CN110358117A - 吸水性树脂组成物、吸水性树脂与其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸水性树脂组成物、吸水性树脂与其制作方法。此吸水性树脂组成物具有含酸基单体水溶液、表面活性剂、交联剂、聚合起始剂与溶剂。其中，含酸基单体水溶液的中和率不小于45摩尔百分比，且含酸基单体水溶液的pH值小于7.0。通过对此吸水性树脂组成物进行悬浮聚合反应与烘干工艺，即可制得本发明的吸水性树脂。所制得的吸水性树脂具有吸收速度快与短时间吸收量高等特性。

Description

吸水性树脂组成物、吸水性树脂与其制作方法

技术领域

本发明是有关一种吸水性树脂组成物，特别是提供一种具有良好吸水性与干爽性的吸水性树脂组成物、吸水性树脂与其制作方法。

背景技术

吸水性树脂广泛地运用于农业或园艺方面的水保持剂、建筑材料中的抗露珠凝结剂、移除石油中水份的材料，电缆线中的外层防水包覆剂，或者卫生用品(如尿布、妇女卫生用品、一次性的擦巾等)。其中，尤其使用于尿布上最为大宗。

纸尿裤主要须具有良好的吸收能力及干爽性，其中除了婴儿纸尿裤原有的需求量外，随着高龄化世代的来临，成人纸尿裤的需求量亦逐渐攀升。因此，吸水性树脂的需求量越来越高。然而，当纸尿裤的主要原料(即吸水性树脂)的吸收速度过慢，或者短时间的吸收量较低时，尿液无法及时被吸水性树脂所吸收，而易导致渗漏的情形发生，进而降低其便利性。

因此，吸收速度快且短时间吸收量高的吸水性树脂一直持续被研究着，包括使用水溶性链转移剂(国际公开专利第WO 2004101628A1号)反应所生产的吸水性树脂；使用非离子型或阴离子型界面活性剂(中国大陆公开专利第1146997号)、两阶段反相悬浮聚合反应(国际公开专利第WO 2014156289A1号)，或者使用不同吸收速度的吸水性树脂于含酸基单体水溶液中，并进行反相悬浮聚合反应(日本专利特开第平9-151224号)等方法。以上作法虽有助于加快吸水性树脂的吸收速度，但生产工艺过于繁杂，制造成本偏高。另外，使用螺杆混合机搭配反相悬浮聚合反应(美国公开第20190001302号)虽可制备性能优良的吸水性树脂，但生产过程切换频率过高，导致生产效率不佳。此外，日本专利特开昭61-209201号提及，利用直链单烷基磷酸盐(碳数为12至24)可以获得大粒径聚合物，但是直链单烷基磷酸盐溶解性低，对聚合反应时可使用的含酸基单体水溶液量少，容易产生团聚块状物；使用磷酸酯类作为表面活性剂(日本专利特开第平11-005808号)虽可改善吸水性树脂粒子团聚性，得到粒径分布较窄的成品，借此提升吸收速度，唯提升后的吸收速度仍无法满足吸水性树脂现阶段的需求，且短时间吸收量也无明显的提升。再者，日本住友精化使用HLB值为9至15的聚氧乙烯烷基醚磷酸酯作为表面活性剂(国际公开专利第WO 2017150108A1号)，其虽可制得粒径分布较窄的成品，惟其平均粒径为90μm至130μm，仅适用于电缆用止水材料，而无法适用于纸尿裤中。

有鉴于此，本发明的目的即在制备一种使用于纸尿裤上的吸水性树脂，且同时具有吸收速度快及短时间吸收量高的特性。因此，使用本发明的吸水性树脂的纸尿裤不仅具备良好的吸收特性，且其干爽性亦大幅提升。

发明内容

因此，本发明的一方面是在提供一种吸水性树脂组成物，其具有含酸基单体水溶液与表面活性剂，而可通过聚合反应制得具有良好吸水性与干爽性的吸水性树脂。

本发明的另一方面是在提供一种吸水性树脂的制作方法，其通过对前述的吸水性树脂组成物进行反相悬浮聚合反应，而可制得吸水性树脂。

本发明的又一方面是在提供一种吸水性树脂，其是通过前述的制作方法所制得。

根据本发明的一方面，提出一种吸水性树脂组成物。此吸水性树脂组成物具有含酸基单体水溶液、表面活性剂、交联剂、聚合起始剂与溶剂。其中，含酸基单体水溶液的中和率不小于45摩尔百分比，且含酸基单体水溶液的pH值小于7.0。表面活性剂具有如下式(I)所示的结构。聚合起始剂包含热分解型起始剂及/或氧化还原型起始剂：

