TWI308570B - Water absorbent and producing method of same - Google Patents
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Description
1308570 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種吸水劑及該等物之製造方法。更特定 言之’本發明係關於-種適合應用於衛生/保健材料如紙尿 布、衛生棉、所謂失禁墊及類似物之吸水劑及—種該等物 之製造方法。 【先前技術】 現今,吸水樹脂及親水性纖維如紙毁係廣泛用作衛生/保 健材料(其於下文有時係共㈣生材料)如紙尿布、衛生棉、 所謂失禁塾及類似物之組份以利用該等吸水樹脂及該等親 水性纖維吸收體液。 可使用下列材料作為該吸水樹脂之主要原料,例如:含 有已部分中和之聚丙烯酸的交聯聚合物;殿粉·丙烯酸接枝 聚合物’ 4化w乙稀@旨_丙稀㈣共聚物;水解丙稀猜共 聚物;水解丙烯醯胺共聚物;交聯水解㈣腈共聚物;交 聯水解丙料胺共聚物;及由陽離子單體製成 物;及類似材料。 在其具有高吸水力的情況下,當這些—般使用之吸以 脂變成膨脹凝料,其對尿液之容限(防尿容限)、耐久^ 暫時穩定性(穩定性隨時間變化)易變差。因此,_般使用: 吸水樹脂具有膨脹凝膠變黏(黏液的)或隨時間流逝而r“ 的問題。為了解決這㈣題,#建議多财法叫予該$ 膨脹凝膠較佳耐久性或較佳暫時穩定性。 例如’曾建議下列方法:一種在交聯劑及水溶性鏈轉彩 96I79.doc 1308570 劑的存在下,藉由逆相懸浮聚合的方 J万式聚合水溶性乙烯基 免不飽和單體之方法(曰本特許公開專利申請案, 灿^細·’公㈣2_2558G4;參考讀1);—種在次鱗酸 化合物的存在下,藉由聚合主要組份為丙缔酸及其驗之水 溶性單體製備高度吸水聚合物之方法(曰本特許公開專利 申請案,,公開號2_3〇〇21〇 ;參考文獻2) · 一種 在交聯劑及水溶性鏈轉移劑的存在下,藉由水性聚合方式 聚合水溶性乙缔系不飽和單體的方法(日本特許二專: 申請案,公開號3_179〇〇8 ;參考文獻一種 在交聯劑的存在下,藉聚合具有酸基f或其鹽之水溶性自 由基可聚合單體與具有自由基可聚合雙鍵之硫醇化合物製 造吸收劑的方法(日本特許公開專财請案,⑽以▲卜 公開號9.77832;參考文獻4); 一種表面處理吸水樹脂之方 法,其中該吸水樹脂係在内部交聯劑及嶙酸及/或其鹽的存 在下’水性聚合-親水性不飽和單體所製得,而該親水性 不飽和單體含有丙缔酸及/或其鹼金屬鹽以作為主要组份 (日本特許公開專利申請案,如,公開號MM·; 參考文獻5);及類似方法。 在這些方法中’㉟轉移劑係用於聚合中,〃便改變凝膠 的内部結構,因此改善膨脹凝膠之耐久性及暫時穩定性和 凝膠之防尿容限。但是,這些技術的目的係改善具有高吸 水力之凝膠的耐久性、防尿容限及暫時穩定性,其中該凝 膠在上述方面表現不佳。因此’該等吸水樹脂(或吸收劑) 如凝膠般所具性質不足。因此,為了用於紙尿布或類似物 96179.doc 1308570 之吸水材料中,必須改善這些吸水樹脂的性質。 此外’近來,紙尿布、衛生棉或類似物中每單位衛生材 料义吸水樹脂量及由該吸水樹脂、親水性纖維及類似物所 構成t吸水材料中該吸水樹脂的重量百分比皆有上升趨 勢。換5之’藉由具有小總積密度之親水性纖維(紙漿)量的 降低,同時具有大總積密度之吸水樹脂量的增加,使近來 該吸水材料包含較高比例之吸水樹脂。藉此可獲得薄衛生 材料而無降低其吸水力。結果,吸水樹脂應具有運送液體 及散佈液體的功能以替代親水性纖維如紙漿或類似物。這 些功能可簡化為液體滲透力。 在吸水樹脂呈粒子狀之情況下,該液體滲透力係被视為 將加至忒及水樹脂上之液體運送穿過粒子内部或間隙的能 力,使邊液體沿三維方向散佈至整個吸水樹脂同時令吸 水樹脂膨m。在a匕藉膨m吸水樹脂所獲得之凝膠中,此程 序係藉毛細現象所造成之液體運送方式進行,藉此現象可 將液體運送穿過凝膠中粒子間隙。 此外¥液體穿過已膨脹吸水樹脂時,實際液體運送係 遵循擴散原m種在衛生用品使用條件下對液體散 布之進行戎乎热盈的慢程序。另一方面,在因凝膠之不穩 ^生而無法進行毛細運送之吸水樹脂中,這些材料係經過 女排使其埋在纖維基材中使粒子彼此分開以避免凝膠中發 ^结塊現象。新-代尿布具有—吸水樹脂衫含或含有微 量f助液體運送之纖維材料的結構。因此,其巾所用吸水 樹脂在其膨脹時(為已膨脹凝膠)應具有足夠高的穩定性。藉 96179.doc 1308570 的毛細間隙量,因此 此高穩定性,已膨脹凝膠應具有足夠 該已膨脹凝膠中容許液體運送。 了使吸水樹脂膨腺時具有高凝膠強度,吸 水心應由具有較高交聯程度之聚合物所製成。但是,較 =聯程度不可避免地造成膨脹體積及保留量的損失。此 吴國專利第64G37GG號揭示—種改善表面交聯吸水樹脂 =膠膨脹壓的方法,纟中該吸水樹脂係在製得後藉以低 比(5莫耳%至30莫耳%)進行之酸性聚合方式中和之。 但是’因為其必須操作高酸性聚合物,此方法具有安全性 序複雜性方面的問題。因此,此方法不易應用在工業 ^上°而且’此方法無法使吸水樹脂達到容許尿布結構 八含忒吸水樹脂所製得層之液體滲透力。 此=,吾人熟知表面處理可賦予吸水樹脂高凝膠強度。 具有高凝膠強度及高受壓下之液體吸收能力的吸水樹脂係 藉不同_之表φ交義或特定聚合物處理該吸水樹脂所 獲得,其中該交聯劑或聚合物可與吸水樹脂表面上之聚合 物分子的羧基反應。該表面處理可防止凝膠結塊現象。 曾提出許多藉由纟面處理改善吸水樹脂表面❼改善液體 滲透力及擴散性的方法。該等方法之實例包栝:一種使用 經特定金屬離子交聯之吸水樹脂的方法(日本特許公開申 請案,公開號2002-513043及2002-513059); —種藉由溶於 有機溶劑中之聚胺或聚亞胺改善吸水樹脂的方法(國際公 開案第95/22356號之小冊子);一種利用含有多元醇及水性 陽離子之表面交聯劑表面處理吸水樹脂的方法(國際公開 96179.doc 1308570 案第00/53644號之小冊子);一種利用含有水性陽離予及有 機交聯化合物’但不含多元醇之表面交聯劑表面處理吸水 樹脂的方法(國際公開案第00/53664號之小冊子)^其可藉這 些熟知方法防止凝膠結塊。但是,在根據這些方法進行表 面處理的情況下,無法充分改善具有高吸水樹脂含量之尿 布的液體滲透力,特別是0.69重量%氯化納溶液之鹽水流動 導電度(相當於下文之SFC)。此外,表面交聯係藉只增Z吸 水樹脂粒子表面附近,而非粒子内部之交聯密度的方式改 善凝膠強度。因為該表面交聯無法增加粒子内部之交聯密 度’因此凝膠強度無法獲得主要改善。 特別地’吾人熟知可藉添加無機化合物至吸水樹脂粉末 中改善吸水樹脂粉末之操作容易度、料能力或吸水性 質。該等万法^實例包栝:—種藉乾摻合製得吸水樹脂及 多價金屬鹽如硫酸銘’然後令吸水樹脂與結合劑(如水)接觸 的方式製造吸水樹脂的方法,藉此該吸水樹脂變得有彈力 並不易使凝膠結塊(國際公開案第9_857號之小冊子广一 種藉W混合器混合吸水樹脂與滲透力保有劑(如砍 石、乳化銘、乳化鈇、黏土、乳化聚合物、懸浮聚合物或 類似物)混合後,利用〇 c f · 用〇 terizer摻合機或其他裝置施加機械 應力於該吸水樹脂上的士、·1 / m 的万去(國際公開案WO 01/66056號之 小冊子);一種以結構或德兩 4靜包間隔物塗覆具有特定凝膠強度 之經表面處理吸水樹脂的 、、 々万法;—種製造高度吸水樹脂材 ' /、中邊吸水樹脂材料包含高度吸水樹脂及粒 子’而Μ等粒子是含有兩種金屬類型⑷及組至少部分具有 96179.doc 1308570 •Ml-Ο-M2-鍵之水合氧化物的集結物(日本特許公開專利申 請案,公開號10-147724)。 藉由這些熟知方法,可防止凝膠結塊。但是,藉由這些 方法’吸水樹脂無法具有足以用於尿布之液體擴散性,特 別是SFC ’或只有在其中加入極大量之液體滲透力改善劑如 有機或無機粒子時方可用於尿布中。因此,這些方法具有 易起塵的問題(粉末飛揚、過濾器堵塞及吸水劑及尿布製造 上類似問題)。因此,必須改善吸水樹脂(或吸水劑)之安全 性及成本。 【發明内容】 囚此 、系解決上述問題並提供(a)一種在用於 衛生/保健材料如紙尿布所用之吸水材料時具有極佳凝膠 性質(換耳之,特定粒度分布、對〇·9重量%鹽水之特定吸收 力(CRCS)、對0.9重量%鹽水之特定受壓下之吸收力 學交聯指數或受壓下之化學交聯指數)並且 顯不出極佳性为之吸水劑及⑻一種製造該吸水劑之方法。 本發明之發明者努力研㈣簡決上 ^ -種用於吸水材料如紙尿布時顯示出極佳性質= 該吸水劑因具有料粒度分布、特定 Μ (吸水劑’ 定化學交聯指數(受壓下之化學交聯^特定AAPs及特 水劑更好之凝膠性質。 日,故具有比慣用吸 此外’本發明之發明者努力研 果發現一種用於吸水材料如紙尿布^于1上述目的的結 水劑,該吸水劑因係由吸水樹成:、=性質之吸 风故具有比慣用吸 96179.doc 1308570 水劑更好之凝膠性質,其中該吸水樹脂(aH|、在特定量之内 文聯劑及特定量之水溶性鏈轉移劑的存在下,藉由聚八 方式所製得’(b)係經過加工以具有特定粒徑分部並(c)經過 表處理以具有特定吸收力。 再者’除了上述發現外’本發明者發現根據本發明具有 極佳凝膠性質之吸水劑因包含液體滲透力改善劑而顯示出 優於慣用吸水劑之液體滲透力及擴散性。 特別地’根據本發明含有吸水樹脂粒子之吸水劑係已表 面叉聯並且係由具有交聯結構之吸水樹脂所製得,其中該 吸水樹脂係藉聚合一包含至少丙締酸及/或其鹽之單體所 製得’而該吸水劑係滿足: (3)90重量%或更多粒子的直徑係小於850微米,但不小於 150微米; (b) 該粒度分布之對數標準偏差(σξ)係在〇·25至0.45範圍 内; (c) 對0.9重量%鹽水之AAPs為20克/克或更高; (d) 對0.9重量%鹽水之CRCs不低於29克/克,但低於39克/ 克; (e) 化學交聯指數為ι60或更高,該化學交聯指數係由式 (1)表示: 化學交聯指數 = (CRCs)/(CRCdw)xl000-..(l), 其中CRCs(克/克)是對0.9重量%鹽水之吸收力,而 CRCdw(克/克)是對去離子水之吸收力。 96179.doc 12 1308570 、而且’根據本發明含有吸水樹脂粒子之吸水劑係已表面 交聯並且係由具有交聯結構之吸水樹脂所製得,其中該吸 火樹月曰係ϋ聚合一包含至少丙_ g复及/或纟鹽之單體所製 得’而該吸水劑係滿足: ⑷肖量%或更多粒子的直徑係、小於85〇微米,但不小於 bo微米; (b)為粒度分布之對數標準偏差㈣)係在〇 ^至〇 ^範圍 内; ⑷對0.9重量%鹽水之戍納為戰/克或更高; ⑺對〇·9重量%鹽水之CRCs不低於以/克,但低於 克; 」g)受壓T之化學彡聯指數為1〇〇或更高,該受壓下之化學 父聯指數係由式(2)表示: 受麗下之化學交聯指數 =(CRCs)+(AAPdw)...(2), 八中CRCs(克/克)是對〇 9重量%鹽水之吸收力,而 AA^hv(克/克)是在受歷下對去離子水之吸收力。 錯由這些安排’該吸水劑當用於吸水材料如紙尿布、衛 生棉及類似物中作為吸收劑時,顯示出極佳凝膠性質及優 於慣用吸水劑之性質。 買及優 根據本發明製造主要組份為吸水樹脂粒子⑻之吸水劑 勺方法。亥吸水樹脂粒子⑻係藉在〇 〇〇5莫耳%至$莫耳% 範圍之内部交聯劑⑻及0地莫耳。/。以莫耳%範圍之水溶 性鏈轉移劑(C)的存在下,聚合包含丙烯酸及/或其鹽之單體 96179.doc -13- 1308570 (A)以獲得吸水樹脂(D),然後s ,、、 佼進仃孩吸水樹脂(D)之表面交 聯以獲得吸水樹脂粒子(E)的方式 々八I侍,其中該吸水劑滿 足: (a) 90重量。/〇或更多粒子的直栌 丁日]直仫係小於85〇微米,但不小於 150微米;且 ' (b) 該粒度分布之對數標準偏 标+侷差(σξ)係在〇.25至0‘45範圍 内。 根據上述方法’可製造當祕吸水材料如紙尿布、衛生 棉及類似物中作為吸收劑時,顯示極佳凝膠性質及優於慣 用吸水劑之性質的吸水劑。 此外,本發明目的佴紘、土 '、 以問喊並提供一種吸水劑及 一種製造該等物之方法, 去八中該吸水劑具有高吸收力、高 固有凝膠穩定性、較高洁轉、.堯、泰 衩网履體滲透力及高安全性,因此係適 合應用在具有兩吸永讲t|to B7 — ^ 水树知含1及溥厚度之衛生0呆健材料 或吸收物品中。 努力研究嘗試達到該等目的的結果,本發明之發明者發 現種特疋聚合万法可獲得一種可同時具有高交聯程度: 南吸收力、高凝膠層膨脹壓的吸水樹脂,即使其無法藉由 慣用聚合方法同時具有這些性質。 而且’本發明之發明者發現將液體渗透力改善劑加入萨 由根據本發明製造方法所獲得之吸水樹脂粒子可達到心 :慣用聚合万法製得之吸水樹脂更高的SFC,該等吸水樹脂 ' X、有極佳凝膠層膨脹壓(以描述於後之測量方法具體 說明之)並被調整5 正至具有特疋粒度分布及表面交聯。 96179.doc 1308570 特別地,根據本發明製造吸水劑之方法係如(丨)至(3)中任 —種: (1) 一種I ia_含有吸水樹脂粒子之吸水劑的方法,其係已 表面交聯並且係由交聯聚合一包含丙埽酸及/或其鹽之單 體製得之吸水樹脂所製得,其中:該吸水樹脂具有35 〇(仟 達因/平方公分)或更高之凝膠層膨脹壓01>(}乙(8));該等粒 予具有9 5重里%至10 〇重量%粒子的直徑小於8 5 〇微米,但不 小於1 06微米之粒度分布,該顆度分布係藉JIS標準篩網所 量得;且該粒度分布之對數標準偏差(〇^)係在〇25至〇45範 圍内。 (2) —種製造含有吸水樹脂粒子之吸水劑的方法,其係已 表面交聯並且係由交聯聚合一包含丙烯酸及/或其鹽之單 體製得之吸水樹脂所製得,其中:該吸水樹脂具有35.〇(仟 達因/平方公分)或更高之凝膠層膨脹並且係表 面交聯直到該吸水樹脂對〇.69重量%氯化鈉溶液具有 40(10立方公分秒/克)或更高之鹽水流動導電度(sfc);然 後將液體滲透力改善劑加入該吸水樹脂中。 (3 )種I&含有吸水樹脂粒子之吸水劑的方法,其係已 表面父聯並且係由父聯聚合一包含丙晞酸及/或其鹽之單 體製得之吸水樹脂所製得,其中:該交聯聚合是一種煮沸 聚合’其係在相對於欲藉該煮沸聚合方式聚合之單體〇 〇〇1 莫耳%至10莫耳%之水溶性鏈轉移劑的存在下進行。 如上述般,本發明一項安排係獲得一種具有高凝膠層膨 脹壓之吸水樹脂’該吸水樹脂進行表面交聯,然後加入液 96179.doc -15- 1308570 體滲透力改善劑。 在本發明中,凝膠層之 吸水樹脂之凝膠層膨服力的=測量該t經表面交聯之 該凝膠層經調整所具有之特定二二及膨脹力係-種自 高吸水樹脂含量之薄尿布的吸 …、有 ^ 欠树知中,茲尿布可獲得吸 水树月EI义J疋膠穩定性以逵刭合 巧硬也滲透力並獲得凝膠稃定 性、改善凝膠強度並藉表面/崎U ,0甘Α 间人聯改善孩吸水樹脂一表面。 但疋’基本上重要的是吸士如_ R匕 树1曰在表面交聯前膨脹時的穩 ^ ^度。 在本發明所用測f中’為測量該凝膠層之膨脹壓,該凝 膠在其膨脹過程中係顯示出其固有穩定性。具有較高吸水 劑含量之薄尿布所要求的高液體渗透力可利用根據本發明 吸水樹脂製得之吸水劑達到’其中根據本發明吸水樹脂在 此凝膠層之膨脹壓方面表現極佳並包含表面交聯處理後所 加入之液體滲透力改善劑。 為更完整了解本發明特性及優點,應參考結合附圖隨後 所做之細節描述。 【實施方式】 [第一具體實施例] 首先,本發明中所用縮寫係定義於此。CRCs(對鹽水之離 心保留量)為對0.9重量%鹽水之吸收力。 CRCdw(對去離子水之離心保留量)為對去離子水之吸收 力。 AAPs(受壓下對鹽水之吸收力)為施加壓力於樣品上時, 96I79.doc • 16· 1308570 所量得對鹽水之吸收力。 AAPdw(受壓下對去離子水之吸收力)為施加壓力於樣品 上時’所量得對去離子水之吸收力。 SFC(鹽水動導電度)為〇·69重量%鹽水之流動導電度。 CSF(毛細吸引力)指示由於毛細吸引所造成之吸收力。 D50為重量平均粒徑。 σξ為粒度分布之對數標準偏差。 這些圖式之測量方法將描述後面實例中。鹽水是氯化鈉 水溶液。 在本發明中,術語”重量”及”質量”被視為具有相同意義, 為統一措辭,使用術語"重量,,。 本發明細詳細描述於下。注意本發明吸水劑為吸水樹脂 粒子(吸水樹脂之粒子)或主要組份為吸水樹脂粒子之材 料。本發明吸水劑最好是一種吸水樹脂粒子含量最好在9〇 重量%至100重量%範圍,較佳係在95重量%至1〇〇重量%範 圍之材料。本發明吸水力係適合應用在衛生/保健材料上如 紙尿布、衛生棉、所謂失禁墊及類似物。 根據本發明吸收劑是或包含具特定凝膠特徵之吸水樹脂 粒子。必要時,吸水劑係經過安排使吸水樹脂粒子包各液 體滲透力改善劑。 本發明製造吸水劑之方法是一種合成特定吸水樹脂、將 該吸水樹脂加工成具有特定粒度分布之吸水樹脂粒子並以 特定表面處理劑進行該等吸水樹脂粒子之表面處理。此 外,本發明製造吸水劑之方法是一種經過安排使必要時可 96179.doc 1308570 加入滲透力改善劑之方法。 (1)製造吸水樹脂粒子之方法 (1-1)單體(A) 本發明中所用之單體包含丙晞酸及/或其鹽。丙婦酸及/ 或其鹽的含量(丙烯酸含量及/或丙烯酸鹽含量)最好在莫 耳%至1〇〇莫耳%範園内,較佳係在8〇莫耳%至1〇〇莫耳%範 圍内’最佳係在90莫耳%至1〇〇莫耳%範園内以進-步改善 吸水性質及該吸水劑之凝膠性質。 丙烯酸鹽之實例包括:丙晞酸與鈉、鉀、鋰或類似金屬 〈鹼金屬鹽;丙烯酸之銨鹽;丙埽酸之胺鹽及丙埽酸之類 似鹽。 作為丙婦酸鹽,以鈉鹽為佳。較佳係單體⑷包含0莫耳% 至50莫耳%|B圍之丙埽酸及1〇〇莫耳%至5〇莫耳。範圍之丙 缔鹽(其中其總量不超過i⑽莫耳%)作為其組成分。更佳 係早體(A)包含1〇莫耳%至4〇莫耳%範圍之丙稀酸及%莫耳 %至60莫耳%範圍之丙烯酸鹽(其中其總量不超過⑽莫耳 ❶)作為其組成刀。注意該酸與該鹽間之莫耳比為中和比。 例如’30莫耳%丙烯酸與7〇莫耳%丙烯酸鹽所構成之單體的 中和比為70%為形成孩鹽,羧基之中和⑷可在聚合前, 即該單體仍為單體時進行,該聚合期間或之後,當單體 變成聚合物時進行或⑷⑷與⑻組合進行。較佳為該中和係 ⑷f聚合前,該單體仍為單體時進行。注意在此所用之丙 烯酞:為藉由熟知方法所製得之丙烯酸。例如,所熟知的 丙缔係描述於羞鱼 吴國專利申請案第2001-0016668號之公 96I79.doc -18· l3〇857〇 告、美國專利第5δ17865號及第6596901號中。 必要時’本發明為獲得吸水樹脂所用之單體(八)可包含異 於丙烯酸(鹽)之單體。該異於丙烯酸(鹽)之單體(有時相合 於下文之”其他單體”)無受特別限制。該異於丙婦酸(鹽)之 單體特殊實例包括:陰離子不飽和單體(及其鹽)如甲基丙稀 酸、馬來酸(酐)、衣康酸、肉桂酸、烯丙基甲苯磺醆、乙烯 基甲苯磺酸、2-(甲基)丙烯醯基乙烷磺酸、2·經基乙基(甲 基)丙婦醢基填酸鹽、乙稀基續酸、Sty lene績酸、2_(甲其) 丙烯醯胺-2-甲基丙烷磺酸、2-(甲基)丙烯醯基乙烷磺酸、 2-(曱基)丙稀酿基丙烧續酸及類似物;含硫醇基之不飽和單 體;含盼系經基之不飽和單體;含非離子親水性基之不飽 和單體如(曱基)丙烯基醯胺、N-乙基(曱基)丙烯醯胺、N_ 正丙基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基(甲基)丙烯醯胺、N,N_ 二甲基(甲基)丙烯醯胺、2-羥基乙基(甲基)丙烯酸鹽、2_羥 基丙基(甲基)丙烯酸鹽、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸鹽、 聚乙二醇單(曱基)丙烯酸鹽、乙烯基吡啶、N•乙烯基吡咯 啶酮、N-丙烯醯基π底啶、N-丙烯醯基吡哈啶、N_乙烯基乙 醯胺及類似物;陽離子不飽和單體如N,N_二甲基胺基乙基 (甲基)丙烯酸鹽、N,N-二甲基胺基乙基(甲基)丙烯酸鹽、 N,N- 一乙基胺基乙基(甲基)丙烯酸鹽、N,N_二甲基胺基丙 基(甲基)丙烯酸鹽、N,N-二甲基胺基丙基(曱基)丙烯醯胺及 其四級鹽。這些其他單體可單獨使用或使用其兩或多種之 適當組合物。從所得吸水樹脂之性質及成本方面來說,較 佳係使用丙烯酸及/或其鹽(例如與鈉、鋰、鉀、銨、胺及其 96I79.doc •19· 1308570 他金屬鹽)作為主要組份。從成本方面來說,特佳係使用丙 烯酸鈉鹽。 在本發明中,使用異於丙烯酸(鹽)之單體的情況下,該其 他單體含量最好為30莫耳%或更低,較佳係1〇莫耳%或更 低。藉含量中包含該其他單體,可進一步改善所得吸水樹 脂(或吸收劑)之吸收性質並可進一步減低該所得吸水樹脂 (或吸收劑)的成本。 曰 (1-2)内部交聯劑(B) 本發明中所用之吸水樹脂可屬於自交聯型,其中可不使 用父聯劑較佳係该吸水樹脂是藉一單體與交聯劑(該吸水 樹脂之内部交聯劑(B))共聚合或反應所製得之樹脂。該内部 交聯劑(B)可為每分子具有兩或多個可聚合不飽和基及/或 反應性基之交聯劑,或為開環反應後每分子具有兩或多個 反應性基之環狀化合物的交聯劑。另外希望該吸水樹脂是 一在該内部交聯劑(B)的存在下藉由聚合方式所製得之樹 脂。 該内部交聯劑(B)之實例包括:N,Ni_#甲基雙(甲基)丙烯 醯胺、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基) 丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、甘油酸系三(甲 基)丙烯酸酯、甘油酸系丙烯酸酯甲基丙稀酸酯、經環氧乙 院變性之二沒甲基丙烧二(甲基)丙浠酸酯、異戊四醇四(甲 基)丙烯酸酯、三烯丙基三聚氰酸酯、三烯丙基異氰脲酸 酯、三烯丙基磷酸酯、三烯丙基胺、聚(甲基)烯丙氧基烷類、 聚乙二酵二縮水甘油醚、甘油二縮水甘油醚、甘油二縮水 96179.doc -20- 1308570 甘油醚;多價醇如乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、匕弘丁二醇、 1,4-丁二醇、甘油、異戊四醇及類似物;伸乙基二胺、碳酸 乙缔酯、碳酸丙缔酯、聚乙缔亞胺、縮水甘油(甲基)丙烯酸 酉旨及類似物;和類似物。 這些内邵父聯劑(B)可單獨使用或使用其兩或多種之適 當組合物。此外,可將該内部交聯劑(B)一次或分階段加入 反應系統中。在使用至少一種或兩或多種内部交聯劑(B)的 k況下考慮所彳于吸水樹脂或吸水劑之吸水性質或類似性 質,較佳係至少以—具有兩或多個可聚合不飽和基之化合 物進行聚合。 相對於單體(A)(不含内部交聯劑(B)),内部交聯劑(B)含 量最好在0.G05莫耳%至5莫耳%範圍内,較佳係在G 〇6莫耳 %至0.3。莫耳%範圍内,最佳係在請莫耳%至㈣莫耳。乂範 圍内。低於0.005莫耳%之内部交聯劑(B)含量及超過5莫耳% 之内邵交聯劑(B)含量將可能造成吸水性質不足。 利用内部交聯劑(B)將交聯結構導人該聚合物中,該 交聯劑咖在單體㈧聚合前、期間或之後加入。較佳: 在聚合前加入内部交聯劑(B)。 (1 -3)水溶性鏈轉移劑(匸) 鏈明中’用於聚合單體㈧之鏈轉移劑最好是水溶收 足夠化溶性鏈轉移劑將可能無法賦予所得吸水齊 用之水^聯指數(或受壓下之化學交制數)。本發明中所 移南鏈轉移劑⑹無特別限制,條件為該水溶性鏈 移收)係可溶於水或丙缔酸及/或其鹽溶液中。該水溶性 96179.doc -21 - 1308570 轉移劑(c)可為硫醇 、’ 嗶化合物、過 U錯合物或類似物。該水溶性鏈轉移劑(c)之特殊實例 包括:乙基硫醇、丙基硫醇、十二基硫醇、乙硫醇酸及兑 鹽、《韻果酸及其鹽、3_丙硫醇酸及/或其鹽、異丙醇、、 I酸及其鹽、次磷酸及其鹽和魏及其鹽。