專利名稱：具有降低的結(jié)塊傾向的高度可溶脹性吸收介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于高濕度和/或高溫時具有降低的結(jié)塊傾向的高度可溶脹性吸收介質(zhì)。本發(fā)明也有關(guān)此吸收性介質(zhì)的生產(chǎn)及于衛(wèi)生保健制品及其它技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。
吸收水性液體的聚合物(稱為超吸收體)可由大量公開文獻(xiàn)得知。其是改性的天然聚合物及部份或完全合成的聚合物。完全合成的聚合物一般通過使用各種方法于水性溶液內(nèi)的不同親水性單體的自由基聚合反應(yīng)而制備。一般，交聯(lián)劑也被一起聚合，因此，聚合物不再是水溶性，而僅是水可溶脹。例如，以(甲基)丙烯酸為基的聚合物可被作為超吸收體，且是以堿金屬鹽的部分中和形式存在。
超吸收性聚合物一般是以顆粒形式作為許多衛(wèi)生保健制品(諸如尿片、衛(wèi)生棉墊或醫(yī)用吸收帶)的吸收組份。生產(chǎn)這些制品需使用精確比例，其是僅能通過恒定運(yùn)送至生產(chǎn)設(shè)備所保證。超吸收性聚合物的高易濕性造成有關(guān)恒定運(yùn)送的問題。此易濕性造成聚合物顆粒結(jié)塊，特別是于濕氣相對較高時和/或于溫度高時。凝結(jié)的超吸收體不能被精確地配用，且黏著于生產(chǎn)設(shè)備的壁上，造成增加的清潔費(fèi)用。因此，過去已有許多努力用以發(fā)展具有降低的結(jié)塊傾向的超吸收性聚合物。
許多已知方法是通過施涂細(xì)微切割的無機(jī)粉末至聚合物顆粒表面而降低吸水性質(zhì)。因此，歐洲專利EP-A-0 388 120號案描述了以具有0.1至30μm的平均顆粒尺寸的二氧化硅粉末處理聚合物表面。
美國專利US-A-4734478號案描述了對聚合反應(yīng)后的聚合物施涂聚醇與親水性有機(jī)溶劑的混合物，其后于＞90℃熱處理。其后，后交聯(lián)的聚合物以0.01重量％至10重量％的具有少于10μm顆粒直徑的硅石粉塵處理。這些聚合物被認(rèn)為具有高的吸水能力及降低的結(jié)塊傾向。
US-A-4 286 082號案揭示了一種生產(chǎn)吸水性樹脂的方法，其中至少一水溶性表面活性劑被施涂至單體溶液，且獲得的聚合物于100℃至230℃的溫度熱處理。表面活性劑優(yōu)選是具有7至20的HLB值的非離子性表面活性劑。為降低這些聚合物的結(jié)塊傾向，聚合物與超微觀硅石混合。
因?yàn)檫@些聚合物的粉塵含量通過以無機(jī)粉末處理而增加，特別是于機(jī)械應(yīng)力下，諸如在自氣壓運(yùn)送情況下以及由此產(chǎn)生的摩擦?xí)r會產(chǎn)生粉塵問題。此粉末釋放基于健康因素優(yōu)選應(yīng)加以避免，因此，這些聚合物于生產(chǎn)及使用期間是更難以操縱。
用以生產(chǎn)具有低粉塵含量的聚合物的努力是描述于US-A-5994440號案。這些聚合物是通過以親水性有機(jī)化合物(其是未滲入聚合物的內(nèi)部結(jié)構(gòu))涂覆吸水性交聯(lián)聚合物表面而獲得。適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)化合物是具有大于200克/摩爾的分子量的脂肪族多元醇。表面涂覆物造成聚合物粉塵黏附于聚合物顆?；騼Υ嫒萜鞯谋谏希绱丝杀苊夥蹓m。此聚合物的松散粉塵部份據(jù)說是≤2.5ppm，其中具有≤10μm的直徑的粉塵顆粒被計(jì)量。
在許多其它已知方法中，吸收性聚合物的表面以疏水性試劑處理以降低吸濕性質(zhì)。因此，EP-A2-0 755 964號案描述可高度溶脹的水凝膠，其表面是以蠟涂覆。不具有可與聚合物表面的羧基反應(yīng)的反應(yīng)基的任何蠟可被使用。優(yōu)選地，具有30℃至180℃的熔點(diǎn)范圍的蠟被使用。
EP-A1-0 509 708號案揭示通過以多羥基化合物表面交聯(lián)及通過以具有3與10之間的HLB的表面活性劑涂覆此表面而獲得的聚合物。此多羥基化合物可為具有至少二羥基及可與聚合物顆粒上的羧基反應(yīng)的任何化合物。優(yōu)選的多羥基化合物包含聚二醇或較低的二醇衍生物?？杀皇褂玫谋砻婊钚詣┨貏e是脫水山梨糖醇脂肪酸酯、乙氧基化的脫水山梨糖醇脂肪酸酯、甘油或聚甘油脂肪酸酯或改性的表面活性聚酯。
以疏水性物質(zhì)表面涂覆聚合物的方法的缺點(diǎn)是聚合物表面的親水性質(zhì)降低，至少造成液體吸收速率降低。
US-A-5728742號案揭示一種不結(jié)塊的非粉塵組合物，其是通過抗結(jié)塊試劑及親水性去粉塵試劑后處理吸水性輕度交聯(lián)的聚合物而獲得。這些去粉塵試劑是具有大于200克/摩爾的分子量的多元醇或具有400至6000克/摩爾的分子量的聚亞烷基二醇。作為抗結(jié)塊劑使用陽離子性表面活性劑，例如，季銨或鏻鹽類。
本發(fā)明的目的是提供超吸收性聚合物，其相較于現(xiàn)有技術(shù)所知的吸收性介質(zhì)具有降低的結(jié)塊傾向，特別是于潮濕環(huán)境，諸如高濕度和/或高溫，此外具有至少相等的產(chǎn)品性質(zhì)，特別是至少未改變的吸水能力、水或水性液體(特別是體液)的滯留及吸收速率。
本發(fā)明提供一種于潮濕環(huán)境和/或高溫時具降低的結(jié)塊傾向的高度可溶脹性吸收介質(zhì)，其是至少以下述組份為基I.以酸基改性的吸收水-或水性液體的天然聚合物或水不可溶、選擇性地表面后交聯(lián)的、吸收水或水性液體的交聯(lián)聚合物，其是以聚合的含有至少部份中和的酸基的單體為基，其是以下述物質(zhì)處理II.至少一涂覆劑，其是選自由含氮的非離子性表面活性劑所形成的組；并且自組份I及II形成的混合物已被熱處理。
優(yōu)選地，本發(fā)明的吸收性介質(zhì)內(nèi)的表面活性劑是至少一種具有通式I的化合物 其中
R1是z次取代的脂肪族基團(tuán)，優(yōu)選是z次取代的飽和或未飽和的線性或分支的脂肪族C1至C30烴基團(tuán)，更優(yōu)選地是C8至C22烴基，其選擇性地可帶有芳基，優(yōu)選是苯基，z次取代的苯基團(tuán)，選擇性地與五或六元的選擇性地含有諸如氧、磷或氮的雜原子的環(huán)縮合；R2是氫；或脂肪族基團(tuán)，優(yōu)選是飽和或未飽和的線性或分支的C2至C24烴基團(tuán)，優(yōu)選是C8至C22；羥基亞烷基，該羥基亞烷基的羥基優(yōu)選是端基和/或選擇性地以1至50，優(yōu)選是1至20，更特別是1至10個烯化氧單元，優(yōu)選是亞乙基和/或亞丙基的氧化物單元烷氧化，和/或該羥基是選擇性地以羰酸，優(yōu)選是C1-至C8-羧酸酯化，及該羥基亞烷基在亞烷基上具有1至8個，優(yōu)選1至4個碳原子，或者是在亞烷基具有1至4個碳原子的N，N-二羥基亞烷基-氨基-亞烷基；R3為相同或不同具有與R2相同的意義，但條件是對于酰胺化合物，R2或R3基團(tuán)的至少一個是表示羥基亞烷基或烷氧化羥基亞烷基或相對應(yīng)的酯化或選擇性烷氧化的羥基亞烷基，其具有對上述R2所示的定義；n是0或1，優(yōu)選是1；且z是1至4的整數(shù)。
優(yōu)選地，組份I是粉末。此粉末的顆粒尺寸優(yōu)選是有至少20重量％，優(yōu)選是至少50重量％，且特別優(yōu)選是至少70重量％是在150至1000μm的范圍。此外優(yōu)選地，少于20重量％，特別是少于10重量％的粉末顆粒尺寸是小于150μm。此段落內(nèi)以重量表示的重量％比例皆是指整體的粉末而言。顆粒尺寸可根據(jù)ERT-420.1-99測定。
