[发明专利]通过聚合单体溶液的微滴而生产吸水性聚合物颗粒的方法

说明书

本申请是申请号为200780027297.9、申请日为2007年7月12日、发明名称为“通过聚合单体溶液的微滴而生产吸水性聚合物颗粒的方法”的专利申请的分案申请。

本发明涉及一种通过聚合包含至少两种引发剂的单体溶液的微滴而生产吸水性聚合物颗粒的方法，涉及吸水性聚合物颗粒本身以及包含这些吸水性聚合物颗粒的卫生制品。

本发明的其他实施方案可以由权利要求书、说明书和实施例得知。不言而喻的是上述和下文要描述的本发明主题的特征不仅可以在每种情况下所述的组合使用，而且可以不背离本发明范围的其他组合使用。

吸水性聚合物颗粒的生产描述于专著“Modern Superabsorbent Polymer Technology(现代超吸收性聚合物技术)”，F.L.Buchholz和A.T.Graham，Wiley-VCH，1998，第71-103页中。

作为吸收水溶液的产品，使用吸水性聚合物生产尿布、塞子、卫生巾和其他卫生制品，还有在市场园艺中的保水剂。

吸水性聚合物的性能可以通过交联度调节。随着交联度的升高，凝胶强度升高但吸收容量下降。这意味着离心保留容量(CRC)随着在负载下的吸收性(AUL)升高而降低(在非常高的交联度下，在负载下的吸收性也再次降低)。

为了改善工作特性，例如在尿布中的盐水导流率(SFC)和在负载下的吸收性(AUL)，通常将吸水性聚合物颗粒后交联。这仅增加颗粒表面的交联度，结果可能至少部分消除了在负载下的吸收性(AUL)和离心保留容量(CRC)间的相互影响。该后交联可以在含水凝胶相中进行。然而，优选用后交联剂表面涂敷磨碎和筛分的基础聚合物颗粒，热后交联并干燥。适合该目的的交联剂是包含至少两个可以与亲水性聚合物的羧酸酯基团形成共价键的基团的化合物。

通过喷雾聚合，可以将聚合和干燥的工艺步骤结合。此外，可以通过合适的工艺控制在一定限度内调节粒度。

通过聚合单体溶液的微滴而生产吸水性聚合物颗粒例如描述于EP-A-0348180、WO-A-96/40427、US-5,269,980、DE-A-10314466、DE-A-10340253和DE-A-102004024437中。

本发明的目的是提供一种生产吸水性聚合物颗粒的改进方法。

该目的由一种通过聚合单体溶液的微滴而生产吸水性聚合物颗粒的方法实现，该溶液包含：

a)至少一种水溶性烯属不饱和单体，

b)需要的话，交联剂，

c)至少一种引发剂，

d)至少一种另外的引发剂，和

e)水，

其中引发剂c)为除过硫酸盐以外的过氧化物且引发剂c)与引发剂d)的摩尔比至少为1:8，

单体a)为水溶性的，即在23℃的水中溶解度通常为至少1g/100g水，优选至少5g/100g水，更优选至少25g/100g水，最优选至少50g/100g水，且优选各自具有至少一个酸基。

单体a)在单体溶液中的浓度通常为2-80重量％，优选5-70重量％，更优选10-60重量％。

合适的单体a)例如为烯属不饱和羧酸如丙烯酸或其衍生物，如丙烯酰胺。特别优选丙烯酸。

单体a)的酸基通常被部分中和，优选中和度为25-85mol％，进一步优选50-80mol％，更优选60-75mol％，为此可以使用常规中和剂，优选碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱金属碳酸盐或碱金属碳酸氢盐及其混合物。代替碱金属盐，还可以使用铵盐。特别优选的碱金属是钠和钾，但非常特别优选氢氧化钠、碳酸钠或碳酸氢钠或其混合物。通常而言，中和通过以水溶液、熔体或优选固体混入中和剂而实现。例如，氢氧化钠可以水含量显著低于50重量％且熔点高于23℃的蜡状物质存在。此时，可以作为片状材料或熔体在高温下计量加入。

单体a)，尤其是丙烯酸，优选包含至多0.025重量％氢醌单醚。优选的氢醌单醚是氢醌单甲醚(MEHQ)和/或生育酚。

生育酚应理解为指下式化合物：

其中R¹为氢或甲基，R²为氢或甲基，R³为氢或甲基且R⁴为氢或具有1-20个碳原子的酰基。

对R⁴优选的基团为乙酰基、抗坏血酰基、琥珀酰基、烟酰基和其他生理上相容的羧酸。羧酸可以是单-、二-或三羧酸。