可選擇並❹ -種或兩種或多種水溶性鏈轉㈣(〇。因為其作用,較佳 …X合!·生鏈轉移劑⑹為硫經蘋果酸及其鹽、次鱗酸及 鹽和磷酸及其鹽中之__ 、 “ 種或兩種和多種。更佳係該水溶性 鏈轉移劑(C)為㈣酸及其鹽和嶙酸及其 種和多種。 禋或兩 :溶性鏈轉移劑(C)的添加量相對於單體㈧係在 耳至呢耳%範圍内,較佳係在〇.〇〇1莫耳%至2莫耳^ 圍内,更佳係在0._莫耳⑷莫耳%範圍内更佳係在 莫=4%Γ.5莫耳%範圍内,最佳係在g.qi莫耳%至〇.3 莫耳场圍内’即使其係視其水 交聯劑W量而定。若水玄性妓^ ^度及内邵 _莫耳%,將心:::化, 與u匕赵、 學交聯指數(或受壓下之化 ; 數)。若水溶性轉移劑⑹的添加量係超㈣莫耳 水溶性内容量的增加將可能使其無法獲得且有足夠化 學交聯指數(或受壓下之化學交聯指數)之吸水劑、有足夠化 0-4)吸水樹脂(D) 聚合單體(A)以製備本發 塊狀聚合或懸浮聚合方式進;吸水樹脂⑼係可藉 合程序之容易控制及已膝 疋’因為所4性質、聚 已私脹騎《吸水性質,較佳係藉由 96179.doc -22· 1308570 水性聚合或逆相懸浮聚合方式進行聚合。以水性聚合為最 佳。水性聚合是吾人熟知的並描述於,例如美國專利第 4625001號、第 4769427號、第 4873299號、第 4093776號、 第 4367323號、第 4446261號、第 4683274號、第 4690996號、 第4721647號、第4738867號及第4748076號及歐洲專利第 Π 78059號和類似參考文獻中。在製備單體(A)之水性溶液 (相當於下文之單體水溶液)的情況下,單體水溶液中的單體 (A)含量係視耽體水溶液的溫度或單體(A)的類型而定並無 特別限制。但是,單體(A)含量最好係在3〇重量%至7〇重量 %範圍内,較佳係在35重量%至7〇重量%範圍内。低於3〇重 量%之單體(A)含量降低每單位反應體積之產量並且需要一 乾燥步驟,因此需要較長時間及更多能量,故造成較低產 量。因此,工業上不希望單體(A)含量低於3〇重量%。 水性聚合可⑴在雙臂捏合機中藉聚合單體(A)之水溶 液,同時碾碎聚合所獲得之水合凝膠的方式進行,(H)藉將 早體(A)之水溶液供入所指示之容器中或移動帶上並聚合 (或煮碑聚合)其中/其上單體⑷以獲得凝膠,然後利用碎肉 機或類似裝置礙碎凝膠的方式進行,或㈣藉類似方法進 行。 對聚合起始劑無任何特別限制。聚合可利用自由基聚合 起始劑或光學聚合起始劑開始進行。㈣由基聚合起始劑 可為’例如過硫㈣(過硫酸鉀、過硫_、過硫酸納或類 似物”過氧化物(過氧化氫、過氧化氫第三丁基、甲基乙基 嗣過氧化物或類似物偶氮基化合物(偶氮腈化合物、偶氮 96179.doc •23· 1308570 脒化合物、環狀偶氮脒化合物、偶氮醯胺化合物、烷基偶 氮化合物、2,2’-偶氮雙(2-amizino丙烷)二鹽酸、2,2,-偶氮雙 [2-(2-咪唑啉_2_基)丙烷]二鹽酸或類似物)。該光學聚合起 始劑可為,例如安息香衍生物、苯曱基衍生物、苯乙酮衍 生物、二笨基酮衍生物、偶氮化合物或類似物。 此外,氧化還原型起始劑可藉除了聚合起始劑外,利用 還原劑的方式應用之,其中該還原劑幫助這些類型之聚合 起始劑的分解。還原劑可為(但不限於)過硫酸酯(鹽)或硫酸 氫鹽如過硫酸鈉、過硫酸氫納或類似物;^抗壞血酸(鹽); 還原金屬(鹽)如一級鐵鹽或類似物;胺或類似物。 聚δ 始劑之添加篁相對於單體(A) 一般係在〇〇〇1莫耳 %至2莫耳%範圍Θ,較佳係在莫耳%至0.1莫耳%範圍 内。不希望聚合起始劑的量低於〇 〇〇丨莫耳%,若如此,將 增加剩下未反應之單體(A)量,因此增加所得吸水樹脂(D) 及吸水劑中殘留單體量。另—方面,在不希望聚合起始劑 的置超過2莫耳%的情況,因為若如此,所得吸水樹脂⑼ 及吸水劑將可能具有較高水溶含量。 此外,聚合可藉活性能量射線如放射線、電子射線、紫 外線或類似射線照射在反應系統上開始進行。而且,可藉 、、射舌量射線組合使用聚合起始劑的方式開始進行聚 合。對反應溫度無特別限制’但較佳係在阶至丨抓範圍 ^ 再者對反應時間及聚合壓力無任何特別限制, 其可任意設定以適合單體及聚合起始劑之類型、反應溫度 96179.doc •24· 1308570 及類似條件。 可以添加劑加入反應系統的方式進行聚合。添如 例包栝:各種包含量在0重量%至5G重量%範圍(相對於, 體)之親水性聚合物的發泡劑、0重量%至10重量%範園W早 -組份及類似物’其中該親水性聚合物可為澱粉/:維:另 殿粉/纖維素之衍生物、聚乙締基醇、聚丙缔酸(鹽)、聚 浠酸(鹽)基質之交聯材料或類似物,而另―組份可為碳2 (氫)鹽、二氧化碳、偶氮化合物及惰性有機溶劑或類似物馱 各種界面活性劑;鉗合劑;無機微粒如高嶺土、滑石、一’
氧化矽及類似物;多價金屬鹽如聚合氯化鋁、硫酸鋁、硫 酸鎂及類似物;·和類似物。 A 、在又聯聚合物是一種藉由水性聚合所製得並呈凝膠形態 之聚“勿’換吕之’該交聯聚合物是一水合凝膠態交聯聚 合物的情況下,必要時可乾燥該交聯聚合物並在乾燥前及/ 或後碾碎之,因此獲得吸水樹脂(D)。乾燥係在一般範圍在 60C至250°C之溫度下,較佳係範圍在1〇〇£>(:至22〇(^之溫度 下’更佳係範圍在12〇。(:至20(rc纟溫度下進行。乾燥時間 係視聚合物之表面積、水分含量及所用乾燥器類型而定, 並可任意選擇以達到目標水分含量。 對本發明中可使用之吸水樹脂(D)的目標水分含量無任 何特別限㈣,(水分含量係定義為吸水樹脂(D)中的水分含 T,其係藉在180。(:之溫度下乾燥3小時後之重量損失所測 得)k件為吸水樹脂(D)是可流動的,即使在室溫下。吸 村月曰(D)係呈粒予狀並更佳係具有範圍在〇 2重量%至3 〇 96179.doc -25- 1308570 重! %,更佳係範圍在〇 3重量%至15重量%,特佳係範圍在 重量/。至1 0重量%之水分含量。高水分含量將可能使吸 欠树(D)的流動性(粒子流動性)差且不易製造。此外,高 水分含量冑可能使其無法碾碎吸水樹脂及控制該吸: 之粒度分布。 本發明吸水樹脂(D)可呈粒子狀、粉末狀或形成粒子狀朝 集結物,而且形狀多變並可容易地碾碎之。 〃吸水樹脂(D)必要時可藉以碌碎機糾之獲得。該碌碎相 無特別限制’但可使用下㈣器作為碾碎機,例如:滾筒 型碌碎機如滾筒研磨機;蜂鳴器型碌碎機如蜂鳴器則 施加衝#震動型碾碎機、切碎機、㈣研磨機、球磨 研磨機及㈣裝置。錢些裝置巾,偏好使用滾 商研磨機控制粒度分布。碌碎可連續進行兩次或多次(換言 碾砰可連續進行兩個或多個階段)以控制粒度分布。較 佳係連續進行碾碎三次或多次(換言之,料係連續進行三 固或多個階段)。碾碎進行兩個或多個階段可以 使用相《碎機或各階段㈣不„碎機的方式進^ 可讀々㈤目尺寸之篩網將已料吸 Π:特定粒度分布。對分級機無任何特別限ST :如广級機可為震動筛網(不平衡重 動筛網㈣移動型、=動型或類似物)、同面移 類似物)、可移動網型篩網、 多動^ 篩網、風力篩網、超音波 I 罔面震動型 4碩似物。以震動篩網及同 96J79.doc • 26 - 1308570 網為佳。為獲得本發明吸水樹脂⑼,篩網的網目 尺寸取,在觸微米至30。微米範園内,較佳係在_微米 圍内,最佳係在m微米至价微米範圍内。超 ^孩1⑶之_網可能無法賦予該吸水樹脂⑼該粒度分 布》較佳係使用兩個或多個具有不同網目尺寸之筛網。 為了賦予本發明吸水_(晴定粒度分布,可進行進一 步分類以除去部分或所有直徑小於特定直徑之粒子。在此 步驟中,對分級機無任何特別限制。例如,較佳係使用示 範於上〈分級機。除了分類外,可使用微粒型分類機(離心 力型、慣性力型及類似類型)及類似裝置。此步驟除去部分 或所有直徑最好小於微米,更佳係小於⑽微米,最佳 係小於⑽微米之粒子,以雜本發明吸水樹脂(D)e 而且’本發明可經過安排使藉由分類所去除之粒子(所去 除之細微粒子)被时並例如,藉由集結㈣成較大粒子或 粒子狀集結物以便用作本發明吸水樹脂⑼。回收所去除之 細微粒子可藉吾人熟知技術進行,如一種混合溫水與吸水 樹脂之細微粉末’然後乾燥之方法(美國專利第_3〇 號)、-種混合吸水樹脂之細微粉末及單體水溶液,然後進 * 之方法,種將水加入吸水樹脂之細微粉末中並以 =於或高於特定值之表面壓力進行集結之方法(歐洲專利 第844270號);—種將吸水樹脂之細微粉末充分弄濕以形成 非晶質凝膠,然後乾燥並碾碎該非晶質凝膠之方法(美國專 利第4950692號);—種混合吸水樹脂之細微粉末與聚合凝 膠之方法(美國專利第5478879號)及類似方法進行。較佳係 96179.doc • 27- 1308570 混合溫水與吸水樹脂之細微粉末,然後乾燥之方法。此外, 所回收的吸水樹脂可用作本發明吸水樹脂(D)或可返回至 粉碎步驟(換言之,可以所回收之吸水樹脂重複進行粉碎步 驟)。為達到目標吸水樹脂(D),所回收粒子最好返回至粉 碎步驟。因此所回收之吸水樹脂實質上具有多孔結構。本 發明吸水樹脂(D)中所回收吸水樹脂之比例最好為3〇重量% 或更低,較佳係20重量%或更低,最佳係1〇重量%或更低。 可任意調整因此所獲得之吸水樹脂的性質如對〇9重量% 鹽水之吸收力(CRCs)最好在15克/克至45克/克範圍内,較佳 係在20克/克至45克/克範圍内,更佳係在2〇克/克至⑽克/克 範圍内,另夕卜更佳係在25克/克至4〇克/克範圍内,最佳係在 28克/克至40克/克範圍0。可根據吸水樹脂的㈣(用途)任 意調整該等性質如吸收力。但是,在CRCs小於以/克或超 過45克/克的情況下,可能無法獲得本發明吸水劑。 因,所獲得之吸水㈣具有交聯結構且水溶含量最好為 25重量%或更低,較佳係2〇重量%或更低,更佳㈣重量% 或更低’特佳係1〇重量%或更低。水溶性樹月旨⑼之水溶含 量可藉後面所述方法量得。 本發明吸水樹脂⑼最好係經過安排以具有使直徑小於 850微米以小於⑽微米之粒子在吸水樹脂⑼總量中佔 有财量。至⑽重量%之粒度分布。本發明吸水樹脂⑼較 佳係經過安排以具有使直徑小於㈣微米且不小於"Ο微米 之粒子在吸水樹脂⑼總量中佔有9〇重量%至1〇〇重 粒度分布。本發明吸水樹脂⑼更佳係經過安排以具有使直 96179.doc -28· 1308570 徑小於850微米且不小於106微米之粒子在吸水樹脂(D)總 量中佔有95重量%至100重量%的粒度分布。本發明吸水樹 脂(D)較佳係經過安排以具有使直徑小於850微米且不小於 15 0微米之粒子在吸水樹脂(D)總量中佔有95重量%至1〇〇重 量%的粒度分布。若直徑小於850微米且不小於1 〇6微米之 粒子的含量低於90重量%,吸水樹脂將可能包含太多灰 塵(變佈滿灰塵)’因此降低所得吸水劑之液體滲透力及擴散 性。 本發明吸水樹脂(D)最好為重量平均粒徑在】〇〇微米至 600微米範圍内之粒子狀,較佳係重量平均粒徑在微米 至500¼米範圍之粒子狀,最佳係重量平均粒徑在微米 至450微米範圍之粒子狀。若重量平均粒徑小於1〇〇微米, 所得吸水劑將可能變得不易操作並可能佈滿灰塵及液體渗 透力及擴散性差。若重量平均粒徑超過_微米,所得吸水 劑將可能易受損且性質容易變差。 本發明吸水樹脂(D)之粒度分布㈣數標準偏差(δξ)最好 係在0.25至0.45範圍内,較佳係在G27^43範圍内,更佳 係在0.30至0.40範圍内。粒度分布之對數標準偏差⑽指示 該粒度分布的寬度。粒度分布之對數標準偏差㈣愈小指示 粒度分布愈事。換言之’若對數標準偏差㈣大編,粒 ^分布將太寬。因此,所得吸水劑將變得以操作且液體 渗透力及擴散性差。若龍標準偏差㈣小於0.25,產量將 本是不值得偷。 心L於所需成 96179.doc -29- 1308570 如上所述,本發明吸水樹脂(D)最好滿足下列要求(&)及 (b): (a) 90重量%或更多粒子的直徑係小於850微米且不小於 150微米;且 (b) 該粒度分布之對數標準偏差(σξ)係在0.25至〇·45範圍 内。 (1-5)吸水樹脂粒子(Ε) 本發明中所用之吸水樹脂粒子(Ε)(吸水樹脂之粒子(Ε)) 最好係藉以特定表面交聯劑交聯因此所獲得之吸水樹脂 (D)表面(換言之’吸水樹脂(D)與特定表面交聯劑之表面交 聯)的方式獲得。 較佳係進行表面交聯以使CRCs達到不低於15克/克,但低 於39克/克,及/或AAPs為20克/克或更高。此外,進行表面 交聯直到吸水樹脂(D)與吸水樹脂粒子(E)間的CRCs差最好 變成3克/克或更高,較佳係5克/克或更高。若吸水樹脂(D) 與吸水樹脂粒子(E)間的CRCs差小於3克/克,所得吸水劑的 AAPs及SFC將可能不足。 適合應用於本發明之表面交聯劑實例包括具有至少兩個 可與吸水樹脂(D)之官能基反應之官能基的化合物。較佳係 以羧基進行脫水反應或酯交換之官能基作為該化合物之官 能基。較佳係以陰離子解離基作為該化合物之官能基,然 而更偏好使用羧基作為該化合物之官能基。 表面交聯劑之實例包括:多羥基醇如乙二醇、二乙二醇、 丙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、丨,3_丙二醇、二 96179.doc •30· 1308570 丙二醇、2,2,4-三曱基-1,3-戊二醇、聚丙二醇、甘油、聚甘 油、2-丁烯-L4-二醇、丨,3_ 丁二醇、M_ 丁二醇、丨,5_ 戊二 醇、1,6-己二醇、;ι,2_環己烷二甲醇、環己醇、三羥曱 基丙烷、二乙醇胺、三乙醇胺、聚環氧丙烷、環氧乙烷_環 氧丙烷嵌段共聚物、異戊四醇、山梨醇及類似物;環氧化 合物如乙二醇二縮水甘油醚、聚伸乙基二縮水甘油醚、甘 油聚縮水甘油醚、二甘油聚縮水甘油醚、聚甘油聚縮水甘 油醚、丙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、環 氧丙醇及類似物;多價化合物如伸乙基二胺、二伸乙基三 胺、三伸乙基四胺、四伸乙基五胺、五伸乙基六胺、聚伸 乙基亞胺及類似物和其無機或有機鹽(例如azitinium及類 似物);多價異氰酸酯化合物如2,4-伸甲苯基二異氰酸酯、 /、亞甲基一異氰酸酯及類似物;吖丙咬化合物如聚n丫丙唆 及類似物;多價噁唑啉化合物如、1,2_伸乙基雙嗯嗤琳、雙 嗔嗤啉及類似物;碳酸衍生物如脲、硫脲、胍、雙氮胺、 2-噁唑啶酮及類似物;碳酸伸烷基酯化合物如〖,3-二氧戊環 -2-酮、4_曱基-1,3-二氧戊環-2-酮、4,5-二曱基q 3_二氧戍 環-2-酉同、4,4-二甲基-1,3 -二氧戊環-2·酿|、4-乙基_ι 3 -氧 戊環-2-酮、4-羥基甲基-1,3-二氧戊環_2-酮、1>3_二嗓烧2_ 酮、4-甲基-1,3-二噁烷-2-酮、4,6-二甲基-1,3_二嚼燒_2_嗣、 1,3-二氧環己酮-2-酮及類似物;!|基環氧化合物如表氣 醇、cx-曱基表氯醇及類似物和其與胺之多價加成化人物(例 如,Hercules公司所製之Kymene(註冊商標));氧雜環丁炫 化合物;噁峻咬酮如2 - °惡唾咬酮;石夕院結合劑如丫去&甘、,由 96179.doc •3】· 1308570 氧基丙基三甲氧基矽烷、γ·胺基丙基三乙氧基矽烷及類似 物;和類似物。其可單獨使用或組合使用。 而且,該表面交聯劑的使用量相對於丨〇〇重量份數之吸水 樹脂(D)係在0.001重量份數至1〇重量份數之範圍内,較佳係 在0.01重量份數至5重量份數之範圍内。超過1〇重量份數之 表面交聯劑量是不經濟的,因為所獲得的性質與表面交聯 J添加量不平衡。此外,超過丨〇重量份數之表面交聯劑量 造成表面處理後留下大量未使用之殘留表面交聯劑。因 此不希望表面父聯劑用量超過10重量份數。此外,低於 o.ool重量份數之表面交聯劑量將可能造成八八卜不足。 而且,為了加速表面交聯劑之反應並改善吸收性質,可 使用歐洲專利第0668080號公告中所描述之無機酸、有機酸 及聚胺基酸和類似物。該等酸之特殊實例包括〔硫酸、磷 馼、鹽酸、檸檬酸、乙醛酸、甘醇酸、甘油磷酸、戊二酸、 肉桂酸、丁二酸、乙酸、酒石酸、乳酸、丙酮酸、富馬酸、 丙酸、3-羥基丙酸、丙二酸、丁酸、異丁酸、imidin〇乙酸、 韻果酸、羥乙基磺酸、擰康酸、己二酸、衣康酸、丁烯酸、 草酸、水揚酸、沒食子酸、已二烯酸、葡萄糖酸、對-曱苯 磺酸及類似酸。該酸之使用量係視吸水樹脂(D)之pH及類似 性質而定,但相對於100重量份數之吸水樹脂(D),其最好 係在〇重量份數至10重量份數之範圍内,較佳係在重量 份數至5重量份數之範圍内。 在本發明中,較佳係使用水作為混合吸水樹脂(D)與表面 交聯劑之溶劑。相對於100重量份數之吸水樹脂(D)的固體 96179.doc 32- 1308570 但不超過2〇重量份 部分,水之添加量最好超過0重量份數 數車乂佳係在0.5重量份數至j 〇重量份數之範圍内,更佳係 在〇·5重量份數至5重量份數之範圍内,即使水之添加量係 視吸水樹脂(D)之類型、粒徑及類似性質而定。 此外’必要時,可加人親水性有機溶劑作為混合吸水樹 脂⑼與表面交聯劑之溶劑。親水性有機溶劑之實例包括: 低碳數醇類如甲基醇、乙基醇、正丙基醇、異丙基醇、正 丁土醇〃丁基醇、第二丁基醇及類似物;嗣類如丙綱及 類似物^類如H四氫吱喃、絲基聚乙二醇及類 似物;醯胺如N,N-二曱基曱搭及類似物;亞職如二甲基亞 砜及類似物,·和類似物。相對於丨〇 〇重量份數之吸水樹脂(d ) 的固體部分,親水性有機溶劑之添加量最好不超過2〇重量 份數,較佳係不超過10重量份數,更佳係不超過5重量份 數,即使親水性有機溶劑之添加量係視吸水樹脂⑴)之類 型、粒徑及類似性質而定。但是,基於安全性及類似原因, 最佳係不使用有機溶劑。 而且為了更均勻混合吸水樹脂(D)及表面交聯劑,吸水 樹脂(D)與表面交聯劑之混合可在非交聯水溶性無機鹽及/ 或非還原鹼金屬鹽pH緩衝劑的存在下進行。該非交聯水溶 性無機鹽最好是驗金屬鹽、銨鹽、驗金屬氫氧化物、氨、 氰之氫氧化物或類似物。該非還原鹼金屬鹽pH緩衝劑最好 是碳酸氫鹽、磷酸二氳鹽、磷酸氫鹽或類似物。相對於 重量份數之吸水樹脂(D)的固體部份,非交聯水溶性無機鹽 及/或非還原鹼金屬鹽pH緩衝劑之添加量最好係在〇〇〇5重 96179.doc •33- 1308570 量如數至1G重量份數之範圍内,較佳係在GQ5重量份數至$ 重量份數之II圍内。即使非交聯水溶性無機鹽及/或非還原 驗金屬鹽pH緩衝劑之添加量係才見吸水樹脂⑼之類型、粒徑 及類似性質而定。 表面交聯劑可’例如在吸水樹脂(D)分散於親水性有機溶 劑中後加人。但是,必要時,較㈣藉溶解或分散該表面 交聯劑於水及/或親水性溶劑製備表面交聯劑溶液,然後混 合該溶液’然後藉直接將表面交聯劑溶液噴霧或滴在吸水 樹脂(D)上的方式將該溶液加入該吸水樹脂(〇)中。而且, 在將水用於混合的情況下’該混合可在非水溶性無機粒子 粉末、水溶性多價金屬鹽、界面活性劑及/或類似物的存在 下進行。 用於混合吸水樹脂(D)及表面交聯劑之混合裝置最好具 有大混合功率以均勻地及安全地混合之。混合裝置可為, 例如圓管型混合裝置、雙壁圓錐型混合裝置、孓狀型混合 裝置、帶型混合裝置、螺旋型混合裝置1體化爐轉台型 混合裝置、空氣流混合裝置、雙臂捏合機、内部混合裝置、 粉碎型捏合機、旋轉混合裝置、螺旋型擠壓器、攪拌型混 合裝置及類似裝置。 混合吸水樹脂(D)及表面交聯劑後,令其所得混合物進行 熱處理,藉此進行吸水樹脂(D)之表面交聯。較佳係進行表 面交聯以使CRCs(對0.9重量%鹽水之吸收力)達到不低於15 克/克,但低於39克/克,及/或AAPs(受壓下對09重量%鹽水 之吸收力)不低於20克/克。本發明中熱處理的時間最好係在 96179.doc -34- 1308570 !分鐘至刚分鐘範圍内,較佳係在3分鐘至i2Q分鐘範固 内’更佳係在5分鐘至_分鐘範園内。熱處理之加熱溫度 (加熱介質之溫度)最好係在60。〇至25 戰至聰範圍内,更佳係在靴至·。c範圍内。系在 :加熱溫度低於’c,熱處理的時間將太長,因此減低 7。此外’將無法達到均勻交聯。因此,將可能變成無 法獲得目標吸水劑。而且,若加熱溫度超過爾,所得吸 水樹脂粒子⑻將受損害’因此使其不易獲得吸水力極佳之 吸水劑。 。加熱處理可利用—般所用乾燥器或加熱爐進行。該乾燥 器可為’例如深溝型混合乾燥器、旋轉型乾燥器、碟型乾 燥器、流體化床型乾燥器、空氣流型乾燥器、紅外線乾燥 器或類似裝置。在本發明進行絲射處理以取代進行加熱 處理的情況下,較佳係使用紫外線並可使用光學聚合起始 較佳係在表面處理步驟中加熱吸水樹脂(D)後,冷卻該吸 水樹脂(D)。較佳料㈣吸水樹脂⑼至㈣在抓至⑽ 、又用於冷卻之冷卻裝置可為一種利用加熱裝置中 斤用加扃;|質作為冷卻介質以形成熱交換器結合加敖裝置 之裝置。 … 34些步驟後’最好令因此所獲得之吸水樹脂粒子⑻進行 粒度调整步驟以調整其粒度分布。 在本發明吸水樹脂粒子(E)中,小於850微米且不小於150 娬米< 粒子含量最好為9〇重量%或更高,較佳係%重量%或 96179.doc -35· 1308570 更高。若此尺寸粒子之含量係低於90重量%,吸水樹脂粒 子(E)將可能佈滿灰塵’因此降低所得吸水劑之液體滲透力 及擴散性。 本發明吸水樹脂粒子(E)最好為重量平均粒後在1 〇 〇微米 至600微米範圍内之粒子形態(粒子狀),較佳係重量平均粒 徑在200微米至500微米範園内之粒子形態,最佳係重量平 均粒徑在250微米至450微米範圍内之粒子形態。若重量平 均粒徑小於100微米,所得吸水劑將可能變得不易操作並可 能佈滿灰塵且液體滲透力及擴散性不佳。若重量平均粒徑 超過600微米,所得吸水劑將可能易受損害且性質易變差。 本發明吸水樹脂粒子(E)之粒度分布的對數標準偏差(§ξ) 最好係在0.25至0.45範圍内,較佳係纽27纽43範圍内, 更佳係在0.30至(Μ0範圍内。粒度分布之對數標準偏差㈣ 指示粒度分布的寬度。粒度分布之對數.標準偏差㈣愈小指 不粒度分布愈窄。換言之,若對數標準偏差(δξ)大於0.45, 2分布將太寬1此’所得吸水劑將變得不易操作且液 “透力及擴散性差。若對數標準偏差㈣小社25