在式(I)中，R代表碳数为1至20的烷基或其中R₁代表伸乙烷基，且n代表0至5的整数；g代表1至3的整数；m代表0至2的整数；且g与m的总和为3。

依据本发明的一实施例，前述含酸基单体水溶液的中和率为45摩尔百分比至85摩尔百分比。

依据本发明的另一实施例，前述含酸基单体水溶液的pH值为5.0至6.5。

依据本发明的又一实施例，前述表面活性剂的酸价为50mgKOH/g至200mgKOH/g。

依据本发明的再一实施例，基于含酸基单体水溶液的使用量为100重量份，前述表面活性剂的使用量为0.005重量份至20重量份。

根据本发明的另一方面，提出一种吸水性树脂的制作方法。此制作方法是先提供如前所述的吸水性树脂组成物。然后，对此吸水性树脂组成物进行悬浮聚合反应，以形成凝胶体。其中，悬浮聚合反应是油包水型反相悬浮聚合反应。接着，对凝胶体进行烘干工艺，以制得吸水性树脂。

依据本发明的一实施例，于进行前述的烘干工艺后，此制作方法可选择性地通过表面处理交联剂来进行表面处理交联工艺。

依据本发明的另一实施例，基于吸水性树脂的使用量为100重量份，前述表面处理交联剂的使用量为0.001重量份至10重量份。

根据本发明的又一方面，提出一种吸水性树脂，其是通过前述的制作方法所制得。

依据本发明的一实施例，前述吸水性树脂的壳层自由吸水倍率不小于25g/g，吸收指数不大于1.8，且自由吸收速率大于1.0g/g/sec。

应用本发明的吸水性树脂组成物、吸水性树脂与其制作方法，其通过对具有特定组成的吸水性树脂组成物进行悬浮聚合反应与烘干工艺，以形成内部为交联结构且具有良好吸水性与干爽性的吸水性树脂。

附图说明

为了对本发明的实施例及其优点有更完整的理解，现请参照以下的说明并配合相应的附图。必须强调的是，各种特征并非依比例描绘且仅是为了图解目的。相关附图内容说明如下：

图1是绘示依照本发明的一实施例的吸水性树脂的制作方法的流程图。

主要附图标记说明：

100-方法，110/120/130-操作。

具体实施方式

以下仔细讨论本发明实施例的制造和使用。然而，可以理解的是，实施例提供许多可应用的发明概念，其可实施于各式各样的特定内容中。所讨论的特定实施例仅供说明，并非用以限定本发明的范围。

请参照图1，其是绘示依照本发明的一实施例的吸水性树脂的制作方法的流程图。方法100是先对吸水性树脂组成物进行悬浮聚合反应，以形成凝胶体，如操作110所示。其中，吸水性树脂组成物具有含酸基单体水溶液、表面活性剂、交联剂、聚合起始剂与溶剂。

含酸基单体水溶液是将含酸基单体化合物溶解于水中。含酸基单体化合物可包含但不限于丙烯酸化合物、其他适当的含酸基单体化合物，或上述化合物的任意混合。在一些具体例中，丙烯酸化合物可包含但不限于丙烯酸及/或甲基丙烯酸等。在一些实施例中，含酸基单体化合物可选择性地包含具有其他酸基与不饱和双键的水溶性单体。举例而言，具有其他酸基与不饱和双键的水溶性单体可包含2-丙烯胺-2-甲基丙烷磺酸、顺丁烯二酸、顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸、反丁烯二酸酐及/或其他适当的水溶性单体。在其他实施例中，含酸基单体化合物可选择性地包含具有不饱和双键的其他亲水性单体。举例而言，具有不饱和双键的其他亲水性单体可包含丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸-2-羧基乙酯、甲基丙烯酸-2-羧基乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、二甲胺丙基丙烯酰胺、氯化丙基丙烯酰胺基三甲铵及/或具有不饱和双键的其他亲水性单体。

