TWI704177B

TWI704177B - 吸水性樹脂組成物

Info

Publication number: TWI704177B
Application number: TW108113879A
Authority: TW
Inventors: 陳忠毅; 黃莉涵
Original assignee: 臺灣塑膠工業股份有限公司
Priority date: 2019-04-19
Filing date: 2019-04-19
Publication date: 2020-09-11
Also published as: TW202039683A

Abstract

本發明有關於一種吸水性樹脂組成物。此吸水性樹脂組成物具有含酸基單體水溶液、胺基酸、交聯劑與聚合起始劑。藉由對此吸水性樹脂組成物進行自由基聚合反應與烘乾製程，即可製得本發明之吸水性樹脂。此吸水性樹脂具有良好之吸水性、乾爽性與生物易分解性。

Description

吸水性樹脂組成物

本發明係有關一種吸水性樹脂，特別是提供一種具有良好吸水性、乾爽性與生物易分解性之吸水性樹脂組成物。

吸水性樹脂廣泛地運用於農業或園藝方面的水保持劑、建築材料中的抗露珠凝結劑以及移除石油中水份的材料，或是電纜線中的外層防水包覆劑以及衛生用品如尿布、婦女衛生用品、拋棄式的擦巾等，尤其使用於尿布上最為大宗。

紙尿褲基本吸收性能主要強調吸收能力及乾爽性，隨著嬰兒紙尿褲使用越來越普及，成人紙尿褲隨著高齡化的世代來臨，紙尿褲的需求量越來越多，伴隨而來的是吸水性樹脂的使用量越來越高。然而，隨著環保意識抬頭，衛生用品等吸水性樹酯製品處理方式常常採用燃燒或是土壤掩埋，且聚丙烯酸系的吸水性樹酯雖然價格便宜，但卻無法被土壤有效地分解，造成環境的重大負擔。

具有生物易分解型的吸水性樹酯長久以來一直被研究著，包括經由聚-γ-谷氨酸系與聚環氧化合物(如日本專利特開第1999-343339號、特開第1995-224163號與特開第1995-300563號等)共同反應所生產的吸水性樹酯、多醣水凝膠體(美國專利公開第20170002098號)；使用魔芋粉(大陸公開專利第1410463號)、雪蓮果(大陸公開專利第1846544號)等天然物質作為交聯劑。以上作法雖有助於吸水性樹酯廢棄物的清理，但多醣類化合物處理過程複雜，製作出的高吸水性樹酯過於軟爛，性能低落，無法達到現今衛生用品所需功能。且聚-γ-谷氨酸製程須以培養液中香精精製並由放射線處理，且生產過程中必須除去菌體，不但增加生產成本且程序複雜許多。另外，使用澱粉作為共聚物之吸水性樹酯雖具備生物易分解之特性，但於熱處理步驟時易產生黃變，導致消費者感官不佳。

有鑑於此，本發明的目的即在製備一種使用於紙尿褲上的吸水性樹脂，同時具有吸收能力及乾爽性，而且具備生物易分解特性，更進一步的說，本發明所製造的吸水性樹脂對合成尿液具有良好的吸收特性，同時具備優異的生物易分解功能，不但可達到環保綠處理的結果，亦不需要再次添購額外設備而增加生產成本。

因此，本發明之一態樣是在提供一種吸水性樹脂組成物，其具有含酸基單體水溶液與胺基酸，而可製得具有良好吸水性、乾爽性與生物易分解性的吸水性樹脂。

根據本發明之一態樣，提出一種吸水性樹脂組成物。此吸水性樹脂組成物包含含酸基單體水溶液、胺基酸、交聯劑與聚合起始劑。其中，含酸基單體水溶液之中和率不小於45莫耳百分比，且含酸基單體水溶液之pH值不大於7.0。前述之聚合起始劑包含熱分解型起始劑及/或氧化還原型起始劑。