將明顯降低。因此,這將县田&叱他 I 士士 θ 、將疋因此所獲得的作用相對於所需 成本疋不值得的例子。 :要時夂根據本發明製造吸水樹脂粒子⑻之方 ^力口入各種類型之功能至該吸水樹脂粒子之步帮。卜 倉匕的添加可藉加入一添加劑的 μ力 如:除臭劑、抗菌劑、香於/心其中該添加劑係 親水性短纖維、塑化劑、二V發泡劑、顏料、染料、 黏奢劑、金屬惠、界面活性劑、 96179.doc 36 1308570 肥料、氧化劑、還原劑、水、鹽、钳合劑、滅菌劑、親水 性聚合物如聚乙二醇或類似物、疏水性聚合物如石壤或類 似物、熱塑性樹脂如聚乙稀、聚丙烯或類似物、熱固性樹 月曰如聚醋樹脂、腺樹脂或類似物或類似添加劑。相對於1 〇 〇 重量份數之吸水樹脂粒子(E),添加劑的添加量係在〇重量 份數至10重量份數範圍内,較佳係在0重量份數至i重量份 數範圍内。 如上所述,本發明吸水樹脂粒子(E)最好可滿足下列要求 (a)及(b): (a) 90重量%或更多粒子的直徑係小於微米且不小於 15 0微米;且 (b) 該粒度分布之對數標準偏差(σξ)係在〇 25至〇 45範圍 内。 對本發明可使用之吸水樹脂粒子無任何特別限制,但該 吸水樹脂粒子最好是藉由上述方法所獲得之吸水樹脂粒子 (Ε)。可使用吸水樹脂粒子⑻作為本發明吸水劑。在使用吸 水樹月曰粒子(Ε)作為本發明吸水劑之情形下,該吸水劑最好 :有:RCs、AAPs、SFC、⑽、粒度分布、總體密度、水 合3里形狀、水分含量及後面項目(3)中所述類似性質。 但是’本發明吸水劑可藉其他方法製得。 (2)液體滲透力改善劑(F) 本《月吸水劑可為含有吸水樹脂粒子及液體滲透力改善 劑之吸水樹脂材料。下 ° 下列解釋可用於本發明之液體滲透力 改善劑(F)。 96179.doc -37- 1308570 在本發明中’液體滲透力改善劑相當於—種可改善吸水 樹脂粒予(其無特別限制)之SFC的物質,其中該吸水樹脂粒 子包含該物質。特別地’該液體滲透力改善劑是一種改善 吸水劑之SFC達1(1〇·7.立方公分.秒/克)或更多,較佳係達 5(1〇·7.立方公分.秒/克)或更多的物質,其中該吸水劑係藉 由該液體滲透力改善劑與表面交聯吸水樹脂粒子混合所製 得。例如,藉由加入該物質至本發明實例7所獲得之吸水樹 脂粒子(E7)並比較添加該物質前後之SFC的方式可確認該 物質是否為液體滲透力改善劑。液體滲透力改善劑(F)可被 包含在吸水樹脂粒子内、表面上或表面附近。液體滲透力 改善劑(F)最好位於該表面上或該表面附近。此外,液體涂 透力改善劑(F)可與吸水樹脂粒子之官能基反應。吸水樹脂 粒子之添加可在表面處理前、後及/或期間進行。液體淥透 力改善劑(F)可藉作為間隔物或類似物,或藉賦予離子表面 交聯作用加寬已膨脹吸水樹脂粒子間的間隙,因此改善該 吸水樹脂粒子之液體滲透力。 可用於本發明之液體滲透力改善劑(F)為,例如親水性無 機化合物。較佳係使用非水溶性親水性無機微粒、水溶性 多價金屬鹽或類似物。親水性質在本發明中可能是,例如 歐洲專利第0629411號中所述70%或更高之親水力。在本發 明中,陽離子聚合物化合物(即,例如美國專利第5797893 號中第11欄所示範的)、疏水性無機微粒或可改善液體涂透 力之類似物皆可用作液體滲透力改善劑’但有時不希望 使用之’因為其增加吸水劑之接觸角且有時降低cSF。本發 96179.doc -38- 1308570 明不希望使用降低吸水劑表面張力之界面活性劑,因為界 面活性劑降低CSF。 ' ’ 在本發明中所用之液體滲透力改善劑(F)為無機微粒的 情況下,基於容易操作及有效添加緣故,該無機微粒的粒 徑最好不超過500微米,較佳係不超過3〇〇微米,最佳係不 超過150微米。當該微粒是一次粒子時,粒徑相當於—次粒 子之直徑’反之,粒徑相當於二次粒子(結合粒子或集結物 (集結粒子))之直徑。在使用具高度硬度且不易藉衝擊力分 開之化合物粒子(如非集結(一次粒子)石夕石、氧化紹或類似 物)的情況下,集結粒子及粒子的粒徑最好為5微米或更 小,杈佳係1微米或更小,最佳係〇.丨微米或更小。 可用於本發明之液體渗透力改善劑(F)的特殊實例包 括.礦石如滑石、高嶺土、漂白土、膨潤土、活性土、重 晶石、天然瀝青烯、锶礦、鈦鐵礦、$白矽華及類似物. 結化合物如硫酸銘14_18水(或其無水化合物)、—鉀^ 水、硫酸紹鋼12水、氯化紹、聚氯化紹、氧化紹及類似物,· 其他多價金屬鹽;親水性非晶質矽石(例如,藉由乾燥方法 製得(T〇kuyama Reolosil QS_2〇 ;藉由沉降方法 D,::a s_nat22S,Sipernat22〇0);氧化物錯合物如氧化發、氧 化鋁及氧化鎂之錯合物(如Engelhard之Auaagel 、氧化 石夕與氧化!呂之錯合物、氧切、氧化鎮及類似物之錯合物; 和類似物。而且’美國專利第5164459號、歐洲專利第·】 號及類似專利中所示範之渗透力改善劑可用於本發明中。 在這些粒子巾,偏好使用親水性粒子(如硫酸船4至18水、 96179.doc •39· 13〇8570 親水性非晶質碎石及類似物)。但是’具有低親水性質之粒 予可經親水性化合物處理以使該粒子表面在使用前呈親水 性。這些粒子可單獨使用或可使用其兩種或多種之組合物。 對添加可用於本發明之液體滲透力改善劑(F)的方法無 任何特別限制。該液體滲透力改善劑(F)的添加可藉加入液 體滲透力改善劑(F)之水溶液、藉加入液體滲透力改善劑 <泥漿或藉加入液體滲透力改善劑(F)粉末的方式進行。而 且,該液體滲透力改善劑(F)的添加可,例如藉由一種日本 特許公開申請案第2002-539281號及第2002-538275號中所 述万法(其中液體滲透力改善劑之水溶液係在表面處理前 加入)、藉由一種曰本特許公開申請案第2〇〇1_523289號中所 述方法(其中乾摻合液體滲透力改善劑,然後加入結合劑)、 藉由一種曰本特許公開申請案第2〇〇1_523287號中所述方 法(其中液體滲透力改善劑之水溶液係在表面處理後加入) ,藉類似方法進仃。此外,孩液體滲透力改善劑(F)的添加 可,例如藉由一種在將結合劑加入該吸水樹脂粒子後加入 、、'时:透力改善劑(F)的方法,或藉_種至少部分液體渗透 力改善劑刚以熱力方式與至少部分該吸水樹脂粒子表 ^結合的方法進行。㈣於該吸水樹脂粒子,本發明中液 體渗透力改善劑(F)的使用量最好係在〇〇1重量重量 摩圍内較佳係在〇.〇5重量%至5重量%範圍内。若液體渗 透力改善劑(F)量超過10重量%,吸收力將降低,反之,若 孩:r低於0.01重量〇/〇,將有盔 、 …去達到添加液體滲透力改善劑 之作用的風險。而且,可姻敷n 了㈣吸水劑之液體滲透力。用 96179.doc 1308570 、化口液fla參透力改善劑(F)及吸水樹脂粒子之混合裝置 ^需要大混合功率。例如’其可與料裝置或_網裝置混 δ °混合裝置可為’例如圓管型混合裝置、雙壁圓錐型混 合裳置、V-狀型混合裝置、帶型混合裝置、螺旋型混合裝 置、流體化爐轉台型混合裝置、空氣流混合裝置、雙臂捏 、機内# p裝置、粉碎型捏合機、旋轉混合裝置、螺 旋型擠壓器、靜態混合裝置及類似裝置。此外,關於添加 時機,該添加可在獲得吸水樹脂粒子前、期間或之後進行。 較佳係在表面交聯後進行。 因此所獲得之吸水劑最好具有CRCs、ΑΑρ”㈣、csf、 粒度分布、總體密度、水溶含量、形狀、水分含量及後面 項目⑺中所述類似性質,是,本發明吸水劑可藉其他方 法製得。 (3)吸水劑 本發明吸水劑是吸水樹脂粒子或含有吸水樹脂粒子之吸 水樹脂材料(較佳係含有吸水樹脂粒子及液體渗透力改善 劑之吸水樹脂材料)。本發明吸水劑係適合用作衛生/保健材 料所用之吸收材料、吸收體液如尿液、經血、汗等所用之 吸收材料。触轉脂粒子最好係藉〇_5)吸水樹脂粒子⑻ 中所述方法製得之粒子4且,液體滲透力改善劑最好是 項目(2)中所迷液體滲透力改善劑。本發明吸水劑中所含吸 水樹脂粒予的比例係在9〇重量%至1〇〇重量%範圍内,=佳 係在95重量%至1〇〇重量%範圍内,特佳係在%重量%至 重量%範圍内。此外’本發明吸水劑最好包含嶙原子。該 96179.doc -41 - 1308570 磷原予係衍生自磷化合物’其係一種水溶性鏈轉移劑。 本發明吸水劑具有極佳凝膠性質。極佳凝膠性質係藉具 有特定粒度分布、特^CRCs、特定AAPs及特定化學交:指 數(或受壓下之化學交聯指數)獲得。在鏈轉移劑存在下,慣 用聚合(參考文獻1至5)可獲得具有極佳凝膠耐久性之吸水 树脂,但因其高吸收力而無法獲得足夠凝膠性質。而且, 慣用技術無法看出決定吸水劑性質之粒度分布的重要性。 對獲得具有極佳凝膠性質之吸水劑作深入研究的結果,本 發明之發明者發現吸水劑藉具有特SCRCs、特定AAPS及特 定化學交聯指數(或受壓下之化學交聯指數)可獲得極佳凝 膠性質。為何可藉此安排獲得極佳凝膠性質尚未獲得完整 解釋。但疋,其假設聚合中鏈轉移劑的使用可降低吸水樹 月EJ中主鏈巨分子的分子量,因此可減少主鏈巨分子糾纏(物 理糾纏)’並因此減少因糾纏所造成之物理交聯。結果所得 吸水樹脂具有比無使用鏈交聯劑情況更高之吸收力。在此 知況下,因減少糾纏所造成物理交聯之降低可藉添加更多 内部交聯劑以進行化學交聯獲得補償。吸水樹脂因此具有 極佳凝膠性質,因為該吸水樹脂具有比藉由一般聚合所製 得之吸水樹脂更多之化學交聯。此外,本發明之發明者發 現一指示化學叉聯程度之指數,且當吸水劑具有特定指數 值、特定粒度分布、特定CRCs及特定AAps時,該吸水劑顯 不出極佳凝膠性質。本發明係以這些發現為基礎。這些性 質之特定值將詳細描述於後。 本發明吸水劑係經過安排使在CRCs不低於29克/克,但低 96179.doc •42· 1308570 於39克/克的情況下,藉由下式(i)表示之化學交聯指數為 160或更高,較佳係170或更高,更佳係175或更高,最佳係 180或更高。化學交聯指數的上限一般為1〇〇〇。 化學交聯指數 =(CRCs)/(CRCdw)x 1000...·⑴, 其中CRCs(克/克)是對0.9重量%鹽水之吸收力,CRCdw(克/ 克)是對去離子水之吸收力。 本發明吸水劑係經過安排使在CRCs不低於15克/克,但低 於29克/克的情況下,藉由下式(2)表示受壓下之化學交聯指 數為100或更高,較佳係110或更高,更佳係115或更高,最 佳係120或更高。受壓下之化學交聯指數的上限一般為 1000。 受壓下之化學交聯指數 =(CRCs)+(AAPdw) — (2), 其中CRCs(克/克)是對〇·9重量%鹽水之吸收力,AApdw(克/ 克)是受壓下對去離子水之吸收力。 化學交聯指數是一項本發明吸水劑之特點,其可藉對去 離子水之吸收力與對0.9重量%鹽水之吸收力間的比例表 示。當對去離子水之吸收力較低,而對〇. 9重量%鹽水之吸 收力較高時,可獲得較高化學交聯指數。當吸收劑因水膨 脹時由於主鍵巨分子彼此糾纏所造成之物理交聯因主鍵 巨分子解開糾纏而散開。但是,膨脹仍受到化學交聯的控 制。因此,當吸水劑具有較多化學交聯時,其對去離子水 具有較低吸收力。而且,在此情況下,對〇9重量%鹽水具 96l79.doc -43- 1308570 有相同吸收力之吸水劑中,具有較多化學交聯之吸水劑則 具有較高化學指數。基於相同理由,當吸收劑中具有更多 化學交聯時’受壓下對去離子水之吸收力增加◊換言之, 因主鏈巨分子糾纏所造成之物理交聯在去離子水中散開。 因此,該吸水劑在受壓下保持凝膠強度的能力低。另一方 面’化學交聯在受壓下保持凝膠強度的能力高◊換言之, 在對0.9重量°/。鹽水具有相同吸收力之吸水劑中,具有較多 化學义聯之吸水劑在受壓下具有較高之化學交聯指數。吸 水劑之CRCs係存在較佳範圍。在該等範圍中,這兩個指數 (化學交聯指數及受壓下之化學交聯指數)最好是可應用 的。換言之,化學交聯指數最好係在較高CRCs範圍内(不低 於29克/克,但低於39克/克)。受壓下之化學交聯指數最好 係在較低CRCs範圍内(不低於15克/克,但低於29克/克)。這 是因為在個別較佳範圍内更可區別該等指數所示性質之差 異。 本發明吸水劑的粒度分布係經過安排,使9〇重量%或更 多粒子的直徑小於850微米,但不小於15〇微米。較佳係% 重量%或更多粒子的直徑小於850微米,但不小於1〇6微 米。更佳係95重量%或更多粒子的直徑小於85〇微米,但不 小於150微米。具有此直徑之粒子比例的上限為1〇〇重量 %。若此尺寸的粒子含量係低於90重量%,吸水樹脂(〇)將 可能佈滿灰塵,因此所得吸水劑之液體滲透力及擴散性降 低。 本發明吸水劑為呈粒子狀,其中該粒子的重量平均直徑 96179.doc -44 - 1308570 最好係在100微米至600微米範圍内,較佳係在2〇〇微米至 500微米範圍内,最佳係在250微米至45〇微米範圍内。若該 重量平均粒徑係小於100微米,所得吸水劑將可能變得不= 操作且將可能佈滿灰塵而液體滲透力及擴散性不佳。若嗦 重量平均粒徑係超過600微米,所得吸收劑將可能易受損X 害,而且性質易變差。 、 本發明吸水劑之粒度分布的對數標準偏差(δξ)最好係在 0.25至0.45範圍内’較佳係在〇.27至〇43範圍内,更佳係在 〇·30至0.4G範圍内。粒度分布之對數標準偏差㈣指示粒度 分布的寬度。粒丨分布之對數標準偏差㈣愈小指示粒度分 布愈f。換言之’若對數標準偏差(δξ)大於〇45,粒度分布 將太寬。因此,所得吸水劑將變得不易操作且液體滲透力 及擴散性差。若對數標準偏差(δξ)小於〇·25,產量將明顯降 低。因此,這將是因此所獲得之作用相對於所需成本是不 值得的例子。 如上所述,本發明吸水劑最好可滿足下列要求(a)及(b): ⑷90重量%或更多粒子的直徑係小於85()微米且不小於 150微米;且 (b)炫粒度分布之對數標準偏差(σξ)係在〇 25至ο.#〗範圍 内。 本發明吸水劑的CRCs(對〇_9重量❶/〇鹽水之吸收力)係不小 於15克/克,但小於39克/克,較佳係在2〇克/克至35克/克範 圍内,更佳係在20克/克至32克/克範圍内,更佳係在24克/ 克至32克/克範圍内。吸收力(CRCs)低於這些範圍之吸水劑 96179.doc •45· 1308570 係無法有效地用於衛生材料如尿布中,而吸收力(CRCs)高 於這些範圍之吸水劑將可能因凝膠強度的降低而使性質變 差。 ' 在本發明吸水劑中,在受壓下對〇9重量%鹽水之吸收力 (AAPs)為20克/克或更高,較佳係22克/克或更高,更佳係23 克/克或更高,最佳係24克/克或更高。一般,AAPs的上限 為100。若對0.9重量%鹽水之AAPs低於2〇克/克,則吸水劑 所具有的凝膠性質將可能不足,無法令該吸水劑有效地用 作紙尿布及類似物之吸水劑。 本發明吸水劑對0.69重量%鹽水之SFC最好係在3〇至 3000(10 7.立方公分·秒/克)範圍内,較佳係在5〇至πόθο 〇_7. 立方公分.秒/克)範圍内,更佳係在7〇至1〇〇〇(1〇·7立方公分 •秒/克)範圍内,特佳係在80至300(1 (Γ7·立方公分.秒/克)範圍 内,極特佳係在100至250(10'立方公分.秒/克)範圍内,最 佳係在100至200(1 〇·7·立方公分·秒/克)範圍内。 一般’對0.69重量%鹽水之SFC的上限為300(^對〇·69重 量%鹽水之SFC是一項指示吸水劑之液體滲透力及擴散性 的數字。具有較高SFC之吸水劑具有較佳液體滲透力及擴散 性。具有較高吸水劑含量之衛生材料必須對〇 69重量%鹽水 具有較咼SFC ’即使其係視吸水劑含量多少而定。 本發明吸水劑之CSF(毛細吸引力)(以20公分之負壓力梯 度)最好為15克/克或更高,較佳係1 8克/克或更高,最佳係 20克/克。CSF指示毛細吸引力的強度。偏好較高CSF,因 為所吸收液體可隨較高CSF向上擴散。 96179.doc •46· 1308570 m月吸水劑的水溶含量最好為20重量%或更低 更低:特佳係13 達到本^明水r含置為2〇重量%或更高之吸水劑將可能無法 =)本發明作用且另外將具有較低衛生材料如尿布可用之 广,在安全性方面,不希望水溶含量為20重量%或更 L低性質之-為當吸水㈣水膨脹時,㈣吸水樹脂中 2合物組份,因此阻礙液體的擴散。其被視為溶出的聚 δ物組份阻礙液體流過吸水樹脂粒子表面上。而且,聚入 物組份之溶解將可能增加所吸收液體的黏度,同時降低 CSF。該吸水劑之水溶含量係藉由描述於後之方法量得。 對於本發明吸水劑之水分含量無任何特別限制。本發明 吸水劑之水分含量最好不低於〇重量%,但不超過5〇重量 %,較佳係不低於0.01重量%,但不超過4〇重量%,更佳係 不低於0.1重量%,但不超過丨〇重量0/〇。 對於本發明之總體密度無任何特別限制。本發明之她體 密度最好係在0.40克/毫升至0.90克/毫〜 川兄/¾升靶圍内,較佳係在 •50克/毫升至0.80克/毫升範圍内(一種測量總體密度之方 法係指示於JIS K-33.62中)。若總體密度低於〇4〇克/毫升或 超過0.90克/毫升,該吸水劑在製造程序期間將可能變得易 受損害並具有低性質。 吸水劑中之攝化合物含量以鱗元素計最好係在i〇 ppm至 1量%範圍A ’較佳係在2〇咖至5〇〇〇啊範圍内,更佳 係在30 ppm至糊〇 ppm範圍内,特㈣㈣啊至侧 _範圍内’即使填化合物含量係視所使用之吸水劑量而 96179.doc -47- 1308570 疋。不希望使用磷元素超過丨重量%之磷化合物含量,因為 若如此,水/谷含量將增加,因此賦予吸水劑較低性質。此 外,若如磷元素之磷化合物含量低於10 ppm,鏈轉移能力 將太低而有時無法獲得目標吸水劑。 此外,這些吸水劑最好係經過安排以包含相對於1〇〇重量 份數之粒子(吸水樹脂之粒子)0 001重量份數至5重量份數 之液體滲透力改善劑。 而且,除了吸水樹脂粒子(£)及/或液體滲透力改善劑(F) 之外,本發明吸收劑可包含一添加劑,因此具有各種類型 之功能。該添加劑可為,例如:❺臭劑、抗菌劑、香精物 質、發泡劑、顏料、染料、親水性短纖維、塑化劑、黏著 劑、金屬4、界面活性劑、肥料、氧化劑、還原劑、水、 鹽、钳合劑、滅菌劑、親水性聚合物如聚乙二醇或類似物、 疏水性聚合物如石蠟或類似物、熱塑性樹脂如聚乙稀、聚 丙稀或類似物、熱固性樹脂如聚㈣脂、脲樹脂或類似物 或類似添加劑。相對於吸水劑的重i,添加劑的添加量係 低於10重量% ’較佳係低於5重量%,更佳係低於1重量。 本發明吸水劑之使用賦予衛生材料極佳凝膠性質。因 此,若尿布或類似物之吸水材料包含高含量之本發明吸水 劑,該吸收材料可吸收超過兩倍之尿液或體液,因為施加 在吸收材料上之尿液或體液可擴散在吸收材料内,其提供 一吸收該尿液或體液的場所。 (4)吸水材料之製造方法及其吸水性質 適當材料及藉由上述方法所製得之吸水劑組合可用作適 96179.doc •48- l3〇8570 合作為衛生材料之吸水㈣吸水材料。下列解釋根據 明吸水材料。 λ 本發明之吸水材料是一種由吸水劑及其他材料所製成並 以具體形狀形成之材料。該吸水材料係用於衛生/保健材料 如紙尿布、衛生棉、失禁墊、醫學用墊及類似物以吸收血 夜、體液、尿液或類似物◊其他與吸水劑組合使用之材料 實例為纖維素纖維。纖維素纖維之特殊實例為:木材製成 《機械紙漿;化學紙漿;木漿纖維如可溶紙漿及類似物; 人造纖維素纖維如人造絲、乙酸酯及類似物;和類似物。 以木漿纖維為佳。這些纖維素纖維可包含合成纖維,如尼 龍、聚酯或類似物以作為其組份之一部分。在本發明吸水 劑係用作吸水材料之組份的情況下,本發明吸水劑的重量 最好是20重量%或更高,較佳係30重量%或更高,更佳係4〇 重量%或更高,最佳係50重量%或更高。吸水材料中,低於 20重量%之吸水劑重量將可能無效果。 為利用因此製得之吸水劑及纖維素纖維獲得吸水材料, 例如,可任意採用下列吾人熟知之方法:一種藉分散吸水 劑於紙板或纖維素纖維製成之墊子上並且必要時,將吸收 劑安置(插入)該紙板與因此製得之墊子間的方式獲得吸水 材料的方法;一種藉均勻地摻合該纖維素纖維與吸收劑以 獲得吸水材料之方法;及類似方法。較佳係一種藉乾混合 Μ吸水劑及纖維素纖維以獲得其混合物’然後壓縮該混合 物以獲得吸水材料的方法。此方法可明顯抑制吸水劑自纖 維素纖維中掉落。較佳係進行壓縮’同時加熱該混合物。 96179.doc -49- 1308570 加熱係在’例如50t:至20(rc範圍内進行。此外,下列公告 中所述方法可能適合應用於吸水材料之獲得:日本特許公 開申請案,,公開號9_5〇9591(一種含有吸水樹 月曰及吸水獲改善聚合物之混合物的吸水材料,其中該聚合 物可與尿液中所含至少一组份反應)。日本特許公開專利申 請案,公開號9-290000(—種含有吸水樹脂、聚陽離子聚合 物、膠合細纖維及支撐層之吸水材料,其中該聚陽離子聚 合物在其表面上與吸水樹脂結合,該膠合細纖維係分散在 吸水樹脂中且該膠合細纖維係經由膠合細纖維與該吸水樹 月曰結合),日本特許公開專利申請案,公開號1〇_265582(75 重量份數之吸水劑與25重量份數之木屑紙漿利用混合器乾 混合以便獲得其混合物。然後利用批次型空氣塗佈網製造 益以空氣流將該混合物塗佈在4〇〇網目之鐵絲篩網(網目尺 寸為38微米)上以形成12〇釐米χ35〇釐米大小之網狀物。之 後,以2公斤/平方公分之壓力壓縮該網狀物5秒以獲得5〇〇 克/平方米之吸水材料。然後,利用雙面黏膠帶將背面板(液 體不可滲透板)、吸水材料及頂面板(液體可滲透板)係以此 順序組合在一起,其中該背面板係由液體不可滲透聚丙烯 所製成並具有所謂腳邊皺摺(leg gather),而頂面板係由液 體可參透聚丙晞所製成。因此可獲得—種壓層材料。所謂 拖曳帶固定物係連接在該壓層材料上,因此獲得一種吸水 產物(即紙尿布))》 因此所獲彳于之本發明吸水劑賦予該吸水材料極佳吸收 I、極佳液體吸收速率、吸收後受壓下之極佳乾燥觸感及 96179.doc 1308570 其已膨脹凝膠在膨脹開始後16小時或更長時間之極佳穩定 性。 再者這些極佳吸水性質使該吸水劑可用作各種用途之 保水喇例如.吸收物品如衛生棉、失禁墊、醫學用墊及 類似物之保水劑;農業/居家園藝用途之保水劑,如泥炭(水 蘚)土壤調理劑、保水劑、農業效益保持劑及類似試劑; 建築/土木工程用途之保水劑,如防露水劑、水泥添加劑及 類似物;釋放控制劑、隔冷劑、#棄式㈣保溫器、污泥 沉澱劑、保鮮材料、離子交換管柱材料、污泥/油之脫水劑、 乾燥劑溼度調節劑及類似物;和類似物。而且,根據本 發明所獲得之吸水劑係特別適合用於吸收糞便、尿液及/或 血液之衛生材料(如衛生棉)中。 在本發明吸水材料係用於衛生棉、失禁墊、醫學用墊或 類似物之衛生材料的情況下’較佳係使用採下列排列方式 之吸水材料:⑷吸水材料係置於⑷所提供貼近使用者身體 之液體可滲透頂面板與⑻所提供料使料衣服但遠離使 用者身體之液體不可渗透背面板之間。該吸水劑可為多層 狀(兩層或多層)。此外,吸水劑可與紙漿層或類似物組合使 用。 吸水材料中所用吸水劑最好具有如上項目(3)中所述性 質。 特別地’根據本發明衛生材料包含⑷所提供貼近使用者 身體之rut可滲透頂面板、(b)所提料近❹者衣服但遠 離使用者身體之液體不可渗透背面板及⑷置於其間之吸水 96179.doc 51 1308570 材料,其中:吸水材料包含20重量%或更多,較佳係3〇重 量%或更多,更佳係40重量%或更多,最佳係5〇重量%或更 多之吸水劑’其中該吸水劑包含吸水樹脂粒子,其係已表 面交聯並且係由具有交聯結構之吸水樹脂所製得,其中該 及水树月曰係藉聚合一包含至少丙稀酸及/或其鹽之單體所 製得’其中該吸水劑滿足: (a) 90重量%或更多粒子的直徑係小於850微米,但不小於 15 0微米; (b) 該粒度分布之對數標準偏差(σξ)係在〇 25至〇 45範圍 内; (c) 對0.9重量%鹽水之AAPs為20克/克或更高; (d) 對0.9重量%鹽水之CRCs不低於29克/克,但低於39克/ 克; (e) 化學交聯指數為i 60或更高,該化學交聯指數係由式 (1)表示: 化學交聯指數 = (CRCs)/(CRCdw)xl〇〇〇."(l), 其中CRCs(克/克)是對o p重量%鹽水之吸收力,而 CRCdw(克/克)是對去離子水之吸收力。 特別地,根據本發明衛生材料包含(a)所提供貼近使用者 身體之液體可渗透頂面板、(b)所提供貼近使用者衣服但遠 離使用者身體之液體不可滲透背面板及((〇置於其間之吸水 材料’其中:該吸水材料包含2〇重量%或更多,較佳係3〇 重量%或更多,更佳係40重量%或更多,最佳係5〇重量%或 96179.doc -52- Ϊ308570 更多之吸水劑’其中該吸水劑包含吸水樹脂粒子,其係已 表面交聯並且係由具有交聯結構之吸水樹脂所製得,其中 s亥吸水樹脂係藉聚合一包含至少丙烯酸及/或其鹽之單體 所製得,其中該吸水劑滿足: (&)90重量%或更多粒子的直徑係小於85〇微米,但不小於 1 50微米; (b) 該粒度分布之對數標準偏差係在〇.25至〇 45範圍 内; (c) 對0.9重量°/❶鹽水之AAPs為20克/克或更高; (0對0.9重量%鹽水之CRCs不低於15克/克,但低於29克/ 克; (g)受壓下之化學交聯指數為1〇〇或更高,該受壓下之化學 交聯指數係由式(2)表示: 受壓下之化學交聯指數 =(CRCs)+(AAPdw)...(2), 其中CRCs(克/克)是對ο”重量%鹽水之吸收力,而 AAPdw(克/克)是在受壓下對去離子水之吸收力。 [第一具體實施例] 下列描述本發明另一個具體實施例。 