意外地發(fā)現(xiàn)以本發(fā)明的至少一種涂覆試劑II選擇性地與路易士酸III混合涂覆吸收水或水性液體的聚合物可產(chǎn)生具有顯著降低的結(jié)塊傾向的吸收性介質(zhì)，而其它技術(shù)性質(zhì)，特別是加壓下的滯留及吸收性未受影響。再者，其中還觀察到被處理的聚合物具有降低的粉塵產(chǎn)生。
本發(fā)明的吸收性介質(zhì)顯現(xiàn)出下述性質(zhì)的至少之一，優(yōu)選是所有性質(zhì)(a)于依據(jù)下述的抗結(jié)塊測試的熱處理至少3，優(yōu)選是至少6，且特別優(yōu)選是至少24小時，另外優(yōu)選是3至30小時范圍后是無抗結(jié)塊；(b)至少20克/克，優(yōu)選是至少25克/克，且特別優(yōu)選是至少30克/克，另外優(yōu)選是20至100克/克的范圍的滯留量；(c)于0.9psi負(fù)載下的吸收性(AUL0.9psi)是至少7克/克，優(yōu)選是至少15克/克，且特別優(yōu)選是至少20克/克，特別優(yōu)選是于7至40克/克的范圍。
二種或更多的上述性質(zhì)的結(jié)合分別產(chǎn)生本發(fā)明吸收性介質(zhì)的優(yōu)選具體方案，其中ab、ac、bc的結(jié)合是優(yōu)選，且ab及ac的結(jié)合是特別優(yōu)選。
除天然聚合物外，部份合成或完全合成的聚合物可被考慮作為水可溶脹的親水性聚合物?？杀皇褂玫囊运峄?，優(yōu)選是羧基改性的天然聚合物是具有羧基的多糖，優(yōu)選是淀粉、纖維素、瓜耳膠，例如，羧基甲基瓜耳膠、呏愣(xanthan)膠、藻酸鹽、阿拉伯膠、羧基甲基纖維素、羧基甲基淀粉及這些多糖的混合物。這些聚合物是水可溶脹性及部份或完全水不可溶的。
部份合成及完全合成的聚合物優(yōu)選被使用，特別是以(甲基)丙烯酸為基的陰離子性聚合物，其是部份中和形式的堿金屬鹽，特別是鈉和/或鉀鹽類。酸性單體組份的中和程度可變化，但優(yōu)選是于25摩爾％至85摩爾％的范圍。均聚物或共聚物可被使用，其可僅自丙烯酸和/或甲基丙烯酸得到，自這些單體與一或多種其它單體一起，或單獨(dú)自一或多種其它單體獲得，但例如，其也可為被接枝的陰離子性聚合物，例如，以(甲基)丙烯酸為基，以部份中和形式的堿金屬鹽，例如，與聚乙烯基醇、多糖諸如淀粉或纖維素或其衍生物或與聚烯化氧諸如聚乙烯化氧或聚丙烯化氧上的接枝聚合物。
除(甲基)丙烯酸外，可被用以制備聚合物的單體的例子是(甲基)丙烯酸的甲基、乙基及(聚)羥基烷基酯、(甲基)丙烯酰胺、巴豆酸、馬來酸及富馬酸、衣康酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸、乙烯基磺酸及乙烯基膦酸及這些酸的甲基、乙基及聚(羥基烷基)酯及酰胺、含氨基-和銨基的酯及所有上述酸的酰胺及水可溶的N-乙烯基酰胺，但由所有其它的在生產(chǎn)超吸收性聚合物中常見的單體形成的基本單元也可被包含于聚合物內(nèi)。聚合物優(yōu)選是被交聯(lián)?？杀挥靡灾苽湮招跃酆衔锛昂卸蚋嗟姆磻?yīng)性基團(tuán)的適當(dāng)?shù)慕宦?lián)化合物的例子是聚縮水甘油基化合物，諸如，聚縮水甘油基醚、亞甲基雙(甲基)丙烯酰胺、雙丙烯酰胺基乙酸、不飽和酸與多元醇或烷氧化多元醇的酯，乙二醇二(甲基)丙烯酸酯或三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯或烯丙基化合物，諸如，烯丙基(甲基)丙烯酸酯、聚烯丙基酯、四-烯丙基氧乙烷、三烯丙基胺、四-烯丙基乙二胺，或磷酸的烯丙基酯及乙烯基膦酸衍生物或其混合物。制備吸收性聚合物期間施涂的交聯(lián)劑的比例優(yōu)選是基于所用總單體量的0.01重量％至20重量％，特別優(yōu)選是0.1重量％至3重量％。
聚合物的制備是使用已知方法進(jìn)行，諸如，德國專利DE-C1-4020780中所述者，且其在此被并入以供參考且構(gòu)成本申請內(nèi)容的一部份。優(yōu)選地，聚合物是通過于水性溶液內(nèi)使用所謂的凝膠聚合反應(yīng)方法的聚合反應(yīng)制備。
然后，通過聚合物凝膠的粉碎、干燥及研磨而獲得的聚合物粉末可進(jìn)行表面后交聯(lián)。
于表面后交聯(lián)前，聚合物優(yōu)選被干燥，研磨及篩選以獲得技術(shù)應(yīng)用有利的顆粒尺寸級分，然后，表面后交聯(lián)反應(yīng)被進(jìn)行。但是，于某些情況，于干燥聚合物凝膠前或于粉碎部份或基本上干燥的聚合物前施涂表面后交聯(lián)試劑是適當(dāng)?shù)摹？梢罁?jù)本發(fā)明進(jìn)行的表面后交聯(lián)步驟已于US-A-4 666 983及DE-C-40 20 780中描述。這些文獻(xiàn)在此被并入以供參考且構(gòu)成此本申請內(nèi)容的一部份。優(yōu)選地，表面后交聯(lián)劑一般是以溶于水、有機(jī)溶液或其混合物內(nèi)的溶液形式被施涂，特別是當(dāng)少量表面后交聯(lián)劑被使用時。用以施涂表面后交聯(lián)劑的適當(dāng)混合機(jī)器的例子是Patterson-Kelly混合器、DRAIS紊流混合器、Loedige混合器、Ruberg混合器、螺桿混合器、鍋狀混合器及流化床混合器，及連續(xù)式垂直混合器，其間粉末是使用旋轉(zhuǎn)刀刃以高頻率混合(Schugi混合器)。表面后交聯(lián)劑已與聚合物混合后，其被加熱至60℃至250℃，優(yōu)選是135℃至200℃，且特別優(yōu)選是150℃至185℃的溫度，以進(jìn)行表面后交聯(lián)反應(yīng)。后加熱期需被限制，以使聚合物的性質(zhì)不會受熱處理影響。
聚合物的表面后交聯(lián)的后交聯(lián)劑優(yōu)選是有機(jī)后交聯(lián)劑，即，與聚合物的表面COOH基反應(yīng)的化合物，諸如，亞烷基碳酸酯，例如，1，3-二氧戊環(huán)-2-酮、4-甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮、4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮、4，4-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮、4-乙基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮、4-羥基甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮、1，3-二噁烷-2-酮、1，3-二噁烷-2-酮、4-甲基-1，3-二噁烷-2-酮、4，6-二甲基-1，3-二噁烷或1，3-二噁丙烷-1-酮。特別優(yōu)選的化合物是1，3-二氧戊環(huán)-2-酮及4-甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮。