依據本發明之一實施例，前述含酸基單體水溶液之中和率為45莫耳百分比至85莫耳百分比。

依據本發明之另一實施例，前述含酸基單體水溶液之pH值為5.0至7.0。

依據本發明之又一實施例，前述之含酸基單體水溶液更包含水溶性高分子，且基於含酸基單體水溶液之使用量為100重量百分比，水溶性高分子之使用量為0重量百分比至20重量百分比。

依據本發明之再一實施例，前述胺基酸之等電點(Isoelectric Point)係小於該含酸基單體水溶液之pH值。

依據本發明之又另一實施例，基於含酸基單體水溶液之使用量為100重量百分比，前述胺基酸之使用量為0.005重量百分比至20重量百分比。

應用本發明之吸水性樹脂組成物，其藉由對具有特定組成之吸水性樹脂組成物進行自由基聚合反應與烘乾製程，以形成內部為交聯結構且具有良好吸水性、乾爽性與生物易分解性的吸水性樹脂。

100‧‧‧方法

110/120/130‧‧‧操作

為了對本發明之實施例及其優點有更完整之理解，現請參照以下之說明並配合相應之圖式。必須強調的是，各種特徵並非依比例描繪且僅係為了圖解目的。相關圖式內容說明如下：〔圖1〕係繪示依照本發明之一實施例之吸水性樹脂的製作方法之流程圖。

以下仔細討論本發明實施例之製造和使用。然而，可以理解的是，實施例提供許多可應用的發明概念，其可實施於各式各樣的特定內容中。所討論之特定實施例僅供說明，並非用以限定本發明之範圍。

請參照圖1，其係繪示依照本發明之一實施例之吸水性樹脂的製作方法之流程圖。方法100係先對吸水性樹脂組成物進行自由基聚合反應，以形成凝膠體，如操作110所示。其中，吸水性樹脂組成物具有含酸基單體水溶液、胺基酸、交聯劑與聚合起始劑。

含酸基單體水溶液係將含酸基單體化合物溶解於水中。含酸基單體化合物可包含但不限於丙烯酸化合物、其他適當之含酸基單體化合物，或上述化合物之任意混合。在一些具體例中，丙烯酸化合物可包含但不限於丙烯酸及/或甲基丙烯酸等。在一些實施例中，含酸基單體化合物可選擇性地包含具有其他酸基與不飽和雙鍵之水溶性單體。舉例而言，具有其他酸基與不飽和雙鍵之水溶性單體可包含2-丙烯胺-2-甲基丙烷磺酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、反丁烯二酸、反丁烯二酸酐及/或其他適當之水溶性單體。在其他實施例中，含酸基單體化合物可選擇性地包含具有不飽和雙鍵之其他親水性單體。舉例而言，具有不飽和雙鍵之其他親水性單體可包含丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、丙烯酸-2-羧基乙酯、甲基丙烯酸-2-羧基乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、二甲胺丙基丙烯醯胺、氯化丙基丙烯醯胺基三甲銨及/或具有不飽和雙鍵之其他親水性單體。

含酸基單體水溶液可先以鹼性化合物進行中和，以提升所製得之吸水性樹脂的吸水性。在一些實施例中，鹼性化合物可包含但不限於鹼金族化合物、鹼土族化合物、其他適當之鹼性化合物，或上述化合物之任意混合。在一些實施例中，鹼性化合物可包含具氫氧基之鹼性化合物、具碳酸基之化合物、其他適當之鹼性化合物，或上述材料之任意混合。在一些具體例中，鹼性化合物可包含但不限於氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀及/或氨類化合物。於進行中和後，含酸基單體水溶液中之部分羧酸基可形成鈉鹽、鉀鹽或銨鹽。其中，基於中和前之含酸基單體水溶液中的羧酸基含量為100莫耳百分比，含酸基單體水溶液之中和率(即含酸基單體水溶液中之羧酸基被中和的含量)可不小於45莫耳百分比，較佳為45莫耳百分比至85莫耳百分比，且更佳為50莫耳百分比至75莫耳百分比。換言之，含酸基單體水溶液之中和率越高，含酸基單體水溶液具有越少之羧酸基。若含酸基單體水溶液之中和率小於45莫耳百分比時，所製得之吸水性樹脂具有較差之吸水性，且其pH值較低，若與人體接觸時，易導致不良反應。在一些實施例中，當含酸基單體水溶液之中和率為45莫耳百分比至85莫耳百分比時，所製得之吸水性樹脂具有較適當之pH值，且具有較佳之吸水性與抑菌效果。

