retirada por uma centrífuga.

(b) “AAP (ERT442.2-02)

A AAP é uma abreviação para Pressão Contra Absorção e significa capacidade de absorção de água de absorção sob carga. Especificamente, APP é a taxa de absorção de água (unidade; [g/g]) após inchar em solução aquosa de cloreto de sódio a 0, 9% em peso durante 1 hora sob carga de 2,06 KPa. Na presente invenção, a capacidade de absorção de água (unidade; [g/g]) é realizado sob carga de 4,83 KPa durante 1 hora.

(c) “Ext (ERT 470.2-02)

Ext” é uma abreviação para Extraíveis e significa a quantidade de componentes solúveis em água (a água dissolve a quantidade de componentes). Especificamente, a medição é realizada adicionando 1 g da resina absorvedora de água a 200 g de uma solução aquosa de cloreto de sódio de 0,9% em peso, agitando a solução a 500 rpm durante 16 horas e medindo a quantidade de um polímero dissolvido por titulação de pH (unidade: % em peso).

(d) “FSC (ERT440.2-02).

FSC é uma abreviação para Capacidade de Inchaço Livre e significa o aumento de inchaço livre. Especificamente, é a taxa de absorção de água (unidade; [g/g]) após 0,20 g da resina absorvedora de água ser mergulhada em solução aquosa de cloreto de sódio de 0,9% em peso durante 30 minutos, e a sua medição sem remoção de água por uma centrífuga.

(e) “Monômeros residuais (ERT410.2-02)

Os monômeros residuais significa a quantidade de monômeros remanescente em uma resina absorvedora de água. Especificamente, a quantidade de monômeros é um valor (unidade; ppm) obtido pela medição depois de 1,0 g de uma resina

14/121 absorvedora de água ser carregada a 200 cm³ de solução aquosa de cloreto de sódio a 0,9% em peso, e o resultante ser agitado a 500 rpm durante 1 hora, a quantidade de monômeros eluida em solução aquosa usando cromatografia líquida de alta pressão.

(f) “PSD (ERT420.2-02).

O PSD é uma abreviação para Distribuição de Tamanho de Partícula e significa a distribuição de tamanho de partícula medida por classificação por peneiração. Além disso, o diâmetro de partícula médio de massa (D50) e a largura de distribuição do diâmetro de partícula podem ser medidos pelo mesmo método como em (1) Diâmetro de Partícula Médio e Distribuição do Diâmetro de Partícula descritos na Patente Européia No. 0349240, p.7, linhas 25-43.

(1-4) Permeabilidade líquida

A “permeabilidade líquida significa o fluxo de um líquido fluindo entre as partículas de gel inchado sob uma carga ou sem carga. A “permeabilidade líquida pode ser medida por SFC (Condutividade de Fluxo Salina) ou GBP (Permeabilidade em Leito de Gel) como um método de medição representativo.

A SFC (Condutividade de Fluxo Salino) é a permeabilidade líquida de solução salina a 0, 69% em peso em resina absorvedora de água sob uma carga de 0,3 psi (2,068 kPa) . Ela é medida de acordo com um método de teste SFC descrito na Patente Norte-Americana No. 5669894.

A GBP é a permeabilidade líquida de solução salina a 0,69% em peso em resina absorvedora de água sob uma carga ou um inchaço livre. Ela é medida de acordo com um método de teste de GBP descrito na Publicação Internacional panfleto 2005/016393.

(1-5) Tonalidade de cor inicial e tonalidade de cor o

15/121 lapso de tempo

Tonalidade de cor inicial na presente invenção significa a tonalidade de cor de uma resina absorvedora de água logo após a sua produção ou a liberação para os usuários. Geralmente, a cor antes da liberação da fábrica é considerada como a tonalidade de cor inicial. Em relação ao método de medição da tonalidade de cor, os métodos divulgados na Publicação Internacional 2009/005114 (valores Lab, valores YI, valores WB e similares) podem ser exemplificados.

Da mesma forma, tonalidade de cor com o lapso de tempo significa a mudança de cor de uma resina absorvedora de água depois de armazenada em um estado não utilizado por um longo período de tempo ou durante a sua distribuição. Resinas absorvedoras de água ganham cor ao longo do tempo, o que pode levar a uma diminuição do valor comercial das fraldas descartáveis. A tonalidade de cor com o lapso de tempo se desenvolve ao longo de vários meses a vários anos, e portanto, o exame é realizado pelo teste de aceleração (teste de aceleração sob alta temperatura e alta umidade) divulgado na Publicação Internacional 2009/005114.

(1-6) Biomassa

Na presente invenção, biomassa significa recursos industriais derivados de substâncias que compõem itens da vida nontológica além dos recursos não renováveis, ou seja, recursos orgânicos reproduzíveis derivados de material biológico, excluindo recursos fósseis.

Biomassa absorve dióxido de carbono do ar atmosférico por fotossíntese no seu processo de crescimento. Consequentemente, mesmo se a biomassa for queimada e dióxido de carbono for emitido, a quantidade de dióxido de carbono no

16/121 ar atmosférico não aumenta como um todo. Esta característica é referida como carbono neutro e é uma característica preferida do ponto de vista de ambiente global.

A biomassa pode ser derivada de uma única substância ou de uma mistura. Exemplos das mesmas incluem espigas de milho, talos e folhas de milho, grama e folhas e biomassa não está limitada às colheitas de biocombustível e resíduos agrícolas, resíduos municipais, rejeitos industriais, sedimentos da indústria de fabricação de papel, resíduos em gramados, resíduos de madeiras e florestas e similares também estão incluídos.

(1-7) Razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C)

Razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) na presente invenção significa a razão de ¹³C para ¹²C entre três tipos de isótopos dos átomos de carbono existentes na natureza (razão de abundância de ¹²C:¹³C:¹⁴C = 98,9:1,11:1,2 x 10“¹² unidade: %) e a razão de isótopos estáveis de carbono é expressa pelo desvio para a substância padrão e definida como um valor (valor δ) definido pela seguinte expressão matemática.

[Expressão Matemática 1] fi’^JC [%.] = / (‘W’CJe -1.0 1X100 0

Além disso, amostra (¹³C/¹²C) significa uma razão de isótopo estável de uma amostra da presente invenção e (¹³C/¹²C) PDB significa uma razão de isótopo estável de uma substância padrão. PDB é uma abreviação para belemnita de Pee Dee e significa um fóssil de uma belemnita contendo carbonato de cálcio (um fóssil de uma belemnita escavado de uma camada de Pee Dee da Carolina do Sul como substância padrão) e é usado como uma amostra padrão para a razão ¹³C/¹²C. A razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) é medida pelo método de

17/121 acelerador de espectroscopia de massa (um método AMS; Acelerador de Espectroscopia de Massa). Além disso, uma vez que a substância padrão é rara, uma norma de trabalho da qual a razão de isótopos estáveis para a substância padrão é conhecida e também pode ser usada.

(1-8) Marcador/rastreabilidade

Marcador/rastreabilidade significa uma substância marcadora adicionada e característica para a investigação de acompanhamento do estado e da faixa de distribuição. Na presente invenção, uma resina absorvedora de água com ¹³C, ainda mais preferencialmente com ¹⁴C, dentro de uma faixa especificada é usada e qualquer resina absorvedora de água com uma quantidade de ¹³C especificada definida pela presente invenção e com rastreabilidade que permite a distinção da resina de resinas absorvedoras de água comercializadas ou publicamente conhecidas com base na quantidade ¹³C (e na quantidade ¹⁴C) está dentro do escopo da presente invenção, independentemente da realização efetiva de uma investigação de acompanhamento (quantidade de ¹³C e quantidade de ¹⁴C para análise) para a resina absorvedora de água após a produção ou após a comercialização.

Adicionalmente, como um método para identificar uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) após a sua produção, e uma matéria-prima de ácido acrílico antes da polimerização, que é usada para produzir a resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal), se a razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) da matéria-prima do ácido acrílico usado para a produção da resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) for previamente medido pelo método de acelerador de espectroscopia de massa antes da polimerização,

18/121 a identificação pode ser feita comparando o valor medido com um valor medido da razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) da resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) após a produção.

Da mesma forma, um método para o rastreamento do ácido acrílico antes da polimerização usado para produzir uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) a partir da resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) após a produção, se a razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) da matéria-prima do ácido acrílico antes da polimerização utilizada para a produção da resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) ou a razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) de um produto intermédio durante o processo de produção é determinada anteriormente, um produto intermediário ou uma matéria-prima pode ser rastreado a partir da razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) da resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) após a produção. Consequentemente, uma vez que uma matéria-prima e um processo de produção podem ser rastreados a partir de um produto (resina absorvedora de água) , no caso em que um produto tem algo indesejável, é fácil investigar ou examinar a linha de produção, uma matéria-prima e similares.

(1-9) Método de datação com Radiocarbono (¹⁴C/C)

Carbono derivado de biomassa na presente invenção é carbono que existiu na forma de dióxido de carbono no ar atmosférico e foi retirado por uma planta e agora existe em ácido acrílico sintetizado usando a planta como matéria-prima e é, portanto, identificado pela medição do carbono radioativo (ou seja, carbono 14).

Da mesma forma, a razão do conteúdo de um componente

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I derivado de biomassa pode ser especificada através da medição do carbono radioativo (carbono 14). Ou seja, a razão do carbono derivado de biomassa para o carbono contido em uma amostra pode ser calculada medindo-se a concentração de carbono 14 na amostra e realizando o cálculo inverso usando a razão de conteúdo de carbono 14 no ar atmosférico (107 pMC (porcentagem de carbono moderno)), uma vez que átomos de carbono 14 dificilmente permanecem em uma matéria-prima fóssil como petróleo e similares.

A medição da razão de abundância do carbono derivado de biomassa com base na medição do carbono radioativo pode ser realizada, por exemplo, pela conversão de uma amostra (resina absorvedora de água) em CO2 ou C (grafite), se necessário, e posteriormente, pela medição por um acelerador de espectrômetro de massa (AMS) e pela comparação do teor de carbono 14 com aquele de uma substância padrão (por exemplo, ácido oxálico NSIT U.S.). A razão de conteúdo (%) do carbono derivado de biomassa pode ser calculada como [(quantidade de carbono derivado de biomassa na amostra)/(quantidade de carbono total na amostra) x 100].

Neste documento, a razão de uma matéria-prima não fóssil e uma matéria-prima fóssil de um ácido poliacrílico (sal) pode ser determinada medindo-se a ¹⁴C/C acima mencionada e pode ser determinada como resinas absorvedoras de água tipo ácido poliacrílico (sal) comercializadas obtidas de propileno derivado do petróleo. A razão (pMC) de uma matéria-prima não fóssil é, preferencialmente, de 1% ou mais, 10% ou mais, 50% ou mais, 70% ou mais, 90% ou mais e, particularmente, de 99% em carbono. Apresente invenção tem as seguintes propriedades físicas vantajosamente excelentes que uma resina absorvedora

20/121 de água baseada em produtos naturais convencional (por exemplo, carboximetilcelulose) não pode ter.

Ou seja, para resolver os problemas acima, a presente invenção fornece um ácido poliacrilico (sal), particularmente, uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) - e um método para produzir a mesma, que mostra uma razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) de - 20°ói ou menos quando medido pelo método do acelerador de espectroscopia de massa, e a pMC é preferencialmente de 1% ou mais, 10% ou mais, 50% ou mais, 70% ou mais, 90% ou mais e, particularmente, 99% ou mais.

(1-10) Outros

Neste relatório descritivo, X a Y, apresentando uma faixa significa X ou mais, Y ou menos. Da mesma forma, a unidade de peso t (tonelada) significa tonelada métrica, e adicionalmente, ppm significa ppm por peso ou ppm por massa, salvo indicação em contrário. Massa e peso, % em massa e % em peso”, também partes em massa e partes em peso são usados como sinônimos, e além disso, ácido ... (sal) significa ácido ... e/ou seu sal, (met)acrílico significa acrílico e/ou metacrílico.

[2] Um processo para a produção de ácido poliacrilico (sal) , especificamente de resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) (2-1) Etapa de produção do ácido acrílico

A presente etapa é uma etapa para obter ácido acrílico, especificamente ácido acrílico feito a partir de biomassa utilizado como matéria-prima para o ácido poliacrilico (sal), especificamente resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) .

(Razão de isótopos estáveis de carbono)

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A presente invenção é para fornecer uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) com uma razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) medida pelo método do acelerador de espectroscopia de massa de menos de - 20°ó-o, e uma ¹⁴C/C de 1,0 5 x 10“¹⁴ ou mais, em que a resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) caracteriza-se por satisfazer as propriedades físicas dos seguintes itens (1) a (6);

	(I)	CRC	(ERT441.2-02)	é	de	10	[g/g]	ou	mais,
	(2)	AAP	(ERT442.2-02)	é	de	20	[g/g]	ou	mais,
10	(3)	Ext	(ERT470.2-02)	é	de	35%	em peso	ou menos.

(4) Monômeros residuais (ERT410.2-02) é de 1000 ppm ou menos (5) Partículas com um diâmetro de partícula de 150 pm ou maior e menor que 850 pm medido por PSD (ERT 420.2-02) estão 15 em uma quantidade de 90%, em peso, ou mais; e (6) FSR é 0,15 [g/g/s] ou mais.

Do ponto de vista da rastreabilidade (preferencialmente sustentabilidade além disso), a razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) do ácido poliacrílico (sal) e particularmente 20 resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) está na faixa de menos de -20V, preferencialmente de -60 até menos de -20 Vo, mais preferencialmente de -50 a -22V, ainda mais preferencialmente de -45 a -25V, particularmente preferencialmente de -40 a -26V. No caso onde a razão de 25 isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) é -20V ou maior, é algumas vezes difícil de obter estavelmente uma matéria-prima, também do ponto de vista do custo. Também no caso onde a razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) é menor que -60V. ou menor que -50 V, o refinamento de ácido acrílico por refinamento e 30 separação (particularmente separação por destilação),

22/121 baseando-se na diferença de peso, torna-se difícil e é desvantajoso em termos de custo para uma absorção resina absorvedora de água que é usada principalmente para artigos descartáveis, portanto ele não é preferível.

Os inventores da presente invenção prestaram atenção ao fato de que plantas C4, que são o principal fluxo de biomassa, ou quase toda a biomassa, tem uma razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) de -20 'a ou mais, enquanto que as plantas especificadas (minoria de plantas C3 que são biomassa) têm uma razão de isótopos estáveis de carbono (δ¹³Ο menor que -20 ‘a, e verificaram que se o ácido acrílico é produzido a partir de uma planta C3 como principal matéria-prima de biomassa, o ácido acrílico pode ser aparentemente distinguido do ácido acrílico derivado da maior parte de biomassa convencional (plantas C4) .

Da mesma forma, os inventores da presente invenção descobriram que a razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) de ácido acrílico e ácido poliacrilico (sal) derivado de matérias-primas fósseis é menor que -20 V«, e a razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) das plantas especificadas relevantes para a presente invenção (minoria de plantas C3 que são biomassa) é também menor que -20 k, porém ambas podem ser distinguidas aparentemente pela medição de carbono radioativo e completaram a presente invenção. Ou seja, uma resina absorvedora de água utilizando uma matéria-prima derivada de uma planta C3 e com uma razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) menor que -20 & na presente invenção tem ¹⁴C/C de pelo menos 1,0 x IO^-14 ou maior, enquanto que ¹⁴C (carbono radioativo)/C de uma matéria-prima fóssil de matéria-prima convencional é menor que 1,0 x 10’¹⁴ e é possível ajustar ¹⁴C/C para 1,0 x IO^-13 ou mais, e também para 1, 0 x IO^-12 ou mais, pela

23/121 preparação da matéria-prima pelo uso principalmente de um material derivado não fóssil e, portanto, ambos podem ser aparentemente distinguidos. Com base na razão, as razões de uma matéria-prima fóssil para uma matéria-prima não fóssil em uma matéria-prima podem ser medidas, e a rastreabilidade pode ser melhorada e o custo de matéria-prima pode ser coberto pelo ajuste da razão. Ou seja, a razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) do ácido acrílico é preferencialmente de -60 até menos de -20 ’ss, mais preferencialmente de 50 a -22 °óó, ainda mais preferencialmente de -45 a -25 Vo, particularmente preferencialmente de -40 a -26 k. Ácido poliacrílico (sal) e resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) na faixa acima podem ser obtidos usando tal ácido acrílico do mesmo.

Além disso, embora contendo quantidades traço de um agente de reticulação, um aditivo, um componente de enxerto e similares a serem usados, caso necessário, um componente principal da fonte de carbono compreendendo estes ácidos poliacrílicos (sais), preferencialmente de 70% em massa ou mais, mais preferencialmente de 90% em massa ou mais, ainda mais preferencialmente de 95% em massa ou mais, e particularmente preferencialmente de 99% em massa ou mais é derivado do ácido acrílico, de modo que a razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) e ¹⁴C/C do ácido poliacrílico (sal) pode ser controlada através do controle da razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) e ¹⁴C/C do ácido acrílico.

(Volume de 14C)

No caso onde uma substância natural (particularmente, uma matéria-prima não fóssil) é utilizada como matéria-prima do ácido acrílico, ou no caso onde o ácido acrílico derivado de

24/121 uma matéria-prima não fóssil descrito posteriormente e ácido acrílico derivado de uma matéria-prima não fóssil são usados juntos, a razão de matéria-prima não fóssil da resina absorvedora de água obtida pode ser especificada com base em 14C (carbono radioativo)/C (carbono) do ácido poliacrilico obtido de acordo com a Publicação do Pedido de Patente Norte-Americana No. 2007/219521. A resina absorvedora de água tipo ácido acrílico (sal) obtida a partir de uma matéria-prima fóssil convencional (particularmente, petróleo e outros propilenos) tem ¹⁴C/C menor que 1, 0 x IO^-14, enquanto que a resina absorvedora de água da presente invenção tem ¹⁴C/C preferencialmente de 1,0 x IO^-14 ou mais, ainda mais preferencialmente de 1,0 x 10¹³ ou mais, e particularmente preferencialmente de 1,0 x IO’¹². No caso onde quase 100% de massa é uma matéria-prima não fóssil, o limite superior é de 1,2 x IO^-12. Isto pode ser arbitrariamente comparado com o volume de ¹⁴C/C obtido medindo-se o produto natural branco (por exemplo, amostra de ácido oxálico e similares). Com a análise do volume ¹⁴C/C, uma razão de matéria-prima não fóssil em ácido poliacrilico pode ser medida. A ¹⁴C/C pode ser medida por espectroscopia de massa de isótopos e similares e é descrita, por exemplo, nas Patentes Norte-Americanas Nos. 3885155, 4427884, 5438194 e 5661299.

Além disso, uma vez que ¹⁴C artificial produzido por um teste nuclear na atmosfera existe na natureza, a concentração de ¹⁴C é, algumas vezes, levemente maior do que o nível padrão e pMC atinge uma centena e várias %, conforme mostrado acima (1-9) . A razão de uma matéria-prima não fóssil para uma matéria-prima fóssil pode ser calculada fazendo a correção adequada. Da mesma forma, a meia-vida do ¹⁴C é de 5730 anos,

25/121 e em consideração ao período da produção de um produto químico comum, particularmente uma resina absorvedora de água, em relação à distribuição no mercado, a diminuição de ¹⁴C pode ser negligenciável. Adicionalmente, na presente invenção, no caso onde ¹⁴C/C é 1,0 x 10“¹⁴, isto pode ser expresso pela sua substituição por pMC (porcentagem de carbono moderno) arbitrariamente.

A análise quantitativa de ¹³C e ¹⁴C pode ser realizada pela queima de uma resina absorvedora de água tencionada em CO₂ e analisando CO₂ ou grafite (C) , que é um derivado (produto reduzido) do mesmo, pelo método de acelerador de espectroscopia de massa. Por exemplo, as quantidades de ions C, Ce C no C ionizado por irradiação de feixe de Cs são respectivamente medidas.

volume de ¹³C e ¹⁴C ou a seguinte razão de isótopo de hidrogênio de uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) pode ser controlado com o uso de ácido acrílico com um volume de ¹³C e ¹⁴C prescrito ou a seguinte razão de isótopo de hidrogênio como uma matéria prima de ácido acrílico. Para aquilo, um produto natural especificado (particularmente uma matéria-prima não fóssil) descrito posteriormente pode ser usado como matéria-prima para produzir ácido acrílico através de glicerina, ácido 3-hidroxipropiônico e ácido 2-hidroxipropiônico, ou por meio de acroleína como um intermediário e fazer com que o ácido acrílico tenha um volume de ¹³C ou ¹⁴C prescrito ou a razão de isótopo de hidrogênio a seguir.

Adicionalmente, o ácido acrílico contendo ¹³C e ¹⁴C em uma grande quantidade tem um peso molecular correspondentemente mais alto (o peso molecular do ácido acrílico usando ¹²C é 72) ,

26/121 de modo que o ponto de ebulição se torna um pouco maior (o ponto de ebulição do ácido acrílico é geralmente de 143 °C). Deste modo, com base na diferença do ponto de ebulição (o ponto de ebulição é mais baixo uma vez que o peso molecular é menor) derivado da razão de massa (peso molecular), o volume de ¹³C e ¹⁴C pode ser ajustado. Concretamente, ácido acrílico com o volume de ¹³C e ¹⁴C prescrito pode ser obtido por aerificação na reação de oxidação em fase de vapor de uma matéria-prima de ácido acrílico (glicerina, ácido 3-hidroxipropiônico e ácido 2-hidroxipropiônico) e acroleína, um intermediário, ou por refinação por destilação do ácido acrílico obtido pela reação.

No entanto, no caso onde a diferença acima mencionada do ponto de ebulição derivado da razão de massa mencionada acima (peso molecular) é muito pequena, a razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) é controlada substancialmente pelo uso de uma matéria-prima vegetal especificada ou sua razão de mistura e o ajuste fino (vários graus V) pode ser realizado pela razão de evaporação na reação de oxidação em fase de vapor e pela refinação da destilação (um composto com um ponto de ebulição mais baixo, em outras palavras, um composto com uma menor razão de isótopo evapora primeiro).

Da mesma forma, em relação a uma razão de isótopo de hidrogênio, a razão pode ser semelhantemente alterada (especialmente diminuída) com base na diferença de ponto de ebulição derivado da massa (massa molecular) por destilação e similares.

(Razão de isótopo de hidrogênio)

Além de ¹³C e ¹⁴C acima, a razão e isótopo de hidrogênio pode ser ajustada ou medida para melhorar ainda mais a rastreabilidade. A razão de isótopo de hidrogênio pode ser

27/121 controlada selecionando uma matéria prima de ácido acrílico em uma faixa de -500 a 0 h, particularmente de -300 a 0 Vo, e ainda de -300 a -15 V (5D vs. SMOW: Água do Mar Média Padrão) . Por exemplo, entre as plantas C3 o arroz tem uma razão de isótopo de hidrogênio de cerca de -30V; o trigo de cerca de -100 a -70V«; e a batata de cerca de -100 a - 70Vo (vs. SMOW) .

Exemplos de um método para medir a razão de isótopo de hidrogênio incluem a espectrometria de massa realizada, por exemplo, convertendo o hidrogênio que compõe a resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) em moléculas de hidrogênio (H₂, ou seu isótopo D₂) e, a seguir, medindo a razão de massa do gás (H; 1, D; 2) pelo uso de um método de espectrômetro de massa para medição da razão de isótopos estável. Depois do ácido poliacrílico (sal), particularmente, da resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) ser convertida em gás hidrogênio por um pré-tratamento, o gás hidrogênio é submetido à medição com, por exemplo, um analisador de razão de isótopo estável de hidrogênio tipo WS-CRDS produzido por PICARRO e similares.