再者，下列化合物可被作為表面后交聯(lián)劑多羥基化合物，例如，乙二醇、丙二醇、二甘醇、二丙二醇、三甘醇、四甘醇、四丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、1，3-丙烷二醇、甘油、聚甘油、1，4-丁烷二醇、1，5-戊烷二醇、1，6-己烷二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇，或山梨糖醇；胺基醇，諸如，二乙醇胺、三乙醇胺。因其毒性而需被嚴(yán)重限制其用途的非優(yōu)選的另外的有機(jī)表面后交聯(lián)劑是聚環(huán)氧化物，諸如，乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、縮水甘油聚縮水甘油醚聚縮水甘油聚縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚；縮水甘油，多異氰酸酯，諸如，2，4-甲苯二異氰酸酯及六亞甲基二異氰酸酯；鹵化環(huán)氧化物，諸如，表氯醇及表溴醇及α-甲基表氯醇；多胺化合物，諸如，乙二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、聚烯丙基胺，或聚亞乙基亞胺?？杀皇褂玫牧硗獾谋砻婧蠼宦?lián)劑是聚噁唑啉化合物，諸如，1，2-亞乙基雙噁唑啉。有機(jī)后交聯(lián)劑優(yōu)選是以0.01重量％至5重量％的量，更優(yōu)選是0.1重量％至2.5重量％，且特別優(yōu)選是0.1重量％至1重量％使用，其是基于聚合物計(jì)算。
非離子性的含氮表面活性劑可被作為涂覆劑II，優(yōu)選是具通式I的化合物。但是，至少二種具有此化學(xué)式的化合物的混合物也可被使用。優(yōu)選地，涂覆劑II是以脂肪酸諸如，辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、馬格里酸(magaric acid)、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞油烯酸、花生酸或尤里卡酸(eurecasic acid)得來的。
特別地，涂覆劑II是脂肪酸烷醇酰胺、相對應(yīng)的乙氧化和/或丙氧化的化合物、酯化的化合物；或脂肪酸胺、相對應(yīng)的乙氧化和/或丙氧化的化合物，其也可被酯化。其中包括月桂酸單乙醇酰胺、椰子脂肪酸單乙醇酰胺、硬脂酸單乙醇酰胺、蓖麻酸單乙醇酰胺、十一烯酸單乙醇酰胺、月桂酸二乙醇酰胺、椰子脂肪酸二乙醇酰胺、大豆脂肪酸二乙醇酰胺、亞油酸二乙醇酰胺、月桂基肉豆蔻酸二乙醇酰胺、油酸二乙醇酰胺、月桂酸異丙醇酰胺、椰子脂肪油異丙醇酰胺、油酸異丙醇酰胺、十一烯酸聚二乙醇酰胺、椰子脂肪酸聚二乙醇酰胺、硬脂基胺、硬脂基丙二胺、椰子脂肪酸胺、月桂基胺、油基胺、硬脂基胺、牛脂胺、所述化合物的乙氧化物和/或丙氧化物，其可含有1至50，優(yōu)選是1至20個烯化氧單元，以及這些化合物的酯，諸如椰子脂肪酸單乙醇酰胺乙酸酯。這些化合物的混合物也可被使用。
涂覆劑II優(yōu)選是以50至50000ppm的濃度使用，特別優(yōu)選是100至5000ppm，更優(yōu)選是300至3000ppm，其是基于組份I而言。
于本發(fā)明的特殊具體方案中，除至少一種涂覆劑II外，另外至少一路易士酸被作為涂覆劑III施涂至聚合物。依據(jù)本發(fā)明，所有電子對受體可被作為路易士酸。
可于本發(fā)明的吸收介質(zhì)內(nèi)被作為路易士酸III或涂覆劑III的化合物是無機(jī)酸、水可溶的飽和或未飽和的有機(jī)酸、水可溶的羥基羧酸或水可溶的酸式鹽。
路易士酸優(yōu)選是無機(jī)酸，諸如，鹵化氫、氧鹵酸、硫或硒的含氧酸、氮或磷的含氧酸，有機(jī)酸，諸如，水可溶的飽和或未飽和的有機(jī)酸，和/或水可溶的酸式鹽，諸如，水可溶的溴化物、氯化物、硝酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽，或有機(jī)酸的鹽，諸如，Al、Fe、Zn、Sb、As、Sn、Cu、Mg、Ca、Cr、Ga、V、Ti、Bi、Tl、In、Mn、Ni、Co、Be及鋯等金屬的乙酸鹽、甲酸鹽、草酸鹽及乳酸鹽。
優(yōu)選地，無機(jī)酸是氫氯酸、過氯酸、溴酸、氫溴酸、硫酸、含硫的酸、硒酸、硝酸、膦酸或磷酸；水可溶的有機(jī)酸優(yōu)選是羧酸、羥基羧酸、磺酸或膦酸或相對應(yīng)的氨基酸，例如，丙烯酸、甲基丙烯酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、乳酸、馬來酸、富馬酸、苯甲酸、苯二甲酸、水楊酸、酒石酸、檸檬酸、對-、間-及鄰-甲苯磺酸、苯磺酸、氨基甲烷磺酸、氨基甲烷膦酸；且酸式鹽是鋁鹽、明礬及其各種水合物，諸如，AlCl3x6H2O、NaAl(SO4)2x12H2O、KAl(SO4)2x12H2O或Al2(SO4)3x14-18H2O，鋅鹽及其水合物，諸如，ZnCl2、ZnSO4x1-7H2O及Zn(CH3COO)2x2H2O，鐵鹽及其水合物，諸如，NaFe(SO4)2x12H2O、KFe(SO4)2x12H2O及Fe2(SO4)3xnH2O，Mg-鹽，諸如，MgCl2或MgSO4，復(fù)式鹽，以及這些鹽的混合物及無機(jī)和/或有機(jī)酸的混合物及鹽與無機(jī)酸和/或有機(jī)酸的混合物。
特別優(yōu)選的化合物是對于無機(jī)酸是硫酸或磷酸；對于酸式鹽是AlCl3x6H2O、Al2(SO4)3x14-18H2O、ZnCl2、ZnSO4x1-7H2O及Zn(CH3COO)2x2H2O、MgSO4、MgCl2；且對于有機(jī)酸是乙酸、草酸、乳酸、檸檬酸及酒石酸。
依據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選地，路易士酸是硫酸、磷酸、甲酸、乙酸、檸檬酸或?qū)?甲苯磺酸，及鋁鹽或明礬和/或其各種水合物，鋅鹽和/或其水合物，鎂鹽和/或其水合物和/或復(fù)式鹽。
依據(jù)本發(fā)明，至少一種路易士酸被使用。但是，至少二種所述的路易士酸的混合物也可被使用。
涂覆劑II及III的總量是100至50000ppm，優(yōu)選是300至25000ppm，更特別是500至13000ppm，其是基于組份I而言。
涂覆劑II可與路易士酸III一起施涂，或于完成表面后交聯(lián)步驟之前或之后施涂，或與后交聯(lián)劑同時施涂，然后，進(jìn)行聚合物I上的熱處理。另外，當(dāng)涂覆劑II與路易士酸III混合使用時，二種化合物可分別被施涂，優(yōu)選是以水溶液，或其可同時被施涂至聚合物I，選擇性地是與后交聯(lián)劑，優(yōu)選是以水溶液形式一起。優(yōu)選地，涂覆劑II選擇性與路易士酸III混合與后交聯(lián)劑同時被施涂，然后被涂覆的聚合物進(jìn)行熱處理，因?yàn)檫@可以節(jié)省一個另外的處理步驟。特別優(yōu)選地，組份I是與涂覆劑II及III的水溶液涂覆，然后反應(yīng)。更優(yōu)選，所用的涂覆劑II是具有化學(xué)式I的脂肪酸烷醇酰胺或脂肪酸胺，其可被烷氧化和/或酯化。
適當(dāng)溶劑是水或極性的水可溶混的有機(jī)溶劑，諸如，丙酮、甲醇、乙醇或2-丙醇或其混合物，優(yōu)選是水。于本發(fā)明內(nèi)容中所用的“水溶液”一詞是指在溶劑組份中，其除水外也可含有有機(jī)溶劑。涂覆溶液內(nèi)的選擇性存在的后交聯(lián)劑的濃度可于廣泛范圍間改變，且主要是于1重量％至80重量％的范圍，優(yōu)選是1重量％至60重量％的范圍，特別優(yōu)選是10重量％至50重量％的范圍。溶液內(nèi)的涂覆劑II或選擇性的路易士酸的濃度也可于廣泛范圍間改變，優(yōu)選是于0.5重量％至80重量％的范圍，優(yōu)選是于0.5重量％至60重量％的范圍，特別優(yōu)選是于0.5重量％至30重量％的范圍。選擇性存在的有機(jī)后交聯(lián)劑及涂覆劑II及選擇性的路易士酸III的優(yōu)選溶劑是水，優(yōu)選是以0.5重量％至10重量％的量，特別是0.5重量％至5重量％，且更優(yōu)選是0.5重量％至4重量％的使用，其是基于聚合物I而言。