含酸基单体水溶液可先以碱性化合物进行中和，以提升所制得的吸水性树脂的吸水性。在一些实施例中，碱性化合物可包含但不限于碱金族化合物、碱土族化合物、其他适当的碱性化合物，或上述化合物的任意混合。在一些实施例中，碱性化合物可包含具氢氧基的碱性化合物、具碳酸基的化合物、其他适当的碱性化合物，或上述材料的任意混合。在一些具体例中，碱性化合物可包含但不限于氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾及/或氨类化合物。于进行中和后，含酸基单体水溶液中的部分羧酸基可形成钠盐、钾盐或铵盐。其中，基于中和前的含酸基单体水溶液中的羧酸基含量为100摩尔百分比，含酸基单体水溶液的中和率(即含酸基单体水溶液中的羧酸基被中和的含量)可不小于45摩尔百分比，较佳为45摩尔百分比至85摩尔百分比，且更佳为60摩尔百分比至80摩尔百分比。换言之，含酸基单体水溶液的中和率越高，含酸基单体水溶液具有越少的羧酸基。若含酸基单体水溶液的中和率小于45摩尔百分比时，所制得的吸水性树脂具有较差的吸水性，且其pH值较低，若与人体接触时，易导致不良反应。在一些实施例中，当含酸基单体水溶液的中和率为45摩尔百分比至85摩尔百分比时，所制得的吸水性树脂具有较适当的pH值，且具有较佳的吸水性与抑菌效果。

在一些实施例中，含酸基单体水溶液的pH值小于7.0，较佳为5.0至6.5，且更佳为5.0至6.0。若含酸基单体水溶液的pH值不小于7.0时，所制得的吸水性树脂的吸水性将大幅降低。在一些实施例中，若含酸基单体水溶液的pH值为5.0至6.0时，所制得的吸水性树脂具有更佳的吸水效能。

在一些实施例中，含酸基单体水溶液可选择性地包含水溶性高分子。在一些具体例中，水溶性高分子可包含但不限于部分皂化或完全皂化的聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、淀粉及/或淀粉衍生物(例如：甲基纤维素、丙烯酸甲基纤维素及/或乙基纤维素)。较佳地，水溶性高分子可为淀粉及/或部分皂化或完全皂化的聚乙烯醇。基于含酸基单体水溶液的使用量为100重量份，水溶性高分子的使用量可为0重量份至20重量份，较佳为0重量份至10重量份，且更佳为0重量份至5重量份。若水溶性高分子的使用量大于20重量份时，过多的水溶性高分子会降低所制得的吸水性树脂的吸水性。其中，水溶性高分子的分子量没有特别的限制，但可理解的是所添加的水溶性高分子的分子量与其使用量不会影响所制得吸水性树脂的吸水性。

在吸水性树脂组成物中，含酸基单体水溶液的浓度没有特别的限制，较佳可为20重量百分比至55重量百分比，且更佳为30重量百分比至45重量百分比。当含酸基单体水溶液的浓度为20重量百分比至55重量百分比时，所制得的凝胶体可具有较适当的机械性质，而有益于机械加工。其次，浓度为20重量百分比至55重量百分比的含酸基单体水溶液较易配制。

前述的表面活性剂可具有如下式(I)所示的结构：

在式(I)中，R代表碳数为1至20的烷基或其中R₁代表伸乙烷基，且n代表0至5的整数；g代表1至3的整数；m代表0至2的整数；且g与m的总和为3。

在一些实施例中，表面活性剂可包含但不限于直链烷基磷酸酯、支链高级醇磷酸酯、烷基聚氧乙烯醚醇磷酸酯、其他适当的磷酸酯化合物，或上述化合物的任意混合。

表面活性剂的酸价可为50mgKOH/g至200mgKOH/g，其中表面活性剂的酸价是通过美国材料试验协会(American Society of Testing and Materials；ASTM)第D1980-87号的量测方法所测得。倘若表面活性剂的酸价小于50mgKOH/g时，后续进行的悬浮聚合反应的反应速率较慢，而易使所制得的吸水性树脂的颗粒变大，进而降低吸收速度与自由吸收速率，且增加液体渗入时间与回渗量。若表面活性剂的酸价大于200mgKOH/g时，悬浮聚合反应的反应速率过快，易导致反应热的短时间放热量增加，而降低聚合反应的稳定性，故所制得的吸水性树脂为团状的块体。

举例而言，表面活性剂可包含但不限于台界化学制造，型号为ABLUPHAT ATP-15的脂肪醇乙氧基磷酸酯(脂肪醇的碳数为11至14，且酸价为113mgKOH/g)；Akzo Nobel制造，型号为PE169的异十三烷醇乙氧基化物磷酸酯(酸价为65mgKOH/g)；Akzo Nobel制造，型号为PE65的八碳醇醚磷酸盐(酸价为90mgKOH/g)；中日合成制造，型号为SINONATE 1204P的聚氧乙烯十八烷基醚磷酸盐(酸价为193mgKOH/g)；及/或中日合成制造，型号为SINONATE1100HP的十二烷基聚氧乙醚磷酸盐(酸价为182mgKOH/g)。

