BR112017000533B1 - método de produção de uma resina absorvente de água, resina absorvente de água e artigo absorvente - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a uma resina absorvente de água que aumenta a difusividade de um líquido a ser absorvido e que torna possível diminuir efetivamente a quantidade de re-umidificação. A resina absorvente de água é obtida por polimerização de um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água sob a presença de um agente de reticulação interna, tem a capacidade de absorção de água de solução fisiológica sob uma carga de 4,14 kPa a 120 minutos passados desde o início da absorção de água de 20 ml/g ou mais e exibe o grau de intumescimento sob uma carga a 30 minutos de 70% ou menos quando a capacidade de absorção de água de solução fisiológica sob uma carga de 4,14 kPa a 120 minutos a partir do início da absorção de água é designado como o grau de intumescimento sob uma carga de 100%. A resina absorvente de água pode ser produzida executando as seguintes etapas em um método em que é produzida uma resina absorvente de água pela realização de polimerização em suspensão de fase reversa de um monômero etilenicamente insaturado insolúvel em água em um meio de dispersão de hidrocarbonetos sob a presença de uma agente de reticulação: uma etapa no qual a polimerização (...).

Description

Campo da Invenção

[0001] A presente invenção refere-se a uma resina absorvente de água e a um método de produção da resina absorvente de água. Mais especificamente, a presente invenção refere- se a uma resina absorvente de água compreendendo um material absorvente adequado para ser utilizado para materiais higiênicos, tais como fraldas descartáveis, absorventes femininos e almofadas de incontinência, bem como ao método de produção de tal resina absorvente de água.

Antecedentes da Invenção

[0002] Nos últimos anos, as resinas absorventes de água têm sido amplamente utilizadas nos campos de materiais higiênicos, tais como fraldas descartáveis, absorventes femininos e almofadas de incontinência.

[0003] Para as resinas absorventes de água, como descritas acima, são preferidos os produtos reticulados de polímeros parcialmente neutralizados de sais de ácido acrílico, uma vez que têm muitas vantagens, incluindo as seguintes: têm melhor desempenho de absorção de água; suas matérias-primas, tal como o ácido acrílico, têm fácil disponibilidade industrial e, portanto, podem ser produzidos com qualidade estável e baixo custo; e são mais resistentes a decomposição e a degradação.

[0004] As propriedades preferidas de resinas absorventes de água para materiais higiênicos, tais como absorventes femininos e fraldas descartáveis, incluem uma alta capacidade de retenção de água, uma melhor taxa de absorção de água, uma alta capacidade de absorção de água sob uma carga e semelhantes. No entanto, por exemplo, uma vez que a capacidade de retenção de água e a taxa de absorção de água estão em uma relação contraditória com a capacidade de absorção de água sob uma carga, é difícil satisfazer um equilíbrio entre estas propriedades.

[0005] Como tecnologias para aprimorar as propriedades acima adequadamente utilizadas para materiais higiênicos, são conhecidos os seguintes: por exemplo, um método para realizar a polimerização em suspensão de fase reversa utilizando uma quantidade específica de coloide protetor macromolecular específico e tensoativo (vide Documento de Patente 1); (.137 um método para realizar a polimerização em suspensão de fase reversa em duas ou mais etapas (vide Documento de Patente 2); um método para realizar a polimerização em suspensão de fase reversa na presença de β-l,3-glicanos para obter uma resina absorvente de água e ainda realizar uma reação de reticulação por adição de um agente de reticulação à resina absorvente de água obtida (vide Documento de Patente 3); um método para realizar a polimerização em suspensão de fase reversa utilizando uma quantidade específica de persulfato (vide Documento de Patente 4); um método para realizar a polimerização aquosa na presença de ácido fosforoso e/ou um sal do mesmo para se obter um precursor de resina absorvente de água e depois misturar o precursor de resina absorvente de água com um agente de reticulação de superfície seguido de aquecimento (vide Documento de Patente 5).

[0006] Entretanto, as resinas absorventes de água obtidas por estes métodos não satisfazem necessariamente as propriedades tais como a alta capacidade de retenção de água, a alta capacidade de absorção de água sob uma carga e a melhor taxa de absorção de água como descrito acima e um espaço para aprimoramento ainda resta.

[0007] Ainda, quando uma resina absorvente de água que mostra uma taxa de absorção de água relativamente rápida é utilizada em um material absorvente que compreende uma resina absorvente de água, a resina absorvente de água pode absorver localmente um líquido a ser absorvido em torno de uma posição de alimentação do líquido a ser absorvido, e o líquido é frequentemente bloqueado porque a resina absorvente de água fica intumescida e mais densa. Além disso, neste caso, uma vez que a difusibilidade do líquido a ser absorvido no material absorvente é impedida pela resina absorvente de água gelatinizada e o líquido a ser absorvido não pode ser facilmente distribuído ao longo do material absorvente, a quantidade de re-umidificação do líquido a ser absorvido tende a ser maior.

Documento Anterior Da Arte Documentos de Patentes

[0008] Documento de Patente 1: Pedido de Patente Japonês Não Examinado, Publicação N° H06-345819.

[0009] Documento de Patente 2: Pedido de Patente Japonês Não Examinado, Publicação No H03-227301.

[0010] Documento de Patente 3: Pedido de Patente Japonês Não Examinado, Publicação N° H038-120013.

[0011] D°cument° de Patente 4: Pedid° de Patente <ap°nês Nã° Examinad°, Publicaçã° N° H06-287233

[0012] D°cument° de Patente 5: Pedid° de Patente <ap°nês Nã° Examinad°, Publicaçã° N° H09-124710.

Descrição da Invenção Problemas a serem resolvidos pela Invenção

[0013] A presente invençã° é pr°p°sta tend° em vista estas circunstâncias reais c°m° descrito acima. Um °bjetiv° da presente invençã° é fornecer uma resina abs°rvente de água capaz de aprim°rar a difusibilidade de um líquid° a ser abs°rvid° para reduzir efetivamente a quantidade de re-umidificaçã° quand° utilizad° para um material abs°rvente. Outr° °bjetiv° da presente invençã° é fornecer um mét°d° de pr°duzir a resina abs°rvente de água acima.

Meios para resolver os problemas

[0014] Os inventores d° presente realizaram estud°s apr°fundad°s para s°luci°nar °s pr°blemas descritos acima. C°m° resultad°, verificaram que uma resina abs°rvente de água °btida p°r p°limerizaçã° de um m°nômer° etilenicamente insaturad° s°lúvel em água na presença de um agente de reticulaçã° interna, em que a capacidade de abs°rçã° de água de s°r° fisi°lógic° s°b uma carga de 4,14 kPa a 120 minutos passad°s desde ° iníci° da abs°rçã° de água é de 20 ml/g °u mais, e ° grau de intumesciment° s°b uma carga a 30 minutos é de 70% °u men°s quand° a capacidade de abs°rçã° de água de s°r° fisi°lógic° s°b uma carga de 4,14 kPa a 120 minutos passad°s desde ° iníci° da abs°rçã° de água é tomada c°m° um grau de intumescimento s°b uma carga de 100% p°de aumentar a difusibilidade de um líquid° a ser abs°rvid° em um material abs°rvente quand° utilizad° n° material abs°rvente, permitind° uma reduçã° efetiva da quantidade de re-umidificaçã°. Além diss°, °s invent°res d° presente verificaram que estas resinas abs°rventes de água descritas acima p°dem ser °btidas p°r um mét°d° de pr°duçã° em que a p°limerizaçã° em suspensã° de fase reversa de um m°nômer° etilenicamente insaturad° s°lúvel em água é realizada em um mei° de dispersã° de hidr°carb°net°, ° mét°d° c°mpreendend° a realizaçã° da p°limerizaçã° na presença de um c°mp°st° à base de nitr°gêni° e um peróxido. Isto é, a presente invenção fornece os seguintes.

[0015] (1) A presente invenção fornece um método de produção de uma resina absorvente de água por meio da realização de polimerização em suspensão de fase reversa de um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água na presença de um agente de reticulação interna em um meio de dispersão de hidrocarbonetos, o método compreendendo as etapas de: realizar a etapa de polimerização na presença de um composto à base de nitrogênio e um peróxido; e realizar etapa de pós-reticulação de um material similar a gel hidrossolúvel obtido a partir da polimerização utilizando um agente de pós-reticulação.

[0016] (2) A presente invenção também fornece o método de produção de uma resina absorvente de água de acordo com (1), em que o composto à base de nitrogênio é pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste em dicloridrato de 2,2'-azobis(2- amidinopropano), 2,2'-azobis{2- [1- (2-hidroxietil) -2-imidazolina 2-il]propano} e tetraidrato de 2,2'-azobis [N-(2-carboxietil)-2-metilpropiona-amidina].

[0017] (3) A presente invenção também fornece o método de produção de uma resina absorvente de água de acordo com (1) ou (2), em que o peróxido é pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste em persulfato de potássio, persulfato de amônio, persulfato de sódio e peróxido de hidrogênio.

[0018] (4) A presente invenção também fornece o método de produção de uma resina absorvente de água de acordo com qualquer um de (1) a (3), em que o agente de reticulação interna é pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste em éter diglicidílico de (poli)etilenoglicol, éter diglicidílico de (poli)propilenoglicol e éter diglicidílico de (poli) glicerina.

[0019] (5) A presente invenção fornece uma resina absorvente de água obtida por meio da realização da polimerização de um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água na presença de um agente de reticulação interna e realização de pós-reticulação utilizando um agente de pós-reticulação, em que a capacidade de absorção de soro fisiológico sob uma carga de 4,14 kPa aos 120 minutos passados desde o início da absorção de água é de 20 ml|g ou mais e o grau de intumescimento sob uma carga a 30 minutos é de 70% ou menos quando a capacidade de absorção de água de soro fisiológico sob uma carga de 4,14 kPa aos 120 minutos passados desde o início da absorção de água é tomada como um grau de intumescimento sob uma carga de 100%. Note-se que o grau de intumescimento sob uma carga em um certo tempo passado é calculado pela seguinte fórmula:

[0020] (6) A presente invenção também fornece um artigo absorvente que utiliza um material absorvente compreendendo a resina absorvente de água de acordo com (5).

Efeitos da invenção

[0021] A presente invenção pode fornecer uma resina absorvente de água na qual a difusibilidade de um líquido a ser absorvido pode ser aprimorada para reduzir eficazmente a quantidade de re-umidificação quando utilizada para um material absorvente.

Breve Descrição dos Desenhos

[0022] A Fig. 1 é um diagrama padrão ilustrando a disposição esquemática de um aparelho para medir, em uma resina absorvente de água, uma capacidade de absorção de água de soro fisiológico sob uma carga de 4,14 kPa.

Modo Preferido para Realizar a Invenção

[0023] A presente invenção será descrita em detalhes abaixo.