A resina absorvedora de água da presente invenção e o ácido acrílico para obtenção da resina absorvedora de água será descrita abaixo.

No caso de utilizar uma matéria-prima fóssil convencional, uma vez que o volume de ¹³C do ácido acrílico é menor que -20 V, e ¹⁴C/C é menor que 1,0 x 10^-14 (pode ser entendido que, substancialmente, 100% de matéria-prima é uma matéria-prima fóssil com base em ¹⁴C/C), a presente invenção atenta para a função de ¹³C como um marcador. A presente invenção fornece um ácido poliacrílico (sal) e ainda uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) com uma razão

28/121 de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) menor que -20¾ e um valor medido (¹⁴C/C) pelo método de datação por radiocarbon© de 1,0 x IO’¹⁴ ou mais, que pode ser distinguido daqueles de uma resina absorvedora de água obtida pelo uso de uma matéria-prima fóssil convencional, ou uma planta C4 como matéria-prima, por meio de uma matéria-prima especificada, particularmente uma planta C3 como uma fonte de carbono.

(Ácido acrílico)

A fim de obter uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) com uma razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) menor que -20¾ na presente invenção, ácido acrílico é usado como um monômero para um componente principal e o monômero pode ter uma razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) menor que -20¾.

Portanto, os ácidos acrílicos a serem usados na presente invenção podem ser aqueles que podem fornecer uma razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) menor que -20¾ para uma resina absorvedora de água a ser obtida. Um método de produção da mesma não é particularmente limitado, e ácido acrílico com uma razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) menor que -20¾ pode ser obtido através da obtenção de ácido acrílico usando uma planta C3 como uma fonte de carbono, por exemplo, usando o ácido acrílico produzido de uma planta C3 através de biopropileno, glicerina, ácido 3-hidroxipropiônico, ácido 2-hidroxipropiônico, glicose e similares. ¹⁴C/C do ácido acrílico obtida de tal planta C3 pode ser ajustada com base na razão da planta C3 em suas matérias-primas, e é de 1,0 x 10“¹⁴ ou mais, dentro da faixa da quantidade de ¹⁴C mencionada acima.

Neste documento, uma vez que a razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) do ácido acrílico depende, principalmente,

29/121 da razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) das matérias-primas, a razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) do ácido acrílico e um ácido poliacrilico (sal) a ser obtida pode ser ajustada misturando adequadamente (por exemplo, usando uma planta C4 como uma fonte de carbono junto e similares) matérias-primas de ácido acrílico com diferentes razões de isótopos estáveis de carbono (as matérias-primas acima mencionadas derivadas de diferentes matérias-primas vegetais diferentes) . A planta C3 a ser usada como um componente principal da matéria-prima está preferencialmente em uma quantidade de mais de 50% em peso da fonte de carbono, de 60% em peso ou mais, de 70% em peso ou mais, de 80% em peso ou mais, de 90% em peso ou mais, e particularmente de 100% em peso. Na presente invenção, planta C3 em uma quantidade de mais de 50% em peso da fonte de carbono, significa, por exemplo, no caso onde o ácido acrílico é obtido a partir da glicerina derivada de plantas, que mais de 50% em peso de glicerina é derivado de uma planta C3.

(Planta C3 e Planta C4)

As plantas são classificadas em 3 tipos: plantas C3, plantas C4 e plantas de metabolismo ácido crassulaceano (metabolismo de CAM/ácido crassulaceano) com base nos tipos de produtos de fixação de dióxido de carbono inicial na via de fixação de dióxido de carbono fotossintética. Entre os cultivos, milho e cereais pertencem às plantas C4, os principais cultivos como arroz e trigo pertencem às plantas C3, e Cactaceae, Crassulaceae, Euphorbiaceae e similares pertencem às plantas CAM.

90% ou mais das plantas na terra pertencem às plantas C3, e, por exemplo, plantas agronomicamente valiosas como arroz,

30/121 trigo e cevada, tabaco e similares estão incluídas neste grupo. Uma enzima relevante para a fixação de CO2 na via fotossintética de plantas C3 é a ribulose-1,5-difosfato carboxilase, que tem baixa afinidade para o C0₂, mas tem alta afinidade para o oxigênio e, deste modo, a enzima tem baixa eficiência de reação de fixação de CO₂ e uma baixa eficiência de reação fotossintética. Por outro lado, plantas com apenas o ciclo de Calvin-Benson são chamadas plantas C3. Na presente invenção, plantas C3 e suas misturas são amplamente utilizadas como uma fonte de carbono, contanto que a razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) seja menor que -20¾ e, em termos do volume de produção e custo, trigo, batata e óleo de palma são utilizados preferencialmente como uma fonte de carbono.

Por outro lado, as plantas C4 são plantas que realizam fotossíntese tipo C4, que é uma forma de fotossíntese com via C4 para a concentração de CO₂, além do ciclo de Calvin-Benson, que é um ciclo de redução comum de C0₂ no processo de fotossíntese. A enzima relevante para a fixação de C0₂ na via fotossintética das plantas C4 é a fosfoenolpiruvato carboxilase. Esta enzima não é inibida na atividade pelo oxigênio, tem alto desempenho de fixação de CO₂ e as plantas C4 são caracterizadas pelo fato de que os cloroplastos avançados também existem nas células da bainha dos feixes. Exemplos típicos de plantas C4 incluem milho, cana-de-açúcar, sorgo, pampas grass, capim Guiné, capim de Rhodes, Urochloa subquadripara, Brachiaria subquadripara, Echinochloa esculenta, Eleusine coracana, Kochia scoparia e similares e Kokia scoparia também chamada de cipreste do verão, Hokigi e Kochia verde. Uma vez que plantas C4 consomem excesso de energia para a fixação de CO₂, plantas C4 podem, de modo mais

31/121 eficiente, fixar CO₂ em relação ao normal. Da mesma forma, plantas comuns recolhem menos C0₂ no momento de alta temperatura, mas plantas C4 fazem isso bem, ao contrário delas. Além disso, plantas C4 suficientemente realizam fotossintese com pouca água. Ou seja, a adaptação fisiológica para lidar com condições climáticas, como alta temperatura, secura, baixo teor de CO₂ e solos pobres em nitrogênio graves para plantas.

Como plantas além das plantas C3 e plantas C4, as plantas CAM têm um sistema fotossintético adaptado a ambientes secos, e este sistema fotossintético é considerado como sendo uma morfologia avançada da fotossintese de C3. A razão de isótopos estáveis de carbono (ó¹³C) das plantas CAM está geralmente na faixa de cerca de -35 a - ÍOV», e estas plantas CAM podem ser usadas junto como matéria-prima de biomassa, se necessário. (Gorduras e óleos e BDF)

Exemplo conhecidos como gorduras e óleos que são ésteres de ácidos graxos e glicerina incluem gorduras e óleos derivados de plantas C3, como óleo de arroz, óleo de farelo de arroz e similares, bem como gorduras e óleos derivados de plantas C4, como o óleo de milho, óleo de soja, óleo de gergelim, óleo de girassol e similares, e adicionalmente gorduras e óleos derivados de animais tais como o óleo de baleia, óleo de tubarão, óleo de fígado e similares. Da mesma forma, aqueles que são utilizáveis como matérias-primas para combustível biodiesel (BDF) são gorduras e óleos derivados de várias plantas C3, plantas C4 e animais; por exemplo, como matérias-primas para combustível biodiesel (BDF), óleos vegetais como óleo de semente de colza, óleo de palma (obtido de óleo de palma e coqueiro) , óleo de oliva, óleo de girassol, óleo de amendoim, óleo de gergelim, óleo de soja, óleo de arroz,

32/121 óleo de cânhamo e similares; óleos de peixe e sebo, como banha, gordura de bovino e similares; e resíduos de óleos comestíveis (por exemplo, chamado óleo de Tempura) e similares. Óleo de semente de colza é usado na Europa; Pistacia chinensis e similares na China; óleo de soja na América do Norte e América Latina; e óleos obtidos de óleo de palma e coqueiro, e Jatropha curcas no Sudeste Asiático.

Na presente invenção, também é preferível obter ácido acrílico usando estas gorduras e óleos, BDF e glicerina, que é um subproduto como uma fonte de carbono. Gorduras e óleos podem ser óleos graxos (líquidos em temperatura normal) ou gorduras (sólidas em temperatura normal). Além disso, óleos secantes, óleos semissecantes e óleos não secantes também são utilizáveis. Convencionalmente, os Pedidos de Patentes Internacionais PCT/JP2010/51822 e PCT/JP2010/51832, a Publicação do Pedido de Patente Norte-Americano No. 2007/0219521 e similares divulgam técnicas para obtenção de ácido acrílico a partir de glicerina derivada de óleos e gorduras, e a obtenção de uma resina absorvedora de água; no entanto, essas técnicas se detêm no volume de ¹³C e na rastreabilidade dos óleos e gorduras como matéria-prima. Entretanto, a presente invenção caracteriza-se pela seleção do volume de ¹³C de uma fonte de carbono como um exemplo de um método de produção de ácido acrílico com ¹³C especificado e uma resina absorvedora de água, que é aparentemente diferente de uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico convencional derivada de um produto natural.

Adicionalmente, a Patente Norte-Americana mencionada acima (Publicação de Pedido de Patente Norte-Americana No. 2007/0219521) divulga um artigo absorvente contendo um

33/121 polímero derivado de um recurso renovável e o método de produção de tal artigo (artigo absorvente que compreende um polímero sintético derivado de um recurso renovável e métodos de produção do dito artigo) (por exemplo, reivindicações 1 a 3, 6, 7, etc.) e no Exemplo 2 neste pedido, é descrito que uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) com um AAP de 21 [g/g] e um SFC de 50 [x 10^_7xcm³xsxg'¹] é obtida através da obtenção de ácido acrílico a partir de glicerina derivada de óleo de canola (planta C3) e pela polimerização, secagem, pulverização e por reticulação da superfície do ácido acrílico; no entanto, a descrição não descreve ou sugere s PSD (distribuição de tamanho de partícula/850 a 150 pm) , velocidade de absorção de água (FSR), adição de um metal polivalente, partículas finas inorgânicas, polímeros de poliamina e semelhantes, e o uso de um inibidor de polimerização (particularmente, p-metoxifenol).

Por outro lado, a presente invenção divulga o uso de uma planta C3 como matéria prima do ácido acrílico, como um exemplo de meios para realizar o objeto da invenção, e a rastreabilidade e as propriedades físicas podem ser melhoradas ainda mais pelo controle das propriedades físicas acima mencionadas e adicionando um componente marcador além do volume de ¹³C/¹⁴C e, deste modo, a presente invenção é diferente da Patente Norte-Americana mencionada.

(Método de produção de ácido acrílico e matéria-prima não fóssil)

Um método para a produção de ácido acrílico na presente invenção não é particularmente limitado, contanto que a razão de isótopos estáveis de carbono (ó¹³C) seja menor que -20’ή. Por exemplo, o ácido acrílico pode ser obtido por desidratação,

34/121 oxidação, fermentação e similares de uma matéria-prima não fóssil obtida de uma planta C3, particularmente um produto natural.

No presente estado onde a resina absorvedora de água é consumida e eliminada em grande sob a forma de fraldas descartáveis e similares, a matéria-prima é preferencialmente renovável e sustentável; ou seja, é preferível obter a resina absorvedora de água e sua matéria-prima de uma matéria-prima não fóssil. Exemplos utilizáveis como matéria-prima não fóssil incluem glicerina, ácido 2-hidroxipropiônico (também conhecido como ácido lático), ácido 3-hidroxipropiônico (3-HPA) e biopropileno, e tal glicerina e ácido hidroxipropiônico podem ser obtidos de plantas especificadas (plantas C3 e plantas CAM) . O ácido hidroxipropiônico pode ser obtido por uma reação de oxidação química ou um método de fermentação a partir da glicose e sacarídeos. A glicose pode ser obtida de melaços residuais (subproduto que contém componentes diferentes dos sacarídeos produzidos no momento da refinação do açúcar), amido, celulose e similares, e a razão de isótopos estáveis de carbono em ácido acrílico pode ser controlada pela seleção de uma planta C3 como uma matéria-prima de produto natural para amido/celulose/açúcar (cana-de-açúcar e beterraba). O biopropileno pode ser obtido de bioetanol e seu produto desidratado, tal como bioetileno e similares. Tal biopropileno pode ser oxidado pelo mesmo método como no caso de propileno derivado de petróleo fóssil (matéria-prima fóssil) para obter ácido acrílico através de acroleína.

Um exemplo de tais métodos de produção da resina absorvedora de água e de ácido acrílico é um método de obtenção de ácido acrílico de uma planta C3 e obtenção da resina

35/121 absorvedora de água a partir do ácido acrílico. Glicerina pode ser obtida pela saponificação ou esterificação (conversão de BDF) de gorduras e óleos ou fermentação de amido e celulose. As plantas a serem usadas como matéria-prima para o amido podem ser a batata acima mencionada e similares. Celulose pode ser obtida de vários tipos de plantas. Vários tipos de óleos e gorduras vegetais podem ser usados como gorduras e óleos.

O método de produção de ácido acrílico típico abaixo mencionado que envolve a reação de desidratação da glicerina, ácido 2-hidroxipropiônico (também conhecido como ácido lático), ácido 3-hidroxipropiônico e similares, e uma resina absorvedora de água com uma razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) menor que -20V a ser usada na presente invenção pode ser obtida pela obtenção de tal glicerina e ácido hidroxipropiônico de uma planta C3. E assim, ácido 2 ou 3-hidroxipropiônico (também conhecido como ácido lático) pode ser obtido por fermentação da celulose e da glicose e para obter ácido acrílico da presente invenção, celulose e glicose derivada de uma planta C3 podem ser utilizadas.

(Produção de ácido acrílico com õ¹³C prescrito de glicerina)

Métodos para a produção de uma resina absorvedora de água baseada em ácido acrílico de uma matéria-prima não fóssil são exemplificados nas Publicações Internacionais Nos. 2006/092271, 2006/092272, 2006/136336, 2008/023039, 2008/023040, 2007/109128 e similares, por exemplo. Estes seis Documentos Patente não atentam para o volume de 13C e sua rastreabilidade e não sugerem o método para produzir a resina absorvedora de água da presente invenção. Da mesma forma, a Publicação de Patente Internacional Norte-Americana No.

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2007/0219521 é como descrito acima.

Da mesma forma, os métodos para a produção de ácido acrílico a partir de uma matéria-prima não fóssil são exemplificados nas Publicações Internacionais Nos. 2006/08024, 2007/119528 e 2007/132926, na Publicação de Patente Internacional Norte-Americana No. 2007/0129570 e similares, por exemplo.

(Produção de ácido acrílico com õ¹³C prescrito a partir do biopropileno)

Atualmente, um método para produzir propileno derivado de biomassa é exemplificado no lugar de um método de craqueamento de petróleo bruto, um recurso fóssil, considerando o propileno usado como matéria-prima para o ácido acrílico. Exemplos concretos incluem uma reação de metátese de buteno e etileno; uma reação de desidratação do propanol; uma reação de redução de desidratação da glicerina; craqueamento por contato do buteno; uma reação de síntese GTL de biogás (gás sintetizado); uma reação de síntese MTO de biogás (gás sintetizado) via síntese de metanol; reação de desidrogenação de biopropileno ou propano de biomassa via bioetanol ou bioetileno, que é um produto de desidratação do bioetanol; e similares. Depois de o biopropileno com um volume especificado de 13C ser obtido, acroleína e subsequentemente ácido acrílico podem ser obtidos a partir do propileno de acordo com um método comum de produção de ácido acrílico.

(Produção de ácido acrílico com õ¹³C especificado a partir do ácido hidroxipropiônico)

Para obter ácido acrílico com um õ¹³C especificado, ácido 3-hidroxipropiônico ou ácido 2-hidroxipropiônico pode ser obtido da biomassa acima mencionada com o õ¹³C especificado por

37/121 meio de glicose e afins e, subsequentemente, o ácido 3-hidroxipropiônico ou o ácido 2-hidroxipropiônico pode ser desidratado para obter ácido acrílico.

(Produção de ácido hidroxipropiônico)

Métodos para a obtenção de ácido 3-hidroxipropiônico (3-HPA) a partir da glicerina são exemplificados na Patente Norte-Americana No. 6852517 e JP-A-2007-082476 e JP-A-2005-102533. Um método para a obtenção de ácido

2- hidroxipropiônico (ácido lático) da glicerina é exemplificado em JP-A-4-356436. Métodos para a obtenção de ácido 3-hidroxipropiônico a partir da β-alanina são exemplificados nas Publicações Internacionais Nos. 2002/042418 e 2007/042494. No caso de obtenção do ácido

3- hidroxipropiônico, uma técnica divulgada na Publicação Internacional No. 2010/0118743 pode ser utilizada para melhorar a durabilidade ao ácido hidroxipropiônico e a conversão do ácido hidroxipropiônico em aldeido é preferencialmente inibida por uma técnica divulgada na Publicação Internacional No. 2010/0118743. Um exemplo é um método de produção do ácido 3-hidroxipropiônico pelo uso da ácido 3-hidroxipropiônico desidrogenase após a produção do semialdeido do ácido malônico pela descarbonatação do ácido oxaloacético.

(Desidratação do ácido hidroxipropiônico)

Métodos para a obtenção de ácido acrilico a partir do ácido hidroxipropiônico são exemplificados nas Publicações Internacionais Nos. 2002/090312, 2003/08795, 2005/095320, 2007/106099 e 2008/1042958, e na Publicação de Pedido de Patente Internacional Norte-Americana No. 2007/219391, e similares. O ácido hidroxipropiônico não neutralizado a ser

38/121 desidratado pode ser utilizado sob a forma de ácido ou um sal do mesmo (particularmente, um sal monovalente, mais particularmente, um sal de sódio ou um sal de amónio) e neste momento, um solvente pode ser usado ou não deve ser usado. O ácido acrílico obtido pode ser refinado por cristalização, destilação ou similares, e o método de cristalização do ácido acrílico pode ser realizado continuamente ou em lote, em uma forma em camadas ou dispersão, e é exemplificado, por exemplo, na Publicação Internacional No. 2008/023039 e similares. Além disso, é necessário considerar o subproduto acrilamida para desidratação do hidroxipropionato de amónio.

A reação de desidratação de 3-HPA é realizada na presença de, ou na ausência de um catalisador, e no caso de utilizar um catalisador, um catalisador ácido é preferencialmente usado. A condição da reação de desidratação é a pressão normal ou a pressão reduzida, e uma temperatura de aquecimento de 100 a 300 °C, mais preferencialmente, de 150 a 250 °C.

sal de HPA obtido pode ser selecionado a partir de sais de metais alcalinos, sais de metais alcalino-terrosos e combinações dos mesmos. Exemplos de um sal típico incluem um sal de sódio e um sal de cálcio. A reação de desidratação para a produção de um ácido carboxílico a,β-insaturado ou um sal do mesmo pode ser realizada em um meio aquoso devido à solubilidade em meio aquoso de HPA.

Opcionalmente, o ácido carboxílico a,β-insaturado ou um sal do mesmo pode ser produzido pela adição de uma desidrase juntamente com o aquecimento de uma solução aquosa e, desse modo, intensificando a desidratação do ácido ou sal ácido. O processo de desidratação em meio aquoso pode ser catalisado por meio de um material ácido ou básico. O catalisador de

39/121 desidratação pode ser um material neutro, ácido ou básico que acelera a desidratação. Exemplos de um catalisador neutro incluem fosfato de cálcio, lactato de cálcio e 3-hidroxipopionato de cálcio. Outros catalisadores úteis incluem o óxido de alumínio, oxido de silício, óxido de titânio, óxido de zircônio, zeólito e também ácido de Lewis. Aminas são compostos básicos utilizáveis como catalisador. No caso onde o caldo fermentado é usado para fornecer ácido hidroxipropiônico, uma amina básica pode realizar convenientemente funções tanto como um extrator para separar o ácido hidroxipropiônico do caldo fermentado aquoso quanto como um catalisador de desidratação. Exemplos de uma amina adequada para este processo incluem tricapilamina (TCA), tridecilamina (TDA) e tridodecilamina (TDDA). Além disso, o uso de outro material básico exógeno pode causar desidratação. Concretamente, óxidos e hidróxidos metálicos, por exemplo, óxido de cálcio e hidróxido de cálcio, são materiais básicos que podem intensificar e ajudar a desidratação. Um catalisador ácido pode ser um ácido mineral forte de fase gasosa ou liquida, por exemplo, ácido clorídrico, ácido sulfúrico ou ácido fosfórico. Uma resina ácida insolúvel, por exemplo, resina AMBERLYST (marca registrada), resina NAFION (marca registrada) e resina ácida DOWEX (marca registrada) pode ser empregada como um catalisador. Um catalisador ácido particularmente útil é o ácido fosfórico.

A desidratação por conversão de vapor (por exemplo, reação em fase de vapor) pode fornecer um ácido carboxílico a, β-insaturado. Em tal método, uma solução aquosa contendo ácido hidroxipropiônico pode ser convertida em ácido acrílico por evaporação da solução a uma temperatura relativamente alta,

40/121 de preferência, na presença de um catalisador de desidratação. (Impurezas do ácido acrílico com õ¹³C especificado)

No caso onde o ácido acrílico derivado de biomassa é usado, um componente de aldeído e um ácido carboxílico saturado (particularmente ácido acético ou ácido propiônico) tende a aumentar, e no caso onde o ácido acrílico é usado por uma resina absorvedora de água, é preferível controlar os conteúdos desses componentes menores. Como um método de controle, um método para a produção de ácido acrílico, um método para a refinação de ácido acrílico, um método de destilação e um método de cristalização podem ser controlados adequadamente e, preferencialmente, controlar um método de cristalização e ainda preferencialmente uma cristalização com múltiplos estágios como um método de cristalização são realizados.

Além disso, conforme descrito acima, a razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) pode ser alterada antes e após a destilação e refinação, com base na diferença de ponto de ebulição, derivado da razão em massa (peso molecular).

Do ponto de vista da capacidade de polimerização e melhoria das propriedades físicas de uma resina absorvedora de água a ser obtida, preferencialmente um ou mais, mais preferencialmente dois ou mais, ainda mais preferencialmente três ou mais, particularmente preferencialmente quatro ou mais, particularmente preferencialmente cinco ou mais, e particularmente preferencialmente cada um de todos os seis tipos de impurezas dentre protoanemonina, acrilato de alila, álcool alílico, um componente de aldeído (particularmente, furfural), ácido maleico e ácido benzoico no ácido acrílico estão em uma quantidade de 0 a 20 ppm (com base em massa, doravante igual). Ela é preferencialmente, individualmente

41/121 de 0 a 10 ppm, mais preferencialmente de 0 a 5 ppm, ainda mais preferencialmente de 0 a 3 ppm, particularmente preferencialmente de 0 a 1 ppm, e mais preferencialmente ND (não detectável) . Entre essas impurezas, o componente aldeidico é, às vezes aumentado no ácido acrílico derivado de biomassa e ele é indispensavelmente preferível para controlar o componente aldeido. Um método de controle pode ser o uso de um agente de tratamento de aldeido (por exemplo, hidrazina) ou cristalização. Além disso, a quantidade total destes protoanemonina, acrilato de alila, álcool alílico, componente aldeido, ácido maleico e ácido benzoico é preferencialmente de 100 ppm ou menos, mais preferencialmente de 0 a 20 ppm, ainda mais preferencialmente de 0 a 10 ppm, e particularmente preferencialmente de 0 a 5 ppm. Um método preferível para controlar estes componentes marcadores e a quantidade de ácido propiônico é o uso do ácido acrílico derivado de uma matéria-prima não fóssil, como descrito posteriormente.

