TW201329148A - 具有交聯劑之超吸收性聚合物 - Google Patents

具有交聯劑之超吸收性聚合物 Download PDF

Info

Publication number
TW201329148A
TW201329148A TW101150909A TW101150909A TW201329148A TW 201329148 A TW201329148 A TW 201329148A TW 101150909 A TW101150909 A TW 101150909A TW 101150909 A TW101150909 A TW 101150909A TW 201329148 A TW201329148 A TW 201329148A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
superabsorbent polymer
weight
ethylenically unsaturated
polymer composition
compound
Prior art date
Application number
TW101150909A
Other languages
English (en)
Inventor
Matthias Naumann
Frank Schubert
Christoph Loick
Stanley A Mclntosh
Original Assignee
Evonik Stockhausen Llc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Evonik Stockhausen Llc filed Critical Evonik Stockhausen Llc
Publication of TW201329148A publication Critical patent/TW201329148A/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/04—Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/265—Synthetic macromolecular compounds modified or post-treated polymers
    • B01J20/267—Cross-linked polymers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00—Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/53—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/22—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
    • A61L15/24—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/42—Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L15/60—Liquid-swellable gel-forming materials, e.g. super-absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28016—Particle form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28026—Particles within, immobilised, dispersed, entrapped in or on a matrix, e.g. a resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3028—Granulating, agglomerating or aggregating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3085—Chemical treatments not covered by groups B01J20/3007 - B01J20/3078
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/04—Polymerisation in solution
    • C08F2/10—Aqueous solvent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/04—Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C08F220/06—Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/14—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur, or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00—Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/15203—Properties of the article, e.g. stiffness or absorbency
    • A61F2013/15284—Properties of the article, e.g. stiffness or absorbency characterized by quantifiable properties
    • A61F2013/15463—Absorbency
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00—Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/53—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium
    • A61F2013/530131—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium being made in fibre but being not pulp
    • A61F2013/530226—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium being made in fibre but being not pulp with polymeric fibres
    • A61F2013/530299—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium being made in fibre but being not pulp with polymeric fibres being hydrophilic fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/44—Materials comprising a mixture of organic materials
    • B01J2220/445—Materials comprising a mixture of organic materials comprising a mixture of polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/50—Aspects relating to the use of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/68—Superabsorbents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/26—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C08F220/32—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing epoxy radicals
    • C08F220/325—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing epoxy radicals containing glycidyl radical, e.g. glycidyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/10—Esters
    • C08F222/1006—Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols
    • C08F222/103—Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols of trialcohols, e.g. trimethylolpropane tri(meth)acrylate
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31855—Of addition polymer from unsaturated monomers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

本發明進一步關於一種微粒狀超吸收性聚合物組成物，其係包含一交聯劑組成物以及一施用於該顆粒表面的表面交聯劑，該交聯劑組成物係選自以下之反應產物：(i)飽和胺及/或飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物、(ii)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與飽和縮水甘油基化合物及/或飽和聚縮水甘油基化合物、或(iii)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物。本發明進一步關於一種吸收性製品，其係包含上述微粒狀超吸收性聚合物組成物。