1. Método de produção de resina absorvente de água

[0024] O método de produção de uma resina absorvente de água de acordo com a presente invenção é um método para realizar a polimerização em suspensão de fase reversa de um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água em um meio de dispersão de hidrocarbonetos na presença de um agente de reticulação interna, caracterizado por compreender a etapas de: realizar a etapa de polimerização na presença de um composto a base de nitrogênio e um peróxido; e realizar a etapa pós-reticulação de um material semelhante a gel hidrossolúvel obtido a partir da polimerização utilizando um agente de pós-reticulação.

Etapa de polimerização Monômero etilenicamente insaturado solúvel em água

[0025] Os monômeros etilenicamente insaturados solúveis em água incluem, por exemplo, ácido (met)acrílico ("(met)acri" no presente refere-se tanto a "acrila" quanto "metacrila". O mesmo se aplica daqui para a frente e aos sais dos mesmos); ácido 2-(met)acrilamida-2- metilpropanossulfônico e sais do mesmo; monômeros não-iônicos, tais como (met)acrilamida, N,N-dimetil(met)acrilamida, 2-hidroxietil(met)acrilato, N-metilol(met)acrilamida, mono(met)acrilato de polietilenoglicol; monômeros insaturados contendo grupos amino, tais como N,N-dietilaminoetil(met)acrilato, N,N-dietilaminopropil(met)acrilato, dietilaminopropil(met)acrilamida e compostos quaternários dos mesmos. Dentre estes monômeros etilenicamente insaturados solúveis em água, o ácido (met)acrílico ou os sais do mesmo, a (met)acrilamida e a N,N-dimetilacrilamida são preferidos tendo em vista uma fácil disponibilidade industrial e o ácido (met)acrílico e os sais do mesmo são mais preferidos. Note-se que estes monômeros etilenicamente insaturados solúveis em água podem ser utilizados sozinhos ou em uma combinação de dois ou mais.

[0026] Dentre estes, o ácido acrílico e os sais do mesmo são amplamente utilizados como matérias-primas para resinas absorventes de água e aqueles materiais podem ser utilizados em um caso em que os monômeros etilenicamente insaturados solúveis em água acima mencionados são copolimerizados com estes acrilatos parcialmente neutralizados. Neste caso, um acrilato parcialmente neutralizado é preferencialmente usado como um monômero principal etilenicamente insaturado solúvel em água em uma quantidade de 70 a 100% em mol em relação à quantidade total de monômeros etilenicamente insaturados solúveis em água.

[0027] Um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água é preferencialmente disperso em um meio de dispersão de hidrocarboneto no estado de uma solução aquosa e submetido a polimerização em suspensão de fase reversa. Um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água na forma de uma solução aquosa pode aumentar a eficiência de dispersão em um meio de dispersão de hidrocarbonetos. A concentração de um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água na solução aquosa está preferencialmente em uma faixa de 20% em massa à concentração de saturação. Além disso, a concentração do monômero etilenicamente insaturado solúvel em água é mais preferencialmente de 55% em massa ou menos, mais preferencialmente de 50% em massa ou menos e ainda mais preferencialmente de 45% em massa ou menos. Por outro lado, a concentração de um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água é mais preferencialmente de 25% em massa ou mais e ainda mais preferencialmente de 28% em massa ou mais e ainda mais preferencialmente de 30% em massa ou mais.

[0028] Quando um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água tem um grupo ácido, tal como ácido (met)acrílico ou o ácido 2-(met)acrilamida-2-metilpropanosulfônico, os que têm o grupo ácido pré-neutralizado com um neutralizador alcalino podem ser usados, se desejado. Tais neutralizadores alcalinos incluem sais de metais alcalinos, tais como hidróxido de sódio, carbonato de sódio, hidrogenocarbonato de sódio, hidróxido de potássio e carbonato de potássio; e amônia e semelhantes. Além disso, estes neutralizadores alcalinos podem ser utilizados na forma de uma solução aquosa para simples procedimentos de neutralização. Note-se que os neutralizantes alcalinos acima mencionados podem ser utilizados sozinhos ou em uma combinação de dois ou mais.

[0029] Para o grau de neutralização de um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água com um neutralizador alcalino, o grau de neutralização de todos os grupos ácidos no monômero etilenicamente insaturado solúvel em água é preferencialmente de 10 a 100% em mol, mais preferencialmente de 30 a 90% em mol, mais preferencialmente de 40 a 85% em mol e ainda mais preferencialmente de 50 a 80% em mol.

Meios de dispersão de hidrocarbonetos

[0030] Os meios de dispersão de hidrocarbonetos incluem, por exemplo, hidrocarbonetos alifáticos com 6 a 8 átomos de carbono, tais como n-hexano, n-heptano, 2-metilhexano, 3- metilhexano, 2,3-dimetilpentano, 3-etilpentano e n-octano; hidrocarbonetos alicíclicos, tais como ciclo-hexano, metilciclo-hexano, ciclopentano, metilciclopentano, trans-1,2- dimetilciclopentano, cis-1,3-dimetilciclopentano e trans-1,3-dimetilciclopentano; e hidrocarbonetos aromáticos, tais como benzeno, tolueno, xileno e semelhantes. Dentre estes meios de dispersão de hidrocarbonetos, em particular, o n-hexano, o n-heptano e o ciclo-hexano são adequadamente utilizados tendo em vista uma fácil disponibilidade industrial, qualidade estável e baixo custo. Estes meios de dispersão de hidrocarbonetos podem ser utilizados sozinhos ou em uma combinação de dois ou mais. Note-se que exemplos de uma mistura de meios de dispersão de hidrocarbonetos incluem produtos comercialmente disponíveis tais como EXXSOL heptano (fabricado pela Exxon Mobil Corporation: contendo de 75 a 85% em massa de heptano e os hidrocarbonetos isoméricos do mesmo), o que também pode produzir um resultado adequado.

[0031] A quantidade utilizada do meio de dispersão de hidrocarboneto é preferencialmente de 100 a 1500 partes em massa em relação a 100 partes em massa de um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água de uma primeira etapa e mais preferencialmente de 200 a 1400 partes em massa. Note-se que tal como descrito abaixo, a polimerização em suspensão de fase reversa é realizada em uma etapa (única etapa) ou em etapas múltiplas, tais como duas ou mais etapas, e a polimerização em primeira etapa acima descrita significa uma reação de polimerização da primeira etapa de polimerização de etapa única ou polimerização de múltiplas etapas (o mesmo se aplica adiante).

Estabilizador de dispersão

[0032] Um estabilizador de dispersão pode ser usado em polimerização em suspensão de fase reversa de modo a aprimorar a estabilidade de dispersão de um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água em um meio de dispersão de hidrocarbonetos.

Tensoativo

[0033] Um tensoativo pode ser utilizado como estabilizador de dispersão. Como tensoativos, os seguintes podem ser utilizados: por exemplo, éster de ácido graxo de sacarose, ácido graxo de poliglicerina, éster de ácido graxo de sorbitano, éster de ácido graxo de polioxietileno sorbitano, éster de ácido graxo de polioxietileno glicerina, éster de ácido graxo de sorbitol, alquil éter de polioxietileno, alquil fenil éter de polioxietileno, óleo de rícino de polioxietileno, óleo de rícino hidrogenado de polioxietileno, éter de polioxietileno condensado de alquil alil formaldeído, copolimero em bloco de polioxietileno e polioxipropileno, polioxipropil alquil éter de polioxietileno, éster de ácido graxo de polietilenoglicol, alquil glicosídeo, N-alquilgliconamida, amida de ácido graxo de polioxietileno, alquilamina de polioxietileno, éster de fosfato de alquil éter de polioxietileno, éster de fosfato de éter de alquilaril de polioxietileno e semelhantes. Dentre estes tensoativos, em particular, são preferidos o éster de ácido graxo de sorbitano, o éster de ácido graxo de poliglicerina e o éster de ácido graxo de sacarose, tendo em vista a estabilidade à dispersão de monômeros. Estes tensoativos podem ser utilizados sozinhos ou em uma combinação de dois ou mais.

[0034] Para a quantidade utilizada do tensoativo, é preferencialmente de 0,1 a 30 partes em massa em relação a 100 partes em massa de um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água de primeira etapa e mais preferencialmente de 0,3 a 20 partes em massa.

Agente de dispersão polimérica

[0035] Além disso, um agente de dispersão polimérica também pode ser utilizado, juntamente com um tensoativo descrito acima, como um estabilizador de dispersão. Os agentes de dispersão poliméricas incluem, por exemplo, polietileno modificado com anidrido maleico, polipropileno modificado com anidrido maleico, copolimero de etileno-propileno modificado com anidrido maleico, EPD modificado com anidrido maleico (terpolimero de etileno-propileno-dieno), polibutadieno modificado com anidrido maleico, copolimero de etileno-anidrido maleico, copolimero de propileno-anidrido maleico, copolimero de propileno-etileno-anidrido maleico, copolimero de butadieno-anidrido maleico, polietileno, polipropileno, copolimero de etileno-propileno, polietileno oxidado, polipropileno oxidado, copolimero de etileno-propileno oxidado, copolimero de etileno-acrilato, etilcelulose, etil hidroxietilcelulose e semelhantes. Dentre estes agentes de dispersão poliméricas, particularmente tendo em vista a estabilidade à dispersão de monômeros, polietileno modificado com anidrido maleico, polipropileno modificado com anidrido maleico, copolimero de etileno-propileno modificado com anidrido maleico, copolimero de etileno- anidrido maleico, copolimero de propileno-anidrido maleico, copolimero de propileno- etileno-anidrido maleico, polietileno, polipropileno, copolimero de etileno-propileno, polietileno oxidado, polipropileno oxidado e copolimero de etileno-propileno oxidado. Estes agentes de dispersão polimérica podem ser utilizados sozinhos ou em uma combinação de dois ou mais.

[0036] A quantidade utilizada do agente de dispersão polimérica é preferencialmente de 0,1 a 30 partes em massa em relação a 100 partes em massa de um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água de primeira etapa e mais preferencialmente de 0,3 a 20 partes em massa.