在本發明具體實施例中,吸水樹脂是一藉由聚合、乾燥, 然後碾碎所製得之水膨脹交聯聚合物,但其尚未經各種類 型之表面交聯劑表面處理。此外,在本具體實施例中,吸 水劑包含表面已經交聯劑交聯之吸水樹脂粒子(此吸水樹 96179.doc 1308570 脂粒子有時相當於下文中之經表面處理吸水樹脂粒子)並 可包含另一组份如液體滲透力改善劑或類似物。 吸水劑中經表面處理之吸水樹脂粒子的含量最好在8〇至 100重里%範圍内’較佳係在9〇至⑽重量%範園内,更佳係 在95至1〇〇重量%範圍内(經表面處理之吸水樹脂技子具有 10重量°/〇或更低之水分含量)。 (1)吸水樹脂及其聚合 在本發明具體實施例中,可聚合成吸水樹脂之單體組份 實例包括第一具體實施例中所述之單體組份。 再者,可應用在本發明之内部交聯劑實例包括第一具體 實施例中所述之内部交聯劑。内部交聯劑量相對於該單體 (不含内部交聯劑)最好係在0·10莫耳%至〇 5莫耳=範^ 内’特佳係在0.20莫耳%至〇.4〇莫耳%範圍内。若内部交聯 劑量低於0.001莫耳%或超過2莫耳%,可能無法獲得足夠吸 收性質。 可應用於第-具體實施例之聚合起始劑的實例包括第一 具體實施例中所述 < 聚合起始劑。但是,以過硫酸鹽為佳, 因為其降低成本及聚合後之殘餘單體量。此外,本具體實 施例中聚合起始劑量可能類似第—具體實施例。 再者,聚合可藉照射一活性能量射線如輻射線、電子射 線、紫外線或類似射線開始進行。此外’聚合可利用活性 能量射線結合聚合起始劑開始進行^注意第一具體實施例 中所述聚合之反應溫度可應用作為本具體實施例之聚合反 應溫度。 96179.doc -54- 1308570 聚合可以反應系統中加入添加劑的方式進行。添加劑的 實例包栝:親水性聚合物(如澱粉、澱粉衍生物、纖維素、 纖維素衍生物、聚乙晞基醇、聚丙缔酸(鹽)、聚丙烯酸(鹽) 基質之交聯材料和類似物)、鉗合劑及類似物。相對於1〇〇 重I伤數之吸水劑,添加劑的添加量係在〇重量份數至1 〇重 量份數範圍内,較佳係在0重量份數至丨.0重量份數範圍内。 為了獲得可用於本發明之吸水樹脂,單體之聚合係藉特 定方法進行。習慣上,日本專利申請案,卜公開號 2002-212204揭示一種經濟的水性聚合方法,藉此可以低成 本獲得具極佳品質之吸水樹脂。但是,在以所需低成本製 造吸水樹脂的情況下,預期在此方法中凝膠層之膨脹壓將 因高單體濃度及促成交聯之交聯劑量的降低而降低。努力 研究的結果,本發明之發明者發現具有極佳凝膠層膨脹壓 之吸水樹脂可藉以特殊單體濃度範圍及超過1 〇〇之最高 聚合溫度進行聚合的方式獲得。 特殊地’在本發明可聚合形成吸水樹脂之單體組份的濃 度最好係在30重量%至60重量%範圍内,較佳係在3〇重量% 至45重量%範圍内,更佳係在3〇重量%至4〇重量%範圍内, 特佳係在30重量%至35重量。/。範圍内。低於3〇重量%之濃度 造成低產量,而超過60重量。/。之濃度降低吸水樹脂之凝膠 層的膨脹壓。 當此聚合方法係以特殊單體濃度進行時,可獲得較高凝 膠層膨脹壓,因為更多交聯劑可造成交聯。吾人熟知當促 成父聯之父聯劑量增加時,液體吸收力降低的事實。相反 96179.doc -55- 1308570 也在本發明中可獲得具有高保有能力及高凝膠層膨服壓 义吸水樹脂,即使加入更多交聯劑並促成交聯。 此現象尚未獲明確解釋。但是,從即使加入大量交聯劑, 本發明吸水樹脂具有高液體保有能力的事實,推導出吸水 樹月具有整體上更均句並因此適合用㈣有液體之交聯結 構。此交聯結構可職予吸水樹脂高液體保有能力。 基糸此,本發明吸水樹脂之凝膠層的膨脹壓可進一步加 上利用水溶性鏈轉移劑將主鏈分子量保持在特定值而獲得 改善。因此,可進一步確保吸水樹脂具有本發明性質。 第一具體實施例中所述之水溶性鏈轉移劑係可應用作為 本具體實施例中所用之水溶性鏈轉移劑。 此外,在本具體實施例中,水溶性鏈轉移劑之添加量係 類似於第一具體實施例。 對含酸基單體之中和無任何特別限制。對於吸水樹脂或 吸水劑可能與人體接觸之用途,如在衛生用品中,中和最 好係在50莫耳%至1〇〇莫耳%範圍内,較佳係在5〇莫耳%至 8〇莫耳/〇|&圍内’更佳係在55莫耳%至78莫耳。乂範圍内,最 佳係在60莫耳%至75莫耳〇/❶範圍内。 在以鹼中和丙烯酸的情況下,較佳係有效利用(丙烯酸與 鹼之)中和熱及或解離熱以增加單體水溶液。較佳係藉將交 聯Μ及聚合起始劑加入單體水溶液開始聚合,纟中該單體 水溶液已在隔離條件下藉由中和熱加熱。如後所述,亦偏 好利用(丙埽酸與驗之)中和熱及/或解離熱除去溶氧。 單fla組伤之聚合可藉塊狀聚合或沉降聚合方式進行。但 96179.doc -56- 1308570 是,因為所得已膨脹凝膠之 收性質,較佳係藉使用單體匕 谷易控制及其他吸 聚合方式進行聚人輯幻之逆相懸浮聚合及水性 特別限制在法使用水性聚合。一 、容液,而谱姓 怎聚合係以靜態方式聚合單體水 4 攪拌聚合係在攪拌裝置中進行聚合。 二聚合中最好使用無縫環帶。該環帶最好係由不易使 =熱經由與聚合材料接觸之環帶表面漏出的樹脂或橡膠 在攪拌聚合中 攪拌裝置。 可使用單臂攪拌裝置’但最好使用多臂 :由基水性聚合中,溶氧一般係藉將惰性氣體導入反 中或降低反應器内部壓力以排空該反應器的方式除 。因此,去除溶氧之設備及操作成本在事際聚合時是必 較佳係藉加熱該單體水溶液並利用(丙稀酸與驗之)中和 熱及/或解離熱蒸掉溶氧的方式進行溶氧之去除。若藉由中 ^及/或解離熱加熱不足以加熱單體水溶液而蒸掉其中 冷氧’較佳係將其加在—起之前,先龍各組份(單體水溶 液及/或鹼溶液及/或去離子水)。 冰、 更佳係藉由中和而不進行溶氧之去除的方式加熱單體水 '、、的原、料_丙烯酸、m容液、水及類似物以獲得相 對於该單體水溶液最好為4 ppm或更低,較佳係2 ppm或更 低,最佳係ippm或更低之溶氧量。聚合可以因此製得之原 料進行’而不進行溶氧之去除。 96l79.doc -57· 1308570 亦偏好部分去除單體水溶液之一種、部分或所有原料(丙 烯酸、鹼水溶液、水及類似物)中的溶氧,然後藉中和力熱 進一步去除原料中的溶氧。此外,在令丙晞酸與鹼進^ = 混合中和,然後藉線混合另外加入聚合起始劑,然後自肋 °C或更高之高起始聚合溫度進行聚合的安排中,較佳係不 事先去除單體水溶液之原料(丙烯酸、鹼水溶液、水及類似 物)中的溶氧’以防止開始在管線内聚合。 聚合一般係在正常壓力下進行。但是,較佳係在較低壓 力下進行聚合,因此降低聚合系統的沸點以進行聚合,同 時蒸掉水。為容易操作及類似原因,更佳係在正常壓力下 進行聚合。 較佳係事先增加單體的溫度,因為藉此操作,變得較易 進行溶氧之去除並且可以短時間達到將描述下之較佳聚合 起始度。對單體的溫度無任何特定限制。但是,單體係 被加熱至一般不低於5(Γ(:,但不超過單體水溶液之沸點, 較佳係不低於6〇t,但不超過單體水溶液之沸點,更佳係 不低於7(TC ’但不超過單體水溶液之滞點,更佳係不低於 C仁不起過單體水溶液之沸點,特佳係不低於80。〇, 但不超過120°C,最佳係不低於9(rc,但不超過ll(rc之溫 度i若該溫度低於抓,則產量將因較長導人時間及較長 聚合時間而降低。此外,吸水樹脂的性質將降低^主意該 聚合時間是從單體水溶液加入聚合反應器並達到開始聚合 條件至達到最高溫度的時間。 聚合起始溫度-般係在50t^12(rc之範圍内,最好係在 96179.doc -58- 1308570 60C至120C |a園内’較佳係在7(Γ(:至12(rc範圍h,更佳 係在80 C至11 〇 c範圍内,更佳係在9〇<>c至i 1 〇(>c範圍内, 特佳係在90 C至1 〇5 °c範圍内,最佳係在9〇。〇至丨〇〇〇c範圍 内。右聚合起始溫度低於5〇 t,則產量將因較長導入時間 及較長聚合時間而降低。此外,吸水樹脂的性質將降低。 若聚合起始溫度超過105力,則將無法充分進行發泡及擴 大。聚合起始溫度可藉單體水溶液之混濁、黏度增加及類 似改變觀察到。 為了達到單體水溶液之這些溫度及起始聚合溫度,較佳 係如上述般利用單體水溶液中所產生之(丙烯酸與鹼的)中 和熱及/或解離熱。 本發明特點之一係藉煮沸聚合單體水溶液以獲得聚合 物。該"煮沸聚合"係一種期間溫度最高可達一等於或高於 100°c之溫度(聚合最高溫度)的聚合。藉由此安排,可獲得 本發明吸水樹脂(吸水劑)。 聚合最高溫度最好係在100。〇至150°C範圍内,較佳係在 1〇〇 c至i3〇r範圍内,更佳係在100〇c至uoi範圍内,最 佳係在10〇r至115。(:範圍内。不希望聚合最高溫度低於1〇〇 °C或高於150°C,因為若如此,所得聚合物(水合聚合物及 吸水樹脂粒子)的性質將變差。 在本發明中,聚合起始溫度與聚合最高溫度間之溫差AT 最好是70°C或更小,較佳係60°C或更小,更佳係50«c或更 小’更佳係4(TC或更小’特佳係30°C或更小,最佳係25°c 或更小。不希望溫差ΔΤ大於70°C,因為若如此,所得聚合 96179.doc -59- 1308570 物(水合聚合物及吸水樹脂粒子)的性質將變差。 皆於聚合時間無任何特定限制。但是,聚合時間最好是5 益童Φ JL— 各1 & ’較佳係3分鐘或更短’更佳係2分鐘或更短, 系刀I里或更短。不希望聚合時間超過5分鐘,因為若 匕所得聚合物(水合聚合物及吸水樹脂粒子)的性質將變 差。 外根據本發明方法的特徵在於聚合係以高聚合起始 、&開始及進行。其係假設此本發明方法的特點係根據該 万法製得之吸水劑、吸水材料及類似物具有該等高性質的 原因。在正常‘力下進行聚合的情況下,該溫度在聚合速 率為40莫耳%時最好為10〇°c或更高,且其在聚合速率為50 莫耳%時仍保持在l〇(TC或更高溫度。較佳係該溫度在聚合 速率為30莫耳%時已為刚。c或更高,且其在聚合速率為5〇 莫耳%時仍保持在1 〇〇°C或更高溫度。更佳係該溫度在聚合 速率為20莫耳%時已為100。〇或更高,且其在聚合速率為5〇 莫耳%時仍保持在l〇(TC或更高溫度。在較低壓力下進行聚 合的情況下,也希望該溫度在聚合速率為4〇莫耳%時已為 沸點或更尚溫度,且其在聚合速率為5〇莫耳%時仍保持在 沸點或更高溫度。較佳係該溫度在聚合速率為3〇莫耳%時 已為沸點或更高溫度,且其在聚合速率為5〇莫耳%時仍保 持在該沸點或更高溫度。最佳係該溫度在聚合速率為2〇莫 耳%時已為沸點或更高溫度,且其在聚合速率為5〇莫耳%時 仍保持在沸點或更高溫度。 因為如此鬲溫係以如此低聚合速度達到,聚合係在好時 96179.doc -60- 1308570 ㈤内完成(聚合完成時間短),-般係在Η)分鐘或更短時間 内’較隹係在5分鐘或更短時間内完成。在此,聚合完成時 間係從加入聚合起始劑之單體水溶液加入聚合反應器時的 時間至自聚合反應器移除水合聚合物的時間。 在本發明中,較佳係、進行聚合,同時蒸掉水分使藉由聚 合所獲得《水合聚合物的固體含量與單體水溶液之固體含 量間的比例(縮合比)最好將在11〇至15〇範目内,較佳係^ 1.15至1.45知圍内’更佳係在125至14〇範圍内。縮合比低 於1.10指示無法充分利用聚合期間所產生的熱。在此,單 體水溶液的固體含量為其中所加入之單體及添加劑,除了 水及溶劑之外。 藉由聚合所獲知之水合聚合物的固體含量最好係在35重 里%至65重量%範圍内’較佳係在4〇重量%至6〇重量%範圍 内’更佳係在40重量%至5()重量%範圍内。若水合聚合物的 固體含量超過65重量%,將以大重載進行粉碎,因此使性 質變差。 乾燥水合聚合物並在打碎後粉碎之。以此獲得吸水樹脂 (表面處理前之吸水樹脂)。 因此根據本發明所獲得之水合聚合物可利用碎肉機型之 碌碎機容易地粉碎之(打碎之)。 已碾碎(已粉碎)〈水合聚合物的乾燥可在類似第一具體 實施例之乾燥溫度下進行。 本具體實施例之吸水樹脂的水分含量係類似於第一具體 實施例之吸水樹脂(D)。 96179.doc -61 - 1308570 本具體實施例之吸水樹脂的粒度分布及粒度分布之對數 標準偏差係類似^第-具體實施例之吸水樹脂⑼。 藉由安排使本發明吸水樹脂具有該粒度分布,可獲得本 發明具有極佳液體滲透力之吸水劑。 (2)吸水樹脂之性質及形狀 本具體實施例之吸水樹脂(吸水樹脂之粒子)的性質及形 狀係描述於下。 吸水樹脂一般係呈粒子狀,其中該粒子的粒度分布及其 對數標準偏差(δξ)係在上面所提範圍内,換言之,此粒度分 布使小於850微米,但不小於106微米之粒子佔吸水樹脂總 量之90重量%,而其對數標準偏差(δξ)係在〇25至〇45範園 内。 而且,在吸水樹脂中,對0.9重量%鹽水之吸收力(CRCs(對 鹽水之離心保有力))最好類似第一具體實施例中所述吸水 樹脂(D)。 此外,該吸水樹脂之凝膠層的膨脹壓(B)最好為35.〇(什達 因/平方公分)或更高’較佳係40.0(什達因/平方公分)或更 尚’其中該膨脹歷(B)係藉一種描述於後之測量方法所量 得。若膨脹壓(B)低於35.0(仟達因/平方公分),吸水樹脂内 部天賦凝膠強度將變低。此將可能導致無法達到目標液體 滲透力’即使在表面交聯吸水樹脂之後加入描述於後之液 體滲透力改善劑。 (3)表面交聯 本具體實施例中所用吸水劑最好係依類似第一具體實施 96179.doc -62- 1308570 例的方式藉由表面交聯吸水樹脂所製得,其中該吸水樹脂 係利用上述方法所製得。本具體實施例中表面交聯劑的添 加Έ:係類似第一具體實施例。 (4) 液體滲透力改善劑 可應用第一具體實施例中所描述之液體滲透力改善劑作 為本具體實施例中所用之液體滲透力改善劑。 (5) 吸水劑之性質及形狀 本具體實施例之吸水劑的性質及形狀係描述於下。 本具體實施例之吸水劑在形狀、粒度分布、粒度分布之 對數標準偏差(δξ)、重量平均直徑(D50)、對〇.9重量%鹽水 之吸收力(CRCs)、0.69重量❹/〇鹽水之鹽水流動導電度 (SFC)、在受壓下對〇.9重量%鹽水之吸收力(AAPs)'毛細吸 收力(毛細吸引力)(CSF)、水溶含量、水分含量、總體密度、 磷化合物含量、液體滲透力改善劑含量等方面皆類似第一 具體實施例。 特別地’本發明粒狀吸水劑係包含吸水樹脂粒子,其係 已表面交聯並且係由吸水樹脂所製得,而該吸水樹脂係藉 交聯聚合一包含丙烯酸及/或其鹽之單體所製得,其中: CRCs係在20克/克至32克/克範圍内;AAPs為22克/克或更 高;SFC係在80至300(10·7·立方公分,秒/克)範圍内;該粒子 的粒度分布可使95重量%至1 〇〇重量%的粒子具有小於85〇 微米,但不小於1 06微米之直徑;且該粒度分布之對數標準 偏差(δξ)係在0.25至0.45範圍内。較佳係此新穎吸水劑包含 一鏈轉移劑。也希望此新穎吸水劑之聚合物包含一磷化合 96179.doc -63- 1308570 物。 此外,含有液體滲透力改善劑之本發明吸水劑最好可使 每-重量百分比之液體渗透力改善劑相對於表面交聯吸水 樹脂粒子可以3·5倍或更多倍的速率啊之增加速率;下文 之1RS)增加對〇·69重量%氯化納溶液之SHRS最好為4倍 或更多倍,較佳係6.0倍或更多倍,更佳係8〇倍或更多倍。 =希望IRS低於3.5倍,因為需要更多液體渗透力改善劑(如 無機微粒或類似物)方可達到高液體滲透力。 ^本發明中’ 15重量%之水溶含量將可能導致無法達到 .發明作用。此外,15重量%之水溶含量將可能造成較低 《吸水材料性質,其中該吸水材料係使用該吸水劑。 (6)吸水劑之用途 本發明吸水劑最好用於衛生/保健材料如紙尿布、衛生 棉、失禁塾、醫學用塾及類似物。該吸水材料係,例如藉 形成-含有該吸水劑及纖維材料之薄板或類似物所製成。 孩吸水材料包含如_量%或更高,較佳㈣重量 ^高漠度的根據本發明吸水劑。最好使用具有下列排: :二=材料·_吸水材料係置於液體可渗透頂面板與液 ;)、二 板之間。該吸水材料可為多層狀(兩層或多 層此外’該吸水材料可與紙衆層或類似物組合使用。 由於添加一體參透力改善劑至表面交聯吸水樹脂中,因 二據:發:吸水劑之使用可賦予衛生/保健材科對水溶 擴散性。此外’因為在吸水樹脂進行表面交聯前, ㈣水樹脂之凝膠層的膨服壓極佳,因此根據本發明吸水 96179.doc • 64 - 1308570 d之使用{吏其不易於衛生/保健材料中膨脹後造成凝膠結 塊。因此’若尿布或類似物之吸收材料包含高含量之根據 本發明吸水劑’該吸收材料可吸收超過兩倍的尿液或體 液,因為施加在該吸收材料上之尿液或體液可在該吸收材 料内部擴散’其提供一吸收尿液或體液的場所。再者,根 據液體渗透力改善劑的添加量,自吸水樹脂(吸水樹脂之粒 子)藉由表面交聯所製得之吸水樹脂粒子具有極佳IRs。因 此,可以較少量之液體滲透力改善劑獲得所需液體滲透 力。藉由此安排,可防止製造管線中發泡而阻塞排氣孔並 降低無機微粒或類似物的量。因此可提供一種具有高液體 滲透力及極佳安全性之吸水樹脂。 下列將以相關實例及對照實例更詳細地解釋本發明,但 本發明係不限於此所描述之實例。吸水樹脂、吸水樹脂粒 子及吸水劑之性質係利用下列方法量得。下列測量係在室 溫(23 C ±2 C )及50RH%濕度下進行,除非另外指定。此外, 在下列測量方法中,吸水劑係用作實際實例,但相同測量 方法可應用於吸水樹脂及吸水樹脂粒子。 注意,在吸水劑已用於最終產物如衛生/保健材料的情況 下,該吸水劑已吸收水分。因此,測量係在自最終產物分 離出之吸水劑在較低壓力及低溫下乾燥(例如,在低於i釐 米求柱之較低壓力及60<t之低溫下乾燥12小時)後進行。注 意’本發明實例及對照實例中所用吸水劑的水分含量比係 低於6重量%。 (1)對0.9重量%鹽水之吸收力(CRCs) 96179.doc -65- 1308570 在此,對0.90重量%鹽水之吸收力(CRCs)為在無施加壓力 下樣品在0.90重量%鹽水中浸潰30分鐘後所量得之吸收 力。在本發明中’對0.9重量%鹽水之吸收力(CRCs)的意義 係與無壓力下之吸收力相同。 首先’將0.20克吸水樹脂或吸水劑均一地放入不織布(商 標名稱:Heatron紙,Nangoku紙漿Kogyo股份有限公司所製 造的GSP-22型)製成的袋子(85釐米χ60釐米)中。將其密封 後’在至溫下將袋子漫潰在過量(一般,約5 〇 〇毫升)之〇. 9 重量。/〇鹽水中(在測量吸水樹脂之CRCs的情況下,使用被歸 類於介於300微米至500微米之吸水樹脂。若樣品不含粒度 在上述粒度範圍内之吸水樹脂’樣品係無分類地用於測 量)。30分鐘後將袋子自〇·9重量%鹽水中取出並藉離心分離 器(離心:H-122型,KOKUSAN公司所製造)以"歐洲拋棄式 產品及非織材料協會(edana)吸收力II 441.1-99"中所述之離 心力(250G)離心3分鐘。之後’測量袋子的重量wi (克)。而 且’以不含吸水樹脂或不含吸水劑之袋子進行相同程序並 測量其重量W0(克)。然後,藉由下列方程式利用wi及W0 汁算對0.90重量%鹽水之吸收力(CRCs)(克/克)。 對0.90重量%鹽水之吸收力(克/克)=(W1(克)_w〇(克))/(吸 水劑之重量(克))-1 (2)對去離子水之吸收力(cRcdw) 在此’對去離子水之吸收力(CRCdw)為在無施加壓力下 樣品在去離子水中浸潰3〇分鐘後所量得之吸收力。注意, 在25C之溫度下去離子水的導電度係介於1〇 μ!5/公分與 96179.doc -66- 1308570 2.0 pS/公分之間。 將0.050克吸水劑均一地放入不織布(與對〇·9重量%鹽水 之吸收力(CRCs)的測量中所用袋子的類型相同)所製成的 袋子(85釐米x60釐米)中。將其密封後,在室溫下將袋子浸 潰在過量(一般’約500毫升)之去離子水中。30分鐘後自去 離子水中取出袋子並藉離心分離器(離心:Η-122型, KOKUSAN公司所製造)以"歐洲拋棄式產品及非織材料協 會(6(^1^)吸收力11 441.1-99,,中所述離心力(250〇)離心3分 鐘。之後’測量袋子的重量W2(克)。而且,以不含吸水劑 的袋子進行相同程序並測量其重量W0(克)。然後,藉由下 列方程式利用W2及W0計算對去離子水之吸收力(克/克)。 對去離子水之吸收力=(W2(克)-W0(克))/(吸水劑之重量 (克))-1 (3)受壓下對0.90重量%鹽水之吸收力(AAPs) 在此’受壓下對0.90重量%鹽水之吸收力(AAPs)係在4.83 仟帕之施加壓力下樣品浸潰在〇 9〇重量%鹽水中60分鐘所 量得之吸收力。下列解釋用於測量受壓下對〇_9〇重量%鹽水 之吸收力(AAPs)之裝置及方法。 將400網目之不銹金屬網1〇1(網目尺寸:38微米)熔合在内 控為60釐米之塑膠支樓圓柱底部。在室温(2〇至25。〇) 及50RH%濕度下,將〇.9〇克吸水劑組合物均一地分散在該 網上。活塞103及負載104係依此順序安置在吸水劑上。提 供活塞103及負載104使⑴其經過調整可將4.83仟帕(0.7 psi)之壓力均一地施加在吸水劑上,(Η)其外徑稍小於6〇釐 96179.doc -67· 1308570 米’因此其與支撐圓柱之間無間隙存在,而且(丨⑴其可平滑 地上下移動。測量此測量裝置的重量Wa(克)。 將直徑為90釐米之玻璃過濾器1〇6(由s〇G〇 RIKAGAKUGARASU SEISAKUSHO製造,孔徑:1〇〇微米至 120微米)放在直徑為150釐米之培養皿ι〇5内並將〇 9〇重量 %鹽水108(20C至25°C)倒入培養皿1〇5中直到0.90重量%鹽 水108達到與玻璃過濾器上表面相同之高度。將一張濾紙 1 07放在玻璃過濾器上,使濾紙1 〇7整個表面變濕。在此所 用濾紙的直徑為90釐米(產品名稱:(jIS ρ 38〇ι,2號), Advantec Toyo Kaisha股份有限公司所製造,厚度為0.26藿 米並可保有直徑為5微米的粒子)。然後,除去過多鹽水。 將上述測量裝置安置在上述濕濾紙上並在負載下吸收液 體。而且,當吸水劑膨脹時’必要時可加入〇·9〇重量%鹽水 以將0,90重量%鹽水1 〇8的高度保持在與玻璃過渡器1 〇6上 表面高度相同。一小時後,移開測量裝置並測量其重量 Wb(克)。然後,藉由下列方程式利用wa及Wb計算受壓下對 0.90重量%鹽水之吸收力(克/克)。 受壓下對0.90重量%鹽水之吸收力(克/ 克)=(Wb(克)-Wa(克))/(吸水劑之重量(〇·9〇克)) (4)受壓下對去離子水之吸收力(AAPdw) 在此’受壓下對去離子水之吸收力(AAPdw)係在4.83仟帕 之施加壓力下將樣品浸潰在去離子水中達60分鐘所量得之 吸收力。 AAPdw係藉進行與(3)(受壓下對〇.9重量%鹽水之吸收力 96179.doc -68- 1308570 (AAPs))相同之程序,除了利用去離子水取代利用〇,9重量% 鹽水作為吸收液體之外所獲得。 (5) 重量平均直# (⑽)及粒度分布之對數標準偏差(σξ) 吸水劑係藉網目尺寸為850微米、710微米、6〇〇微米、5〇〇 微米、425微米、3〇〇微米、212微米、150微米、45微米等 等之JIS標準篩網過篩進行分類。然後’將剩餘百分比R係 點在對數機率紙上。因此,相對於尺=5〇重量%之粒徑被視 為重量平均直徑(D50)。此外,粒度分布之對數標準偏差((Τξ) 係以下列方程式表示β σξ愈小為粒度分布愈窄。 σξ=0.5 X 1η(Χ2/χΐ), (其中XI是R=84.1〇/0時之粒徑,χ2是]^15.9%時之粒徑)。 用於測量重量平均直徑(D5〇)及粒度分布之對數標準偏 差(σξ)之分類係如下般進行。將1〇 〇克吸水劑放入網目尺寸 為850微米、710微米、6〇〇微米、5〇〇微米、425微米、 微米、212微米、15〇微米、45微米等等之JIS標準篩網(IIDA 測試篩網:直徑為8公分)並在室溫(2〇。〇至25。(:)及5〇1^1〇/。 濕度下以搖篩機(iIDA搖篩機,型號:ES_65,序號〇5〇1)分 類5刀鐘。注意對數標準偏差的意義係與粒徑之對數標準偏 差或粒度分布之對數標準偏差相同。 (6) 0.69重量。/。鹽水之鹽水流動導電度(SFC) 0.69重量%鹽水之鹽水流動導電度(SFC)是一顯示已膨脹 吸水劑之液體滲透力的值。SFC值愈大,則液體滲透力愈高。 一試驗係根據PCT國際專利申請案第509591/1997號之公 告中所揭示的鹽水流動導電度(SFC)試驗方法進行。 96179.doc -69- 1308570 該試驗係使用圖1所示裝置。首先,將吸水劑(〇 900克) 均一地分布在容器40中並以0.3 pSi(2.〇7仟帕)之廢力及人 造尿液使其膨脹60分鐘。然後,紀錄凝膠44層的高度。接 著,施加0.3 psi(2.07仟帕)之壓力於其上時,0.69重量%鹽 水33自槽3 1以固定靜水壓流過因此膨脹之凝膠層。此SFC δ式驗係在至溫(20 C至25 C )下進行。利用電腦及比例尺每2〇 秒記錄流過凝膠層之液體量隨時間的變化達1〇分鐘。藉所 增加重量(克)除以所增加時間(秒)可測得流過已膨脹凝膠 44(主要介於粒子之間)之液體的流速Fs(T),單位為克/秒。 Ts是可獲得固定靜水壓及穩定流速之所需時間。藉只利用 Ts及10分鐘期間所獲得的數據,計算Fs(T=〇),即通過凝膠 層之液體初流速。Fs(T=〇)係藉由Fs(T)對時間之最小平方法 的結果外推至T=0所算得。 0.69重量%鹽水之鹽水流動導電度(SFC) = (Fs(T=0) χ LO)/(p χ Α χ ΔΡ) =(Fs(T=0) χ L0)/139506 其中