基于含酸基单体水溶液的使用量为100重量份，表面活性剂的使用量为0.005重量份至20重量份，较佳为0.005重量份至10重量份，且更佳为0.005重量份至5重量份。当表面活性剂的使用量为前述的范围时，所形成的凝胶体的粒径分布较窄，而具有较佳的吸水特性与应用性。

交联剂可包含具有至少两个不饱和双键基团的化合物、具有至少两个环氧基的化合物、其他适当的交联剂，或上述化合物的任意混合。于进行悬浮聚合反应后，交联剂可使所制得的凝胶体具有适当的交联度，而具有适当的加工性。在一些具体例中，具有至少两个不饱和双键基团的化合物可包含但不限于N,N'-双(2-丙烯基)胺、N,N'-次甲基双丙烯酰胺、N,N'-次甲基双甲基丙烯酰胺、丙烯酸丙烯酯、乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、甘油三甲基丙烯酸酯、甘油附加环氧乙烷的三丙烯酸酯、甘油附加环氧乙烷的三甲基丙烯酸酯、三甲醇丙烷附加环氧乙烷的三丙烯酸酯、三甲醇丙烷附加环氧乙烷的三甲基丙烯酸酯、三甲醇丙烷三甲基丙烯酸酯、三甲醇丙烷三丙烯酸酯、N,N,N-三(2-丙烯基)胺、二丙烯酸乙二醇酯、三丙烯酸聚氧乙烯甘油酯、三丙烯酸二乙基聚氧乙烯甘油酯及/或二丙烯三甘醇酯。在一些具体例中，具有至少两个不饱和环氧基的化合物可包含但不限于山梨醇聚缩水甘油醚、聚丙三醇聚缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚及/或双丙三醇聚缩水甘油醚。基于吸水性树脂组成物中的固形物的使用量为100重量份，交联剂的使用量可为0.001重量份至5重量份，且较佳为0.01重量份至3重量份。当交联剂的使用量为0.001重量份至5重量份时，悬浮聚合反应所形成的凝胶体可具有较佳的机械性质，而有利于机械加工，且所制得的吸水性树脂仍可具有较佳的吸水性。

聚合起始剂可分解产生自由基，而诱发悬浮聚合反应的自由基反应，进而形成凝胶体。本发明的聚合起始剂可包含但不限于热分解型起始剂、氧化还原型起始剂、其他适当的聚合起始剂，或上述材料的任意混合。在一些具体例中，热分解型起始剂可包含过氧化氢、二-第三丁基过氧化物、过氧化酰胺、过硫酸盐(如铵盐或碱金属盐等)及/或偶氮化合物(如2,2'-偶氮基双(2-脒基丙烷)二盐酸盐或2,2'-偶氮基双(N,N-二伸甲基异丁脒)二盐酸盐等)。在一些具体例中，氧化还原型起始剂可包含酸性亚硫酸盐、硫代硫酸盐及/或抗坏血酸或亚铁盐。

当聚合起始剂同时含有热分解型起始剂与氧化还原型起始剂时，氧化还原型起始剂可先分解产生自由基，而诱发悬浮聚合反应中第一阶段的自由基反应。同时，第一阶段的自由基反应所产生的反应热可使热分解型起始剂分解，而诱发第二阶段的自由基反应，进而提升悬浮聚合反应的反应性。

基于羧酸盐的重量(即被中和的含酸基单体化合物)为100重量份，聚合起始剂的重量为0.001重量份至10重量份，且较佳为0.1重量份至5重量份。当聚合起始剂的重量为0.001重量份至10重量份时，悬浮聚合反应中的自由基反应可具有适当的反应性，而较易控制，且可避免所形成的凝胶体的聚合度过高，而形成团状的块体。

本发明的溶剂没有特别的限制，其仅须具备不影响聚合反应且不与水混合的限制条件即可。较佳地，本发明的溶剂为疏水性溶剂。在一些实施例中，溶剂可包含但不限于脂肪族烃类溶剂、芳香族烃类溶剂、其他适当的有机溶剂，或上述溶剂的任意混合。在一些具体例中，溶剂可包含但不限于正己烷、正庚烷、环戊烷、环己烷、环庚烷、甲基环戊烷、甲基环己烷、石油醚、苯、甲苯及/或二甲苯。较佳地，为了兼顾品质稳定、取得的便利性与成本因素，溶剂可为正己烷、正庚烷或环己烷。