Agente de reticulação interna

[0037] Agentes de reticulação interna incluem, por exemplo, poliésteres insaturados obtidos por permitir que os polióis, por exemplo, dióis e trióis, tais como (poli)etilenoglicol ("(poli)" significa que o prefixo "poli" é opcional. O mesmo se aplica daqui por diante), (poli)propilenoglicol, 1,4-butanodiol, trimetilolpropano, (poli)glicerina para reagir com os ácidos insaturados, tais como ácido (met)acrílico, ácido maleico, ácido fumárico; bisacrilamidas, tais como N,N-metilenobisacrilamida; ésteres de ácido di(met)acrílico ou ésteres de ácido tri(met)acrílico obtidos permitindo que o poliepóxido reaja com ácido (met)acrílico; ésteres de carbamila de ácido di(met)acrílico obtidos permitindo que o poliisocianato, tal como diisocianato de tolileno, diisocianato de hexametileno para reagir com hidroxietila de ácido (met)acrílico; compostos com dois ou mais grupos insaturados polimerizáveis, por exemplo, amido alilado, celulose alilada, ftalato de dialila, N,N',N"- trialilisocianato, divinilbenzeno e semelhantes; compostos de poliglicidila, por exemplo, compostos de diglicidila, tais como éter diglicidílico de (poli)etilenoglicol, éter diglicidílico de (poli)propilenoglicol, éter diglicidílico de (poli)glicerina, compostos de triglicidila e semelhantes; compostos de epihalohidrina, tais como epicloridrina, epibromidrina e a-metil- epicloridrina; compostos com dois ou mais grupos funcionais reativos, por exemplo, compostos de isocianato, tais como diisocianato de 2,4-tolileno e diisocianato de hexametileno; compostos de oxetano, tais como 3-metil-3-oxetano metanol, 3-etil-3- oxetano metanol, 3-butil-3-oxetano metanol, 3-metil-3-oxetano etanol, 3-etil-3-oxetano etanol, 3-butil-3-oxetano etanol. Dentre estes agentes de reticulação interna são preferencialmente utilizados compostos de poliglicidila e são preferencialmente utilizados compostos de éter de diglicidila, tais como éter diglicidílico de (poli)etilenoglicol, éter diglicidílico de (poli)propilenoglicol, éter diglicidílico de (poli)glicerina. Estes agentes de reticulação interna podem ser utilizados sozinhos ou em uma combinação de dois ou mais.

[0038] A quantidade utilizada do agente de reticulação interna é preferencialmente de 0,000001 a 0,02 mol em relação a 1 mol de um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água, mais preferencialmente de 0,00001 a 0,01 mol, mais preferencialmente de 0,00001 a 0,005 mol e ainda mais preferencialmente de 0,00005 a 0,002 mol.

Composto à base de nitrogênio e peróxido

[0039] No método de produção de uma resina absorvente de água de acordo com a presente invenção, a frase "na presença de um composto à base de nitrogênio e um peróxido" não significa necessariamente que o composto à base de nitrogênio e o peróxido são coexistentes no início de uma reação de polimerização, mas significa que um composto está presente antes de uma razão de conversão de monômero por clivagem de radical devido ao outro composto se tornar 10% ou mais. No entanto, ambos são preferencialmente coexistentes em uma solução aquosa contendo um monômero antes do início da reação de polimerização. Além disso, um composto à base de nitrogênio e um peróxido podem ser adicionados a um sistema de reação de polimerização através de canais de fluxo diferentes ou podem ser sequencialmente adicionados ao sistema de reação de polimerização através do mesmo canal de fluxo. Note-se que um composto à base de nitrogênio e um peróxido a ser utilizado podem estar na forma de pó ou uma solução aquosa.

Composto à base de nitrogênio

[0040] Especificamente, os compostos à base de nitrogênio incluem, por exemplo, os compostos à base de nitrogênio, tais como 1-{(1-ciano-1-metiletil)azo}formamida, dicloridrato de 2,2'-azobis [2-(N-fenil-amidino)propano], dicloridrato de 2,2'-azobis {2- [N- (4-clorofenil)amidino]propano}, dicloridrato de 2,2'-azobis {2- [N-(4- hidroxifenil)amidino]propano}, dicloridrato de 2,2'-azobis [2-(N-benzil-amidino)propano], dicloridrato de 2,2'-azobis [2-(N-alil-amidino)propano], dicloridrato de 2,2'-azobis(2- amidinopropano), dicloridrato de 2,2'-azobis {2- [N-(2-hidroxietil)amidino]propano}, dicloridrato de 2,2'-azobis [2-(5-metil-2-imidazolina-2-il)propano, 2,2'-azobis [2-(2- imidazolina-2-il)propano], dicloridrato de 2,2'-azobis [2-(4,5,6,7-tetraidro-1#-1,3- diazepino- 2-il)propano], dicloridrato de 2,2'-azobis [2-(5-hidróxi-3,4,5,6-tetraidropirimidino-2- il)propano], dicloridrato de 2,2'-azobis{2- [1-(2-hidroxietil)-2-imidazolina-2-il]propano}, dicloridrato de 2,2'-azobis [2-(2-imidazolina-2-il)propano], 2,2'-azobis{2-metil-N- [1,1- bis(hidroximetil)-2-hidroxietil]propionamida}, 2,2'-azobis{2-metil-N- [1,1- bis(hidroximetil)etil]propionamida}, 2,2'-azobis [2-metil-N-(2-hidroxietil)propionamida], dicloridrato de 2,2'-azobis(2-metilpropionamida), ácido 4,4'-azobis-4-cianovaleínico, 2,2'- azobis [2-(hidroximetil)propionitrila], bissulfato diidratado de 2,2'-azobis [2-(2-imidazolina-2- il)propano], tetraidrato de 2,2'-azobis [N-(2-carboxietil)-2-metilpropiona-amidina], 2,2'- azobis [2-metil-N-(2-hidroxietil)propionamida]. Dentre estes, dicloridrato de 2,2'-azobis(2- amidinopropano), dicloridrato de 2,2'-azobis{2- [1-(2-hidroxietil)-2-imidazolina-2- il]propano}, tetraidrato de 2,2'-azobis [N-(2-carboxietil)-2-metilpropiona-amidina] são preferidos. Estes compostos à base de nitrogênio podem ser utilizados sozinhos ou em uma combinação de dois ou mais.

Peróxido

[0041] Os peróxidos incluem, por exemplo, persulfatos tais como persulfato de potássio, persulfato de amónio e persulfato de sódio; peróxidos, tais como peróxido de metil etil cetona, peróxido de metil isobutil cetona, peróxido de di-t-butila, peróxido de t-butil cumila, peroxiacetato de t-butila, peróxi isobutirato de t-butila, peróxi pivalato de t-butila e peróxido de hidrogênio. Dentre estes peróxidos, persulfato de potássio, persulfato de amónio, persulfato de sódio e peróxido de hidrogênio são preferencialmente utilizados e, ainda, persulfato de potássio, persulfato de amónio e persulfato de sódio são mais preferencialmente utilizados. Estes peróxidos podem ser utilizados sozinhos ou em uma combinação de dois ou mais.

Quantidade utilizada e razão utilizada de composto à base de nitrogênio e peróxido

[0042] A quantidade utilizada de um composto à base de nitrogênio e um peróxido é preferencialmente de 0,00005 mol ou mais em relação a 1 mol de um monómero etilenicamente insaturado solúvel em água, mais preferencialmente de 0,0001 mol ou mais. Além disso, a quantidade utilizada é preferencialmente de 0,005 mol ou menos em relação a 1 mol de um monómero etilenicamente insaturado solúvel em água e mais preferencialmente de 0,001 mol ou menos.

[0043] Para a razão utilizada de um composto à base de nitrogênio e um peróxido, a razão de um composto à base de nitrogênio é preferencialmente de 40% em massa ou mais na quantidade total utilizada de um composto à base de nitrogênio e um peróxido, mais preferencialmente de 50% em massa ou mais, adicionalmente preferencialmente de 60% em massa ou mais e ainda mais preferencialmente de 70% em massa. Por outro lado, a razão de um composto à base de nitrogênio é preferencialmente de 95% em massa ou menos em relação a quantidade total utilizada de um composto à base de nitrogênio e um peróxido, mais preferencialmente de 90% em massa ou menos, mais preferencialmente de 85% em massa e ainda mais preferencialmente de 80% em massa ou menos. Ainda, a faixa de razão em massa (composto à base de nitrogênio:peróxido) é preferencialmente de 8:12 a 19:1.

Outros componentes

[0044] No método de produção de uma resina absorvente de água de acordo com a presente invenção, outros componentes podem ser adicionados a um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água para realizar a polimerização em suspensão de fase reversa, se desejado. Como outros componentes, e agentes de transferência de cadeia, espessantes e vários outros aditivos e semelhantes podem ser adicionados.

Agente de transferência de cadeia

[0045] Por exemplo, um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água pode ser polimerizado na presença de um agente de transferência de cadeia de modo a controlar o desempenho de absorção de água da resina absorvente de água.

[0046] Os agentes de transferência de cadeia incluem, por exemplo, tióis, tais como etanotiol, propanotiol, dodecanotiol; ácidos tiólicos, tais como ácido tioglicólico, ácido tiomálico, ácido dimetilditiocarbâmico, ácido dietilditiocarbâmico ou sais do mesmo; álcoois secundários, tal como isopropanol; compostos de ácido fosforoso, por exemplo, ácido fosforoso, sais normais de ácido fosforoso, tais como fosfito dissódico, fosfito dipotássico, fosfito de diamônio, sais ácidos de ácido fosforoso, tais como hidrogenofosfito de sódio, hidrogenofosfito de potássio, hidrogenofosfito de amônio e semelhantes; composto de ácido fosfórico, por exemplo, ácido fosfórico, sais normais de ácido fosfórico, tais como fosfato de sódio, fosfato de potássio, fosfato de amônio, sais ácidos de ácido fosfórico, tais como diidrogenofosfato de sódio, diidrogenofosfato de potássio, diidrogenofosfato de amônio, hidrogenofosfato dissódico, hidrogenofosfato dipotássico, hidrogenofosfato de diamônio e semelhantes; compostos de ácido hipofosforoso, por exemplo, ácido hipofosforoso, hipofosfitos, tais como hipofosfito de sódio, fosfinato de potássio, hipofosforoso de amônio; ácido pirofosfórico, ácido tripolifosfórico, ácido polifosfórico e sais do mesmo; trimetilfosfato, ácido nitrilo trimetileno trifosfônico e semelhantes. Estes agentes de transferência de cadeia podem ser utilizados sozinhos ou em combinação de dois ou mais. Além disso, os agentes de transferência de cadeia podem ser utilizados como hidratos dos mesmos.

[0047] A quantidade utilizada de um agente de transferência de cadeia é preferencialmente de 0,00001 a 0,0005 em mol em relação a 1 mol de um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água, mais preferencialmente de 0,000025 a 0,00012 em mol.

Espessante

[0048] Adicionalmente, um espessante pode ser adicionado a uma solução aquosa contendo um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água para realizar a polimerização. Adicionando um espessante para ajustar a viscosidade de uma solução aquosa como descrito acima, o diâmetro médio de partícula obtido a partir por polimerização em suspensão de fase reversa pode ser controlado.