Fs(T=0).以克/秒表示之流速, L0 :以公分表示之凝膠層的高度, P : NaCl溶液的濃度(1.〇〇3克/立方公分), A .室41中凝膠層上方側的面積(28.27平方公分), △p :施加在凝膠層上之靜水壓(492〇達因/平方公分),及 SFC值的單位:(1〇·7立方公分秒/克)。 圖1所示裝置係排列如下。將玻璃管32插入槽31中並安置 96179.doc -70- 1308570 玻璃管32下端使室41中0.69重量%鹽水33的高度保持在室 :1中已膨脹凝膠44底部上方5公分處。經由具有旋塞之㈣ 管34,將槽31中的0.69重量°〆。鹽水33供入室41中。在室41 下方具有-容器48以收集通過室41之液體並將該收集容器 48放在平衡型天平49上。室41的内徑為6公分且容器⑽底部 上具有一編號400之不銹金屬網42(網目尺寸:%微米)。活 塞46的下方部位具有—孔洞47,該孔洞47係大得足以使液 體通過該處❶在活塞46底部具有一高透射比之玻璃過濾器 45以覆蓋該孔洞47,使吸水劑及其已膨脹凝膠無法進入孔 洞47。將室41放在該室台子上,與室41接觸之表面是不防 止液體傳送之不錢金屬網4 3。 在此所用之人造尿液(丨)是〇 25克氯化鈣之二水合物、2,〇 克氣化鉀、〇.50克氯化鎂之六水合物、2.0克硫酸鈉、0.85 克璘酸二氫錢、〇15克鱗酸氫二銨及994 Μ克去離子水之混 合物。 (7)毛細吸引力(CSF) CSF是吸水劑之毛細吸引力的指數。 本發明CSF是在預定時間内0.06 psi(0.4i仟帕)之施加負 載下以20公分之負壓力梯度所量得吸收體之液體吸收容 量。下列解釋有關圖2用於測量CSF之裝置及方法。
1 _營子3係連接至直徑為60公分之玻璃過濾器1下方部 位’而且管子3也連接至位於直徑為1〇公分之液體容器4下 方部位處的開口。該玻璃過濾器1具有一液體吸收表面,其 &多孔玻璃板2(玻璃過濾器粒子#3 ; SOGO 96179.doc 71 · 1308570 RIKAGAKUGARASU SEISAKUSHO所製造海盜(Buccaneer) 型過濾器TOPI 7G-3(編號1 175-03))。玻璃過濾器1之多孔玻 璃板2的平均孔徑係在20微米至3 〇微米範圍内。即使液面高 度差為60公分,其毛細力使其可抵抗水柱壓力將水保持在 多孔玻璃板内,因此防止空氣進入。玻璃過濾器丨係連接在 用於調整高度之支撐環11上,將〇·9重量〇/〇鹽水5裝入裝置中 並將液體容器4安置在比例尺6上。確定管中及玻璃過濾器i 之多孔玻璃板2下方部位無空氣後,將玻璃過濾器丨固定在 台子7上使液體容器4中〇·9重量%鹽水5的液面比多孔玻璃 板2之上表面高20公分。 2. 0.44克測量樣品8(吸水劑)係快速且均一地分散在多孔 玻璃板2上(漏斗中玻璃過濾器上)並將直徑為59釐米的負載 9(0.06psi(0.41仟帕))安置在測量樣品8上。3〇分鐘後,測量 該測量樣品8中所吸收〇.9重量%鹽水的值(·)。㈣係由 下列方程式所獲得: 當垂直距離為20公分時之CSF D1 (克/克) =吸收量(W20)(克)/(M4(克) (8)可溶含量(水溶含量) 將184.3克0.9重量%鹽水倒入25〇毫升有蓋的塑膠容器中 並將副克吸水樹脂或吸收劑加人其中。藉攪拌器㈣鹽 水16小時。結果’萃取出樹脂中的可溶内容物以製備萃取 液體。此萃取液體係通過濾紙(產品名稱:(jis ρ “Μ,2 號)’ Advantec Toyo Kaisha股份有限公司所製造,厚度為 〇·26釐米並可保有直徑為5微米的粒子)以獲得濾液。使^。 96179.doc •72· 1308570 克)慮液作為測量溶液。 首先,利用0.1NNa〇H水溶液滴定〇.9〇重量%鹽水直到達 至’JPH 10。之後,利用〇.1Ν Ηα水溶液滴定〇9〇重量%鹽水 直到獲得pH 2.7。依此方法,可獲得控制組([bNa〇H]毫升, [bHCl]毫升)。 依上述相同方式滴定測量溶液以獲得力價([NaOH]毫 升,[HC1]毫升)。 在吸水劑係由已知量之丙烯酸及其鈉鹽所構成的情況 下,可藉下列方程式以吸水劑單體的平均分子量及上面所 獲知·之力價為基礎計算吸水樹脂中的可溶含量。在吸水劑 係由未知量之丙烯酸及其鈉鹽所構成的情況下,可利用滴 定所獲得之中和比計算吸水劑單體之平均分子量。 可溶含量(重量%) =0.lx(平均分子量)xi84.3xl00x([HclHbHC1])/1000/ 1.0/50.0 中和比(莫耳%) =(l-([NaOH]-[bNaOH])/([HCl]-[bHCl])xl〇〇 (9)吸水體之評估方法 利用本發明吸水劑之吸水體可藉下列方法進行評估。 >考日本專利公開案1〇_265582(相當於美國專利第 6110992號)t所揭示之方法,製備—吸水體夹在液體可渗 透頂面板與液體不可滲透背面板之間。在吸水體中本發明 吸水劑的重量係超過50重量%。吸水體之評估係藉吸收已 稀釋3七之成人尿液的方式進行。在吸收量、液體吸收速 96I79.doc 73· 1308570 率、受壓下之已吸收吸水體的乾燥度及凝膠膨脹ι6小時前 〈穩定性等四點方面,以1至5等級評估吸收體。⑴等級 的標準如下。 5 :極佳 4 :佳 3 :平均 2 :差 1 :非常差 上歹J四點的分數總和是顯示各吸水劑性質之综合評估分 數·。坪估分數愈高,則吸水體愈佳。 (1〇)凝膠層之膨脹壓(SPGL) 測量係藉由下列方法利用測量裝置^以加丈力 錶X5931C(數位力錶)’由AMETEK製造)進行。將〇.358克歸 類為直徑範圍在300微米至5〇〇微米間之吸水樹脂(a)放入 刚職光電光度計中所用的室⑻中並將溫度已調整至25 °C之上述人造尿液⑴⑷倒入室⑻中(對於尺寸超出上述粒 度範圍之吸水㈣粒子樣^,以不令樣品進行分類的方式 進行測量)。立刻將聚乙浠所製成的蓋子⑷放在人造尿液表 面上使二子在1(b)中人造尿液裏漂浮。藉由提升/降落桿及 控制紐的使用,調整具有直徑為職米圓板的負載/測量支 撐桿⑷以與蓋子⑷接觸。接著,另外加人1G克人造尿液 (c)。吸水樹脂之凝膠層膨脹達到蓋子(d)之後,進行3〇分鐘 測量。在上述30分鐘測量中所獲得的最大值係用於計算 SPGL。SPGL(A)係利用下列方程式所算得: 96I79.doc -74- 1308570 SPGL(A)[仟達因/平方公分] 力錶所畺知之值[克]χ98 1 [公分/秒2]/3· 14[平方公分]/ 1000 在此,SPGL(A)值為一藉由上列方程式由測量值(負載 [克])轉換成每單位單位面積之力的值。如圖5中所示, SPGL(A)值強烈地視測量中所用樣品對〇 9重量%鹽水之吸 收力(CRCs)而定。因此,對於具有不同CRCs值之吸水樹 月曰’不易利用SPGL(A)值判斷吸水樹脂的優劣。利用由圖5 以實驗方式所獲得CRCs與SPGL(A)之關係式(近似方程 式),對具有相同CRCs之CRCs樣品進行SPGL的比較(圖5中 的數據是吸水樹脂的測量值’其中該吸水樹脂係藉與對照 實例14(將描述於後)相同的聚合方法所獲得),其中該聚合 係以39重量%單體濃度、71.3莫耳%中和比及範圍從〇 〇2至 0.20之各種交聯劑量進行。(表16))。當CRCs=4〇[克/克]時 之轉換值’ SPGL(B) ’係利用下列轉換式所算得: 8?〇1^)[仟達因/平方公分卜201.35 父6([111(8?〇1^)/ 201.35)]/CRCsx40) 在此,ln(SPGL(A)/201.35)顯示 ln(SPGL(A)/201.35)之自然 對數。 在下列實例中,SPGL值為SPGL(B),其是CRCs=40[克/ 克]時之轉化值。 (11)每1重量%液體滲透力改善劑之SFC增加率(IRS) 測量SFC(A)及SFC(B)以利用下列方程式計算irs。注 意,SFC (A)是尚未加入液體滲透力改善劑之表面交聯吸水 96179.doc •75- 1308570 樹脂的SFC。此外,SFC(B)是已加入液體滲透力改善劑之 吸水劑的SFC。 每1重量%液體滲透力改善劑之SFC增加率 (IRS)=(SFC(B)-SFC(A))/(SFC(A)/所用液體滲透力改善劑 的重量%)。 注意,在加入水溶液形態之液體滲透力改善劑的情況 下,在此所述(所用液體滲透力改善劑的重量%)係以溶於水 溶液之化合物重量為基礎所算得。 (12) 水合聚合物中固體含量濃度之測量 快速切下一小部分自聚合容器中所取出之水合聚合物並 快速冷卻之,然後以剪刀將其剪碎。將5克因此製得之碎水 合聚合物放在内徑為50楚·米之培養皿上。該水合聚合物在 l8〇°C下固定乾燥器中乾燥12小時。依此方式,計算水合聚 合物中的固體含量。 固體含量(%) =乾水合聚合物的重量(克)/未乾燥水合聚合物的重量 (克)xl〇0 (13) 濃度比之計算 -比例(濃度比)是聚合所產生之水合聚合物中固鹘本田 相對於單體水溶液中固體含量之比例。單體水溶二= 、 且不包含水或溶劑。若單體也 溶液中的固體含量為4 0重量0/ίι,邮太a、 量/〇所產生之水合聚合物中的 固體含量為48重量% ’縮合比=48/4〇=ι ·2〇。 (a)聚合及表面處理 96179.doc * 76 - 1308570 (實例1) 在由蓋子及加有護套並具有兩個σ葉片之雙臂型不銹捏 合機(含量體積為10公升)所構成的反應器容器中,藉將u 9 克(0.1莫耳%)聚乙二醇二丙烯酸酿及3.65克亞磷酸氫二鈉 五水合物溶於5432克丙烯酸鈉之水溶液中(丙埽酸鈉水溶 液)以製備反應液體。該水溶液的單體濃度為39重量%,中 和比為71莫耳%。然後,反應液體在氮氣壓力下脫氣3〇分 鐘。然後,隨著攪拌將29.36克10重量。/。過硫酸鈉水溶液及 24.47克0.1重量。/〇L-抗壞血酸水溶液加入反應液體中。約j 分鐘後,開始聚合。聚合係在20t至95。〇之溫度範園下進 行’同時碾碎經由聚合所產生的凝膠。開始聚合3〇分鐘後, 自反應器容器中移除水凝膠交聯聚合物。 因此所獲得之水凝膠交聯聚合物係呈直徑小於或等於約 5釐米之小塊狀(形狀)。將小塊水凝膠交聯聚合物分布(分 散)在50網目金屬絲上(網目尺寸:3〇〇微米)並藉18〇它熱空 氣乾燥50分鐘。以滾筒研磨機碾碎(粉碎)所獲得之吸水樹脂 並以網目尺寸為600微米及15〇微米之JIS標準篩網分類之 以凋整吸水樹脂之粒度分布。依此方式,獲得吸水樹脂 (D1)。所獲得吸水樹脂(D1)之CRCs為35.2克/克。100克水凝 膠交聯聚合物係、與包含1()克乙二醇及25克去離子水之水 溶視混合。令該混合物進行熱處理,藉此將混合物保持在 2 1 0 C下2 0刀4里。之後,將混合物冷卻至6 〇 。之後,混合 物通過網目尺寸為_微米之⑽標準篩網以獲得吸水樹脂 粒子(E1)將因此所獲得之吸水樹脂粒子(Ει)視為吸水劑 96179.doc •77· 1308570 ⑴〇 [實例2] 除了藉將11.9克
依實例1所述相同方式進行聚合及乾燥 (0_1莫耳〇/〇)聚乙二醇二丙埽酸酯及18.23 水合物溶於5416克中和比為71莫耳%之g 月θ (D2)。所獲得吸水樹脂(D2)之CRCs為π·*克/克。1〇〇克吸 水樹脂(D2)係與包含0.5克2-噁唑啶酮、0 5克丙二醇及3 〇 克去離子水之水溶液混合。令該混合物進行熱處理,藉此 將混合物保持在200。(:下30分鐘。之後,將混合物冷卻至6〇 C。之後,令混合物通過網目尺寸為71〇微米之jIS標準筛 網以獲得吸水樹脂粒子(E2)。將所獲得之吸水樹脂粒子(E2) 視為吸水劑(2)。 [實例3] 依實例1所述之相同方式進行聚合及乾燥,除了藉將11.9 克(0.1莫耳%)聚乙二醇二丙烯酸酯及2.19克亞磷酸氫二鈉 五水合物溶於5426克中和比為71莫耳%之丙烯酸鈉水溶液 中(單體濃度為39重量%)所製得之反應液體取代利用實例1 中所述反應液體以外。以滾筒研磨機粉碎所獲得之吸水樹 脂並以網目尺寸為850微米及150微米之JIS標準篩網分類 之,以調整吸水樹脂之粒度分布。依此方式,獲得吸水樹 %179‘doc •78· 1308570 脂(D3)°所獲得吸水樹脂(D3)之8克/克。1〇〇克吸 水樹脂(D3)係與包含1.〇克丨,4_丁二醇及2·5克去離子水之水 溶液混合。令該混合物進行熱處理,藉此將混合物保持在 200°C下20分鐘。之後,將混合物冷卻至6〇〇c。之後,令混 合物通過網目尺寸為850微米之JIS標準篩網以獲得吸水樹 脂粒子(E3)。將所獲得之吸水樹脂粒子(E3)視為吸水劑)。 [實例4] 包含1·5克硫酸鋁14-18水(Asada化學工業股份有限公司 製造)及1 _6克去離子水之水溶液係與! 00克實例1中所獲得 之吸水樹脂粒子(E1)徹底(均勻)混合。該混合物在6(TC下乾 燥30分鍾。之後,令混合物通過網目尺寸為600微米之JIS 標準篩網。將所獲得之組合物視為吸水劑(4)。 [實例5] 2.0克20重量%聚乙締基胺水溶液及0.3克Reolosil QS-20(親水性非晶質矽石,TOKUYAMA所製造)係與1〇〇克 實例2中所獲得之吸水樹脂粒子(E2)徹底混合。該混合物在 6 0 °C之溫度下乾燥3 0分鍾。之後,令混合物通過網目尺寸 為710微米之JIS標準篩網。將所獲得之組合物視為吸水劑 (5)。 [實例6] 1.0克硫酸鋁14-18水(重量平均直徑為約15〇微米)係與 1 00克實例3中所獲得之吸.水樹脂粒子(E3)徹底混合。將所 獲得之組合物視為吸水劑(6)。 [對照實例1] 96179.doc -79- 1308570 將實例3中所獲得之吸水樹脂(D3)视為對照吸水劑〇)。 [對照實例2] 依實例1所述之相同方式進行聚合,除了反應液體係藉將 4.02克(0.035莫耳%)聚乙二醇二丙埽酸酯溶於5444克中和 比為75莫耳%之丙締酸鈉水溶液中(單體濃度為38重量%) 製得 < 外。以滾筒研磨機粉碎所獲得之吸水樹脂並以網目 尺寸為710微米及150微米之JIS標準篩網分類之,以調整吸 水樹脂之粒度分布。依此方式,獲得對照吸水樹脂(2)。所 獲得吸水樹脂(2)之CRCs為44.0克/克。1〇〇克吸水樹脂(2)係 與包含0.5克2-«•惡唆唉酮、〇.5克丙二醇及3.〇克去離子水之水 溶液混合。令該混合物進行熱處理,藉此將混合物保持在 200°C下30分鐘。之後,將混合物冷卻至6(rc。之後,令混 合物通過網目尺寸為71 〇微米之JIS標準篩網以獲得對照吸 水樹脂粒予(2)。將所獲得之對照吸水樹脂粒子(2)用作對照 吸水劑(2)。 [對照實例3] 在由蓋子及加有護套並具有兩個σ葉片之雙臂型不録捏 合機(含量體積為1 〇公升)所構成的反應器容器中,藉將574 克(0.06莫耳%)聚乙二醇二丙烯酸酯及1〇 6克亞磷酸氫二納 2.5水合物溶於5367克中和比為75莫耳%之丙婦酸鈉水溶液 中(單體濃度為33重量%)製備反應液體◊反應液體在氮氣壓 力下脫氣30分鐘。然後’隨著攪拌將12克2〇重量%過硫酸 納水溶液及1 〇克1重量。XL-抗壞血酸水溶液加入反應液體 中。然後’開始聚合。該聚合係在2〇。(:至95。(:之溫度下進 96179.doc -80- 1308570 行’同時碾碎經由聚合所產生的凝膠。開始聚合6〇分鐘後, 獲得水凝膠交聯聚合物。 將所獲得之水凝膠交聯聚合物磨成直徑小於或等於約5 釐米之粉末。將因此磨成粉末狀之水凝膠交聯聚合物分布 在50網目金屬絲上(網目尺寸:300微米)並藉16〇()(::熱空氣乾 燥60分鐘。以震動型碾碎機粉碎所獲得之吸水樹脂並分類 之,然後調整粒度分布。依此方式,獲得直徑在微米至 850微米範圍之對照吸水樹脂(3)。所獲得之對照吸水樹脂 (3) 之CRCs為5 1.0克/克。1〇〇克對照吸水樹脂(3)係與包含 〇.〇5克乙一醇二縮水甘油酸、3.〇克去離子水及克異丙 醇之水溶液混合。令該混合物進行熱處理,藉此將混合物 保持在200。(:下50分鐘以獲得對照吸水樹脂粒子(3)。將所獲 得之對照吸水樹脂粒子(3)視為吸水劑(3)。 [對照實例4] 利用實例3所述之相同反應液體進行聚合及乾燥。以錘式 研磨機粉碎所獲得之吸水樹脂並以網目尺寸為85〇微米及 150微米之JIS標準篩網分類之,且不特別調整粒度分布。 依此方式’獲得對照吸水樹脂(4)。所獲得之對照吸水樹脂 (4) 的CRCs為32.7克/克。1〇〇克對照吸水樹脂⑷係與包含1〇 克1,4- 丁二醇及2.5克去離子水之水溶液混合。令該混合物 進行熱處理’藉此將混合物保持在200°C下20分鐘。之後, 將混合物冷卻至6〇t:。之後,令混合物通過網目尺寸為850 微米之JIS標準篩網以獲得對照吸水樹脂粒子。將所獲得 之對照吸水樹脂粒子(4)用作對照吸水劑(4)。 96179.doc 1308570 [對照實例5] 0.3克Reol〇silQS-20(親水性非晶質矽石,τ〇κυγΑΜΑ所 製造)係與100克對照實例1中所獲得之對照吸水劑(丨)徹底 混合。將所獲得之組份視為對照吸水劑(5)。 [對照實例6] 1.0克硫酸銘14-18水(重量平均直徑為約15〇微米)係與 100克對照實例2中所獲得之對照吸水劑徹底混合。將所 獲得之組份視為對照吸水劑(6)。 [對照實例7] 1.0克乳化銘η水合物(重量平均直徑為約15 0微米)係與 100克對照實例3中所獲得之對照吸水劑(3)徹底混合。將所 獲得之組份視為對照吸水劑(7)。 表1顯示實例1至6中所獲得之吸水劑(1)至(6)的性質及對 照實例1至7中所獲得之對照吸水劑(1)至(7)的性質(直徑大 於或等於(不小於)15〇微米,但小於850微米之粒子比例、 σξ、CRCs、AAPs、SFC、CRCdw及化學交聯指數)。表2及 3顯示粒度分布。 96179.doc -82- 1308570 潍涵>|窆一 潍涵衅令j 2 潍連衅窆3 ίΑβ ^ 淖溃衅宣5 烽涵衅令J 6 雄滿衅宜7 潍涵洚关逡(2) 犛涸洚关逡(4) 雄澳洚7JC#K5) 犛渴洚矢逡(6) 雄逋洚头逡(7) 97.2 952 94.4 89.0 97.1 95.1 94.3 0.41 P38 0.45 0.60 0.41 0.38 0.45 32.8 340 390 29.3 32.9 34.2 39.1 9.0 24.1 26.0 22.8 130 23.2 25.1 0 3 0 18 0 12 0 195.9 259.9 241.8 16S 194.0 257.0 239.0 167.私 13P00 161.3 174.0 169.6 133」 163.6 衅窆一Hs 衅窆3 衅令Η 3_J 5 衅室6 洚^邀(一) 洚7Jcf_K2) 洚 7Kf_K3) 洚^逢(4) 洚关逵(5) 洚7Kt_j(6) 96.2 95·3 97.5 96.2 95.3 97.5 0.37 Ρ38 0.40 0.37 0.38 0.40 31.4 34.3 29.3 30.8 34.5 29.3 26.1 24·1 25.2 24.9 22·1 24·2 35 7 51 115 29 160 170.1 198.2 166.1 1690 1970 1650 184.6 173」 176.私 182.2 175.1 177.6 Κ脔Μν琴150薛诛命 V琴850薛法卜律屮Trcr £ ORCS (>/& AAPs (>/& SFqloLiL^· ^今孝/^) ORCdwα/>) ^=^5.¾ β 96179.doc -83 · 1308570 [表2] 實例編號 1 2 3 4 5 6 吸水劑 0) (2) (3) (4) (5) ⑹ 大於或等於 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 85〇微米(重量%) 850-710(重量 %) 0.0 0.0 2.9 0.0 0.0 2.8 710-600微米(重量%) 0.0 6.6 28.1 0.0 6.5 28.2 600-500微米(重量%) 3.1 8.7 17.2 3.0 8.8 17.1 500-425微米(重量%) 16.9 18.2 13.5 17 18.2 13.8 425_3〇0微米(重量%) 35.5 37.5 20.5 35.6 37.5 20.5 300-212微米(重量%) 27.5 17 10.9 27.4 16.9 10.8 212-150微米(重量%) 13.2 7.3 4.4 13.2 7.4 4.3 150-45微米(重量%) 3.7 4.6 2.4 3.7 4.6 2.3 小於或等於45微米(重量%) 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.2 總和(重量%) 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 D50(微米) 315 365 488 315 365 489 850-15〇微米(重量%) 96.2 95.3 97.5 96.2 95.3 97.5 σξ 0.37 0.38 0.40 0.37 0.38 0.40 n大於或等於A微米"顯示分類後殘留在網目尺寸為a之篩 網上之吸水樹脂粒子或吸水劑。 小於或等於B微米”顯示分類後通過網目尺寸為B之篩網 之吸水樹脂粒子或吸水劑。 A微米·Β微米”顯示分類後通過網目尺寸為a之篩網並在 分類後殘留在網目尺寸為B之篩網上的吸水樹脂粒子或吸水 劑。 96179.doc -84- 1308570 [表3] 對照實例編號 1 2 3 4 5 6 7 對照吸水劑 0) (2) (3) (4) (5) ⑹ ⑺ 大於或等於 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 850微米(重量%) 850-710微米(重量%) 2.7 0.0 1.2 2.1 2.6 0.0 1.1 710-600微采(重量%) 27.8 6.1 15.1 21.0 27.9 6 14.9 600-500微米(重量%) 17.3 8.6 20.1 16.0 17.4 8.6 20.2 500-425微米(重量%) 13.6 18.3 18.8 12.0 13.7 18.2 18.9 425-300微米(重量%) 20.3 37.4 19.5 18.0 20 37.5 19.4 300-212微米(重量%) 11 17.4 14.5 12.0 11.1 17.3 14.6 212-150微米(重量%) 4.5 7.4 5.2 7.9 4.4 7.5 5.2 150-45微米(重量%) 2.6 4.7 5.3 10.0 2.7 4.8 5.4 小於或等於45微米(重量%) 0.2 0.1 0.3 1.0 0.2 0.1 0.3 總和(重量%) 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 D50(微米) 487 363 444 431 488 363 444 850-150微米(重量%) 97.2 95.2 94.4 89.0 97.1 95.1 94.3 σξ 0.41 0.38 0.45 0.60 0.41 0.38 0.45 ”大於或等於A微米"顯示分類後殘留在網目尺寸為a之筛 網上之吸水樹脂粒子或吸水劑。 小於或等於B微米”顯示分類後通過網目尺寸為b之筛網 之吸水樹脂粒子或吸水劑。 ” A微米-B微米”顯示分類後通過網目尺寸為a之篩網並在 分類後殘留在網目尺寸為B之篩網上的吸水樹脂粒子或吸 水劑。 從表1清楚明白本發明實例中所獲得之各吸水劑具有極 佳化學交聯指數並也具有極佳Apps& SFC。相反地,對照 96179.doc -85- 1308570 吸水劑(1)及(5)不具足夠APPS。對照吸水劑(2)及(6)不具足 夠化學交聯指數。因為對照吸水劑(3)及(7)的CRCs太高, 其不具足夠液體滲透力及擴散性。因為對照吸水劑(4)之粒 度分布未經調整,AAPs及SFC不高。結果,對照吸水劑 不具足夠性質。而且,對照吸水劑(4)具有許多灰塵而且是 極不易使用之細微粒子。 表4顯示利用吸水劑(1)至(6)及對照吸水劑(1)至(7)之吸 水體的評估結果。 96179.doc 86- !308570 表4 實例編號 實例1 吸水劑或 對照吸水劑 A ---- B ----- C D 綜合評估 吸水劑(1) 4 3 4 4 15 實例2 吸水劑(2) 5 2 3 4 14 實例3 吸水劑(3) 4 3 3 4 14 實例4 吸水劑(4) 4 4 3 4 15 實例5 吸水劑(5) 5 3 2 4 14 實例6 對照實例1 吸水劑(6) 4 5 3 4 16 對照吸水劑(1) 4 1 1 3 9 對照實例2 對照吸水劑(2) 5 2 3 2 12 對照實例3 對照吸水劑(3) 5 1 3 3 12 對照實例4 對照吸水劑(4) 4 2 2 4 12 對照實例5 對照吸水劑(5) 4 1 1 3 9 對照實例6 對照吸水劑(6) 5 2 2 2 11 對照實例7 對照吸水劑(7) 5 1 3 3 12 A .吸收量,Β :液體吸收速率,匚:受壓下已吸收吸水體 之乾燥度,D :凝膠膨脹16小時前之穩定性 5 -等級評估:
