[发明专利]高吸水性聚合物树脂组合物

说明书

本发明涉及高吸水性聚合物组合物，其中高吸水性聚合物是即使在吸收了含水液体，或体液如尿，血和汗的含水状态也不降解/退化。

高吸水性树脂在卫生用品领域被广泛应用，在吸水性用品如用于婴儿，成人，或小便失禁者的纸尿布(可处理的尿布)，或妇女卫生巾中作为吸水性材料，用于农业和园艺，例如，作为水保持剂，和用于民用工程，例如，作为淤泥凝结剂，水汽凝结预防剂，止水剂。已知构成这类高吸水性树脂的可溶于水的聚合物(交联聚合物)在自由基发生剂，如过氧化氢或L-抗坏血酸或其盐存在下，随着时间推移发生分子量降低(降解)和退化。因为L-抗坏血酸或其盐存在于体液，如尿，血，和汗中，一个严重的问题是，高吸水性树脂当用于可处理的尿布或卫生巾的吸水性时，由于从L-抗坏血酸(或其盐)产生的自由基，随着时间推移，会发生退化，降解，和体液保持能力的降低。

而且，由自由基发生剂引起的水溶性聚合物的上述降解反应证明了体液如尿，血和汗被吸收的状态(此后称之为含水状态)，特别是证明了在大气中存在着具有氧化数为二或更多的过渡金属离子如铁离子或铜离子。

这是因为痕量的过渡金属离子，如铁或铜，作为催化剂明显地加速分解反应和过氧化氢或L-抗坏血酸或其盐的自由基发生反应。见J.Am.Chem.Soc.，Vol.89，No.16，p.4176(1967)和Free

Radical Research Communications，1，349(1986)。

尽管在某些情况下，这类过渡金属离子在其中高吸水性聚合物和自由基发生剂，如过氧化氢或L-抗坏血酸或其盐等等存在的条件下是被有意加入的或是作为第三组分，但在其他情况下，已知这类过渡金属离子具有足够的催化能力，能够随着时间推移分解构成高吸水性聚合物的水溶性聚合物的聚合物链(见，例如，Carbonhydrate Research，4，63(1967))。

已被广泛用于抑制高吸水性聚合物的降解和退化的手段包括(1)在减压或在氮气氛中密封高吸水性聚合物以避免与空气(尤其是氧)接触，(2)用高纯水和试剂以抑制金属离子掺入高吸水性聚合物中，(3)将抗氧化剂或还原剂加入高吸水性聚合物中，(4)将蛋白质或酶加入高吸水性聚合物中，和(5)将金属螯合剂如柠檬酸，(多聚)磷酸或其盐，或乙二胺四乙酸(EDTA)或其盐加入高吸水性聚合物中。然而，在许多情况下，手段(1)和(2)不能用于有些最终使用的高吸水性聚合物。包括加入已知添加剂以抑制高吸水性聚合物的分解和退化的手段(3)，(4)和(5)也并不总是有效的。经常是添加剂必须以大量加入或必须用具有非常强作用的添加剂。在这种情况下，好象高吸水性聚合物的固有物理性质或行为被严重损害，而且一些添加剂可以导致从工作气氛的观点看是卫生学上不满意的环境，因为，例如，它们放出臭气或稳定性差。

事实上，将金属螯合剂分散到高吸水性聚合物或与其混合描述在日本公开特许56-89838，59-230046，和1-275661中，其中披露，例如，EDTA，三聚磷酸钠，等等的应用即使在含盐水，离子，等等的情况下也不降低吸收水的能力。日本公开特许5-86251披露当1-羟基乙亚基-1，1’-二膦酸(下述式(I)，其中R代表具有一个碳原子的烷基)被加入高吸水性聚合物中时，高吸水性聚合物随着时间推移，即使在高温和高湿下存放很长时间也不变色。然而，根据本发明人的研究，已经披露，EDTA，三聚磷酸钠，或其中R的碳原子数很小的具有下述通式(I)的二膦酸或其盐的应用在水汽或含有自由基发生剂，如过氧化氢，L-抗坏血酸或其盐的水溶液存在下对高吸水性树脂的稳定性没有很大作用。

因此，本发明的一个目的是要提供具有优良的水吸收能力的高吸水性聚合物组合物，其中高吸水性聚合物是稳定的，即使在水汽或含有自由基发生剂，如过氧化氢或L-抗坏血酸或其盐的水溶液，和过渡金属离子，如铁离子和铜离子(此后此稳定性的作用被称为“本发明的稳定化作用”)的存在下也不降解或退化。

广泛的研究结果表明，本发明人已发现，上述目标可通过联合使用高吸水性聚合物和特定的二膦酸或其盐而实现。

本发明在上述发现的基础上完成，并提供高吸水性聚合物组合物，它包含高吸水性聚合物和由如下通式(I)代表的二膦酸或其盐：其中R代表具有5至23个碳原子的饱和或不饱和烃基。