[发明专利]吸水性树脂的表面处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种吸水性树脂的表面处理方法，更特别地涉及一种包括以下步骤的吸水性树脂的表面处理方法：将吸水性树脂与自由基聚合化合物和特定的自由基聚合引发剂混合，然后用活性能量射线照射该吸水性树脂。 

背景技术

迄今为止，吸水性树脂已经被用作卫生材料例如卫生棉、一次性尿布和其他类型体液的吸收剂的一种组分。作为吸水性树脂的具体例子，可以列举淀粉-丙烯腈接枝聚合物的水解产物、中和的淀粉-丙烯酸接枝聚合物、皂化的乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈共聚物或丙烯酰胺共聚物的水解产物，和其的交联产物，以及部分中和的交联丙烯酸。这些吸水性树脂总是具有内部交联的结构并且在水中表现出没有溶解性。 

期望这些吸水性树脂具有的特性包括例如高吸收能力、优良的吸收速度、高凝胶强度和完全令人满意的从介质中吸水所必需的吸力。由于吸水性受到交联密度的影响，因此它们彼此不一定表现出正相关性，正如交联密度增加导致凝胶强度增加但吸收的水的量降低的事实表明的那样。特别地，例如吸收能力与吸收速度、凝胶强度和吸力成矛盾关系。因此，已获得增强的吸收能力的吸水性树脂当吸水性树脂颗粒与水接触时可能避开均匀的水吸收并且形成其本身部分凝结的部分，并且导致吸收速度极度退化，因为水的扩散没有遍及吸水性树脂颗粒的整个体积。 

出于缓和该现象并且获得具有高吸收能力和比较令人满意 的吸收速度的吸水性树脂的目的，赋予吸水性树脂颗粒用表面活性剂或非挥发性烃涂覆的表面的方法是有效的。该方法确实提高了最初吸收的水的分散性，但对提高单个树脂颗粒的吸收速度和吸力没有带来充分的效果。 

作为生产高吸水性的聚丙烯酸类聚合物的方式，已经提出这样一种方法，其包括：使具有聚丙烯酸的部分碱金属盐作为主要组分并且具有低交联密度的含水组合物在水溶性过氧化物自由基引发剂的存在下加热，由此通过自由基交联将交联引入其中(美国专利No.4910250)。在聚合物中难以均匀地分配内部交联并且不容易调节交联密度。因此，采用这样一种方式：制备含有具有低交联密度的水溶性聚丙烯酸凝胶的聚合物，然后将聚合物与作为聚合引发剂加入其中的过硫酸盐一起加热。美国专利No.4910250声称通过调节要加入的引发剂的量而实现交联密度的准确控制，并且由于聚合物中交联的均匀存在而因此获得优良的吸水性以及获得没有粘性的吸水性树脂。 

尽管在上述美国专利No.4910250中使用的过硫酸盐通过热而分解，但其通过紫外线分解并且生成自由基(J.Phys.Chem.，1975，79，2693，J.Photochem.Photobiol.，A.1988，44，243)。由于过硫酸盐履行了作为聚合引发剂的作用，因此用光能照射水溶性乙烯基单体的水溶液使得引发剂分解并且形成自由基，以及能够使得所得的单体自由基攻击下一个单体并且生产合成聚合物凝胶(JP-A 2004-99789)。通过以下方式推定JP-A2004-99789的方法：用紫外线照射含有特定结构的水溶性乙烯基单体和过硫酸盐的水溶液以同时进行水溶性乙烯基单体的聚合和形成的聚合物的交联。另外，通过将亲水性聚合物组分、光聚合引发剂和交联剂一起加入并且用紫外线照射它们而形成内部交联的反应体系是已知的(WO 2004/031253)。借助于 WO 2004/031253中的方法，通过使用过硫酸盐作为光聚合引发剂并且在交联剂的存在下用紫外线照射水溶性聚合物的水溶液而获得交联的水凝胶。 

同时，用交联剂给予吸水性树脂表面处理并且赋予其提高的交联密度的表面的方法也是公知的(例如美国专利No.4666983和美国专利No.5422405)。如上所述，吸水性树脂是具有内部交联的水不溶性聚合物，其通过将内部交联剂和聚合引发剂掺入聚合单体并且将单体聚合而制得。在由聚合得到的吸水性树脂的表面上，存在包含于单体中的反应性官能团。因此，借助于通过加入能与这样的官能团反应的表面交联剂而在官能团之间引入交联，所得的吸水性树脂具有提高的交联密度并且即使在压力下也可以表现出优良的吸水性。