含酸基單體水溶液之pH值不大於7.0，較佳為5.0至7.0，且更佳為5.5至6.5。若含酸基單體水溶液之pH值大於7.0時，所製得之吸水性樹脂的吸水性被大幅降低。在一些實施例中，若含酸基單體水溶液之pH值為5.0至7.0時，自由基聚合反應所製得之凝膠體不易具有殘存單體，而可提升吸水性樹脂之性質。

在一些實施例中，含酸基單體水溶液可選擇性地包含水溶性高分子。在一些具體例中，水溶性高分子可包含但不限於部分皂化或完全皂化的聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯醯胺、澱粉及/或澱粉衍生物(例如：甲基纖維素、丙烯酸甲基纖維素及/或乙基纖維素)。較佳地，水溶性高分子可為澱粉及/或部分皂化或完全皂化的聚乙烯醇。基於含酸基單體水溶液之使用量為100重量百分比，水溶性高分子之使用量可為0重量百分比至20重量百分比，較佳為0重量百分比至10重量百分比，且更佳為0重量百分比至5重量百分比。若水溶性高分子之使用量大於20重量百分比時，過多之水溶性高分子會降低所製得之吸水性樹脂的吸水性。其中，水溶性高分子之分子量沒有特別的限制，但可理解的是所添加之水溶性高分子的分子量與其使用量不會影響所製得吸水性樹脂的吸水性。

於吸水性樹脂組成物中，含酸基單體水溶液之濃度沒有特別之限制，較佳可為20重量百分比至55重量百分比，且更佳為30重量百分比至45重量百分比。當含酸基單體水溶液之濃度為20重量百分比至55重量百分比時，所製得之凝膠體可具有較適當之機械性質，而有益於機械加工。其次，濃度為20重量百分比至55重量百分比之含酸基單體水溶液較易配製，且後續進行之自由基反應的反應熱較易控制。

前述之胺基酸可包含但不限於具有帶電基團的胺基酸(Charged Amino Acid)、極性不帶電胺基酸(Polar uncharged Amino acid)、具有疏水性基團的胺基酸(Hydrophobic Amino acid)、其他適當之胺基酸、上述胺基酸之鹽類，及/或上述材料之任意混合。胺基酸有助於提升所製得吸水性樹脂之生物易分解性，而降低環境之負擔。

在一些實施例中，胺基酸之等電點(Isoelectric Point；PI)可小於含酸基單體水溶液之pH 值，以使胺基酸之結構具有負電荷，而於吸水性樹脂接觸尿液時，胺基酸可與尿液中之金屬離子產生鍵結，進而提升吸水性樹脂對於尿液之吸水性，並可有效避免尿液回滲(即具有較佳之乾爽性)。舉例而言，本發明之胺基酸可包含但不限於天門冬胺酸(Aspartic acid；PI為2.98)、麩胺酸(Glutamic acid；PI為3.08)、絲胺酸(Serine；PI為5.68)、蘇胺酸(Threonine；PI為5.60)、麩醯胺酸(Glutamine；PI為5.65)、丙胺酸(Alanine；PI為6.11)、擷胺酸(Valine；PI為6.02)、白胺酸(Leucine；PI為6.04)、異白胺酸(Isoleucine；PI為6.04)、脯胺酸(Proline；PI為6.30)、甘胺酸(Glycine；PI為6.06)、甲硫胺酸(Methionine；PI為5.74)、半胱胺酸(Cystein；PI為5.02)、麩胺酸鈉鹽(Glutamic acid Sodium salt)、甘胺酸鈉鹽(Glycine Sodium salt)及/或天門冬胺酸鈉鹽(Aspartic acid Sodium salt)。另外，本發明之胺基酸亦可包含具有苯環之胺基酸(例如：苯丙胺酸(Phenylalanine；PI為5.91)、色胺酸(Tryptophan；PI為5.88)及/或酪胺酸(Tyrosine；PI為5.63)等)。惟，具有苯環之胺基酸所製得之吸水性樹脂於高溫高濕下易產生黃變現象，而具有較差之外觀表現。