Da mesma forma, em comparação com o ácido acrílico obtido por um método de produção de ácido acrílico convencional, ou seja, ácido acrílico obtido por oxidação em fase de vapor de propileno, uma matéria-prima fóssil, no caso de obtenção de ácido acrílico a partir da planta C3 mencionada acima, pode haver casos onde o ácido acrílico contendo um ¹³C especificado para ser obtido contém impurezas diferentes e componentes marcadores, e é necessário cuidadosamente levar em consideração o efeito dessas impurezas e componentes marcadores em uma resina absorvedora de água. Ou seja, como ácido acrílico derivado de biomassa, no caso de obtenção de ácido acrílico de 3-HPA e 2-HPA acima mencionado, 3-HPA e acrilamida podem ser misturados como as suas impurezas

42/121 particulares e 3-HPA leva a um aumento do monômero residual (ácido acrílico residual) por aquecimento e, portanto, a quantidade de 3-HPA é preferencialmente de 10 ppm ou menos, ainda mais preferencialmente de 1 ppm ou menos e particularmente preferencialmente de 0,1 ppm ou menos. Da mesma forma, do ponto de vista da segurança, a quantidade de acrilamida é preferencialmente de 10 ppm ou menos, ainda mais preferencialmente de 1 ppm ou menos, e particularmente preferencialmente de 0,1 ppm ou menos. Para alcançar esta quantidade, a destilação ou a cristalização podem ser realizadas até estas impurezas diminuírem. Além disso, no caso onde o ácido acrílico derivado de biomassa é usado, (mono ou di)-hidroxiacetona pode ser misturada e a estabilidade de um monômero pode ser deteriorada. Portanto, as suas quantidades também são preferencialmente de 10 ppm ou menos (o limite inferior é 0 ppm), mais preferencialmente de 1 ppm ou menos (o limite inferior é 0 ppm) e particularmente preferencialmente 0,1 ppm ou menos (o limite inferior é 0 ppm) .

Do ponto de vista de supressão do mau odor, a quantidade de um ácido carboxílico saturado (particularmente, ácido acético ou ácido propiônico) no ácido acrílico é controlada para ser, preferencialmente, de 1% em massa ou menos, mais preferencialmente de 0,5% em massa ou menos, e ainda mais preferencialmente de 0,3% em massa ou menos. Para melhorar a taxa de absorção de água (CRC), é eficaz adicionar um ácido carboxílico saturado (particularmente ácido propiônico) no momento da polimerização em uma quantidade de preferencialmente 0,01% em massa ou mais, mais preferencialmente 0,03% em massa ou mais, ainda mais preferencialmente 0,05% em massa ou mais e, preferencialmente,

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0,1% em massa ou mais. Ou seja, verificou-se que o ácido propiônico em ácido acrílico pode melhorar a taxa de absorção de água (CRC) de uma resina absorvedora de água após a polimerização e a adição de uma quantidade especificada no momento da polimerização é preferível.

Além disso, supõe-se que uma resina absorvedora de água e ácido acrílico da presente invenção contêm 3-HPA como impurezas, e do ponto de vista de redução dos monômeros residuais da resina absorvedora de água e redução dos componentes solúveis em água, o teor de 3-HPA na resina absorvedora de água é de 5000 ppm ou menos, preferencialmente 3500 ppm ou menos, e mais preferencialmente 2000 ppm ou menos, e ainda mais preferencialmente na faixa descrita nos Componentes Marcadores (3-9) descritos mais adiante. Além disso, é melhor que o conteúdo de HPA-3 seja menor e o limite inferior não seja particularmente limitado. Por outro lado, se o conteúdo de 3-HPA exceder 5000 ppm, a quantidade de monômero residual de uma resina absorvedora de água a ser obtida é aumentada e, portanto, não é preferível. Adicionalmente, é melhor que o limite inferior seja menor e ele é mais preferencialmente 0 ppm (ND/não detectável), mas em termos de equilíbrio da eficácia de custo, como o custo de refino, o limite inferior é suficientemente de 10 ppm e preferencialmente de 50 ppm.

(Uso de uma pluralidade de ácidos acrílicos)

Na presente invenção, também é preferível obter um monômero insaturado solúvel em água através da mistura de ácido acrílico com diferentes razões de isótopo estáveis de carbono diferentes (õ¹³C) dentro da faixa de razão de isótopos estáveis de carbono tencionada (õ¹³C) . Em outras palavras, para obter

44/121 de modo conveniente e econômico um monômero ou ácido acrílico contendo um componente marcador prescrito (particularmente, ácido propiônico) que não seja o ácido acrílico mencionado acima com ¹³C, é preferível produzir um monômero misturando uma pluralidade de acrílico ácidos produzidos por diferentes métodos de produção (doravante referidos como uma pluralidade de ácidos acrílicos). Da mesma forma, é preferível melhorar ainda mais a rastreabilidade de uma resina absorvedora de água a ser obtida, que é proporcionado com uma razão de isótopos estáveis de carbono mais específica (õ¹³C) não só pela obtenção de ácido acrílico com uma razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) a partir de uma matéria-prima derivada de uma planta C3, mas também pelo ajuste da razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) como sendo o valor especificado pela mistura de ácidos acrílicos com diferentes razões de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) , e proporcionando deste modo a razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) , ou seja, uma razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) que uma planta C3 sozinha não pode fornecer. Ou seja, se são utilizadas matérias-primas com diferentes razões de isótopos estáveis de carbono diferentes (δ¹³0) , o valor de análise estatística obtido pela análise das suas razões de isótopos de carbono estáveis torna-se um valor particular e as matérias-primas podem ser distinguidas de outras matérias-primas. Deste modo, a razão de isótopos estáveis de carbono de uma resina absorvedora de água produzida a partir de tais matérias-primas mostra um valor de análise particular e a identificação e o rastreamento tornam-se mais fáceis.

Além disso, no caso onde uma pluralidade de ácidos acrílicos com diferentes razões de isótopo estáveis de carbono (õ¹³C) é misturada e utilizada, os ácidos acrílicos podem ser

45/121 misturados no estágio de ácido acrílico refinado como produto final, ou podem ser misturados sob a forma de ácidos acrílicos brutos em um estágio anterior ao do estágio acima, e, a seguir, refinados (destilação, cristalização ou uma combinação destes) ou o ácido acrílico a ser misturado podem ser ácido acrílico obtido por mistura de um tipo diferente de acroleína na fase de oxidação em fase de vapor e, a partir disso, oxidação da mistura de acroleína.

Especialmente, do ponto de vista do ajuste dos componentes marcadores e do risco de cobertura das matérias-primas, e também do ponto de vista de melhoria adicional da rastreabilidade de uma resina absorvedora de água a ser obtida, é preferível utilizar um método de uso de uma pluralidade de fontes de matéria-prima de uma matéria-prima fóssil e de uma matéria-prima não fóssil como o ácido acrílico acima mencionado. A razão de mistura no método de produção acima mencionado pode ser constante ou alterada ao longo do tempo e/ou por cada resina absorvedora de água. No método de produção acima mencionado usando uma pluralidade de ácidos acrílicos, uma vez que a pureza do monômero (componentes marcadores) pode ser controlada para ser constante sem refinamento excessivo do ácido acrílico, o ácido acrílico pode ser usado economicamente e com alto rendimento, e uma resina absorvedora de água com boas propriedades físicas pode ser economicamente e estavelmente obtida. Uma vez que o ácido acrílico não é nem completamente derivado de uma matéria-prima fóssil e nem completamente derivado de uma matéria-prima não fóssil, uma resina absorvedora de água obtida tem uma razão de ¹⁴C particular e especificada e é dotada com melhor rastreabilidade e, portanto, ela é preferível. A razão de uma matéria-prima não fóssil para

46/121 uma matéria-prima fóssil pode ser especificada pela medição quantitativa da razão ¹⁴C de uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico obtida.

Da mesma forma, o uso de uma pluralidade de fontes de matéria-prima de uma matéria-prima fóssil e uma matéria-prima não fóssil para o ácido acrílico pode cobrir o custo de matéria-prima de uma resina absorvedora de água. Tal nova resina absorvedora de água é excelente em termos de custo e estabilidade das fontes de matéria-prima, e é fácil manter os componentes marcadores como ácido propiônico na razão ótima e, portanto, fornecido com propriedades físicas estáveis e amplamente utilizável como uma resina absorvedora de água econômica com boas propriedades fisicas. Ácido hidroxipropiônico e glicerina são utilizados como matéria-prima não fóssil do ácido acrílico, e petróleo e carvão são utilizados como a matéria-prima fóssil.

Da mesma forma, é preferível mudar a razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) do ácido acrílico na etapa de polimerização dependendo de qualquer linha de produção, tempo de produção e um número de lote do produto, particularmente do tempo de produção. Ou seja, uma vez que o custo de glicerina, uma matéria-prima não fóssil, depende significativamente dos custos de sua matéria-prima de planta C4 e da matéria-prima de planta C3 em comparação com o custo de propileno derivado do petróleo, que é uma matéria-prima fóssil, o custo da matéria-prima pode ser estabilizado modificando a razão de uso da matéria-prima de planta C4 e a matéria-prima de planta C3 correspondendo aos seus custos.

Diferentes fontes de carbono podem ser usadas para ácidos acrílicos com diferentes razões de isótopo estáveis de carbono

47/121 (õ¹³C) e, preferencialmente, ácidos acrílico derivados de matéria-prima fóssil e de uma matéria-prima não fóssil são utilizados e exceto as matérias- primas, uma planta (processo) e o local podem ser completamente diferentes; um sistema de oxidação (particularmente um catalisador) e um sistema de refinação (destilação e cristalização) podem ser diferentes e, dependendo desses fatores, impurezas, particularmente, a quantidade de ácido propiônico, é preferencialmente diferente. No caso onde os dois tipos de ácidos acrílicos são utilizados, a razão de uso (razão em massa) é determinada adequadamente e ela está geralmente na faixa de 1:99 a 99:1. A razão é preferencialmente de 10:90 a 90:10, mais preferencialmente de 20:80 a 80:20, e particularmente preferencialmente de 30:70 a 70:30. Adicionalmente, ácidos acrílicos exceto os dois tipos mencionados antes podem ser usados em uma quantidade na faixa de 0 a 50% em massa na quantidade total de ácidos acrílicos, mais preferencialmente de 0 a 30% em massa, e ainda mais preferencialmente de 0 a 10% em massa. A razão de uso de dois ou mais tipos diferentes de ácidos acrílicos é determinada adequadamente com base nos custos (custos de matéria-prima) dos ácidos acrílico, quantidades fornecidas, componentes marcadores (ácido propiônico e outros componentes marcadores) e similares e, particularmente, o uso de uma pluralidade (particularmente dois tipos) das fontes de matéria-prima de uma matéria-prima fóssil e uma matéria-prima não fóssil pode cobrir o custo da matéria-prima de uma resina absorvedora de água. Além disso, no caso onde a matéria-prima fóssil e a matéria-prima não fóssil são usadas juntas, a razão pode ser medida pela medição quantitativa de ¹⁴C nos monômeros e uma resina absorvedora de água.

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Neste caso, pelo menos o ácido acrílico derivado de uma matéria-prima não fóssil é usado, e uma pluralidade de ácidos acrílicos são usados e um ácido acrílico é obtido a partir de uma matéria-prima não fóssil e o outro é obtido a partir de uma matéria-prima fóssil (Figura Em geral, o ácido acrílico derivado de uma matéria-prima não fóssil contém muito ácido propiônico ou similares e, portanto, ele pode ser preferivelmente usado. Além disso, também em termos de ajuste ou estabilização de outros componentes marcadores, não apenas o ácido propiônico (mesmo que o ácido propiônico esteja no mesmo nível), mas uma pluralidade de ácidos acrílicos, particularmente o ácido acrílico de uma matéria-prima fóssil e o ácido acrílico de uma matéria-prima não fóssil, são usados em combinação. Como outro efeito da presente invenção, o uso de uma pluralidade de fontes de matéria-prima de uma matéria-prima fóssil e de uma matéria-prima não fóssil para o ácido acrílico reduz o custo de matéria-prima de uma resina absorvedora de água, e uma resina absorvedora de água que é ótima também em vista do custo de matéria-prima também pode ser obtida. Ou seja, preferencialmente, o ácido acrílico derivado de uma matéria-prima fóssil e ácido acrílico derivado de uma matéria-prima não fóssil são usados em combinação, conforme descrito posteriormente.

Doravante, o ácido propiônico é explicado como um componente marcador representativo; no entanto, é preferível preparar um monômero tencionado por meio do uso de uma pluralidade de ácidos acrílicos contendo diferentes quantidades de ácido propiônico em termos de custo e processos a fim de ajustar a quantidade de ácido propiônico no ácido acrílico. Ou seja, uma pluralidade de ácidos acrílicos

49/121 contendo diferentes quantidades de ácido propiônico é produzida em diferentes processos de produção de ácido acrílico.

Aqui, em relação aos ácidos acrílicos contendo diferentes quantidades de ácido propiônico, um ácido acrílico contém ácido propiônico preferencialmente de 1,01 a 1000 vezes em massa em relação ao outro ácido acrílico, mais preferencialmente de 1,05 a 100 vezes em massa, e ainda mais preferencialmente de 1,1 a 50 vezes em massa . Concretamente, pelo menos um ácido acrílico preferencialmente contém 400 ppm ou mais de ácido propiônico.

Da mesma forma, para facilitar identificação e/ou rastreamento de uma resina absorvedora de água, a presente invenção também fornece um método para produzir uma resina absorvedora de água, que é um método para produzir uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) envolvendo uma etapa de polimerização para um monômero insaturado solúvel em água e uma etapa de secagem para o polímero reticulado tipo gel contendo água obtido, e que muda a razão de isótopos estáveis de carbono (ô¹³C) do ácido acrílico. A largura de variação da razão de isótopo estável é igual ou maior que ÍV, adicionalmente de 5¾ ou mais, e particularmente de 10¾ ou mais. O limite superior da largura da variação é determinado adequadamente e, em termos de custo de produção de diferentes ácidos acrílico, ele é preferencialmente de 100¾ ou menos, mais preferencialmente de 50¾ ou menos, e ainda mais preferencialmente de 30¾ ou menos.

(Processo de produção de ácido acrílico e processo de produção de resina absorvedora de água)

Os processos de produção de ácido acrílico e o processo de produção de resina absorvedora de água acima mencionados são

50/121 preferencialmente feitos próximos uns dos outros, mais preferencialmente juntos. No caso onde o ácido acrílico é obtido a partir de glicerina derivada de óleos e gorduras, os derivados de ácidos graxos (por exemplo, biodiesel) e glicerina podem ser simultaneamente obtidos a partir de gorduras e óleos, e, além disso, ácido acrílico e, ainda adicionalmente, uma resina absorvedora de água pode ser obtida, e estas etapas são também preferencialmente feitas próximas umas das outras, mais preferencialmente juntas. Da mesma forma, do ponto de vista de redução de CO2, ácido acrílico e mais resina absorvedora de água são preferencialmente produzidos próximo da matéria-prima de planta ¹³C especificada acima mencionada e do ponto de vista de economia de energia para o transporte, o ácido acrílico é produzido e polimerizado em uma forma de “produção local para consumo local em relação à matéria-prima de planta ¹³C acima mencionada.

Portanto, o ácido acrílico pode ser obtido próximo da matéria-prima de planta ¹³C especificada, particularmente dentro de 1000 Km, adicionalmente dentro de 500 Km e particularmente dentro de 100 Km, e uma resina absorvedora de água pode ser obtida perto do local, particularmente dentro de 1000 Km, adicionalmente dentro de 500 Km, particularmente dentro de 100 Km, dentro de 10 Km e dentro de 1 Km. O encurtamento da distância de transporte reduz o C02 emitido pelo transporte e também diminui os dímeros de ácido acrílico, que são uma causa de monômeros residuais e, portanto, isto é preferível.

(Inibidor de polimerização)

Em termos de estabilidade e velocidade de polimerização, os monômeros usando ácido acrílico preferencialmente contêm

51/121 uma quantidade prescrita de um inibidor de polimerização, e a quantidade é mais preferencialmente maior que 0 e 200 ppm ou menos, ainda mais preferencialmente de 1 de 160 ppm, particularmente preferencialmente de 10 a 100 ppm, e ainda mais preferencialmente de 15 a 80 ppm. Um inibidor de polimerização a ser adicionado preferencialmente contém metoxifenóis e, particularmente, p-metoxifenol. Uma grande quantidade de um inibidor de polimerização causa problemas de redução da velocidade de polimerização e coloração após a produção, mas se a quantidade é muito pequena, não apenas a estabilidade de monômeros é afetada negativamente, mas também a polimerização é, às vezes, feita bastante lentamente. Da mesma forma, a adição de uma quantidade prescrita é às vezes preferível do ponto de vista da rastreabilidade e resistência climática do gel.

inibidor de polimerização (particularmente p-metoxifenol) está contido em uma quantidade prescrita em monômeros, como ácido acrílico, e uma porção do inibidor de polimerização é consumida no processo (particularmente na etapa de polimerização) para produzir uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) e alguns remanescentes na resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal).

A quantidade restante do inibidor de polimerização, isto é, o conteúdo na resina absorvedora de água, pode ser determinado adequadamente com base no tempo de polimerização, quantidade de iniciador de polimerização, temperatura de secagem e similares, e como um conteúdo de p-metoxifenol, é preferencialmente de 5 a 60 ppm, mais preferencialmente de 6 a 40 ppm, ainda mais preferencialmente de 8 a 30 ppm e particularmente preferencialmente de 8 a 20 ppm.

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Concretamente, um método para controlar a quantidade restante de um inibidor de polimerização pode envolver os monômeros de polimerização usando ácido acrílico e contendo o inibidor de polimerização na faixa acima mencionada, secar o polímero reticulado tipo gel contendo água obtido em uma temperatura de secagem descrita mais tarde de 150 a 250 °C por um período de secagem de 10 a 120 minutos para reduzir a taxa de teor de água até 20% em massa ou menos, misturar 0,001 a 10 partes em massa de um agente reticulador de superfície até 100 partes em massa do pó de resina absorvedora de água seco, e realizar um tratamento de aquecimento a 70 a 300 °C durante 1 a 120 minutos. A análise quantitativa dos componentes marcadores, como p-metoxifenol, pode ser realizada pela extração dos mesmos com uma grande quantidade excessiva de água ou solução salina, um tratamento como a concentração do filtrado, se necessário, e, em seguida, medição das suas concentrações no filtrado por cromatografia líquida ou similares.

Além disso, o uso de metoxifenóis não é divulgado no Exemplo 2 da Publicação do Pedido de Patente Internacional Norte-Americana No. 2007/0219521 e, no caso onde estes compostos não são usados, isto às vezes resulta na flutuação das propriedades físicas e diminuição da rastreabilidade.

(2-2) Etapa de polimerização

Esta etapa é uma etapa de obtenção de um polímero tipo gel contendo água, particularmente, um polímero reticulado tipo gel contendo água (doravante, chamado de hidrogel) por polimerização de uma solução aquosa contendo ácido acrílico (sal) como componentes principais obtidos pela etapa de produção do ácido acrílico (2-1) mencionada acima.

(Monômero)

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Um ácido poliacrílico (sal), em particular, uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) a ser obtida pela presente invenção é produzida usando, como matéria-prima (monômero), uma solução aquosa contendo ácido acrílico (sal) como um componente principal e geralmente polimerizada no estado de solução aquosa. A concentração de monômeros da solução de monômero aquosa é geralmente de 10 a 90% em peso e, preferencialmente, de 20 a 80% em peso, mais preferencialmente de 30 a 70% em peso e ainda mais preferencialmente de 40 a 60% em peso.

Da mesma forma, um hidrogel obtido pela polimerização em solução aquosa preferencialmente tem, grupos ácidos pelo menos parcialmente neutralizados na forma de polímero do ponto de vista do desempenho de absorção de água. A neutralização pode ser realizada antes da polimerização, durante a polimerização ou após a polimerização do ácido acrílico e em termos de melhoria da produtividade da resina absorvedora de água, AAP (capacidade de absorção de água sob carga) , SFC (condutividade de fluxo salina) e similares, é preferível realizar a neutralização antes da polimerização do ácido acrílico. Ou seja, é preferível usar ácido acrílico neutralizado (isto é, um sal de ácido acrílico parcialmente neutralizado) como um monômero.

A razão de neutralização acima não é particularmente limitada, mas é preferencialmente de 10 a 100% em mol, mais preferencialmente de 30 a 95% em mol, ainda mais preferencialmente de 50 a 90% em mol e, particularmente preferencialmente, de 60 a 80% em mol do grupo ácido. No caso de a razão de neutralização ser menor que 10% em mol, particularmente a CRC (capacidade de absorção de água sem

54/121 carga) é algumas vezes consideravelmente reduzida e, portanto, não é preferível. Adicionalmente, a razão de neutralização é arbitrariamente selecionada da faixa acima para o ácido poliacrilico solúvel em água (sal).

Da mesma forma, no caso do ácido acrílico (sal) ser usado como um componente principal na presente invenção, monômeros insaturados hidrofílicos ou hidrofóbicos (doravante, às vezes também referido como outros monômeros) podem ser usados além de um ácido acrílico (sal) . Os outros monômeros não são particularmente limitados e podem incluir ácido metacrílico, ácido maleico, anidrido maleico, ácido 2-(met)acrilamido-2-metilpropanossulfônico, ácido (met)acriloxialcanossulfônico, N-vinil-2-pirrolidona, N-vinilacetamida, (met)acrilamida, N-isopropil(met)acrilamida, N,N-dimetil(met)acrilamida, (met)acrilato de 2-hidroxietila, (met)acrilato de metoxipolietilenoglicol, (met)acrilato de polietilenoglicol, acrilato de estearila, seus sais e similares. No caso de estes outros monômeros serem usados, suas quantidades de uso não são particularmente limitadas, contanto que a propriedade de absorção de água da resina absorvedora de água a ser obtida não seja deteriorada e seja preferencialmente de 50% em peso ou menos e, mais preferencialmente, de 20% em peso ou menos em relação ao peso total dos monômeros.

(Sal para neutralização)

Uma substância básica a ser usada para neutralizar o ácido acrílico, como o monômero ou polímero (hidrogel) mencionado acima após a polimerização, não é particularmente limitada e é preferencialmente substâncias básicas monovalentes, por exemplo, hidróxidos de metais alcalinos, como hidróxido de

55/121 sódio, hidróxido de potássio e hidróxido de lítio e similares, e sais de (hidrogeno)carbonato como (hidrogeno)carbonato de sódio e (hidrogeno)carbonato de potássio e similares, e é particularmente preferencialmente hidróxido de sódio. Da mesma forma, a temperatura no momento da neutralização (temperatura de neutralização) também não é particularmente limitada e é, preferencialmente, de 10 a 100 °C e, mais preferencialmente, de 30 a 90 °C. Além disso, em relação às condições de tratamento de neutralização e similares exceto aquelas acima mencionadas, as condições divulgadas na Publicação Internacional No. 2006/522181 e similares são preferencialmente utilizadas na presente invenção. O sal para neutralização (NaOH) e similares preferencialmente contêm menos que a quantidade predeterminada de Fe na faixa mencionada abaixo.