Description

具有交聯劑之超吸收性聚合物
本發明係關於一種超吸收性聚合物、微粒狀超吸收性聚合物組成物、以及製造此等產品與包含該產品之吸收性製品的方法。
超吸收性聚合物之例子可包含一種包含交聯聚丙烯酸或交聯澱粉-丙烯酸接枝聚合物之經部分中和的交聯聚合物，其可吸收大量含水液體與體液如尿液或血液，連同水凝膠之膨脹與成形，並依照超吸收性聚合物之通常定義可於一適當壓力下保留含水液體。超吸收性聚合物可形成顆粒，一般稱為微粒狀超吸收性聚合物，其中該微粒狀超吸收性聚合物可以表面交聯、表面處理、及其他處理加以後處理，以形成微粒狀超吸收性聚合物組成物。可使用縮寫SAP來代替超吸收性聚合物、超吸收性聚合物組成物、以及其顆粒。超吸收性聚合物及超吸收性聚合物組成物主要使用於衛生用品，例如嬰兒尿布、失禁護理用品、或衛生用毛巾。F.L.Buchholz與A.T.Graham(作者)所著「Modern Superabsorbent Polymer Technology」，Wiley-VCR，紐約，1998年係提供一份關於吸收性聚合物及其使用與製造之綜合性調查。
超吸收性聚合物可經由以下方法製備，於一鹼處理情況下，例如氫氧化鈉，首先中和不飽和羧酸或其衍生物，例如丙烯酸、鹼性金屬(如鈉及/或鉀)或丙烯酸的銨鹽、丙烯酸烷酯等，接著使用相對少量的內部或單體交聯劑例如二-或多-官能單體聚合該產物。該二-或多-官能單體材料可作為共價內部交聯劑以輕度交聯聚 合物鏈，使其成為水不溶性、或水膨脹性。該經輕度交聯之超吸收性聚合物包含多個羧基附著在聚合物骨幹上，該等羧基產生滲透驅動力使該經交聯之聚合物網絡吸收體液。
除了共價內部交聯劑之外，亦使用離子內部交聯劑來製備超吸收性聚合物。如美國專利第6716929號及美國專利第7285614號所揭露，該離子內部交聯劑通常為包含多價金屬陽離子如Al3+及Ca2+的配位化合物。該等專利中揭露的超吸收性聚合物因存在離子交聯而具有低吸收速率。在上文中，吸收速率可藉由一渦流測試(Vortex Test)來測量。
超吸收性聚合物，可用作例如拋棄式尿布等吸收性製品中的吸收劑，其必須具有適當高的吸收能力，以及適當高的凝膠強度。吸收能力必須足夠高才能在吸收性製品的使用期間使該吸收性聚合物能吸收顯著量之接受到的含水體液。凝膠強度係關於在一施加應力下該膨脹的聚合物顆粒變形之趨勢，並需要使該顆粒在壓力下不變形，且填滿吸收性部件或製品中的毛細管空隙至一無法接受的程度，此稱為凝膠阻塞(gel blocking)，因此抑制該部件或製品攝取流體之速率或液體的散佈。一旦發生凝膠阻塞，它會實質阻礙流體散佈至吸收性製品中相對乾燥的區塊或區域，且就在該吸收性製品中吸收性聚合物的顆粒完全飽和前、或流體可擴散或毛細作用通過該「阻塞」顆粒進入該吸收性製品其餘部分前，該吸收性製品會發生滲漏的情形。
美國專利第6087450號係關於提供內部交聯劑及與使用該交聯劑交聯之超吸收性聚合物及其製造方法。該等超吸收性聚合物適 合作為尿布構造或其他技術應用中的超吸收材料，藉由使用以一縮水甘油基化合物與例如烯丙胺等不飽和胺反應為特徵之內部交聯劑，打開環氧環(epoxide ring)，由此形成一視需要可用於後續乙氧化作用之羥基。根據本發明尚有其他反應路徑可製造該交聯劑；舉例而言，使胺與例如(甲基)烯丙基縮水甘油醚或(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等不飽和縮水甘油基化合物進行反應。
超吸收材料的獨特特徵可藉由表面交聯而改善，特別是關於其在壓力下之液體吸收。在表面交聯的過程中，於升溫狀態下使用交聯劑使該聚合物分子的羧基在該超吸收性顆粒的表面進行交聯。其中，使用多價金屬鹽、縮水甘油基化合物、多元醇、聚環氧化物、聚胺、碳酸伸烷酯、及聚乙二醇作為交聯劑。
本發明之目的在於提供以文中所述之凝膠床滲透率測試所測量具有滲透率改善之超吸收性聚合物聚合物，以及生產該聚合物的方法。
本發明包含眾多實施態樣，其中一部分在此描述。本發明之一實施態樣係一種微粒狀超吸收性聚合物組成物，包含：a)可聚合單體，其中該單體係選自：不飽和的含酸基團之單體、烯鍵系不飽和羧酸酐、鹽、或其衍生物；b)內部交聯劑組成物，其係選自以下之反應產物：(i)飽和胺及/或飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物，或 (ii)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與飽和縮水甘油基化合物及/或飽和聚縮水甘油基化合物，或(iii)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物；其中成分a)與b)係經聚合並造粒以形成具有顆粒表面之微粒狀超吸收性聚合物，其中至少40重量%之微粒狀超吸收性聚合物具有300微米至600微米的顆粒尺寸；以及c)以乾燥的超吸收性聚合物組成物的重量計，0.01至5重量%的施用於該顆粒表面的表面交聯劑；其中該微粒狀超吸收性聚合物組成物以文中所述的離心保留能力測試(Centrifuge Retention Capacity Test)所測定的離心保留能力為20公克/公克至40公克/公克，以及以文中所述的凝膠床滲透率測試(Gel Bed Permeability Test)所測定的凝膠床滲透率為至少5達西(Darcy)或以上。
本發明之另一實施態樣係一種製造微粒狀超吸收性聚合物組成物之方法，包含以下步驟：a)藉由以下程序製備一超吸收性聚合物：聚合至少一選自烯鍵系不飽和羧酸、烯鍵系不飽和羧酸酐、鹽或其衍生物之單體，與以該超吸收性聚合物計，0.001重量%至1重量%之內部交聯劑組成物，該內部交聯劑係選自以下之反應產物：(i)飽和胺及/或飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物， (ii)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與飽和縮水甘油基化合物及/或飽和聚縮水甘油基化合物，或(iii)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或不飽和聚縮水甘油基化合物；b)聚合該超吸收性聚合物；c)造粒該超吸收性聚合物以形成微粒狀超吸收性聚合物，其中至少40重量%之微粒狀超吸收性聚合物具有300微米至600微米的顆粒尺寸；d)使用，以乾燥的超吸收性聚合物組成物粉末的重量計，0.001重量%至5重量%的施用於該顆粒表面的表面交聯劑以表面交聯該微粒狀超吸收性聚合物；以及e)在150℃至250℃的溫度下熱處理步驟e)的表面交聯的微粒狀超吸收性聚合物歷時20至120分鐘，以形成表面交聯的微粒狀超吸收性聚合物；以及其中該微粒狀超吸收性聚合物組成物以文中所述的離心保留能力測試所測定的離心保留能力為20公克/公克至40公克/公克，以及以文中所述的凝膠床滲透率測試所測定的凝膠床滲透率為至少5達西或以上。
本發明之另一實施態樣係一種製造微粒狀超吸收性聚合物組成物之方法，包含以下步驟：a)藉由以下程序製備一超吸收性聚合物：聚合至少一選自烯鍵 系不飽和羧酸、烯鍵系不飽和羧酸酐、鹽或其衍生物之單體，與以該超吸收性聚合物計，0.001重量%至1重量%之內部交聯劑組成物，該內部交聯劑係選自以下之反應產物：(i)飽和胺及/或飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物，(ii)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與飽和縮水甘油基化合物及/或飽和聚縮水甘油基化合物，或(iii)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物；b)聚合該超吸收性聚合物；c)造粒該超吸收性聚合物以形成微粒狀超吸收性聚合物，其中至少40重量%之微粒狀超吸收性聚合物具有300微米至850微米的顆粒尺寸；d)使用，以乾燥的超吸收性聚合物組成物粉末的重量計，0.01至5重量%之不溶性無機粉末及/或0.01至5重量%之多價金屬鹽以表面處理步驟c)的表面交聯的微粒狀超吸收性聚合物；e)使用，以乾燥的超吸收性聚合物組成物的重量計，0.001重量%至5重量%的施用於該顆粒表面的表面交聯劑以表面交聯該微粒狀超吸收性聚合物；f)在150℃至250℃的溫度下熱處理步驟d)的表面交聯的微粒狀超吸收性聚合物歷時20至120分鐘，以形成表面交聯的微粒 狀超吸收性聚合物；以及其中該微粒狀超吸收性聚合物組成物以文中所述的離心保留能力測試所測定的離心保留能力為20公克/公克至40公克/公克，以及以文中所述的凝膠床滲透率測試所測定的凝膠床滲透率為至少5達西或以上。
本發明之另一實施態樣係一種吸收性製品吸收性製品，包含：(a)一液體可透性頂片；(b)一液體不可透性背片；(c)一芯體，位於(a)與(b)之間且包含10重量%至100重量%之該微粒狀超吸收性聚合物組成物及0重量%至90重量%之親水性纖維材料；(d)一視需要的組織層，直接位於該芯體(c)的上方與下方；以及(e)一視需要的收集層(acquisition layer)，位於(a)與(c)之間，其中該微粒狀超吸收性聚合物組成物係包含：i)一選自烯鍵系不飽和羧酸、烯鍵系不飽和羧酸酐、鹽或其衍生物之單體，以及ii)一內部交聯劑組成物，其係選自以下之反應產物：(α)飽和胺及/或飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物，(β)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與飽和縮水甘油基化合物及/或飽和聚縮水甘油基化合物，或(γ)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物；以及iii)以乾燥的超吸收性聚合物組成物粉末的重量計，0.001重量 %至5重量%的施用至該顆粒表面之表面交聯劑；其中該微粒狀超吸收性聚合物組成物以文中所述的離心保留能力測試所測定的離心保留能力為20公克/公克至40公克/公克，以及以文中所述的凝膠床滲透率測試所測定的凝膠床滲透率為至少5達西或以上。
本發明之實施態樣、特徵、及優點之眾多方面將出現於以下細節說明、伴隨的圖式及請求項。為達簡淺明確之益，文中所述任何數值之範圍係考慮範圍內之所有數值且可理解為支持引用任何具有位於所討論特定範圍內實數端點之次範圍之請求項。本發明之該等及其他方面、優點、及顯著特徵將自以下細節說明、相關伴隨的圖式、及所附請求項呈明。
[定義]
應當注意，本揭露中所使用的「包含(comprise，comprising)」及其他自基本詞「包含(comprise)」衍生之派生詞係為開放式詞語，其具體指明任何所述之特徵、元件、整體、步驟、或成分，且不傾向排除一或以上之其他特徵、元件、整體、步驟、成分、或其集合之存在或附加。
如文中所使用，「約」一詞修飾本發明組成物中或本發明方法所用之組分的量，係指可能發生數量上的變化，例如在用於製造濃縮液或實際使用溶液的典型測量與液體處理程序時，在該等程序中未注意到的錯誤時，在用於製造組成物或進行方法所用的組成的製造、來源或純度中的差異時等等。該詞亦涵蓋來自一特定初始混合物係因組合物之不同平衡狀態而不同之量。無論是否有經 「約」一詞修飾，請求項包含該量之相等物。
文中所使用之「吸收性製品」一詞係指吸收及包含體液或人體分泌物之裝置，更特定而言，係指靠著或接近穿戴者身體以吸收並包含由人體排出的各種流體或分泌物之裝置。吸收性製品可包含尿布、訓練褲、成人失禁內衣、婦女衛生用品、胸墊、護理墊、圍兜、傷口包覆產品等。吸收性製品可進一步包含地板清潔製品、食品工業製品等。
文中所使用「離心保留能力(CRC)」一詞係指，該微粒狀超吸收性聚合物於飽和後且在受控條件下承受離心作用後保留液體於其中的能力，並以文中所述離心保留能力測試所測定之以每重量克試樣所保留的液體克數(g/g)表示。
文中所使用「經交聯的(crosslinked)」，「交聯(crosslink)」、「交聯劑(crosslinker)」、或「交聯(crosslinking)」等詞係指任何有效地使通常水溶性材料成為實質上水不溶性但可膨脹之手段。此種交聯手段可包含例如，物理纏結(physical entanglement)、結晶域(crystalline domains)、共價鍵、離子錯合及結合(ionic complexes and associations)、親水性結合如氫鍵結、疏水性結合、或凡得瓦力(Van der Waals forces)。
文中所使用「內部交聯劑」或「單體交聯劑」係有關使用交聯劑在單體溶液中以形成聚合物。
「達西」一詞係滲透率之高斯單位系統(CGS)單位。假設固體兩側間之壓力差係1大氣壓，1達西係具有黏度為1厘泊 (centipoise)的1立方公分流體將在1秒內流過1公分厚且截面為1平方公分之區域的固體滲透率。結果證明滲透率具有與面積相同之單位；因不存在滲透率之SI單位，故使用平方公尺。1達西相當於0.98692 x 10-12平方公尺或0.98692 x 10-8平方公分。
文中所使用「尿布」一詞係指一種通常為嬰兒及失禁者穿戴於下身周圍以便環繞穿戴者的腰與腿之吸收性製品，其經特別調適以接收與保留尿液及排泄物。
文中所使用「拋棄式(disposable)」一詞係指當一吸收性製品在單次使用後不欲清洗或另外復原或再用作吸收性製品使用。此等拋棄式吸收性製品之實例包含但不限於個人護理吸收性製品、健康/醫藥吸收性製品、以及家用/工業用吸收性製品。
文中所使用「乾燥的超吸收性聚合物組成物」通常係指超吸收性聚合物組成物具有少於10%之水分。
「凝膠滲透率」一詞係將大量顆粒視為整體的一種性質且關於顆粒尺寸分布、顆粒形狀、及顆粒間開放孔洞之連通性、剪切模數、以及經膨脹的凝膠之表面改質。實務上來說，超吸收性聚合物組成物之凝膠滲透率係液體流過大量經膨脹的顆粒有多快速的測量值。低凝膠滲透率表示液體無法輕易地流過超吸收性聚合物組成物，其通常稱為凝膠阻塞，且任何強制性液體流(如尿布使用期間的第二次尿液)必須採取一替代路徑(例如尿布滲漏)。
超吸收性聚合物組成物顆粒之給定試樣的「質量中值顆粒尺寸(mass median particle size)」一詞，係定義為基於質量將試樣分 成各半份的顆粒尺寸，亦即一半份試樣以重量計具有大於質量中值顆粒尺寸的顆粒尺寸，且另一半份試樣以重量計具有小於質量中值顆粒尺寸的顆粒尺寸。因此，舉例而言，若以重量計一半試樣經測量為2微米以上，則超吸收性聚合物組成物顆粒試樣的質量中值顆粒尺寸為2微米。
「顆粒(particle)」、「微粒狀(particulate)」及其類似語當與「超吸收性聚合物」併用時係指個別單元之形式。該等單元可包含薄片、纖維、黏聚物、粒子、粉末、球體、粉狀物質或其他類似物，以及其組合。該等顆粒可具有任何所欲形狀：例如立方體、棒狀多面體、球體或半球體、圓形或半圓形、角形、不規則形等。