為獲得所欲性質(zhì)，涂覆溶液需均勻分布于吸收性聚合物上。為此，組份是于適當(dāng)混合器，諸如，流化床混合器、鍋狀混合器、輥式混合器或雙螺桿混合器內(nèi)完全且優(yōu)選均勻地混合。
其也可能于生產(chǎn)聚合物期間涂覆聚合物，優(yōu)選是于聚合反應(yīng)的最后階段。為此，逆式懸浮聚合反應(yīng)是適當(dāng)?shù)摹?br> 以涂覆劑II或相對應(yīng)涂覆溶液涂覆的組份I的熱處理優(yōu)選是于100℃至250℃的溫度進(jìn)行，特別優(yōu)選是150℃至230℃，更特別是150℃至210℃，以使組份I與涂覆劑反應(yīng)。
若涂覆劑II及III或相對應(yīng)的涂覆溶液被使用，熱處理優(yōu)選是于40℃至250℃的溫度進(jìn)行，特別佳是100℃至230℃，更特別佳是130℃至210℃，其中組份I與涂覆劑反應(yīng)。
優(yōu)選地，涂覆劑II是于熱處理之前于交聯(lián)劑之前、之后或同時地與路易士酸III混合地被施涂至吸收性聚合物，因?yàn)橛诖饲闆r時熱處理的溫度及期間是比當(dāng)無路易士酸III下以涂覆劑II處理吸收性聚合物時更低及更短。
欲被涂覆的粉末的顆粒尺寸優(yōu)選是于50至5000μm的范圍，特別佳是50至1000μm的范圍，且特別佳是50至850μm的范圍。顆粒尺寸是使用已知篩選方法測定。
熱處理期也是依所選的溫度而定。在此需特別注意溫度愈高，處理期愈短。處理的時間及溫度被選擇以使相較于非依據(jù)本發(fā)明整理的超吸收性聚合物而言，被處理的聚合物具有降低的結(jié)塊傾向，即，其通過抗結(jié)塊測試(≥3小時)，保持或改良滯留性、于加壓下的吸收性，及對水或水性液體特別是體液的吸收速率。對于以部份中和及后交聯(lián)的聚(甲基)丙烯酸為基的聚合物，此是指≥20克/克的滯留性，及≥19克/克的AUL0.9psi，其是使用下述方法測定。
本發(fā)明也有關(guān)通過本發(fā)明方法制得的吸收性介質(zhì)。
依據(jù)本發(fā)明處理的聚合物是易于操縱，例如，易于運(yùn)送及計(jì)量。
本發(fā)明的聚合物或吸收性介質(zhì)優(yōu)選是被用于吸收性的衛(wèi)生產(chǎn)品，諸如，尿片、成人失禁用品及衛(wèi)生棉墊。
吸收性的衛(wèi)生產(chǎn)品一般具有通過面向身體的液體可滲透的覆蓋物、吸收液體的吸收層及基本上液體不可滲透的遠(yuǎn)離身體的外層所構(gòu)成的一般構(gòu)成。選擇性地，其也可具有用以使體液快速吸收及分布至吸收芯部的進(jìn)一步結(jié)構(gòu)體。這些結(jié)構(gòu)體一般(但非必需)是位于面向身體的液體可滲透的覆蓋物及吸收液體的吸收芯部之間。
液體可滲透的覆蓋物一般是由非機(jī)織的纖維織物或其它的多孔結(jié)構(gòu)體所組成。
用于此覆蓋物的材料的例子是合成聚合物，諸如，聚氯乙烯或聚氟乙烯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯基醇及其衍生物、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚酯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚硅氧烷或聚烯烴(例如，聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP))，以及為天然纖維材料，及以混合材料或復(fù)合物或共聚物的上述材料的混合物。
液體可滲透的覆蓋物性質(zhì)上是親水性。其也可由親水性及疏水性的組份的混合物所組成。優(yōu)選地，液體可滲透的覆蓋物進(jìn)行親水性整理，以便體液可快速滴流至吸收液體的吸收層內(nèi)，但是，部份疏水性覆蓋物也被使用。吸收液體的吸收層吸收液體的吸收層含有本發(fā)明的超吸收性的粉末狀或顆粒狀的聚合物及另外的組份，例如，纖維材料、發(fā)泡材料、成膜材料或多孔性材料及二種或更多的這些材料的混合物。每一材料可為天然或合成來源，或可通過天然材料的化學(xué)或物理性改性而生產(chǎn)。這些材料可為親水性或疏水性，優(yōu)選是親水性。這些特別是適于有效吸收滲出的體液及使體液運(yùn)送至位于遠(yuǎn)離入口點(diǎn)的吸收性芯部內(nèi)的位置的組合物的情況。
適當(dāng)?shù)挠H水纖維材料例如是纖維素纖維、改性的纖維素纖維(例如，硬挺化的纖維素纖維)、聚酯纖維(例如，Dacron)、親水性尼龍或親水性化的疏水性纖維，諸如，以表面活性劑親水性化的聚烯烴(PE、PP)、聚酯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚氨酯等。
優(yōu)選地，纖維素纖維及改性纖維素纖維被使用。纖維素纖維和/或改性纖維素纖維與合成纖維諸如，PE/PP復(fù)合材料，所謂的二組份纖維，諸如，用于氣流鋪置材料的熱粘結(jié)的，或其它材料的混合物也可被使用。
纖維材料可為不同應(yīng)用形式，例如，自氣流或水相沉積或鋪置的松散纖維素纖維，非機(jī)織織物或細(xì)薄織物。不同形式的混合物也可能。
選擇性地，除本發(fā)明的超吸收體外，其它粉末狀物質(zhì)可被使用，例如，束縛氣味的物質(zhì)，諸如，環(huán)糊精、沸石、無機(jī)鹽或有機(jī)鹽等。
多孔物料及發(fā)泡材料可為，例如，如DE-A1-44 18 319及DE-A1-195 05 709所述的聚合物發(fā)泡體，其在此被并入以供參考且被認(rèn)為是構(gòu)成本申請內(nèi)容的一部份。
熱塑性纖維(例如，聚烯烴二組份纖維、聚烯烴顆粒、膠乳分散液或熱熔黏著劑)可被用以機(jī)械式地穩(wěn)定吸收液體的吸收層。選擇性地，一或多層的細(xì)薄織物可被用以穩(wěn)定化。
吸收液體的吸收層可為單一層，或其可由多層所組成。優(yōu)選地，由親水性纖維，優(yōu)選是纖維素纖維、選擇性的快速吸收和分布體液的結(jié)構(gòu)體，諸如，化學(xué)硬挺化(改性)的纖維素纖維或自親水性或親水性化的纖維形成的高度膨松織物以及超吸收性聚合物所組成的結(jié)構(gòu)體被使用。
本發(fā)明的超吸收性聚合物可被均勻分布于纖維素纖維或硬挺化的纖維素纖維內(nèi)，其可被層狀置于纖維素纖維或硬挺化的纖維素纖維之間，或超吸收性聚合物的濃度可于纖維素纖維或硬挺化的纖維素纖維內(nèi)有一梯度。超吸收性聚合物的總量對吸收性芯內(nèi)的纖維素纖維或硬挺化的纖維素纖維的總量的比例可為0∶100到80∶20之間，而于一具體方案中，例如，在梯度或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)中，最高達(dá)100％的聚合物的濃度可被獲得。具有高濃度吸收性聚合物區(qū)域的這些結(jié)構(gòu)體，其中某些區(qū)域內(nèi)的超吸收體的比例是60重量％與100重量％之間，或最優(yōu)選90重量％與100重量％之間，均是以結(jié)構(gòu)體的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，被描述于，例如，US-A-5 669 894，在此被并入以供參考且被認(rèn)為構(gòu)成本申請內(nèi)容的一部份。
選擇性地，例如在吸收速率、滲透性、儲存能力、加壓下的吸收性、顆粒尺寸分布或化學(xué)組成上不同的數(shù)種不同吸收性聚合物可被同時使用。這些不同的聚合物可以混合在一起加入吸收墊材內(nèi)，或可位于吸收性芯內(nèi)的不同區(qū)域。這種不同置放可沿著吸收墊材的厚度或沿著吸收墊材的長度或?qū)挾取?br> 一或更多的含有超吸收聚合物的上述纖維素纖維或硬挺化的纖維素纖維層被包含于吸收性的吸收層內(nèi)。于優(yōu)選具體方案中，各層與均勻超吸收層及另外的層狀物混合形成的結(jié)構(gòu)體被使用。