5_.極佳,4 :佳,3 :平均,2 :差,(:非常差 綜合評估=A+B+C+D 4凊楚明白相較於利用對照吸水劑之吸水體,利用 务月實例所獲得之吸水劑的各吸水體具有極佳性質。 [實例7] 依實例1所述之相同方式推仏取人 万式進仃聚合及乾燥,除了反應液 係错將17 87克(〇 15莫耳 亞球、缺& —醇—丙烯酸S旨及2.1 9 犇馱虱二納五水合物溶於 、 克中和比為71莫耳%之 96179.doc -87- 1308570 烯酸鋼水溶液中(單體濃度為39重量%)製得外。以滾筒研磨 機粉碎所獲得之吸水樹脂並以網目尺寸為_微米及15〇微 米之JIS標準篩網分類之,以調整吸水樹腸之粒度分布。依 此方式,獲得吸水樹脂(D7)。所獲得吸水樹脂(D7)2CrCs 為31·2克/克。100克吸水樹脂(D7)係與包含〇4克丨,4-丁二 醇、0.6克丙二醇及3.〇克去離子水之水溶液混合。令該混合 物進行熱處理,藉此將混合物保持在2〇〇<t下%分鐘。之 後,將混合物冷卻至6(TC。之後,令混合物通過網目尺寸 為600微米之jis標準篩網以獲得吸水樹脂粒子(E7)。將所獲 得之吸水樹脂粒子(E7)用作吸水劑(7)。 [實例8] 依實例1所述之相同方式進行聚合及乾燥,除了反應液體 係藉將17.87克(0.15莫耳%)聚乙二醇二丙烯酸酯及3 65克 亞磷酸氫二納五水合物溶於5425克中和比為ή莫耳%之丙 烯酸鈉水溶液中(單體濃度為39重量%)製得外。以滾筒研磨 機粉碎所獲得之吸水樹脂並以網目尺寸為850微米及150微 米之JIS標準篩網分類之,以調整吸水樹脂之粒度分布。依 此方式’獲得吸水樹脂(D8)。所獲得吸水樹脂(D8)之CRCs 為31.9克/克。100克吸水樹脂(DS)係與包含^克丨,^丙二醇 及3 _ 0克去離子水之水溶液混合。令該混合物進行熱處理, 藉此將混合物保持在190°C下30分鐘。之後,將混合物冷卻 至60°C。之後’令混合物通過網目尺寸為850微米之ΠS標 準篩網以獲得吸水樹脂粒子(E8)。將所獲得之吸水樹脂粒 子(E8)用作吸水劑(8)。 96179.doc -88- 1308570 [實例9] 依實例1所述之相同方式進行聚合及 夂乾燥,除了反應液體 係藉將23.83克(〇,2〇莫耳%)聚乙二醇二丙稀酸酿及219克 亞填酸氫二納五水合物溶於5426克中和比為71莫耳%之丙 烯酸鈉水溶液中(單體濃度為39重量%)製得之外。以滚筒研 磨機粉碎所獲得之吸水樹脂並以網目尺寸為71〇微米及15〇 微米之JIS標準筛網分類之’以調整吸水樹脂之粒度分布。 依此方式,獲得吸水樹脂(D9)。所獲得吸水樹脂(D9)之CRCs 為27.4克/克。100克吸水樹脂(〇9)係與包含1〇克碳酸乙烯 酯及3.0克去離子水之水溶液混合。令該混合物進行熱處 理,藉此將混合物保持在195。(:下30分鐘。之後,將混合物 冷卻至60°C。之後,令混合物通過網目尺寸為7丨〇微米之JIS 標準篩網以獲付吸水樹脂粒子(E9)。將所獲得之吸水樹脂 粒子(E9)用作吸水劑(9)。 [實例10] 將100克吸水樹脂粒子(E7)加熱至高達16(TC並隨著攪拌 與1·6克明礬(硫酸鋁鉀12-水,重量平均直徑為150微米)混 合。攪拌混合物10分鐘。依此方式,獲得吸水劑(10)。 [實例11] 1 〇〇克實例8中所獲得之吸水樹脂(D8)係與包含〇.6克丙二 酵、1‘〇克硫酸鋁14-18水及1.5克去離子水之水溶液混合。 令該混合物進行熱處理,藉此將混合物保持在1 90°C下30分 鐘。之後,將混合物冷卻至6(TC。之後,令混合物通過網 目尺寸為85 0微米之jIS標準篩網以獲得吸水樹脂(11)。 96179.doc •89- 1308570 [實例12] 1.〇克硫酸鋁14-1 8水(重量平均直徑為約1 5 〇微米)係與 1〇〇克實例9中所獲得之吸水樹脂粒子(Ε9)徹底混合。將5克 去離子水均一地加入該混合物中。該混合物在601之溫度 下乾燥30分鐘。之後,令混合物通過網目尺寸為710微米之 ns標準篩網。將所獲得之組合物視為吸水劑(12)。 [對照實例8] 將實例9中所獲得之吸水樹脂(D9)視為對照吸水劑(8)。 [對照實例9]
依實例1所述之相同方式進行聚合及乾燥,除了反應液體 係藉將11.91克(〇.1〇莫耳%)聚乙二醇二丙烯酸酯溶於5434 克中和比為71莫耳%之丙浠酸鋼水溶液中(單體濃度為”重 量%)製得之外。以滾筒研磨機粉碎所獲得之吸水樹脂並以 網目尺寸為600微米及15〇微米之JIS標準篩網分類之,以調 整吸水樹脂之粒度分布。依此方式,獲得對照吸水樹脂(9)。 1〇〇克對照吸水樹脂(9)係與包含〇·4*Μ_τ二醇、〇.6克丙 二醇及3.0克去離子水之水溶液混合。令該混合物進行熱處 理,藉此將混合物保持在200°C下30分鐘。之後,將混合物 冷卻至60C。之後,令混合物通過網目尺寸為6〇〇微米之JIS 標準薛網以獲得對照吸水樹脂粒子(9)。將所獲得之對照吸 水樹脂粒子(9)用作對照吸水劑(9)。 [對照實例10] 依實例1所述之相同方式進行聚合及乾燥,除了反應液體 係藉將7.74克(0.065莫耳%)聚乙二醇二丙烯酸酯溶於5434 96179.doc -90- 1308570 克中和比為71莫耳❶/。之丙烯酸鈉水溶液中(單體濃度為39重 量%)製得之外。以滾筒研磨機粉碎所獲得之吸水樹脂並以 網目尺寸為850微米及150微米之JIS標準篩網分類之,以調 整吸水樹脂之粒度分布。依此方式,獲得對照吸水樹脂 (10)。所獲得之對照吸水樹脂(1〇)的CRCs* 35 2克/克。1〇〇 克對照吸水樹脂(1 〇)係與包含1 〇克丨,3_丙二醇及3 〇克去離 子水之水溶液混合。令該混合物進行熱處理,藉此將混合 物保持在190。(:下30分鐘。之後,將混合物冷卻至60°c。之 後’令混合物通過網目尺寸為850微米之JIS標準篩網以獲 得對照吸水樹脂粒子(丨0) ^將所獲得之對照吸水樹脂粒子 (1〇)用作對照吸水劑(1〇)。 [對照實例11] 將1 〇〇克對照吸水樹脂粒子(8)加熱至高達1601並隨著攪 掉與1.6克明礬(硫酸鋁鉀12-水,重量平均直徑為150微米) 混合。攪拌混合物1 〇分鐘。依此方式,獲得對照吸水劑(11)。 [對照實例12] 1 〇〇克對照實例9中所獲得之對照吸水樹脂(9)係與包含 0.6克丙二醇、1.〇克硫酸鋁8水及ι5克去離子水之水溶 液混合。令該混合物進行熱處理,藉此將混合物保持在19〇 C下30分鐘。之後,將混合物冷卻至6〇它。之後,令混合 物通過網目尺寸為600微米之;ns標準篩網以獲得對照吸水 劑(12)。 [對照實例13] kO克硫酸鋁14-18水(重量平均直徑為約ι5〇微米)係與 96179.doc 91 - 1308570 100克對照實例10中所獲得之對照吸水樹脂粒子(1〇)徹底混 合。將5克去離子水均一地加入混合物中。該混合物在6(rc 之溫度下乾燥30分鐘。之後,令混合物通過網目尺寸為85〇 微米之JIS標準篩網。將所獲得之組合物視為對照吸水劑 (13)。 表5顯示實例7至12中所獲得之吸水劑(7)至(i2)的性質及 對照實例8至13中所獲得之對照吸水劑(8)至(13)的性質(直 仏大於或等於150微米,但小於850微米之粒子比例、σξ、 CRCs、AAPs、SFC、CRCdw及受壓下之化學交聯指數)。 表6及7顯示粒度分布。 96179.doc -92· 1308570 摩涟 H#Joo 淖遄衅令J 9 犛漓衅±10 潍逋蛑令J U 淖滹衅宣12 綠海衅窆13 潍混洚头逢(00) 潍海洚矢遑(9) 埤渴洚兴#1(13 淖遄洚矢蹙(11) 埤涸洚7jc#j(12) 淖溃洚矢蹙(13) 95.7 96.7 97.3 9500 96.5 97.6 0.36 P36 0.41 0.36 0.36 0.40 27.4 25.8 28·4 27.5 24.9 28.4 16.3 2300 25·1 19.4 2L9 23.1 5 76 50 Μ 123 95 29.7 54.9 58.1 41.9 530 550 57.1 80.7 86·5 69·4 77.9 83.4 衅命J 7 衅令J 8 衅窆9 衅窆10 衅窆一一 衅窆12 ^ss 洚矢逢(8) 洚^凌(9) 洚矢逡03 洚矢逵(11) 洚钤遑(12) 96.4 97.7 9500 96.3 97.8 95.2 P36 0.40 0.36 0.36 0.40 0.37 26· 1 28.5 24.6 26.3 28.6 24.6 24.4 25.3 240 24_2 23.1 22.9 88 91 171 240 178 256 900 970 1000 900 940 980 116.1 125.5 124.6 116.3 122.6 122.6 泽 7JC%J^ 埠海洚7JC1: 4薛^^^碌 σξ 莩150蘀沐ϋ 850薛米 ^t^rrcv玄 CR.Cs AAPs SFOCO^>>pc^名 (^/(^•/^^細^(^/^·) 沙 &τ^ σ=噼 冷裁 96179.doc -93- 1308570 表6 實例編號 7 8 9 10 11 12 吸水劑 ⑺ ⑻ (9) (10) (11) (12) 大於或等於850微米(重量%) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 850-Ή0(重量 %) 0.0 2.1 0.0 0.0 2.2 0.0 710-600微米(重量°/〇) 0.0 26.7 6.1 0.0 26.8 6.2 600-500微米(重量%) 2.7 16.5 8.1 2.5 16.6 8.0 500-425微米(重量%) 16.7 14.6 19.1 16.7 14.6 18.9 425-300微米(重量%) 36.0 22.1 38.2 36.1 22 37.5 300-212微米(重量%) 28.3 11.4 17.5 28.2 11.1 17.3 212-150微米(重量%) 12.7 4.3 6.8 12.8 4.5 7.3 150-45微米(重量%) 3.5 2.2 4.1 3.6 2.1 4.0 小於或等於45微米(重量%) 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 總和(重量 100,0 100.0 100.0 100.0 100.0 99.3 D50(微米) 315 475 366 314 476 364 850-150微米(重量%) 96.4 97.7 95.8 96.3 97.8 95.2 σξ 0.36 0.40 0.36 0.36 0.40 0.37 "大於或等於A微米"顯示分類後殘留在網目尺寸為a之篩 網上之吸水樹脂粒子或吸水劑。 小於或等於B微米”顯示分類後通過網目尺寸為B之篩網 之吸水樹脂粒子或吸水劑。 "A微米-B微米•,顯示分類後通過網目尺寸為八之_網並在 分類後殘留在網目尺寸為B之篩網上的吸水樹脂粒子或吸水 劑0 96179.doc -94- 1308570 表7 對照實例編號 8 9 10 11 12 13 對照吸水劑 ⑻ (9) (10) (Π) (12) (13) 大於或等於850微米(重量%) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 850-710微米(重量%) 0.0 0.0 3.1 0.0 0.0 3.2 710-600微米(重量%) 6.4 0.0 28.0 6.3 0.0 28.1 600-500微米(重量%) 8.2 2.9 17.0 8.2 2.8 17.1 500-425微米(重量%) 19.0 16.7 13.6 18.9 16.6 13.7 425-300微米(重量%) 38.3 36.2 20.2 38.2 36.3 20.4 300-212微米(重量%) 17.1 28.1 10.9 17.3 28.1 11.0 212-150微米(重量%) 6.7 12.8 4.5 6.9 12.7 4.1 150-45微米(重量%) 4.2 3.2 2.6 4.1 3.4 2.3 小於或等於45微米(重量%) 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 總和(重量%) 100.0 100.0 100,0 100.0 100.0 100.0 D50(微米) 367 316 489 366 315 491 850-150微米(重量%) 95.7 96.7 97.3 95.8 96.5 97.6 σξ 0.36 0.36 0.41 0.36 0.36 0.40 ”大於或等於Α微米 "顯示分類後殘留在網目尺寸為A之篩網 上之吸水樹脂粒子或吸水劑。 "小於或等於B微米"顯示分類後通過網目尺寸為b之篩網之 吸水樹脂粒子或吸水劑。 "A微米-B微米"顯示分類後通過網目尺寸為a之篩網並在分 類後殘留在網目尺寸為B之篩網上的吸水樹脂粒子或吸水劑。 從表5清楚明白本發明之各吸水劑在受壓下具有極佳化 學交聯指數並具有極佳APPs及SFC。相反地,對照吸水劑 (8)及(11)不具足夠APPS。對照吸水劑(8)至(13)在受壓下不 具足夠化學交聯指數。表8顯示利用吸水劑(7)至(12)及對照 吸水劑(8)至(1 3)之吸水體的評估結果。 96179.doc -95- 1308570 表8 實例編號 吸水劑或 對照吸水劑 A B C D 综合 評估 實例7 吸水劑(7) 3 3 5 5 16 實例8 吸水劑(8) 3 3 5 5 16 實例9 吸水劑(9) 2 5 5 5 17 實例10 吸水劑(1〇) 3 5 5 5 18 實例11 吸水劑(11) 3 5 5 5 18 實例12 吸水劑(12) 2 5 5 5 17 對照實例8 對照吸水劑(8) 3 2 1 4 10 對照實例9 對照吸水劑(9) 3 3 2 4 12 對照實例10 對照吸水劑(1 〇) 3 3 3 3 12 對照實例11 對照吸水劑(Π) 3 2 1 4 10 對照實例12 對照吸水劑(12) 2 4 2 4 12 對照實例13 對照吸水劑(13) 3 3 3 3 12 A :吸收量’ B :液體吸收速率’ C :受壓下已吸收吸水體 之乾燥度,D :凝膠膨脹16小時前之穩定性 5 -等級評估:
5 :極佳,4 :佳,3 :平均,2 :差,1 :非常差 综合評估=A+B+C+D 從表8清楚明白相較於利用對照吸水劑之吸水體,利用本 發明實例中所獲得之吸水劑的吸水體具有極佳性質。 表9顯示實例1至3及7至9中所獲得之吸水樹脂(D丨)至 (D3)及(D7)至(D9)的CRCs及SPGL(B),而且也顯示對照實 例2至4、9及10中所獲得之吸水樹脂⑺至⑷、⑺及(1〇)的 CRCs及SPGL(B)。表1〇及π顯示直徑大於或等於1〇6微米並 小於850微米之粒子比例、σξ及粒度分布。 O:\96\96179.doc 96· 1308570 表9 實例編號 吸水樹脂 CRCs (克/克) SPGL(B) (仟達因/平方公分) 實例1 吸水樹脂(D1) 35.2 43.3 實例2 吸水樹脂(D2) 39.4 35.1 實例3 吸水樹脂(D3) 32.8 41.9 實例7 吸水樹脂(D7) 31.2 49.3 實例8 吸水樹脂(D 8 ) 31.9 48.4 實例9 吸水樹脂(D9) 27.4 49.2 對照實例2 對照吸水樹脂(2) 44.0 27.8 對照實例3 對照吸水樹脂(3) 51.0 33.2 對照實例4 對照吸水樹脂(4) 32.7 41.9 對照實例9 對照吸水樹脂(9) 31.5 33.6 對照實例10 對照吸水樹脂(10) 35.2 29.8 96179.doc 97- 1308570 表ίο 實例編號 1 2 3 7 8 9 吸水樹脂 (D1) (D2) (D3) (D7) (D8) (D9) 大於或等於850微米(重量%) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 850-710(重量%) 0.0 0.0 2.7 0.0 2.7 0.0 710-600微米(重量%) 0.0 6.5 27.8 0.0 27.7 6.4 600-500微米(重量%) 2.9 8.5 17.3 2.6 17.1 8.2 500-425微米(重量%) 16.7 18.1 13.6 16.7 13.4 19.0 425-300微米(重量%) 35.3 37.5 20.3 35.9 20.8 38.3 300-212微米(重量%) 27.9 17.2 11.0 28.6 11.2 17.1 212-150微米(重量%) 13.4 7.5 4.5 12.6 4.6 6.7 150-106微米(重量%) 2.5 3.1 1.6 2.3 1.5 2.8 106-45微米(重量%) 1.2 1.5 1.0 1.2 0.9 1.4 小於或等於45微米(重量%) 0.1 0.1 0.2 0.1 0.1 0.1 總和(重量%) 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 D50(微米) 313 364 487 314 473 367 850-106微米(重量%) 98.7 98.4 98.8 98.7 99.0 98.5 σξ 0.37 0.38 0.41 0.36 0.40 0.36 "大於或等於A微米"顯示分類後殘留在網目尺寸為a之篩 網上之吸水樹脂粒子或吸水劑。 小於或4於B微米"顯示分類後通過網目尺寸為b之篩網 之吸水樹脂粒子或吸水劑。 ” A微米-B微米,,顯示分類後通過網目尺寸為a之篩網並在 分類後殘留在網目尺寸為B之篩網上的吸水樹脂粒子或吸水 劑0 96179.doc -98 - 1308570 表11 實例編號 2 3 4 9 10 對照吸水樹脂 (2) (3) (4) (9) (10) 大於或等於850微米(重量%) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 850-710微米(重量%) 0.0 1.1 2.0 0.0 3.0 710-600微米(重量%) 6.0 15.0 20.9 0.0 28 600-500微米(重量%) 8.4 20.0 15.9 2.7 16.8 500-425微米(重量%) 18.1 18.6 12 16.6 13.6 425-300微米(重量%) 37.6 19.7 18.1 36.1 20.3 300-212微米(重量%) 17.6 14.7 12.2 28.3 11.1 212-150微米(重量%) 7.5 5.3 7.9 13.0 4.6 150-106微求(重量%) 3.2 3.0 5.4 2.0 1.7 106-45微米(重量%) 1,5 2.3 4.6 1.2 0.8 小於或等於45微米(重量%) 0.1 0.3 1.0 0.1 0.1 總和(重量%) 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 D50(微米) 362 443 430 314 487 850-106微米(重量%) 98.4 97.4 94.4 98.7 99.1 σξ 0.38 0.43 0.60 0.36 0.41 大於或等於A微米"顯示分類後殘留在網目尺寸為a之篩 網上之吸水樹脂粒子或吸水劑。 '小於或等於B微米”顯示分類後通過網目尺寸為b之篩網 之吸水樹脂粒子或吸水劑。 A微米-B微米”顯示分類後通過網目尺寸為a之篩網並在 分類後殘留在網目尺寸為B之篩網上的吸水樹脂粒子或吸水 劑0 96179.doc .99· 1308570 [實例13] 當以磁石攪拌器攪拌聚丙埽容器中的溶液(A)時,將溶液 (B)—口氣倒入開放系統中以混合溶液(八)及(8)。溶液(a) 是爪0克丙婦酸、2.5克聚乙二醇二丙婦酸酿(分子量為 523)及0.。1克__伸乙基二胺五乙酸5納鹽之混合物。溶液⑻ 是。138.6克48.5重量灿顧水溶液及276.2克溫度已調整至 50°C之離子交換水的混合物。經聚苯乙缔發泡物(絕熱材料) 覆蓋之聚丙缔容器的内徑為8〇釐米且其容量為丨公升。結果 獲得一單體水溶液(其單體濃度為35重量%,中和比為7〇莫 耳A) ’其溫度因中和及解離熱而上升至约〗〇〇它。此外,將 9.6克3重量%過硫酸鈉水溶液加入單體水溶液中並攪拌數 秒i之後馬上將如此攪拌之水溶液倒入開放系統中不銹桶 型容器裏,藉由加熱板(ΝΕΟ加熱板H1_1〇〇〇, IucMSeieid〇 製造)將其表面加熱至高達l〇(rc,其中鐵氟龍(Tefl〇n)(註冊 商標)膜係被塗佈在内部表面上,其底部表面是25〇釐米 X250釐米。