溶剂的使用量没有特别的限制，其仅须可使悬浮聚合反应的反应系统形成油包水型的反相悬浮聚合反应即可。较佳地，基于反应热的移除与便于控制聚合温度的目的，溶剂的使用量可适当地被调整。在一些实施例中，基于含酸基单体化合物的使用量为100重量份，溶剂的使用量可为50重量份至500重量份，且较佳为100重量份至300重量份。

在进行悬浮聚合反应时，反应温度较佳可为20℃至110℃，且更佳可为40℃至80℃。当反应温度小于20℃时，聚合反应的速度过慢，而易延长反应时间，因此增加生产成本。若反应温度大于110℃时，聚合反应的反应热无法有效地移除，而降低反应的稳定性，进而使得所获得的凝胶体形成团状的块体，故降低所制得吸水性树脂的吸水性。

在一些实施例中，聚合反应的反应时间可为0.5小时至5小时。若反应时间小于0.5小时，为形成凝胶体，较短的反应时间须以较高的反应温度进行悬浮聚合反应，故所形成的凝胶体易形成团状的块体。若反应时间大于5小时，过长的反应时间将增加反应的生产成本。

本发明的悬浮聚合反应可于批次反应器中进行，或者于输送带式反应器中进行。

请继续参照图1，在进行操作110后，对凝胶体进行烘干工艺，即可制得本发明的吸水性树脂，如操作120与操作130所示。当进行烘干工艺时，凝胶体中残存的单体与交联剂可进一步进行交联反应，而提升所制得吸水性树脂的交联度。在一些实施例中，烘干工艺的温度可为85℃至180℃。当烘干工艺的温度为前述的范围时，烘干工艺可有效地干燥凝胶体，且所制得的吸水性树脂的交联度可被适当地控制，而可有效地去除残存单体。

在一些实施例中，经烘干工艺处理后的吸水性树脂的含水率可小于或等于5重量百分比，而可避免吸水性树脂于运输途中粉碎，进而有助于后端的应用。

所制得的吸水性树脂的内部具有均匀的交联架桥结构，故吸水性树脂为不溶解化的亲水性聚合体。为了进一步提升吸水性树脂的吸收速率、胶体强度、抗结块性与液体渗透性等吸水特性，可选择性地对所制得的吸水性树脂进行表面处理交联工艺，以于吸水性树脂的表面进一步架桥。表面处理交联工艺所使用的表面处理交联剂可包含能与酸基反应的多功能基交联剂。表面处理交联剂可包含但不限于多元醇、多元胺、具有至少两个环氧基的化合物、碳酸亚烃酯、其他适当的交联剂，上述材料的任意组合。在一些具体例中，表面处理交联剂可包含但不限于丙三醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、乙二胺、二乙二胺、三乙二胺、山梨醇聚缩水甘油醚、聚丙三醇聚缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、双丙三醇聚缩水甘油醚、乙二醇碳酸酯、4-甲基-1,3-二氧杂环戊烷-2-酮、4,5-二甲基-1,3-二氧杂环戊烷-2-酮、4,4-二甲基-1,3-二氧杂环戊烷-2-酮、4-乙基-1,3-二氧杂环戊烷-2-酮、1,3-二氧杂环己烷-2-酮、4,6-二甲基-1,3-二氧杂环己烷-2-酮及/或1,3-二氧杂环庚烷-2-酮。

基于所制得吸水性的树脂的使用量100重量份，表面处理交联剂的使用量可为0.001重量份至10重量份，较佳为0.005重量份至5重量份。若表面处理交联剂的使用量小于0.001重量份时，吸水性树脂的表面的交联效果较不明显。若表面处理交联剂的使用量大于10重量份时，吸水性树脂的表面的交联度过高，而降低吸水性树脂的吸水特性。

依据表面处理交联剂的形式，表面处理交联剂可直接添加，或配制成交联溶液来添加。其中，交联溶液的溶剂可为水及/或亲水性有机溶剂(例如：甲醇、乙醇、丙醇、异丁醇、丙酮、甲醚及/或乙醚)。在一些实施例中，亲水性有机溶剂较佳可为甲醇或乙醇。