選擇性地，所述結(jié)構(gòu)體可通過于面向身體和/或遠(yuǎn)離身體的側(cè)面上進(jìn)一步的純纖維素纖維或硬挺化的纖維素纖維層而補(bǔ)充。
上述結(jié)構(gòu)體可通過疊放二個或更多的相同層或通過疊放二個或更多的不同結(jié)構(gòu)體而重復(fù)數(shù)次。差異可為純結(jié)構(gòu)性的或可在于所用材料的類型，諸如，使用具有不同性質(zhì)的吸收性聚合物或不同纖維素類型。
選擇性地，吸收性的吸收層的整個吸收墊或個別層可以通過細(xì)薄織物層而與其它組份分隔，或可與其它層或組份直接接觸。
舉例而言，快速吸收及分布體液的結(jié)構(gòu)體可通過細(xì)薄織物而與吸收液體的吸收層分隔，或可彼此直接接觸。若吸收液體的吸收層與面向身體的液體可滲透的覆蓋物之間未存在快速吸收及分布體液的單獨(dú)結(jié)構(gòu)體，而是液體分布的效果例如通過使用位于身體側(cè)上的特殊的液體可滲透覆蓋物獲得，面向身體的液體可滲透的覆蓋物同樣可選擇性地通過細(xì)薄織物與吸收液體的吸收層分隔。
選擇性地，替代細(xì)薄織物，非機(jī)織的織物可被施涂至吸收液體的吸收層。二組份皆造成于潮濕時穩(wěn)定及固定吸收性芯部的所欲副作用。制備吸收液體的吸收層的方法含纖維、含超吸收體、液體分布及儲存的層可通過數(shù)種方法產(chǎn)生。
除了已建立的傳統(tǒng)方法，例如由本領(lǐng)域技術(shù)人員通過借助成形輪、袋及產(chǎn)物形狀的鼓式成形及適當(dāng)?shù)南鄬?yīng)的原料計(jì)量裝置總結(jié)的，還有現(xiàn)代方法，諸如，氣流鋪置方法(例如，EP 850 615，第4欄第39行至第5欄第29行，US 4 640 810)，通過所有形式的計(jì)量、纖維堆積及固定，諸如氫鍵合(例如，DE 197 50 890，第1欄第45行至第3欄第50行)，熱粘合，膠乳粘合(例如，EP 850 615，第8欄第33行至第9欄第17行)及雜混鍵合，濕法成網(wǎng)方法(例如，PCT WO99/49905，第4欄第14行至第7欄第16行)、梳理、熔噴、紡噴方法及用以制備含有超吸收體的非機(jī)織物的相似方法(如EDANA，Bruessel所定義)，及這些方法與其它一般用以制備所述液體儲存裝置的方法的結(jié)合。上述文獻(xiàn)在此被并入以供參考并應(yīng)被認(rèn)為是構(gòu)成本申請內(nèi)容的一部份。
可被考慮的進(jìn)一步方法是廣義的制備層合物的方法以及制備擠塑及共同擠塑的濕式及干式結(jié)構(gòu)及隨后固定的結(jié)構(gòu)。
這些方法彼此的結(jié)合也可能?？焖傥占胺植俭w液的結(jié)構(gòu)體快速吸收及分布體液的結(jié)構(gòu)體是由例如化學(xué)硬挺化(改性)的纖維素纖維或高膨松的親水性或親水性化纖維的織物或二者結(jié)合所組成。
化學(xué)硬挺化的改性纖維素纖維例如可自纖維素纖維制得，其是通過諸如C2-C8二醛、具額外的酸官能的C2-C8單醛或C2-C9多羧酸的交聯(lián)劑化學(xué)轉(zhuǎn)變。特別的例子是戊二醛、乙二醛、乙醛酸或檸檬酸。陽離子性改性的淀粉或聚酰胺-表氯醇樹脂(例如，KYMENE 557H，Hercules Inc.，Wilmington，Delaware)也是已知的。交聯(lián)作用產(chǎn)生和穩(wěn)定繞卷的皺折結(jié)構(gòu)，其有利地影響液體吸收速率。吸收制品的每單位面積的重量及密度吸收性的衛(wèi)生產(chǎn)品在每單位面積及厚度和密度上可廣泛變化。典型地，吸收性芯部的密度是0.08至0.25克/厘米3的范圍。每單位面積的重量是10至1000克/米2之間，且優(yōu)選地，每單位面積的重量是100至600克/米2之間(也參見US-A-5 669 894，在此被并入以供參考且被認(rèn)為構(gòu)成本申請內(nèi)容的一部份)。密度一般是沿吸收性芯部的長度改變。此是預(yù)定計(jì)量的纖維素纖維或硬挺化纖維素纖維含量或超吸收聚合物含量的結(jié)果，因?yàn)樵趦?yōu)選具體方案中，這些組份于吸收性一次性制品的正面區(qū)域內(nèi)是更濃。
吸收性芯部內(nèi)特定區(qū)域的吸收性材料的預(yù)定增加可通過其它方式達(dá)成，例如，通過使用氣流鋪置或濕式成網(wǎng)的方法生產(chǎn)的適當(dāng)尺寸的平面結(jié)構(gòu)，其是由親水性纖維素纖維，選擇性自硬挺化的纖維素纖維，選擇性自合成纖維(例如，聚烯烴)及超吸收性聚合物所組成，然后將其折疊或疊放。測試方法除非另有說明，下列測試是使用具300至600μm的顆粒尺寸(使用篩選方法決定)的聚合物完成?？菇Y(jié)塊測試具有150至180μm的5克±0.1的聚合物被稱重于鋁質(zhì)稱重盆(57mm)內(nèi)，且均勻分布于整個盆。此盆被稱重。然后，此盆被置于35℃且具有80％相對濕度的調(diào)節(jié)柜內(nèi)3，6或24小時。然后，此盆被再次稱重。另一盆被稱重，且具有1.5mm篩目的篩網(wǎng)被置于其上。樣品被輕拍于篩網(wǎng)上。于輕拍于篩網(wǎng)數(shù)次后，經(jīng)篩網(wǎng)落下的產(chǎn)物的重量被測量。
當(dāng)多于90重量％的產(chǎn)物經(jīng)篩網(wǎng)落下時，被認(rèn)為已通過此測試。產(chǎn)物的吸收性也被測定。測量表面張力的方法使用Traube-Gerhardt滴重計(jì)測量水性溶液的表面張力。
滴重計(jì)是一種體積測定吸量管，其是注入非常小心產(chǎn)生的液滴表面。于此拋光表面上，液滴是一滴接一滴，其尺寸取決于被測量的產(chǎn)物的表面張力。表面張力愈高，液滴愈大，且反之亦然。吸量管的體積是以圓形記號標(biāo)計(jì)。因?yàn)轶w積固定且液滴體積是依表面張力大小而定，液滴的數(shù)量是表面張力的直接量度。因此被測得的值與純水的滴數(shù)(其表面張力是已知)相比較。
150克的0.9％NaCl溶液被置于250毫升的燒杯內(nèi)，且以磁性攪拌器(200rpm)攪拌。1克的測試聚合物于通過0.9％NaCl容液所形成的噴射物內(nèi)緩慢分撒。當(dāng)分撒完成時，溶液被攪拌3分鐘。然后，使其靜置15分鐘。
測試溶液是使用吸量管球吸至明顯超出限定吸量管體積的上圓形標(biāo)記。上下記號間的滴液數(shù)被計(jì)算。每一溶液被測試兩次。
表面張力的計(jì)算(mN/m)＝純水的滴數(shù)x 72.75*/測試樣品的滴數(shù)*(水的表面張力(mN/m))測量表面張力用于確定有多少涂覆劑可被釋入水性環(huán)境內(nèi)。換言之，反過來此測量確定涂覆劑被結(jié)合至聚合物的程度。若表面張力因涂覆而降低，則再次濕化的問題會發(fā)生。再次濕化造成已被吸收的液體(例如，尿液)例如因壓力從溶脹凝膠上釋出，從而破壞了此衛(wèi)生制品的穿戴舒適性。滯留性滯留性是使用茶袋方法獲得，且三次測量的平均值被取得。約200毫克的聚合物被密封于茶袋內(nèi)，且浸泡于0.9％NaCl溶液內(nèi)30分鐘。然后，茶袋于離心器(23厘米直徑，1400rpm)內(nèi)離心3分鐘，然后稱重。無吸收性聚合物的茶袋同時操作作為參考。