基於含酸基單體水溶液之使用量為100重量百分比，胺基酸之使用量為0.005重量百分比至20重量百分比，較佳為0.005重量百分比至10重量百分比，且更佳為0.005重量百分比至5重量百分比。若胺基酸之使用量大於 20重量百分比時，於吸收液體後，所製得之吸水性樹脂易變得軟爛，而使尿液較易回滲，進而降低吸水性樹脂之性質。

交聯劑可包含具有至少兩個不飽和雙鍵基團的化合物、具有至少兩個環氧基的化合物、其他適當之交聯劑，或上述化合物之任意混合。於進行自由基反應後，交聯劑可使所製得之凝膠體具有適當之交聯度，而具有適當之加工性。在一些具體例中，具有至少兩個不飽和雙鍵基團的化合物可包含但不限於N,N'-雙(2-丙烯基)胺、N,N'-次甲基雙丙烯醯胺、N,N'-次甲基雙甲基丙烯醯胺、丙烯酸丙烯酯、乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、甘油三甲基丙烯酸酯、甘油附加環氧乙烷之三丙烯酸酯、甘油附加環氧乙烷之三甲基丙烯酸酯、三甲醇丙烷附加環氧乙烷之三丙烯酸酯、三甲醇丙烷附加環氧乙烷之三甲基丙烯酸酯、三甲醇丙烷三甲基丙烯酸酯、三甲醇丙烷三丙烯酸酯、N,N,N-三(2-丙烯基)胺、二丙烯酸乙二醇酯、三丙烯酸聚氧乙烯甘油酯、三丙烯酸二乙基聚氧乙烯甘油酯及/或二丙烯三甘醇酯。在一些具體例中，具有至少兩個不飽和環氧基的化合物可包含但不限於山梨醇聚縮水甘油醚、聚丙三醇聚縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、二乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚及/或雙丙三醇聚縮水甘油醚。基於吸水性樹脂組成物中之固形物的使用量為100重量份，交聯劑之使用量可為0.001重量份至5重量份，且較佳為0.01重量份至3重量份。當交聯劑之使用量為0.001重量份至5重量份時，自由基聚合反應所形成之凝膠體可具有較佳之機械性質，而有利於機械加工，且所製得之吸水性樹脂仍可具有較佳之吸水性。

聚合起始劑可分解產生自由基，而誘發自由基聚合反應，進而形成凝膠體。本發明之聚合起始劑可包含但不限於熱分解型起始劑、氧化還原型起始劑、其他適當之聚合起始劑，或上述材料之任意混合。在一些具體例中，熱分解型起始劑可包含過氧化氫、二-第三丁基過氧化物、過氧化醯胺、過硫酸鹽(如銨鹽或鹼金屬鹽等)及/或偶氮化合物(如2,2'-偶氮基雙(2-脒基丙烷)二鹽酸鹽或2,2'-偶氮基雙(N,N-二伸甲基異丁脒)二鹽酸鹽等)。在一些具體例中，氧化還原型起始劑可包含酸性亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽及/或抗壞血酸或亞鐵鹽。

當聚合起始劑同時含有熱分解型起始劑與氧化還原型起始劑時，氧化還原型起始劑可先分解產生自由基，而誘發第一階段之自由基聚合反應。同時，第一階段之自由基聚合反應所產生之反應熱可使熱分解型起始劑分解，而誘發第二階段之自由基聚合反應，進而提升自由基聚合反應之反應性。

基於羧酸鹽之重量(即被中和之含酸基單體化合物)為100重量百分比，聚合起始劑之重量為0.001重量百分比至10重量百分比，且較佳為0.1重量百分比至5重量百分比。當聚合起始劑之重量為0.001重量百分比至10重量百分比時，自由基聚合反應可具有適當之反應性，而較易控制，且可避免所形成之凝膠體的聚合度過高，而形成固體。