(Componentes marcadores nos monômeros)

O ácido acrílico contém componentes marcadores na faixa acima mencionada e contém um inibidor de polimerização na faixa acima mencionada. Do ponto de vista da supressão da coloração e deterioração de uma resina absorvedora de água, a quantidade de ferro principalmente derivado do sal neutro acima mencionado (com base em Fe₂O₃) é preferencialmente de 0 a 5 ppm, ainda mais preferencialmente de 0 a 2 ppm, particularmente preferencialmente de 0 a 1 ppm, e o limite inferior é um pequeno conteúdo devido à velocidade de polimerização e preferencialmente de 0,01 ppm ou mais e, ainda mais preferencialmente, de 0, 02 ppm ou mais . Além do 3-HPA em ácido acrílico acima mencionado, particularmente o ácido acrílico derivado de 3-HPA, o dímero de ácido acrílico (oligômero) e 3-HPA produzido como subprodutos após a produção de ácido

56/121 acrílico também são mais preferíveis, uma vez que eles são menores em quantidade do ponto de vista de monômeros residuais, e a quantidade deles no monômero é preferencialmente de 1000 ppm ou menos, ainda mais preferencialmente de 500 ppm ou menos, mais preferencialmente de 300 ppm ou menos, e particularmente preferencialmente de 100 ppm ou menos.

Ou seja, devido à razão acima mencionada, de preferência um ou mais, ainda mais preferencialmente dois ou mais, mais preferencialmente três ou mais, e particularmente preferencialmente quatro dos seguintes monômeros insaturados hidrossolúveis preferencialmente simultaneamente satisfazem o conteúdo descrito abaixo na presente invenção. Um conteúdo mais preferível está na faixa acima mencionada.

O conteúdo de ácido 3-hidroxipropiônico é 1000 ppm ou menos;

O conteúdo de um iniciador de polimerização é de 1 a 160 ppm conteúdo de Fe é de 0 a 2 ppm.

O conteúdo de mono ou di-hidroxiacetona é de 0 a 10 ppm ou menos.

(Agente de reticulação interna)

Na presente invenção, do ponto de vista das propriedades de absorção de água da resina absorvedora de água a ser obtida, o uso de um agente de reticulação (doravante pode ser chamado de agente de reticulação interno) é particularmente preferível quando um ácido acrílico tencionado (sal) é a resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal). Exemplos úteis como o agente de reticulação interno são, não especificamente limitados, agentes de reticulação polimerizáveis com o ácido acrílico, agentes de reticulação

57/121 reativos com um grupo carboxílico e agentes de reticulação com ambas dessas propriedades e similares. Em particular, como o agente de reticulação polimerizável, os compostos com pelo menos duas duplas ligações polimerizáveis em uma molécula, como N,Ν'-metienobisacrilamida, di (met)acrilato de (poli)etilenoglicol, tri(met)acrilato de (polioxietileno)trimetilolpropano e poli(met)aliloxialcanos são exemplificados. Da mesma forma, exemplos do agente de reticulação reativo são agentes de reticulação de ligação covalente como éter poliglicidílico, como éter de etilenoglicoldiglicidílico e similares, polialcoóis como propanodiol, glicerina e sorbitol e agentes de reticulação de ligação iônica como compostos de metais polivalentes de sal de alumínio. Dentre eles, do ponto de vista das propriedades de absorção de água, os agentes de reticulação polimerizáveis com ácido acrílico são preferencialmente usados, particularmente agentes de reticulação polimerizáveis tipo acrilato, tipo alila e tipo acrilamida são preferivelmente usados. Estes agentes de reticulação internos podem ser usados sozinhos ou em combinação de dois ou mais. O agente de reticulação interno é usado em uma quantidade preferencialmente de 0,001 a 5% em mol, mais preferencialmente de 0,005 a 2% em mol, ainda mais preferencialmente de 0,01 a 1% em mol, e particularmente preferencialmente de 0,03 a 0,5% em mol em relação ao monômero acima mencionado, excluindo o agente de reticulação, do ponto de vista do aspecto de propriedades físicas.

Portanto, um design de absorção de água com propriedades físicas acentuadas não pode ser obtido pelo material não ligado em ponte (agentes de reticulação interna não são usados) exemplificado no Documento Patente 5. Portanto, um polímero

58/121 reticulado tipo gel contendo água é para ser usado necessariamente na presente invenção.

(Outros componentes monoméricos na solução de monômero aquosa)

Para melhorar as várias propriedades físicas da resina absorvedora de água a ser obtida na presente invenção, como ingredientes opcionais, os seguintes materiais podem ser adicionados à solução de monômero aquosa acima mencionada. Ou seja, a resina solúvel em água ou a resina absorvedora de água, como amido, ácido poliacrilico (sal), álcool polivinílico ou polietilenoimina em uma quantidade, por exemplo, de 0 a 50% em peso, preferencialmente de 0 a 20% em peso, mais preferencialmente de 0 a 10 em peso, ainda mais preferencialmente de 0 a 3% em peso, e particularmente de 0 a 1% em peso em relação ao monômero podem ser adicionados. Além disso, vários tipos de agentes de formação de espuma (carbonates, compostos azo, bolhas de ar e similares), tensoativos, vários tipos de agentes quelantes, ácido hidroxicarboxílico ou sal inorgânico redutor e similares podem ser adicionados em uma quantidade, por exemplo, de 0 a 5% em peso, preferencialmente de 0 a 1% em peso em relação ao monômero.

Além disso, o ácido poliacrilico (sal) da presente invenção contém ácido acrílico com razão especificada de ¹³C/¹⁴C, como um componente principal e uma quantidade pequena quantidade de um componente de enxerto natural (por exemplo, amido) pode ser usada. No caso onde uma quantidade significativa do componente de enxerto natural não está contida, ou a quantidade é preferencialmente de 0 a 3% em massa, e mais preferencialmente de 0 a 1% em passa, a ¹³C/¹⁴C do ácido

59/121 poliacrilico (sal) é determinada substancialmente com base na ¹³C/¹⁴C do ácido acrílico.

Dentre estes, no caso de objetivar a supressão da tonalidade de cor com o lapso de tempo e melhoria de resistência à urina (prevenção de deterioração de gel) da resina absorvedora de água, um agente quelante, um ácido hidroxicarboxilico e um sal inorgânico redutor são preferencialmente utilizados, e o agente quelante é particularmente preferencialmente usado. A quantidade de utilização, neste caso, é preferencialmente de 10 a 5000 ppm, mais preferencialmente de 10 a 1000 ppm, ainda mais preferencialmente de 50 a 1000 ppm e, particularmente preferencialmente, de 100 a 1000 ppm em relação à resina absorvedora de água. Além disso, os compostos mencionados na Publicação Internacional No. 2009/005114 e as Patentes Européias Nos. 2057228 e 1848758 podem ser utilizados para o agente quelante, ácido hidroxicarboxilico e sal inorgânico redutor.

(Iniciador de polimerização)

Um iniciador de polimerização a ser utilizado para a presente invenção não é especificamente limitado e pode ser selecionado adequadamente de acordo com o modo de polimerização. Exemplos podem incluir um iniciador de polimerização do tipo de decomposição térmica, um iniciador de polimerização do tipo de fotodecomposição e um iniciador de polimerização tipo redoxesimilares. Em particular, exemplos do iniciador de polimerização do tipo de decomposição térmica podem incluir persulfato, como persulfato de sódio, persulfato de potássio e persulfato de amónio, tais como peróxido de hidrogênio, peróxido de terc-butila, peróxido de

60/121 metiletilcetona, compostos azo como dicloridrato de 2, 2'-azobis(2-amindinopropano), dicloridrato de 2,2'-azobis[2-(2-imidazolin-2-il)propano] e similares. Além disso, exemplos do iniciador de polimerização do tipo de fotodecomposição podem incluir derivados de benzina, derivados de benzila, derivados de acetofenona, derivados de benzofenona e compostos azo e similares. Além disso, exemplos do iniciador de polimerização do tipo redox podem incluir o persulfato ou peróxidos acima mencionados juntamente com compostos redutores como o ácido L-ascórbico e hidrogenossulfito de sódio. Uso de combinação do iniciador do tipo de fotodecomposição e o iniciador de polimerização do tipo de decomposição térmica também pode ser exemplificado como uma modalidade preferencial. A quantidade destes iniciadores de polimerização pode ser preferencialmente de 0,0001 a 1% em mol e, mais preferencialmente, de 0,001% a 0,5% em mol em relação ao monômero acima mencionado. No caso da quantidade de iniciador de polimerização ser maior que 1% em mol, a coloração da resina absorvedora de água pode ser possivelmente gerada, o que não é preferível, e no caso da quantidade ser menor que 0,0001% por mol, isto resulta em um aumento do monômero residual, que não é preferível.

Adicionalmente, a reação de polimerização pode ser realizada por irradiação com raios de energia ativa como raios radioativos, raios de elétrons e raios ultravioletas, em vez de usar o iniciador de polimerização mencionado acima. E esses raios de energia ativos podem ser utilizados juntamente com um iniciador de polimerização.

(Método de polimerização)

Na presente invenção, do ponto de vista do desempenho de

61/121 absorção de água da resina absorvedora de água obtida, a facilidade de controlar a polimerização e similares, o método de polimerização pode ser realizado pela polimerização em solução aquosa ou polimerização da suspensão em fase reversa em geral, mas isto é preferencialmente realizado por polimerização em solução aquosa e, mais preferencialmente, realizado pela polimerização em solução aquosa contínua ao polimerizar a solução de monômero aquosa mencionada acima. Entre estes, o método de polimerização é preferencialmente aplicável aos aparelhos de produção utilizados em grande escala da quantidade de produção por uma linha na resina absorvedora de água. A quantidade de produção é preferencialmente de 0,5 [t/h] ou maior, mais preferencialmente de 1 [t/h] ou maior, ainda mais preferencialmente de 5 [t/h] ou maior e particularmente preferencialmente de 10 [t/h] ou maior. Além disso, como a modalidade preferencial da solução de polimerização aquosa acima mencionada, a polimerização em esteira contínua (divulgada nas Patentes Norte-Americanas Nos. 4893999 e 6241928, e na Publicação do Pedido de Patente Norte-Americano No. 2005/215734 e similares), a polimerização em amassadeira contínua e a polimerização em amassadeira em lote (divulgadas nas Patentes Norte-Americanas Nos. 6987151 e 6710141 e similares) e similares pode ser exemplificada. Dentre estas, a polimerização em esteira contínua é particularmente preferida.

Na polimerização em solução aquosa contínua acima, a polimerização em uma temperatura iniciando preferencialmente em 30 °C ou mais, mais preferencialmente em 35 °C ou mais, ainda mais preferencialmente em 40 °C ou mais, e particularmente preferencialmente em 50 °C ou mais (o limite superior é o ponto

62/121 de ebulição) na polimerização em uma elevada temperatura de partida ou uma concentração de monômero, preferencialmente de 35% em peso ou mais, mais preferencialmente 40% em peso ou mais, e ainda mais preferencialmente de 45% em peso ou mais (o limite superior é a concentração saturada) na polimerização em uma alta concentração de monômero, pode ser exemplificada como um exemplo mais preferível. Além disso, a temperatura de início da polimerização acima mencionada é especificada pela temperatura do líquido da solução de monômero aquosa logo antes de ser fornecida ao aparelho de polimerização, mas as condições descritas nas Patentes Norte-Americanas Nos. 6906159, 7091253 e similares podem ser empregadas preferencialmente na presente invenção.

Além disso, na presente invenção, do ponto de vista de melhorar as propriedades físicas da resina absorvedora de água obtida e a eficiência de secagem, é preferível evaporar água durante a polimerização. Ou seja, na polimerização da presente invenção, apenas é necessário obter hidrogel com conteúdo de sólidos mais alto, e o grau de elevação do teor de sólidos (teor de sólidos do hidrogel após a polimerização concentração de monômero após a polimerização) é preferencialmente de 1% em peso ou mais, mais preferencialmente de 2 a 40% em peso, e ainda mais preferencialmente de 3 a 30% em peso. No entanto, o teor de sólidos do hidrogel assim obtido é preferencialmente de 80% em massa ou menos.

Da mesma forma, a polimerização pode ser realizada em ar atmosférico. No entanto, é preferível, do ponto de vista da prevenção de formação de cor, realizar a polimerização em uma atmosfera de gás inerte de nitrogênio ou argônio e similares (por exemplo, a concentração de oxigênio é menor que 1 mg/L).

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E da mesma forma, é preferível ser usada para polimerização após o oxigênio dissolvido no monômero ou a solução contendo o monômero é suficientemente substituída com um gás inerte (por exemplo, concentração de oxigênio dissolvida: menos de 1 mg/L) . Da mesma forma, a polimerização pode ser realizada sob qualquer pressão dentre pressão reduzida, normal ou pressurizada.

(2-3) Etapa de esmagamento do gel

Esta etapa é a etapa para a obtenção do hidrogel no estado de partícula (doravante denominado hidrogel particulado) pelo esmagamento de gel do hidrogel obtido pela etapa de polimerização acima mencionada.

O hidrogel obtido pela etapa de polimerização acima mencionada pode ser seco como tal, no entanto, para solucionar os problemas, o hidrogel tem o gel esmagado para ser particulado preferencialmente durante a polimerização ou após a polimerização com um esmagador de gel conforme necessário (amassadeira, picador de carne, moinho cortador ou similares) . Ou seja, a etapa de gel particulado (doravante denominada como esmagamento de gel) pode ser incluída entre a etapa de polimerização da polimerização em esteira contínua ou a polimerização em amassadeira contínua e uma etapa de secagem. Além disso, mesmo no caso em que do gel é finamente particulado por dispersão em um solvente no momento da polimerização, como polimerização por suspensão em fase reversa, a etapa finamente particulada (finamente particulada durante a polimerização) é incluída na presente invenção, e a trituração do gel é preferencialmente realizado utilizando um triturador de gel.

Do aspecto das propriedades físicas, em relação à temperatura de hidrogel no momento da trituração do gel, o hidrogel é mantido ou aquecido preferencialmente a 40 a 95 °C,

64/121 e mais preferencialmente, de 50 a 80 °C. O teor de sólidos da resina do hidrogel particulado no momento da trituração do gel ou depois de triturar o gel não é particularmente limitado; no entanto, do aspecto das propriedades físicas, ele é preferencialmente de 55 a 80% em peso. Adicionalmente, na etapa de trituração do gel, é opcional adicionar água, álcool poli-hídrico solução obtida pela dissolução de um metal polivalente em água, ou seu vapor, e similares, caso necessário, para melhorar a eficiência de trituração do gel. Da mesma forma, ao triturar o gel, o hidrogel com alta concentração de teor de sólidos (por exemplo, de 55 a 80% em peso, como mencionado acima) que pode ser preferencialmente aplicável à presente invenção, a ventilação, preferencialmente a circulação do ar seco pode ser empregada no aparelho de trituração de gel.

O diâmetro de partícula médio de massa (D50) do hidrogel particulado após a trituração do gel é preferencialmente de 0,2 a 4 mm, mais preferencialmente de 0,3 a 3 mm, e ainda mais preferencialmente de 0,5 a 2 mm do ponto de vista do controle da porcentagem de queda e espalhamento em nível baixo. O controle do diâmetro de partícula médio de massa (D50) do hidrogel particulado na faixa acima mencionada é preferível, uma vez que a secagem é realizada de forma eficiente. A razão do hidrogel particulado com um diâmetro de partícula de 5 mm ou maior é preferencialmente de 0 a 10% em peso, e mais preferencialmente de 0 a 5% no hidrogel particulado inteiro.

Adicionalmente, o diâmetro de partícula mencionado acima do hidrogel particulado pode ser medido pela classificação com uma peneira com um tamanho de malha especificado, semelhantemente ao diâmetro de partícula de uma resina

65/121 absorvedora de água após a etapa de pulverização. Da mesma forma, o diâmetro de partícula médio de massa (D50) pode ser medido de modo semelhante. No entanto, se a operação de classificação do hidrogel particulado é difícil por um método de classificação a seco por causa da aglomeração ou similares para tornar a medição difícil, a medição é realizada por um método de classificação a úmido conforme descrito em JP-A-2000-63527 no parágrafo [0091].

(2-4) Etapa de secagem

Os métodos de secagem não são particularmente limitados, a menos que o polímero reticulado tipo gel contendo água obtido pela etapa de polimerização mencionada acima ou o gel triturado obtido pela etapa de trituração do gel possa ser seco em um nível do teor de sólidos da resina predeterminado. Vários métodos de secagem como secagem por aquecimento, secagem por ar quente, secagem a vácuo, secagem em leito fluidizado, secagem por raio infravermelho, secagem por microondas, secagem por um tambor secador, secagem usando desidratação azeotrópica com um solvente orgânico hidrofóbico, secagem por alta umidade usando vapor de alta temperatura podem ser empregados.

Entre eles, a secagem por ar quente é preferível, e que mais preferível a secagem por ar quente com um gás com um ponto de orvalho de 40 a 100 °C, e ainda mais preferencialmente a secagem por ar quente com um gás com um ponto de orvalho de 50 a 90 °C. Ao usar a secagem por ar quente, a velocidade do vento (velocidade da corrente de ar que passa verticalmente contra o objeto a ser seco na faixa horizontal) é preferencialmente de 0,01 a 10 [m/s] e, mais preferencialmente, de 0, 1 a 5 [m/s] .

A temperatura de secagem a ser empregada não está particularmente limitada à presente invenção, no entanto, ela

66/121 é preferencialmente de 50 a 300 °C (a secagem é preferencialmente realizada sob pressão reduzida se a temperatura de secagem for de 100 °C ou menos) , mais preferencialmente de 100 a 250 °C, ainda mais preferencialmente de 150 a 200 °C. Da mesma forma, o tempo de secagem é preferencialmente de 10 a 120 minutos, mais preferencialmente de 20 a 90 minutos, ainda mais preferencialmente de 30 a 60 minutos. No caso onde o tempo de secagem é menor que 10 minutos, supõe-se que a mudança que ocorre nas cadeias poliméricas na resina absorvedora de água é ligeira e nenhum efeito de melhora suficiente pode ser causado, de modo que o efeito de melhorar as várias propriedades físicas pode não ser causado em alguns casos. Por outro lado, se o tempo de secagem é de 120 minutos ou mais, a resina absorvedora de água é danificada e os componentes solúveis em água são aumentados, de modo que o efeito para melhorar as várias propriedades físicas pode não ser causado em alguns casos.

Além disso, para satisfazer tanto as propriedades físicas quanto a brancura do agente absorvedor de água particulado obtido, a temperatura de secagem está dentro do intervalo de 165 a 230 °C, e o tempo de secagem é preferencialmente dentro de 50 minutos e mais preferencialmente de 20 a 40 minutos. Se a temperatura ou o tempo está fora da faixa acima referida, isto pode possivelmente resultar na diminuição da CRC (capacidade de absorção de água sem carga), aumento dos componentes solúveis e deterioração do índice de brancura no agente absorvedor de água particulado.

Da mesma forma, um teor de sólidos da resina, que é calculado a partir de uma perda por secagem do polímero reticulado tipo gel ou gel triturado contendo água (quantidade

67/121 de mudança quando o aquecimento de 1 g da resina absorvedora de água a 180 °C durante 3 horas) em uma quantidade controlada é preferencialmente de 80% em massa ou mais, mais preferencialmente de 85 a 99% em massa, ainda mais preferencialmente de 90 a 98% em massa, e particularmente preferencialmente de 92 a 97% em massa. Na etapa de secagem, o polimero seco tendo o seu teor de sólidos da resina controlado pode ser obtido.

Além disso, a fim de conseguir uma diminuição nos monômeros residuais do agente absorvedor de água particulado a ser obtido, a prevenção da deterioração do gel (melhoria de resistência de ureia) e a prevenção do amarelamento, o tempo até o inicio da secagem após a polimerização é preferível, pois é mais curto. Ou seja, independentemente da etapa de trituração do gel acima mencionada ser utilizada ou não, é preferível que o tempo até o início da secagem após a polimerização sèja dentro de 1 hora, mais preferencialmente dentro de 0,5 hora, e ainda mais preferencialmente dentro de 0,1 hora. Da mesma forma, durante este prazo, a temperatura do polímero reticulado tipo gel contendo água ou do gel triturado é preferencialmente controlada em 50 a 80 °C, e mais preferencialmente de 60 a 70 °C. Controlando a temperatura dentro dessa faixa, pode ser alcançada a redução do monômero residual e a obtenção de pouca coloração.

(2-5) Etapa de pulverização, Etapa de classificação

Esta etapa é a etapa para obter uma resina absorvedora de água por pulverização, classificando o material seco obtido pela etapa de secagem acima mencionada.

Nesta etapa, o material seco, como tal, obtido pela etapa de secagem acima mencionada, pode ser usado como pó seco, no

68/121 entanto, é preferível ajustar o seu tamanho de partícula ao tamanho de partícula especificado para melhorar as propriedades físicas pela etapa de reticulação de superfície descrita abaixo. Adicionalmente, o tamanho de partícula pode ser ajustado corretamente não apenas por esta etapa de pulverização ou etapa de classificação, mas também pela etapa de polimerização (particularmente pela polimerização de suspensão em fase reversa) , etapa de recuperação de pó fino e similares. Adiante, o tamanho de partícula é definido por uma peneira padrão (JIS Z8801-1 (2000)). É preferível instalar a etapa de classificação antes da etapa de reticulação de superfície, e é ainda mais preferível instalar etapas de classificação (primeira etapa de classificação e segunda etapa de classificação) antes tanto da etapa de reticulação de superfície quanto após da etapa de reticulação de superfície.

O aparelho a ser utilizado na etapa de pulverização não é particularmente limitado, e um aparelho de pulverização convencionalmente conhecido pode ser usado. Exemplos específicos dos mesmos incluem um moinho de rolo, um moinho de martelo, um granulador de rolo, um triturador de mandíbula, um triturador giratório, um triturador de cone, um triturador de rolo e um moinho cortador e similares. Do ponto de vista do controle do tamanho de partícula, entre eles, é preferível utilizar um moinho de rolo ou um granulador de rolo em múltiplos estágios.

Da mesma forma, na etapa de classificação, vários tipos de aparelhos de classificação podem ser usados, como a classificação por peneiras e a classificação por corrente de ar podem ser usados.

Do ponto de vista de melhoria das propriedades físicas da

69/121 resina absorvedora de água a ser obtida por esta etapa, como produto final, é preferível controlar o tamanho de partícula da seguinte forma, principalmente antes de sua reticulação de superfície. Ou seja, o diâmetro de partícula médio de massa (D50) da resina absorvedora de água antes da reticulação de superfície é preferencialmente de 200 a 600 pm, mais preferencialmente de 200 a 550 pm, ainda mais preferencialmente de 250 a 500 pm e particularmente preferencialmente de 350 a 450 pm. Da mesma forma, é melhor que a razão de partículas finas que passam por uma peneira (peneira padrão JIS) , com malhas de 150 pm seja preferencialmente de 0 a 5% em peso, mais preferencialmente de 0 a 3% em peso, e ainda mais preferencialmente de 0 a 1% em peso em relação à toda resina absorvedora de água. Da mesma forma, é melhor que a razão de partículas grandes que não passam por uma peneira (peneira padrão JIS) com malhas de 850 pm seja preferencialmente de 0 a 5% em peso, mais preferencialmente de 0 a 3% em peso, e ainda mais preferencialmente de 0 a 1% em peso em relação à resina absorvedora de água total. Além disso, o desvio padrão logarítmico (σξ) da distribuição de tamanho de partícula da resina absorvedora de água é preferencialmente de 0,20 a 0,40, mais preferencialmente de 0,25 a 0,37, e ainda mais preferencialmente de 0,25 a 0,35. 0 tamanho de partícula é medido de acordo com o método divulgado na Patente EP No. 0349240 ou EDANA-ERT 420.2-02 (Distribuição de Tamanho de Partícula). A melhoria das propriedades físicas por reticulação de superfície é adicionalmente exercida com o tamanho de partícula mencionado acima. Da mesma forma, o tamanho de partícula é aplicado ao produto final após a reticulação de superfície e similares. Ele pode ser

70/121 controlado por classificação ou granulação após a reticulação de superfície, caso seja necessário.

