[发明专利]吸水性树脂及其制造方法

说明书

一种吸水性树脂及其制造方法，该吸水性树脂包括树脂颗粒以及表面交联剂。其中各树脂颗粒具有内部交联结构，且各树脂颗粒的组成包括羧基和硅氧烷基团，表面交联剂会键结于各树脂颗粒的表面。

技术领域

本发明关于一种吸水性树脂及其制造方法，特别是组成成分具有硅烷基团的吸水性树脂及其制造方法。

背景技术

吸水性树脂广泛地运用于农业或园艺方面的水保持剂、建筑材料中的抗露珠凝结剂以及移除石油中水份的材料，或是电缆线中的外层防水包覆剂以及卫生用品如尿布、妇女卫生用品、抛弃式的擦巾等，尤其使用于尿布上最为大宗。

功能型纸尿裤为目前主要的发展方向，尤其是成人纸尿裤，除强调吸收能力及干爽性外，更朝向具抑菌及除臭能力。基于此种需求，积极进行各种研究，开发具有抑菌及除臭能力并维持吸水特性的吸水性树脂。

美国公开专利第20140158355号公开了一种吸水性树脂，其内部组成包括丙烯酰胺，此吸水性树脂不但具有良好的吸水特性，亦具备良好耐尿性。此吸水性树脂的制备方式包括添加丙烯酰胺于重合反应(或称聚合反应)中，使吸水性树脂具备耐尿能力。然而，由于丙烯酰胺有致癌疑虑，对人体健康造成一定程度的伤害，所以不适合使用于卫生用吸水性树脂。

美国专利第8,815,770号揭露了一种吸水性树脂的制备方法，其方法包括添加碱土金属(如:钙、锶、钡等)盐类于重合反应中，以提升吸水性树脂吸收液体后的胶体安定性。另外，美国专利6,703,451号揭露将钛或锆金属与锌、铝、钙或镁的混合物添加于吸水性树脂中，以提升吸水性树脂在吸收液体后的胶体安定性。又，中国台湾发明专利533,223号揭露在吸水性树脂的表面涂布磷酸盐类化合物，以提升吸水性树脂在吸收液体后的胶体安定性。但是，上述的金属离子会影响重合反应的反应速度，而提高了吸水性树脂中的残存单体的含量。此外，当磷酸盐类化合物接触皮肤时，会使皮肤产生红肿现象。另外，若在吸水性树脂表面涂布金属离子，则会降低吸水性树脂的吸收能力。

美国专利第7,173,086号及美国专利第7,812,082号分别揭露于制备吸水性树脂的热处理步骤中添加聚乙烯或聚丙烯等热塑性聚合物，以提升吸水性树脂在吸收液体后的胶体安定性。但是，上述热塑性聚合物会降低吸水性树脂的亲水能力，造成液体吸收量大幅降低，且当使用该技术于热处理步骤时，其生产操作性不佳。

日本公开专利1987-36411提到使用硅烷化合物添加于重合反应中，提升吸水性树脂吸收液体后的胶体安定性，但所选用的硅烷化合物仅溶解于有机溶剂中，故仅适用于逆向悬浮聚合制程，且生产出吸水性树脂于压力下吸收倍率不佳，其吸收液体后的胶体安定性无明显的提升。

有鉴于此，仍有必要提供一种吸水性树脂和其制作方法，使得吸水性树脂在吸收液体后同时具有优良的胶体安定性、吸水特性及抗降解或劣化的能力，以解决存在于现有吸水性树脂的缺失。

发明内容

本发明的目的在提供一种吸水性树脂及其制作方法，以解决存在于现有吸水性树脂于压力下吸收倍率不佳以及在吸收液体后的胶体安定性较低的缺失。

根据本发明的一实施例，提供一种吸水性树脂，包括树脂颗粒以及表面交联剂。其中各树脂颗粒系具有内部交联结构，且各树脂颗粒的组成包括羧基和硅氧烷基团，表面交联剂会键结于各树脂颗粒的表面。

根据本发明的另一实施例，提供一种吸水性树脂的制造方法，包括(a)调配水溶液，其组成成分包括具有羧基的不饱和单体及水溶性硅烷化合物，并进行自由基聚合反应，以制得具有内部交联结构的吸水性树脂；(b)切碎吸水性树脂，以获得吸水性树脂颗粒；以及(c)添加表面交联剂于各吸水性树脂颗粒的表面，并进行热处理。

根据本发明的另一实施例，上述各树脂颗粒借由具有不饱和双键的亲水性单体及具有不饱和双键的水溶性硅烷化合物聚合而成。