[0049] Como um espessante, por exemplo, hidroxietilcelulose, hidroxipropilcelulose, metilcelulose, carboximetilcelulose, ácido poliacrílico, ácido poliacrílico (parcialmente) neutralizado, polietilenoglicol, poliacrilamida, polietilenimina, dextrina, alginato de sódio, álcool polivinílico, polivinil pirrolidona, óxido de polietilenoglicol e semelhantes podem ser utilizados. Note-se que o seguinte tende a ser observado: em um caso em que as velocidades de agitação no momento da polimerização são as mesmas, quanto maior a viscosidade de uma solução aquosa de um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água, maior o diâmetro médio das partículas resultantes.

Polimerização em suspensão de fase reversa

[0050] Quando da realização de polimerização em suspensão de fase reversa, uma solução aquosa de monômero contendo um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água é dispersa em um meio de dispersão de hidrocarbonetos, por exemplo, na presença de um estabilizador de dispersão. Quando se faz isto, pode ser adicionado um estabilizador de dispersão (um tensoativo e/ou um agente de dispersão polimérica) antes ou depois que uma solução aquosa de monômero for dispersa, desde que sejam adicionados antes de iniciar uma reação de polimerização.

[0051] Em particular, tendo em vista a fácil redução da quantidade de um meio de dispersão de hidrocarbonetos residual na resina absorvente de água resultante, é preferido que a polimerização seja realizada depois que uma solução aquosa de monômero for dispersa em um meio de dispersão de hidrocarbonetos em que um agente de dispersão polimérica foi disperso, e depois um tensoativo é ainda disperso.

[0052] No método de produção de uma resina absorvente de água de acordo com a presente invenção, a polimerização em suspensão de fase reversa pode ser realizada como descrito acima em uma única etapa ou etapas múltiplas, tais como duas ou mais etapas. Além disso, tendo em vista do aumento da produtividade, é preferencialmente realizado em 2 a 3 etapas.

[0053] Em um caso em que a polimerização em suspensão de fase reversa é realizada em múltiplas etapas, tais como duas ou mais etapas, após uma polimerização em suspensão de fase reversa de primeira etapa ser realizada, um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água pode ser adicionado à mistura reacional obtida na reação de polimerização de primeira etapa e misturado para realizar uma polimerização em suspensão de fase reversa de segunda etapa como na primeira etapa. Em um caso de polimerização em suspensão de fase reversa em cada etapa da segunda etapa e etapas posteriores, a polimerização em suspensão de fase reversa pode ser realizada adicionando, além de um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água, um agente de reticulação interna, um composto de nitrogênio e um peróxido descritos acima dentro da faixa acima mencionada da razão molar de cada componente em relação ao monômero etilenicamente insaturado solúvel em água com base na quantidade do monômero etilenicamente insaturado solúvel em água a ser adicionado na polimerização em suspensão de fase reversa em cada etapa da segunda etapa e etapas posteriores. Note que, no método de produção de uma resina absorvente de água de acordo com a presente invenção, a polimerização é também preferencialmente realizada na presença de um composto à base de nitrogênio e um peróxido na polimerização da segunda da segunda etapa e etapas posteriores.

[0054] A temperatura de reação para uma reação de polimerização é preferencialmente de 20 a 110oC, mais preferencialmente de 40 a 90°C do ponto de vista de que a economia pode ser aprimorada permitindo o progresso rápido de uma polimerização para reduzir um tempo de polimerização e o calor de polimerização pode ser facilmente removido para realizar uma reação suave. Além disso, o tempo de reação é preferencialmente de 0,5 a 4 horas.

Etapa de pós-reticulaçâo

[0055] Em seguida, no método de produzir uma resina absorvente de água de acordo com a presente invenção, a pós-reticulação de um material similar a gel hidratado obtido polimerizando um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água que tem uma estrutura de reticulação interna é realizada utilizando um agente de pós-reticulação (reação de pós-reticulação). Esta reação de pós-reticulação é preferencialmente realizada na presença de um agente pós-reticulação após a polimerização do monômero etilenicamente insaturado solúvel em água. Ao realizar uma reação de pós-reticulação de um material semelhante a gel hidratado tendo uma estrutura de reticulação interna após a polimerização para aumentar a densidade de reticulação na vizinhança da superfície da resina absorvente de água como descrito acima, uma resina absorvente de água pode ser obtida que tem várias propriedades aprimoradas, tais como a capacidade de absorção de água sob uma carga e uma taxa de absorção de água.

[0056] Os agentes pós-reticulação podem incluir, mas não estão limitados a, aqueles compostos possuindo dois ou mais grupos funcionais reativos. Incluem, por exemplo, polióis tais como etilenoglicol, propilenoglicol, 1,4-butanodiol, trimetilolpropano, glicerina, polioxietilenoglicol, polioxipropilenoglicol e poliglicerina; compostos de poliglicidila, tais como éter diglicidílico de (poli)etilenoglicol, éter diglicidílico de (poli)glicerina, éter triglicidílico de (poli)glicerina, éter triglicidílico de trimetilolpropano, éter poliglicidílico de (poli)propilenoglicol e éter poliglicidílico de (poli)glicerol; compostos haloepóxi, tais como epicloridrina, epibromidrina e a-metil-epicloridrina; compostos de isocianato, tais como diisocianato de 2,4-tolileno e diisocianato de hexametileno; compostos de oxetano, tais como 3-metil-3-oxetano metanol, 3-etil-3-oxetano metanol, 3-butil-3-oxetano metanol, 3- metil-3-oxetano etanol, 3-etil-3-oxetano etanol e 3-butil-3-oxetano etanol; compostos de oxazolina, tais como 1,2-etilenobisoxazolina; compostos de carbonato, tais como carbonato de etileno; e compostos de hidroxialquilamida, tais como bis [N,N-di(β- hidroxietil)]adipamida. Dentre estes agentes de pós-reticulação são ainda preferidos os compostos de poliglicidila, tais como éter diglicidílico de (poli)etilenoglicol, éter diglicidílico de (poli)glicerina, éter triglicidílico de (poli)glicerina, éter triglicidílico de trimetilolpropano, éter poliglicidílico de (poli)propilenoglicol), éter poliglicidílico de (poli)glicerol. Estes agentes pós-reticulação podem ser utilizados sozinhos ou em uma combinação de dois ou mais.

[0057] A quantidade utilizada de um agente pós-reticulação é preferencialmente de 0,00001 a 0,01 mol em relação a 1 mol da quantidade total de um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água utilizado para polimerização, mais preferencialmente de 0,00005 a 0,005 mol e mais preferencialmente de 0,0001 a 0,002 mol.

[0058] Como um método de adição de um agente de pós-reticulação, o agente pós- reticulação pode ser adicionado tal como é ou como uma solução aquosa. Um agente de pós-reticulação pode também ser adicionado como uma solução em que um solvente orgânico hidrofílico é usado como um solvente, se desejado. Os solventes orgânicos hidrofílicos incluem, por exemplo, álcoois inferiores tais como álcool metílico, álcool etílico, álcool n-propílico e álcool isopropílico; cetonas tais como acetona e metiletilcetona; éteres tais como éter dietílico, dioxano e tetraidrofurano; amidas, tais como N,N-dimetilformamida; e sulfóxidos, tais como sulfóxido de dimetila. Estes solventes orgânicos hidrofílicos podem ser utilizados sozinhos, em uma combinação de dois ou mais ou em mistura com a água.

[0059] Um agente de pós-reticulação pode ser adicionado após a reação de polimerização do monômero etilenicamente insaturado solúvel em água ter sido quase completada e é preferencialmente adicionado na presença de água na faixa de 1 a 400 partes em massa em relação a 100 partes em massa de um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água, mais preferencialmente adicionado na presença de água na faixa de 5 a 200 partes em massa, mais preferencialmente adicionado na presença de água na faixa de 10 a 100 partes em massa e ainda mais preferencialmente adicionado na presença de água na faixa de 20 a 60 partes em massa. Note-se que a quantidade de água significa a quantidade total de um teor de água em um sistema de reação e um teor de água utilizado, se desejado, quando se adiciona um agente pós-reticulação.

[0060] A temperatura de reação na reação de pós-reticulação é preferencialmente de 50 a 250OC, mais preferencialmente de 60 a 180OC, mais preferencialmente de 60 a 140OC e ainda mais preferencialmente de 70 a 120OC. Além disso, o tempo de reação da reação pós- reticulação é de preferência para 1 a 300 minutos e mais preferencialmente para 5 a 200 minutos.

Etapa de secagem

[0061] O método de produção de uma resina absorvente de água de acordo com a presente invenção pode incluir uma etapa de secagem de remoção de água, um meio de dispersão de hidrocarbonetos e semelhantes utilizando a destilação por aplicação de energia, tal como calor do exterior após a realização da dita polimerização em suspensão de fase reversa. Quando se realiza a desidratação de um gel hidratado após polimerização em suspensão de fase reversa. Quando da realização de desidratação de um gel hidratado após a polimerização em suspensão de fase reversa, um sistema em que o gel hidratado é disperso em um meio de dispersão de hidrocarbonetos é aquecido para evaporar temporariamente água e o meio de dispersão de hidrocarbonetos a partir do sistema por destilação azeotrópica. Neste momento, apenas o meio de dispersão de hidrocarboneto evaporado é deixado regressar ao sistema, permitindo a destilação azeotrópica contínua. Nesse caso, a temperatura no sistema durante o tratamento de secagem é mantida na ou abaixo da temperatura azeotrópica com o meio de dispersão de hidrocarbonetos. Portanto, isto é preferido do ponto de vista que, por exemplo, a resina é menos suscetível a deterioração. A água e o meio de dispersão de hidrocarbonetos são continuamente evaporados para se obter partículas de uma resina absorvente de água. Controlando as condições de processamento nesta fase de secagem após a polimerização para ajustar a quantidade de água desidratada, várias propriedades da resina absorvente de água resultante podem ser controladas.

[0062] Na fase de secagem, o tratamento de secagem pode ser realizado por destilação sob pressão normal ou sob pressão reduzida. Além disso, o tratamento de secagem pode ser realizado sob um fluxo de gás de nitrogênio e semelhantes, tendo em vista uma maior eficiência de secagem. Quando se realiza o tratamento de secagem sob pressão normal, uma temperatura de secagem é preferencialmente de 70 a 250oC, mais preferencialmente de 80 a 180oc, mais preferencialmente de 80 a 140oc e ainda mais preferencialmente de 90 a 130OC. Além disso, quando se realiza o tratamento de secagem sob pressão reduzida, uma temperatura de secagem é preferencialmente de 40 a 160OC, mais preferencialmente de 50 a 110oc.

[0063] Note-se que, no caso em que a etapa de pós-reticulação é realizada com um agente de pós-reticulação depois dos monômeros serem polimerizados por polimerização em suspensão de fase reversa, a etapa de secagem é realizada por destilação como descrito acima após a etapa de pós-reticulação. Alternativamente, a etapa de pós-reticulação e a etapa de secagem podem ser realizadas simultaneamente.

