[发明专利]制备热表面交联的吸水性聚合物颗粒的方法

说明书

本发明涉及一种制备热表面后交联的吸水性聚合物颗粒的方法，其中吸水性聚合物颗粒在热表面后交联之前、期间或之后用至少一种由多价金属盐和2-羟基甲酰胺组成的络合物(complex)涂覆。

吸水性聚合物尤其是由(共)聚合的亲水性单体形成的聚合物、一种或多种亲水性单体在合适的接枝基上的接枝(共)聚合物、交联的纤维素醚或淀粉醚、交联的羧甲基纤维素、部分交联的聚环氧烷烃、或在水性液体中可溶胀的天然产物(例如瓜尔胶衍生物)。作为吸收水溶液的产品，该聚合物用于制备尿布、卫生棉塞、卫生巾和其他卫生制品，而且也用作商品园艺中的保水剂。吸水性聚合物通常还称为“吸收性树脂”、“超吸收剂”、“超吸收聚合物”、“吸收性聚合物”、“吸收性胶凝材料”、“亲水性聚合物”或“水凝胶”。

吸水性聚合物的制备记载于专著Modern Superabsorbent Polymer Technology,F.L.Buchholz and A.T.Graham,Wiley-VCH,1998,71至103页。

为改进吸水性聚合物颗粒的性能特性，例如尿布中的液体导流率和压力下的吸收容量，通常对吸水性聚合物颗粒进行表面后交联。该表面后交联可以在含水凝胶相中进行。然而，优选地，将经干燥、研磨并分级的聚合物颗粒(原料聚合物)用表面后交联剂进行表面涂覆并且进行热表面后交联。适于此目的的交联剂为含有至少两个可以与吸水性聚合物颗粒的羧酸酯基团形成共价键的基团的化合物。

盐水导流率例如可以根据US2005/0256757通过凝胶床渗透性(GBP)测量。

WO2004/069915A2记载了一种制备具有高的盐水导流率(SFC)的吸水性聚合物颗粒的方法，该吸水性聚合物颗粒同时具有强的毛细作用，这意味着水性液体可以反重力吸收。聚合物颗粒的毛细作用通过特定的表面性质而实现。为此，从原料聚合物中筛选出尺寸小于180μm的颗粒，使该颗粒附聚并且与预先移除的大于180μm的颗粒结合。

WO2009/041731A1教导了通过用多价金属阳离子和脂肪酸涂覆而改进盐水导流率(SFC)和离心保留容量(CRC)。然而，脂肪酸也降低了吸水性聚合物颗粒的水性提取物的表面张力并且因此提高了尿布渗漏的风险。

US2010/0247916公开了使用多价金属阳离子的碱式盐，特别是用于改进凝胶床渗透率(GBP)和在49.2g/cm²压力下的吸收(AUL0.7psi)。

对于超薄卫生制品，优选需要不含任何粗粒(颗粒)的吸水性聚合物颗粒，这是因为它们是可感觉到的并且可能会被消费者所排斥。然而，出于经济的原因，在优化吸水性聚合物颗粒的粒度分布时可能需要考虑整个尿布的结构。较粗的粒度分布可以导致尿布中吸收容量与液体导流率之间更好的比例，但是为此通常需要在吸收芯上放置合适的纤维液体分布层，或在其背面用柔软的无纺布覆盖粗粉末。

在超薄卫生制品中，这起着重要的作用，这是因为它们可以包括由50至100重量％的吸水性聚合物颗粒组成的吸收芯，使得使用的聚合物颗粒承担液体储存功能和主动液体传输(毛细作用)和被动液体传输(液体导流率)功能。纤维素被吸水性聚合物颗粒或合成纤维替代的越多，吸水性聚合物颗粒除其储存功能外需要承担的传输功能越多。

因此，本发明提供用于卫生制品的合适的吸水性聚合物颗粒，所述卫生制品在吸收芯的至少部分中或在整个吸收芯中包括浓度为至少50重量％，优选至少60重量％，更优选至少70重量％，甚至更优选至少80重量％，最优选90至100重量％的吸水性聚合物颗粒。吸收芯是卫生制品中用于储存和保留待吸收的水性体液的部分。其通常由纤维(例如纤维素)和分布于其中的吸水性聚合物颗粒的混合物组成。任选地，还可以使用粘合剂和胶粘剂将吸收芯结合在一起。或者，吸水性聚合物颗粒还可以封装在至少两个彼此连接的无纺布之间的袋中。在本发明的上下文中，不认为卫生制品的其他部分——包括吸收芯的任选的包封件和覆盖件——构成吸收芯的一部分。

为制备该吸水性聚合物颗粒，通常使用多价阳离子涂料。特别合适的多价金属阳离子的盐为可溶的盐如硫酸铝、多胺，和多价金属阳离子如钙离子、锆离子、铁离子和铝离子的不溶于水的磷酸盐。