[发明专利]吸水性树脂的生产方法

说明书

                  技术领域

本发明涉及生产交联的高吸水性聚合物的方法。

本发明也涉及生产具有生物降解性的交联的高吸水性聚合物的方法。

                   技术背景

交联的高吸水性聚合物是能够吸收其自身重量几十倍至几千倍水的树脂。这样的交联的高吸水性聚合物可广泛用于各种领域，诸如卫生产品如一次性尿布、卫生用品、乳垫、一次性抹布、医疗用品如保护伤口的敷料材料、医用底垫和泥敷剂；日用必需品如pet sheets、便携式盥洗用具、凝胶类芳香剂、凝胶类除臭剂、高吸湿性纤维和便携式袖珍加热器；化妆用品如洗发香波、头发定型胶和保湿剂；农业和园艺用品如农业和园艺保水材料、用于剪花的保鲜剂、植物泡沫(用于剪花的固定基)、育苗床、溶液培养植物膜、种子带、流化育苗介质和防露农用膜；食品包装材料如用于食物盘的保鲜材料、水滴吸收膜；运输过程中使用的材料如冷绝热体和用于新鲜蔬菜运输过程中的水吸收板；建筑和土木工程材料如防露建筑材料、用于土木工程和建筑的密封材料、用于盾构法掘进隧道的预防泥浆漏失材料、混凝土外加材料、垫圈和填料；用于电力和电子设备的材料如用于光纤和电子设备的密封材料、用于通信电缆的堵水材料和喷墨记录纸；水处理材料如淤泥固化剂和用于汽油和油类的脱水或除水剂；织物印花上浆材料；水胀性玩具；和人造雪。使用它们的化学品的缓释性能，期望的应用是如缓释肥料、缓释农用化学品和缓释药。此外，使用它们的亲水性，期望它们可用作湿度调节材料，以及使用它们的固定电荷性能，也期望它们可用作抗静电剂。

然而，迄今为止，用于上述应用的主要是基于丙烯酸酯的交联的高吸水性聚合物。由于基于丙烯酸酯的交联的高吸水性聚合物实际上没有生物可降解性，所以预示着存在潜在的问题，即它们在使用后被处理时可引起各种环境问题。

因此，近年来，可生物降解的树脂引起人们的关注，并且作为常规不可生物降解的树脂的替代物，也主张使用交联的高吸水性聚合物形式的具有生物降解性的树脂。例如，各含通过聚氨基酸交联生成的结构的树脂，作为具有优异生物降解性的交联的高吸水性聚合物引起人们的关注。

如在文献和专利中公开的，特别地对由更经济的原料马来酸衍生物生产与由使用昂贵的氨基酸作为原料可得到的结构相似的结构的聚合物(聚氨基酸)的方法，已进行了大量的研究。

但是，多数这样的方法是通过将马来酸衍生物转化为聚琥珀酰亚胺的途径进行的。然而，当生产交联的高吸水性聚合物时，作为中间体的聚琥珀酰亚胺的涉入要求分别进行聚合反应和交联反应，从而导致复杂的步骤。

另一方面，公开了共聚物的生产方法，这些方法也都使用马来酸衍生物作为原料，但基于较简单的步骤。

JP 60-203636A(美国专利No.4 590 260)公开了用作固定酶聚合物的共聚物的生产方法。此生产方法使用氨基酸与苹果酸、马来酸或富马酸的衍生物一起作为原料。通过在100-225℃下加热它们而得到共聚物。然而，关于产物，只公开了那些被红外光谱发现含有酰亚胺环、羧酸、酰胺等的产物。没有提及交联的高吸水性聚合物。

日文公开(PCT)No.9-505614A(美国专利No.5 408 029)公开了一种技术，依照此技术，用中和盐酸赖氨酸得到的赖氨酸与马来酸和氨一起用作原料，随后，在没有酸存在的情况下，它们经过均相溶液反应合成共聚物(交联的高吸水性聚合物)。然而，以此方法获得的交联的高吸水性聚合物每份重量的树脂可吸收仅仅20倍重量的水，它的吸水能力不足以实际应用。

                        发明公开

本发明要达到的一个目的是提供生产具有优异吸水性能的交联的高吸水性聚合物的方法。

本发明要达到的另一目的是提供生产具有优异生物降解性的交联的高吸水性聚合物的方法。

本发明要达到的再一目的是提供以较简单的步骤生产可生物降解的交联的高吸水性聚合物的方法。

为了达到上述目的，本发明人已进行了大量的研究。结果，发现可通过以下方法得到具有高吸水性的交联的高吸水性聚合物：将含有氨的马来酸衍生物与交联剂混合，在酸催化剂存在下进行反应，然后水解反应产物，由此完成了本发明。

换句话说，通过下列第[1]至[23]项中所述的特征可具体说明本发明的主题：

[1]生产交联聚合物的方法，其包括在包含以下物质的反应体系中进行反应：

(A)至少一种选自以下的单体：

(a-1)马来酐和氨，