[0064] Além disso, se desejado, podem adicionar-se vários aditivos, tais como agentes quelantes, agentes redutores, agentes oxidantes, agentes antibacterianos e agentes desodorizantes a uma resina absorvente de água após a polimerização e durante ou após a etapa de secagem.

2. Resina absorvente de água

[0065] A seguir, a resina absorvente de água de acordo com a presente invenção será descrita. A resina absorvente de água de acordo com a presente invenção pode ser obtida por polimerização de um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água na presença de um agente de reticulação interna, e pela realização de pós-reticulação com um agente de pós-reticulação, e caracterizada pelo fato de que a capacidade de absorção de água de soro fisiológico sob uma carga de 4,14 kPa a 120 minutos passados desde o início da absorção de água é de 20 ml/g ou mais.

[0066] Para a resina absorvente de água de acordo com a presente invenção, a capacidade de absorção de água de soro fisiológico sob uma carga de 4,14 kPa a 120 minutos passados desde o início da absorção de água é de 20 ml/g ou mais, preferencialmente de 22 ml/g ou mais, mais preferencialmente de 24 ml/g ou mais e ainda mais preferencialmente de 26 ml/g. Além disso, a capacidade de absorção de água de soro fisiológico sob uma carga de 4,14 kPa a 120 minutos passados desde o início da absorção de água é preferencialmente de 50 ml/g ou menos e mais preferencialmente de 40 ml/g ou menos.

[0067] Além disso, a resina absorvente de água de acordo com a presente invenção é caracterizada pelo fato de que o grau de intumescimento sob uma carga a 30 minutos é de 70% ou menos. Note-se que o grau de intumescimento sob uma carga após certo tempo ter passado significa uma razão de [capacidade de absorção de água de soro fisiológico sob uma carga de 4,14 kPa após certo tempo ter passado (por exemplo, 30 minutos)] em relação a [capacidade de absorção de água de soro fisiológico sob uma carga de 4,14 kPa a 120 minutos passados desde o início da absorção de água] e pode ser calculada pela fórmula a seguir.

[0068] Uma resina absorvente de água que mostra um grau de intumescimento sob uma carga a 30 minutos de 70% ou menos significa que absorverá lentamente um líquido (líquido a ser absorvido) sob uma carga durante um longo período de tempo a uma capacidade de absorção de água pré-determinada. O grau de intumescimento sob uma carga a 30 minutos é preferencialmente de 65% ou menos, mais preferencialmente de 60% ou menos e mais preferencialmente de 55% ou menos. Por outro lado, o grau de intumescimento sob uma carga a 30 minutos é preferencialmente de 15% ou mais, mais preferencialmente é de 20% ou mais e mais ainda preferencialmente de 25% ou mais e ainda mais preferencialmente de 30% ou mais.

[0069] Além disso, o grau de intumescimento sob uma carga a 240 minutos é preferencialmente de 110% ou mais a fim de aumentar ainda mais os efeitos quando utilizado para um material absorvente.

[0070] Além disso, para a resina absorvente de água de acordo com a presente invenção, a capacidade de retenção de água de solução fisiológica após 120 minutos é preferencialmente de 30 a 60 g/g, mais preferencialmente de 35 a 55 g/g, mais preferencialmente de 37 a 53 g/g e ainda mais preferencialmente de 40 a 50 g/g. Note-se que uma capacidade de retenção de água de soro fisiológico representa um grau de uma capacidade de absorção de líquido de uma resina absorvente de água por unidade de massa.

[0071] Ainda, para a resina absorvente de água de acordo com a presente invenção, o grau de retenção de água de intumescimento após 15 minutos é preferencialmente inferior a 95%. No presente, o grau de retenção de água de intumescimento após um certo tempo ter passado é uma razão de partículas de [a capacidade de retenção de água da solução fisiológica após um certo tempo ter passado (por exemplo, após 15 minutos)] em relação à [a capacidade de retenção de água de soro fisiológico após 120 minutos] e pode ser calculado pela fórmula a seguir.

[0072] Além disso, a resina absorvente de água de acordo com a presente invenção tem preferencialmente um diâmetro de partícula médio de 200 a 600 μm, mais preferencialmente de 250 a 500 μm, mais preferencialmente de 300 a 450 μm e ainda mais preferencialmente de 300 a 400 μm.

[0073] Ainda, na resina absorvente de água de acordo com a presente invenção, a razão em massa de partículas de 150 a 850 μm em relação à razão total é preferencialmente de 85% em massa ou mais e mais preferencialmente de 90% em massa ou mais. Além disso, a razão em massa de partículas de 300 a 400 μm em relação à proporção total é de preferência de 20% em massa ou mais, mais preferencialmente de 25% em massa ou mais e mais preferencialmente de 30% em massa ou mais.

[0074] Note-se que as partículas de resina absorvente de água podem estar em uma forma em que cada uma compreende uma única partícula, ou podem estar em uma forma em que partículas finas (partículas primárias) são aglomeradas (partículas secundárias). As formas das partículas primárias incluem uma forma substancialmente esférica, uma forma fraturada irregular, uma forma semelhante a uma placa e semelhantes. Quando as partículas primárias são fabricadas por polimerização em suspensão de fase reversa, elas incluem uma forma de partícula única substancialmente esférica tendo uma superfície lisa, tal como uma forma esférica verdadeira, uma forma elíptica esférica. Então, a fluidez como pó é alta uma vez que as partículas primárias nestas formas têm uma superfície lisa. Além disso, as partículas aglomeradas não são facilmente destruídas após o impacto e, assim, pode ser formada uma resina absorvente de água com alta resistência às partículas porque as partículas aglomeradas tendem a ser mais densamente embaladas.

[0075] A capacidade de retenção de água da solução fisiológica, a capacidade de absorção de água de soro fisiológico sob uma carga de 4,14 kPa e o diâmetro de partícula médio da resina absorvente de água acima mencionada podem ser avaliados pelos métodos de teste de avaliação descritos nos Exemplos abaixo.

[0076] Note-se que um aditivo pode ser misturado dependendo dos propósitos a fim de proporcionar várias propriedades preferidas na resina absorvente de água resultante. Tais aditivos incluem pós inorgânicos, tensoativos, agentes oxidantes, agentes redutores, agentes quelantes metálicos, inibidores da cadeia de radical, agentes antioxidantes, agentes antibacterianos, agentes desodorizantes e semelhantes. Por exemplo, a fluidez de uma resina absorvente de água pode ser aprimorada pela adição de 0,05 a 5 partes em massa de sílica amorfa como um pó inorgânico em relação a 100 partes em massa da resina absorvente de água.

3. Material absorvente e artigo absorvente

[0077] A resina absorvente de água de acordo com a presente invenção pode formar o material absorvente para uso em, por exemplo, materiais higiênicos, tais como artigos sanitários e fraldas descartáveis, e pode ser adequadamente utilizada em artigos absorventes compreendendo materiais absorventes.

[0078] No presente, um material absorvente no qual é utilizada uma resina absorvente de água compreende, por exemplo, a resina absorvente de água e uma fibra hidrofílica. As estruturas do material absorvente incluem uma mistura de dispersão obtida por mistura de uma resina absorvente de água e uma fibra hidrofílica para gerar uma composição uniforme, uma estrutura em sanduíche na qual uma resina absorvente de água é intercalada entre fibras hidrofílicas em camadas, uma estrutura na qual uma resina absorvente de água e uma fibra hidrofílica são envolvidas em tecido e semelhantes. Note-se que podem ser incluídos no material absorvente outros componentes, por exemplo, um ligante adesivo tal como fibras sintéticas adesivas térmicas, adesivos fundidos a quente, emulsões adesivas para aumentar a capacidade de retenção de forma de um material absorvente.

[0079] O teor de uma resina absorvente de água em um material absorvente, é preferencialmente de 5 a 95% em massa, mais preferencialmente de 20 a 90% em massa e ainda mais preferencialmente de 30 a 80% em massa.

[0080] As fibras hidrofílicas incluem fibras de celulose preparadas a partir de madeira, tais como polpa de algodão, pasta mecânica, pasta química e pasta semi-química; fibras de celulose artificiais, tais como rayon e acetato; e fibras compreendendo resina sintética, tal como poliamida, poliéster e poliolefina hidrofilizadas.

[0081] Além disso, um material absorvente no qual é utilizada uma resina absorvente de água pode ser mantido entre uma folha permeável a líquidos (folha superior) através da qual um líquido pode permear e uma folha impermeável a líquidos (folha posterior) através da qual um líquido não pode permear para gerar um absorvente. A folha permeável a líquidos está disposta no lado para estar em contato com o corpo enquanto a folha impermeável a líquidos está disposta oposta ao lado que está em contato com o corpo.

[0082] As folhas permeáveis a líquidos incluem não tecido de um tipo de passagem de ar, um tipo de ligação em extensão, um tipo de ligação química, um tipo de punção de agulha e semelhantes que compreendem fibras, tais como polietileno, polipropileno, poliéster, etc. e folhas de resina sintética porosa e semelhantes. Além disso, as folhas impermeáveis a líquidos incluem películas de resina sintética compreendendo uma resina tal como polietileno, polipropileno, cloreto de polivinila e semelhantes.

EXEMPLOS 4. Exemplo

[0083] A seguir, a presente invenção será descrita em mais detalhes com referência aos Exemplos e Exemplos Comparativos. No entanto, a presente invenção não deve de forma alguma ser limitada aos Exemplos a seguir e semelhantes.

4-1. Método para teste de avaliação Teste de avaliação da resina absorvente de água

[0084] As resinas absorventes de água obtidas a partir dos Exemplos 1, 2 e 3 e dos Exemplos Comparativos 1 e 2 abaixo foram submetidas a vários testes descritos abaixo para avaliação. A seguir, cada método de teste de avaliação será descrito.

(1) Capacidade de absorção de água de soro fisiológico

[0085] Um saco de algodão (tecido de algodão no 60, horizontal 100 mm x vertical 200 mm), dentro do qual 2,0 g de uma resina absorvente de água foi pesada, foi colocada em um béquer de 500 ml. O saco de algodão contendo a resina absorvente de água, 500 g de 0,9% em massa de cloreto de sódio aquoso (solução fisiológica) foi vertida em uma porção de modo que grumos não foram formados. A porção superior do saco de algodão foi fechada com uma tira de borracha e reservado por um tempo pré-determinado para permitir que a resina absorvente de água intumesça. Quando um tempo pré-determinado passou, o saco de algodão foi desidratado durante 1 minuto com um desidratador (fabricado pela Kokusan Centrifuge Co. Ltd., número do produto: H-122) configurado de tal modo que a sua força centrífuga seria de 167 G. Em seguida, a massa Wa (g) do saco de algodão contendo o gel intumescido após desidratação foi medida. Procedimentos similares foram realizados sem adição da resina absorvente de água e a massa vazia Wb (g) do saco de algodão molhado foi medida e a capacidade de retenção de água foi calculada com a fórmula a seguir. Note que, neste Exemplo, a resina absorvente de água foi deixada intumescer para cada tempo de permanência de 15 minutos, 30 minutos, 120 minutos e a capacidade de retenção de água foi medida após o tempo de permanência. capacidade de retenção de água de solução salina (g|g) = [Wa-Wb] g I massa de resina absorvente de água

(2) Capacidade de absorção de água de solução fisiológica sob uma carga de 4,14 kPa

[0086] ediu-se uma capacidade de absorção de água de soro fisiológico sob uma carga de 4,14 kPa de uma resina absorvente de água utilizando um aparelho de medição X. Uma disposição esquemática do aparelho de medição X está ilustrada na Fig. 1.

