[发明专利]吸水性边缘改性粘土连接的聚合物

说明书

本发明提供了一种含水酸性聚合液体，所述含水酸性聚合液体包含具有羧酸根和/或一个或多个羧酸部分的可聚合单体或低聚物，和可均匀分散于所述液体中的边缘改性粘土，并且还提供了制备此类液体的方法，以及用所述液体和方法制得的边缘改性粘土连接的吸水性聚合物，以及包含此类边缘改性粘土连接的吸水性聚羧酸盐/聚羧酸聚合物的一次性吸收制品。

本申请是申请日为2011年12月14日、优先权日为2010年12月15日、申请号为201180060493.2、发明名称为“吸水性边缘改性粘土连接的聚合物”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及包含可聚合单体和均匀分散于所述液体中的边缘改性粘土的含水酸性聚合液体，并且涉及制备此类液体的方法，并且涉及用所述液体制得或由本文所述方法制得的吸水性边缘改性粘土连接的(EMC)聚合物，以及包含这些吸水性EMC聚合物的吸收制品。

背景技术

一次性吸收制品如尿布的一个重要组件是包含吸水性聚合物例如水凝胶形成和/或水可溶胀聚合物的吸收芯，所述聚合物还被称为吸收胶凝材料AGM或超吸收聚合物或SAP’s。该聚合物材料确保在其使用期间大量的体液例如尿液能够被所述制品吸收并且被锁藏，由此提供低回渗效果和良好的皮肤干燥性。

在交联化合物如(相对少量的)双或多官能单体如N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、或三丙烯胺的存在下，尤其可用的吸水性聚合物或SAP’s通常通过使不饱和羧酸或其衍生物如丙烯酸、丙烯酸碱金属(例如钠和/或钾)或铵盐、丙烯酸烷基酯等初始聚合而制得。双或多官能单体材料用于使聚合物链交联，从而使得它们成为水不溶性的，却是水可溶胀的。这些交联的吸水性聚合物包含多个附接到聚合物主链上的羧酸根基团。通常认为，中和的羧酸根基团产生通过交联聚合物网络吸收体液的渗透驱动力。

此类反应通常用单体和交联剂的水溶液来实现，因为已发现，溶液聚合最有效且高效地提供聚合物(均质性)，并且水通常是优选的反应溶剂(例如因安全和成本原因)。因此，通常使用水溶液形式的电解质单体如(部分地)中和的不饱和羧酸(即不饱和羧酸盐)和交联剂(所得吸水性聚合物为交联聚电解质(例如聚羧酸盐)聚合物)。

近年来，已提出一些经由纳米尺寸的粘土颗粒连接的吸水性聚合物。与其中粘土在聚合后加入的一些超吸收材料不同，已发现重要的是，在聚合前加入纳米尺寸的粘土，以确保粘土在聚合物之间形成强力连接。这描述于例如“Nanocomposite Polymer Gels”；Schexnailder/Schmidt；Coloid Polym Sci(2009)287：1-11中。一些所述粘土连接的聚合物在溶胀后形成弹性或可拉伸的水凝胶。例如，包含由某些粘土颗粒连接的某些特定异丙基聚酰胺的含水水凝胶成型或模塑制品描述于“Macromolecules”(2002，35，10162-10171)(Kazutoshi Haraguchi等人)中；这些弹性成型水凝胶旨在用于医疗用途，其中它们可用于其中一经要求例如通过温度变化驱动，它们可快速脱水，从而收缩的应用中。WO 2009/041870和WO 2009/041903描述了制备粘土连接的聚丙烯酸根的要求，但是该聚丙烯酸根不能成功地由纳米尺寸粘土颗粒连接，因为粘土在丙烯酸根或丙烯酸的存在下附聚。对此他们提出粘土连接水凝胶的纤维、泡沫和膜(可由颗粒制得)，其通过在液体中混合纳米尺寸粘土颗粒和丙烯酸酯以形成粘土连接的聚丙烯酸酯形态而制得。然后使用常规水解工艺将这些聚丙烯酸酯形态水解，以获得聚丙烯酸根形态。然而，聚丙烯酸酯最终颗粒的完整泡沫、纤维或凝胶或甚至批料的水解是非常慢并且耗能的过程，因为水解溶液的渗透仅由扩散驱使，所述扩散一般是缓慢的过程。此外，整个聚合物形态难以达到非常均匀的水解，即使此类形态被制成颗粒，即聚合物的一些部分可比其它部分更早水解并且程度更大。此外，得自水解的副产物(如甲醇或乙醇)需要从产品中移除，并且这些副产物的含量需要达到非常低的水平(毒性、气味)。

因此，本发明的粘土连接的聚酯形态及其水解不适用于(例如颗粒)粘土连接聚丙烯酸酯(例如颗粒)的商业规模生产。