僅かな微細ダスト含量を有する膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマー
樹枝状構造を有する少なくとも１つの親水性ポリマーを含有する膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマー、この膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの製造法ならびに衛生製品への前記の膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、僅かな微細ダスト含量を含有する膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマー、僅かな微細ダスト含量を含有する膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの製造法および僅かな微細ダスト含量を含有する膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの使用に関する。
【０００２】
膨潤可能なヒドロゲル形成ポリマー、所謂超吸収体（超吸収性ポリマー、SAP）は、公知技術水準から公知である。
【０００３】
膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、殊に（共）重合された親水性モノマーからのポリマー、適当なグラフト主鎖上の１つ以上の親水性モノマーのグラフト（共）重合体、架橋されたセルロースエーテルまたは澱粉エーテル、架橋されたカルボきりメチルセルロース、部分的に架橋されたポリアルキレンオキシドまたは水性液体中で膨潤可能な天然製品、例えばグアール誘導体である。このようなポリマーは、おむつ、タンポン、生理帯および別の衛生製品を製造するための、水溶液を吸収する製品として使用されているが、しかし、農業の園芸学における保水剤としても使用されているかまたは全ての種類の廃棄物、殊に医学的廃棄物を濃縮するためにも使用されている。
【０００４】
膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、有利に使用されたポリマーに対して少なくとも１０倍の固有質量、有利に２０倍の固有質量の０．９質量％の食塩水の吸収率を有するヒドロゲル形成性ポリマーである。この吸収率は、有利に例えば０．７ｐｓｉの圧力下で達成される。
【０００５】
使用特性の改善のために、膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、通常、表面架橋されるかまたはゲル後架橋される。この後架橋は、当業者に自体公知であり、有利に水性ゲル相中で行なわれるかまたは微粉砕され篩別されたポリマー粒子の表面後架橋として行なわれる。
【０００６】
超吸収体の製造および加工中に研磨処理によって粒子の丸み付けが生じ、この場合には、微細ダストが製造される。形成された微細ダストは、フィルターの閉塞、接着剤の堆積、団塊化および超吸収体を運搬する際の著しい困難をまねく。前記ダストの大きな表面積によって、環境からの急速すぎる湿分吸収および沈殿物の接着が生じ、このことは、製造装置の汚染をまねく。更に、液圧運搬システム内で硬質のダスト凝集物が形成される。更に、微細ダストは、衛生学的視点および工業医学的視点から極めて望ましくない。
【０００７】
前記の微細ダストは、この微細ダストが特殊に分離されない場合には、超吸収体の製造の際に問題を生じならびに使用の際のゲルの著しく減少された液体転送量（ＳＦＣ食塩水流伝導度）を生じるかまたは衛生製品中へのポリマーの導入前に問題を生じならびに使用の際のゲルの著しく減少された液体転送量を生じる。更に、この結果、高められた漏れ率が生じる。
【０００８】
従って、既に特許出願ＷＯ−Ａ−９２／１３９１２、ＷＯ−Ａ−９４／２２９４０および欧州特許出願公開第０６７９６７８号明細書中には、超吸収体から脱ダスト化する方法が提案された。
【０００９】
ＷＯ−Ａ−９２／１３９１２およびＷＯ−Ａ−９４／２２９４０には、ポリエチレングリコールで表面被覆することによって超吸収体を脱ダスト化することが記載されている。ポリエチレングリコールは、このポリエチレングリコールが線状ポリマーおよび水溶性ポリマーとしてゲル粒子を包囲する溶液の粘度を著しく上昇させ、こうしてこのゲル粒子の流動能を減少させるという欠点を有する。この結果、衛生製品中での使用において、膨潤されたゲル中での劣化された液体転送（ＳＦＣ）をまねく。
【００１０】
欧州特許出願公開第０６７９６７８号明細書には、粉末状超吸収体のダスト含量がシリコーンでの後処理によって減少されるような方法が記載されている。前記の欧州特許出願公開明細書には、付加的な脱ダスト化剤、例えばポリグリコールおよびポリグリコールエーテルの使用も推奨されている。シリコーンは、不所望にも超吸収体を疎水化し、こうして膨潤速度を減少させる。