滯留性[克/克]＝最終重量-參考重量/起始重量0.9psi壓力下的液體吸收，AUL約0.16克的聚合物被精確地稱重于Plexi玻璃圓柱體中，其具有25.4mm的內(nèi)直徑，且配置400網(wǎng)目的尼龍篩底。均勻分布于篩底上的聚合物層以26.1mm直徑的特氟隆(Teflon)碟覆蓋并以重332.4克的圓柱形活塞重壓。特氟隆碟與活塞一起構(gòu)成63克/厘米2或0.9psi的承載量。事先稱重的圓柱體被置于具有0.9％NaCl溶液的碟內(nèi)的玻璃過濾板上，溶液的深度精確相對應(yīng)于過濾板的深度。于圓柱體組件靜置1小時以使0.9％NaCl溶液被吸收后，濾紙被拍掉過量的測試溶液，然后重新稱重，且AUL是依如下所述計(jì)算AUL＝最后重量(圓柱體組件+溶脹聚合物)-起始重量(圓柱體組件+未溶脹聚合物)/聚合物起始重量本發(fā)明現(xiàn)將以實(shí)施例例示說明。這些實(shí)施例僅用以例示說明，而非用以限制本發(fā)明的范圍。
下列縮寫被使用ABAH 2，2’-偶氮-雙-脒基丙烷-二氯化氫AIBN 2，2’-偶氮-雙-2-甲基丙腈AMPS 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸BO2-丁基-辛醇EO乙烯化氧(1，2-環(huán)氧乙烷)
IHD 異十六烷ITDA 異十三烷基醇ITS 異十三烷基硬脂酸酯DN 中和程度，摩爾％OABOE油脂肪酸丁基辛基酯ROSME油菜籽油脂肪酸甲基酯TAMAC三烯丙基甲基銨氯化物比較例1US5728742溶于3克異丙醇內(nèi)的1000ppm的Ethoquad 0/12被使用注射器施涂(以混合器攪拌)至50克的粉末狀聚丙烯酸酯，其已被70％中和化并表面后交聯(lián)(Favor SXM 880，可得自Stockausen GmbH & Co.KG)，其于0.9％NaCl溶液內(nèi)具有32克/克的滯留及22.1克/克的AUL0.9psi。聚合物于室溫時于滾軋工作臺上滾轉(zhuǎn)60分鐘。產(chǎn)物未通過上述的3小時抗結(jié)塊測試。
Ethoquad 0/12＝油?；谆?2-羥基乙基)銨氯化物比較例2US 5 728 742溶于3克異丙醇內(nèi)的1000ppm的Arquad 16-50使用注射器施涂(并以混合器攪拌)至50克的如比較例1所述的粉末狀聚丙烯酸酯(Favor SXM 800，可得自Stockhausen GmbH & Co.KG)。聚合物于室溫時于滾軋工作臺上滾轉(zhuǎn)60分鐘。產(chǎn)物未通過上述的3小時抗結(jié)塊測試。
Arquad 16-50＝十六烷基三甲基銨氯化物聚合物粉末1-5的制備粉末1290克丙烯酸被分成二相等份。一份被施涂至458.5克的H2O。0.85克的聚乙二醇-300-二丙烯酸酯及1.5克的烯丙基氧聚乙二醇丙烯酸酯被溶于第二份的丙烯酸，然后施涂至水。溶液被冷卻至10℃，然后，總量225.4克的50％氫氧化鈉被緩慢施涂并冷卻，使溫度不會超過30℃。然后，溶液以20℃的氮?dú)鉀_刷，然后再次冷卻。當(dāng)4℃的起始溫度已被達(dá)到時，引發(fā)劑溶液(于10克H2O內(nèi)的0.1克的2，2’-偶氮雙-2-脒基丙烷-二氯化氫，于10克H2O內(nèi)的1.0克的過氧二硫酸鈉，于1克H2O內(nèi)的0.1克的30％過氧化氫溶液，及于2克H2O內(nèi)的0.015克的抗壞血酸)被施涂。于102℃的最后溫度被達(dá)到后，已形成的凝膠被粉碎，然后于150℃干燥90分鐘。干燥聚合物被粗略弄碎，研磨并篩選到具有150至50μm的顆粒尺寸的粉末。粉末2300克的丙烯酸被分成二相等部份。一份被施涂至429.1克的H2O。0.36克的三烯丙基胺、1.05克的烯丙基氧聚乙二醇丙烯酸酯及12克的甲氧基聚丙二醇(22EO)甲基丙烯酸酯被溶于第二份丙烯酸，然后施涂至水。溶液被冷卻至10℃，然后，總量233.1克的50％氫氧化鈉被緩慢施涂并冷卻，使溫度不會超過30℃。然后，溶液以20℃的氮?dú)鉀_刷，然后再次冷卻。當(dāng)4℃的起始溫度已被達(dá)到時，0.9克的碳酸鈉及引發(fā)劑溶液(于10克H2O內(nèi)的0.1克的2，2’-偶氮雙-2-脒基丙烷-二氯化氫，于10克H2O內(nèi)的0.15克的過氧二硫酸鈉，于1克H2O內(nèi)的0.1克的30％過氧化氫溶液，及于2克H2O內(nèi)的0.01克的抗壞血酸)被施涂。于104℃的最后溫度被達(dá)到后，已形成的凝膠被粉碎，然后于150℃干燥90分鐘。干燥聚合物被粗略弄碎，研磨并篩選成具有150至850μm的顆粒尺寸的粉末。粉末3其是未表面后交聯(lián)的聚丙烯酸(Favor SXM 880的前體產(chǎn)品)，70％中和化及于0.9％NaCl溶液內(nèi)的40克/克的滯留，及8.7克/克的AUL。粉末4280克的丙烯酸被分成二相等部份。一份被施涂至517.04克的H2O。0.28克的三烯丙基胺、0.72克的烯丙基氧聚乙二醇丙烯酸酯及7.51克的甲氧基聚乙二醇(22EO)甲基丙烯酸酯被溶于第二份丙烯酸，然后施涂至水。溶液被冷卻至10℃，然后，總量170.97克的50％氫氧化鈉被緩慢施涂并冷卻，使溫度不會超過30℃。然后，溶液以20℃的氮?dú)鉀_刷，然后再次冷卻。當(dāng)4℃的起始溫度已被達(dá)到時，0.9克的碳酸鈉及引發(fā)劑溶液(于10克H2O內(nèi)的0.1克的2，2’-偶氮雙-2-脒基丙烷-二氯化氫，于10克H2O內(nèi)的1.0克的過氧二硫酸鈉，于1克H2O內(nèi)的0.07克的30％過氧化氫溶液，及于2克H2O內(nèi)的0.01克的抗壞血酸)被施涂。于102℃的最后溫度被達(dá)到后，已形成的凝膠被粉碎，然后于150℃干燥90分鐘。干燥聚合物被粗略弄碎，研磨并篩選成具有150至850μm的顆粒尺寸的粉末。粉末5是比較例1的表面后交聯(lián)的聚丙烯酸，其于0.9％NaCl溶液內(nèi)具有32克/克的滯留及22.1克/克的AUL(Favor SXM 880)。實(shí)施例10.015克的Comperlan COD、0.25克的碳酸亞乙酯(作為后交聯(lián)劑)、1.0克的H2O及4.0克的丙酮的混合物被施涂至50克的粉末1，以混合器(Krups Dry Mix Type 7007)于其最高設(shè)定攪拌。被涂覆的聚合物被均勻倒入攝影槽內(nèi)，并于180℃的循環(huán)空氣干燥爐內(nèi)干燥30分鐘。滯留、AUL值、表面張力及抗結(jié)塊測試是如上所述般對聚合物進(jìn)行，且結(jié)果是如表1所示。實(shí)施例2-17實(shí)施例2-17是如實(shí)施例1所述般進(jìn)行。所用的粉末、施涂的化合物、化合物含量及熱處理時間及溫度是于表1中與相對應(yīng)的滯留、AUL、表面張力及抗結(jié)塊測試結(jié)果一起顯示。比較例3于1.0克的H2O內(nèi)的0.05克Imbentin CMEA/045的混合物被施涂至50克的粉末5，以混合器(Krups Dry Mix Type 7007)于其最高設(shè)定攪拌；然后進(jìn)一步攪拌2分鐘。未進(jìn)行熱處理。粉末未通過3小時的抗結(jié)塊測試，且具有降低的可傾瀉性。
聚合物具有31.4克/克的滯留及21.3克/克的AUL值。實(shí)施例18于1.0克的H2O內(nèi)的0.05克Imbentin CMEA/045的混合物被施涂至50克的粉末5，以混合器(Krups Dry Mix Type 7007)于其最高設(shè)定攪拌。然后進(jìn)一步攪拌2分鐘。產(chǎn)物被倒入攝影槽內(nèi)，并于180℃的循環(huán)空氣干燥爐內(nèi)干燥20分鐘。被處理的聚合物通過抗結(jié)塊測試。其滯留、AUL及表面張力是如表1所示。實(shí)施例19于1.0克的H2O內(nèi)的0.05克Imbentin CMEA/045的混合物被施涂至50克的粉末5，以混合器(Krups Dry Mix Type 7007)于其最高設(shè)定攪拌。然后進(jìn)一步攪拌2分鐘。產(chǎn)物被倒入攝影槽內(nèi)，并于190℃的循環(huán)空氣干燥爐內(nèi)干燥15分鐘。被處理的聚合物通過了3小時的抗結(jié)塊測試。其滯留、AUL及表面張力是如表1所示。