Em geral, se a distribuição de tamanho de partícula é restringida, ou seja, os limites superior e inferior do tamanho das partículas são controlados para serem mais estreito, a cor da resina absorvedora de água torna-se perceptível quando a tonalidade de cor é medida. No entanto, a presente invenção é livre de tal problema de cor e é preferível. Deste modo, a distribuição de tamanho de partícula da resina absorvedora de água a ser obtida na presente invenção tem a razão de diâmetros de partícula com 150 a 850 pm de 95% em peso ou mais, preferencialmente de 98% em peso ou mais (o limite superior é de 100% em peso) . Adicionalmente, o ajuste do tamanho de partículas realizado pelas malhas 20 a 270 (equivalente a 850 a 53 pm) é divulgado no exemplo 2 da Publicação do Pedido de Patente Norte-Americano No. 2007/0219521. No entanto, esse tamanho de partícula pode ser resultado não apenas da diminuição na permeabilidade líquida, mas também degrada a sua rastreabilidade, desviar as suas propriedades físicas devido à sua segregação causada pela distribuição de tamanho de partícula ampliada.

(2-6) Etapa de reticulação de superfície

Esta etapa é uma etapa para reticular (reação de reticulação de superfície) a periferia da superfície de uma resina absorvedora de água obtida pela etapa de pulverização e a etapa de classificação pelo uso de um agente de reticulação de superfície para melhorar o desempenho de absorção de água. Este tratamento de reticulação de superfície fornece uma resina absorvedora de água com pouca coloração e elevado grau de brancura, e é preferencialmente empregado para uma resina

71/121 absorvedora de água particularmente na reticulação de superfície de alta temperatura. Além disso, no caso onde uma resina absorvedora de água obtida na presente invenção é usada como matéria-prima para materiais sanitários (particularmente fraldas descartáveis), recomenda-se que a AAP (Pressão Contra Absorção) seja preferencialmente aumentada para 20 [g/g] ou mais por este tratamento de reticulação de superfície.

Exemplos de um agente de reticulação de superfície a ser utilizado na presente invenção, não especificamente limitado, podem incluir vários agentes de reticulação orgânicos ou inorgânicos; agentes de reticulação de superfície orgânicos são preferencialmente utilizados e o agente de reticulação de superfície orgânico e o agente de reticulação de ions é mais preferencialmente utilizado em combinação. Exemplos preferíveis para serem usados como o agente de reticulação de superfície são compostos de álcool poli-hídrico, compostos de epóxi, compostos de poliamina ou seus produtos de condensação com compostos haloepóxi, compostos oxazolina (compostos mono, di ou poli)oxazolidinona e composto de carbonato de alquileno. Particularmente os agentes de reticulação reativos de éster de desidratação contendo compostos de poliálcool, compostos de carbonato de alquileno e compostos de oxazolidinona, que exigem uma reação de alta temperatura, são utilizáveis, e particularmente compostos de álcool poli-hídrico são utilizáveis. Mais concretamente, são exemplos os compostos exemplificados nas Patentes Norte-Americanas Nos. 6228930, 6071976 e 6254990 e similares. Exemplos são os compostos de poliálcool como mono, di, tri, tetra ou propilenoglicol, 1,3-propanodiol, glicerina, 1,4-butanodiol, 1,3-butanodiol, 1,5pentanodiol, 1,6-hexanodiol, sorbitol; compostos de epóxi,

72/121 como éter etilenoglicoldiglicidílico, glicidol; compostos de carbonato de alquileno como carbonato de etileno; compostos de oxetano; compostos de ureia cíclicos como 2-imidazolidinona; e similares. A quantidade de uso do agente de reticulação de superfície é determinada arbitrariamente na faixa preferencial de 0,001 a 10 partes por peso, e mais preferencialmente de 0,01 a 5 partes por peso em relação a 100 partes por peso da resina absorvedora de água.

Da mesma forma, a rastreabilidade e a sustentabilidade podem ser adicionalmente melhoradas pela obtenção desses agentes de reticulação de superfície dos produtos naturais. Exemplos utilizáveis como glicerina e derivados dos mesmos para um agente de reticulação de superfície derivado de produtos naturais incluem álcoois poli-hídricos como 1,3-propanodiol, 1,2-propanodiol e 1,4-butanodiol, e destes pontos de vista, os álcoois poli-hídricos ou seus derivados são preferencialmente usados como um agente de reticulação de superfície. Além disso, um método para a produção de 1,4-butanodiol a partir de um produto natural é divulgado, por exemplo, na Publicação Internacional No. 2010/006076 e similares. Da mesma forma, um método para a produção de 1,2-propanodiol a partir de glicerina é divulgado, por exemplo, em JP-A-2007-283175 e similares, que também são preferencialmente utilizáveis. Da mesma forma, o ácido láctico e seus sais (sais monovalentes e sais de metais polivalentes do ácido lático) derivados de produtos naturais também são preferencialmente utilizáveis como um agente de reticulação de superfície ou um agente adjuvante para a reticulação de superfície para a presente invenção.

Da mesma forma, no momento em que o agente de reticulação de superfície é misturado com a resina absorvedora de água,

73/121 água pode ser preferencialmente usada como solvente. A quantidade de água a ser usada é determinada arbitrariamente na faixa, preferencialmente, de 0,5 a 20 partes por peso, mais preferencialmente em uma faixa de 0,5 a 10 partes em peso em relação a 100 partes em peso da resina absorvedora de água. Além disso, além da água mencionada acima, se necessário, um solvente orgânico hidrofilico pode ser usado junto e a quantidade do mesmo a ser usada é determinada arbitrariamente na faixa preferencialmente de 0 a 10 partes em peso, mais preferencialmente de 0 a 5 partes em peso em relação a 100 partes em peso da resina absorvedora de água. Além disso, quando a solução do agente de reticulação de superfície é misturada, o pó de partícula fina insolúvel em água ou tensoativos podem ser deixados coexistir até a extensão que os efeitos da presente invenção não possam ser inibidos. Os tipos de pó de partícula fina e o tensoativo a ser usado e suas quantidades e similares são exemplificados na Patente Norte-Americana No. 7473739 etc. No entanto, a quantidade a ser usada é determinada arbitrariamente na faixa, preferencialmente, de 0 a 10 partes por peso, mais preferencialmente de 0 a 5 partes por peso, e ainda mais preferencialmente de 0 a 1 parte por peso (o limite inferior é preferencialmente de 0,01, mais preferencialmente de 0,1 parte por peso) em relação a 100 partes por peso da resina absorvedora de água. Do ponto de vista de melhoria da rastreabilidade e sustentabilidade, além de melhorar as propriedades físicas, o ácido láctico ou seu sal deve ser utilizado preferencialmente. A quantidade a ser usada é determinada arbitrariamente na faixa preferencial de 0,001 a 10 partes por peso, mais preferencialmente de 0,01 a 5 partes por peso em relação à resina absorvedora de água.

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Nesta etapa, após a resina absorvedora de água e o agente de reticulação de superfície serem misturados, a mistura é preferencialmente submetida a um tratamento térmico e, posteriormente, a um tratamento de resfriamento, se necessário. Acima da temperatura de aquecimento no momento do tratamento de aquecimento é preferencialmente de 70 a 300 °C, mais preferencialmente de 120 a 250 °C, e ainda mais preferencialmente de 150 a 250 °C. No caso de a temperatura de tratamento ser menor que 70 °C, o tempo de tratamento por aquecimento é estendido, e isso resulta na diminuição da produtividade, e ainda torna-se impossível formar uma camada de superfície reticulada uniforme, e, portanto, isto não é preferível. Da mesma forma, no caso de a temperatura de tratamento exceder 300 °C, a resina absorvedora de água se deteriora e, portanto, ela não é preferível. Da mesma forma, o tempo de aquecimento para o tratamento de aquecimento está preferencialmente em uma faixa de 1 minuto a 2 horas. O tratamento de aquecimento pode ser realizado em uma máquina de secagem comum ou em um forno de aquecimento.

Adicionalmente, os métodos de tratamento de reticulação de superfície divulgados nas Patentes EP Nos. 0349240, 0605150, 0450923, 0812873, 0450924 e 0668080; JP-A 7-242709 e JP-A 7-224304; Patentes Norte-Americanas Nos. 5409771, 5597873, 5385983, 5610220, 5633316, 5674633 e 5462972; Publicações Internacionais Nos. 99/42494, 99/43720, 99/42496 e similares, podem ser aplicáveis na presente invenção.

Exceto os agentes de reticulação de superfície orgânicos acima mencionados, um agente de reticulação de superfície inorgânico pode ser usado sozinho ou em combinação para melhorar a permeabilidade líquida, a velocidade de absorção de

75/121 água e similares. Além da melhoria das propriedades físicas, o uso dos seguintes metais polivalentes, polímeros de poliamina e partículas finas insolúveis em água pode melhorar ainda mais a rastreabilidade. Ou seja, componentes marcadores tais como metais polivalentes, polímeros de poliamina, partículas finas insolúveis em água e agentes de reticulação de superfície remanescentes podem ser separados de uma resina absorvedora de água (por exemplo, por extração com água ou similares) e suas configurações, sejam elas usadas ou não, suas quantidades de uso, pureza e similares podem ser analisados. Por exemplo, a quantidade do metal polivalente na forma de cátions metálicos polivalentes extraídos em uma resina absorvedora de água pode ser quantitativamente analisada e a análise quantitativa pode ser realizada pelo método divulgado em JP-A-2005-113117 (Patente EP No. 1641883).

O agente de reticulação de superfície inorgânico pode ser utilizado simultaneamente com ou separadamente do agente de reticulação de superfície orgânico acima. Exemplos utilizáveis como o agente de reticulação de superfície inorgânico podem incluir sais de metais polivalentes divalentes ou superiores, preferencialmente, trivalentes a tetravalentes (sais orgânicos ou sais inorgânicos) ou hidróxidos. Metais polivalentes a serem usados são alumínio, zircônio e similares, e lactato de alumínio e sulfato de alumínio são exemplificados e um preferencial é a solução aquosa contendo sulfato de alumínio. Estes agentes de reticulação de superfície inorgânicos podem ser utilizados simultaneamente com ou separadamente do agente de reticulação de superfície orgânico. A reticulação de superfície com metais polivalentes é exemplificada nas Publicações

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Internacionais Nos. 2007/121037, 2008/09843 e 2008/09842, e nas Patentes Norte-Americanas Nos. 7157141, 6605673 e 6620889, nas Publicações do Pedido de Patente Norte-Americana Nos. 2005/0288182, 2005/0070671, 2007/0106013 e 2006/0073969. Da mesma forma, polímeros catiônicos, particularmente com peso molecular médio de massa de cerca de 5000 a 1000000, podem ser utilizados simultaneamente ou separadamente para melhorar a permeabilidade a líquidos e similares. Polímeros catiônicos utilizáveis são, preferencialmente, polímero de vinilamina e 10 similares, exemplificados na Patente Norte-Americana No.

7098284, Publicações Internacionais Nos. 2006/082188, 2006/082189, 2006/082197, 2006/111402, 2006/111403 e

2006/111404 e similares. Da mesma forma, partículas finas inorgânicas podem ser utilizadas de modo similar e, por 15 exemplo, preferencialmente dióxido de silício e similares, exemplificadas na Patente Norte-Americana No. 7638570 e similares.

Do ponto de vista da melhoria de propriedades físicas e rastreabilidade, os metais polivalentes (cátions 20 polivalentes), polímeros de poliamina e partículas finas insolúveis em água são preferencialmente utilizados e a quantidade de utilização destes é adequadamente determinada dentro da escala preferencial de 0 a 10 partes por massa, mais preferencialmente de 0,001 a 5 partes por massa, e ainda mais 25 preferencialmente de 0,01 a 3 partes por massa em relação a 100 partes por massa de uma resina absorvedora de água. 0 metal polivalente pode ser extraído e medido como uma quantidade de cátions (por exemplo, Al³⁺) . Por exemplo, a quantidade do metal polivalente na forma de cátions metálicos polivalentes 30 extraídos em uma resina absorvedora de água pode ser

77/121 quantitativamente analisada e a análise quantitativa pode ser realizada pelo método divulgado em JP-A-2005-113117 (Patente EP No. 1641883).

Da mesma forma, como outro método, um método de microanálise por sonda de elétrons (ΕΡΜΑ) é adequado para a análise qualitativa dos elementos existentes na periferia da superfície de uma resina absorvedora de água e, portanto, os tipos de metais polivalentes podem ser determinados. A técnica de análise é preferencialmente utilizada como a 10 varredura primária para uma amostra desconhecida. Ou seja, a fim de distinguir uma resina absorvedora de água objeto a ser rastreado entre uma pluralidade de amostras desconhecidas, em primeiro lugar, a análise acima mencionada é realizada para a seleção, e uma razão de isótopos de carbono pode ser medida para 15 as amostras remanescentes.

(2-7) Etapa de Reciclagem de pó Fino

Na presente invenção, o pó fino pode ser recolhido, se necessário. Esta etapa é uma etapa de reciclagem de um pó fino (particularmente, um pó fino contendo partículas de 150 pm ou 20 menos em uma quantidade de 7 0% em peso ou mais) obtido pela etapa de secagem e, se necessário, pela etapa de pulverização e etapa de classificação até a etapa de polimerização ou a etapa de secagem após a separação, como tal ou após a hidratação. Os métodos descritos na Publicação do Pedido de Patente 25 Norte-Americano No. 2006/247351 e na Patente Norte-Americana No. 6228930 e similares podem ser utilizados.

(2-8) Outras etapas

Além das etapas mencionadas acima, se necessário, uma etapa de tratamento de superfície do metal polivalente, uma 30 etapa de reciclagem do monômero evaporado, uma etapa de

78/121 granulação, uma etapa de remoção de pó fino e similares podem ser fornecidas. Além disso, para o efeito estabilizador para a tonalidade de cor com o lapso de tempo, prevenção da deterioração do gel e similares, os aditivos mencionados acima podem ser usados para algumas ou todas as etapas respectivas, caso seja necessário.

A etapa de tratamento de superfície dos sais de metal polivalente é empregada no caso de requerer que a permeabilidade líquida sob alta pressão (SFC e GBP) e os métodos de produção divulgados nas Patentes Norte-Americanas Nos. 6605673 e 6620899 são utilizados, caso seja necessário.

(2-9) Remoção do ácido propiônico da resina absorvedora de água

No caso onde o acrílico ácido é obtido a partir da biomassa da presente invenção, um ácido orgânico saturado em ácido acrílico, particularmente o ácido acético e ácido propiônico, e particularmente o ácido propiônico pode ser aumentado mais do que no ácido acrílico convencional, em alguns casos. Em relação a tais ácidos orgânicos saturados, na presente invenção, o ácido propiônico (ponto de ebulição de 141 °C, 760 mmHg (101,33 kPa) ) é deixado existir na polimerização, mas pode causar cheiro ácido ou similares após a polimerização. Da mesma forma, uma vez que o ácido carboxílico orgânico aturado, como o ácido acético e o ácido propiônico, tem uma estrutura química e um ponto de ebulição próximos daqueles do ácido acrílico (ponto de ebulição de 141 °C: igual), a separação e refinamento por cristalização e destilação é difícil no momento da produção do ácido acrílico, e é acompanhado com problemas de produção, aumento do custo de aumento e diminuição do rendimento do ácido acrílico. Portanto, o ácido carboxílico

79/121 orgânico saturado é preferencialmente removido do ácido poliacrílico (sal) durante a polimerização ou após a polimerização, particularmente após a polimerização utilizando aquele que um ácido carboxílico orgânico saturado não é polimerizado.

Da mesma forma, no método de produção acima mencionado envolvendo a remoção do ácido propiônico após a polimerização, nenhum excesso de refinamento é necessário para o ácido acrílico e, portanto, matéria-prima econômica de ácido acrílico pode ser usada e, consequentemente, uma resina absorvedora de água com boas propriedades físicas e livre de mau odor pode ser obtida de forma econômica e estável.

Portanto, o ácido propiônico no momento da polimerização pode ser removido de uma resina absorvedora de água durante a polimerização (particularmente na segunda metade da polimerização e, mais particularmente, no grau de polimerização de 90% ou mais) ou após a polimerização, conforme necessário e, por exemplo, 5% em peso ou mais, preferencialmente 15% em peso ou mais, mais preferencialmente 30% em peso ou mais, ainda mais preferencialmente 40% em peso ou mais, particularmente preferencialmente 50% em peso ou mais e ainda mais preferencialmente 70% em peso ou mais do ácido propiônico a ser usado é removido. Ά quantidade do ácido carboxílico orgânico saturado em uma resina absorvedora de água obtida de tal forma, particularmente a quantidade total de ácido acético e ácido propiônico, e mais particularmente a quantidade de ácido propiônico é preferencialmente de 2% em peso ou menos, mais preferencialmente de 5000 ppm ou menos, ainda mais preferencialmente de 3000 ppm ou menos, ainda mais preferencialmente de 2000 ppm ou menos, particularmente

80/121 preferencialmente de 1500 ppm ou menos, e mais preferencialmente de 1000 ppm ou menos em termos de mau odor. Uma pequena quantidade de resíduo não causa qualquer problema mau odor, e o ácido propiônico pode apresentar uma propriedade antibacteriana em alguns casos, e deste modo, em termos de custo de remoção, o limite inferior de ácido propiônico é, preferencialmente, de cerca de 10 ppm e adicionalmente preferencialmente de cerca de 100 ppm. Do ponto de vista de mau odor de uma resina absorvedora de água, o ácido propiônico residual é preferivelmente um tipo de sal (sal de ácido propiônico, particularmente um sal monovalente) ao invés de um tipo de ácido e, consequentemente, a resina absorvedora de água é neutralizada até uma extensão da neutralização acima mencionada e, preferencialmente, até uma razão prescrita ou maior.

Um método de remoção do ácido propiônico pode ser por extração, lavagem, evaporação e similares e, preferencialmente a evaporação é utilizada, e o aquecimento pode ser realizado a uma temperatura igual ou maior do que o ponto de ebulição (141 °C) sob pressão normal ou pressão reduzida. Exemplos de um método de aquecimento incluem uma etapa de secagem ou aquecimento em uma etapa de reticulação de superfície, e particularmente preferencialmente aquecendo durante uma duração prescrita ou maior em um estado hidratado. Da mesma forma, no momento da remoção do ácido propiônico, também é preferível remover, particularmente evaporar, um ácido orgânico, tal como ácido acético e ácido acrílico, para estar em uma quantidade dentro da faixa acima mencionada ao mesmo tempo. Da mesma forma, vários tipos de solventes orgânicos, por exemplo, água e solventes orgânicos hidrofílicos e

81/121 hidrofóbicos, podem ser utilizados para extração e lavagem. Além disso, no caso de desidratação azeotrópica em um solvente orgânico hidrofóbico descrito posteriormente, um ácido carboxilico orgânico saturado, particularmente o ácido propiônico, pode ser eficientemente removido mesmo por aquecimento a uma temperatura mais baixa do que o ponto de ebulição do ácido propiônico e, portanto, ele é preferível.

As condições de aquecimento podem ser ajustadas com base no tempo de aquecimento na etapa de secagem ou reticulação de superfície acima mencionada, e o aquecimento pode ser realizado preferencialmente de 150 a 250 °C, mais preferencialmente de 165 a 230 °C, preferencialmente durante 10 minutos ou mais. 0 tempo de aquecimento é mais preferencialmente de 15 minutos a 2 horas, e ainda mais preferencialmente de 20 minutos a 1 hora. Se o aquecimento é realizado sob as condições acima mencionadas, um hidrogel com uma razão de conteúdo de umidade preferencialmente de 80 a 3% em peso e, particularmente, de 70 a 5% em peso pode ser obtido. Da mesma forma, o tratamento de aquecimento do hidrogel é preferencialmente realizado por secagem por ar quente em um volume de ar quente de 0.1 a 5 [m/s ] , mais preferencialmente de 0,5 a 3 [m/s] na faixa de ponto de orvalho acima mencionada, isto é, o ponto de orvalho do ar quente preferencialmente na faixa de 40 a 100 °C e, mais preferencialmente, na faixa de 50 a 90 °C. Adicionalmente, a desidratação azeotrópica no solvente orgânico hidrofóbico, que é outro meio de secagem adequado, será descrita mais tarde.

No caso, de nem água e nem sopro de ar estar disponível, a remoção do ácido propiônico pode ser insuficiente até mesmo por aquecimento, e a resina absorvedora de água obtida por, algumas vezes, emitir cheiro de ácido. Da mesma forma, no caso

82/121 onde o ponto de orvalho é baixo, a remoção tende a ser insuficiente.

Da mesma forma, sabe-se que a desidratação azeotrópica em um solvente orgânico hidrofóbico é preferível para a remoção de ácido propiônico após a polimerização. Um método de remoção preferível a ser aplicado é a desidratação azeotrópica que é utilizada para secar na polimerização por suspensão de fase reversa. Um solvente orgânico hidrofóbico a ser utilizado é geralmente um solvente orgânico hidrofóbico de baixo ponto de ebulição com um ponto de ebulição preferencial de 60 a 140 °C, e ainda mais preferencialmente, de 80 a 120 °C, e na presente invenção, verificou-se que o ácido propiônico pode ser removido de modo extremamente eficiente pela polimerização em um solvente com um ponto de ebulição baixo, particularmente um solvente com um ponto de ebulição menor do que o do ácido propiônico (141 °C) ou por desidratação azeotrópica (o limite superior da temperatura de aquecimento é o ponto de ebulição do solvente).

A polimerização por suspensão em fase reversa é um método de polimerização que envolve suspender uma solução de monômero aquosa em um estado granular com um diâmetro de partícula médio de massa de cerca de 1 a 0,1 mm em um solvente orgânico hidrofóbico, e que tem uma vantagem que é possível obter partículas de gel com um diâmetro de partícula do produto simultaneamente com a polimerização. A polimerização é descrita, por exemplo, nas Patentes Norte-Americanas como nas Patentes Norte-Americanas Nos. 4093776, 4367323, 4446261, 4683274 e 5244735. Na presente invenção, um dispersante selecionado de tensoativos e coloides de proteção pode ser dissolvido ou disperso na solução aquosa de monômeros, conforme

83/121 necessário. Particularmente no caso em que a polimerização por suspensão em fase reversa é utilizada na presente invenção, a adição do dispersante à solução de monômero aquosa fornece a resina absorvedora de água finalmente obtida em uma distribuição de diâmetro de partícula estreitada, uma vez que o monômero do polímero em estado granular é dispersado de modo mais uniforme no solvente orgânico hidrofóbico.

Exemplos dos tensoativos incluem ésteres do ácido (polioxietileno)fosfórico, como éster do ácido fosfórico do éter polioxietileno-octilfenílico e éster do ácido fosfórico do éter polioxietilenotridecílico (ambos produzidos por Dai-Ichi Kogyo Seiyaku co., Ltd.: Plysurf (marca registrada)); tensoativos não iônicos como éteres de polioxietilenoalquílicos, éteres de polioxietileno alquilfenol, ésteres de plioxietilenoalquila, ésteres do ácido graxo de sorbitano, ésteres do ácido graxo de polioxietilenossorbitano e ésteres do ácido graxo de sacarose; e tensoativos aniônicos, como os ésteres do ácido sulfúrico de álcool superior, sais do ácido alquilnaftalenossulfônico, sais de sulfato de alquilpolioxietileno e sais do ácido dialquilsulfossuccínico, e similares, e um ou mais tensoativos entre eles podem ser separadamente selecionados e usados, e os tensoativos podem ser adicionados coletivamente ou separadamente ao sistema de polimerização. Além disso, exemplos do coloides de proteção de polímero incluem etilcelulose, etil-hidroxicelulose, copolímeros de (anidrido de) ácido maleico-etileno, copolímeros de (anidrido de) ácido maleico-butadieno e similares. Especialmente, tensoativos tipo éster de ácido graxo, tensoativos não iônicos adicionais ou tensoativos aniônicos com HLB de 8 ou mais são preferíveis.

