[发明专利]吸水性树脂、含水聚合物、其制备方法和用途

说明书

本发明涉及将聚合形成吸水性树脂的单体成分进行水溶液聚合，制备适用于例如纸尿布、生理用卫生巾等卫生用品、土壤用保水剂等各种用途中的吸水性树脂的方法，以及其生成物(含水聚合物、吸水性树脂)和含有吸水性树脂的卫生用品。

近年来，吸水性树脂被广泛用于纸尿布、生理用卫生巾、成人用失禁制品等卫生用品、土壤用保水剂等各种用途中，并被大量生产和消费。

特别在纸尿布、生理用卫生巾、成人用失禁制品等卫生用品的用途中，为了使制品薄型化，有吸水性树脂的使用量增加，纸浆纤维的使用量减少的倾向，人们期望吸水性树脂中在加压下吸收倍率大的产品，另一方面，由于卫生用品平均1枚的使用量很多，人们期望低花费的吸水性树脂。因此，人们期望确立在吸水性树脂的生产线上能源消耗量降低，排出物减少以及根据这些要求的合理的制备方法。

将聚合形成吸水性树脂的单体成分进行水溶液聚合时，为了因提高吸水性树脂的性能/价格比而降低花费，已经进行了各种试验，例如，在高单体浓度的聚合，或在高温开始聚合，通过聚合热或加热使水分蒸发一举得到干燥的吸水性树脂的聚合法等。

特开昭58-71907(荒川化学)、特开昭59-18712(荒川化学)中公开了将55重量％以上高浓度的丙烯酸盐水溶液进行聚合，一举得到吸水性树脂的干燥固体的方法。在美国专利4985518号(美国胶体)中公开了将30重量％以上高浓度的丙烯酸盐水溶液进行聚合，一举得到吸水性树脂的干燥固体的方法。在特开昭55-58208(木谷)中，不使用交联剂，在106～160℃的聚合温度聚合，根据实施例聚合完成时水分很少，得到干燥固体。在特开平1-318022(三菱油化)中公开了，将含有45～80重量％的中和率20～50摩尔％的单体进行水溶液聚合，得到基本干燥状态的聚合物的方法。但是，这些方法中，存在生成的吸水性树脂的吸收倍率的比率中可溶分量多的缺点。

另外，在特开昭55-147512(住友化学)、特开昭56-147809(住友化学)、特开昭63-275607(三洋化成)、特开昭63-275608(三洋化成)中，将单体水溶液供给至加热回转桶上，通过记录可知一举得到吸水性树脂的干燥物。在特开平1-165610(ロ-ムァンドハ-ス)中，几乎同样地将单体水溶液供给至加热的面上，得到实质上干燥的吸水性树脂固体。但是，即使是这些方法，也存在生成的吸水性树脂的吸收倍率的比率中可溶分量多的缺点。

另外，在特开平2-215801(三菱油化)中，将利用单体的中和热升温后的单体水溶液在气相中进行喷雾聚合，但由于在3秒钟左右聚合就完成了，因此认为聚合难以控制。

以上的现有技术，都是平成2年(1990年)以前公开的现有技术，由于存在各种各样的缺点，在现实中已经不实施了。

之后，为了提高吸水性树脂的性能/价格比，公开了提高性能方面的技术。在特开平4-175319(三洋化成)、特开平11-181005(日本触媒)中，尝试聚合从低温开始，除热的同时稳定地进行聚合，将最高温度控制在约90℃以下，得到了高性能的吸水性树脂。在特开平11-228604(日本触媒)中，尝试也是从低温开始聚合，除热的同时稳定地进行聚合，将最高温度控制在约95℃以下，或控制固形成分浓度上升量在0.2～10重量％的范围内，得到了高性能的吸水性树脂。在特开平9-67404(BASF)、和美国专利第6187828号(BASF)中，公开了在管圆筒型聚合器中在低温开始聚合，进行隔热聚合的方法，但是由于不进行除热，存在单体水溶液的浓度不能升高，滞留时间变长(数小时)的缺点。由于这些方法中任何一个都是牺牲生产性的，因此不可避免地造成高花费。

最近，Journal of Applied Polymer Science，Vol.74，119-124(1999)中报道了“An Efficient Preparation Method for Superabsorbent Polymers”(Chen，Zhao)。在该报告中，提出了低花费的聚合方法，该方法是将单体浓度43.6％的水溶液和引发剂放入不锈钢制的容器中，在70℃或80℃的水浴中浸泡，进行聚合。但该方法还未达到工业应用的水平。

另外，在特开平10-45812(积水化成品)中，尝试通过向单体水溶液中加入短纤维来抑制崩沸，促进水蒸气的放射，降低生成凝胶的水分值，但该方法存在使用对吸水无用的高价短纤维。