[0087] O aparelho de medição X mostrado na Fig. 1 compreende uma parte de bureta (1), um conduíte (2), uma fase de medição (3) e uma parte de medição (4) colocada na fase de medição (3). Na parte de bureta (1), um retentor de borracha (14) está conectado à parte superior de uma bureta (10) e um tubo de introdução de ar (11) e um gatilho (12) estão conectados à parte inferior da bureta (10). Além disso, uma torneira (13) está conectada à parte superior do tubo de introdução de ar (11). Um conduíte (2) conecta a parte de bureta (1) e a fase de medição (3). O diâmetro da conduíte (2) é de 6 mm. A fase de medição (3) tem um furo com um diâmetro de 2 mm no centro, ao qual o conduíte (2) está conectado. A parte de medição (4) é provida de um cilindro (40) e uma malha de nylon (41) remendada no fundo do cilindro (40), bem como um peso (42). O diâmetro interno do cilindro (40) é de 2,0 cm. A malha de nylon (41) é formada como 200 mesh (aberturas de 75 μm). Além disso, está configurada de tal modo que uma quantidade pré-determinada de uma resina absorvente de água (5) é uniformemente distribuída na malha de nylon (41). O peso (42) tem um diâmetro de 1,9 cm e uma massa de 119,6 g. O peso (42) deve ser colocado sobre a resina absorvente de água (5) para aplicar uniformemente uma carga de 4,14 kPa à resina absorvente de água (5).

[0088] Utilizando o aparelho de medição X com uma estrutura como a descrita acima, primeiro, o gatilho (12) e o gatilho (13) na parte de bureta (1) foram fechados, e então solução fisiológica ajustada a 25OC foi introduzida na bureta (10) a partir do topo. Subsequentemente, o topo da bureta foi tapado com o retentor de borracha (14) e, em seguida, o gatilho (12) e o gatilho (13) na parte de bureta (1) foram abertos. Em seguida, ajustou-se a altura da fase de medição (3), de modo que a ponta do conduíte (2) no centro da fase de medição (3) foi nivelada com a entrada de ar do tubo de introdução de ar (11).

[0089] Enquanto isso, 0,10 g da resina absorvente de água (5) foi uniformemente distribuído na malha de nylon (41) no cilindro (40) e, em seguida, o peso (42) foi colocado na resina absorvente de água (5). A parte de medição (4) foi disposta de modo que o seu centro coincidiu com a entrada do conduíte no centro da fase de medição (3).

[0090] A quantidade de soro fisiológico reduzido na bureta (10) (a quantidade de soro fisiológico absorvida pela resina absorvente de água (5)) Wc (ml) foi medida continuamente a partir do momento em que a resina absorvente de água (5) começou a absorver água. A cada passagem de tempo de 30 minutos, 60 minutos, 120 minutos e 240 minutos a partir do início da absorção de água, calculou-se uma capacidade de absorção de água de soro fisiológico sob uma carga de 4,14 kPa da resina absorvente de água pela fórmula a seguir. capacidade de absorção de água de soro fisiológico sob uma carga de 4,14 kPa (ml/g) = Wc / 0,10 (g)

(3) Diâmetro médio de partícula (distribuição de tamanho de partícula)

[0091] Crivos padrão <IS foram combinados na seguinte ordem a partir do topo: um crivo de aberturas de 850 μm, um crivo de aberturas de 600 μm, um crivo de aberturas de 500 μm, um crivo de aberturas de 400 μm, um crivo de aberturas de 300 μm, um crivo de aberturas de 250 μm, um crivo de 150 μm de aberturas e um tabuleiro de recepção.

[0092] A resina absorvente de água em uma quantidade de 50 g foi introduzida no topo dos crivos combinados e depois agitada durante 20 minutos utilizando um agitador de baixa pressão para a classificação. Após a classificação, a massa da resina absorvente de água que permaneceu em cada crivo foi calculada como uma razão em massa de partículas em relação à massa total para se obter uma distribuição de tamanho de partícula. Ao integrar a quantidade em cada crivo a partir do que tinha o maior diâmetro de partícula nesta distribuição de tamanho de partícula, foi traçada a relação entre as aberturas de crivo e o valor integrado da razão em massa de partículas da resina absorvente de água que permaneceram nos crivos em papel de probabilidade logarítmica. Através da conexão das parcelas ao papel de probabilidade com uma linha reta, tomou-se como diâmetro médio de partícula um diâmetro de partícula correspondente a 50% em massa na razão de massa integrada das partículas.

[0093] Note-se que a razão em massa de partículas de 300 a 400 μm na resina absorvente de água total é uma razão em massa de partículas de uma resina absorvente de água que permaneceu no crivo com aberturas de 300 μm em relação à razão total nas medidas acima mencionadas. De modo semelhante, a razão em massa de partículas de 150 a 850 μm na resina absorvente de água total é um valor obtido somando a razão em massa de uma partícula de resina absorvente de água que permaneceu em crivos com aberturas de 150 μm, 250 μm, 300 μm, 400 μm, 500 μm e 600 μm.

Teste de avaliação do material absorvente e artigo absorvente em que a resina absorvente de água é utilizada (1) Produção de material absorvente e artigo absorvente

[0094] Utilizou-se 10 g de uma resina absorvente de água e 10 g de polpa triturada (feita pela Rayonier, Rayfloc) e misturou-se uniformemente por meio de produção de papel a ar para fabricar um núcleo de material absorvente semelhante a folha com um tamanho de 40 cm x 12 cm. Em seguida, enquanto o núcleo de material absorvente foi colocado entre dois papéis de tecido, que tinham o mesmo tamanho que o núcleo de material absorvente e um peso base de 16 g/m2, o núcleo do material absorvente foi completamente pressionado com uma carga de 196 kPa durante 30 segundos para preparar um material absorvente. Além disso, o artigo absorvente foi preparado dispondo a folha permeável a líquido porosa do tipo de passagem de ar de polietileno-polipropileno na superfície superior do material absorvente, a folha tendo um peso base de 22 g/m2 e o mesmo tamanho que o material absorvente e dispondo a folha impermeável do mesmo tamanho e do mesmo peso base na superfície inferior do material absorvente.

(2) Preparação de líquido de teste

[0095] Introduziu-se uma quantidade apropriada de água destilada em um recipiente de 10 litros e adicionaram-se e dissolveram-se 60 g de cloreto de sódio, 1,8 g de cloreto de cálcio diidratado e 3,6 g de cloreto de magnésio hexaidratado. Subsequentemente, adicionou-se 0,15 g de éter polioxietileno nonilfenílico e adicionou-se mais água destilada para se obter uma massa total de 6000 g. Além disso, a coloração foi realizada com uma pequena quantidade de azul no 1 para preparar um líquido de teste.

(3) Tempo de permeaçâo

[0096] Primeiro, o artigo absorvente foi primeiro colocado em uma fase horizontal. Na parte central do artigo absorvente foi colocado um aparelho de medição incorporando um cilindro de injeção de líquido com um diâmetro interior de 3 cm e 50 ml de líquido de teste foram injetados no cilindro de cada vez e um cronômetro foi usado para medir o tempo decorrido até o líquido de teste desaparecer completamente, com o resultado de que se assumiu que o tempo foi o primeiro tempo de permeação (segundo).

[0097] Em seguida, o cilindro descrito acima foi removido, o artigo absorvente foi armazenado no presente estado quando ambos 30 minutos tinham passado e quando 60 minutos tinham passado desde o início da primeira rodada de injeção do líquido de teste, o aparelho de medição foi utilizado na posição como na primeira rodada e a mesma operação foi realizada, com o resultado de que os tempos de segunda e terceira permeação (em segundos) foram medidos.

[0098] Assumiu-se que o tempo total da primeira a terceira rodada foi o tempo de permeação total. Pode-se dizer que à medida que o tempo de permeação é mais curto, o artigo absorvente era mais preferível.

(4) Quantidade de re-umidificaçâo

[0099] Aos 120 minutos após o estado da primeira rodada da injeção do líquido de teste na medição do tempo de permeação descrita acima, na vizinhança da posição no artigo absorvente onde o líquido de teste foi injetado, papel de filtro de 10 cm quadrados cuja massa (Wd (g), cerca de 50 g) foi previamente medida foi colocado e, por cima deste, um peso com uma superfície inferior de 10 cm x 10 cm e foi colocada uma massa de 5 kg. A carga foi colocada durante 5 minutos e a massa (We (g)) do papel de filtro foi medida, com o resultado de que se assumiu que a massa aumentada é a quantidade (g) de re- umidificação. Pode-se dizer que à medida que a quantidade de re-umidificação era diminuída, o artigo absorvente era mais preferível. Quantidade de re-umidificação (g) = We - Wd

(5) Comprimento de difusão

[0100] Dentro de 5 minutos após a medição da quantidade de re-umidificação acima descrita, foi medida a dimensão (cm) de espalhamento do artigo absorvente na direção longitudinal na qual o líquido de teste é penetrado. Note-se que os valores abaixo do ponto decimal foram arredondados.

4-2. Exemplos e Exemplo Comparativo Exemplo 1

[0101] Um frasco separável cilíndrico de fundo redondo de 2 litros com um diâmetro interno de 110 mm foi preparado e equipado com um condensador de refluxo, um funil de gotejamento, um tubo de introdução de gás nitrogênio e um agitador com pás de agitação composto de dois conjuntos de 4 pás de pá inclinadas com um diâmetro de pá de 50 mm. A este frasco 300 g de n-heptano foi introduzido como meio de dispersão de hidrocarbonetos e 0,74 g de copolimero de etileno-propileno modificado com anidrido maleico (fabricado pela Mitsui Chemicals, Inc., High Wax 1105A) como um agente de dispersão polimérica foi adicionado e dissolvido por calor com agitação e depois resfriado a 50OC.