本發明之自由基聚合反應可於批次反應器中進行，或者於輸送帶式反應器中進行。於進行自由基聚合反應後，胺基酸可以化學鍵結或物理性結合之方式，混合於聚合後之含酸基單體中，而可進一步提升所製得吸水性樹脂之生物易分解性。

在一些實施例中，於進行自由基聚合反應前，本發明之胺基酸較佳已與含酸基單體水溶液混合，而可分佈於凝膠體中。

請參照圖1，於進行操作110後，對凝膠體進行烘乾製程，即可製得本發明之吸水性樹脂，如操作120與操作130所示。當進行烘乾製程時，凝膠體中殘存之單體與交聯劑可進一步進行交聯反應，而提升所製得吸水性樹脂的交聯度。在一些實施例中，烘乾製程之溫度可為100℃至180。℃。當烘乾製程之溫度為前述之範圍時，烘乾製程可有效地乾燥凝膠體，且所製得之吸水性樹脂的交聯度可被適當地控制，而可有效地去除殘存單體。

在一些實施例中，於進行烘乾製程前，自由基聚合反應所形成之凝膠體可選擇性地進行裁切製程，而形成體積較小之凝膠體。其中，裁切後之凝膠體的直徑可不大於20公釐，且較佳係不大於10公釐。接著，對裁切後之凝膠體係進一步被篩分。在一些實施例中，篩分後之凝膠體的直徑係不大於2.0公釐，較佳為0.03公釐至1.50公釐，且更佳為0.05公釐至1.50公釐。其中，若篩分後之凝膠體的直徑大於2.0公釐時，由於熱傳效果不佳，烘乾製程不易去除殘存之單體，而使所製得之吸水性樹脂殘留過多之單體，進而降低其吸水性。依據後端應用之要求，在一些應用例中，當篩分後之凝膠體的直徑係小於0.03公釐時，所製得之吸水性樹脂的細粉量較高，而易增加製作成本。

於進行前述之篩分時，篩分後之凝膠體的粒徑分佈越窄，烘乾製程可更有效地進行，且烘乾後所製得之吸水性樹脂可具有更佳之吸水特性。

在一些實施例中，於進行烘乾製程後，所製得之吸水性樹脂可選擇性地進行粉碎並篩分。其中，粉碎後之吸水性樹脂的粒徑可為0.06公釐至1.00公釐，且較佳為0.10公釐至0.85公釐。其中，若粉碎後之吸水性樹脂的粒徑小於0.06公釐時，細粉量較高，而易增加製作成本。若粉碎後之吸水性樹脂的粒徑大於1.00公釐時，過大之粒子會降低吸水性，而降低吸水速率。

在一些實施例中，由於所製得之吸水性樹脂的內部具有均勻的交聯架橋結構，故吸水性樹脂為不溶解化之親水性聚合體。為了進一步提升吸水性樹脂之吸收速率、膠體強度、抗結塊性與液體滲透性等吸水特性，可選擇性地對所製得之吸水性樹脂進行表面交聯處理製程，以於吸水性樹脂之表面進一步架橋。表面交聯處理製程所使用之表面處理交聯劑可包含能與酸基反應之多功能基交聯劑。表面處理交聯劑可包含但不限於多元醇、多元胺、具有至少兩個環氧基的化合物、碳酸亞烴酯、其他適當之交聯劑，上述材料之任意組合。在一些具體例中，表面處理交聯劑可包含但不限於丙三醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、乙二胺、二乙二胺、三乙二胺、山梨醇聚縮水甘油醚、聚丙三醇聚縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、二乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、雙丙三醇聚縮水甘油醚、乙二醇碳酸酯、4-甲基-1,3-二氧雜環戊烷-2-酮、4,5-二甲基-1,3-二氧雜環戊烷-2-酮、4,4-二甲基-1,3-二氧雜環戊烷-2-酮、4-乙基-1,3-二氧雜環戊烷-2-酮、1,3-二氧雜環己烷-2-酮、4,6-二甲基-1,3-二氧雜環己烷-2-酮及/或1,3-二氧雜環庚烷-2-酮。