表1
Stokomin S10＝硬脂基胺，以10EO乙氧化；Comperlan COD＝椰子酸二乙醇酰胺(Henkel KGaA)；Comperlan LD＝月桂酸二乙醇酰胺(HenkelKGaA)；Comperlan 100＝椰子酸單乙醇酰胺(Henkel KGaA)；Marlazin L10＝月桂基胺，以10EO乙氧化(Contensio)；Marlazin OL20＝油?；罚?0EO乙氧化(Contensio)；Serdox NXC3＝油酸單乙醇酰胺，以3EO乙氧化(Condea)；Serdox NXC6＝油酸單乙醇酰胺，以6EO乙氧化(Condea)；Serdox NXC 14＝油酸單乙醇酰胺，以14EO乙氧化(Condea)；Imbentin CMEA/045＝椰子酸單乙醇酰胺，以4.5EO乙氧化。水的表面張力的比較值σ＝72.5mN/m+通過測試-測試失敗比較例40.5克的碳酸亞乙酯、2克的水及0.25克的Al2(SO4)3x18H2O被一起混合，且使用注射器施涂至50克的粉末3，以混合器(Krups Dry MizType 7007)以其最高設(shè)定攪拌。產(chǎn)物被倒入攝影槽，且于170℃的循環(huán)空氣干燥爐內(nèi)干燥50分鐘。
被處理的聚合物無法通過3小時抗結(jié)塊測試。其滯留和AUL值顯示于表2。實(shí)施例20粉末3與0.7重量％的碳酸亞乙酯、1.8重量％的水、0.2重量％的Al2(SO4)3x14H2O及0.2重量％的Imbent in CMEA/024(Kolb AG)于混合器內(nèi)(Krups Dry Mix Type 7007)以其最高設(shè)定混合，并涂覆。然后，被處理的聚合物被置于刀片干燥器內(nèi)，且于110℃置留10分鐘。
產(chǎn)物通過3小時抗結(jié)塊測試。其滯留及AUL是顯示于第2表。實(shí)施例210.5克的碳酸亞乙酯、0.5克的丙酮、2克的水、0.075克的ZnCl2及0.05克的Imbentin CMEA/045(Kolb AG)被混合并使用注射器施涂至50克的粉末3，以混合器(Krups Dry Mix Type 7007)并以其最高設(shè)定攪拌。然后，聚合物被倒入攝影槽內(nèi)并于170℃的循環(huán)空氣干燥爐內(nèi)干燥50分鐘。
被處理的聚合物通過3小時抗結(jié)塊測試。其滯留、AUL及表面張力是顯示于表2。實(shí)施例22粉末3通過以注射器施涂2重量％的水及1重量％的H2SO4(98％)的混合物并使用混合器攪拌而涂覆。0.5克的碳酸亞乙酯、0.5克的丙酮、0.05克的Imbentin CMEA/045及1克水被一起混合且使用注射器施涂至50克的粉末3，以混合器(Krups Dry Mix Type 7007)并以其最高設(shè)定攪拌。然后，聚合物被倒入攝影槽內(nèi)并于170℃的循環(huán)空氣干燥爐內(nèi)干燥50分鐘。
被處理的聚合物通過3小時抗結(jié)塊測試。其滯留、AUL及表面張力是顯示于表2。實(shí)施例230.5克的碳酸亞乙酯、0.5克的丙酮、1克的水、1克的H3PO4(85％)及0.1克的Imbentin CMEA/045(Kolb AG)被一起混合且使用注射器施涂至50克的粉末3，以混合器(Krups Dry Mix Type 7007)并以其最高設(shè)定攪拌。然后，聚合物被倒入攝影槽內(nèi)并于170℃的循環(huán)空氣干燥爐內(nèi)干燥50分鐘。
被處理的聚合物通過3小時抗結(jié)塊測試。其滯留、AUL及表面張力是顯示于表2。實(shí)施例24-27實(shí)施例24-29是如實(shí)施例21所述般進(jìn)行，其中表2所用的路易士酸及Imbentin GMEA/045以所示的量使用。各個聚合物的3小時抗結(jié)塊測試、滯留、AUL及表面張力是如表2所示。
表2
*Imbentin CMEA/045**基于組份I而言+通過抗結(jié)塊測試-抗結(jié)塊測試失敗實(shí)施例28-290.5克的碳酸亞乙酯、2克的水、硫酸鋁及ImbentinCMEA/045(Kolb AG)被一起混合且使用注射器施涂至50克的粉末3，以混合器(Krups Dry Mix Type 7007)并以其最高設(shè)定攪拌。然后，聚合物被倒入攝影槽內(nèi)并于170℃的循環(huán)空氣干燥爐內(nèi)干燥50分鐘。反應(yīng)條件及產(chǎn)物性質(zhì)是顯示于表3中。實(shí)施例30-33二種聚丙烯酸以制備粉末1所述制備，具有65％或70％的中和程度及于0.9％水性NaCl溶液內(nèi)的34％或32克/克的滯留。50克的此粉末(150至850μm的顆粒尺寸)與由0.5克的碳酸亞乙酯、2克的水、硫酸鋁x14H2O及Imbentin CMEZ/045所組成的混合物使用混合器(Krups DryMix Type 7007)且以其最高設(shè)定混合。然后，粉末于攝影槽內(nèi)的循環(huán)空氣干燥爐內(nèi)干燥。反應(yīng)條件及產(chǎn)物性質(zhì)是如表3所示。
第3表
(1)基于粉末的重量％(2)6或24小時后通過抗結(jié)塊測試
權(quán)利要求
1.一種于潮濕環(huán)境和/或高溫時具有降低的結(jié)塊傾向的高度可溶脹性吸收介質(zhì)，其是至少以下述組份為基I.以酸基改性的吸收水-或水性液體的天然聚合物或水不可溶、選擇性地表面后交聯(lián)的、吸收水或水性液體的交聯(lián)聚合物，該聚合物是以聚合的含有至少部份中和的酸基的單體為基，其是以下述物質(zhì)處理II.至少一涂覆劑，其是選自通過含氮的非離子性表面活性劑所形成的組；并且自組份I及II形成的混合物已被熱處理。
2.如權(quán)利要求第1項(xiàng)的吸收介質(zhì)，其中該表面活性劑是至少一種具有通式I的化合物 其中R1是z次取代的脂肪族基團(tuán)，優(yōu)選是z次取代的飽和或未飽和的線性或分支的脂肪族C1至C30烴基，優(yōu)選地是C8至C22烴基，其選擇性地是帶有芳基，優(yōu)選是苯基，z次取代的苯基團(tuán)，選擇性是與五或六元的、選擇性含有諸如氧、磷或氮的雜原子的環(huán)縮合；R2是氫；或脂肪族基團(tuán)，優(yōu)選是飽和或未飽和的線性或分支的C2至C24烴基，優(yōu)選是C8至C22烴基；羥基亞烷基，該羥基亞烷基的羥基優(yōu)選是端基和/或選擇性地以1至50，優(yōu)選是1至20，更特別是1至10個烯化氧單元，優(yōu)選是亞乙基和/或亞丙基氧化物單元烷氧化，和/或該羥基是選擇性地以羰酸，優(yōu)選是C1-至C8-羰酸酯化，及該羥基亞烷基在亞烷基上具有1至8個，優(yōu)選是1至4個碳原子，或者是在亞烷基具有1至4個碳原子的N，N-二羥基亞烷基-氨基-亞烷基；R3為相同或不同具有與R2相同的意義，但條件是對于酰胺化合物，R2或R3基團(tuán)的至少一個是表示羥基亞烷基或烷氧化羥基亞烷基或相對應(yīng)的酯化或選擇性烷氧化的羥基亞烷基，其具有對上述R2所示的定義；n是0或1，優(yōu)選是1；且z是1至4的整數(shù)。
3.如權(quán)利要求第1或2項(xiàng)的吸收介質(zhì)，其中聚合物I被表面后交聯(lián)。