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A quantidade de uso do tensoativo ou dispersante é geralmente de 0,05 a 10% em peso, e preferencialmente de 0,5 a 5% em peso para o monômero.

solvente orgânico hidrofóbico a ser usado como um meio para a polimerização por suspensão em fase reversa na presente invenção não é particularmente limitado, contanto que ele não se misture com a solução de monômero aquosa e forme duas fases, e exemplos dos mesmos incluem hidrocarbonetos alifáticos como o n-pentano, n-hexano, n-heptano e n-octano; hidrocarbonetos aliciclicos, opcionalmente com substituintes como ciclo-hexano, ciclo-octano, metilciclo-hexano e decalina; e hidrocarbonetos aromáticos opcionalmente com substituintes tais como benzeno, etilbenzeno, tolueno e xileno, e similares, e um destes compostos ou uma mistura de dois ou mais destes compostos podem ser utilizados. Particularmente um preferível é o n-hexano (ponto de ebulição de 69 °C) , n-heptano (ponto de ebulição de 98 °C) , ciclo-hexano (ponto de ebulição de 81 °C), metilciclo-hexano (ponto de ebulição de 110 °C), tolueno (ponto de ebulição de 81 °C) ou xileno (ponto de ebulição de 139 °C). A razão em massa do solvente orgânico hidrofóbico para a solução de monômero aquosa é preferencialmente de cerca de 3:2 a 4:1. O dispersante ou o solvente orgânico hidrofóbico pode ser adicionado separadamente durante a polimerização ou após a polimerização.

O monômero é coletivamente ou separadamente disperso no solvente, e o solvente no qual o monômero ou o seu polímero é disperso pode ser aquecido a uma temperatura na faixa preferencial de 40 a 90 °C, e mais preferencialmente de 50 a 80 °C por um período na faixa preferencialmente de 0,5 a 10 horas e, mais preferencialmente, de 1 a 5 horas para realizar a

85/121 polimerização. O diâmetro de partícula médio de massa no momento da dispersão é geralmente na faixa de 10 a 2000 pm, e preferencialmente na faixa de 100 a 1000 pm em termos do aspecto das propriedades físicas, e ainda mais preferencialmente na faixa de 200 a 600 pm, e os conteúdos de pós finos com um diâmetro de 850 pm ou maior ou 150 pm ou menor são preferencialmente os menores possíveis, mais concretamente, preferencialmente de 10% em peso ou menos, e ainda mais diâmetro de partícula médio de massa de 5% em peso ou menos para os respectivos pós. Eles podem ser adequadamente ajustados pelos tipos e quantidades do dispersante e o solvente, a potência de agitação, granulação e similares.

A polimerização pode ser moderadamente controlada pela realização de uma polimerização por suspensão em fase reversa na presente invenção. Da mesma forma, como uma vantagem significativa da polimerização por suspensão em fase reversa em comparação com a secagem por ar quente comum, no caso de utilizar a secagem em uma baixa temperatura (o limite superior de aquecimento é o ponto de ebulição do solvente) por desidratação azeotrópica no solvente orgânico hidrofóbico, a remoção de ácido propiônico após a polimerização é fácil, apesar da secagem em baixa temperatura (secagem no solvente orgânico de baixo ponto de ebulição) . Da mesma forma, do ponto de vista de remoção de ácido propiônico, a utilização da desidratação azeotrópica acima mencionada é também preferível no caso onde a polimerização em solução aquosa é realizada durante a polimerização e, naquele caso, o tensoativo e dispersante acima mencionados são usados como necessário para dispersar o polímero tipo gel contendo água após a polimerização em solução aquosa no solvente orgânico

86/121 hidrofóbico acima mencionado e, em seguida, a desidratação azeotrópica pode ser realizada no solvente orgânico hidrofóbico. O teor de sólidos após a secagem está dentro da faixa acima mencionada, e a resina absorvedora de água é separada do solvente hidrofóbico por filtração após a desidratação azeotrópica, e o solvente orgânico hidrofóbico e similares podem ser adicionalmente secos, caso seja necessário. Da mesma forma, o solvente orgânico hidrofóbico contendo ácido propiônico, o tensoativo e similares podem ser destilados e reciclados. Da mesma forma, a reticulação de superfície é arbitrária e pode ser realizada em um sistema de dispersão do solvente orgânico hidrofóbico ou em um sistema de pó após a filtração.

(2-10) Etapa de adição de substância básica

Uma vez que o ácido propiônico e o ácido acético têm pontos de ebulição mais baixos em comparação com o ácido hidroxipropiônico, no caso onde uma resina absorvedora de água obtida pela presente invenção tem um problema de mau odor (cheiro ácido), uma etapa de adição de uma substância básica é preferencialmente adicionalmente incluída após a etapa de polimerização, quando ácido acrílico contendo uma grande quantidade de ácido propiônico e ácido acético (por exemplo, 400 ppm ou mais) é usado.

Ou seja, do ponto de vista de cheiro ácido derivado de um ácido orgânico saturado (particularmente ácido propiônico), a taxa de neutralização é preferencialmente a mais alta possível, e do ponto de vista de remoção no momento da secagem, a taxa de neutralização é preferencialmente a mais baixa possível. Portanto, do ponto de vista de cheiro ácido, a taxa de neutralização no momento da polimerização, ainda mais

87/121 preferencialmente a taxa de neutralização antes da secagem é ajustada até preferencialmente 80% em mol ou menos, mais preferencialmente 70% em mol ou menos, e ainda mais preferencialmente de 60% em mole ou menos, ou uma substância básica é adicionada à superfície de pó do polímero como uma modalidade preferível. Da mesma forma, como descrito acima, para reduzir o cheiro ácido, a taxa de neutralização da resina absorvedora de água obtida desta forma é ajustada para estar na faixa de 10 a 100% em mol, ainda mais preferencialmente na faixa de 30 a 95% em mol, e a taxa de neutralização final é, preferencialmente, ajustada para ser alta e é aumentada até 65% em mol ou mais, 70% em mol ou mais, 75% em mol ou mais, ainda adicionalmente para 80% em mol ou mais, particularmente preferencialmente para 85% em mol ou mais e 90% em mol ou mais, nesta ordem. Tal ajuste da taxa de neutralização é realizado pela adição de uma base durante a polimerização do monômero ou após a polimerização.

A adição de uma substância básica diminui o cheiro ácido e melhora a permeabilidade líquida e similares. A substância básica é preferencialmente adicionada após a secagem, ou após a pulverização, e particularmente preferencialmente após a reticulação da superfície. Consequentemente, as superfícies das partículas de resina absorvedora de água são controladas para serem básicas. Exemplos de substâncias básicas utilizáveis para serem adicionadas incluem substâncias básicas inorgânicas e orgânicas e bases dispersáveis em água.

(2-11) Ácido poliacrilico solúvel em água (sal)

Do ponto de vista do objeto e do efeito da presente invenção, um ácido poliacrilico insolúvel em água e inchável em água (sal) (também chamado de: resina absorvedora de água

88/121 tipo ácido poliacrílico (sal)) é mais preferencialmente aplicada à presente invenção, e um ácido poliacrílico solúvel em água (sal) também pode ser aplicado à presente invenção.

O ácido poliacrílico solúvel em água (sal) tem uma razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) , ¹⁴C/C, e uma razão de isótopos de hidrogênio dentro das faixas descritas em (2-1) e também contém, como outros componentes marcadores, p-metoxifenol, 3-HPA e similares nas faixas acima mencionadas, de modo que ele pode ser um ácido poliacrílico solúvel em água (sal) com excelente rastreabilidade.

Ou seja, um ácido poliacrílico (sal) da presente invenção é selecionado de ácido poliacrílico insolúvel em água e inchável em água (sais) (denominado também como resinas absorvedoras de água tipo ácido poliacrílico (sal) (chamadas também como polímeros solúveis em água tipo ácido poliacrílico (sal)) como um conceito superordenado de resinas absorvedoras de água tipo ácido poliacrílico (sal).

Um ácido poliacrílico solúvel em água (sal) da presente invenção pode ser obtido, isto é, substancialmente não usando um agente reticulador no momento da polimerização ou após a polimerização no método de produção descrito em (2-1) a (2-10) , particularmente em (2-1) a (2-5). Um ácido poliacrílico solúvel em água (sal) com um volume de 13C prescrito pode ser obtido usando-se o ácido acrílico descrito acima (2-1) sem o uso de um agente reticulador na etapa de polimerização descrita em (2-2).

Da mesma forma, a etapa de secagem (2-3) após a polimerização é opcional na produção de um ácido poliacrílico solúvel em água (sal) e o ácido poliacrílico solúvel em água (sal) pode ser usado como um produto como tal em uma solução

89/121 de polímero aquosa sem secagem, ou pode ser feito em um pó de polímero solúvel em água através da (2-3) etapa de secagem e (2-4) as etapas de pulverização e classificação. Neste caso, o peso molecular é determinado adequadamente na faixa preferencial de 500 a 10.000.000, mais preferencialmente de 1000 a 1.000.000, e ainda mais preferencialmente de 10.000 a 200.000. O peso molecular pode ser controlado por um agente de transferência de cadeia, um iniciador de polimerização, uma concentração de polimerização e semelhantes no momento da polimerização. A taxa de neutralização do ácido poliacrílico solúvel em água (sal) é preferencialmente de 0 a 100% por mol, e mais preferencialmente de 0% por mol ou 100% por mol. A concentração no caso de uma solução de polímero aquosa é determinada adequadamente e dentro da concentração de polimerização acima mencionada.

Um método utilizado para produzir o ácido poliacrílico solúvel em água (sal) pode ser o método divulgado em JP-A-2009-252498, JP-A-2003-02909, JP-A 8-239423 ou similares, e pode envolver a polimerização usando o ácido acrílico descrito em (2-1).

[3] Resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal)

A presente invenção fornece o ácido poliacrílico acima mencionado (sal) e um método de produção do mesmo e é particularmente preferencialmente utilizada para uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) que foi particularmente difícil de ser analisada (rastreada) porque as medições do peso molecular e Tg (ponto de transição vítrea) são impossíveis. Doravante, uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) será principalmente descrita.

90/121

Uma resina absorvedora de água da presente invenção contém uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) como componente principal e é obtida pelo método de polimerização, método de reticulação de superfície acima mencionado e similares, no caso onde a resina absorvedora de água é usada para materiais sanitários, particularmente fraldas descartáveis. É preferível para a resina absorvedora de água ser obtida que pelo menos uma propriedade física entre as propriedades físicas descritas a seguir (3-1) a (3-7) seja controlada, e ainda mais preferencialmente que duas ou mais propriedades físicas, incluindo AAP e particularmente preferencialmente três ou mais propriedades físicas sejam controladas. No caso onde a resina absorvedora de água não satisfaz as seguintes propriedades físicas, função suficiente pode não ser exibida se ela for usada para fraldas de alta concentração, com uma concentração de resina absorvedora de água de 40% em peso ou mais. O controle das propriedades físicas, como especificado, pode aumentar a rastreabilidade após a produção na presente invenção.

(3-1) Tonalidade de cor inicial

A resina absorvedora de água a ser obtida pela presente invenção é preferencialmente um pó branco a ser usado como matéria-prima para materiais sanitários, tais como fralda descartável e similares. Portanto, em um sistema Hunter Lab medido por (espectrocolorimetria) , uma tonalidade de cor inicial, o valor de L (luminosidade) é preferencialmente de 85 ou mais, mais preferencialmente de 87 ou mais, e ainda mais preferencialmente de 89 ou mais. Da mesma forma, o valor de a é preferencialmente de -2 a 2, mais preferencialmente de -1 a 1, ainda mais preferencialmente de -0,5 a 1, e particularmente

91/121 preferencialmente de 0 a 1. Além disso, o valor de b é preferencialmente de -5 a 10, mais preferencialmente de -5 a 5, e ainda mais preferencialmente de -4 a 4. Adicionalmente, o limite superior do valor de L acima mencionado é 100, no entanto, se ele indicar 85 ou mais, o problema causado pela tonalidade de cor em materiais sanitários e similares não surge. Da mesma forma, o valor YI (índice de amarelo) é preferencialmente de 10 ou menos, mais preferencialmente de 8 ou menos, e ainda mais preferencialmente de 6 ou menos. Além disso, o valor de WB (balanço de branco) é preferencialmente de 70 ou mais, mais preferencialmente de 75 ou mais, e ainda mais preferencialmente de 77 ou mais.

A tonalidade de cor inicial acima significa a tonalidade de cor do agente absorvedor de água particulado após a sua produção e, em geral, ele é a tonalidade de cor medida antes da expedição de uma planta. Ela pode ser uma matiz de tonalidade de cor medida dentro de 1 ano a partir da produção no caso de preservação em uma atmosfera a 30 °C ou menos, e uma umidade relativa de 50% RH.

(3-2) Tonalidade de cor com o lapso de tempo

A resina absorvedora de água de acordo com a presente invenção, conforme mencionado acima, é usada como uma matéria-prima para materiais sanitários, tais como fralda descartável e similares. Portanto, é preferível manter a sua brancura limpa, mesmo sob armazenamento em longo prazo sob alta temperatura e alta umidade . Portanto, em um sistema Hunter Lab medido por (espectrocolorimetria), como tonalidade de cor com o lapso de tempo, o valor de L (luminosidade) é preferencialmente de pelo menos 80, mais preferencialmente de 81 ou mais, ainda mais preferencialmente de 82 ou mais, e

92/121 particularmente preferencialmente de 83 ou mais. Da mesma forma, o valor de a é preferencialmente de -3 a 3, mais preferencialmente de -2 a 2, e ainda mais preferencialmente de -1 a 1. Além disso, o valor de b é preferencialmente de 0 a 15, mais preferencialmente de 0 a 12, e ainda mais preferencialmente de 0 a 10. Adicionalmente, o limite superior do valor de L acima mencionado é 100, no entanto, se ele indicar 80 ou mais, o problema apresentado pelo armazenamento em longo prazo em alta temperatura e alta umidade não surgirá de modo substancial.

A tonalidade de cor com o lapso de tempo acima mencionada significa a tonalidade de cor medida após exposição da resina absorvedora de água 7 dias em atmosfera a 70 ± 1 °C e uma umidade relativa de 65 ± 1% RH.

(3-3) CRC (capacidade de absorção de água sem carga) (ERT441.2-02)

A CRC (capacidade de absorção de água sem carga) da resina absorvedora de água obtida pela presente invenção é, medida pelo método de medição ERT441.2-02, preferencialmente de 10 [g/g] ou mais, mais preferencialmente de 20 [g/g] ou mais, ainda mais preferencialmente de 25 [g/g] ou mais, e particularmente preferencialmente de 30 [g/g] ou mais. O limite superior da CRC não é especificamente limitado, mas preferencialmente de 50 [g/g] ou menos, mais preferencialmente de 45 [g/g] ou menos, e ainda mais preferencialmente de 40 [g/g] ou menos. Se a CRC for menor que 10 [g/g], a resina absorvedora de água apresenta baixa quantidade de absorção de água, que resultou no fato de que a resina absorvedora de água não é adequada para uso em materiais absorventes e sanitários, como fraldas descartáveis. Da mesma forma, se a CRC for maior que 50 [g/g], há um receio

93/121 de que o material sanitário pode não ser obtido, que apresenta uma excelente taxa de absorção de líquido em um produto absorvedor de água, como uma fralda descartável, quanto tal resina absorvedora de água é usada como um absorvente, que não é preferível. A CRC pode ser controlada, por exemplo, pelos agentes de reticulação internos ou pelos agentes de reticulação de superfície e similares, que foram descritos acima.

(3-4) AAP (capacidade de absorção de água sob carga) (ERT442.2-02)

A fim de evitar o vazamento em uma fralda, a AAP (capacidade de absorção de água sob carga) da resina absorvedora de água obtida pela presente invenção é controlada sob uma pressão de preferencialmente 1,9 KPa, ainda mais preferencialmente de 4,8 KPa, para ser preferencialmente de 20 [g/g] ou mais, mais preferencialmente de 22 [g/g] ou mais, e ainda mais preferencialmente de 24 [g/g] ou mais, como um exemplo de meios para realizar o controle do tamanho de partícula acima mencionado e a reticulação de superfície. O limite superior da AAP não é especificamente limitado, no entanto, a partir do ponto de vista do equilíbrio com as outras propriedades físicas, o limite máximo do mesmo é de 40 [g/g] ou menos. Se a AAP acima mencionada for menor que 20 [g/g], há um receio de que o material sanitário posa não ser obtido, que apresenta um retorno reduzido de líquido (geralmente referido como Re-Wet) que ocorre quando uma pressão é aplicada ao absorvente de água, quando tal resina absorvedora de água é usada como um absorvente que não é preferível. Aqui, AAP pode ser ajustada pelo agente reticulador de superfície acima mencionado ou o tamanho de partícula.

(3-5) SFC (Condutividade de Fluxo Salina)

94/121

A fim de evitar o vazamento em uma fralda, a SFC (Condutividade de Fluxo Salina) da resina absorvedora de água obtida pela presente invenção é, sob pressão, preferencialmente de 1 [χΙΟ⁷ «cm³· s «g¹] ou mais, mais preferencialmente de 10 [xl0^_7»cm³»s’g^-1] ou mais, ainda mais preferencialmente de 50 [xl0^_7,cm³*s^,g ¹] ou mais, particularmente preferencialmente de 70 [xl0^-7*cm³· s»g^_1] ou mais, e mais preferencialmente de 100 [xl0“⁷*cm³*s»g^_1] ou mais como um exemplo dos meios para realizar o controle de tamanho de partícula mencionado acima e a reticulação de superfície. O limite superior do SFC não é especificamente limitado, no entanto, ele é preferencialmente de 3000 [xl0^_7,cm³· s*g^-1] ou menos, e mais preferencialmente de 2000 [xl0^7,cm³’s^,g^_1] ou menos. Se a SFC acima mencionada for maior que 3000 [xl0“^7,cm³*s»g^_1] , há um receio de que um absorvente de água pode causar vazamento de líquido quando tal resina absorvedora de água é usada como um absorvente de água, que não é preferível. Aqui, o SFC pode ser ajustado pelo método de secagem acima mencionado e similares.

(3-6) Ext (componentes solúveis em água) (ERT470.2-02)

Ext (componentes solúveis em água) da resina absorvedora de água obtida pela presente invenção é medido pelo método de medição ERT470.2-02, preferencialmente sendo de 35% em peso ou menos, mais preferencialmente de 25% em peso ou menos, ainda mais preferencialmente de 15% em peso ou menos, e particularmente preferencialmente de 10% em peso ou menos. Se a quantidade dos Ext acima for maior que 35% em peso, a resina absorvedora de água pode ter a sua resistência de gel diminuída e permeabilidade liquida deteriorada. Também existe um receio de que a resina absorvedora de água não possa ser obtida, que

95/121 apresenta um retorno de liquido reduzido (Re-Wet) que ocorrem quando uma pressão é aplicada ao absorvedor de água, quando tal resina absorvedora de água é usada como absorvedor de água, o que não é preferível. Aqui, Ext pode ser ajustada pelos agentes de reticulação interna acima mencionado e similares.

(3-7) Monômeros residuais (ERT410.2-02)

Monômeros residuais da resina absorvedora de água obtida pela presente invenção são, medidos pelo método de medição ERT410.2-02, preferencialmente de 1000 ppm ou menos, mais preferencialmente de 500 ppm ou menos, ainda mais preferencialmente de 400 ppm ou menos, particularmente preferencialmente de 300 ppm ou menos, e mais preferencialmente de 200 ppm ou menos. Aqui, monômeros residuais podem ser ajustados pelo método de polimerização acima mencionado e similares descritos acima.

(3-8) FSR (taxa de inchaço livre/taxa de absorção de água)

A taxa de absorção de água definida pelo tempo até inchar 20 vezes contra a solução salina é de 0,1 [g/g/s] ou mais, ainda mais preferencialmente de 0,15 [g/g/s] ou mais, mais preferencialmente de 0,20 [g/g/s] ou mais, ainda mais preferencialmente de 0,30 [g/g/s] ou mais. O limite superior da mesma é, do ponto de vista do equilíbrio com as outras propriedades físicas, de 2,00 [g/g/s] ou menos, ainda mais preferencialmente de cerca de 1,00 [g/g/s].

A FSR (taxa de absorção de água) [g/g/s] pode ser medida por 1,00 g de pó da resina absorvedora de água ou da resina absorvedora de água de tratamento de superfície contra 20 g de uma solução salina, de acordo com o método de medição divulgado na Publicação Internacional de 2009/016055. FSR pode ser

96/121 controlada mediante o controle do tamanho de partícula, aumentando a área superficial por formação de espuma na polimerização, granulação ou similar, tornando a superfície hidrofílica ou similares. No caso em que a taxa de inchaço livre (FSR) é menor que 0,10 [g/g/s] , este não é preferível para um material sanitário, particularmente para uma fralda descartável.

(3-9) tamanho de partícula (PSD (ERT420.2-02)

O tamanho de partícula está preferencialmente na faixa da etapa de pulverização e da etapa de classificação (2-5) descritas acima. Com o tamanho de partícula acima, a resina absorvedora de água torna-se excelente em termos de taxa de absorção de água, permeabilidade líquida, capacidade de absorção de água sob carga e similares.

(3-10) Outros componentes marcadores

Do ponto de vista de diminuição dos monômeros residuais, como um componente marcador diferente dos monômeros residuais em uma resina absorvedora de água obtida pela presente invenção, a quantidade de 3-HPA é preferencialmente de 1000 ppm ou menos, mais preferencialmente de 500 ppm ou menos, ainda mais preferencialmente de 300 ppm ou menos e particularmente preferencialmente de 100 ppm ou menos. Da mesma forma, do ponto de vista de diminuição do cheiro ácido, a quantidade de ácido propiônico (preferencialmente de ácido acético) também é de 1000 ppm ou menos, e elas são preferencialmente diminuídas até as faixas acima mencionadas. Além disso, do ponto de vista de supressão da coloração, Fe, ácido (di)-hidroxipropiônico e o inibidor de polimerização (particularmente, p-metoxifenol) são também preferencialmente reduzidos até as faixas acima mencionadas. Um componente marcador pode ser extraído de uma

97/121 resina absorvedora de água e analisado quantitativamente por cromatografia líquida (HPLC) ou similar, semelhantemente aos monômeros residuais.

Ou seja, pelos motivos acima mencionados, é preferível que uma resina absorvedora de água da presente invenção satisfaça simultaneamente um ou mais, mais preferencialmente dois o mais, ainda mais preferencialmente três ou mais, e particularmente preferencialmente quatro o mais dos seguintes conteúdos.

- O teor de ácido 3-hidroxipropiônico é 1000 ppm ou menos e adicionalmente dentro da faixa descrita em (3-9).

- O teor de iniciador de polimerização (particularmente p-metoxifenol) é 1 a 160 ppm, e adicionalmente dentro da faixa descrita em (2-1) , e 5 a 60 ppm, 6 a 40 ppm, 8 a 30 ppm, e particularmente 8 a 20 ppm.