[0102] Enquanto isso, introduziu-se 92 g (1,02 mol) de solução aquosa a 80% em massa de ácido acrílico em um frasco Erlenmeyer de 500 ml e adicionou-se gota a gota 102,2 g de solução aquosa a 30% em massa de hidróxido de sódio ao mesmo tempo em que resfria a partir do exterior para se obter 75% em mol de neutralização. Subsequentemente, adicionou-se 0,092 g de hidroxiletilcelulose (fabricada pela Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd., HEC AW-15F) como um espessante, 0,092 g (0,339 mmol) de dicloridrato de 2,2'- azobis(2-amidinopropano) como um composto à base de nitrogênio, 0,037 g (0,137 mmol) de persulfato de potássio como um peróxido, 0,010 g (0,058 mmol) de éter diglicidílico de etilenoglicol como um agente de reticulação interna e 43,8 g de água de troca iônica foram adicionados e dissolvidos para preparar uma solução aquosa de monômero.

[0103] Em seguida, a solução aquosa de monômero preparada como descrito acima foi adicionada a um frasco separável e agitada durante 10 minutos. Em seguida adicionou-se 7,4 g de uma solução de tensoativo em que 0,74 g de éster de ácido esteárico de sacarose HLB3 (fabricado pela Mitsubishi-Kagaku Foods Corporation, éster de açúcar Ryoto S-370) como tensoativo foi dissolvido por calor em 6,66 g de n-heptano que foi adicionalmente adicionado e a atmosfera no sistema foi completamente substituída com nitrogênio com agitação. Em seguida, o frasco foi imerso em um banho de água a 70OC para aumentar a temperatura e realizou-se uma polimerização de primeira etapa durante 60 minutos para se obter uma pasta polimerizada de primeira etapa.

[0104] Enquanto isso, introduziu-se 128,8 g (1,43 mol) de solução aquosa a 80% em massa de ácido acrílico em um outro frasco Erlenmeyer de 500 ml e adicionou-se gota a gota 143,1 g de solução aquosa a 30% em massa de hidróxido de sódio resfriando a partir do exterior para se obter 75% em mol de neutralização. Em seguida, adicionou-se 0,129 g (0,475 mmol) de dicloridrato de 2,2'-azobis(2-amidinopropano) como um composto à base de nitrogênio, 0,052 g (0,191 mmol) de persulfato de potássio como um peróxido, 0,012 g (0,067 mmol) de éter diglicidilo de etilenoglicol como um agente de reticulação interna e 15,9 g de água de troca iônica foram adicionados e dissolvidos para preparar uma solução aquosa de monômero de segunda etapa.

[0105] Depois de resfriar o sistema no dito frasco separável para 25OC, toda a solução aquosa de monômero de segunda etapa foi adicionada à calda polimerizada de primeira etapa e a atmosfera no sistema foi completamente substituída por nitrogênio. Subsequentemente, o frasco foi de novo imerso em um banho de água a 70OC para aumentar a temperatura e realizou-se uma polimerização de segunda etapa durante 30 minutos.

[0106] Após a polimerização de segunda etapa, o líquido de reação foi aquecido a 125OC em um banho de óleo e retirou-se 239 g de água do sistema por refluxo de n-heptano em destilação azeotrópica de n-heptano e água. Em seguida, adicionou-se 4,42 g (0,51 mmol) de solução aquosa a 2% em massa de éter diglicidílico de etilenoglicol como um agente pós-reticulação e manteve-se a 80OC durante 2 horas. Subsequentemente, secagem foi realizada por evaporação de n-heptano e depois foi obtida uma resina seca. Esta resina seca foi misturada com 0,3% em massa de sílica amorfa (fabricada pela Evonik Degussa Japão Inc., Carplex #80) e deixada passar através de um crivo com aberturas de 1000 μm para se obter 231,2 g de uma resina absorvente de água em uma forma de partículas esféricas aglomeradas. A resina absorvente de água assim obtida foi avaliada de acordo com os vários métodos de teste descritos acima.

[0107] Note-se que para a resina absorvente de água obtida, a razão em massa de partículas de 150 a 850 μm em relação à razão total foi de 92% em massa e a razão em massa de partículas de 300 a 400 μm em relação à razão total foi de 32% em massa.

Exemplo 2

[0108] O Exemplo 2 foi o mesmo que no Exemplo 1, com a exceção de que após a polimerização da segunda etapa, 236 g de água foram removidos do sistema por refluxo de n-heptano em destilação azeotrópica de n-heptano e água. Deste modo, 234,1 g de uma resina absorvente de água que difere da resina absorvente de água obtida no Exemplo 1 na capacidade de retenção de água e semelhantes. A resina absorvente de água foi avaliada de acordo com os vários métodos de teste descritos acima.

[0109] Note-se que para a resina absorvente de água obtida, a razão em massa de partículas de 150 a 850 μm em relação à razão total foi de 94% em massa e a razão em massa de partículas de 300 a 400 μm em relação à razão total foi de 36% em massa.

Exemplo 3

[0110] O Exemplo 3 foi o mesmo que no Exemplo 1, com a exceção de que a quantidade de adição de agente de reticulação interna éter diglicidílico de etilenoglicol a ser dissolvida em uma solução aquosa de monômero de primeira fase foi de 0,020 g (0,116 mmol) e que após a polimerização em segunda etapa, 254 g de água foram removidos do sistema por refluxo de n-heptano em destilação azeotrópica de n-heptano e água. Deste modo, 232,9 g de uma resina absorvente de água que difere da resina absorvente de água obtida no Exemplo 1 no agente de reticulação interna que foi utilizado. Esta resina absorvente de água foi avaliada de acordo com os vários métodos de teste descritos acima.

[0111] Note-se que para a resina absorvente de água obtida, a razão em massa de partículas de 150 a 850 μm em relação à razão total foi de 95% em massa e a razão em massa de partículas de 300 a 400 μm em relação à razão total foi de 33% em massa.

Exemplo Comparativo 1

[0112] No Exemplo Comparativo 1, polimerização em suspensão de fase reversa foi realizada utilizando apenas peróxido sozinho para produzir a resina absorvente de água.

[0113] Um frasco separável cilíndrico de fundo redondo de 2 litros com um diâmetro interno de 110 mm foi preparado e equipado com um condensador de refluxo, um funil de gotejamento, um tubo de introdução de gás nitrogênio e um agitador com pás de agitação composto de dois conjuntos de 4 pás de pá inclinadas com um diâmetro de lâmina de 50 mm. A este frasco, 300 g de n-heptano como meio de dispersão de hidrocarbonetos foram introduzidos e 0,74 g de copolimero de etileno-propileno modificado com anidrido maleico (fabricado pela Mitsui Chemicals, Inc., High Wax 1105A) foi adicionado como um agente de dispersão polimérica e dissolvido por calor com agitação e depois foi resfriado a 50oC.

[0114] Enquanto isso, introduziu-se 92 g (1,02 mol) de solução aquosa a 80% em massa de ácido acrilico em um frasco Erlenmeyer de 500 ml e adicionou-se gota a gota 102,2 g de solução aquosa a 30% em massa de hidróxido de sódio resfriando a partir do exterior para se obter 75% em mol de neutralização. Subsequentemente, foram adicionados 0,092 g de hidroxietilcelulose (fabricada pela Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd., HEC AW-15F) como um espessante, 0,074 g (0,274 mmol) de persulfato de potássio como um peróxido, 0,010 g (0,058 mmol) de éter diglicidilico de etilenoglicol como um agente de reticulação interna e 43,8 g de água de troca iônica foram adicionados e dissolvidos para preparar uma solução aquosa de monômero.

[0115] Em seguida, a solução aquosa de monômero preparada como descrito acima foi adicionada a um frasco separável e agitada durante 10 minutos. Em seguida adicionou-se 7,4 g de uma solução de tensoativo em que 0,74 g de éster de ácido esteárico de sacarose HLB3 (fabricado pela Mitsubishi-Kagaku Foods Corporation, éster de açúcar Ryoto S-370) como tensoativo foi dissolvido por calor em 6,66 g de n-heptano que foi adicionalmente adicionado e a atmosfera no sistema foi completamente substituida com nitrogênio com agitação. Em seguida, o frasco foi imerso em um banho de água a 70oC para aumentar a temperatura e realizou-se uma polimerização de primeira etapa durante 60 minutos para se obter uma pasta polimerizada de primeira etapa.

[0116] Enquanto isso, introduziu-se 128,8 g (1,43 mol) de solução aquosa a 80% em massa de ácido acrilico em um outro frasco Erlenmeyer de 500 ml e adicionou-se gota a gota 143,1 g de solução aquosa a 30% em massa de hidróxido de sódio resfriando a partir do exterior para se obter 75% em mol de neutralização. Adicionou-se então 0,104 g (0,382 mmol) de persulfato de potássio como um peróxido, 0,012 g (0,067 mmol) de éter diglicidilico de etilenoglicol como um agente de reticulação interna e 15,9 g de água de troca iônica foram adicionados e dissolvidos para preparar uma solução aquosa de monômero de segunda etapa.

[0117] Depois de resfriar o sistema no dito frasco separável para 25OC, toda a solução aquosa de monômero de segunda etapa foi adicionada à pasta de primeira etapa polimerizada e a atmosfera no sistema foi completamente substituída por nitrogênio. Subsequentemente, o frasco foi de novo imerso em um banho de água a 70OC para aumentar a temperatura e realizou-se uma polimerização de segunda etapa durante 30 minutos.

[0118] Após a polimerização da segunda etapa, aqueceu-se o líquido de reação a 125OC em um banho de óleo e retirou-se 257 g de água do sistema por refluxo de n-heptano em destilação azeotrópica de n-heptano e água. Em seguida, adicionou-se 4,42 g (0,51 mmol) de solução aquosa a 2% em peso de éter diglicidílico de etilenoglicol como um agente pós- reticulação e manteve-se a 80OC durante 2 horas. Subsequentemente, secagem foi realizada por evaporação de n-heptano para se obter uma resina seca. Esta resina seca foi misturada com 0,3% em massa de sílica amorfa (fabricada pela Evonik Degussa Japão Inc., Carplex #80) e deixada passar através de um crivo com aberturas de 1000 μm para se obter 228,2 g de uma resina absorvente de água em uma forma de partículas esféricas aglomeradas. Esta resina absorvente de água foi avaliada de acordo com os vários métodos de teste descritos acima.

[0119] Note-se que para a resina absorvente de água obtida, a razão em massa de partículas de 150 a 850 μm em relação à razão total foi de 94% em massa e a razão em massa de partículas de 300 a 400 μm em relação à razão total foi de 33% em massa.

Exemplo Comparativo 2

[0120] No Exemplo comparativo 2, depois de se ter atingido uma taxa de conversão de monômero pré-determinada na polimerização realizada pela adição de um composto à base de nitrogênio, adicionou-se um peróxido para realizar a polimerização em suspensão de fase reversa para a produção de uma resina absorvente de água.