基於所製得吸水性之樹脂的使用量100重量份，表面處理交聯劑之使用量可為0.001重量份至10重量份，較佳為0.005重量份至5重量份。若表面處理交聯劑之使用量小於0.001重量份時，吸水性樹脂之表面的交聯效果較不明顯。若表面處理交聯劑之使用量大於10重量份時，吸水性樹脂之表面的交聯度過高，而降低吸水性樹脂之吸水特性。

依據表面處理交聯劑之形式，表面處理交聯劑可直接添加，或配製成交聯溶液來添加。其中，交聯溶液可為水或親水性有機溶劑(例如：甲醇、乙醇、丙醇、異丁醇、丙酮、甲醚及/或乙醚)。在一些實施例中，親水性有機溶劑較佳可為甲醇或乙醇。

在一些具體例中，本發明所製得之吸水性樹脂可應用於如紙尿褲(例如；低濃度紙漿尿褲(Fluffless，同時使用大量之吸水性樹脂)或成人紙尿褲)等衛生用品，而提升紙尿褲之吸水性與乾爽性，並具有良好之生物易分解性。

在一些應用例中，本發明之吸收體包含纖維基材與前述之吸水性樹脂，且吸水性樹脂設置於纖維基材中。基於吸收體之重量為100重量百分比，吸水性樹脂之重量係大於或等於20重量百分比且小於100重量百分比，較佳係大於或等於40重量百分比且小於100重量百分比，且更佳係大於或等於50重量百分比且小於100重量百分比。吸收體之製作係先將吸水性樹脂添加至纖維漿料中，待成形後，即可製得本發明之吸收體。其中，纖維基材可為親水性纖維所製得。較佳地，纖維基材有助於擴散傳遞液體，而進一步提升吸水性樹脂的吸水效能。

於實際應用中，所製得之吸收體可設置於不透液之聚乙烯膜上，且覆蓋透液之不織布於吸收體上，而可形成複合層狀之結構。

依據應用之要求，在其他應用例中，本發明之吸收體可不包含纖維基材。換言之，吸水性樹脂係設置於聚乙烯膜上，且不織布係覆蓋於吸水性樹脂上。在此些應用例中，鋪設於聚乙烯膜與不織布之間的吸水性樹脂不緊密堆疊，而使吸收液體後之吸水性樹脂具有膨脹之空間，而可更有效地吸收液體。

一般而言，本發明之吸收體的基重(單位面積重量)可為0.01g/cm²至0.30g/cm²，且吸收體厚度不大於30公釐。

以下利用實施例以說明本發明之應用，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。

製作吸水性樹脂 實施例1

首先，將437.5g濃度為48重量百分比之氫氧化鈉水溶液緩慢加入裝有540g之丙烯酸及583.2g之水的圓錐瓶(容積為2000c.c.)中，氫氧化鈉與丙烯酸的滴加比率在0.85至0.95範圍內，滴加時間為2小時，並保持瓶內中和反應系統的溫度在15℃至40℃內。於中和反應後，獲得單體濃度為42重量百分比之水溶液，其中70莫耳百分比之丙烯酸中和為丙烯酸鈉，且pH值為5.72。進一步地，添加麩胺酸鈉鹽15.6g於溶液中。然後，添加0.9g的N,N'-次甲基雙丙烯醯胺於前述中和後之水溶液中，且溫度維持於20℃左右。接著，加入0.3g之雙氧水，3.6g之亞硫酸氫鈉及3.6g之過硫酸銨，以進行自由基聚合反應。

於反應結束後，利用切式粉碎機切碎所生成的凝膠體，並篩選出粒徑大小為2公釐以下的凝膠體。

然後，以130℃之溫度乾燥2小時，並利用0.1公釐至0.85公釐的固定粒徑篩網篩選，即可獲得粉狀吸水性樹脂，所製得之粉狀吸水性樹脂以下述保持力之評價方法進行評估，且其保持力為40.7g/g。