文中使用的「滲透率」一詞應意指一多孔結構之有效連通性的測量值，在本案中，多孔結構係經交聯的聚合物，且可能特定為就空隙部分而論，及微粒狀超吸收性聚合物組成物之連通性程度。
「聚合物」一詞包含但不限於：同元聚合物、共聚物例如嵌段、接枝、隨機及交替共聚物、三元共聚物等，以及其摻合物與改質物。此外，除非有特殊限制，「聚合物」一詞應涵蓋材料之所有可能的組態異構物。此等組態包含但不限於同排、對排及雜排對稱。
文中所使用「聚烯烴」一詞通常包含但不限於以下材料如：聚乙烯、聚丙烯、聚異丁烯、聚苯乙烯、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物等，其同元聚合物、共聚物、三元共聚物等，以及其摻合物與改質物。「聚烯烴」一詞應涵蓋其所有可能之結構，其包含但不限於同排、對排及雜排對稱。共聚物包含雜排及嵌段共聚物。
文中所使用「超吸收性聚合物」一詞係指在最有利的狀況下，在含有0.9重量%氯化鈉之水性溶液中能夠吸收至少其重量之10倍、或至少其重量之15倍、或至少其重量之25倍的水可膨脹性、水不溶性有機或無機材料，包含超吸收性聚合物以及超吸收性聚合物組成物。
文中所使用「超吸收性聚合物組成物」一詞係指根據本發明之包含表面添加劑的超吸收性聚合物。
文中所使用「表面交聯」一詞係指超吸收性聚合物顆粒之表面鄰近的官能基交聯程度，其一般高於超吸收性聚合物顆粒內部的官能基交聯程度。如文中所使用，「表面」係描述顆粒的外面邊界。
文中所使用「熱塑性」一詞係描述材料當暴露於熱時軟化且冷卻至室溫時實質上回復非軟化狀態。
除非另有詳細說明，文中所使用且關於超吸收性聚合物組成物之組分的「重量%(% by weight)」、「重量%(%wt)」等詞將解釋為以乾燥的超吸收性聚合物的重量計。
此等用詞可以其他語言定義於本說明書之剩餘部分。
為了說明之目的已闡述實施態樣之典型樣式及/或實施態樣，但不應認為此細節說明(Detailed Description)及伴隨的圖式為對本發明範疇之限制。因此，本領域技藝人士在不脫離本發明之精神及範疇下可進行各種修改、改進及替換。藉由假設之說明性實例，應考慮本說明書中揭露的1至5之範圍應認其支持請求項對任何 以下範圍之主張：1-5；1-4；1-3；1-2；2-5；2-4；2-3；3-5；3-4及4-5。
本發明之目的在於提供超吸收性聚合物，或一種微粒狀超吸收性聚合物組成物，與至少一種內部交聯劑組成物交聯，以及製造該微粒狀超吸收性聚合物組成物之方法，其中該微粒狀超吸收性聚合物組成物係適合用於一吸收性製品，例如尿布構造，或其他技術應用。
本發明之微粒狀超吸收性聚合物組成物係包含a)一可聚合的不飽和的含酸性基團之單體，其中該單體係選自：不飽和的含酸性基團之單體、烯鍵系不飽和羧酸酐、鹽、或其衍生物； b)內部交聯劑組成物，其係選自以下之反應產物：(i)飽和胺及/或飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物，(ii)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與飽和縮水甘油基化合物及/或飽和聚縮水甘油基化合物，或(iii)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與飽和縮水甘油基化合物及/或飽和聚縮水甘油基化合物，或(iii)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物；其中成分a)與b)係經聚合並造粒以形成具有顆粒表面之微粒狀 超吸收性聚合物，其中至少40重量%之微粒狀超吸收性聚合物具有300微米至600微米的顆粒尺寸；以及c)以乾燥的超吸收性聚合物組成物的重量計，0.01至5重量%的施用於該顆粒表面的表面交聯劑；其中該微粒狀超吸收性聚合物組成物以文中所述的離心保留能力測試所測定的離心保留能力為20公克/公克至40公克/公克，以及以文中所述的凝膠床滲透率測試所測定的凝膠床滲透率為至少5達西或以上。
本發明之另一實施態樣係一種製造微粒狀超吸收性聚合物組成物之方法，包含以下步驟：a)藉由以下程序製備一超吸收性聚合物：聚合至少一選自烯鍵系不飽和羧酸、烯鍵系不飽和羧酸酐、鹽或其衍生物之單體，與以該超吸收性聚合物計，0.001重量%至1重量%之基於單體之內部交聯劑組成物，該內部交聯劑係選自以下之反應產物：(i)飽和胺及/或飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物，(ii)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與飽和縮水甘油基化合物及/或飽和聚縮水甘油基化合物，或(iii)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物；c)聚合該超吸收性聚合物； d)造粒該超吸收性聚合物以形成微粒狀超吸收性聚合物，其中至少40重量%之微粒狀超吸收性聚合物具有300微米至600微米的顆粒尺寸；e)使用，以乾燥的超吸收性聚合物組成物粉末的重量計，0.001重量%至5重量%的施用於該顆粒表面的表面交聯劑，以表面交聯該微粒狀超吸收性聚合物；以及f)在150℃至250℃的溫度下熱處理步驟e)的表面交聯的微粒狀超吸收性聚合物歷時20至120分鐘，以形成表面交聯的微粒狀超吸收性聚合物；以及其中該微粒狀超吸收性聚合物組成物以文中所述的離心保留能力測試所測定的離心保留能力為20公克/公克至40公克/公克，以及以文中所述的凝膠床滲透率測試所測定的凝膠床滲透率為至少5達西或以上。
本發明之另一實施態樣係一種製造微粒狀超吸收性聚合物組成物之方法，包含以下步驟：a)藉由以下程序製備一超吸收性聚合物：聚合至少一選自烯鍵系不飽和羧酸、烯鍵系不飽和羧酸酐、鹽或其衍生物之單體，與以該超吸收性聚合物計，0.001重量%至1重量%之單體之內部交聯劑組成物，該內部交聯劑係選自以下之反應產物：(i)飽和胺及/或飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物，(ii)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與飽和縮水甘 油基化合物及/或飽和聚縮水甘油基化合物，或(iii)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物；b)聚合該超吸收性聚合物；c)造粒該超吸收性聚合物以形成微粒狀超吸收性聚合物，其中至少40重量%之微粒狀超吸收性聚合物具有300微米至600微米的顆粒尺寸；d)使用，以乾燥的超吸收性聚合物組成物的重量計，0.01至5重量%之不溶性無機粉末及/或，以乾燥的超吸收性聚合物組成物粉末的重量計，0.01至5重量%之多價金屬鹽，以表面處理步驟c)的表面交聯的微粒狀超吸收性聚合物；e)使用，以乾燥的超吸收性聚合物組成物的重量計，0.001重量%至5重量%的施用於該顆粒表面的表面交聯劑，以表面交聯該微粒狀超吸收性聚合物；f)在150℃至250℃的溫度下熱處理步驟e)的表面交聯的微粒狀超吸收性聚合物歷時20至120分鐘，以形成表面交聯的微粒狀超吸收性聚合物；以及其中該微粒狀超吸收性聚合物組成物以文中所述的離心保留能力測試所測定的離心保留能力為20公克/公克至40公克/公克，以及以文中所述的凝膠床滲透率測試所測定的凝膠床滲透率為至少5達西或以上。
本發明之另一實施態樣係一種吸收性製品吸收性製品，包含：(a)一液體可透性頂片；(b)一液體不可透性背片；(c)一芯體，位於(a)與(b)之間且包含10重量%至100重量%之該微粒狀超吸收性聚合物組成物及0重量%至90重量%之親水性纖維材料；(d)一視需要的組織層，直接位於該芯體(c)的上方與下方；以及(e)一視需要的收集層，位於(a)與(c)之間，其中該微粒狀超吸收性聚合物組成物係包含：i)一選自烯鍵系不飽和羧酸、烯鍵系不飽和羧酸酐、鹽或其衍生物之單體，以及ii)一內部交聯劑組成物，其係選自以下之反應產物：(α)飽和胺及/或飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物，(β)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與飽和縮水甘油基化合物及/或飽和聚縮水甘油基化合物，或(γ)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物；以及iii)以乾燥的超吸收性聚合物組成物粉末的重量計，0.001重量%至5重量%的施用至該顆粒表面之表面交聯劑；其中該微粒狀超吸收性聚合物組成物以文中所述的離心保留能力測試所測定的離心保留能力為20公克/公克至40公克/公克，以及以文中所述的凝膠床滲透率測試所測定的凝膠床滲透率為至少5達西或以上。
本發明之實施態樣中提出的微粒狀超吸收性聚合物組成物，係藉由使55重量%至99.9重量%之可聚合不飽和的含酸性基團之單體的超吸收性聚合物初始聚合反應而獲得。一適合的可聚合單體包含任何含羧基者，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、或2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸、或其混合物。該酸性基團較好係至少有50重量%為羧基，且更好係至少有75重量%。
至於丙烯酸，使用已知其含量為無摻雜的丙烯酸係重要的，意即該丙烯酸具有濃度至少為99.5重量%、或至少99.7重量%、或至少99.8重量%。此單體之主要組分可各為丙烯酸、或丙烯酸與丙烯酸鹽。丙烯酸中的雜質可包含水、丙酸、醋酸、及二丙烯酸，通常稱為丙烯酸二聚物。當使用丙烯酸於方法中，二丙烯酸的含量應為1000ppm或更低、或500ppm或更低、或300ppm或更低。此外，在中和作用過程中，重要的係使β-烴基丙酸的生成最小化至小於1000ppm之β-烴基丙酸、或小於500ppm之β-烴基丙酸。
此外，在丙烯酸中，基於丙烯酸以轉換值而論，原白頭翁素(proroanemonin)及/或糠醛的含量為0至20ppm之重量。依照吸水樹脂的改良物理性質與特性，基於丙烯酸以轉換值而論，單體中原白頭翁素及/或糠醛的含量係不高於10ppm之重量、或0.01至5ppm之重量、或0.05至2ppm之重量、或0.1至1ppm之重量。
進一步，在單體中，因同樣理由除糠醛及/或順丁烯二酸外的醛組分的數量較佳係盡可能愈小愈好。特定而言，基於丙烯酸以轉換值而論，除糠醛及/或順丁烯二酸外的醛組分的含量可為0至5ppm之重量、或0至3ppm之重量、或0至1ppm之重量、或0ppm 之重量(不高於測量極限值)。除糠醛外的醛組分之實例包含苯甲醛、丙烯醛、乙醛等。
此外，在單體或本發明之微粒狀吸水劑中，基於丙烯酸以轉換值而論，由醋酸及/或丙酸組成之飽和羧酸的含量不高於1000ppm之重量、或10至800ppm之重量、或100至500ppm之重量。
在某些方面，能夠與烯鍵系不飽和單體共聚合之適合的單體可包含但不限於：丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、丙烯酸烴乙酯、(甲基)-丙烯酸二甲基胺基烷酯、經乙氧基化的(甲基)-丙烯酸酯、二甲基胺基丙基丙烯醯胺、或丙烯醯胺基丙基三甲基氯化銨。此單體可以0%至40重量%的範圍存在於該經共聚合之單體。
該酸性基團可經中和到至少25莫耳%的程度，意即，該酸性基團欲以鈉、鉀、或銨鹽的形式存在。該中和作用可藉由將一苛性鹼溶液加入至一單體溶液、或將一單體溶液加入至一苛性鹼溶液。在某些方面，中和作用的程度可為至少50莫耳%或可為50至80莫耳%。在內部交聯劑的存在下，較好係利用由羧基經中和至50莫耳%至80莫耳%程度之丙烯酸或甲基丙烯酸的聚合反應而獲得之聚合物。
當經部分中和後、或經完全中和後，丙烯酸鹽係轉變成聚合物，基於丙烯酸之轉換值可經由轉換該經部分中和或經完全中和的聚丙烯酸鹽決定，完全地假定為等莫耳未經中和的聚丙烯酸。
該超吸收性聚合物係包含交聯點，其中該超吸收性聚合物可與一內部交聯組成物交聯。此實施態樣中適合的內部交聯劑組成物 可包含但不限於選自以下之反應產物的內部交聯劑組成物：(i)飽和胺及/或飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物，(ii)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與飽和縮水甘油基化合物及/或飽和聚縮水甘油基化合物，或(iii)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物；該飽和胺、烯鍵系不飽和胺、飽和聚胺、及/或烯鍵系不飽和聚胺可包含脂肪族與芳香族、雜環與環狀化合物作為適合與縮水甘油基化合物反應之胺組分；包含例如：(單、二及聚)胺基烷、(單、二及聚)胺基聚醚、烯丙胺、烷基(甲基)烯丙胺，如甲基烯丙胺、甲基甲基烯丙胺、乙基甲基烯丙胺、與乙基烯丙胺；甲基-、乙基-、丙基-與丁基胺、二烯丙胺(DAA)、二甲基烯丙胺、苯胺、乙二胺(EDA)、二伸乙基三胺、六亞甲基二胺、三甲基六亞甲基二胺、新戊烷二胺、1,2-丙二胺、4,7-二氧雜癸烷-1,10-二胺(4,7-dioxadecane-1,10-diamine)、4,9-二氧雜癸烷-1,12-二胺(4,9-dioxadodecane-1,12-diamine)、聚醚二胺、聚乙二醇二胺、3-胺基-1-甲基胺基丙烷、雙(3-胺基丙基)甲胺、異佛爾酮二胺(isophorone diamine)、4,4’-二胺基二環己基甲烷、1-(2-胺基乙基)哌嗪(1-(2-aminoethyl)piperazine)、鄰-、間-或對-苯二胺、4,4’-二胺基二苯基甲烷、1,4-二胺基蒽醌(1,4-diaminoanthraquinone)、2,4,6-三胺基-1,3,5-三嗪(2,4,6-triamino-1,3,5-triazine)、胺基吡 啶、葡萄胺糖及其混合物。
根據本發明所使用之該烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物、烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物、飽和縮水甘油基化合物、及/或飽和聚縮水甘油基化合物可為單、二及多官能基。單獨或以摻和物形態使用之單官能基化合物的實例包含：乙二醇單縮水甘油醚及其相關的C1-C6烷基醚或酯；縮水甘油、環氧乙烷(EO)、環氧丙烷(PO)、(甲基)烯丙基縮水甘油醚(AGE)、(甲基)烯丙基縮水甘油醚、聚乙二醇單縮水甘油醚及其相關的C1-C6烷基醚或酯；乙烯基縮水甘油醚、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、縮水甘油(甲基)烯丙醚、或1-鹵素-2,3-環氧丙烷(1-halogen-2,3-epoxypropane)。乙二醇或聚乙二醇二縮水甘油醚；甘油、三羥甲基丙烷、或季戊四醇三縮水甘油醚；聚甘油聚縮水甘油醚、山梨醇聚縮水甘油醚、或使用作為多官能基縮水甘油醚之上述混合物。上述縮水甘油基化合物之聚乙二醇鏈係包含具有最高達45個乙二醇單元、或最高達20個乙二醇單元、或最高達12個乙二醇單元。
