[发明专利]超吸收性聚合物及其制备方法

说明书

本发明涉及超吸收性聚合物及其制备方法，所述超吸收性聚合物在保持优异的吸收性能的同时表现出更加改善的液体渗透性。所述超吸收性聚合物包含：基础聚合物粉末，其包含具有至少部分被中和的酸性基团的水溶性烯键式不饱和单体的第一交联聚合物；和表面交联层，其形成在基础聚合物粉末上并且包含其中第一交联聚合物通过具有二至五个碳原子的碳酸亚烃酯进一步交联的第二交联聚合物。所述超吸收性聚合物满足预定的物理特性。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年3月31日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0039244号和于2016年5月24日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0063524号的优先权和权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

本发明涉及超吸收性聚合物及其制备方法，所述超吸收性聚合物在保持优异的吸收性能的同时表现出更加改善的液体渗透性。

背景技术

超吸收性聚合物(superabsorbent polymer，SAP)是一种能够吸收其自身重量的约500倍至约1000倍水分的合成聚合物材料，各制造商将其命名为不同的名称，例如SAM(Super Absorbency Material，超吸收性材料)、AGM(Absorbent Gel Material，吸收性凝胶材料)等。这样的超吸收性聚合物开始实际应用于卫生产品，现在其广泛用于制备各种各样的产品，例如卫生产品(例如儿童用纸尿布或卫生巾)、园艺用保水性土壤产品、土木工程和建筑用止水材料、育苗用片材、食品流通领域用保鲜剂、泥敷剂用材料等。

在大多数情况下，这些超吸收性聚合物已被广泛用于卫生材料领域，例如尿布或卫生巾。对于这些应用，超吸收性聚合物应表现出高的水分吸收率，即使在外部压力下其也不应释放所吸收的水，此外即使在体积由于吸收水而膨胀(溶胀)的状态下其也应很好地保持形状，从而表现出优异的液体渗透性。

特别地，近年来，已经进行了研究以提供具有更薄厚度的尿布。因此，对其中浆(pulp)的含量与现有尿布相比大大降低或者不使用浆而通过另一手段(例如胶粘/粘合剂)使超吸收性聚合物固定的所谓的无浆尿布(pulpless diaper)的关注日益增长。对于如上所述的其中浆含量大大降低或者不使用浆的无浆尿布，已知应用表现出比先前已知的更加改善的液体渗透性和凝胶强度的超吸收性聚合物是必需的。

这主要是因为，为了使其中浆的含量降低或者排除使用浆的无浆尿布对使用者而言具有优异的穿戴感，包含在其中的超吸收性聚合物需要表现出较高的液体渗透性。

此外，在这种类型的尿布中，用于缓冲/保护超吸收性聚合物颗粒免受外部冲击的浆的含量降低或者排除了浆本身。因此，为了使超吸收性聚合物即使受到外部冲击也保持优异的物理特性和形状，聚合物本身必须具有较高的凝胶强度。

此外，为了使超吸收性聚合物即使在超吸收性聚合物颗粒由于吸收水分而溶胀之后也表现出并保持上述高液体渗透性，超吸收性聚合物需要保持其形状，从而保持颗粒之间的空隙。这是因为颗粒之间的空隙充当流动路径以确保超吸收性聚合物的优异的液体渗透性。因此，为了提供如上所述的表现出更加改善的液体渗透性和其他优异的物理特性的超吸收性聚合物，这样的超吸收性聚合物需要表现出较高的凝胶强度。

由于如上所述的尿布发展的趋势和其所需的超吸收性聚合物的特性，最近关注更多集中在改善超吸收性聚合物的凝胶强度和液体渗透性。然而，当试图增加超吸收性聚合物的凝胶强度时，通常已知的是超吸收性聚合物的基本吸收能力降低。因此，在保持最大吸收能力的同时改善凝胶强度和液体渗透性方面存在技术困难，并且用于解决这些缺陷的研究仍在继续。

由于上述技术要求，已经进行了各种尝试以改善超吸收性聚合物的液体渗透性和凝胶强度。作为其典型实例，可以提及向经表面交联的超吸收性聚合物中添加水溶性多价金属化合物、不溶性无机细颗粒或阳离子聚合物化合物作为用于改善液体渗透性的添加剂的方法。