较佳地，表面处理交联剂可配制为交联溶液，而可使粉状的吸水性树脂分散均匀。

在一些具体例中，本发明所制得的吸水性树脂可应用于如纸尿裤(例如：婴儿纸尿裤或或成人纸尿裤)等卫生用品，且可大幅提升纸尿裤的吸水性与干爽性。

在一些应用例中，本发明的吸收体包含纤维基材与前述的吸水性树脂，且吸水性树脂设置于纤维基材中。基于吸收体的重量为100重量百分比，吸水性树脂的重量是大于或等于20重量百分比且小于100重量百分比，较佳是大于或等于40重量百分比且小于100重量百分比，且更佳是大于或等于50重量百分比且小于100重量百分比。吸收体的制作是先将吸水性树脂添加至纤维浆料中，待成形后，即可制得本发明的吸收体。其中，纤维基材可为亲水性纤维所制得。较佳地，纤维基材有助于扩散传递液体，而进一步提升吸水性树脂的吸水效能。

在实际应用中，所制得的吸收体可设置于不透液的聚乙烯膜上，且覆盖透液的不织布于吸收体上，而可形成复合层状的结构。

依据应用的要求，在其他应用例中，本发明的吸收体可不包含纤维基材。换言之，吸水性树脂是设置于聚乙烯膜上，且不织布是覆盖于吸水性树脂上。在这些应用例中，铺设于聚乙烯膜与不织布之间的吸水性树脂不紧密堆叠，而使吸收液体后的吸水性树脂具有膨胀的空间，而可更有效地吸收液体。

一般而言，本发明的吸收体的基重(单位面积重量)可为0.01g/cm²至0.30g/cm²，且吸收体厚度不大于30公厘。

在一些具体例中，本发明所制得的吸水性树脂的吸水倍率不小于20g/g(即每克的吸水性树脂可吸收不小于20克的水溶液)，且较佳为20g/g至35g/g。其次，本发明所制得的吸水性树脂具有每秒大于1.0g/g的自由吸收速率与不大于1.8的吸收指数。

在一些应用例中，本发明的吸水性树脂所制得的吸收体具有不大于1.5g的回渗量。

以下利用实施例以说明本发明的应用，然其并非用以限定本发明，任何所属领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。

制作吸水性树脂

实施例1

首先，将40.8g浓度为48重量百分比的氢氧化钠水溶液缓慢加入装有45.1g的丙烯酸及54.1g的水的圆锥瓶(容积为250c.c.)中，以进行中和反应。其中，氢氧化钠与丙烯酸的滴加比率在0.85至0.95范围内。在滴加过程中，保持瓶内的中和反应系统的温度在15℃至40℃。在进行中和反应后，即可获得单体浓度为40重量百分比的水溶液，其中80摩尔百分比的丙烯酸是被中和为丙烯酸钠，且此水溶液的pH值为5.72。然后，添加0.08g的过硫酸钾至此水溶液中。接着，添加0.014g的型号为EX810的环氧化合物至前述水溶液中，以调配成单体溶液，且温度维持于10℃左右。

另一方面，在装有回流冷凝管、滴加管、温度计、搅拌器及氮气管的圆底烧瓶(容积为1000c.c.)中加入0.6g的八碳醇醚磷酸盐(Akzo Nobel制造，且其型号为PE65)与300g的正己烷，并以300rpm的转速进行搅拌，且通入氮气。其中，反应系统的温度控制为58℃。

以每分钟2.5g至2.7g的滴加速度，将前述的单体溶液滴加至圆底烧瓶的正己烷中。在滴加完毕后，将反应系统的温度调升至65℃，以进行悬浮聚合反应。经过1小时后，将温度进一步提升至75℃，以脱除水份。其中，所形成的聚合物(即凝胶体)是与正己烷共沸，且聚合物的含水率为5重量百分比至7重量百分比。

然后，静置上述含有聚合物的液体产物，以使聚合物颗粒沉淀。在分离沉淀的聚合物颗粒后，以90℃的温度对这些聚合物颗粒进行烘干工艺，以去除残留的正己烷与部分水份。烘干1小时后，即可制得55g且含水率为3重量百分比的粉状吸水性树脂。

配制表面处理交联剂，并将此表面处理交联剂添加至40g的粉状吸水性树脂中，其中此表面处理交联剂包含型号为EX810的环氧化合物、丙二醇及水，且其体积比为1：3：2.5。将混合后的溶液加热至150℃。经过1小时，并于冷却后，即可制得实施例1的吸水性树脂。所制得的吸水性树脂以下述保持力、自由吸收倍率、壳层自由吸水倍率、壳芯自由吸水倍率、离心吸收指数、压力下吸水倍率、残存单体与自由吸收速率等评价方法进行评估，所得的结果如第1表所示，在此不另赘述。