4.如權(quán)利要求第1至3項(xiàng)任一項(xiàng)的吸收介質(zhì)，其中該涂覆劑II是以50至50000ppm的量使用，優(yōu)選是100至5000ppm，特別優(yōu)選是300至3000ppm。
5.如權(quán)利要求第1至4項(xiàng)任一項(xiàng)的吸收介質(zhì)，其中該被涂覆的組份I是于100℃至250℃的溫度熱處理，優(yōu)選是150℃至230℃，特別優(yōu)選是160℃至210℃。
6.如權(quán)利要求第1至4項(xiàng)任一項(xiàng)的吸收介質(zhì)，其中至少一種路易士酸被作為進(jìn)一步的涂覆劑III。
7.如權(quán)利要求第6項(xiàng)的吸收介質(zhì)，其中該涂覆劑II及III是以100至50000ppm的總量使用，優(yōu)選是300至25000ppm，特別優(yōu)選是500至13000ppm。
8.如權(quán)利要求第6或7項(xiàng)的吸收介質(zhì)，其中該被涂覆的組份I的熱處理是于40℃至250℃的溫度進(jìn)行，優(yōu)選是100℃至230℃，特別優(yōu)選是130℃至210℃。
9.如權(quán)利要求第6至8項(xiàng)任一項(xiàng)的吸收介質(zhì)，其中該組份I是以涂覆劑II及III的水性溶液涂覆，且進(jìn)行反應(yīng)。
10.如權(quán)利要求第1至9項(xiàng)一或多項(xiàng)的吸收介質(zhì)，其中涂覆劑II是依據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)的化學(xué)式I的脂肪酸烷醇酰胺，或脂肪酸胺，其是選擇性地被烷氧化和/或酯化。
11.如權(quán)利要求第1至10項(xiàng)任一項(xiàng)的吸收介質(zhì)，其中該涂覆劑II是至少一種選自月桂酸單乙醇酰胺、椰子脂肪酸單乙醇酰胺、硬脂酸單乙醇酰胺、蓖麻酸單乙醇酰胺、十一烯酸單乙醇酰胺、月桂酸二乙醇酰胺、椰子脂肪酸二乙醇酰胺、大豆脂肪酸二乙醇酰胺、亞油酸二乙醇酰胺、月桂基肉豆蔻酸二乙醇酰胺、油酸二乙醇酰胺、月桂酸異丙醇酰胺、椰子脂肪酸異丙醇酰胺、油酸異丙醇酰胺、十一烯酸聚二乙醇酰胺、椰子脂肪酸聚二乙醇酰胺、硬脂基胺、硬脂基丙二胺、椰子脂肪酸胺、月桂基胺、油基胺、硬脂基胺、牛脂胺、相對應(yīng)的乙氧化物和/或丙氧化物，其可含有1至50，優(yōu)選是1至20個乙烯化氧和/或丙烯化氧單元，及相對應(yīng)的酯化化合物所形成的組的化合物。
12.如權(quán)利要求第6至11項(xiàng)任一項(xiàng)的吸收介質(zhì)，其中該路易士酸III是無機(jī)酸、水可溶的飽和或未飽和的有機(jī)酸、水可溶的羥基羧酸或水可溶的酸式鹽。
13.如權(quán)利要求第12項(xiàng)的吸收介質(zhì)，其中該路易士酸是HCl、H2SO4、硒或磷的含氧酸、HNO3、H2SO2、H2SO3、HClO3、HBr、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、乳酸、馬來酸、富馬酸、苯甲酸、苯二甲酸、水楊酸、酒石酸、檸檬酸、對-、間-及鄰-甲苯磺酸、苯磺酸、氨基甲烷磺酸、氨基甲烷膦酸、鋁、鐵、鋅、銻、砷、錫、銅、鎂、鈣、鉻、鎵、釩、鈦、鉍、鉈、銦、錳、鎳、鈷、鈹或鋯的水溶性溴化物、氯化物、硝酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、乙酸鹽、甲酸鹽、草酸鹽或乳酸鹽或所述化合物的二種或更多種的混合物。
14.如權(quán)利要求第13項(xiàng)的吸收介質(zhì)，其中該路易士酸是硫酸、磷酸、甲酸、乙酸、檸檬酸或?qū)?甲苯磺酸、鋁鹽或明礬和/或其各種水合物、鋅鹽和/或其水合物、鎂鹽和/或其水合物和/或復(fù)鹽。
15.如權(quán)利要求第1至14項(xiàng)任一項(xiàng)的吸收介質(zhì)，其中欲被涂覆的該組份I是粉末形式。
16.如權(quán)利要求第1至15項(xiàng)任一項(xiàng)的吸收介質(zhì)，其中該聚合物是以(甲基)丙烯酸為基，其羧基是至少50摩爾％被中和化。
17.一種制備如權(quán)利要求第1至16項(xiàng)任一項(xiàng)的吸收介質(zhì)的方法，其中組份I是以酸基改性的吸收水-或水性液體的天然聚合物或以聚全的含有至少部份中和的酸基的單體為基的吸收水或水性液體的交聯(lián)聚合物，其是以選自作為組份II的含氮非離子性表面活性劑及選擇性的作為組份III的路易士酸所形成的組的涂覆劑涂覆，且混合物進(jìn)行熱處理。
18.如權(quán)利要求第17項(xiàng)的方法，其中該涂覆劑的水性溶液與組份I混合。
19.如權(quán)利要求第17或18項(xiàng)的方法，其中該聚合物是于其表面后交聯(lián)之前、期間或之后以組份II及選擇性的組份III的水性溶液處理，并施涂熱。
20.如權(quán)利要求第17至19項(xiàng)任一項(xiàng)的方法，其中與組份II及選擇性的組份III的水性溶液的反應(yīng)是與該聚合物的表面后交聯(lián)作用同時進(jìn)行。
21.如權(quán)利要求第17至20項(xiàng)任一項(xiàng)的方法，其中該組份I及II的混合物被加熱至150℃至250℃的溫度，優(yōu)選是150℃至210℃。
22.如權(quán)利要求第17至20項(xiàng)任一項(xiàng)的方法，其中該組份I、II及III的混合物被加熱至40℃至250℃的溫度，優(yōu)選是100℃至230℃，特別優(yōu)選是130℃至210℃。
23.一種吸收介質(zhì)，其是通過權(quán)利要求第17至22項(xiàng)任一項(xiàng)所限定的方法制備。
24.權(quán)利要求第1至16或23項(xiàng)任一項(xiàng)的吸收介質(zhì)的應(yīng)用，是用于吸收水、水性或漿液液體，優(yōu)選是體液的復(fù)合物。
25.權(quán)利要求第1至16或23項(xiàng)任一項(xiàng)的吸收介質(zhì)的應(yīng)用，是用于衛(wèi)生制品，優(yōu)選是尿片、止血棉花球或衛(wèi)生棉墊。
26.權(quán)利要求第1至16或23項(xiàng)任一項(xiàng)的吸收介質(zhì)的應(yīng)用，是用于纜線的外皮或封裝物。
27.權(quán)利要求第1至16或23項(xiàng)任一項(xiàng)的吸收介質(zhì)的應(yīng)用，是作為地板或基材內(nèi)的儲水劑。
28.權(quán)利要求第1至16或23項(xiàng)任一項(xiàng)的吸收介質(zhì)的應(yīng)用，其是用以儲存營養(yǎng)劑及活性劑及用于其控制釋放。
29.一種尿片、成人失禁用品、婦女用衛(wèi)生制品，其含有如權(quán)利要求第1至16或23項(xiàng)任一項(xiàng)的吸收介質(zhì)，優(yōu)選是呈復(fù)合物。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于高濕度和/或高溫時具有降低的結(jié)塊傾向的高度可溶脹性吸收介質(zhì)，其中可溶脹的聚合物是以非離子性的含氮表面活性劑及選擇性的路易士酸涂覆，然后通過加熱而反應(yīng)。
文檔編號A61F13/53GK1471411SQ01817999
公開日2004年1月28日 申請日期2001年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月25日
發(fā)明者G·喬納斯, R·默滕斯, M·弗蘭克, M·德馬科, , G 喬納斯, 伎, 砜 申請人:施托克赫森兩合公司