- O teor de Fe é 0 a 2 ppm e adicionalmente dentro da faixa descrita em (2-2).

- O teor de mono- ou di-hidroxiacetona é 0 a 10 ppm ou menos e adicionalmente dentro da faixa descrita em (2-1).

Do ponto de vista da rastreabilidade e propriedades físicas (particularmente, permeabilidade líquida e antiaglomerante), a resina absorvedora de água é preferencialmente revestida com um ou mais tipos de agentes de tratamento de superfície selecionados de sais de metais polivalentes, polímeros de poliamina e partículas inorgânicas insolúveis em água.

[4] Método de identificação/método de rastreamento para o ácido poliacrílico (sal), particularmente a resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal)

A presente invenção fornece um método de identificação

98/121 para a resina absorvedora de água que é um método de identificação para uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) após a produção, em que é analisado quantitativamente o volume de ¹³C e o volume de ¹⁴C na resina absorvedora de água.

Para identificar esta, uma resina absorvedora de água incorporada em uma fralda descartável ou similares ou uma resina absorvedora de água enterrada no solo é retirada e os volumes de ¹³C e ¹⁴C podem ser analisados quantitativamente. Para melhorar o sistema para identificação e rastreamento de uma resina absorvedora de água, as propriedades físicas da resina absorvedora de água podem ser medidas, e os componentes marcadores podem ser quantitativamente analisados.

Da mesma forma, conforme necessário, as propriedades físicas a serem analisadas incluem a taxa de absorção de água, capacidade de absorção de água sob carga, distribuição de tamanho de partícula, componentes solúveis, tamanho de partícula, permeabilidade líquida e similares, e os componentes marcadores a serem analisados incluem monômeros residuais, ácidos orgânicos insaturados residuais (particularmente, ácido propiônico), agentes de reticulação residuais e similares. Preferencialmente, uma pluralidade de, ainda mais preferencialmente três ou mais, ou particularmente preferencialmente cinco ou mais tipos de propriedades físicas e componentes marcadores são analisados para certa resina absorvedora de água, e a resina absorvedora de água pode ser identificada e/ou rastreada pela comparação dos resultados de análise com aqueles das amostras padrão anteriores (resinas absorvedoras de água preservadas ou produtos equivalentes das mesmas) . Adicionalmente, um método

99/121 de medição para as propriedades físicas e os componentes marcadores de uma resina absorvedora de água não é limitado àqueles divulgados na presente invenção, e métodos de medição e métodos de análise similares, equivalentes ou novos divulgados, por exemplo, no Documentos Patente 1 a 21 acima mencionados e similares podem ser utilizados, contanto que o objeto da presente invenção seja realizado e os resultados possam ser comparados com aqueles das amostras-padrão.

[5] Uso da resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal)

O uso da resina absorvedora de água obtida pelo processo de produção da presente invenção não é particularmente limitado e a resina absorvedora de água pode ser usada para absorver artigo, incluindo materiais sanitários como fraldas descartáveis, absorventes femininos e enchimentos para incontinência, agentes de retenção de água para agricultura e horticultura, agentes de solidificação para líquidos residuais e materiais de blindagem de água industrial, e similares.

Uma resina absorvedora de água da presente invenção contém um marcador de método, que torna fácil determinar em qual fábrica, em qual planta e em qual linha de produção a resina absorvedora de água é produzida e quais diversos problemas da resina absorvedora de água possivelmente ocorrem antes de ela ser descartada, podendo ser verificado pelo retorno ao processo de produção da resina absorvedora de água. Concretamente, torna-se possível identificar e rastrear uma resina absorvedora de água distribuída ao mercado após a produção por meio da análise quantitativa dos volumes de ¹³C e ¹⁴C. Da mesma forma, torna-se possível fornecer uma resina absorvedora de água neutra de carbono e redutora de C0₂ pelo uso de uma planta

100/121

C3 como fonte de carbono para o ácido acrílico, a fim de controlar o volume de ¹³C e o volume de ¹⁴C.

Da mesma forma, em comparação com uma resina absorvedora de água à base de produto natural convencional, a resina absorvedora de água apresenta propriedades físicas muito melhores, embora ela seja derivada de uma matéria-prima não fóssil, e o custo da matéria-prima pode ser adequadamente ajustado em comparação com uma resina absorvedora de água convencional, que depende consideravelmente depende dos preços do petróleo.

A resina absorvedora de água na presente invenção apresenta desempenho particularmente excelente na forma de um produto absorvente usando a resina absorvedora de água em alta concentração. Ou seja, o conteúdo (concentração nuclear) da resina absorvedora de água em um corpo absorvente no produto absorvente é de preferência de 30 a 100% em peso, mais preferencialmente de 40 a 100% em peso, ainda mais preferencialmente de 50 a 100% em peso, ainda mais preferencialmente de 60 a 100% em peso, particularmente preferencialmente de 70 a 100% em peso, e mais preferencialmente de 75 a 95% em peso. 0 efeito da presente invenção pode ser mais exibido pelo controle da concentração de núcleo na faixa acima mencionada, que é preferível. No caso onde a resina absorvedora de água obtida pela presente invenção é, particularmente, usada para uma parte da camada superior de um corpo absorvente na faixa de concentração de núcleo mencionada acima, devido à alta permeabilidade líquida (permeabilidade líquida sob pressão), a resina absorvedora de água é excelente em termos de dispersabilidade de um líquido absorvido, como urina e similares, e a quantidade de absorção

101/121 em todo o produto absorvente, como uma fralda descartável e similares, é melhorada devido à distribuição de líquidos eficiente e, portanto, a resina absorvedora de água é preferível. Além disso, a resina absorvedora de água é preferível uma vez que ela pode fornecer um produto absorvente que mantém um estado de cor branca, conferindo a impressão de limpeza.

[6] Uso do ácido poliacrílico (sal)

O ácido poliacrílico (sal) da presente invenção é um pó ou uma solução aquosa (a concentração é, por exemplo, de 1 a 80% em peso) que contém uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) como componente principal e é utilizável para ativadores, espessantes, detergentes líquidos, dispersantes, emplastros quentes e similares. Na presente invenção, a rastreabilidade após a produção ou para várias aplicações pode ser melhorada.

EXEMPLOS

A presente invenção será descrita abaixo com referência aos exemplos. No entanto, a presente invenção não está limitada a estes exemplos. Além disso, litro pode ser representado como L, e % em peso pode ser representado como wt %, por motivo de conveniência. Além disso, várias propriedades físicas da resina absorvedora de água da presente invenção foram medidas sob as condições de temperatura ambiente (20 a 25 °C) e umidade de 50% RH, salvo indicação em contrário.

As seguintes propriedades físicas de armazenamento foram medidas com referência ao ERT.

(a) CRC (ERT441.2-02) (b) AAP (ERT442.2-02) - carga de 1, 9 KPa, adicional de

4,9 KPa

102/121 (c) Ext (ERT470.2-02 ) (d) FSC (ERT440.2-02) (e) Monômeros residuais (ERT410.2-02).

(f) PSD (ERT420.2-02) [SFC (Condutividade de Fluxo Salina)]

SFC (Condutividade de Fluxo Salina) é o valor que indica a permeabilidade liquida da resina absorvedora de água no estado inchado. Valor superior indica que isto possuem alta permeabilidade liquida. Adicionalmente, SFC foi medida de 10 acordo com o método divulgado na Patente Norte-Americana No.

5849405.

[Teor de umidade]

Uma resina absorvedora de água em uma quantidade de 1,00 g foi pesada em um copo de alumínio com fundo diâmetro de 15 superfície inferior de cerca de 50 mm, e o peso total W8 [g] da amostra (a resina absorvedora de água e o copo de alumínio) foi pesado.

A seguir, a amostra permaneceu em repouso em uma estufa a uma temperatura ambiente de 180 °C e a resina absorvedora de 20 água foi seca. Após um lapso de 3 horas, a amostra foi retirada da estufa e resfriada até a temperatura ambiente em um dessecador. Depois disso, o peso total W9 [g] da amostra (a resina absorvedora de água e o copo de alumínio) após a secagem foi medido e o teor de umidade (unidade; [% em peso) foi 25 calculado de acordo com a expressão a seguir.

[Expressão Matemática 2]

Teor de umidade [% em peso] = (W8-W9) / (peso do agente absorvedor de água particulado [g]) x 100 [O diâmetro de partícula médio de massa (D50), a 30 porcentagem em massa das partículas com diâmetro de partícula

103/121 menor que 150 pm e desvio-padrão logaritmico (σξ) da distribuição de tamanho de partícula]

Uma resina absorvedora de água em uma quantidade de 10,00 g foi classificada pelo uso de peneiras padrão JIS, tendo as seguintes malhas, e o peso após cada peneiração foi medido e a porcentagem em peso das partículas com um diâmetro de partícula menor que 150 pm foi calculada. A porcentagem residual R para os respectivos tamanhos de partícula foi representada graficamente em papel de plotagem de probabilidade e, com base no gráfico, o diâmetro da partícula correspondente a R = 50% em peso foi lido como o diâmetro de partícula médio de massa (D50) . Adicionalmente, o diâmetro de partícula médio de massa (D50) significa o diâmetro de partícula da peneira padrão correspondendo a 50% em peso nas partículas inteiras, conforme divulgado no relatório descritivo da Patente Norte-Americana No. 5051259 e similares. Além disso, o desvio padrão logaritmico (σζ) da distribuição de tamanho de partícula foi calculado de acordo com a expressão a seguir. Além disso, um valor menor do desvio padrão logaritmico (σζ) da distribuição de tamanho de partícula significa que a distribuição de tamanho de partícula é mais estreita.

[Expressão Matemática 3] σζ = 0,5 x In (X2 / XI) [0202]

Aqui, a partícula é a equivalente a XI e é R = 84,1% em peso, X2 é R = 15,9% em peso.

Como na peneira padrão JIS acima (A PENEIRA DE TESTE IIDA: diâmetro interno de 80mm) com malha de 850pm, 710pm, 600pm, 500pm, 425pm, 300pm, 212pm, 150pm, 106pm e 45pm é preparada.

104/121

A classificação foi realizada durante 5 minutos por um vibrador de peneira tipo low-tap (vibrador de peneiras modelo ES-65, fabricado por lida Seisakusyo).

[Avaliação da tonalidade de cor para a resina absorvedora de água]

A avaliação da tonalidade de cor para uma resina absorvedora de água foi realizada usando o sistema de cor Hunter Lab. Além disso, Lab Scan (marca registrada) XE, fabricado por Hunter Lab Corp. Foi utilizado como aparelho de medição (espectrocolorimetria) e a medição da reflexão foi selecionada como a condição de medição. Da mesma forma, um recipiente para uma amostra de pó/pasta (diâmetro interno de 30 mm, altura de 12 mm) , um padrão de placa branca redonda No. 2 para um pó/pasta, e um tubo de projeção de 30 Φ foram usados.

O recipiente acima mencionado para uma amostra de pó/pasta foi preenchido com cerca de 5 g de uma resina absorvedora de água e o valor de L, com cerca de 5 g (clareza: índice de clareza), valor de a e o valor de b da superfície da resina absorvedora de água foram medidos pelo espectrocolorímetro acima mencionado em uma atmosfera de temperatura ambiente (20 a 25 °C) e umidade relativa de 50% RH.

Na presente invenção, a tonalidade de cor da resina absorvedora de água imediatamente após a produção ou da resina absorvedora de água dentro de 1 ano a partir da produção no caso de preservação em uma atmosfera a 30 °C ou menos, e uma umidade relativa de 50% RH ou ,menos é chamada de tonalidade de cor inicial. E o valor de L, medido nesta ocasião, é chamado de índice de clareza antes da exposição.

Da mesma forma, o índice de clareza após a exposição é medido executando a seguinte operação como o teste de

105/121 aceleração de coloração.

O teste de aceleração de colorações acima mencionado foi realizado colocando o recipiente para uma amostra de pó/pasta preenchido com cerca de 5 g de uma resina absorvedora de água em um termo higrostato (testador de ambiente pequeno: modelo SH-641, fabricado por ESPEC Corp.) controlado para uma atmosfera de uma temperatura de 70 ± 1 °C e uma umidade relativa de 65 ± 1% RH, e expondo a resina absorvedora de água à atmosfera durante 7 dias.

A tonalidade de cor da resina absorvedora de água após a exposição mencionada acima é chamada de tonalidade de cor com o lapso de tempo, e o valor de L, medido nesta ocasião, é chamado de índice de clareza após a exposição.

Como o valor de L acima mencionado está perto de 100, a brancura aumenta; e conforme os valores de a e de b se aproximam de 0 (zero) , isto significa que a coloração é menor e que a cor é substancialmente branca.

[õ¹³C (Razão de isótopos estáveis de carbono)]

A razão de isótopos estáveis de carbono 513C foi calculada pela conversão de uma amostra em C02 por um método de pré-tratamento (ASTM D6866/Método B) definido pela Sociedade Americana para Testes e Materiais, subsequentemente grafitizando o CO₂ pelo tratamento de completa redução usando um catalisador de ferro, e submetendo a amostra grafitizada a um acelerador de espectroscopia de massa. Adicionalmente, o cálculo é em referência à (1-7) Razão de isótopos estáveis de carbono 5¹³C e à Expressão Matemática 1. Da mesma forma, PDB é uma abreviação de Belminta de Pee Dee e apresenta um padrão de ¹³C/¹²C.

Da mesma forma, como um padrão para a concentração de ¹⁴C,

106/121 grafite sintetizado a partir de uma substância padrão de ácido oxálico (HOxII) fornecido pelo Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia Americano foi utilizado. Razões de isótopos de carbono (razão de ¹⁴C/¹²C e ¹³C/¹²C) de uma amostra e um padrão foram medidos pelo método de acelerador de espectrometria de massa, e a concentração de ¹⁴C foi calculada a partir destes resultados de medição. Em relação ao carbono contido em uma amostra, a razão de mistura de carbono derivado da biomassa para o carbono derivado de matéria-prima fóssil pode ser avaliada usando a concentração de ¹⁴C medida da amostra.

Ou seja, um ácido poliacrilico (sal) da presente invenção pode ser identificado ou rastreado, pela conversão de carbono compondo o ácido poliacrilico (sal) em CO₂ θ pela adicional conversão do CO₂ obtido em grafite (C) , e pela realização do método de acelerador de espectroscopia de massa para a razão de isótopo de carbono. Da mesma forma, a razão de isótopos de hidrogênio pode ser também analisada separadamente após o hidrogênio que compõe um ácido poliacrilico (sal) ser convertido em H₂.

[Outros componentes marcadores]

De acordo com Monômeros residuais (e) acima (ERT 410.2-02), uma solução extraída obtida pela dispersão de uma resina absorvedora de água ou um ácido poliacrilico (sal) em solução salina e filtração da solução salina foi submetida à cromatografia líquida para analisar as quantidades de ácido hidroxipropiônico, ácido propiônico, p-metoxifenol e similares na solução extraída. Uma coluna, um eluente e uma curva de calibração para a cromatografia líquida são adequadamente determinados de acordo com os componentes marcadores.

107/121 [Resistência ao Clima (resistência à luz)]

De acordo com os parágrafos [0305] a [0309], na Publicação Internacional No. 2011/040530, 60 g de gel inchado aumentado 20 vezes obtido a partir de 3,0 g de uma resina absorvedora de água foram irradiados com raios ultravioletas em uma intensidade de irradiação de 60 [mW/cm²] durante 1 minuto, e a quantidade aumentada (%) de componentes solúveis em água do gel inchado pela irradiação ultravioleta foi especificada para avaliar a resistência ao clima (resistência à luz).

[quantidade de p-metoxifenol]

A medição foi realizada de acordo com o parágrafo [0317] da Publicação Internacional No. 2011/040530.

[Exemplo Comparativo 1]

Ácido acrílico, com uma razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) de - 13¾ e uma razão de isótopos de hidrogênio de - 200¾ (vs. SMOW) e carbono radioativo (¹⁴C/C) de cerca de 1 x IO^-12 foi obtido a partir de glicose, que foi feita a partir da cana de açúcar, uma planta C4, como matéria-prima de partida, por meio do ácido 3-hidroxipropiônico pela realização de desidratação e refinamento.

O ácido acrílico obtido foi misturado com uma solução de NaOH aquosa a uma temperatura de neutralização de 60 °C para obter uma solução aquosa de acrilato de sódio, tendo uma taxa de neutralização de 75% por mol e uma concentração de 38% em peso. Neste caso, o teor de ácido 3-hidroxipropiônico foi de 2100 ppm (vs. solução de acrilato de sódio aquosa).

Na solução de acrilato de sódio aquosa, 0,05% por mol (vs. acrilato de sódio) de diacrilato de polietilenoglicol como um agente reticulador interno foi dissolvido para obter um monômero (1) . O monômero (1) , em uma quantidade de 350 g, foi

108/121 carregado a um recipiente cilíndrico com capacidade de 1 L em 3 minutos e desgaseifiçado por borbulhamento de nitrogênio a 2 [L/min] durante 20 minutos. A seguir, 0,12 [g/mol] (vs. monômero) de persulfato de sódio e 0, 005 [g/mol] (vs. monômero) de ácido L-ascórbico sob a forma de uma solução aquosa foram adicionados ao monômero (1) sob agitação para iniciar a polimerização. Após iniciar a polimerização, a agitação foi interrompida para a realização da polimerização em solução aquosa 'estática. Após 14 do início da polimerização, uma temperatura de polimerização de pico de 110 °C foi exibida. Subsequentemente, após 30 minutos, um material polimérico foi retirado do recipiente cilíndrico para obter um polímero reticulado tipo gel contendo água comparativo (1).

polímero reticulado tipo gel contendo água comparativo (1) foi finamente triturado por um cortador de carne (diâmetro do furo de 8mm) sob as condições de uma temperatura ambiente de 45 °C e introduzido em um secador dentro de 3 minutos. A secagem foi realizada soprando ar quente em uma velocidade de ar de 1,8 [m/s] e uma temperatura de 170 °C durante 20 minutos. 0 material polimérico comparativo seco (concentração de teor de sólidos: cerca de 95% em peso) obtido pela operação de secagem foi pulverizado por um moinho de rolo e classificado com peneiras padrão JIS em 850 a 150 pm para obter uma resina absorvedora de água particulada comparativa (1).

Após uma mistura de 0,05 parte em peso de éter etilenoglicoldiglicidílico (nome comercial: Denacol (marca registrada) EX-810: fabricado por Nagase ChemteX Corporation) /0,5 parte em peso de propilenoglicol (derivado de produtos naturais)/1 parte em peso de álcool isopropílico/3 partes em peso de água foi adicionada como um agente reticulador

109/121 de superfície pela pulverização, em relação a 100 partes em peso do obtido, uma resina absorvedora de água particulada comparativa (1) e a mistura obtida foi aquecida em banho de óleo de 200 °C por 40 minutos para obter uma resina absorvedora de água comparativa de superfície reticulada (1).

O valor de L da resina absorvedora de água comparativa obtida (1) no sistema de cor Hunter Lab foi de 89, apresentando coloração branca. Da mesma forma, a razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) foi de -13V e ¹⁴C/C foi de cerca de 1,2 x IO^-12 (a matéria-prima não fóssil (porcentagem de carbono moderna; pMC) em carbono foi substancialmente de 100%) . Além disso, CRC foi 32 [g/g], AAP (carga: 50 [g/cm²]) foi 24 [g/g] e FSR foi 0,20 [g/g/s] . Da mesma forma, o teor de ácido propiônico foi de 600 ppm, os componentes solúveis em água foi de 10% em massa, e o teor de monômero residual foi de 300 ppm. Além disso, uma razão de partículas com um diâmetro de partícula de 150 pm ou maior e menor que 850 pm era de 99% em peso, e o diâmetro de partícula médio de massa foi de 400 pm. Adicionalmente, ¹⁴C/C foi de cerca de 1,2 x 10“¹².

[Exemplo Comparativo 2]

A mesma operação que no Exemplo 1 foi realizada, exceto que o ácido acrílico sintetizado usando gás propileno obtido por craqueamento de petróleo bruto, um recurso fóssil, como matéria-prima de partida foi usado.

As propriedades físicas da resina absorvedora de água comparativa obtida (2) eram quase do mesmo nível que aquelas da resina absorvedora de água comparativa (1) do Exemplo Comparativo 1, e a razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) foi de -25Vo, e a ¹⁴C/C foi menor que 1,0 x IO^-14. Foi confirmado que, substancialmente, 100% era matéria-prima fóssil.

110/121 [Exemplo 1]

Gordura e óleo natural derivado de uma planta C3 (óleo de palma) foi usado como matéria-prima de partida e glicerina foi obtida pela reação de troca de éster da gordura e óleo natural. E, em seguida, ácido 3-hidroxipropiônico foi obtido pela reação de fermentação da glicerina obtida. Além disso, ácido acrílico foi obtido pela reação de desidratação do ácido 3-hidroxipropiônico obtido.

O ácido acrílico obtido foi misturado com uma solução de NaOH aquosa a uma temperatura de neutralização de 60 °C para obter uma solução aquosa de acrilato de sódio, tendo uma taxa de neutralização de 75% por mol e uma concentração de 38% em peso. Neste caso, o teor de ácido 3-hidroxipropiônico foi de 2100 ppm (vs. solução de acrilato de sódio aquosa).

Na solução de acrilato de sódio aquosa, 0,05% por mol (vs. acrilato de sódio) de diacrilato de polietilenoglicol como um agente reticulador interno foi dissolvido para obter um monômero (1) . O monômero (1), em uma quantidade de 350 g, foi carregado a um recipiente cilíndrico com capacidade de 1 L em 3 minutos e desgaseifiçado por borbulhamento de nitrogênio a 2 [L/min] durante 20 minutos. A seguir, 0,12 [g/mol] (vs. monômero) de persulfato de sódio e 0,005 [g/mol] (vs. monômero) de ácido L-ascórbico sob a forma de uma solução aquosa foram adicionados ao monômero (1) sob agitação para iniciar a polimerização. Após iniciar a polimerização, a agitação foi interrompida para a realização da polimerização em solução aquosa estática. Após 14 do início da polimerização, uma temperatura de polimerização de pico de 110 °C foi exibida. Subsequentemente, após 30 minutos, um material polimérico foi retirado do recipiente cilíndrico para obter um polímero

111/121 reticulado tipo gel contendo água (1).

O polímero reticulado tipo gel contendo água (1) foi finamente triturado por um cortador de carne (diâmetro do furo de 8mm) sob as condições de uma temperatura ambiente de 45 °C e introduzido em um secador dentro de 3 minutos. Ά secagem foi realizada soprando ar quente em uma velocidade de ar de 1,8 [m/s] e uma temperatura de 170 °C durante 20 minutos. O material polimérico seco (concentração de teor de sólidos: cerca de 95% em peso) obtido pela operação de secagem foi pulverizado por um moinho de rolo e classificado com peneiras padrão JIS em 850 a 150 pm para obter uma resina absorvedora de água particulada (1).

Após uma mistura de 0,05 parte em peso de éter etilenoglicoldiglicidílico (nome comercial: Denacol (marca registrada) EX-810: fabricado por Nagase ChemteX Corporation) /0,5 parte em peso de propilenoglicol (derivado de produtos naturais)/1 parte em peso de álcool isopropílico/3 partes em peso de água foi adicionada como um agente reticulador de superfície pela pulverização, em relação a 100 partes em peso do obtido, uma resina absorvedora de água particulada (1), a mistura obtida foi aquecida em banho de óleo de 200 °C por 40 minutos para obter uma resina absorvedora de água de superfície reticulada (1).