【００１１】
更に、欧州特許出願公開第０７５５９６４号明細書には、超吸収体を不溶性のワックスで表面被覆することが記載されている。しかし、使用されたワックスは、超吸収体を部分的に疎水化し、助剤なしに分散させることは困難である。しかし、通常、この目的に使用される分散助剤は、界面活性剤の性質を有し、衛生製品中に閉じ込められた液体の表面張力を減少させ、このことは、再び流出をまねきうる。
【００１２】
適当な高分子量結合剤および非高分子量結合剤を使用しながら繊維へ超吸収体を固定することは、米国特許第５６４１５６１号明細書および米国特許第５５８９２５６号明細書中に記載されている。結合剤は、水素架橋結合により超吸収体粒子を衛生製品中の繊維に結合させる状態にある。殊に、開示された高分子量結合剤に関連して、膨潤されたゲルの液晶能に対する結合剤の場合による不利な影響または衛生製品中に閉じ込められた液体の表面張力は、述べられてもいないし、この問題の解決は、開示されてもいない。非高分子量の結合剤に関連して、この非高分子量の結合剤が溶剤として衛生製品中で同時に粒子を脱ダスト化し、粒子を繊維に固着する際に、このような溶剤を最少化するための教示は、開示されていない。
【００１３】
従って、前記課題は、僅かな微細ダスト含量を有する超吸収体を得ることができ、未処理の超吸収体に対して膨潤挙動を劣化させないし、液体転送も劣化させないような膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマー、所謂超吸収体を製造する方法を提供することであった。
【００１４】
更に解決すべき解決は、微細ダスト含量が機械的な負荷の場合も上昇しないかまたは僅かにのみ上昇する超吸収体を得ることができるような、膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの製造法を提供することであった。１０μｍ未満の直径を有する粒子は、微細ダストと呼称される。
【００１５】
更に、解決すべき課題は、超吸収体が粉末状の添加剤および／またはダスト状の添加剤で後処理され、超吸収体が低い微細ダスト含量を有するような、超吸収体の製造法を提供することであった。
【００１６】
更に、解決すべき課題は、最適化された運搬挙動を有する超吸収体を得ることができる、超吸収体の製造法を提供することであった。この場合、超吸収体は、殊に高い空気湿度の際にケーキング傾向を増大させることなく、例えば問題なしにスクリューコンベヤーで計量供給しうるために、或る程度の接着性を有するはずである。
【００１７】
ところで、意外なことに、樹枝状構造を有する親水性ポリマーを使用することによって、膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーを製造する際に僅かな微細ダスト含量、また殊に機械的負荷後での粉末状添加剤および／またはダスト状添加剤に対する改善された結合能、高い膨潤速度、高い液体転送量および最適な流動挙動を有する超吸収体を得ることができることが見出された。
【００１８】
樹枝状ポリマーは、Roempp, Lexikon-Chemie, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 第10版, 第898頁の記載により、それぞれ２個以上のモノマーをそれぞれの既に結合されたモノマーと段階的に結合させることによって形成される合成巨大分子であり、したがってそれぞれの工程でモノマー末端基の数は、指数的に増加し、端部で球状の樹枝構造が生じる。
【００１９】
樹枝状構造を有する本発明により使用可能な親水性ポリマーは、少なくとも８個、特に少なくとも１６個、特に有利に少なくとも３２個のヒドロキシル基を有しかつ非線状の、特に少なくとも１４回分枝された、特に有利に３０回分枝された基本骨格を有するポリオールである。
【００２０】
樹枝状構造を有する親水性ポリマーは、例えばポリオールから出発してＣ3〜Ｃ20−ヒドロキシカルボン酸、特にＣ4〜Ｃ12−ヒドロキシカルボン酸、特に有利にＣ5〜Ｃ8−ヒドロキシカルボン酸でエステル化することによって得ることができるポリエステルであり、この場合ヒドロキシカルボン酸は、少なくとも２個のヒドロキシル基、特に２個のヒドロキシル基および／または少なくとも２個のカルボン酸基を有する。特に好ましいのは、２個のヒドロキシル基およびカルボン酸基を有するヒドロキシカルボン酸、殊に２，２−ジメチロールプロピオン酸である。ポリオールは、少なくとも２個のヒドロキシル基を有する化合物、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、ビスフェノールＡ、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリットおよび／またはソルビトールである。好ましいのは、樹枝状ポリエステルであり、特に好ましいのは、Boltorn(登録商標)20、Boltorn(登録商標)30、Boltorn(登録商標)40およびBoltorn(登録商標)310である（Perstorp Specialty Chemicals AB, SE）。