接著，秤取200g之粉狀吸水性樹脂，並加入5g且體積比為1/1/0.5之乙二醇、1,4-丁二醇(台灣塑膠公司製造)及甲醇之混合溶液。以150℃之溫度加熱處理1小時，待冷卻後，即可製得實施例1之吸水性樹脂。所製得之吸水性樹脂以下述保持力、壓力下吸水倍率、殼芯壓力下吸水倍率、壓力下吸收指數、殘存單體、吸收倍率與膠體強度等評價方法進行評估，所得之結果如第1表所示，在此不另贅述。

實施例2至實施例7與比較例1至比較例3

實施例2至實施例5與比較例1至比較例2之吸水性樹脂係使用與實施例1之吸水性樹脂相似之製造方法，不同之處在於實施例2係將麩胺酸鈉鹽變更為15.6g之麩醯胺酸(PI為5.65)；實施例3係將麩胺酸鈉鹽之添加量增加為46.8g；實施例4係將麩胺酸鈉鹽之添加量降低為7.8g；實施例5係將82莫耳百分比之丙烯酸中和為丙烯酸鈉，且pH值為6.07；比較例1不添加麩胺酸鈉鹽；且比較例2係將麩胺酸鈉鹽變更為丙胺酸(Alanine；PI為6.11)。

實施例6與比較例3之吸水性樹脂係使用與實施例2之吸水性樹脂相似之製造方法，不同之處在於實施例6係將82莫耳百分比之丙烯酸中和為丙烯酸鈉，且pH值為6.09；且比較例3係將麩醯胺酸變更為離胺酸(Lysine；PI為9.47)。

實施例7係使用與實施例5之吸水性樹脂相似之製造方法，不同之處在於實施例7係將麩胺酸鈉鹽變更為異白胺酸(PI為6.04)。

實施例2至實施例7與比較例1至比較例3所製得之吸水性樹脂的保持力、壓力下吸水倍率、殼芯壓力下吸水倍率、壓力下吸收指數、殘存單體、吸收倍率與膠體強度等評價結果如第1表所載，在此不另贅述。

製備吸收體 實施例8

使用吸收體成形機，將10.0公克之實施例1所製得的吸水性樹脂與10.0公克之粉碎木漿進行混合成形，成形網目為400目(38μm)的金屬網，且吸收體面積為160平方公分(即8公分×20公分)。然後，將成形後的吸收體放置於PE膜上方，並放置不織布後，對吸收體施加18.39kPa(面積160平方公分，重量30Kg)的壓力。經過5分鐘後，四周用白膠黏住，即可獲得實施例1之測試吸收體。所製得之吸收體以下述回滲量之評價方法進行評估，所得之結果如第2表所示，在此不另贅述。

實施例9至實施例14與比較例4至比較例6

實施例9至實施例14與比較例4至比較例6之吸收體係使用與實施例8之吸收體相似之製造方法，不同之處在於實施例9至實施例14與比較例4至比較例6分別係使用實施例2至實施例7與比較例1至比較例3所製得之吸水性樹脂來製作測試吸收體。

實施例9至實施例14與比較例4至比較例6所製得之吸收體的回滲量之評價結果如第2表所載，在此不另贅述。

評價方式

為顯示本發明之吸水性樹脂的特性，於下述評價方式之量測過程中，除非另有說明，其試驗均在室溫(約23±2℃)及相對空氣濕度為45±10%下進行，且吸水性樹脂分析前應進行充分混合。

保持力

保持力(Centrifuge Retention Capacity；CRC)係依照歐洲不織布協會(European Disposables and Nonwovens Association；EDANA)所規範之ERT 441.3(10)的測定方法進行試驗。

壓力下吸水倍率

壓力下吸水倍率(Absorption Against Pressure；AAP)係依照EDANA所規定之ERT 442.3(10)的測定方法進行試驗。在4.9kPa的壓力下，對於濃度為0.9重量百分比的氯化鈉水溶液測試60分鐘。

本發明之吸水性樹脂的壓力下吸水倍率係不小於15g/g(即每公克之吸水性樹脂可吸收15公克之水溶液)，且較佳為20g/g至30g/g。

殼芯壓力下吸水倍率

殼芯壓力下吸水倍率(Core Shell Absorption Against Pressure；CS AAP)係依照前述壓力下吸水倍率之試驗方法，但將測試時間延長至240分鐘。