不銹桶型容器的底部表面是25〇釐米χ25〇釐米, 其上表面為640釐米χ640釐米,其高度為5〇釐米,中央截面 係梯形且上表面是開放的。 將單體水溶液倒入該桶後迅速地開始聚合。隨聚合進行, 同時產生水蒸氣且凝膠沿所有方向擴大並發泡。最後,凝膠 縮小且其尺寸變得比底部表面稍大。擴大及縮小係在約^分 鐘内結束。保存在聚合容器中4分鐘後,取出水合聚合物。 以切塊直徑為9.5釐米之碎肉機(R〇YAL碎肉機 VR40〇K ’ ΠζυκΑ所製造)磨碎所獲得之水合聚合物。依此 O:\96\96179.doc -100- 1308570 方式,獲得因此磨碎之水合聚合物。 將因此磨碎之水合聚合物分布在5G網目金屬網上並以 180C《熱空氣乾燥4〇分鐘。以滾筒研磨機粉碎因此乾燥之 水合聚合物並以網目尺寸為6〇〇微米之爪標準筛::: 义。結果’獲得重量平均直徑為323微米且對數標準偏差 (σξ)為0,36之不規則狀已粉碎的吸水樹脂^因此所獲得之吸 水樹脂的CRCs* 34.〇克/克且SpGL* 37 6仟達因=平方公 分。其他性質係表示於表丨2及13中。 、100重量份數所獲得之吸水樹脂與表面交聯劑混合後,令 該混合物進行熱處理,藉此將混合物保持在195七下%分 鐘,其中該表面交聯劑係由〇·3重量份數之14—丁二醇、 重量份數之丙二醇及3重量份數之去離子水的混合液體所 製成。然後,粉碎因此處理過之粒子使其通過網目尺寸為 600微米之JIS標準篩網,結果,獲得表面已交聯之吸水樹 脂。表12顯示所獲得之吸水劑(13)的性質。 [實例14] 依實例13所述之相同方式進行操作,除了使用〇25莫耳% 聚乙二醇二丙烯酸酯之外。結果,獲得重量平均直徑為328 微米且對數標準偏差(σξ)為0.36之不規則狀已粉碎的吸水 树脂。所獲得之吸水樹脂的CRCs為30.2克/克且8?(51:為41.4 仟達因/平方公分。其他性質係表示於表12及13中。 [實例14-1] 在實例13所述之相同條件下進行表面交聯並獲得表面已 父聯之吸水樹脂。表12顯示所獲得之吸水劑(丨4_丨)的性質。 O:\96\96179.doc -101 _ 1308570 [實例14-2] 100重量份數所獲得之吸水樹脂與表面交聯劑混合後,令 該混合物進行熱處理,藉此將混合物保持在195£)(:下35分 鐘,其中該表面交聯劑係由0.3重量份數之丨,4_丁二醇、〇 6 重量份數I丙二醇及3重量份數之去離子水的混合液體所 製成。然後,粉碎因此處理過之粒子使其通過網目尺寸為 600微米之JIS標準篩網。結果,獲得表面已交聯之吸水樹 脂。表12顯示所獲得之吸水劑(14-2)的性質。 [實例15] 當以磁石攪拌器攪拌聚丙締容器中的溶液(A)時,將溶液 (B)—口氣倒入開放系統中以混合溶液(A)及(B)。溶液(A) 是192.2克丙埽酸、2.79克聚乙二醇二丙埽酸酯(分子量為 523)及0.01克二伸乙基三胺五乙酸5鈉鹽之混合物。溶液⑺) 是156.8克48.5重量%NaOH水溶液及239_3克溫度已調整至 40 C之離子交換水的混合物。經聚苯乙缔發泡物(絕熱材料) 覆蓋之聚丙缔容器的内徑為80釐米且其容量為]公升。結果 獲得一單體水溶液(其單體濃度為39重量%,中和比為713 莫耳%) ’其溫度因中和及解離熱而上升至約l〇(rc。此外, 將8.89克3重量%過硫酸鈉水溶液加入單體水溶液中並攪拌 數秒。之後馬上將因此攪拌之水溶液倒入該開放系統中不 銹桶型容器裏,藉由加熱板(NE〇加熱板H1_1〇〇〇,Iuchi Seieido所製造)將其表面加熱至高達i〇〇〇c,其中鐵氟龍(註 冊商標)膜係被塗佈在内部表面上,其底部表面為25〇釐米 x250楚米。 O:\96\96179.doc -102- 1308570 將單體水溶液倒入該桶後迅速地開始聚合。隨聚合進行, 同時產生水蒸氣且凝膠沿所有方向擴大並發泡。最後,凝膠 ' ]且其尺寸變彳于比底部表面稍大。擴大及縮小係在約1分 鐘内結束。保存在聚合容器中3分鐘後,取出水合聚合物。 將王小塊狀之水合聚合物分布在50網目之金屬網上並以 1 80 C之熱空氣乾燥40分鐘。以滾筒研磨機粉碎因此乾燥之 水合聚合物並以網目尺寸為6〇〇微米之JIS標準篩網分類 之。結果,獲得重量平均直徑為325微米及對數標準偏差 (σξ)為0.35之不規則狀已粉碎的吸水樹脂。所獲得之吸水樹 脂的CRCs為31.4克/克且SPGL為40.1仟達因/平方公分。其 他性質係表示於表12及13中。 100重量份數所獲得之吸水樹脂與表面交聯劑混合後,令 該混合物進行熱處理,藉此將混合物保持在丨9〇〇c下35分 鐘’其中該表面交聯劑係由0.4重量份數之碳酸乙烯酯、i 重量份數之丙二醇及3重量份數之去離子水的混合液體所 製成。然後,粉碎因此處理過之粒子使其通過網目尺寸為 600微米之JIS標準篩網。結果,獲得表面已交聯之吸水樹 脂。表12顯示所獲得之吸水劑(1 5 )的性質。 [實例16] 當以磁石攪拌器攪拌聚丙缔容器中的溶液時,將溶液 (B)—口氣倒入開放系統中以混合溶液(A)及(B)。溶液(A) 是259.6克丙烯酸、2.26克聚乙二醇二丙烯酸酯(分子量為 523)及0_01克二伸乙基三胺五乙酸5餉鹽之混合物。溶液(B) 是208.0克48.5重量%NaOH水溶液及223 〇克溫度已調整至 O:\96\96179.doc -103- 1308570 25 k離子交換水的混合物。經聚苯乙缔發泡物(絕熱材料) 覆蓋之聚丙締容器的内徑為崎米且其容量為1公升。結果 獲得一單體水溶液(其單體濃度為45重量%,中和比為7〇莫 耳%),其溫度因中和及解離熱而上升至約1〇〇β(:。此外,將 7.2克5重里%過硫酸鈉水溶液加入單體水溶液中並攪拌數 和。之ί曼馬上將因此攪拌《水溶液倒入開放系统中不餘桶 型谷态裹,藉由加熱板(ΝΕ〇加熱板H1_i〇〇〇,iuchi 所製造)將其表面加熱至高達⑽。c,其中鐵氣龍(註冊商標) 膜係被塗佈在内部表面上,其底部表面是250釐米X250釐 米。不銹桶型容器之底邵表面為25〇釐米χ25〇釐米,其上表 面為640釐米χ640釐米,其高度為5〇釐米,中央截面係呈梯 形且上表面是開放的。 將單體水溶液倒入該桶後迅速地開始聚合。隨聚合進行, 同時產生水蒸氣且凝膠沿所有方向擴大並發泡。最後,凝膠 縮小且其尺寸變得比底部表面稍大。擴大及縮小係在約丨分 鐘内結束。保存在聚合容器中3分鐘後,取出水合聚合物。 將主小塊狀之水合聚合物分布在5 〇網目金屬網上並以 190C之,4空氣乾燥40分鐘。以滾筒研磨機粉碎因此乾燥之 水合聚合物並以網目尺寸為6〇〇微米之JIS標準篩網分類 之。結果,獲得重量平均直徑為3 12微米及對數標準偏差 (σξ)為0.40之不規則狀已粉碎的吸水樹脂。所獲得之吸水樹 脂的CRCs為32.4克/克且SPGL為35.2仟達因/平方公分。其 他性質係表示於表12及13中。 10 0重·伤數所獲彳于之吸水樹脂與表面交聯劑混合後,令 O:\96\96179.doc • 1〇4 - 1308570 孩混合物進行熱處理,藉此將混合物保持在190t下50分 釦,其中孩表面交聯劑係由〇 6重量份數之-丁二醇、〇 8 重T伤數又丙二醇及38重量份數之去離子水的混合液體 所製成。然後,粉碎因此處理過之粒子使其通過網目尺寸 為600微米之JIS標準篩網。結果,獲得表面已交聯之吸水 樹脂。表12顯示所獲得之吸水劑(16)的性質。 [實例17] 當以磁石攪拌器攪拌聚丙烯容器中的溶液(A)時,將溶液 (B)— 口氣倒入開放系統中以混合溶液(A)及(B)。溶液(A) 疋214.7克丙埽酸、3.12克聚乙二醇二丙埽酸酯(分子量為 523)、〇.〇3克2·羥基甲基·丨_苯基丙烷酮、〇 〇1克二伸 乙基三胺五乙酸5鈉鹽及2·63克聚丙二醇(分子量為6〇〇〇)之 奶θ物。;谷液(Β)疋1 79.4克48.5重量%NaOH水溶液及338.3 克溫度已調整至401之離予交換水的混合物。經聚苯乙烯 發泡物(絕熱材料)覆蓋之聚丙烯容器的内徑為8〇釐米且其 容量為1公升。結果獲得一單體水溶液(其單體濃度為35重 量%,中和比為73.0莫耳。/〇),其溫度因中和及解離熱而上升 至約100 C。此外,將11.9克3重量◦/〇過硫酸鈉水溶液加入單 體水溶液中並攪拌數秒。之後馬上將因此攪拌之水溶液倒 入開放系統中不銹桶型容器裏,藉由加熱板(NE〇加熱板 Hl-1000,Iuchi Seieido所製造)將其表面加熱至高達1〇〇 C,其中鐵氟龍(#主冊商標)膜係被塗佈在内部表面上,其底 部表面為250釐米x250釐米。 藉由安裝在投光器MT-420中之黑光汞燈H4〇〇BL(最大波 O:\96\96179.doc -105· 1308570 長為352毫微米)(燈及投光器皆係由T〇SHIBA照明及技術 公司製造)照射紫外線’同時將單體水溶液倒入桶中。依此 方式,開始聚合。隨聚合進行,同時產生水蒸氣且凝膠沿 所有方向擴大並發泡。最後,凝膠縮小且其尺寸變得比底 部表面稍大。擴大及縮小係在約1分鐘内結束。保存在聚合 容器中3分鐘後,取出水合聚合物。 將呈小塊狀之水合聚合物分布在5〇網目金屬網上並以 180 C之熱空氣乾燥40分鐘。以滾筒研磨機粉碎因此乾燥之 水合聚合物並以網目尺寸為6〇〇微米之JIS標準篩網分類 之。結果,獲得重量平均直徑為327微米且對數標準偏差 (σξ)為〇,34之不規則狀已粉碎的吸水樹脂。所獲得之吸水樹 脂的CRCs為34克/克且SPGL為35.7什達因/平方公分。其他 性質係表示於表12及13中。 1 0 0重量伤數所獲得之吸水樹脂與表面交聯劑混合後,令 p亥w &物進行熱處理,藉此將混合物保持在2 〇 〇 下3 〇分 鐘,其中該表面交聯劑係由0·3重量份數之丨,4_丁二醇、〇.6 重I份數 < 丙二醇及3重量份數之去離子水的混合液體所 製成。然後,粉碎因此處理過之粒子使其通過網目尺寸為 600微米之m標準篩網。結果,獲得表面已交聯之吸水樹 脂。表12顯示所獲得之吸水劑(17)的性質。 [實例18] 當以磁石攪掉器攪拌聚丙晞容器中的溶液(A)時,將溶液 (B)—口氣倒入開放系統中以混合溶液(a)及(b)。溶液(A) 疋172,5克丙烯酸、3.5克聚乙二醇二丙烯酸酯(分子量為 O:\96\96179.doc -106- 1308570 )0.01克—伸乙基二胺五乙酸5納鹽及m克亞鱗酸氮 二納五水合物之混合物。溶液(BR140.8克後5重量%Na0H 水溶液及273.4克已加熱至听之離子交換水的混合物。經 $ 發泡物(絕熱材料)覆蓋之聚丙缔容器的内徑為8〇 釐米且其谷里為1公升。結果獲得一單體水溶液(其單體濃 為重量〇巾和比為71 3莫耳。/〇),其溫度因中和及解離 ,:、、而上升至、力1〇〇 C。此外,將9 6克3重量%過硫酸納水溶 液加入單體水溶液中並攪拌數秒。之後馬上將因此授掉之 水溶液倒入開放系統中不錄桶型容器裏,藉由加熱板(νε〇 加熱板HI-i 000,Iuchi Seieid〇所製造)將其表面加熱至高達 100°C,其中鐵氟龍(註冊商標)膜係被塗体在内部表面上, 其底部表面為250釐米χ250釐米。 將單體水落液倒入該桶後迅速地開始聚合。隨聚合進 行,同時產生水蒸氣且凝膠沿所有方向擴大並發泡。最後, 凝膠縮小且其尺寸變得比底部表面稍大。擴大及縮小係在 约】分鐘内結束。保存在聚合容器中3分鐘後,取出水合聚 合物。 將主小塊狀之水合聚合物分布在5〇網目金屬網上並以 180 C之熱空氧乾燥4〇分鐘。以滾筒研磨機粉碎因此乾燥之 水合聚合物並以網目尺寸為6〇〇微米之Jis標準篩網分類 尤。結果,獲得重量平均直徑為321微米且對數標準偏差 (σξ)為0.36之不規則狀已粉碎的吸水樹脂。所獲得之吸水樹 脂的CRCs為32_6克/克且SPGL為44.2仟達因/平方公分。其 他性質係表示於表12及13中。 O:\96\96179.doc -107- 1308570 [實例18-1] 100重量份數實例18中所獲得之吸水樹脂與表面交聯劑 奶口後’令該混合物進行熱處理,藉此將混合物保持在丨90 C下30分鐘,其中該表面交聯劑係由〇.3重量份數之丨,4 丁 醇〇·6重量份數之丙二醇及3重量份數之去離子水的混 “夜禮所製成。然後’粉碎因此處理過之粒子使其通過網 目尺寸為600微米之jIS標準篩網。結果,獲得表面已交聯 (吸水樹脂。表12顯示所獲得之吸水劑(18_1H々性質。 [實例18-2] 100重量份數實例18中所獲得之吸水樹脂與表面交聯劑 混合後’令該混合物進行熱處⑨,藉此將混合物保持在19〇 °(:下35分鐘,其中該表面交聯劑係由〇3重量份數之丨,4_ 丁 二醇、G.6重量份數之丙二醇及3重量份數之去離子水的混 合液體所製成H粉碎因此處理過之料使其通過網 目尺寸為6GG微米之TIS標準篩網。結果,獲得表面已交聯 之吸水樹脂。表12顯示所獲得之吸水劑(18_2)的性質。 [實例19] 丨分命τ叩洛瑕(A)時,將溶 (Β)—口氣倒入開放系統中以混合溶液(α)&(β)。、容喪( 是192.2克丙晞酸、3.49克聚乙二醇二丙晞酸酿(分子量 523)、〇_〇1克二伸乙基三胺五乙酸5鈉鹽及〇·35克亞磷酸 二鋼五水合物之混合物。溶液(Β)是156.8克48 5重量讀 水落液及238.3克已加熱至4〇t之離子交換水的混合物。 聚笨乙稀發泡物(絕熱材料)覆蓋之聚丙缔容器的内徑為 O:\96\96179.doc -108 - 1308570 釐米且其容量為1公升。結果獲得一單體水溶液(其單體濃 度為39重量%,中和比為71.3莫耳%),其溫度因中和及解離 熱而上升至約100。(:。此外,將8.9克3重量%過硫酸鈉水溶 液加入單體水溶液中並攪拌數秒。之後馬上將因此攪拌之 水溶液倒入開放系統中不銹桶型容器哀,藉由加熱板(NE〇 加熱板111-1000,111(^86丨6丨(1〇所製造)將其表面加熱至高達 100 c,其中鐵氟龍(註冊商標)膜係被塗佈在内部表面上, 其底部表面為250釐米X250釐米。 將單體水溶液倒入該桶後迅速地開始聚合。隨聚合進 行,同時產生水蒸氣且凝膠沿所有方向擴大並發泡。最後, 凝膠縮小且其尺寸變得比底部表面稍大.。擴大及縮小係在 約1分鐘内結束。保存在聚合容器中3分鐘後,取出水合聚 合物。 將呈小塊狀之水合聚合物分布在5 〇網目金屬網上並以 180 C之熱空氣乾燥40分鐘。以滾筒研磨機粉碎因此乾燥之 水合聚合物並以網目尺寸為6〇〇微米之JIS標準篩網分類 之。結果’獲得重量平均直徑為325微米且對數標準偏差 (σξ)為0.35之不規則狀已粉碎的吸水樹脂。所獲得之吸水樹 脂的CRCs為30.6克/克且SPGL為42.8仟達因/平方公分。其 他性質係表示於表12及13中。 [實例19-1] 100重量份數實例19中所獲得之吸水樹脂與表面交聯劑 混合後,令該混合物進行熱處理,藉此將混合物保持在1 90 C下35分鐘,其中該表面交聯劑係由〇.3重量份數之丨,4-丁 O:\96\96179.doc -109· 1308570 :醇、G.6重量份數之丙二醇及3重量份數之去離子水的混 口’夜to所製成。然後’粉碎因此處理過之粒子使其通過網 、尺寸為600微米(取標準篩網。結果,獲得表面已交聯 、吸杈樹如。表12顯示所獲得之吸水劑(丨9_丨)的性質。 [實例19-2] ^ ^00重量份數實例19中所獲得之吸水樹脂與表面交聯劑 。扣w後,令孩混合物進行熱處理,藉此將混合物保持在〖go 刀4ε其中?衾表面交聯劑係由〇 · 3重量份數之1,4 - 丁 醇1重量份數之丙二醇及3重量份數之去離予水的混合 液虹所製成。然後,粉碎因此處理過之粒子使其通過網目 尺寸為600微米之JIS標準篩網。結果,獲得表面已交聯之 及水樹纟曰。表12顯示所獲得之吸水劑(丨9_2)的性質。 [實例20] 依實例15所述之相同方式進行操作,除了使用〇 〇5莫耳% 聚乙—醇二丙燁酸酯之外。結果,獲得重量平均直徑為323 微米且對數標準偏差為〇37之不規則狀已粉碎的吸水 樹脂。所獲得之吸水樹脂的克/克且SpGL*35i 仟達因/平方公分。其他性質係表示於表12及13中。 100重量份數所獲得之吸水樹脂與表面交聯劑混合後,令 此合物進行熱處理’藉此將混合物保持在20(TC下35分鐘, 其中戎表面交聯劑係由〇 5重量份數之込各丁二醇、〇 5重量 伤數之丙二醇及4重量份數之去離子水的混合液體所製 成。然後,粉碎因此處理過之粒子使其通過網目尺寸為6〇〇 微米之JIS標準篩網。結果,獲得表面已交聯之吸水樹脂。 O:\96\96179.doc -110- 1308570 表12顯示所獲得之吸水劑(20)的性質。 (b)液體滲透力改善劑之添加 [實例21] 0.3重直伤數之Re〇l〇sil QS-20(親水性非晶質珍石 TOKUYAMA所製造)係與1〇〇重量份數實例13中所獲得之吸 水劑(13)徹底混合以獲得一吸水劑。表14及1 5顯示所獲得吸 水劑之性質。 [實例22] 0.3重量份數之Re〇i〇sii qS_2〇(親水性非晶質碎石, TOKUYAMA所製造)係與1 〇〇重量份數實例丨4_丨中所獲得之 吸水劑(14-1)徹底混合以獲得一吸水劑。表14及15顯示所獲 得吸水劑之性質。 [實例23] 0.3重量份數之Re〇i〇sil qS_2〇(親水性非晶質矽石, TOKUYAMA所製造)係與ι00重量份數實例14_2中所獲得之 吸水劑(14-2)徹底混合以獲得一吸水劑。表14及15顯示所獲 得吸水劑之性質。 [實例24] 0.7重量份數之硫酸鋁14_18水(由wako純化學工業股份 有限公司取得)係與1〇〇重量份數實例14_2中所獲得之吸水 劑(14-2)徹底混合以獲得一吸水劑。表14及丨5顯示所獲得吸 水劑之性質。 [實例25] 0.3重量份數之Reolosil qS_20(親水性非晶質矽石, O:\96\96179.doc -】1】· 1308570 TOKUYAMA所製造)係與i 〇〇重量份數實例丨5中所獲得之吸 水劑(1 5)徹底混合以獲得一吸水劑。表丨4及1 5顯示所并得吸 水劑之性質。 [實例26] 0.3重量份數之Reolosii QS_20(親水性非晶質秒石, TOKUYAMA所製造)係與丨00重量份數實例丨6中所獲得之吸 水劑(1 6)徹底混合以獲得一吸水劑,表14及1 5顯示所押彳曰吸 水劑之性質。 [實例27] 0.3重量份數之Re〇l〇sil QS_20(親水性非晶質♦石, TOKUYAMA所製造)係與100重量份數實例17中所獲得之吸 水劑(17)徹底混合以獲得一吸水劑。表14及丨5顯示所彳彼得吸 水劑之性質。 & [實例28] 0.3重量份數之Reolosil QS-20(親水性非晶質珍石, TOKUYAMA所製造)係與1 〇〇重量份數實例丨1中所押得之 吸水劑(18-1)徹底混合以獲得一吸水劑。表14及丨5顯::= 得吸水劑之性質。 & [實例29] 0.3重量份數之Reolosil qS_20(親水性非晶質秒石, TOKUYAMA所製造)係與100重量份數實例18_2中所獲得之 吸水劑(18-2)徹底混合以獲得一吸水劑。表丨4及丨5顯示所獲 得吸水劑之性質。 [實例30] O:\96\96179.doc •112- 1308570 0.3重量份數之Reolosil qs-20(親水性非晶質♦石, TOKUYAMA所製造)係與1 〇〇重量份數實例19 -1中所獲得之 吸水劑(19-1)徹底混合以獲得一吸水劑。表14及15顯示所獲 得吸水劑之性質。 [實例31] 0.3重量份數之Reolosil QS-20(親水性非晶質带石, TOKUYAMA所製造)係與1〇〇重量份數實例19-2中所獲得之 吸水劑(19-2)徹底混合以獲得一吸水劑《表14及1 5顯示所獲 得吸水劑之性質。 [實例32] 0·3重量份數之Reolosil QS-20(親水性非晶質碎石, TOKUYAMA所製造)係與1 〇〇重量份數實例20中所獲得之吸 水劑(20)徹底混合以獲得吸水劑。表14及15顯示所獲得吸水 劑之性質。 (a)聚合及表面處理 [對照實例14] 在由蓋子及加有護套並具有兩個σ葉片之雙臂型不銹捏 合機(含量體積為10公升)所構成的反應器容器中,藉將u 7 克(0.10莫耳%)聚乙二醇二丙缔酸酯溶於5438克中和比為 71.3莫耳%之丙烯酸鈉水溶液中(單體濃度為39重量%)製備 反應液體。反應液體在氮氣壓力下脫氣。然後,隨著檀掉 將29·34克10重量%過硫酸鋼水溶液及24.45克〇. 1重量。/〇l_ 抗壞血酸水溶液加入反應液體中。1分鐘後,開始聚合。今 聚合係在20°C至95°C之溫度下進行,同時碾碎所產生的凝 O:\96\96179.doc -113- 1308570 膠。自聚合開始30分鐘之後’取出水合聚合物。 將所獲得之水凝膠交聯聚合物⑴磨碎以具有小於或等於 、勺5釐米《直徑。將因此磨碎之水凝膠交聯聚合物⑴分布在 網目金屬絲上(網目尺寸:3〇〇微米)並藉抓熱空氣乾燥 5〇=鐘。以滾筒研磨機粉碎因此乾燥之聚合物。接著,碾 碎侍到 < 聚合物係藉網目尺寸為85〇微米之jis標準篩網分 類之。結果’獲得不規則狀已粉碎的吸水樹脂,其大部分 二有150微米至850微米之粒徑,其重量平均直徑為323微 米’對數標準偏差(σξ)為〇 36。所獲得之吸水樹脂的 為3 1.3克/克且SPGL為33什達因/平方公分。其他性質係表 示於表12及13中。 100重量份數所獲得之吸水樹脂與表面交聯劑混合後,令 混合物進行熱處理’藉此將混合物保持在1951下3〇分鐘, 其中該表面交聯劑係由〇 3重量份數之M-丁二醇、〇.6重量 份數之丙二醇及3重量份數之去離子水的混合液體所製 成。然後’粉碎因此處理過之粒子使其通過網目尺寸為6〇〇 微米之JIS標準篩網。結果,獲得表面已交聯之吸水樹脂。 表12顯示所獲得之對照吸水劑(14)的性質。 [對照實例I5] 依貫例2 5所述之相同方式進行操作,除了吸水樹脂之重 量平均直徑為278微米且對數標準偏差(σξ)為0.49之外。依 此方式’獲得吸水樹脂粒子(93 ·8重量。/。粒子係大於或等於 106微米並小於850微米)。所獲得之吸水樹脂的CRCs為34 〇 克/克且SPGL為37_6什達因/平方公分。其他性質係表示於 O:\96\96179.doc •114- 1308570 表12及13中。 100重量份數所獲得之吸水樹脂與表面交聯劑混合後,令 混口物進行熱處理,藉此將混合物保持在i95<>c下分鐘, 其中該表面交聯劑係由〇·3重量份數之、〇·6重量 伤數t丙一醇及3重量份數之去離子水的混合液體所製 成。然後,粉碎因此處理過之粒子使其通過網目〖寸為_ 微米之m標準篩網。結果,獲得表面已交聯之吸水樹脂。 表12顯示所獲得之對照吸水劑(15)的性質。 [對照實例I6] 當以磁石攪拌器攪拌聚丙締容器中的溶液(A)時,將溶液 (B)—口氣倒入開放系統中以混合溶液(A)及(b)。溶液(A) 是194.35克丙烯酸及〇.5 8克聚乙二醇二丙烯酸酯(分子量為 478)之混合物。溶液是166 7克48 5重量%Na〇H水溶液及 235.7克已加熱至高達4〇。(:之離子交換水的混合物。經聚苯 乙晞發泡物(絕熱材料)覆蓋之聚丙缔容器的内徑為8〇釐米 且其容量為1公升。結果獲得一單體水溶液(其單體濃度為 40重量%,中和比為75莫耳%),其溫度因中和及解離熱而 上升至約10(TC。此外,將2.70克1〇重量%過硫酸鈉水溶液 加入單體水溶液中並攪拌數秒。之後馬上將因此攪拌之水 溶液倒入開放系統中不銹桶型容器裏,藉由加熱板(NE〇加 熱板H1-I000,Iuchi Seieido製造)將其表面加熱至高達1〇〇 C ’其中鐵說龍(S主冊商標)膜係被塗体在内部表面上,其底 部表面為250釐米x250釐米。 將單體水溶液倒入該桶後迅速開始聚合。隨聚合進行, O:\96\96179.doc -115- 1308570 同t產生水蒸氣且凝膠沿所有方向擴大並發泡。最後,凝 “'、尺寸& ~比底部表面稍大。擴大及縮小係在約1 刀童内、„ I 4呆存在聚合容器中3分鐘後’取出水合聚合物。 將】塊狀之水合聚合物分布在5〇網目金屬網上並以 1 7 0C义熱空氣乾燥4 〇分鐘。以滾筒研磨機碾碎因此乾燥之 水合聚合物並以網目尺寸為6〇〇微米之JIS標準篩網分類 之、、’"果,獲彳于重量平均直徑為323微米及對數標準偏差 (σξ)為0.37之不規則狀已粉碎的吸水樹脂。所獲得之吸水樹 脂的CRCs為47.2克/克且SPGLA 32 2什達因/平方公分。其 他性質係表示於表12及13。 100重夏份數所獲得之吸水樹脂與表面交聯劑混合後,令 該混合物進行熱處理,藉此將混合物保持在8(TC下40分 鐘,其中該表面交聯劑係由0·5重量份數之乙二醇二縮水甘 /由随、1重量伤數之丙一醇及2重量份數之去離子水的混合 液體所製成《然後,粉碎因此處理過之粒子使其通過網目 尺寸為600微米之JIS標準篩網。結果,獲得表面已交聯之 吸水樹脂。表12顯示所獲得之對照吸水劑(丨6)的性質。 (b)液體滲透力改善劑之添加 [對照實例17] 0.3重量份數之Reolosil qS_2〇(親水性非晶質矽石, TOKUYAMA所製造)係與1 〇〇重量份數對照實例丨4中所獲得 之對照吸水劍(14)徹底混合以獲得一吸水劑。表丨4及丨5顯示 所獲得對照吸水劑之性質。 [對照實例18] O:\96\96179.doc -116- 1308570 1重量份數之硫酸鋁14-18水(由Wako純化學工業股份有 限公司取得)係與100重量份數對照實例14中所獲得之對照 吸水劑(14)徹底混合以獲得一吸水劑。表丨4及15顯示所獲得 對照吸水劑之性質。 [對照實例19] 0.3重量份數之Reolosil QS-20(親水性非晶質带石, TOKUYAMA所製造)係與1 〇〇重量份數對照實例丨5中所獲得 之對照吸水劑(15)徹底混合以獲得吸水劑。表14及15顯示所 獲得對照吸水劑之性質。 [對照實例20] 0.3重量份數之Reolosil QS_2〇(親水性非晶質矽石, TOKUYAMA所製造)係與100重量份數對照實例“中所獲得 之對照吸水劑⑽徹底混合以獲得吸水劑。表14及15顯示所 獲得對照吸水劑之性質。 O:\96\96179.doc -117- 1308570