实施例2至实施例5与比较例1至比较例5

实施例2至实施例5与比较例1至比较例3的吸水性树脂是使用与实施例1的吸水性树脂相似的制造方法，不同之处在于实施例2是将八碳醇醚磷酸盐变更为异十三烷醇乙氧基化物磷酸酯(Akzo Nobel制造，且其型号为PE169)；实施例3是将八碳醇醚磷酸盐变更为脂肪醇乙氧基磷酸酯(台界化学制造，且其型号为ABLUPHAT ATP-15)；实施例4是将八碳醇醚磷酸盐的添加量增加至3.5g；实施例5是将八碳醇醚磷酸盐的添加量降低至0.1g；比较例1是将八碳醇醚磷酸盐变更为山梨糖醇单硬脂酸脂(型号为Span-60，且其酸价为7mgKOH/g)；比较例2是将八碳醇醚磷酸盐变更为聚氧乙烯十三烷基醚磷酸盐(德瑞克化工制造，且其酸价为231mgKOH/g)；比较例3是将八碳醇醚磷酸盐变更为山梨糖醇单硬脂酸脂(型号为Span-80，且其酸价为8mgKOH/g)。

比较例4与比较例5的吸水性树脂是使用与实施例4的吸水性树脂相似的制造方法，不同之处在于比较例4是将八碳醇醚磷酸盐变更为聚氧乙烯二乙基己基醚磷酸钠盐(中日合成制造，且其型号为SINONATE E8002PN；酸价为337mgKOH/g)；比较例5是将八碳醇醚磷酸盐变更为烷基磷酸盐(中日合成制造，且其型号为SINONATE 19P；酸价为340mgKOH/g)。其中，比较例5所制得的吸水性树脂为团状的块体聚合物，故无法进一步进行后述的各评价项目。

前述实施例2至实施例5与比较例1至比较例4所制得的吸水性树脂的保持力、自由吸收倍率、壳层自由吸水倍率、壳芯自由吸水倍率、离心吸收指数、压力下吸水倍率、残存单体与自由吸收速率等评价方法进行评估，所得的结果如第1表所示，在此不另赘述。

制备吸收体

实施例6

使用吸收体成形机，将8.0克的实施例1所制得的吸水性树脂与16.0克的粉碎木浆进行混合成形，成形网目为400目(38μm)的金属网，且吸收体面积为160平方厘米(即8厘米×20厘米)。然后，将成形后的吸收体放置于PE膜上方，并放置不织布后，对吸收体施加18.39kPa(面积160平方厘米，重量30Kg)的压力。经过5分钟后，四周用白胶黏住，即可获得实施例1的测试吸收体。所制得的吸收体以下述回渗量的评价方法进行评估，所得的结果如第2表所示，在此不另赘述。

实施例7至实施例10与比较例6至比较例9

实施例7至实施例10与比较例6至比较例9的吸收体是使用与实施例6的吸收体相似的制造方法，不同之处在于实施例7至实施例10与比较例6至比较例9分别是使用实施例2至实施例5与比较例6至比较例9所制得的吸水性树脂来制作测试吸收体。

实施例7至实施例10与比较例6至比较例9所制得的吸收体的回渗量的评价结果如第2表所载，在此不另赘述。

评价方式

为显示本发明的吸水性树脂的特性，在下述评价方式的量测过程中，除非另有说明，其试验均在室温(约23±2℃)及相对空气湿度为45±10％下进行，且吸水性树脂分析前应进行充分混合。

保持力

保持力(Centrifuge Retention Capacity；CRC)是依照欧洲不织布协会(European Disposables and Nonwovens Association；EDANA)所规范的ERT 441.3(10)的测定方法进行试验。

自由吸收倍率

自由吸收倍率(Free Swell Capacity；FSC)是依照欧洲不织布协会(EDANA)所规范的ERT 440.2(5)的测定方法进行试验。

壳层自由吸水倍率

壳层自由吸水倍率(Surface Shell Free Swell Capacity；SS FSC)是依照前述自由吸收倍率的试验方法，但将测试时间缩短至1分钟，又称短时间吸水倍率(Free SwellCapacity at Short Time)。

壳芯自由吸水倍率

壳芯自由吸水倍率(Core Shell Free Swell Capacity；CS FSC)是依照前述自由吸收倍率的试验方法，但将测试时间延长至240分钟。

离心吸收指数

离心吸收指数(Index of CRC)为壳芯自由吸水倍率(CS FSC)与壳层自由吸水倍率(SS FSC)的比值。

压力下吸水倍率

压力下吸水倍率(Absorption Against Pressure；AAP)是依照EDANA所规定的ERT442.3(10)的测定方法进行试验。在2.1kPa的压力下，对于浓度为0.9重量百分比的氯化钠水溶液测试60分钟。