[0121] Um frasco separável cilíndrico de fundo redondo de 2 litros com um diâmetro interno de 110 mm foi preparado e equipado com um condensador de refluxo, um tubo de introdução de gás nitrogênio e um agitador com pás de agitação composto de dois conjuntos de 4 lâminas de pá inclinadas com um diâmetro de lâmina de 50 mm. A este frasco, 300 g de n-heptano como meio de dispersão de hidrocarbonetos foram introduzidos e 0,74 g de copolímero de etileno-propileno modificado com anidrido maleico (fabricado pela Mitsui Chemicals, Inc., High Wax 1105A) foi adicionado como um agente de dispersão polimérica e dissolvido por calor com agitação. Em seguida, foi resfriado a 50oC.

[0122] Enquanto isso, introduziu-se 184 g (2,04 mol) de solução aquosa a 80% em massa de ácido acrílico em um frasco Erlenmeyer de 500 ml e adicionou-se gota a gota 292,0 g de solução aquosa a 21% em massa de hidróxido de sódio resfriando a partir do exterior para se obter 75% em mol de neutralização.

[0123] Subsequentemente, 0,092 g (0,339 mmol) de dicloridrato de 2,2'-azobis(2- amidinopropano) como um composto à base de nitrogênio, 0,010 g (0,058 mmol) de éter diglicidílico de etilenoglicol como um agente de reticulação interna e 0,184 g de hidroxietilcelulose (fabricada pela Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd., HEC AW-15F) como espessante foram adicionados a uma solução aquosa de monômero e dissolvidos para preparar a solução aquosa de monômero.

[0124] Em seguida, a solução aquosa de monômero preparada como descrito acima foi adicionada a um frasco separável e agitada durante 10 minutos. Em seguida adicionou-se 7,4 g de uma solução de tensoativo em que 0,74 g de éster de ácido esteárico de sacarose HLB3 (fabricado pela Mitsubishi-Kagaku Foods Corporation, éster de açúcar Ryoto S-370) como tensoativo foi dissolvido por calor em 6,66 g de n-heptano que foi adicionalmente adicionado e a atmosfera no sistema foi completamente substituída com nitrogênio com agitação. Em seguida, mergulhou-se o frasco em um banho de água a 70oC para aumentar a temperatura e realizou-se uma polimerização de primeira etapa durante 60 minutos. O sistema após resfriado a 25OC foi tomado como a razão de conversão de monómero de 50% e uma solução aquosa em que foi dissolvido 0,037 g (0,137 mmol) de persulfato de potássio como peróxido em 1,23 g de água de troca iônica.

[0125] Como agente de reticulação interna, adicionou-se 0,010 g (0,058 mmol) de éter diglicidílico de etilenoglicol à outra solução aquosa de monômero e dissolveu-se para preparar uma solução aquosa de monômero de segunda fase.

[0126] Toda a solução aquosa de monômero de segunda etapa foi adicionada à pasta polimerizada de primeira etapa após a adição de solução aquosa de persulfato de potássio e a atmosfera no sistema foi completamente substituída por nitrogênio. Subsequentemente, o frasco foi de novo imerso em um banho de água a 70oC para aumentar a temperatura e realizou-se uma polimerização de segunda etapa durante 30 minutos.

[0127] Após a polimerização da segunda etapa, aqueceu-se o líquido de reação a 125OC em um banho de óleo e retirou-se 237 g de água do sistema por refluxo de n-heptano em destilação azeotrópica de n-heptano e água. Em seguida, adicionou-se 4,42 g (0,51 mmol) de solução aquosa a 2% em massa de éter diglicidilico de etilenoglicol como um agente pós-reticulação e manteve-se a 80OC durante 2 horas. Subsequentemente, secagem foi realizada por evaporação de n-heptano para se obter uma resina seca. Esta resina seca foi misturada com 0,3% em massa de sílica amorfa (fabricada pela Evonik Degussa Japão Inc., Carplex #80) e deixada passar através de um crivo com aberturas de 1000 μm para se obter 199,5 g de uma resina absorvente de água em uma forma de partículas esféricas aglomeradas. A resina absorvente de água assim obtida foi avaliada de acordo com os vários métodos de teste descritos acima.

[0128] Note-se que para a resina absorvente de água obtida, a razão em massa de partículas de 150 a 850 μm em relação à razão total foi de 93% em massa e a razão em massa de partículas de 300 a 400 μm em relação à razão total foi de 28% em massa.

4-3. Resultados da avaliação Resultados de avaliação da resina absorvente de água

[0129] Primeiro, como mostrado na Tabela 1 abaixo estão as capacidades de retenção da água (valores medidos) de solução fisiológica depois dos tempos de repouso correspondentes, quando deixadas em repouso para absorver água durante 15 minutos, 30 minutos, 60 minutos e 120 minutos, e os graus retenção de água de intumescimento (%) que são calculados pela fórmula a seguir com base no valor analítico da sua capacidade de retenção de água quando a capacidade de retenção de água de uma resina absorvente de água após 120 minutos (o valor de 120 minutos) é tomada como um grau de retenção de água de intumescimento de 100%. Note-se que também mostrados na Tabela 1 são os resultados de avaliação do diâmetro médio de partícula (μm) de cada resina absorvente de água obtida nos Exemplos e Exemplos Comparativos.

[0130] Em seguida, são apresentadas na Tabela 2 abaixo as capacidades de absorção de água (valores medidos) de solução fisiológica sob uma carga de 4,14 kPa de resinas absorventes de água em passagens de tempos de 30 minutos, 60 minutos, 120 minutos e 240 minutos após o início da absorção de água e os graus de intumescimento sob uma carga (%) que é calculada pela fórmula a seguir com base no valor medido da capacidade de absorção de água de solução fisiológica sob a carga quando um valor após 120 minutos (o valor de 120 minutos ) para uma resina absorvente de água é tomado como um grau de intumescimento sob uma carga de 100%. Note-se que também mostrados na Tabela 2 são os resultados de avaliação do diâmetro médio de partícula (μm) de cada resina absorvente de água obtida nos Exemplos e Exemplos Comparativos.

Resultados de avaliação de artigos absorventes

[0131] Em seguida, são apresentadas na Tabela 3 abaixo os resultados de avaliação do tempo de permeação, da quantidade de re-umidificação, do comprimento de difusão do líquido de teste para artigos absorventes produzidos utilizando as resinas absorventes de água obtidas dos Exemplos 1 e 2 e do Exemplo Comparativo 1 descrito acima.

[0132] Note-se que, em um caso de Exemplos de Referência para avaliar estes artigos absorventes, uma resina absorvente de água foi obtida a partir de um artigo absorvente disponível comercialmente e, em seguida, um artigo absorvente foi produzido de um modo semelhante ao descrito nas seções que descrevem (1) o método de produção de um material absorvente e de um artigo absorvente, e foram medidos o tempo de permeação, a quantidade de re-umidificação e o comprimento de difusão do líquido de teste. Para o Exemplo de Referência 1, utilizou-se uma resina absorvente de água obtida da MamyPoko (fabricada por Unicharm Corporation) e para o Exemplo de Referência 2 utilizou-se uma resina absorvente de água obtida a partir de Refre Pull-on Pants (fabricada pela Livedo Corporation).

[0133] * 1 A capacidade de retenção de água representa valores de 120 minutos para a capacidade de retenção de água de solução fisiológica, conforme medida pelo método descrito em "(1) Capacidade de retenção de água de solução fisiológica" no método de testes de avaliação.

[0134] * 2 A capacidade de absorção de água sob uma carga representa um valor de 120 minutos da capacidade de absorção de água de solução fisiológica sob uma carga de 4,14 kPa, conforme medida pelo método descrito em "(2) Capacidade de absorção de água de solução fisiológica sob uma carga de 4,14 kPa"no método de testes de avaliação.

[0135] * 3 O grau de intumescimento sob uma carga foi calculado a partir de um valor de 30 minutos da capacidade de absorção de água de solução fisiológica sob uma carga de 4,14 kPa, conforme medido pelo método descrito em "(2) Capacidade de absorção de água de solução fisiológica sob uma carga de 4,14 kPa"no método de testes de avaliação.

Explicação dos números de referência

[0136] (X) aparelho de medição

[0137] (1) parte de bureta

[0138] (2) conduíte

[0139] (3) fase de medição

[0140] (4) parte de medição

[0141] (5) resina absorvente de água

Claims (6)

1. MÉTODO DE PRODUÇÃO DE UMA RESINA ABSORVENTE DE ÁGUA pela realização de a polimerização em suspensão de fase reversa de um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água na presença de um agente de reticulação interna em um meio de dispersão de hidrocarbonetos, caracterizado pelo fato de que o método compreende as etapas de: realizar a etapa de polimerização na presença de um composto à base de nitrogênio e um peróxido, e realizar a etapa de pós-reticulação de um material semelhante a gel hidratado obtido a partir da polimerização utilizando um agente de pós-reticulação.

2. MÉTODO DE PRODUÇÃO DE UMA RESINA ABSORVENTE DE ÁGUA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o composto à base de nitrogênio é pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste em dicloridrato de 2,2'-azobis(2-amidinopropano), dicloridrato de 2,2'-azobis{2- [1-(2-hidroxietil)-2- imidazolina-2-il]propano} e tetraidrato de 2,2'-azobis [N-(2-carboxietil)-2-metilpropiona amidina].

3. MÉTODO DE PRODUÇÃO DE UMA RESINA ABSORVENTE DE ÁGUA, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o peróxido é pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste em persulfato de potássio, persulfato de amônio, persulfato de sódio e peróxido de hidrogênio.

4. MÉTODO DE PRODUÇÃO DE UMA RESINA ABSORVENTE DE ÁGUA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 3, caracterizado pelo fato de que o agente de reticulação interna é pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste em éter diglicidílico de (poli)etilenoglicol, éter diglicidílico de (poli)propileno glicol e éter diglicidílico de (poli) glicerina.

5. RESINA ABSORVENTE DE ÁGUA, caracterizada pelo fato de que é obtida por polimerização de um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água na presença de um agente de reticulação interna e pela realização de pós-reticulação com um agente de pós-reticulação, em que uma capacidade de absorção de água de solução fisiológica sob uma carga de 4,14 kPa em 120 minutos passados desde o início da absorção de água é de 20 ml/g ou mais, e o grau de intumescimento sob uma carga a 30 minutos é de 70% ou menos quando a capacidade de absorção de água de solução fisiológica sob uma carga de 4,14 kPa em 120 minutos passados desde o início da absorção de água é tomado como um grau de intumescimento sob uma carga de 100%, e o grau de intumescimento sob uma carga em um determinado tempo passado é calculado pela seguinte fórmula:

6. ARTIGO ABSORVENTE, caracterizado pelo fato de que utiliza um material absorvente compreendendo a resina absorvente de água conforme descrita na reivindicação 5.

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