爺M: As^>"會h---。 EX_^>H 窆 com.EX.^>雄澳衅令J
Com.Ex. 1 6 Com.Ex. 1 5 Com.Ex. 14 Ex.20 Ex.19 Ex.19-1 Ex.19-2 Ex.18 Ex.18-1 Ex.18-2 X )—l Ex.16 tn X Ex.14 Ex.14-1 Ex.14-2 m X >—k U) K-* o 00 H-1 o 00 t—* o > > Π 00 C/l _ 109 AS AS » o Ό — N) — 〇 以i h—i o 00 a-v 聚合條件 1.32 H—» U) to 1.03 t—l U) l—i > > ^ ^ ^ ^ 1.30 AS AS 1—1 U) to 1.36 1.32 1.30 AS AS 1.32 命 47.2 U) u> »—k U) 43.5 30.6 AS AS 32.6 AS AS u> 32.4 U) h—» 30.2 AS AS U) CRCs [克/克] 吸水樹脂之性質 32.2 1 37.6 33.0 35.1 42.8 AS AS 44.2 AS AS ! 35.7 35.2 40.1 > > -c« w ^ 37.6 SPGL(B) [仟達因/平方 公分] U) K> u> 00 U) to U) to U) ^ ^ S ^ ^ S U> K) U) l—» to U) to > > ^ 00 〇〇 U) to u> P 0.37 1 0.49 0.35 0.37 0.35 AS AS 0.36 AS AS 0.34 0.40 0.35 0.36 AS AS 0.36 39.2 1 25.8 26.2 U) 27.3 26.7 27.4 26.5 K) Os — 26.2 to ON Η-» _ 27.2 26.3 K) CRCs [克/克] 交聯吸水劑之性質 to Η-» K) U) 24.2 26.9 24.2 24.7 to bo 私# . 00 oo to UJ 00 bJ U\ )—» to 1—k I 24.6 24.4 to AAPs [克/克] 〇 LO 00 -4 (〇 Ui 私 , K) u> G\ Ui oo ro o OO Cn Os 00 SFC(A) [10·7立方公 分秒/克] 67.8 Ui 〇〇 88.5 88.4 Ό 00 〇 , V〇 · OO 83.4 oo H-* VO 00 i—* <» _ 85.9 83.6 82.8 AAPdw [克/克] 93.6 oo 1—* o 115.8 115.1 118.2 115.5 109.5 o 00 *—» 1—k o oo 113.1 109.9 >—* o 00 00 受壓下之化 學交聯指數 【♦12】
96179.doc -118- 1308570 爺Μ: Ex.:衅窆 com.EX.:庠眾_宣
Com.Ex. 1 6 Com.Ex. 1 5 Com.Ex. 14 Ex.20 Ex.19 Ex.18 Ex.17 Ex.16 Ex.15 Ex.14 Ex.13 ο ο o o o o 〇 〇 o o o o o b 〇 b o b o o o o 850微 米以上 ο ο o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o 850微 米 ~710 微米 ο ο o o o 1—k o o o )—» o o o t—» o o o o o o o 710微 米〜600 微米 to α\ to to oo K) 00 K> 00 to h—* u> to o N) 00 to VO to 600微 米 ~500 微米 19.4 00 U) 19.2 19.4 19.2 一 00 19.6 17.2 19.2 ! 20.2 H-* Ό 500微 米~425 微米 36.2 to U) o U) OO LO 00 u> On 00 u> 00 U) 37.2 35.2 U) C\ oo 36.7 36.3 425微 米〜300 微米 to K> 〇\ U) 26.4 Ki On μ—* 26.4 25.7 K) Os 00 24.9 26.4 25.4 26.6 3 00微 米〜212 微米 U) to μ—λ h-* K> ►—k H-1 i〇 U) H-1 ί〇 t—1 12.4 1—k j—» io )—k Lh U) — i〇 >—* >—» OO 12.6 212微 米〜150 微米 to o I—* OO K) C\ OO to H-^ •私 U) H-k OO K) 1—» h—* OO 150微 米~106 微米 o Lh 私 o o o -0 — to o (-/1 t—i oo o o oo 〇 OO 106微 米~45 微米 o 1—» o 00 o h—* o I—* o ►—* o J—* o 1—» o K) o 1—* o >—* o t—» Μ诈$ 泛萚 【4 13】 119- 96179.doc 1308570
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oom.EX. :^混碎令J
Com. Ex.20 Com. Ex. 19 Com. Ex. 18 Com. Ex. 17 Ex.32 | Ex.31 | 1 Ex.30 | 1 Ex.29 | | Ex.28 | 1 Ex.27 j | Ex.26 j 1 Ex.25 j | Ex.24 j I Ex.23 1 1 Ex.22 | 1 Ex.21 對照吸水劑(16) 對照吸水劑(15) 對照吸水劑(14) 對照吸水劑(14) 吸水劑(20) 吸水劑(19-2) 吸水劑(19-1) 吸水劑(18-2) 吸水劑(18-1) 吸水劑(17) 吸水劑(16) 吸水劑(15) 吸水劑(14-2) 吸水劑(14-2) 吸水劑(14-1) 吸水劑(13) 吸水劑 Reolosil QS-20 Reolosil QS-20 硫酸銘14-18水 Reolosil QS-20 Reolosil QS-20 Reolosil QS-20 Reolosil QS-20 Reolosil QS-20 Reolosil QS-20 Reolosil QS-20 Reolosil QS-20 Reolosil QS-20 硫酸鋁14-18水 Reolosil QS-20 Reolosil QS-20 Reolosil QS-20 液體滲透力改善劑 U) ^sO o K) On N) to Os o oo to ON to to ro U) to N) H-» K> a\ to b〇 a\ o bo 〇\ Lh K) oo to to to ON 〇 達, U) 1—* to >—* o 5; UJ K) o 1—* 'O to 1—1 U) vo oo K) Dl Ki SFC(B) [10_7立方公 分秒/克] K) U) ki >—1 to to bo ►—» bo to U) On to U) o to U) u> to U) b\ K) U) to ro to h〇 U) o to K) to L) to ho to to bO bo to Ki 1—» L^J U) u> K) to Is) to o Η-» U) N5 to to to K) ^o On H-* t—* 00 Η-1 t—* f—* U) ίο — SFC(B)-SFC(A) [10_7立方公分秒/ 克] 1 K> bo — H—* o U) fe 1—* 〇 bo to o bo to Lh bo Lh to C\ s U) u» U) 00 U) Ui LTi 1 1 On K) to >—* Lh H-k On bo 00 ►—1 o QC K) 00 Lh U) u> ON 1—* σ\ bo ON ¥ APPdw [克/克] 1 oo oo b C\ 1 106.5 108.2 | 110.5 112.4 103.4 100.7 102.1 103.3 102.2 105.7 101.2 受壓下之化 學交聯指數 【馋14】 96179 -120- 1308570 諮Μ: Ex· :H#j com.EX·:凉連>|±
Com. Ex.20 Com. Ex.19 Com. Ex.18 Com. Ex.17 Εχ.32 1 Εχ.31 1 Εχ.30 1 1 Εχ.29 1 1 Ex.28 1 1 Εχ.27 1 Ex.26 Ex.25 1 1 Ex.24 1 Ex.23 1 Ex.22 Ex.21 o o o o o o ο ο Ο ο Ο ο ο ο Ο ο Ο ο ο ο ο ο o o o o o o o o o o 夂薛00 h· ^ 〇 o o o o o o ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο ο o o o b o o o o o o 850 微米 -710 微米 o o o o o b ο ο ο ο ο ο ο Ο ο ο ο ο ο ο ο 1—» o o o o o o o o o o 薛;薛 洙§洙s K) N) 00 K) so U) ο U) Κ) Κ) Ό U) ο U) Κ) UJ to U) b LO b U) i—l u> K) U) o 洙g洙〇 to o h-* 00 00 to to ·—* to Κ) 4^ Κ) Η-» Η-» NJ Ο ν〇 to Η-* •Κ) I—* 00 Os ίο to ο — •私 to o <1 to U) io N) Ui to 為 to NJ o Ul 500 微米 -425 微米 U) to 私 U) 一 U) k) U) to U) Ό U) οο νο U) 00 -卜 ο ίο u> 00 U) 1—» LO •o U\ U) oo Lh U) oo o •to UJ VO oo 薛厶薛S ^ ^ to σ\ to •^3 to 00 ίο Κ) 00 00 to <1 Κ) 00 NJ μ—1 NJ σ\ Κ) ο Κ) <} Κ) Οι U\ ro o to U) Os ro OJ 00 to )—k 00 K) -u U\ 薛Lω 诛 S洙0 H-» b〇 (—t >—» U\ U) ίο Ό U) Η-ι μ—ι Ό 00 00 4^ Η-» »—1 Η-» ο ο — to u> — o u> •to oo H-» — o LA 薛厶薛 洙g洙C t—k Ut Os 〇 ο Ό ο 00 I—» Ui — ο Ό Ι-— is) ο 00 t—» 1—» o >—* ►—» ►—k 1—» H—* K) 薛三薛一 o L/i Ο Ul ο 五 Ο Ον ο Ui Ο *4^ 〇 00 ο ^3 ο U) ο Ό o •私 o o o Ui o 私 106 微米 〜45 微米 o 〇 Ο (—-* ο Η-1 Ο h—1 ο Η-* Ο 一 〇 1—k ο 1—» ο 1—» ο H-k o 一 o o i—» o — o 1—k ^ ϋ, U) to <ϊ K) oo OS u> UJ Κ) LO u> Ν) LO U> Ο U) U) U) U) ο UJ to ON U) U) U) U) ΟΝ UJ to Os u> U) )—l U) 私 1—4 u> U) U) 4^ U) U) Οϊ 冰!~~1 〇 1_> ^ 〇 o U) o <1 ο U) U) ο U) U) Ο UJ ο U) U) ο U) Κί Ο U) ο U) U) ο U) to o U) CTs o U) o UJ U) o u> to o U) ts) o OJ U) 【>15〕 -121- 96179.doc 1308570 交聯劑量 [莫耳 0.20 SPGL(A) 平方公^^ 587c '
[表 16]
—— [實例13-20 ’對照實例⑷ SPGL(B)並在該吸水樹 — 穩定性。相反地,對照實例14中所以c有高凝勝 過35·0仟達因/平方公分之spGL(B)。又于H树脂不具超 [實例2 1 _32,對照實例17-19] 冑例21_32中所獲得之吸水劑可藉加人液體渗透 力改。劑使液體滲透力獲得極大改善重量%所用液體 滲透力改善劑之SFC增加率係超過3.5倍。在製造具有所需 滲透力之吸水劑的情況下,可降低液體滲透力改善劑用 量。相反地,對照實例1749中所獲得之對照吸水劑不具極 佳液體滲透力(SFC)或每1重量%液體滲透力改善劑之sfc 增加率。 [實例21,對照實例I9] 在本發明中’為了獲得高滲透力,重要的是粒子係分布 在特定範圍中(超過95重1 %粒子必須大於或等於1 微米 O:\96\96179.doc -122- 1308570 並小於850微米,而且粒度分布之對數標準偏差(〇必須為 (Κ25-0.45)。對照實例19之對照吸水劑無法獲得極佳液體滲 透力’因為其重量平均直徑及對數標準偏差不適當。 [實例21,對照實例32] 若表面尚未交聯之吸水樹脂在無壓力下所具有的吸收力 (CRCs)太高,交聯劑不足且凝膠的穩定性本質上低得無法 獲得本發明之尚滲透力。而且,已交聯吸水樹脂之SFC也不 高。即使吸水樹脂包含液體滲透力改善劑,也無法獲得所 需滲透力。 上述詳細解釋中所討論之具體實施例及實施之具體實例 只用於說明本發明技術細節,其不應在此具體實施例及具 體實例内作狹隘解釋,而是可應用在許多變化例中本發明 精神内,條件為該等變化例不超過下面所陳述之申請專利 範圍。 [工業應用] 根據本發明,可提供一種具有極佳凝膠性質及用於衛生/ 保健材料如紙尿布及類似物之吸水材料時顯示極佳性質之 吸水劑。而且,本發明提供一種製造具有極佳凝膠性質及 用於衛生/保健材料如紙尿布及類似物之吸水材料時顯示 極佳性質之吸水劑的方法。 在藉由根據本發明方法所獲得之吸水劑用於吸水材料如 尿布的情況下,其在膨脹時具有高凝膠穩定性及液體滲透 力。因此’藉由根據本發明方法所獲得具有吸水劑之吸水 材料係極佳的’因為吸水材料達到快速液體吸收及吸水材 O:\96\96179.doc •123· 1308570 料表面上極少液體殘留量。 而且,藉由根據本發明方法 V.,. 獲传之吸水劑使其可降彻 為達目標液體分布性之液體滲透 - 使用量。此外,吸水劑解決装制 卞)的 J解决其製造及尿布製造方面的問顯 如發泡、灰塵問題(堵塞過濾器卜 ]喊 〜 ㉟益)S者,吸水劑對消費者而 曰更女全。 【圖式簡單說明】 圖1係概要顯示一種用於測量對069重量%鹽水之鹽水流 動導電度(SFC)之測量裝置的截面圖。 孤机 圖2係概要顯示一種用於毛細吸收力(CSF)測量之測量裝 置的截面圖。 圖3係概要顯示一種用於測量對〇·9重量%鹽水在受壓下 之吸收力(AAPs)的裝置截面圖。 圖4係概要顯示一種用於測量凝膠層之膨脹壓(A)的測量 裝置截面圖》 圖5係顯示所量得吸水樹脂之凝膠層膨脹壓(A)與CRCs間 之關係圖。 【主要元件符號說明】 1 玻璃過濾器 2 多孔玻璃板 3 管子 4 液體容器 5 鹽水(0.9重量%鹽水) 6 比例尺 O:\96\96179.doc -124- 台子 測Ϊ樣品 (吸水樹脂粒子或吸水劑) 負载(0.41 仟帕(0.06 psi)) 吸氣管 支撐環 槽 玻璃管 0.69重量%鹽水 L-形管 旋塞 容器 室 不銹金屬網 不銹金屬網 已膨脹凝膠 玻璃過濾器 活塞 孔洞 收集容器 平衡型天平 玻璃容器 分布機 上方夾具 -125 - 1308570 54 下方夾具 100 支撐管 101 金屬網 102 已膨脹凝膠 103 活塞 104 負載 105 培養皿 106 玻璃過濾器 107 濾紙 108 0.90重量%】 (a) 吸水樹脂 (b) FISHER光電光度計之室 (c) 人造尿液(1) (d) 蓋子 (e) 負載/測量支撐桿 -126· O:\96\96179.doc
Claims (1)
- Ι308^7(Θ3ΐ28275號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(97年12月) * 十、申請專利範圍: 1.-種包含吸水樹脂粒子之吸水劑,該吸水樹脂粒子係已 表面交聯並且係由—具有交聯結構之吸水樹脂所製成, 其中β亥吸水樹脂係藉聚合—包含至少丙稀酸及/或其鹽之 單體所製得者,該吸水劑係滿足: ⑷90重量%以上、100重量%以下之粒子的直徑係小於 850微米’但不小於15〇微米; (b) 該粒度分布之對數標準偏差(σξ)係在〇 25至〇 45範圍 内; (c) 對0.9重量%鹽水之入八匕為2〇克/克以上、1〇〇克/克以 下; (d) 對0.9重量%鹽水之CRCs不低於π克/克,但低於外克/ 克; (e) 化學交聯指數為16〇以上、1 〇〇〇以下,該化學交聯指 數係由式(1)表示: 化學交聯指數 =(CRCs)/(CRCdw)xlOOO".(l), 其中CRCs(克/克)是對0.9重量%鹽水之吸收力,而 CRCdw(克/克)是對去離子水之吸收力。 2.如請求項1之吸水劑,其中該化學交聯指數為17〇以上、 1000以下。 3 · —種包含吸水樹脂粒子之吸水劑,該吸水樹脂粒子係已 表面交聯並且係由一具有交聯結構之吸水樹脂所製成, 其中該吸水樹脂係藉聚合一包含至少丙烯酸及/或其鹽之 96179-971229.doc 1308570 單體所製得者,該吸水劑係滿足: (a) 90重量%以上、ι〇〇重量%以下之粒子的直徑係小於 850微米,但不小於15〇微米; (b) 該粒度分布之對數標準偏差(σξ)係在〇 25至〇 45範圍 内; (c) 對〇,9重量%鹽水之AAPs為20克/克以上、100克/克以 下; ⑴對0.9重量%鹽水之CRCs不低於15克/克,但低於29克/ 克; (g)受壓下之化學交聯指數為1 〇〇以上、1 000以下,該受 壓下之化學交聯指數係由式(2)表示: 受壓下之化學交聯指數 = (CRCs)+(AAPdw)---(2), 其中CRCs(克/克)是對〇·9重量%鹽水之吸收力,而 AAPdw(克/克)是在受壓下對去離子水之吸收力。 4. 如請求項3之吸水劑,其中該受壓下之化學交聯指數為 115以上、1〇〇〇以下。 5. 如請求項1至4中任何一項之吸水劑,其包含磷原子。 6. 如晴求項1至4中任何一項之吸水劑,其中該吸水劑的鹽 水流動導電度(SFC)係在30至3000( 1〇·7立方公分秒/克)範 圍内。 7. 如請求項1至4中任何一項之吸水劑,其中該吸水劑的鹽 水流動導電度(SFC)係在1 〇〇至250( 1 Ο·7立方公分秒/克)範 圍内。 96179-971229.doc 1308570 8. 如請求項1至4中任何一項之吸水劑,其包含液體滲透力 改善劑(F)。 9. 如請求項8之吸水劑,其中該液體滲透力改善劑(F)為多價 金屬化合物。 10. —種製造一包含吸水樹脂粒子之吸水劑的方法,該吸水 樹脂粒子係已表面交聯並且係藉水性聚合一包含 70〜100%之丙烯酸及/或其鹽之單體所製得者,其中: 該吸水樹脂之凝膠層的膨脹壓(SPGL(B))為35 0(仟達 因/平方公分)以上、58·0(仟達因/平方公分)以下; 該等粒子具有使95重量%至丨⑽重量%粒子的直徑小於 850微米、但不小於106微米之粒度分布,該粒度分布係 藉JIS標準篩網所量得;且 該粒度分布之對數標準偏差㈣係在0.25至〇·45範圍 内。 11 種製k /包含吸水樹脂粒子之吸水劑的方法,該吸水 扣"曰粒子係已表面交聯並且係藉水性聚合一包含 7〇,%之丙烯酸及/或其鹽之單體所製得者,盆中: 該等粒子具有使95重量%至1〇〇重量%粒子的直徑小於 850微米、但不小於 、 ⑻m 粒度分布,該粒度分布係 藉JIS4示皁師網所量得;且 内該粒度分^對數標準偏差㈣财0,25至0.45範圍 該交聯聚合是—種煮彿聚合 沸聚合方式聚合之輩髀你邳耵於欲糟該煮 之早體,於0.001莫耳%至10莫耳% 96179-971229.doc 1308570 性鏈轉移劑的存在下進行。 12. 如請求項1〇或之方法,其中: «亥吸水樹月曰的CRCs係在28至40(克/克)範圍内,凝膠層 之膨脹壓(SPGL(B))為40,0(仟達因/平方公分)以上、 58.0(仟達因/平方公分)以下。 13. 如請求項1〇或η之方法’其中: 該吸水樹脂係表面交聯直到該吸水樹脂的鹽水流動導 電度(SFC)為4〇(1〇 7立方公分秒/克)以上、立方公 刀秒/克)以下,然後將液體滲透力改善劑加入該吸水樹脂 中。 14. 如請求項1〇之方法,其中: 相對於欲聚合單體,該單體包含〇 〇〇〖莫耳%至丨〇莫耳0/〇 之水溶性鏈轉移劑。 15. 如請求項1 〇之方法,其包括: 相對於100重量份之粒子,另外加入〇 〇〇1重量份至5重 量份之液體滲透力改善劑。 16·如請求項10之方法,其中: 相對於該經表面交聯之吸水樹脂粒子,每一重量c/。之該 液體滲透力改善劑係以3.5倍以上、1〇倍以下的速率增加 鹽水流動導電度(SFC)。 17.如請求項15或16之方法,其中: 該液體滲透力改善劑包含無機粉末或多價金屬化合物 之至少一者。 96179-971229.doc
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