下表1所示結構為適合的縮水甘油基化合物的實例。
在本發明之另一實施態樣中，該內部交聯劑可為自由烴基或NH基團處經烷氧基化的。為此，根據本發明之醇係經反應，例如，與環氧乙烷或環氧丙烷或其混合物。與環氧乙烷(EO)的反應亦可達到交聯劑之水溶解度的改善。每個烴基可加入最高達45莫耳的EO、或最高達20莫耳的EO、或最高達12莫耳的EO。環氧丙烷可用來取代EO。
根據本發明之內部交聯劑的一些實例包含但不限於：二烯丙基胺基乙醇、二烯丙基胺基聚乙二醇醚、1,3-雙(二烯丙基胺基)-2-丙醇、N,N-二烯丙基胺基-1-胺基-3-烯丙氧基-2-丙醇、聚乙二醇二(N,N-二烯丙基-3-胺基-2-烴基-丙-1-基)醚、乙二醇二(N,N-二烯丙基-3-胺基-2-烴基-丙-1-基)醚、烷氧基化1,3-雙(二烯丙基胺基)-2-丙醇、烷氧基化1-丙烯氧基-3-(二烯丙基胺基)-2-丙醇、烷氧基化聚乙二醇二(N,N-二烯丙基-3-胺基-2-烴基-丙-1-基)醚、烷氧基化乙二醇二(N,N-二烯丙基-3-胺基-2-烴基-丙-1-基)醚、N,N-二(烯丙氧基-2-烴基-丙-3-基)苯胺、烷氧基化N,N-二(烯丙氧基-2-烴基-丙-3-基)苯胺、1,2-雙〔N,N-二(烯丙氧基-2-烴基-丙-3-基)〕乙烷與雙〔N,N-二(烯丙氧基-2-烴基-丙-3-基)〕胺基乙基-(烯丙氧基-2-烴基-丙-3-基)胺加上述烷氧基化產物。上述聚乙二醇醚單元可包含最大值為45莫耳的環氧乙烷及/或環氧 丙烷、或最大值為20、或最大值為15莫耳的環氧乙烷及/或環氧丙烷。根據本發明之另一實施態樣，該交聯劑之N-原子係經部分或全部季銨化(quaternized)。
根據本發明所使用之該內部交聯劑或其混合物，相對於可聚合不飽和的含酸性基團的單體，使用量為0.01至3.0%-重量%、或0.02至1.5%-重量%、或0.03至1.0%-重量%。
在另一實施態樣中，以可聚合不飽和的含酸性基團的單體計，該超吸收性聚合物可包含0.001至5重量%之第二不同的內部交聯劑，其係選自包含至少二個烯鍵系不飽合雙鍵之組成物，例如：亞甲基雙丙烯醯胺或亞甲基雙甲基丙烯醯胺或伸乙基雙丙烯醯胺；多元醇之不飽和單-或聚羧酸酯，如二丙烯酸酯或三丙烯酸酯，例如丁二醇-或乙二醇二丙烯酸酯或-甲基丙烯酸酯；三丙烯酸三羥甲基丙酯及其烷氧基化物；另外，烯丙基化合物，例如(甲基)丙烯酸烯丙酯、三聚氰酸三烯丙酯、馬來酸二烯丙酯、聚烯丙酯、四烯丙氧基乙烷、二-及三烯丙胺、四烯丙基乙烯二胺、磷酸或亞磷酸之烯丙酯。此外，亦可使用具有至少一對酸性基團有反應性之官能基團的化合物。上述實例包含四-N,N,N’,N’,〔3-烯丙氧基-2-烴基丙基〕二乙烯基二胺、醯胺之N-烴甲基化合物、例如甲基丙烯醯胺或丙烯醯胺、與上述之醚衍生物，以及二-與聚縮水甘油基化合物。
在某些方面，可加入起始劑至該單體溶液中以起始該自由基聚合反應。適合的起始劑包含但不限於，偶氮或過氧化合物、氧化還原系統或紫外線起始劑、敏化劑、及/或輻射。
在聚合反應後，以凝膠形式存在的超吸收性聚合物通常經成形或造粒成超吸收性聚合物顆粒、或微粒狀超吸收性聚合物。本發明之微粒狀超吸收性聚合物通常包含顆粒尺寸之範圍為50至1000微米、或150至850微米。藉由美國標準30篩目的篩網過篩並在美國標準50篩目的篩網上停留所測得，本發明可包含至少40重量%之具有顆粒大小為300微米至600微米的顆粒、至少50重量%之具有顆粒大小為300微米至600微米的顆粒、或至少60重量%之具有顆粒大小為300微米至600微米的顆粒。此外，使用例如來自俄亥俄州門托W.S.泰勒公司(Tyler,Inc.)的RO-TAP®機械搖篩器型號B，本發明之該超吸收性聚合物顆粒的尺寸分布可包含少於30重量%之具有尺寸大於600微米的顆粒，以及少於30重量%之具有尺寸小於300微米的顆粒。
該微粒狀超吸收性聚合物可接著以文中所述之額外化學物質與處理方法進行表面處理。特定而言，該微粒狀超吸收性聚合物的表面可經交聯，通常稱為表面交聯，藉由加入一表面交聯劑以及熱處理。通常而言，相對於顆粒內部的交聯密度，咸信表面交聯係一可增加該微粒狀超吸收性聚合物表面鄰近聚合物基質的交聯密度之方法。應注意，該微粒超吸收性聚合物以無機顆粒及/或水或水性溶液的處理可在表面交聯作用之前或之後進行。
所欲表面交聯劑可包含帶有一或多個對聚合物鏈的懸掛基團(通常為酸性基團)有反應性的官能基團之化學物質。表面交聯劑可含有具有至少二個能與聚合物結構的官能基團在縮合反應中(=縮合交聯劑)、在加成反應中或在開環反應中反應之官能基團 的化合物。該等化合物可包含縮合交聯劑，例如，二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、甘油、聚甘油、丙二醇、二乙醇胺、三乙醇胺、聚氧丙烯、氧乙烯-氧丙烯嵌段共聚物、去水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯去水山梨醇脂肪酸酯、三烴甲基丙烷、新戊四醇、聚乙烯醇、山梨醇、1,3-二氧戊環烷-2-酮(碳酸伸乙酯)、4-甲基-1,3-二氧戊環烷-2-酮(碳酸伸丙酯)、4,5-二甲基-1,3-二氧戊環烷-2-酮、4,4-二甲基-1,3-二氧戊環烷-2-酮、4-乙基-1,3-二氧戊環烷-2-酮、4-烴甲基-1,3-二氧戊環烷-2-酮、1,3-二氧己環烷-2-酮、4-甲基-1,3-二氧己環烷-2-酮、4,6-二甲基-1,3-二氧己環烷-2-酮及1,3-二氧戊環烷-2-酮。該表面交聯劑的存在量為乾燥的超吸收性聚合物組成物的0.01%至5重量%，以及以乾燥的微粒狀超吸收性聚合物的重量計，係如0.1%至3重量%，及如0.1重量%至1重量%。
在該微粒狀超吸收性聚合物與該表面交聯劑組成物或與含有表面交聯劑組成物之流體進行接觸後，加熱該經處理的微粒狀超吸收性聚合物，可包含加熱該經處理的微粒狀超吸收性聚合物至50℃至300℃的溫度、或75℃至275℃的溫度、或150℃至250℃的溫度，以使得該聚合物結構的外部區域相較於內部區域經更強烈的交聯(意即表面交聯)。熱處理的處理時間係受到聚合物結構所欲特性概況因熱作用而被破壞之風險的限制。
在另一實施態樣中，包含表面交聯劑的流體可進一步包含其他成分，分別地或共同地，包含多價金屬陽離子如硫酸鋁或乳酸鋁、及/或一不溶性無機粉末如來自贏創(Evonik)工業之SIPERNAT® 22S發煙二氧化矽的二氧化矽，該等成分將於後文中詳細描述。
在表面交聯的一方面，以碳酸伸烷酯、例如碳酸伸乙酯、塗覆或表面處理該微粒狀超吸收性聚合物，接著加熱對表面交聯產生作用，可改善該超吸收性聚合物顆粒的表面交聯密度以及凝膠強度特性。更特定而言，經由混合微粒狀超吸收性聚合物與一碳酸伸烷酯表面交聯劑之水性醇溶液，將表面交聯劑塗覆在超吸收性聚合物微粒上。水性醇溶液中的醇含量可經由碳酸伸烷酯的溶解度決定並因下列原因而盡可能保持愈低愈好，例如，為預防爆炸。適合的醇係甲醇、異丙醇、乙醇、丁醇、或丁氧乙醇，以及上述醇的混合物。在某些方面，所欲溶劑係水，以乾燥的超吸收性聚合物組成物的重量計，通常的使用量為0.3重量%至0.5重量%。
在其他方面，該碳酸伸烷酯表面交聯劑係溶解於不含任何醇的水中。在另外方面，該碳酸伸烷酯表面交聯劑可從一粉末混合物加以施用，例如，與一無機載體材料如二氧化矽(SiO2)，或碳酸伸烷酯經昇華而呈的蒸氣狀態。
為達到所欲表面交聯特性，該碳酸伸烷酯應均勻地分布在該微粒狀超吸收性聚合物上。為了這個目的，混合應該在本領域習知的適合的混合機中實現，例如流體床混合機、槳式混合機、轉桶式混合機、或雙蝸桿混合機(twin-worm mixer)。亦可能在製造該微粒狀超吸收性聚合物的方法步驟中的一者中進行該微粒狀超吸收性聚合物的塗覆。
接續在以表面交聯劑溶液塗覆處理該微粒狀超吸收性聚合物之後的熱處理，可依下列方式進行。通常而言，熱處理結束於100℃至300℃的溫度。若使用高反應性環氧化物交聯劑，則低溫係可 能的。然而，若使用碳酸伸烷酯，那麼熱處理則適合在150℃至250℃的溫度。在此特殊方面，處理溫度係依據採樣時間與碳酸伸烷酯的種類。舉例而言，在溫度150℃，該熱處理係進行1小時或更長。相反地，在溫度250℃，幾分鐘(如0.5分鐘至5分鐘)便足夠達到所欲表面交聯性質。該熱處理可在本領域習知的傳統乾燥機或烘箱中進行。
除了包含熱處理步驟的表面交聯作用之外，本發明之該微粒狀超吸收性聚合物組成物可進一步經其他化學組成物進行表面處理，以達改善如強度、滲透率、加工性、氣味控制、顏色等性質之目的。該等添加劑可在表面交聯作用之前、期間或之後施用於該微粒狀超吸收性聚合物組成物，其中該等添加劑可在表面交聯劑之前施用、或與表面交聯劑一起施用、或在表面交聯劑之後施用，以及在熱處理前施用、或在熱處理後施用。
以乾燥的超吸收性聚合物組成物的重量計，根據本發明之微粒狀超吸收性聚合物組成物可包含0至5重量%之穿透修飾劑(penetration modifier)於表面交聯作用之前立即、期間或之後立即加入。穿透修飾劑的實例包含改變表面修飾劑進入該超吸收性聚合物顆粒、纖維、膜、發泡體或珠的穿透深度的化合物，藉由改變黏度、表面張力、離子性或上述用劑或該等用劑施用之媒介的黏附性。穿透修飾劑可包含聚乙二醇、四甘醇二甲醚、單價金屬鹽、表面活性劑及水溶性聚合物。
根據本發明之微粒狀超吸收性聚合物組成物可於微粒狀超吸收性聚合物之表面上包括，以乾燥的超吸收性聚合物組成物的重量 計，0.01重量%至5重量%、或0.01重量%至1重量%、或0.01重量%至0.5重量%的一多價金屬鹽(以混合物之重量計)。多價金屬鹽較佳係為水溶性的。金屬陽離子之實例包括Al、Fe、Zr、Mg、Ce、及Zn之陽離子。較佳地，多價金屬鹽具有至少正3價(+3)的價數，其中以Al為最佳。多價金屬鹽中的陰離子之實例包括鹵根離子、硫酸根離子、硝酸根離子、乳酸根離子、及乙酸根離子，其中以氯根離子、硫酸根離子及乙酸根離子較佳，硫酸根離子及乳酸根離子更佳。硫酸鋁與乳酸鋁係多價金屬鹽之實例，且容易經商購獲得。硫酸鋁之較佳形式係為經水合硫酸鋁，較佳為具有12至14個水合水的硫酸鋁。亦可採用多價金屬鹽之混合物。
超吸收性聚合物與多價金屬鹽適宜地使用熟習此項技術者所知之手段藉由乾拌或在溶液中混合。對於乾拌，可採用一黏合劑，該黏合劑之量足以確保維持一實質上均勻的鹽與超吸收性聚合物的混合物。黏合劑可為水或沸點為至少150℃的低揮發性有機化合物。黏合劑之實例包括水、多元醇，如丙二醇、甘油及聚(乙二醇)。
以乾燥的超吸收性聚合物組成物粉末的重量計，根據本發明之微粒狀超吸收性聚合物組成物可包含0.01重量%至5重量%、或0.01重量%至1重量%、或0.01重量%至0.5重量%之不溶於水的無機粉末。不溶性的無機粉末之實例包括二氧化矽、矽酸、矽酸鹽、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、滑石粉、磷酸鈣、黏土、矽藻土、沸石、膨潤土、高嶺土、水滑石、活性黏土等。不 溶於水的無機粉末添加劑可為選自上述清單之單一化合物或化合物混合物。在所有該等實例中，非晶二氧化矽或氧化鋁。二氧化矽之一實例為商購自贏創工業之SIPERNAT® 22S發煙二氧化矽。此外，無機粉末之粒徑可為1000微米或更小、或100微米或更小。
在某些方面，以乾燥的超吸收性聚合物組成物粉末的重量計，本發明之微粒狀超吸收性聚合物組成物可使用0重量%至5重量%、或0.001重量%至1重量%、或0.01重量%至0.5重量%的聚合物塗料，例如熱塑性塗料、或陽離子型塗料、或熱塑性塗料與陽離子型塗料之組合進行表面處理。在一些特定方面，聚合物塗料所欲係為可呈固態、乳液態、懸浮態、膠態、或溶解態、或其組合的聚合物。適用於本發明之聚合物塗料包括但不限於一具有熱塑熔融溫度的熱塑性塗料，其中該聚合物塗料係與經處理超吸收性聚合物顆粒之溫度同時或在其之後在該熱塑熔融溫度下施加至顆粒表面。
熱塑性聚合物之實例包括聚烯烴、聚乙烯、聚酯、聚醯胺、聚胺基甲酸酯、苯乙烯聚丁二烯、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯甲基丙烯酸烷酯共聚物(EMA)、聚丙烯(PP)、經馬來酸化之聚丙烯、乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚酯、聚醯胺，且有利地，亦可採用各家族之聚烯烴之摻合物，如PP、EVA、EMA、EEA、EBA、HDPE、MDPE、LDPE、LLDPE、及/或VLDPE之摻和物。聚烯烴一詞係如上所定義。在特定方面，經馬來酸化之聚丙烯係用於本發明的較佳熱塑性聚合 物。一熱塑性聚合物可經官能化，以具有額外的益處，如水溶性或水分散性。
本文所用陽離子型聚合物係指包含一或多個官能基的聚合物或聚合物混合物，該一或多個官能基在一水溶液中離子化時具有成為帶正電離子的潛能。陽離子型聚合物的適宜官能基包括但不限於一級、二級、或三級胺基、亞胺基、醯亞胺基、醯胺基、及四級銨基團。合成陽離子型聚合物之實例包括聚(乙烯基胺)、聚(烯丙胺)、聚(乙烯亞胺)(poly(ethylene imine))、聚(胺基丙醇乙烯醚)、聚(丙烯醯胺基丙基三甲基氯化銨)、聚(二烯丙基二甲基氯化銨)的鹽或部分鹽(partial salt)。天然的陽離子型聚合物之實例包括部分經脫乙醯基化之幾丁質、幾丁聚醣、及幾丁聚醣鹽。合成多肽，如聚天冬醯胺、聚離胺酸、聚麩醯胺酸、及聚精胺酸亦為適宜的陽離子型聚合物。
在某些方面，額外的表面添加劑可視需要與微粒狀超吸收性聚合物組成物一起採用，包括氣味結合物質，如環糊精、沸石、無機或有機鹽、及類似材料；防結塊添加劑、流動改進劑、表面活性劑、黏度改進劑等。另外，可使用於表面改質期間執行若干角色的表面添加劑。舉例而言，單一種添加劑可為表面活性劑、黏度改進劑，且可反應而交聯聚合物鏈。
在某些方面，於一熱處理步驟後，可用水處理本發明之微粒狀超吸收性聚合物組成物，使得超吸收性聚合物組成物以超吸收性聚合物組成物的重量計，具有至多10重量%、或1重量%至6重量%之含水量。此水可與一或多個上述之表面添加劑一起添加至超 吸收性聚合物。
本發明之超吸收性聚合物所欲地可藉由二種方法製備。組成物可連續地或不連續地以大規模工業方式製備，相應地實施根據本發明之後交聯。
根據一種方法，於交聯劑及任何其他組分之存在下，於水溶液中藉由自由基聚合反應將經部分中和之單體(如丙烯酸)轉化成一凝膠，且粉碎、乾燥、研磨該凝膠，並篩分至所欲粒徑。此聚合反應可連續地或不連續地實施。對於本發明而言，高容量(high-capacity)微粒狀超吸收性聚合物組成物之尺寸係取決於製造製程，包括輾磨及篩分。熟習此項技術者習知，超吸收性聚合物顆粒之粒徑分佈類似於一常態分佈或一鐘型曲線。亦知，因各種原因，粒徑分佈之常態分佈可在任一方向上偏斜。