残存单体

残存单体(Residual Monomers；RAA)是依照EDANA所规定的ERT 410.3(10)的测定方法进行试验。

自由吸收速率

自由吸收速率(Free Swell Rate；FSR)是依照美国公开专利第20070225422号第[0147]段所述的测定方法进行试验。

回渗量

放置4.8kPa(面积160平方厘米，重量7.8Kg)的重物于测试用吸收体(均匀的作用于测试用吸收体上)后，将180毫升的合成尿液(如美国公开专利第20040106745号所述的合成尿液)分3次(每次间隔30分钟)滴加于吸收体的中心点，并纪录每次液体由滴加于中心点至完全渗入吸收体的时间(T)。其中，吸收体3次渗入的时间分别记录为T1/T2/T3。

在滴加完全部合成尿液，且经过30分钟后，除去测试用吸收体上方的重物，在测试用吸收体上放置已预先测量总重量(W1)的30张滤纸(8厘米×20厘米)，并立即将4.8kPa的重物置于测试用吸收体上。经过5分钟后，以滤纸吸收回渗的液体，并测定30张滤纸的重量(W2)。吸收体的合成尿液回渗量(g)即为W2与W1两者的差值。

第1表

第2表

依据第1表与第2表所载的内容可知，本发明的吸水性树脂具有每秒大于1.0g/g的自由吸收速率与不大于1.8的吸收指数，且所制得的吸收体具有不大于1.5g的回渗量。因此，本发明的吸水性树脂可有效地吸收液体，且于吸收液体后，其不易因外界所施加的压力破损，而不会使得已被吸收的液体再次流出，且不易导致吸水性树脂失去吸收液体的能力，进而可降低所形成的吸收体的回渗量(rewet)。据此，本发明的吸水性树脂具有良好的吸水性与干爽性。

虽然本发明已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本发明，在本发明所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (10)

1.一种吸水性树脂组成物，其特征在于，所述吸水性树脂组成物包含：

含酸基单体水溶液，其中所述含酸基单体水溶液的中和率不小于45摩尔百分比，且所述含酸基单体水溶液的pH值小于7.0；

表面活性剂，具有如下式(I)所示的结构：

在式(I)中，R代表碳数为1至20的烷基或其中R₁代表伸乙烷基，且n代表0至5的整数；g代表1至3的整数；m代表0至2的整数；且g与m的总和为3；

交联剂；

聚合起始剂，包含热分解型起始剂及/或氧化还原型起始剂；以及

溶剂。

2.如权利要求1所述的吸水性树脂组成物，其特征在于，所述含酸基单体水溶液的所述中和率为45摩尔百分比至85摩尔百分比。

3.如权利要求1所述的吸水性树脂组成物，其特征在于，所述含酸基单体水溶液的所述pH值为5.0至6.5。

4.如权利要求1所述的吸水性树脂组成物，其特征在于，所述表面活性剂的酸价为50mgKOH/g至200mgKOH/g。

5.如权利要求1所述的吸水性树脂组成物，其特征在于，基于所述含酸基单体水溶液的使用量为100重量份，所述表面活性剂的使用量为0.005重量份至20重量份。

6.一种吸水性树脂的制作方法，其特征在于，所述制作方法包含：

提供如权利要求1至5中的任一项所述的吸水性树脂组成物；

对所述吸水性树脂组成物进行悬浮聚合反应，以形成凝胶体，其中所述悬浮聚合反应是油包水型反应；以及

对所述凝胶体进行烘干工艺，以制得所述吸水性树脂。

7.如权利要求6所述的吸水性树脂的制作方法，其特征在于，在进行所述烘干工艺后，所述制作方法还包含：

通过表面处理交联剂进行表面处理交联工艺。

8.如权利要求7所述的吸水性树脂的制作方法，其特征在于，基于所述吸水性树脂的使用量为100重量份，所述表面处理交联剂的使用量为0.001重量份至10重量份。

9.一种吸水性树脂，其特征在于，所述吸水性树脂是通过如权利要求6至8中的任一项所述的制作方法所制得。

10.如权利要求9所述的吸水性树脂，其特征在于，所述吸水性树脂的壳层自由吸水倍率不小于25g/g，吸收指数不大于1.8，且自由吸收速率大于1.0g/g/sec。