壓力下吸收指數

壓力下吸收指數(Index of AAP)為殼芯壓力下吸水倍率(CS AAP)與壓力下吸水倍率(AAP)的比值。

殘存單體

殘存單體(Residual Monomers；RAA)係依照EDANA所規定之ERT 410.3(10)的測定方法進行試驗。

吸收倍率

吸收倍率(Free Swell Capacity；FSC)係依照EDANA所規定之ERT 420.3(10)的測定方法進行試驗。

膠體強度

膠體強度係將1.000±0.001g之吸水性樹酯緩慢加入30mL且含有0.005重量百分比之L-抗壞血酸的生理鹽水溶液中。然後，放入電磁攪拌機攪拌1分鐘，並靜置3小時或24小時後，將燒杯置於STEVENS膠體強度測定儀之平台上，使其正中央正對懸吊柱管。STEVENS膠體強度測定儀裝置面板上之digit歸零，並設定懸吊柱管之落下速度為1.0mm/sec，落下距離為25公釐。測定結果會顯示於面板上。

回滲量

放置4.8kPa(面積160平方公分，重量7.8Kg)的重物於測試用吸收體(均勻的作用於測試用吸收體上)後，將180毫升之合成尿液(如美國公開專利第20040106745號所述之合成尿液)分3次(每次間隔30分鐘)滴加於吸收體之中心點。於滴加完經30分鐘後，除去測試用吸收體上方之重物，在測試用吸收體上放置已預先測量總重量(W1)的30張濾紙(8公分×20公分)，並立即將4.8kPa的重物置於測試用吸收體上。經5分鐘，以使濾紙吸收回滲之液體，並測定30張濾紙的重量(W2)。吸收體之合成尿液回滲量(g)即為W2與W1兩者之差值。

依據第1表與第2表所載之內容可知，本發明之吸水性樹脂具有大於15g/g的壓力下吸水倍率與不小於0.8之壓力下吸收指數，且所製得之吸收體具有不大於3g之回滲量。因此，本發明之吸水性樹脂可有效地吸收液體，且於吸收液體後，其不易因外界所施加之壓力破損，而不會使得已被吸收之液體再次流出，且不易導致吸水性樹脂失去吸收液體之能力，進而可降低所形成之吸收體的回滲量(rewet)。據此，本發明之吸水性樹脂具有良好之吸水性與乾爽性。

其次，依據第1表所載膠體強度之評價結果可知，本發明之吸水性樹脂於經過3小時或24小時的L-抗壞血酸之浸泡後，其膠體強度明顯降低。因此，本發明之吸水性樹脂具有良好之生物易分解性。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧方法

110/120/130‧‧‧操作

Claims

一種吸水性樹脂組成物，包含：一含酸基單體水溶液，包括一含酸基單體化合物，其中該含酸基單體水溶液之一中和率不小於45莫耳百分比，且該含酸基單體水溶液之pH值不大於7.0；胺基酸，其中該胺基酸之等電點係小於該含酸基單體水溶液之pH值，且基於該含酸基單體水溶液之使用量為100重量百分比，該胺基酸之使用量為0.005重量百分比至20重量百分比；一交聯劑；以及一聚合起始劑，包含熱分解型起始劑及/或氧化還原型起始劑，且其中該胺基酸均勻混合於進行一聚合反應後之該含酸基單體化合物中。
如申請專利範圍第1項所述之吸水性樹脂組成物，其中該含酸基單體水溶液之該中和率為45莫耳百分比至85莫耳百分比。
如申請專利範圍第1項所述之吸水性樹脂組成物，其中該含酸基單體水溶液之pH值為5.0至7.0。
如申請專利範圍第1項所述之吸水性樹脂組成物，其中該含酸基單體水溶液更包含水溶性高分子，且基於該含酸基單體水溶液之使用量為100重量百分比，該水溶性高分子之使用量為0重量百分比至20重量百分比。