根據另一方法，亦可使用反相懸浮及乳液聚合來製備根據本發明之產品。根據該等方法，如丙烯酸的單體之含水經部分中和溶液借助於保護性膠體及/或乳化劑而分散於一疏水性有機溶劑中，並藉由自由基起始劑啟動聚合反應。內部交聯劑或可溶於單體溶液中並與單體溶液一起計量，或於聚合期間分開並視需要添加。作為接枝基本組成的水溶性聚合物之添加視需要可經由單體溶液進行或藉由直接引入油相而進行。隨後以共沸方式自混合物移除水，過濾出聚合物並視需要乾燥。內部交聯可於聚合步驟期間藉由在一溶於單體溶液中之多官能交聯劑中聚合而實施及/或藉由適宜交聯劑與聚合物之官能基反應而實施。
該等方法之結果係一超吸收性聚合物或一超吸收性聚合物預產 物。本文中所用超吸收性聚合物預產物係藉由下列步驟生成：重複用於製備超吸收劑的所有步驟，直至且包括乾燥材料，及於一破碎機中粗研磨，並移除大於850微米及小於150微米之顆粒。
本發明之微粒狀超吸收性聚合物組成物展現出某些特性或性質，如藉由離心保留能力、在0.9 psi下之承載吸收度(Absorbency Under Load，AUL(0.9 psi))、凝膠床滲透率(GBP)、在0.7 psi下之抗壓吸收度(Absorbency Against Pressure)(AAP(0.7 psi))、及食鹽水導流能力(Saline Flow Conductivity)(SFC)所量測。
所得之CRC規定為每公克重量之試樣中所保留液體之公克數(公克/公克)，且可為20公克/公克至40公克/公克、22公克/公克至35公克/公克、或24公克/公克至30公克/公克。
在0.9 psi下之承載吸收度(AUL(0.9 psi))可為12公克/公克至30公克/公克、或15公克/公克至25公克/公克。
凝膠床滲透率(GBP)可為至少5達西或更多、或10達西至200達西、或20達西至150達西。
在0.7 psi下之抗壓吸收度(AAP(0.7 psi))可為20公克/公克至30公克/公克。
以食鹽水導流能力(SFC)測試所量測的滲透率可為20×10-7立方公分．秒/公克至約200×10-7立分公分．秒/公克。
根據本發明之超吸收性聚合物組成物可用於眾多吸收性製品中，包括衛生用毛巾、尿布、或傷口覆蓋物，且其具有可快速吸收大量經血、尿液或其他體液的性質。當與傳統現有超吸收性組 成物相比，相對於親水性纖維材料如絨毛，由於根據本發明之試劑甚至於壓力下保留所吸收之液體且亦能夠在膨脹狀態下於結構內進一步分佈液體，故其在更高濃度下採用更為所欲。其亦適合在尿布結構內用作無絨毛內容物的均質超吸收劑層，從而有可能製造特別薄的製品。此外，該等聚合物還適用於成人之衛生製品(失禁產品)。
吸收性製品，如尿布，可包含(a)一液體可透性頂片；(b)一液體不可透性背片；(c)一芯體，位於(a)與(b)之間且包含10重量%至100重量%、或50重量%至100重量%之本經聚胺塗覆之SAP顆粒，及0重量%至90重量%之親水性纖維材料；(d)一視需要的組織層，直接位於該芯體(c)的上方與下方；以及(e)一視需要的收集層，位於(a)與(c)之間。
測試程序
離心保留能力測試(CRC)
CRC測試係量測超吸收性聚合物於飽和且在受控條件下經受離心後在其中保留液體的能力。所得保留能力規定為每公克重量之試樣所保留之液體之公克數，(公克/公克)。
保留能力係如下量測：放置約0.16公克之經預篩之超吸收性聚合物試樣於一水滲透性袋中，該水滲透性袋將在盛裝試樣的同時允許試樣自由地吸收一測試溶液(0.9重量%之氯化鈉於蒸餾水中)。一可熱密封之茶袋材料，如可自德克斯特公司(Dexter Corporation，營業場所位於美國康乃迪克州溫莎洛克斯市(Windsor Locks,Connecticut,U.S.A.))之型號名稱(model designation)1234T可熱密封濾紙而獲得者，其適用於大多數應用。該袋藉由將一5英吋×3英吋袋材料之試樣對半折並加熱密封兩個開口邊緣而形成一2.5英吋×3英吋之矩形小袋而形成。熱密封係在材料邊緣內約0.25英吋。試樣放置於小袋中後，亦熱密封小袋的剩餘的開口邊緣。亦製造空的袋子用作對照。為每一待測試超吸收性聚合物組成物製備三份試樣。
經密封之袋於一指定測試溫度下浸入一盛裝有測試溶液之盤中，確保壓住袋子，直至其完全潤濕。潤濕後，試樣留在溶液中達一指定的測試時間，此時將其自溶液取出並暫時放置於一非吸收性平表面上。
隨後放置濕袋於籃中，在籃中使濕袋彼此分開並置於籃之外圓周邊緣處，其中籃係為能夠使試樣經受350的g力的一合適離心機的籃。一適宜的離心機係0103型CLAY ADAMS DYNAC II，具有一集水籃、一數位轉數計、及一適用於支撐並排出扁平袋試樣中之水的機加工排水籃。若離心多份試樣，則放置試樣於離心機內相對的位置，以在旋轉時平衡籃。於1600轉/分鐘下(如，以達成350 g力的目標g力，在240 g力至360 g力之間變化)離心袋子(包括潤濕的空袋)3分鐘。G力定義為經受快速加速或重力的一物體上的單位慣性力，等於在海平面處32呎/秒2(ft/sec2)。取出袋子並稱重，首先稱重空袋子(對照)，隨後稱重裝有超吸收性聚合物組成物試樣的袋子。超吸收性聚合物試樣所保留之溶液之量，計入袋本身所保留之溶液之量，係為超吸收性聚合物之離心 保留容量(CRC)，表示為每公克重超吸收性聚合物之流體公克數。更具體而言，保留能力藉由以下公式確定：CRC=[離心後試樣袋-離心後空袋-乾燥試樣重量]/乾燥試樣重量
測試三份試樣，對結果取平均值，以測定超吸收性聚合物組合物之CRC。
自由膨脹凝膠床滲透率測試(FSGBP)
本文所用自由膨脹凝膠床滲透率測試亦稱為0 psi膨脹壓力下凝膠床滲透率(GBP)測試，在通常稱為「自由膨脹」條件下其可測定凝膠顆粒(如經表面處理之吸收性材料或表面處理之前的超吸收性材料)的膨脹後床的滲透率。「自由膨脹」一詞係指凝膠顆粒在吸收如將要闡述的測試溶液時被允許膨脹而無限制荷重。用於實施凝膠床滲透率測試的適宜裝置顯示於第1圖、第2圖及第3圖中，且統一以500表示。測試裝置總成528包含一試樣容器，統一以530表示，及一柱塞(plunger)，統一以536表示。柱塞包含一具有一沿縱向軸鑽製之圓筒孔的軸桿(shaft)538及一位於軸桿底部的柱塞頭550。軸桿孔562具有16毫米之直徑。柱塞頭例如藉由黏結附裝至軸桿。十二個孔544鑽製於軸桿之徑向軸中，每90度處放置三個，具有6.4毫米之直徑。軸桿538係自一LEXAN棒或等效材料機加工而成，且具有2.2公分之外徑及16毫米之內徑。
柱塞頭550具有一七個孔之同心內環560及由14個孔之外環 554(所有孔皆具有8.8毫米之直徑)以及一個與軸桿對齊的16毫米之孔。柱塞頭550係自一LEXAN棒或等效材料機加工而成，且具有約16毫米之高度且其直徑之尺寸使得其以最小的壁間隙裝配於圓筒534內但仍能自由滑動。柱塞頭550與軸桿538之總長度為8.25公分，但可在軸桿之頂部機加工，以獲得所需質量之柱塞536。柱塞536包含一100篩目之不鏽鋼布篩網564，篩網係經雙軸地拉伸至繃緊並附裝至柱塞536之下端。篩網附裝至柱塞頭550，此係使用一合適的溶劑而使篩網牢固地附著至柱塞頭550。應注意避免過量之溶劑遷移入篩網之開口部並減少液流之過流面積(open area)。得自IPS公司(IPS Corporation，營業場所位於美國加利福尼亞州加迪納市(Gardena，California，USA))之丙烯酸溶劑Weld-on 4為一適宜的溶劑。
試樣容器530包含一圓筒534及一400篩目之不鏽鋼布篩網566，400篩目之不鏽鋼布篩網566係經雙軸地拉伸至繃緊並附裝至圓筒534之下端。篩網附裝至圓筒，此係使用一合適的溶劑而使篩網牢固地附著至圓筒。應注意避免過量之溶劑遷移入篩網之開口部並減少液流之過流面積。得自IPS公司(營業場所位於美國加利福尼亞州加迪納市)之丙烯酸溶劑Weld-on 4為一適宜的溶劑。一凝膠顆粒試樣(在第2圖中以568表示)在測試期間於圓筒534內支撐於篩網566上。
圓筒534可自一透明LEXAN棒或等效材料鑽製，或其可切割自一LEXAN管材或等效材料，且具有6公分之內徑(例如，28.27平方公分之橫截面積)、0.5公分之壁厚及約7.95公分之高度。機 加工一梯級(step)至圓筒534之外徑，使得距圓筒534底部31毫米處，存在外徑為66毫米的一區域534a。配合區域534a之直徑的一O形環540可設置於該梯級之頂部。
環形壓重物(weight)548具有一直徑為2.2公分且深度為1.3公分之埋頭鑽製孔(counter-bored hole)，使得其可自由地滑動於軸桿538上。環形壓重物亦可具有一16毫米之通孔548a。環形壓重物548可由不鏽鋼或其他於測試溶液之存在下耐腐蝕的適宜材料製造，測試溶液係於蒸餾水中之0.9重量%之氯化鈉溶液。柱塞536與環形壓重物548之組合重量相當於大約596公克，對應於在28.27平方公分之試樣面積上，3磅/平方英吋(psi)、或20.7達因/平方公分(2.07 kPa)之壓力施加至試樣568。
當測試溶液於如下所述的測試期間流經測試裝置時，試樣容器530通常擱置於一溢流堰600上。溢流堰之目的係使溢出試樣容器530頂部之液體改道，並將溢流液體轉至一單獨的收集裝置601。溢流堰可置於一天平(scale)602之上，天平602上擱置有一燒杯603，用以收集流經膨脹試樣568之鹽水溶液。
為在「自由膨脹」條件下實施凝膠床滲透率測試，將柱塞536(壓重物548位於柱塞536上)放置於一空的試樣容器530中，且使用一精確至0.01毫米的適宜測量儀量測自壓重物548頂部至試樣容器530底部的高度。量測期間厚度計所施加的力應儘量低，較佳小於0.74牛頓(Newton)。重要的是量測每一空的試樣容器530、柱塞536、及壓重物548組合的高度以及當使用多個測試裝置時記錄正在使用哪個柱塞536及壓重物548。當試樣568後來在 飽和後膨脹時，應使用同一柱塞536及壓重物548進行量測。亦所欲的是，擱置試樣量杯530之基座是水平的，且壓重物548之頂面平行於試樣量杯530之底面。
待測試之試樣係由超吸收性聚合物組合物顆粒製備，超吸收性聚合物組合物顆粒係預篩通過一美國標準30篩目的篩網並保留於一美國標準50篩目的篩網上。結果，測試試樣包括尺寸在300至600微米之間的微粒。超吸收性聚合物顆粒可使用例如得自W.S.Tyler公司(俄亥俄州門托市)之一RO-TAP機械搖篩器型號B預篩，篩分進行10分鐘。將大約2.0公克試樣放置於試樣容器530中且均勻分佈於試樣容器之底部上。接著，將內有2.0公克試樣但無柱塞536及壓重物548之容器浸入0.9%鹽水溶液中歷時60分鐘，以飽和試樣並使得試樣能夠在無任何限制荷重下膨脹。在飽和期間，試樣量杯530設置於位於儲液器中的一篩網上，使得試樣量杯530略微高出儲液器之底部。篩網不阻止鹽水溶液流入試樣量杯530中。一適宜篩網可以部件編號7308自依格爾供應與塑膠(Eagle Supply and Plastic)(營業場所位於美國威斯康辛州阿普爾頓市(Appleton,Wisconsin,U.S.A.))獲得。鹽水未完全覆蓋超吸收性聚合物組合物顆粒，如由測試單元中非常平的鹽水表面所證明。並且，鹽水深度不允許降至太低而使得單元內之表面僅由膨脹後超吸收劑界定而非鹽水界定。
在此時間段結束時，將柱塞536及壓重物548總成放置於試樣容器530中之飽和試樣568上，接著自溶液取出試樣容器530、柱塞536、壓重物548、及試樣568。取出後及量測前，試樣容器530、 柱塞536、壓重物548、及試樣568將在一厚度均勻之適宜的扁平大網格無變形的板上停留30秒。藉由使用與先前所用相同的厚度計再次量測自壓重物548頂部至試樣容器530底部之高度來確定飽和試樣568之厚度，前提是與初始高度量測相比零點未改變。試樣容器530、柱塞536、壓重物548、及試樣568可放置於一厚度均勻之扁平的大網格無變形的板上，該板將提供排水。該板具有7.6公分×7.6公分的總規格，且每一網格皆具有1.59公分長×1.59公分寬×1.12公分深的單元尺寸規格。一適宜的扁平大網格無變形板材料係為一拋物線型擴散面板(diffuser panel)，其產品編號為1624K27，係自麥可麥斯特卡爾供應(McMaster Carr Supply)公司(營業場所位於美國伊利諾斯州芝加哥市(Chicago,Illinois,U.S.A.))獲得；隨後可將該面板切割至適宜的規格。當量測初始空總成之高度時，該扁平大網格無變形板亦必須存在。該高度量測應於厚度計接入後儘快實施。自試樣568飽和後獲得之高度量測結果減去自測量空的試樣容器530、柱塞536、及壓重物548所獲得之高度測量結果。所得值為膨脹後試樣之厚度、或高度「H」。
滲透率量測藉由遞送0.9%之鹽水溶液流至試樣容器530中而開始，試樣溶液530內部有飽和試樣568、柱塞536、及壓重物548。調整測試溶液進入容器之流速，以使鹽水溶液溢出圓筒534之頂部，從而產生等於試樣容器530高度的一致的壓力差(head pressure)。測試溶液可藉由任何適宜的手段添加，足以確保來自圓筒頂部之溢流量小但保持一致，例如使用一計量泵604。溢流液體轉向至一單獨的收集裝置601中。使用天平602及燒杯603以重量分析方式量測隨時間流經試樣568的溶液之量。溢流開始後， 每秒鐘收集一次來自天平602之資料點，至少收集60秒鐘。資料收集可手動或使用資料收集軟體實施。流經膨脹後試樣568之流速Q藉由流經試樣568之流體(公克)對時間(秒)之線性最小平方法擬合而確定，其單位係為公克/秒(g/s)。
以平方公分表示之滲透率係藉由下式獲得：K=[Q ＊ H ＊ μ]/[A ＊ ρ ＊ P]
其中K=滲透率(平方公分)，Q=流速(公克/秒)，H=膨脹後試樣高度(公分)，μ=液體黏度(泊(poise))(對本測試中使用之測試溶液而言係約1厘泊)，A=液流之橫截面積(對本測試中使用之試樣容器而言係28.27平方公分)，ρ=液體密度(公克/立方公分)(對本測試中使用之測試溶液而言，係約1公克/立方公分)，且P=流體靜力壓(達因/平方公分)(通常約7797達因/平方公分)。流體靜力壓係自P=ρ ＊ g ＊ h計算，其中ρ=流體密度(公克/立方公分)，g=重力加速度，標稱為981公分/秒2，且h=流體高度，例如對本文所述之凝膠床滲透率測試而言為7.95公分。
最少測試二份試樣並對結果求平均值以確定試樣之凝膠床滲透率。
承載吸收度測試(AUL(0.9 psi))
承載吸收度(AUL)測試量測吸收性聚合物組合物顆粒在處於0.9 psi荷重吸收室溫下在蒸餾水中之0.9重量%氯化鈉溶液(測試溶液)的能力。用於測試AUL之裝置由下列組成：
˙一AUL總成，包括一圓筒、一4.4公克活塞，及一標準317 公克壓重物。該總成之組件係如下所詳述。
˙一平底方形塑料托盤，其足夠寬而使得玻璃釉料能夠塗抹於底部而不接觸托盤壁。一9”×9”(22.9公分×22.9公分)、深度為0.5至1”(1.3公分至2.5公分)的塑料托盤通常用於本測試方法。