As propriedades físicas da resina absorvedora de água obtida (1) estavam quase no mesmo nível (substancialmente o mesmo) que aquelas da resina absorvedora de água comparativa (1) e a razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) foi - 38¾ e a ¹⁴C/C era de cerca de 1,2 x 10“¹² (a matéria-prima não fóssil (porcentagem de carbono moderna; pMC) em carbono foi substancialmente 100%). Pode ser entendido que o Exemplo 1

112/121 pode ser distinguido dos Exemplos Comparativos 1 e 2 com base no volume de ¹³C e no volume ¹⁴C, apesar de terem as mesmas propriedades físicas e a mesma estrutura polimérica. Ou seja, a resina absorvedora de água da presente invenção apresenta rastreabilidade alta e precisa.

[Exemplo Comparativo 3]

A mesma operação que a do Exemplo 1 foi realizada, exceto que o óleo e a gordura natural derivados de uma planta C4 (milho) foram usados como matéria-prima de partida, e glicerina foi obtida pela reação de troca de éster da gordura e do óleo natural, o ácido acrílico é obtido a partir de glicerina e mais uma resina absorvedora de água comparativa (3) foi obtida por polimerização. O pó da resina absorvedora de água comparativa obtida (3) tinha uma razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) de -12¾ e ¹⁴C/C de cerca de 1,2 x IO^-12 (a matéria-prima não fóssil (porcentagem de carbono moderna; pMC) em carbono foi substancialmente de 100%). Da mesma forma, as propriedades físicas da resina absorvedora de água comparativa (3) eram quase iguais àquelas da resina absorvedora de água (1).

Exemplo Comparativo 4

A mesma operação que a do Exemplo 1 foi realizada, exceto pela classificação em 850 a 425 pm em vez da classificação em 850 a 150 pm na etapa de classificação, a õ¹³C e ¹⁴C/C foram iguais e a velocidade de absorção de água (FSR) foi de 0,13 [g/g/s] .

[Exemplo 2]

Uma resina absorvedora de água (2) com uma razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) de -31¾ e ¹⁴C/C de cerca de 0,6 x 10“¹² foi obtida por meio da polimerização, secagem, pulverização, classificação, reticulação de superfície e

113/121 similares da mesma forma como no Exemplo 1, exceto que o ácido acrílico obtido pela mistura de ácido acrílico ( matéria-prima não fóssil) derivado de uma planta C3 usado no Exemplo 1 e ácido acrílico (matéria-prima fóssil) usado no Exemplo Comparativo 2 em 1:1 foi usado. As propriedades físicas da resina absorvedora de água (2) tinham o nivel comparável (substancialmente igual) como o da resina absorvedora de água (1) . A resina absorvedora de água (2) apresentou uma razão de isótopos estáveis de carbono mais particular por ter diferentes õ¹³C e ¹⁴C/C daquelas da resina absorvedora de água (1) do Exemplo 1 e, portanto, foi entendido que a resina absorvedora de água pode ser facilmente identificada. Adicionalmente, foi verificado a partir de ¹⁴C/C que a razão de carbono no ácido poliacrilico derivado de matéria-prima não fóssil e de matéria-prima fóssil era de 1:1. As outras propriedades físicas foram quase iguais às do Exemplo 1, e atendem aos requisitos da presente invenção.

[Exemplo 3]

Uma resina absorvedora de água (3) com uma razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) de -28¾ e ¹⁴C/C de cerca de 0,9 x IO^-12 foi obtida através da realização da polimerização, secagem, pulverização, classificação, reticulação de superfície e similares, de modo semelhante como no Exemplo 1, exceto que o ácido acrílico obtido pela mistura de ácido acrílico (matéria-prima não fóssil) derivado de uma planta C3 usado no Exemplo 1 e ácido acrílico (matéria-prima fóssil) usado no Exemplo Comparativo 2 na razão de 3:1 foi utilizado. As propriedades físicas da resina absorvedora de água (3) eram de nível comparável (substancialmente igual) como aquelas da resina absorvedora de água (1) . A resina absorvedora de água

114/121 (3) mostrou uma razão de isótopos estáveis de carbono mais particular por ter diferentes õ¹³C e ¹⁴C/C daquelas da resina absorvedora de água (1) do Exemplo 1 e, portanto, foi entendido que a resina absorvedora de água pode ser facilmente identificada. Além disso, verificou-se a partir da ¹⁴C/C que a razão de carbono no ácido poliacrilico derivado de matéria-prima não fóssil (pMC) e de matéria-prima fóssil era de 3:1. As outras propriedades físicas foram quase iguais às do Exemplo 1, e atendem aos requisitos da presente invenção.

Exemplo Comparativo 5

Quando uma resina absorvedora de água foi retirada de uma fralda descartável comercializada (Pampers (marca registrada): fabricada por Procter & Gamble) nos EUA e analisada, verificou-se que a resina absorvedora de água era sal de sódio do ácido acrílico parcialmente neutralizado e que tinha uma razão de isótopos estáveis de carbono de - 25¾ e a ¹⁴C/C era menor que 1,0 x IO^-14. Foi interpretado que a resina absorvedora de água da presente invenção pode ser facilmente especificada mesmo após a produção.

[Exemplo 4]

A resina absorvedora de água (1) obtida no Exemplo 1, em uma quantidade de 100 partes em peso, foi misturada uniformemente com uma solução de agente de reticulação de superfície (agente de superfície-ligando de ligação iônica) contendo 1,17 parte em peso de uma solução aquosa de sulfato de alumínio 27,5% em peso (8% em peso em termos de óxido de alumínio), 0,196 partes em peso de uma solução de lactato de sódio a 60% em peso e 0,029 parte em peso de propilenoglicol. A adição de sulfato de alumínio melhorou a permeabilidade líquida (SFC) até 90 e, devido ao elemento alumínio e maior

115/121 permeabilidade líquida, foi feita distinção da resina absorvedora de água de outras resinas absorvedoras de água mais facilmente e de modo mais confiável e a rastreabilidade foi melhorada, além de ¹³C e ¹⁴C/C. Além disso, a comparação de outras propriedades físicas medidas no exemplo comparativo 1 foi quase a mesma.

[Exemplo 5]

Ácido acrílico derivado de óleo de palma (õ¹³C foi - 34¾½ 100% foi o produto natural (carbono moderno) por ¹⁴C/C) foi obtido pela obtenção de acroleína por desidratação em fase de vapor de glicerina, que foi obtida por meio da conversão de óleo de palma obtido de óleo de palma, uma planta C3, em biodiesel; realização da oxidação em fase de vapor da acroleína para obter ácido acrílico; e submetendo o ácido acrílico à destilação e à cristalização.

Como um inibidor de polimerização e um marcador, 70 ppm de p-metoxifenol foi adicionado ao ácido acrílico. O ácido acrílico obtido foi misturado com uma solução de NaOH aquosa a uma temperatura de neutralização de 60 °C para obter uma solução aquosa de acrilato de sódio, tendo uma taxa de neutralização de 75% por mol e uma concentração de 38% em massa. Além disso, depois de 0,05% em mol de triacrilato de trimetilolpropano como agente reticulador ser adicionado e a solução de monômero aquosa ser controlada até 20 °C, como um iniciador de polimerização, 0,12 [g/mol] de persulfato de sódio e 0,005 [g/mol] de ácido L-ascórbico foram adicionados para realizar a polimerização e subsequentemente a secagem, pulverização e classificação foram realizados da mesma forma como no Exemplo 1. A seguir, uma solução de agente de reticulação de superfície contendo 0,5 parte em peso de

116/121 glicerina/0,2 parte em peso de sulfato de alumínio hexadeca-hidratado/2 partes em peso de água/0,5 parte em peso de isopropanol como um agente de reticulação de superfície foi adicionada a 100 partes em peso da resina absorvedora de água e a mistura foi adicionalmente aguecida a 180 °C durante 30 minutos para obter uma resina absorvedora de água de superfície reticulada (5).

valor de L da resina absorvedora de água obtida (5) no sistema de cor Hunter Lab foi de 89, apresentando coloração branca. Da mesma forma, a razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) foi de -34¾. Além disso, CRC foi 27 [g/g] , AAP (carga: 50 [g/cm²] ) foi 21 [g/g], SFC foi 50 [IO^-7 x crósxg'¹] e FSR foi 0,20[g/g/s]. Da mesma forma, o teor de ácido propiônico foi de 1300 ppm, o de p-metoxifenol foi de 10 ppm, o dos componentes solúveis em água foi de 10% em massa e o teor de monômero residual foi de 300 ppm, na razão de partículas com um diâmetro de partícula de 150 pm ou maior e menor que 850 pm foi de 99% em peso de todas as partículas, e o diâmetro de partícula médio de massa (D50) foi de 380 pm. Da mesma forma, ¹⁴C/C foi de cerca de 1,2 x 10^-12, e verificou-se que, substancialmente, 100% foi derivado de uma matéria-prima não fóssil. Adicionalmente, a quantidade de cátions polivalentes (Al³⁺) medida pela forma de extração da resina absorvedora de água estava aproximadamente de acordo coma quantidade aditiva.

Exemplo Comparativo 6

A mesma operação como no Exemplo 5 foi realizada usando o ácido acrílico obtido por oxidação em fase de vapor do propileno derivado do petróleo como matéria-prima fóssil para obter uma resina absorvedora de água comparativa (6) (õ¹³C foi -27¾ e ¹⁴C/C foi menor que 1,0 x IO^-14 (substancialmente 100%

117/121 é derivado de matéria-prima fóssil)). Adicionalmente, as propriedades físicas da resina absorvedora de água comparativa (6) são quase iguais às da resina absorvedora de água (5).

[Exemplo 6]

A operação, como no Exemplo 5, foi realizada, em que o tamanho de partícula foi ajustado para 850 a 53 pm de acordo com a Publicação do Pedido de Patente Norte-Americano No. 2007/0219521 e o Exemplo 2 na publicação (malha de 20 a 240: correspondendo a 850 a 53 pm) , e resultou na razão de partículas com diâmetro de partícula de 150 pm ou maior e menor 850 pm de 91% em massa. SFC da resina absorvedora de água obtida (6) pelo Exemplo 6 foi reduzida para 42 [x 10^_7xcm³xsxg¹] de 50 [10“⁷ x cm³ x s x g'¹] como SFC do Exemplo 5, alterando o tamanho de partícula. Outras propriedades físicas, razão de isótopos de carbono e ¹⁴C/C foram quase iguais àquelas do Exemplo 5 e cumprem os requisitos da presente invenção.

[Exemplo 7]

No Exemplo 5, a reticulação de superfície foi realizada utilizando apenas glicerina de acordo com a Publicação do Pedido de Patente Internacional Norte-Americana No. 2007/0219521 e o Exemplo 2 na publicação (carbonato de etileno sozinho é usado como um agente de reticulação de superfície; nenhum sulfato de alumínio, um metal polivalente, foi usado). SFC da resina absorvedora de água obtida (7) foi reduzida para 30 [x 10⁷xcm³xsxg^_1] de 50 [x 10’⁷xcm³xsxg^_1] como SFC do Exemplo 5, alterando o agente de reticulação de superfície e sem usar metal polivalente. Outras propriedades físicas, razão de isótopos de carbono e ¹⁴C/C foram quase iguais àquelas do Exemplo 5 e cumprem os requisitos da presente invenção.

[Exemplo 8]

118/121

No Exemplo 5, a polimerização foi realizada de acordo com a Publicação do Pedido de Patente Internacional Norte-Americana No. 2007/0219521 e o Exemplo 2 na publicação (p-metoxifenol não foi utilizado no momento da polimerização) . As propriedades físicas da resina absorvedora de água obtida (8) foram quase as mesmas que aquelas da resina absorvedora de água (5) no Exemplo 5; no entanto, p-metoxifenol não foi detectado e, como resultado, a resistência à luz foi reduzida em cerca de 10% (definido como o aumento do componente solúvel em água, por irradiação de raio ultravioleta ao gel inchado em 30 vezes).

[Exemplo 9]

No Exemplo 5, o agente de reticulação de superfície não continha 0,2 parte em peso de sulfato de alumínio hexadeca-hidratado e 0,3 parte em peso de Aerosil 200 (partículas finas de silica fabricadas por Nippon Aerosil Co. Ltd.) como partículas finas inorgânicas insolúveis em água foi misturado a seco com 100 partes em peso da resina absorvedora de água após a reticulação de superfície. A resina absorvedora de água obtida (9) foi igual à do Exemplo 5, exceto que AAP (carga: 50 [g/cm²] ) foi reduzida até 19 [g/g] e SFC foi alterada para 55 [x 10^_7xcm³xsxg^-1] .

[Exemplo 10]

No Exemplo 5, o agente de reticulação de superfície não continha 0,2 parte em peso de sulfato de alumínio hexadeca-hidratado e 0,3 parte em peso de polietilenimina (P-1000, Nippon Shokubai Co., Ltd.) na forma de uma solução aquosa foi misturado com 100 partes em peso da resina absorvedora de água após a reticulação de superfície. A resina absorvedora de água obtida (10) foi igual à do Exemplo 5, exceto

119/121 que AAP (carga: 50 [g/cm²]) foi reduzida até 20 [g/g], e SFC foi alterada para 53 [x 10^-7xcm³xsxg^-1] .

[Exemplo 11]

Um ácido poliacrílico solúvel em água (sal) foi obtido usando o ácido acrílico usado no Exemplo 5.

Ou seja, 55 g de isopropanol (doravante abreviado como IPA), 42 g de água pura e 1,1 g de persulfato de amônio (doravante abreviado como APS) foram carregados a um frasco de 300 mL equipado com um condensador, e a mistura foi aquecida a 80 °C, durante a agitação. Independentemente e simultaneamente, 90 g de ácido acrílico usado no Exemplo 5 e 11,0 g de uma solução de APS a 10% em peso aquosa foram adicionados por gotejamento durante 4 horas à mistura. Ao término da adição, o envelhecimento foi efetuado a 80 °C durante 1 hora e, após o envelhecimento, IPA e água foram removidos por destilação azeotrópica do sistema. A quantidade de remoção era de 70 g e a concentração de IPA no balão naquele momento era de 0,5% em peso ou menos. Após o resfriamento, 125 g de uma solução aquosa de NaOH a 40% em peso aquosa foi adicionado para neutralização e adicionalmente uma solução de NaOH a 4 0% em peso aquosa foi adicionada para ajustar o pH do sistema até 10. A partir disso, 45 g de água foi adicionado para obter uma solução de poliacriláto de sódio a 40% em peso aquosa. Poliacrilato de sódio (¹³C foi de -34¾) foi obtido a partir da solução de poliacrilato de sódio aquosa. A sua razão de isótopos estáveis de carbono foi -34¾ e ¹⁴C/C foi de cerca de 1,0 x IO^-12. Este poliacrilato de sódio solúvel em água pode ser distinguido do ácido poliacrílico convencional (sais) derivado de petróleo e ácido poliacrílico (sais), derivado de plantas C4.

120/121 [Exemplo 12]

Para confirmar a rastreabilidade de uma resina absorvedora de água da presente invenção, o seguinte experimento virtual foi realizado.

Ou seja, uma resina absorvedora de água foi retirada de uma fralda descartável (10 amostras no total) comprada nos EUA em 2009, e assumiu-se que uma amostra dentre as 10 amostras foi a resina absorvedora de água (4) produzida no Exemplo 4.

Quando as 10 amostras primeiramente submetidas a à análise elementar para detectar os elementos existentes na superfície de resina absorvedora de água por um microanalisador de sonda de elétrons (ΕΡΜΑ), alumínio foi detectado em 5 amostras. Quando a SFC foi medida para 5 amostras em que o alumínio foi detectado, a SFC de 3 amostras foi de 0 a 10 [x 10^_7xcm³xsxg^_1] e a SFC das 2 amostras restantes foi de 25 a 35 [x 10⁷xcm³xsxg^-1] . Quando CRC, AAP, Ext e o monômero residual foram medidos para 2 amostras que apresentaram um alto valor de SFC, ambas apresentaram quase os mesmos valores. Quando ¹³C e ¹⁴C foram medidos para essas 2 amostras, uma apresentou õ¹³C de -27°ó-o e ¹⁴C/C menor que 1,0 x 10“¹⁴ e a outra apresentou õ¹³C de -34’λ e ¹⁴C/C de cerca de 1,0 x IO'¹². A partir desses resultados, ficou entendido que a amostra apresentando õ¹³C de - 34°«-o foi a resina absorvedora de água (4).

O Exemplo 12 mostra um método de redução do número de amostras a serem medidas pela primeira triagem com base na presença ou ausência de alumínio e, subsequentemente, pela medição da razão de isótopos estáveis de carbono.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

O uso de um material derivado de biomassa não aumenta o dióxido de carbono na atmosfera mesmo se o material derivado

121/121 de biomassa for queimado e uma resina absorvedora de água ambientalmente ecológica pode ser obtida. Da mesma forma, de acordo com a presente invenção, pode-se retroverificar o processo de fabricação da resina absorvedora de água, ao lidar 5 com vários problemas com a resina absorvedora de água, que pode ocorrer durante o processo de fabricação da resina de água, durante o uso da mesma por um consumidor e até a sua eliminação.

Claims (21)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) obtida a partir de um ácido poliacrilico (sal) tendo uma razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) medida pelo método de acelerador de espectroscopia de massa menor que -2 0¾ e uma ¹⁴C/C medida pelo método de datação de carbono radioativo de 1,0 x IO^-14 ou mais, em que a resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) é de superfície reticulada com um agente de reticulação de superfície orgânico e revestida com um agente de tratamento de superfície selecionado a partir de um sal metálico polivalente, um polímero de poliamina, e partículas inorgânicas insolúveis em água em que a resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) é CARACTERIZADA pelo fato de satisfazer as propriedades físicas

   dos seguintes itens (1) a (6) / (1) CRC (ERT441.2-02) é de 10 [g/g] ou mais, (2) ΑΆΡ (ERT442.2-02) é de 20 [g/g] ou mais, (3) Ext (ERT470.2-02) é de 35% em peso ou menos,

   (4) Monômeros residuais (ERT410.2-02) é de 1000 ppm ou menos, (5) Partículas com um diâmetro de partícula de 150 pm ou maior e menor que 850 pm medido por PSD (ERT 420.2-02) estão em uma quantidade de 90%, em peso, ou mais; e (6) FSR é 0,15 [g/g/s] ou mais.
2. 2. Resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) , de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o metal polivalente do sal do referido metal polivalente é selecionado a partir do grupo consistindo em alumínio e zircônio.
3. 3. Resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico

   Petição 870190130403, de 09/12/2019, pág. 15/20

   2/5 (sal) , de acordo com a reivindicação 1 ou 2 , CARACTERIZADA pelo fato de que a resina absorvedora de água contém uma quantidade de 5 a 60 ppm de p-metoxifenol.
4. 4. Resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) , de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) satisfaz um ou mais dos seguintes conteúdos:

   • 0 teor de ácido 3-hidroxipropiônico é de 1000 ppm ou menos;

   • 0 teor do inibidor de polimerização é de 1 a 160 ppm;

   • 0 teor de Fe é de 0 a 2 ppm; e • 0 teor de mono ou di-hidroxiacetona é de 0 a 10 ppm ou menos.
5. 5. Resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) , de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADA pelo fato de que o inibidor de polimerização é p-metoxifenol.
6. 6. Resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADA pelo fato de que adicionalmente SFC da resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) é igual ou superior a 10 [x IO^-7 x cm³ x s x g^_1] .
7. 7. Resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADA pelo fato de que a resina absorvedora de água tem um valor de L como valor de cor inicial de 85 ou mais.
8. 8. Resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADA pelo fato de que ácidos acrílico derivados de uma matéria-prima fóssil e de uma matéria-prima não fóssil são utilizados.

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   3/5
9. 9. Resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) , de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADA pelo fato de que a razão de matéria-prima fóssil e de matéria-prima não fóssil está na faixa de 1:99 a 99:1.
10. 10. Material sanitário, CARACTERIZADO pelo fato de conter a resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal) conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 9.
11. 11. Método para produzir um ácido poliacrilico (sal) selecionado de um ácido poliacrilico solúvel em água (sal) ou a resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal), CARACTERIZADO pelo fato de compreender uma etapa de polimerização para um monômero insaturado solúvel em água e uma etapa de secagem para o polímero reticulado tipo gel contendo água obtido, em que a etapa de polimerização é para polimerizar o ácido acrílico com uma razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) menor que -20¾. e um carbono radioativo (¹⁴C/C) de 1,0 x IO^-14 ou mais como monômero insaturado solúvel em água e em que o material seco obtido na etapa de secagem é de superfície reticulada com um agente de reticulação de superfície orgânico após a etapa de secagem e revestido com um agente de tratamento de superfície selecionado a partir de um sal metálico polivalente, um polímero de poliamina e partículas inorgânicas insolúveis em água após a etapa de secagem.
12. 12 . Método para produzir uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrilico (sal), de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o metal polivalente do sal do referido metal polivalente é selecionado a partir do grupo consistindo em alumínio e zircônio.
13. 13 . Método para produzir uma resina absorvedora de água

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    4/5 tipo ácido poliacrílico (sal), de acordo com a reivindicação 11 ou 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido ácido acrílico contém 1 a 160 ppm de p-metoxifenol como inibidor de polimerização.
14. 14. Método para produzir uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal), de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, CARACTERIZADO pelo fato de que um componente principal da matéria-prima do ácido acrílico é obtido a partir da biomassa derivada de uma planta C3.
15. 15. Método para produzir uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal), de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 14, CARACTERIZADO pelo fato de que a razão de isótopos estáveis de carbono (õ¹³C) do ácido acrílico na etapa de polimerização é alterada dependendo de um dentre uma linha de produção, tempo de produção e um número de lote do produto.
16. 16 . Método para produzir uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal), de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 15, CARACTERIZADO pelo fato de que o monômero insaturado solúvel em água é obtido através da mistura de ácido acrílico com diferentes razões de isótopo estáveis de carbono (õ¹³C) .
17. 17. Método para produzir uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal), de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 16, CARACTERIZADO pelo fato de que ácidos acrílicos derivados de matéria-prima fóssil e de uma matéria-prima não fóssil são utilizados.
18. 18. Método para produzir uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal), de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADA pelo fato de que a razão de matéria-prima

    Petição 870190130403, de 09/12/2019, pág. 18/20

    5/5 fóssil e de matéria-prima não fóssil está na faixa de 1:99 a 99:1.
19. 19. Método para produzir uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal), de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 18, CARACTERIZADO ainda pelo fato de que o monômero insaturado solúvel em água satisfaz adicionalmente um ou mais dos seguintes:

    • 0 teor de ácido 3-hidroxipropiônico é de 1000 ppm ou menos;

    • 0 teor do inibidor de polimerização é de 1 a 160 ppm;

    • 0 teor de Fe é de 0 a 2 ppm; e • 0 teor de mono ou di-hidroxiacetona é de 0 a 10 ppm ou menos.
20. 20. Método para produzir uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal), de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o inibidor de polimerização é p-metoxifenol.
21. 21. Método para identificar uma resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) após a produção, CARACTERIZADO pelo fato de que a resina absorvedora de água contém uma quantidade de 5 a 60 ppm de p-metoxifenol, em que o volume ¹³C e o volume ¹⁴C/C da resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal) após a produção, e o volume ¹³C e o volume ¹⁴C/C do ácido acrílico antes da polimerização, que é usado para a produção da resina absorvedora de água tipo ácido poliacrílico (sal), são quantitativamente analisados por acelerador de espectroscopia de massa para o volume ¹³C e pelo método de datação de carbono radioativo para o volume ¹⁴C/C.