˙一具有「C」孔隙率(25至50微米)的9公分直徑燒結玻璃釉料。此釉料預先藉由在鹽水(在蒸餾水中之0.9%氯化鈉，以重量計)中平衡而製備。除使用至少二份新鮮鹽水清洗外，於AUL量測之前，釉料必須浸入鹽水中至少12小時。
˙華特曼(Whatman)一級9公分直徑濾紙環。
˙一鹽水供應(在蒸餾水中之0.9%氯化鈉，以重量計)。
參照第4圖，用於盛裝超吸收性聚合物組合物顆粒410之AUL總成400之圓筒412係由1英吋(2.54公分)內徑之熱塑性管材製成，管材略微經機加工以確保同心度。機加工後，將一400篩目的不鏽鋼絲布414藉由在火焰上加熱鋼絲布414直至紅熱而附裝至圓筒412之底部，之後使圓筒412保持在鋼絲布上直至冷卻。若失敗或斷裂，可使用一焊鐵修補密封。必須注意要保持一平坦且光滑的底部且不使圓筒412之內部變形。
4.4公克活塞(416)由1英吋直徑固體材料(例如，PLEXIGLAS®)製成且經機加工以無結合地緊密裝配於圓筒412中。
使用一標準317公克壓重物418來提供62,053達因/平方公分 (0.9 psi)之限制荷重。壓重物係為一柱狀1英吋(2.5公分)直徑不鏽鋼壓重物，其經機加工以無結合地緊密裝配於圓筒中。
除非另有說明，否則利用一對應於至少300 gsm(0.16公克)的超吸收性聚合物組合物顆粒之層的試樣410測試AUL。試樣410取自預篩通過美國標準30篩目的篩網並保留於美國標準50篩目的篩網上之超吸收性聚合物組合物顆粒。超吸收性聚合物組合物顆粒可例如使用自W.S.Tyler公司(俄亥俄州門托市)獲得之RO-TAP®機械搖篩器型號B預篩，篩分進行10分鐘。
於將超吸收性聚合物組合物顆粒410放置入圓筒412之前，用一抗靜電布擦拭圓筒412內部。
於一稱量紙上稱出所欲量之經篩分超吸收性聚合物組合物顆粒410之試樣(0.16公克)並均勻分佈於位於圓筒412之底部之金屬絲布414上。圓筒底部中超吸收性聚合物組合物顆粒之重量記錄為「SA」，用於下述AUL計算中。應注意確保無超吸收性聚合物顆粒黏附於圓筒壁上。在小心地將4.4公克活塞412及317公克壓重物418放置於圓筒412中之超吸收性聚合物組合物顆粒上之後，稱重包括圓筒、活塞、壓重物、及超吸收性聚合物組合物顆粒的AUL總成400，且該重量記錄為重量「A」。
將一經燒結玻璃釉料424(如上述)放置於塑料托盤420中，添加鹽水422至等於玻璃釉料424之上表面之位準。將一個濾紙環426輕輕地放置於玻璃釉料424上，接著將具有超吸收性聚合物組合物顆粒410之AUL總成400放置於濾紙426之頂部。然後，允許AUL總成400保留在濾紙426之頂部1小時之測試時間，注意 使托盤中鹽水液位保持不變。在1小時測試時間結束時，隨後稱重AUL裝置，此值記錄為重量「B」。
AUL(0.9 psi)如下計算：AUL(0.9psi)=(B-A)/SA
其中，
A=具有乾燥SAP之AUL單元之重量
B=吸收60分鐘後具有SAP之AUL單元之重量
SA=實際SAP重量
最少實施二次測試並對結果求平均值，以測定在0.9 psi荷重下之AUL值。試樣係於23℃及50%之相對濕度下測試。
在0.7 psi下之承壓吸收度(AAP(0.7psi))
在0.7 psi下之承壓吸收度(壓力載荷50 g/cm2)藉由EP0339461第7頁中描述的方法測定。稱重大約0.9公克之微粒狀超吸收性聚合物組成物加入一具有一篩板之圓筒中，將經均勻分散之微粒狀超吸收性聚合物組成物置於荷重下，荷重形式為施加0.7 psi或50公克/平方公分壓力的一柱塞。隨後，將經預稱重之圓筒置於位於一含有0.9% NaCl溶液之碗中的一玻璃濾片(filter disk)上，NaCl溶液之液位精確地對應於濾片之高度。於圓筒單元已吸收0.9% NaCl溶液1小時後，對其重新稱重，且AAP如下計算：AAP=稱出量(圓筒單元+微粒狀超吸收性聚合物組成物)-稱入量(圓筒單元+浸泡至最大限度之微粒狀超吸收性聚合物組成物)/稱入之 微粒狀超吸收性聚合物組成物之量。
鹽水導流能力(SFC)測試
膨脹狀態下對0.9%普通鹽水溶液之滲透率(SFC)
膨脹狀態下之滲透率(根據WO95/22356之SFC測試)。稱重大約0.9公克微粒狀超吸收性聚合物組成物加入至一具有一篩板之圓筒中，並小心地分佈於篩之表面上。允許微粒狀超吸收性聚合物組成物於承受20公克/平方公分之對抗壓力下在JAYCO合成尿液(組成：2.0公克氯化鉀；2.0公克硫酸鈉；0.85公克磷酸二氫銨(ammonium dihydrogen phosphate)；0.15公克磷酸氫二銨(ammonium hydrogen phosphate)；0.19公克氯化鈣；0.23公克氯化鎂，以無水鹽形式溶於1公升蒸餾水中)中膨脹1小時。測定該超吸收劑之膨脹高度後，使0.118M NaCl溶液自一水平的(leveled)供應容器於恆定流體靜壓力下流經膨脹凝膠層。量測期間，用一特殊篩圓筒蓋住經膨脹凝膠層，在與凝膠床狀態相關之量測期間，此可確保0.118M NaCl溶液在凝膠上之均勻分佈以及恆定的條件(量測溫度20至25℃)。作用於膨脹後微粒狀超吸收性聚合物組成物上之壓力繼續為20公克/平方公分。借助於一電腦及天平，在10分鐘之時間內以20秒之間隔測定作為時間函數的經過凝膠層之液體之量。使用回歸分析，藉由梯度之外插法在2分鐘與10分鐘間之流量之中點處測定t=0時經過膨脹後凝膠層之流速(公克/秒)。
SFC值(K)如下計算： K=Fs(t=0)．Lo/(r．A．△P)=Fs(t=0)．Lo/(139506)
其中，Fs(t=0)係為流速，以公克/秒表示
Lo為凝膠層之厚度，以公分表示
r為NaCl溶液之密度(1.003公克/立方公分)
A為量筒(measuring cylinder)中凝膠層之上表面之面積(28.27平方公分)
△P為凝膠層上承載之流體靜壓力(4920達因/平方公分)及
K為SFC值[10-7立方公分．秒/克(cm3＊s＊g-1)]。
實施例
以下比較實施例與實施例，及預產物，係用於描述本發明且非限制申請專利範圍之範圍。除非另有說明，否則所用份數及百分率皆以重量計。
交聯劑1：(EDA+4AGE)乙二胺-AGE
將乙二胺(60.1公克)及水(10.0公克)與烯丙基縮水甘油醚(456.2公克)於80℃下反應。透明淡黃色產物為乙二胺與4.0莫耳烯丙基縮水甘油醚之加成物。
交聯劑2：(EDA+4AGE+0.035%SR454)乙二胺-AGE加成物
將乙二胺(60.1公克)及水(10.0公克)與烯丙基縮水甘油醚(456.2公克)於80℃下反應。透明淡黃色產物為乙二胺與4.0莫耳烯丙基縮水甘油醚之加成物。將乙二胺-AGE加成物加入單體 混合物中並在聚合反應前立即加入0.035重量%之SR454，SR454係得自沙多瑪公司(Sartomer Company，賓夕法尼亞州伊斯頓市(Easton，PA))的乙氧基化(3)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(ethoxylated(3)trimethylolpropane triacrylate)。
交聯劑3：(EDA+4AGE+0.5PO)乙二胺-AGE-PO
將乙二胺(60.1公克)及水(10.0公克)與烯丙基縮水甘油醚(456.2公克)於80℃下反應。在反應後4小時後，將環氧丙烷(27.4公克)在2分鐘內進料於容器中。於80℃下攪拌混合物75分鐘，接著加熱至110℃。於真空(20毫巴)下蒸餾去除水及未反應之環氧丙烷，並將最終產物冷卻至室溫。透明淡黃色產物為乙二胺與4.0莫耳烯丙基縮水甘油醚之加成物。
交聯劑4：(EDA+4AGE+0.5PO+0.035%SR454)乙二胺-AGE-PO加成物
重複交聯劑3中所述的程序並加入至單體中，在聚合反應前立即加入0.035重量%之SR454，SR454係得自沙多瑪公司(賓夕法尼亞州伊斯頓市)的乙氧基化(3)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。
交聯劑5：(二烯丙胺-AGE)
將二烯丙胺(97.1公克)及水(3.0公克)與烯丙基縮水甘油醚(102.6公克)於100℃下反應4.5小時。於真空及115℃下蒸餾去除水及剩餘的二烯丙胺。透明淡黃色產物為二烯丙胺與0.9莫耳烯丙基縮水甘油醚之加成物。
交聯劑6：(二烯丙胺-AGE+0.035%SR454)
重複交聯劑5中所述的程序並在聚合反應前立即加入0.035重量%之SR454，SR454係得自沙多瑪公司(賓夕法尼亞州伊斯頓市)的乙氧基化(3)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。
交聯劑7：(二烯丙胺-AGE-PO)
將二烯丙胺(97.1公克)及水(3.0公克)與烯丙基縮水甘油醚(102.6公克)於100℃下反應4.5小時。將環氧丙烷(17.4公克)進料於容器中。在另一反應後70分鐘後，於真空及115℃下蒸餾去除水及剩餘的環氧丙烷。透明淡黃色產物為二烯丙胺與烯丙基縮水甘油醚以及與環氧丙烷之加成物的組成物。
交聯劑8：(二烯丙胺-AGE-PO+0.035%SR454)
重複交聯劑7中所述的程序並加入至單體中，且在聚合反應前立即加入0.035重量%之SR454，SR454係得自沙多瑪公司(賓夕法尼亞州伊斯頓市)的乙氧基化(3)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。
交聯劑9：(HMDA-AGE)
將六亞甲基二胺(116.1公克)及水(10.0公克)與烯丙基縮水甘油醚(456.2公克)於80℃下反應。透明淡黃色產物為六亞甲基二胺與4.0莫耳烯丙基縮水甘油醚之加成物，為本發明之交聯劑組成物。
交聯劑10：(二烯丙胺-AGE+0.035%SR454)
重複交聯劑9中所述的程序並加入至單體中，且在聚合反應前立即加入0.035重量%之SR454，SR454係得自沙多瑪公司(賓夕法尼亞州伊斯頓市)的乙氧基化(3)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。
交聯劑11：(HMDA-AGE-PO)
將六亞甲基二胺(116.1公克)及水(10.0公克)與烯丙基縮水甘油醚(456.2公克)於80℃下反應。在反應後4小時後，將環氧丙烷(27.4公克)進料於容器中。在另一於80℃下之反應後60分鐘後，於真空及115℃下蒸餾去除水及剩餘的環氧丙烷。透明淡黃色產物為六亞甲基二胺與3.8莫耳烯丙基縮水甘油醚及與0.2莫耳環氧丙烷之加成物，為本發明之交聯劑組成物。
交聯劑12：(二烯丙胺-AGE-PO+0.035%SR454)
重複交聯劑11中所述的程序並在聚合反應前立即加入0.035重量%之SR454，SR454係得自沙多瑪公司(賓夕法尼亞州伊斯頓市)的乙氧基化(3)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。
微粒狀超吸收性聚合物組成物
由以下方式製造微粒狀超吸收性聚合物組成物。將482公克之50% NaOH與821克之蒸餾水加入至裝備有一攪拌器與冷卻旋管之聚乙烯容器中，並冷卻至20℃。接著加入207公克之冰丙烯酸至該鹼性溶液中並再度冷卻溶液至20℃。酸基的中和程度為75莫耳%。根據下表1至12，將內部交聯劑組成物與特定量之內部交聯劑組成物及413克之冰丙烯酸加入至最初的溶液中，接著冷卻至4至6℃。將氮氣鼓入單體溶液中10分鐘。將冷卻旋管從容器移除。將20公克之1重量%的H2O2水溶液、30公克之2重量%的過硫酸鈉水溶液、及18克之0.5重量%的異抗壞血酸鈉水溶液加入至單體溶液中以起始聚合反應。停止攪拌器以讓經起始的單 體聚合20分鐘。材料的固體含量為30%。將所得之凝膠以荷巴特(Hobart)4M6商用擠製機切細並擠製，接著在普拉特史華滋(Procter & Schwartz)型號062強力空氣烘箱中於150℃在20英吋×40英吋有穿孔的金屬托盤上以120分鐘之升流與6分鐘之降流乾燥成水分等級少於5重量%的最終產物。將經乾燥的微粒狀超吸收性聚合物組成物在Prodeva型號315-S壓碎機中粗研磨、在MPI 666-F三階段輥磨機中輾磨並以美樂時(Minox)MTS 600DS3V過篩以去除大於850微米及小於150微米的顆粒。
實施例1至240以及比較實施例1至36
根據包含實施例1至240、及比較實施例C1至C36之表1至12，將內部交聯劑組成物1至12加入至超吸收性聚合物組成物的單體溶液中而成實施例1至240，且如下表所示微粒狀超吸收性聚合物係進一步經表面交聯加工與視需要表面處理。
下表中對微粒狀超吸收性聚合物組成物係使用以下命名法：SX係指表面交聯；SX前之預處理係指施加各元素於超吸收性聚合物顆粒表面上；SX後之後處理係指表面經交聯超吸收性聚合物顆粒之表面處理；以及EC係指碳酸伸乙酯。微粒狀超吸收性聚合物組成物的各性質之單位為：CRC(公克/公克)；AUL(0.9psi)(公克/公克)；GBP(達西)；AAP(0.7psi)(公克/公克)及SFC(10-7＊立方公分．秒/克(cm3＊s＊g-1))。表中之所有%皆係指本文所定義之重量%。
儘管提出本發明之廣義範圍之數字範圍及參數係為約數，但具體實施例中所給出之數值盡可能精確地報告。除非在操作實施例中，或另有規定，否則在說明書以及申請專利範圍中所用的表達成分之數量、反應條件等的所有數值在所有情形中均應理解為由術語「約」修飾。然而，所有數值必定皆固有地包含一定的由其各自的測試量測中存在的標準偏差所導致的誤差。
400‧‧‧AUL總成
410‧‧‧超吸收性聚合物組合物顆粒
412‧‧‧圓筒
414‧‧‧金屬絲布
416‧‧‧活塞
418‧‧‧壓重物
420‧‧‧塑料托盤
422‧‧‧鹽水
424‧‧‧玻璃釉料
426‧‧‧濾紙
500‧‧‧用於實施凝膠床滲透率測試之適宜裝置
528‧‧‧測試裝置總成
530‧‧‧試樣容器
534‧‧‧圓筒
534a‧‧‧區域
536‧‧‧柱塞
538‧‧‧軸桿
540‧‧‧O形環
544‧‧‧孔
548‧‧‧壓重物
548a‧‧‧通孔
550‧‧‧柱塞頭
554‧‧‧外環
560‧‧‧同心內環
562‧‧‧軸桿孔
564‧‧‧不鏽鋼布篩網
566‧‧‧篩網
568‧‧‧試樣
600‧‧‧溢流堰
601‧‧‧收集裝置
602‧‧‧天平
603‧‧‧燒杯
604‧‧‧計量泵
第1圖為用於自由膨脹凝膠床滲透率測試之測試裝置之側視圖。
第2圖為第1圖所示自由膨脹凝膠床滲透率測試裝置中所採用的圓筒(cylinder)/杯總成之剖面側視圖。
第3圖為第1圖所示自由膨脹凝膠床滲透率測試裝置中所採用的柱塞(plunger)之俯視圖。
第4圖是用於承載吸收度測試之測試裝置之側視圖。
500‧‧‧用於實施凝膠床滲透率測試之適宜裝置
528‧‧‧測試裝置總成
530‧‧‧試樣容器
600‧‧‧溢流堰
601‧‧‧收集裝置
602‧‧‧天平
603‧‧‧燒杯
604‧‧‧計量泵

Claims (40)

  1. 一種滲透率增加之微粒狀超吸收性聚合物組成物，其中該微粒狀超吸收性聚合物係包含：a)一可聚合單體，其中該單體係選自：不飽和的含酸基團之單體、烯鍵系不飽和羧酸酐、鹽、或其衍生物；b)一內部交聯劑組成物，其係選自以下之反應產物：(i)飽和胺及/或飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物，或(ii)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與飽和縮水甘油基化合物及/或飽和聚縮水甘油基化合物，或(iii)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物；其中成分a)與b)係經聚合並造粒以形成具有顆粒表面之微粒狀超吸收性聚合物，其中至少40重量%之微粒狀超吸收性聚合物具有300微米至600微米的顆粒尺寸；以及c)以乾燥的超吸收性聚合物組成物粉末的重量計，0.01至5重量%的施用於該顆粒表面的表面交聯劑；其中該微粒狀超吸收性聚合物組成物以文中所述的離心保留能力測試(Centrifuge Retention Capacity Test)所測定的離心保留能力為20公克/公克至40公克/公克，以及以文中所述的 凝膠床滲透率測試(Gel Bed Permeability Test)所測定的凝膠床滲透率為至少5達西(Darcy)或以上。
  2. 如請求項1所述之微粒狀超吸收性聚合物組成物，其進一步包含d)以該乾燥的微粒狀超吸收性聚合物組成物粉末的重量計，0.01重量%至5重量%之不溶性無機粉末，及/或以乾燥的聚合物粉末的重量計，0.01重量%至5重量%之多價金屬鹽；其中該微粒狀超吸收性聚合物組成物以文中所述的凝膠床滲透率測試所測定的凝膠床滲透率為10達西至200達西。
  3. 如請求項1所述之微粒狀超吸收性聚合物組成物，其進一步包含e)以該乾燥的超吸收性聚合物組成物粉末的重量計，0.01重量%至5重量%之多價金屬鹽。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之微粒狀超吸收性聚合物組成物，其進一步包含f)以該乾燥的超吸收性聚合物組成物的重量計，0.01重量%至5重量%之熱塑性聚合物。
  5. 如請求項1至3中任一項所述之微粒狀超吸收性聚合物組成物，其進一步包含g)以該乾燥的微粒狀超吸收性聚合物組成物的重量計，0.01重量%至1重量%之陽離子聚合物。
  6. 如請求項1至3中任一項所述之微粒狀超吸收性聚合物組成物，其包含，以可聚合單體計，0.01至1重量%之內部交聯劑組成物與0.001至1.0重量%之第二內部交聯劑組成物。
  7. 如請求項1至3中任一項所述之微粒狀超吸收性聚合物組成物，其中該烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物係選自：乙二醇單縮水甘油醚及其相關的C1-C6烷基醚或酯；縮水甘油、環氧乙烷、環氧丙烷、(甲 基)烯丙基縮水甘油醚、聚乙二醇單縮水甘油醚及其相關的C1-C6烷基醚或酯；乙烯基縮水甘油醚、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、縮水甘油(甲基)烯丙醚、或1-鹵素-2,3-環氧丙烷(1-halogen-2,3-epoxypropane)、乙二醇或聚乙二醇二縮水甘油醚；甘油、三羥甲基丙烷、或季戊四醇三縮水甘油醚；聚甘油聚縮水甘油醚、山梨醇聚縮水甘油醚、或上述之混合物。
  8. 如請求項1至3中任一項所述之微粒狀超吸收性聚合物組成物，其中該烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物係包含縮水甘油基化合物，該縮水甘油基化合物係包含具有最高達45個乙二醇單元、或最高達20個乙二醇單元、或最高達12個乙二醇單元的聚乙二醇鏈。
  9. 如請求項1至3中任一項所述之微粒狀超吸收性聚合物組成物，其中該烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物係選自(甲基)烯丙基縮水甘油醚或(甲基)丙烯酸縮水甘油酯。
  10. 如請求項1至3中任一項所述之微粒狀超吸收性聚合物組成物，其中該飽和胺及/或飽和聚胺係選自：(單、二及聚)胺基烷、(單、二及聚)胺基聚醚、烯丙胺、烷基(甲基)烯丙胺，如甲基烯丙胺、甲基甲基烯丙胺、乙基甲基烯丙胺、與乙基烯丙胺；甲基-、乙基-、丙基-與丁基胺、二烯丙胺、二甲基烯丙胺、苯胺、乙二胺、二伸乙基三胺、六亞甲基二胺、三甲基六亞甲基二胺、新戊烷二胺、1,2-丙二胺、4,7-二氧雜癸烷-1,10-二胺(4,7-dioxadecane-1,10-diamine)、4,9-二氧雜癸烷-1,12-二胺(4,9-dioxadodecane-1,12-diamine)、 聚醚二胺、聚乙二醇二胺、3-胺基-1-甲基胺基丙烷、雙(3-胺基丙基)甲胺、異佛爾酮二胺(isophorone diamine)、4,4’-二胺基二環己基甲烷、1-(2-胺基乙基)哌嗪(1-(2-aminoethyl)piperazine)、鄰-、間-或對-苯二胺、4,4’-二胺基二苯基甲烷、1,4-二胺基蒽醌(1,4-diaminoanthraquinone)、2,4,6-三胺基-1,3,5-三嗪(2,4,6-triamino-1,3,5-triazine)、胺基吡啶、葡萄胺糖及其混合物。
  11. 如請求項1至3中任一項所述之微粒狀超吸收性聚合物組成物，其中該飽和胺及/或飽和聚胺係選自：乙二胺、六亞甲基二胺、二伸乙基三胺、或2,2’-〔1,2-乙二基雙(氧基)〕雙-乙胺(2,2’-[1,2-ethanediylbis(oxy)]bis-ethanamine)。
  12. 如請求項6所述之微粒狀超吸收性聚合物組成物，其中該第二內部交聯劑組成物係選自：亞甲基雙丙烯醯胺或亞甲基雙甲基丙烯醯胺或伸乙基雙丙烯醯胺；多元醇之不飽和單-或聚羧酸酯，包含二丙烯酸酯或三丙烯酸酯、丁二醇-或乙二醇二丙烯酸酯或-甲基丙烯酸酯；三丙烯酸三羥甲基丙酯及其烷氧基化物；烯丙基化合物，包含(甲基)丙烯酸烯丙基酯、三聚氰酸三烯丙酯、馬來酸二烯丙酯、聚烯丙酯、四烯丙氧基乙烷、二-及三烯丙胺、四烯丙基乙烯二胺、磷酸或亞磷酸之烯丙酯。
  13. 如請求項1至3中任一項所述之微粒狀超吸收性聚合物組成物，其中該不飽和的含酸基團之單體係選自：丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基乙酸、乙烯基磺酸、甲基烯丙基磺酸、及2- 丙烯醯胺基-2-甲基丙烷磺酸。
  14. 如請求項1至3中任一項所述之微粒狀超吸收性聚合物組成物，其另包含，相對於該可聚合單體，0至40重量%之共聚單體，其係選自以下群組：(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯腈、乙烯基吡咯啶酮、丙烯酸羥乙酯、及乙烯基乙醯胺。
  15. 如請求項1至3中任一項所述之微粒狀超吸收性聚合物組成物，其中該表面交聯劑係包含碳酸伸乙酯。
  16. 如請求項1至3中任一項所述之微粒狀超吸收性聚合物組成物，其中該可聚合單體係具有50莫耳%至85莫耳%之中和程度。
  17. 如請求項1至3中任一項所述之微粒狀超吸收性聚合物組成物，其以文中所述的凝膠床滲透性測試所測定的凝膠床滲透率為50達西至150達西。
  18. 如請求項1至3中任一項所述之微粒狀超吸收性聚合物組成物，其以文中所述在0.9 psi下的荷重吸收度測試(Absorbency Under Load(0.9 psi)Test)所測定的荷重吸收度(AUL(0.9psi))為12公克/公克至30公克/公克；或以文中所述在0.7 psi的承壓吸收度測試(Absorbency At Pressure (0.7psi)Test)所測定的抗壓吸收度(Absorbency Against Pressure)(AAP(0.7 psi))為15公克/公克至40公克/公克；或以文中所述的食鹽水導流能力測試(Saline Flow Conductivity(SFC)Test)所測定的食鹽水導流能力為20 x10-7＊cm3＊s＊g-1至200 x10-7＊cm3＊s＊g-1。
  19. 一種製造微粒狀超吸收性聚合物組成物之方法，其係包含以 下步驟：a)藉由以下程序製備一超吸收性聚合物：聚合至少一選自烯鍵系不飽和羧酸、烯鍵系不飽和羧酸酐、鹽或其衍生物之單體，與以該超吸收性聚合物計，0.001重量%至1重量%之內部交聯劑組成物，該內部交聯劑係選自以下之反應產物：(i)飽和胺及/或飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物，(ii)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與飽和縮水甘油基化合物及/或飽和聚縮水甘油基化合物，或(iii)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物；b)聚合該超吸收性聚合物；c)造粒該超吸收性聚合物以形成微粒狀超吸收性聚合物，其中至少40重量%之微粒狀超吸收性聚合物具有300微米至600微米的顆粒尺寸；d)使用，以乾燥的超吸收性聚合物組成物粉末的重量計，0.001重量%至5重量%的施用於該顆粒表面的表面交聯劑以表面交聯該微粒狀超吸收性聚合物；以及e)在150℃至250℃的溫度下熱處理步驟d)的表面交聯的微粒狀超吸收性聚合物歷時20至120分鐘，以形成 表面交聯的微粒狀超吸收性聚合物；以及其中該微粒狀超吸收性聚合物組成物以文中所述的離心保留能力測試所測定的離心保留能力為20公克/公克至40公克/公克，以及以文中所述的凝膠床滲透率測試所測定的凝膠床滲透率為至少5達西或以上。
  20. 如請求項19所述之方法，其進一步包含步驟f)：使用，以乾燥的超吸收性聚合物組成物粉末的重量計，0.01重量%至5重量%之不溶性無機粉末及/或0.01重量%至5重量%之多價金屬鹽以表面處理步驟e)的表面交聯的微粒狀超吸收性聚合物組合物，其中該超吸收性聚合物組成物以文中述的凝膠床滲透率測試所測定的凝膠床滲透率為20達西至200達西。
  21. 如請求項19所述之方法，其進一步包含步驟g)：使用，以乾燥的微粒狀超吸收性聚合物組成物的重量計，0.01重量%至5重量%之？，0.01重量%至5重量%之多價金屬鹽以表面處理該微粒狀超吸收性聚合物組成物，其中該超吸收性聚合物以文中所述的凝膠床滲透率測試所測定的凝膠床滲透率為20達西至200達西。
  22. 如請求項19所述之方法，其中該烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物係選自：乙二醇單縮水甘油醚及其相關的C1-C6烷基醚或酯；縮水甘油、環氧乙烷、環氧丙烷、(甲基)烯丙基縮水甘油醚、聚乙二醇單縮水甘油醚及其相關的C1-C6烷基醚或酯；乙烯基縮水甘油醚、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、縮水甘油(甲基)烯丙醚、或1-鹵素-2,3-環氧丙烷、乙二醇或聚乙二醇二縮水甘油醚； 甘油、三羥甲基丙烷、或季戊四醇三縮水甘油醚；聚甘油聚縮水甘油醚、山梨醇聚縮水甘油醚、或上述之混合物。
  23. 如請求項19所述之方法，其中該烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物係包含縮水甘油基化合物，該縮水甘油基化合物係包含具有最高達45個乙二醇單元、或最高達20個乙二醇單元、或最高達12個乙二醇單元的聚乙二醇鏈。
  24. 如請求項19所述之方法，其中該烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物係選自(甲基)烯丙基縮水甘油醚或(甲基)丙烯酸縮水甘油酯。
  25. 如請求項19至24中任一項所述之方法，其中該胺化合物係選自：(單、二及聚)胺基烷、(單、二及聚)胺基聚醚、烯丙胺、烷基(甲基)烯丙胺，如甲基烯丙胺、甲基甲基烯丙胺、乙基甲基烯丙胺、與乙基烯丙胺；甲基-、乙基-、丙基-與丁基胺、二烯丙胺、二甲基烯丙胺、苯胺、乙二胺、二伸乙基三胺、六亞甲基二胺、三甲基六亞甲基二胺、新戊烷二胺、1,2-丙二胺、4,7-二氧雜癸烷-1,10-二胺、4,9-二氧雜癸烷-1,12-二胺、聚醚二胺、聚乙二醇二胺、3-胺基-1-甲基胺基丙烷、雙(3-胺基丙基)甲胺、異佛爾酮二胺、4,4’-二胺基二環己基甲烷、1-(2-胺基乙基)哌嗪、鄰-、間-或對-苯二胺、4,4’-二胺基二苯基甲烷、1,4-二胺基蒽醌、2,4,6-三胺基-1,3,5-三嗪、胺基吡啶、葡萄胺糖及其混合物。
  26. 如請求項19至24中任一項所述之方法，其中該胺化合物係選自：乙二胺、二烯丙胺、六亞甲基二胺、二伸乙基三胺、 或2,2’-〔1,2-乙二基雙(氧基)〕雙-乙胺。
  27. 一種製造微粒狀超吸收性聚合物組成物之方法，包含以下步驟：a)藉由以下程序製備一超吸收性聚合物：聚合至少一選自烯鍵系不飽和羧酸、烯鍵系不飽和羧酸酐、鹽或其衍生物之單體，與以該超吸收性聚合物計，0.001重量%至1重量%之內部交聯劑組成物，該內部交聯劑係選自以下之反應產物：(i)飽和胺及/或飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物，(ii)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與飽和縮水甘油基化合物及/或飽和聚縮水甘油基化合物，或(iii)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物；b)聚合該超吸收性聚合物；c)造粒該超吸收性聚合物以形成微粒狀超吸收性聚合物，其中至少40重量%之微粒狀超吸收性聚合物具有300微米至600微米的顆粒尺寸；d)使用，以乾燥的超吸收性聚合物組成物的重量計，0.01重量%至5重量%之不溶性無機粉末及/或0.01重量%至5重量%之多價金屬鹽以表面處理步驟c)的表面交 聯的微粒狀超吸收性聚合物；e)使用，以乾燥的超吸收性聚合物組成物粉末的重量計，0.001重量%至5重量%的施用至該顆粒表面的表面交聯劑以表面交聯該微粒狀超吸收性聚合物；以及f)在150℃至250℃的溫度下熱處理步驟e)的表面交聯的微粒狀超吸收性聚合物歷時20至120分鐘，以形成表面交聯的微粒狀超吸收性聚合物；以及其中該微粒狀超吸收性聚合物組成物以文中所述的離心保留能力測試所測定的離心保留能力為20公克/公克至40公克/公克，以及以文中所述的凝膠床滲透率測試所測定的凝膠床滲透率為至少5達西或以上。
  28. 如請求項27所述之方法，其進一步包含步驟g)：使用，以乾燥的超吸收性聚合物組成物粉末的重量計，0.01重量%至5重量%之不溶性無機粉末及/或，0.01重量%至5重量%之多價金屬鹽以表面處理步驟f)的表面交聯的微粒狀超吸收性聚合物，其中該微粒狀超吸收性聚合物組成以文中所述的凝膠床滲透率測試所測定的凝膠床滲透率為20達西至200達西。
  29. 如請求項28所述之方法，其中該烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物係包含縮水甘油基化合物，該縮水甘油基化合物係包含具有最高達45個乙二醇單元、或最高達20個乙二醇單元、或最高達12個乙二醇單元的聚乙二醇鏈。
  30. 如請求項27所述之方法，其中該烯鍵系不飽和縮水甘油基及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物係選自(甲基)烯丙基 縮水甘油醚或(甲基)丙烯酸縮水甘油酯。
  31. 如請求項27至30中任一項所述之方法，其中該胺化合物係選自：(單、二及聚)胺基烷、(單、二及聚)胺基聚醚、烯丙胺、烷基(甲基)烯丙胺，如甲基烯丙胺、甲基甲基烯丙胺、乙基甲基烯丙胺、與乙基烯丙胺；甲基-、乙基-、丙基-與丁基胺、二烯丙胺、二甲基烯丙胺、苯胺、乙二胺、二伸乙基三胺、六亞甲基二胺、三甲基六亞甲基二胺、新戊烷二胺、1,2-丙二胺、4,7-二氧雜癸烷-1,10-二胺、4,9-二氧雜癸烷-1,12-二胺、聚醚二胺、聚乙二醇二胺、3-胺基-1-甲基胺基丙烷、雙(3-胺基丙基)甲基胺、異佛爾酮二胺、4,4’-二胺基二環己基甲烷、1-(2-胺基乙基)哌嗪、鄰-、間-或對-苯二胺、4,4’-二胺基二苯基甲烷、1,4-二胺基蒽醌、2,4,6-三胺基-1,3,5-三嗪、胺基吡啶、葡萄胺糖及其混合物。
  32. 如請求項27至30中任一項所述之方法，其中該胺化合物係選自：乙二胺、二烯丙胺、六亞甲基二胺、二伸乙基三胺、或2,2’-〔1,2-乙二基雙(氧基)〕雙-乙胺。
  33. 一種吸收性製品，其係包含：(a)一液體可透性頂片；(b)一液體不可透性背片；(c)一芯體，位於(a)與(b)之間且包含10重量%至100重量%之該微粒狀超吸收性聚合物組成物及0重量%至90重量%之親水性纖維材料；(d)一視需要的組織層，直接位於該芯體(c)的上方與下方；以及(e)一視需要的收集層(acquisition layer)，位於(a)與(c)之間，其中該微粒狀超吸收性聚合物組成物係包含：i)一選自烯鍵系不飽和羧酸、烯鍵系不飽和羧酸酐、鹽或其衍 生物之單體；ii)一內部交聯劑組成物，其係選自以下之反應產物(α)飽和胺及/或飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物，(β)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與飽和縮水甘油基化合物及/或飽和聚縮水甘油基化合物，或(γ)烯鍵系不飽和胺及/或烯鍵系不飽和聚胺與烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物；以及iii)以乾燥的超吸收性聚合物組成物粉末的重量計，0.001重量%至5重量%的施用至該顆粒表面之表面交聯劑；其中該微粒狀超吸收性聚合物組成物以文中所述的離心保留能力測試所測定的離心保留能力為20公克/公克至40公克/公克，以及以文中所述的凝膠床滲透率測試所測定的凝膠床滲透率為至少5達西或以上。
  34. 如請求項33所述之吸收性製品，其中該微粒狀超吸收性聚合物組成物進一步包含iv)以乾燥的超吸收性聚合物組成物的重量計，0.01至5重量%之不溶性無機粉末；其中該微粒狀超吸收性聚合物組成物以文中所述的凝膠床滲透率測試所測定的凝膠床滲透率為20達西至200達西。
  35. 如請求項33所述之吸收性製品，其中該烯鍵系不飽和縮水甘油基化合物及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物係選自：乙二醇單縮水甘油醚及其相關的C1-C6烷基醚或酯；縮水甘油、環氧乙烷、環氧丙烷、(甲基)烯丙基縮水甘油醚、聚 乙二醇單縮水甘油醚及其相關的C1-C6烷基醚或酯；乙烯基縮水甘油醚、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、縮水甘油(甲基)烯丙醚、或1-鹵素-2,3-環氧丙烷、乙二醇或聚乙二醇二縮水甘油醚；甘油、三羥甲基丙烷、或季戊四醇三縮水甘油醚；聚甘油聚縮水甘油醚、山梨醇聚縮水甘油醚、或上述之混合物。
  36. 如請求項33之吸收性製品，其中該烯鍵系不飽和縮水甘油基及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物包含有聚乙二醇鏈，該聚乙二醇鏈具有最高達45個乙二醇單元、或最高達20個乙二醇單元、或最高達12個乙二醇單元。
  37. 如請求項33之吸收性製品，其中該烯鍵系不飽和縮水甘油基及/或烯鍵系不飽和聚縮水甘油基化合物係選自(甲基)烯丙基縮水甘油醚或(甲基)丙烯酸縮水甘油酯。
  38. 如請求項33至37中任一項所述之吸收性製品，其中該胺化合物係選自：(單、二及聚)胺基烷、(單、二及聚)胺基聚醚、烯丙胺、烷基(甲基)烯丙胺，如甲基烯丙胺、甲基甲基烯丙胺、乙基甲基烯丙胺、與乙基烯丙胺；甲基-、乙基-、丙基-與丁基胺、二烯丙胺、二甲基烯丙胺、苯胺、乙二胺、二伸乙基三胺、六亞甲基二胺、三甲基六亞甲基二胺、新戊烷二胺、1,2-丙二胺、4,7-二氧雜癸烷-1,10-二胺、4,9-二氧雜癸烷-1,12-二胺、聚醚二胺、聚乙二醇二胺、3-胺基-1-甲基胺基丙烷、雙(3-胺基丙基)甲基胺、異佛爾酮二胺、4,4’-二胺基二環己基甲烷、1-(2-胺基乙基)哌嗪、鄰-、間-或對-苯二胺、4,4’-二胺基二苯基甲烷、1,4-二胺基蒽醌、2,4,6-三 胺基-1,3,5-三嗪、胺基吡啶、葡萄胺糖及其混合物。
  39. 如請求項33至37中任一項所述之吸收性製品，其中該胺化合物係選自：乙二胺、六亞甲基二胺、二伸乙基三胺、或2,2’-〔1,2-乙二基雙(氧基)〕雙-乙胺。
  40. 如請求項33至37中任一項所述之吸收性製品，其中該吸收性製品係一尿布。
TW101150909A 2011-12-30 2012-12-28 具有交聯劑之超吸收性聚合物 TW201329148A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2011/068143 WO2013101197A1 (en) 2011-12-30 2011-12-30 Superabsorbent polymer with crosslinker

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201329148A true TW201329148A (zh) 2013-07-16

Family

ID=45524992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101150909A TW201329148A (zh) 2011-12-30 2012-12-28 具有交聯劑之超吸收性聚合物

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9440220B2 (zh)
EP (1) EP2797971B1 (zh)
JP (1) JP2015503655A (zh)
KR (1) KR101655104B1 (zh)
CN (1) CN104039847A (zh)
BR (1) BR112014013308A2 (zh)
TW (1) TW201329148A (zh)
WO (1) WO2013101197A1 (zh)

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI631145B (zh) * 2014-01-07 2018-08-01 日本Ｅｘｌａｎ工業股份有限公司 乙烯系聚合物粒子及含它之組成物
EP2915548B1 (de) 2014-03-05 2017-11-01 Evonik Degussa GmbH Superabsorbierende polymere mit verbesserter geruchskontrolleigenschaft sowie verfahren zu deren herstellung
WO2015163523A1 (en) * 2014-04-25 2015-10-29 Songwon Industrial Co., Ltd. Production of water-absorbent polymer particles employing a blowing agent and surface-crosslinking
DE102014209355A1 (de) 2014-05-16 2015-11-19 Evonik Degussa Gmbh Guanidinhaltige Polyoxyalkylene und Verfahren zur Herstellung
DE102014209408A1 (de) 2014-05-19 2015-11-19 Evonik Degussa Gmbh Ethoxylatherstellung unter Verwendung hoch aktiver Doppelmetallcyanid-Katalysatoren
JP2016030832A (ja) 2014-07-25 2016-03-07 エボニック デグサ ゲーエムベーハーＥｖｏｎｉｋ Ｄｅｇｕｓｓａ ＧｍｂＨ 付着防止加工助剤並びに吸水性粒子の製造におけるその使用
DE102014215384A1 (de) 2014-08-05 2016-02-11 Evonik Degussa Gmbh Stickstoffhaltige Verbindungen, geeignet zur Verwendung bei der Herstellung von Polyurethanen
EP2995323B1 (de) 2014-09-15 2019-02-27 Evonik Degussa GmbH Aminopolycarboxylsäuren als Prozesshilfsmittel bei der Superabsorberherstellung
KR101769100B1 (ko) 2014-11-27 2017-08-30 주식회사 엘지화학 가압하 흡수 속도가 빠른 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
KR102011926B1 (ko) 2014-12-22 2019-08-20 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
WO2016117842A1 (ko) * 2015-01-23 2016-07-28 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
KR101799091B1 (ko) 2015-01-23 2017-11-17 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
KR102587678B1 (ko) * 2015-01-28 2023-10-12 허큘레스 엘엘씨 리튬 이온 배터리용의 세라믹 코팅된 세퍼레이터를 위한 세라믹 결합제 조성물, 그의 제조 방법, 및 그의 용도
KR101564526B1 (ko) * 2015-01-30 2015-10-29 에스케이이노베이션 주식회사 흡수성 수지 및 이의 제조 방법
KR101871968B1 (ko) 2015-06-01 2018-06-27 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지
KR101949454B1 (ko) 2015-06-15 2019-02-18 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지
KR101949995B1 (ko) 2015-07-06 2019-02-19 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지의 제조 방법 및 이로부터 제조된 고흡수성 수지
KR101855351B1 (ko) 2015-08-13 2018-05-04 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지의 제조 방법
KR101750013B1 (ko) 2016-02-19 2017-06-22 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지
WO2017146347A1 (ko) 2016-02-25 2017-08-31 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
KR101960042B1 (ko) 2016-03-24 2019-03-19 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지의 제조 방법 및 이로부터 제조된 고흡수성 수지
KR101959547B1 (ko) 2016-03-25 2019-03-18 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지의 제조 방법
US10287448B2 (en) 2016-07-08 2019-05-14 Evonik Degussa Gmbh Universal pigment preparation
KR102077816B1 (ko) * 2016-10-12 2020-02-14 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
KR101953764B1 (ko) 2016-11-04 2019-03-04 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
US10500104B2 (en) 2016-12-06 2019-12-10 Novomer, Inc. Biodegradable sanitary articles with higher biobased content
KR102162500B1 (ko) * 2016-12-13 2020-10-06 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
KR102094453B1 (ko) 2016-12-23 2020-03-27 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
KR102086052B1 (ko) 2016-12-27 2020-03-06 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
US11931928B2 (en) * 2016-12-29 2024-03-19 Evonik Superabsorber Llc Continuous strand superabsorbent polymerization
US11420184B2 (en) 2017-03-31 2022-08-23 Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. Water-absorbent resin particle
KR102489568B1 (ko) 2017-11-07 2023-01-16 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지 및 이의 제조 방법
KR102004910B1 (ko) * 2018-01-23 2019-07-29 주식회사 제일화성 흡수성 수지용 에폭시 아크릴계 가교제의 제조방법 및 이로 제조된 흡수성 수지용 에폭시 아크릴계 가교제
US11986797B2 (en) 2018-03-13 2024-05-21 Mjj Technologies Inc. Superabsorbent polymer and methods of making and using the same
BR112020023949B1 (pt) * 2018-06-27 2023-01-31 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Partículas superabsorventes, e, método para formar as partículas superabsorventes
JP2021531373A (ja) 2018-07-13 2021-11-18 ノボマー， インコーポレイテッド ポリラクトン発泡体及びその製造方法
SE544700C2 (en) * 2019-05-15 2022-10-18 Stora Enso Oyj Use of bonding resin
WO2021019437A1 (en) * 2019-07-29 2021-02-04 Bharat Petroleum Corporation Limited Super absorbent polymer (sap) particles with enhanced absorption rate
JP7371956B2 (ja) * 2019-09-30 2023-10-31 エルジー・ケム・リミテッド 高吸水性樹脂の製造方法
KR20220090530A (ko) * 2019-10-23 2022-06-29 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크. 다기능 화학제의 사용에 의한 초흡수성 물질 흡수 능력 증가
WO2021105939A1 (en) * 2019-11-30 2021-06-03 Bharat Petroleum Corporation Limited Super absorbent polymer (sap) particles with reduced extractables and residual monomers
CN112011007B (zh) * 2020-07-28 2022-04-12 浙江卫星新材料科技有限公司 可多次吸收的高吸水性树脂及其制备方法
US20240139712A1 (en) * 2021-11-24 2024-05-02 Lg Chem, Ltd. Preparation Method of Super Absorbent Polymer
CN115109492B (zh) * 2022-07-27 2023-07-25 中国科学院长春应用化学研究所 一种亲水性抗冰涂层的制备方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1321062C (en) 1988-04-21 1993-08-10 Stanley Roy Kellenberger Absorbent products containing hydrogels with ability to swell against pressure
IL110134A (en) * 1993-07-09 1998-07-15 Stockhausen Chem Fab Gmbh Polymers capable of adsorbing aqueous liquids and body fluids, their preparation and use
WO1995022356A1 (en) 1994-02-17 1995-08-24 The Procter & Gamble Company Absorbent materials having improved absorbent property and methods for making the same
DE19543366C2 (de) 1995-11-21 1998-09-10 Stockhausen Chem Fab Gmbh Mit ungesättigten Aminoalkoholen vernetzte, wasserquellbare Polymerisate, deren Herstellung und Verwendung
US6579958B2 (en) 1999-12-07 2003-06-17 The Dow Chemical Company Superabsorbent polymers having a slow rate of absorption
EP1517783A1 (en) 2002-06-17 2005-03-30 Tredegar Film Products Corporation Extruded super absorbent web
US7169843B2 (en) * 2003-04-25 2007-01-30 Stockhausen, Inc. Superabsorbent polymer with high permeability
US7696401B2 (en) * 2003-07-31 2010-04-13 Evonik Stockhausen, Inc. Absorbent materials and absorbent articles incorporating such absorbent materials
US7179851B2 (en) 2003-09-05 2007-02-20 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Damage-resistant superabsorbent materials
US7285614B2 (en) 2003-09-12 2007-10-23 Stockhausen, Inc. Superabsorbent polymer with slow absorption times
US7173086B2 (en) 2003-10-31 2007-02-06 Stockhausen, Inc. Superabsorbent polymer with high permeability
DE102005018922A1 (de) 2005-04-22 2006-10-26 Stockhausen Gmbh Mit Polykationen oberflächenbehandeltes wasserabsorbierendes Polymergebilde
TWI404734B (zh) 2005-04-22 2013-08-11 Evonik Stockhausen Gmbh 具有改良的吸收性質的水份吸收聚合物結構
DE102005018924A1 (de) 2005-04-22 2006-10-26 Stockhausen Gmbh Wasserabsorbierende Polymergebilde mit verbesserten Absorptionseigenschaften
US20070135785A1 (en) * 2005-12-12 2007-06-14 Jian Qin Absorbent articles comprising thermoplastic coated superabsorbent polymer materials
US7812082B2 (en) 2005-12-12 2010-10-12 Evonik Stockhausen, Llc Thermoplastic coated superabsorbent polymer compositions
EP1837348B9 (en) * 2006-03-24 2020-01-08 Nippon Shokubai Co.,Ltd. Water-absorbing resin and method for manufacturing the same
EP2042521A1 (en) * 2006-03-29 2009-04-01 Nippon Shokubai Co., Ltd. Method of producing polyacrylic acid (salt) water-absorbent resin
DE102006019157A1 (de) 2006-04-21 2007-10-25 Stockhausen Gmbh Herstellung von hochpermeablen, superabsorbierenden Polymergebilden
US8907017B2 (en) 2006-04-21 2014-12-09 Evonik Degussa Gmbh Water-absorbing polymer structure having improved permeability and absorption under pressure
US8236884B2 (en) 2007-03-23 2012-08-07 Evonik Stockhausen, Llc High permeability superabsorbent polymer compositions
EP2235093B1 (en) 2007-12-19 2015-04-22 Basf Se Process for producing surface-crosslinked superabsorbents
US7910688B2 (en) * 2008-10-22 2011-03-22 Evonik Stockhausen Inc. Recycling superabsorbent polymer fines
CN105237672A (zh) 2008-11-21 2016-01-13 巴斯夫欧洲公司 一种通过单体溶液液滴的聚合而制备渗透性吸水聚合物颗粒的方法
DE102009040949A1 (de) 2009-09-11 2011-03-31 Evonik Stockhausen Gmbh Plasmamodifizierung wasserabsorbierender Polymergebilde
JP5801203B2 (ja) * 2009-09-29 2015-10-28 株式会社日本触媒 粒子状吸水剤及びその製造方法
DE102010043113A1 (de) 2010-10-29 2012-05-03 Evonik Stockhausen Gmbh Verfahren zur Herstellung von verbesserten absorbierenden Polymeren mittels kryogenem Mahlen
DE102011007723A1 (de) 2011-04-20 2012-10-25 Evonik Stockhausen Gmbh Verfahren zur Herstellung von wasserabsorbierenden Polymeren mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit
US8420567B1 (en) * 2011-12-30 2013-04-16 Evonik Stockhausen, Llc Process for superabsorbent polymer and crosslinker composition
US8871880B2 (en) 2012-03-22 2014-10-28 Evonik Corporation Superabsorbent copolymer

Also Published As

Publication number Publication date
US9440220B2 (en) 2016-09-13
EP2797971B1 (en) 2018-12-05
JP2015503655A (ja) 2015-02-02
EP2797971A1 (en) 2014-11-05
US20150093575A1 (en) 2015-04-02
KR20140102264A (ko) 2014-08-21
BR112014013308A2 (pt) 2017-06-13
CN104039847A (zh) 2014-09-10
KR101655104B1 (ko) 2016-09-07
WO2013101197A1 (en) 2013-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201329148A (zh) 具有交聯劑之超吸收性聚合物
US8476189B1 (en) Process for superabsorbent polymer and crosslinker composition
JP6720271B2 (ja) 安定性が改良された粒子状超吸収性ポリマー組成物
JP5844852B2 (ja) 高透過率高吸収性ポリマー組成物
TWI487717B (zh) 具有容量增加之超吸收性聚合物
JP5717917B2 (ja) 改善された性能特性を有する粒子状超吸収性ポリマー組成物
RU2518063C2 (ru) Способ производства суперабсорбирующего полимерного геля с суперабсорбирующими полимерными тонкоизмельченными частицами
TW201504315A (zh) 具有改良穩定性之粒狀超吸收性聚合物組成物
JP6695756B2 (ja) 架橋剤を含む超吸収性ポリマー
JP6898373B2 (ja) 架橋剤を含む超吸収性ポリマー