【００２１】
また、樹枝状構造を有する本発明により使用可能な親水性ポリマーには、少なくとも３個のヒドロキシル基を有するポリオールを縮合させ、引続きアルコキシル化させることによって得ることができるポリマーが挙げられる。このための例は、グリセリン分子を縮合させ、引続きエトキシル化させることによって得ることができる分枝化されたポリエチレングリコールである。
【００２２】
しかし、更に、少なくとも１個のヒドロキシル基を有するモノマーを重合させ、引続きアルコキシル化することによって得ることができる全てのポリマーも、樹枝状構造を有する本発明により使用可能な親水性ポリマーに属する。有利には、架橋剤の存在下で重合される。それによって、表面上で親水性でありかつ多数のヒドロキシル基を有するポリマー粒子を得ることができる。例えば、Makromol. Chem. 189, 2885 (1988)の記載によれば、ｐ−ヒドロキシエチルスチレンをラジカル重合させ、引続きアルコキシル化することによって、所謂星状ポリエチレングリコールを得ることができる。
【００２３】
更に、本発明により使用可能なポリマーの例は、商標HYBRANE(登録商標)の高度に分枝化されたポリマーならびにAstramolデンドリマー（登録商標）（DSM N.V., NL）である。このためには、殊に例えばブチレンジアミンから出発してアクリルニトリルで繰り返し数回マイケル反応させかつ水素化させることによって得ることができる、高度に分枝化されたポリ（プロピレンイミン）、星状ポリカプロラクトン、星状ナイロン−６、例えばモル比１：１での無水コハク酸とジエタノールアミンの付加生成物をベースとする高度に分枝化されたポリエステルアミドが挙げられる。また、本発明による方法においては、例えばアンモニアから出発してメチルアクリレートとエチレンジアミンとを繰り返し数回反応させることによって得ることができるポリ（アミドアミン）をベースとする、所謂PAMAMデンドリマーを使用することもできる。
【００２４】
ポリグリセロール、星状ポリエチレングリコールならびに別の親水性化合物は、使用可能であるが、しかし、有利には、球状または山状で非線状の分子幾何学的形状を有するポリアルコールが使用可能である。
【００２５】
好ましいのは、２０〜１００℃、特に有利に２５〜５０℃のガラス転移温度および／または１０００〜１００００ｇ／モル、特に有利に２０００〜６０００ｇ／モルの平均分子量を有する樹枝状構造を有する親水性ポリマーである。
【００２６】
本発明による方法においては、膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーに対して樹枝状構造を有する親水性ポリマー有利に０．００５〜１０質量％、特に有利に０．０１〜５質量％、殊に有利に０．０５〜１質量％、殊に０．１０〜０．８０質量％が使用される。
【００２７】
樹枝状構造を有する親水性ポリマーは、特に乾燥された吸水性ヒドロゲルと混合される。乾燥は、特に２０質量％未満、特に有利に１０質量％未満の含水量を意味する。しかし、樹枝状構造を有する親水性ポリマーは、表面後架橋前、表面後架橋中および／または表面後架橋後に膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーに添加されてもよいが、しかし、有利には、塗布は、表面後架橋中に行なわれる。
【００２８】
混合の種類は、制限されないが、有利には、反応混合機または混合機および乾燥機、例えばLoedige（登録商標）混合機、BEPEX（登録商標）混合機、NAUTA（登録商標）混合機、SCHUGGI（登録商標）混合機、NARA（登録商標）乾燥機およびPROCESSALL（登録商標）が使用される。更に、渦動層乾燥機が使用されてもよい。混合は、有利に１〜１８０分間、特に５〜２０分間の滞留時間および２５〜３７５ｒｐｍ、特に１００〜１５０ｒｐｍの回転数で実施される。
【００２９】
表面後架橋溶液と一緒の塗布の場合には、表面後架橋剤は、樹枝状ポリマーと一緒に溶液中にもたらされてよいが、しかし、選択的に別個の液体流も別個のノズルを介して後架橋混合機中に噴入されてもよい。更に、ダスト状または粉末状の添加剤を塗布する場合には、樹枝状ポリマーを溶剤中に溶解することができ、この場合この溶剤中には、ダスト状または粉末状の添加剤が分散されていてもよい。場合によっては、前記混合物は、表面後架橋剤を含有していてもよい。
【００３０】
適当な溶剤は、表面後架橋で使用される、当業者に公知の全ての溶剤である。特に好ましいのは、水であり、さらに好ましいのは、プロパンジオール−１，２、プロパンジオール−１，３、ブタンジオール−１，４、イソプロパノール、エタノール、メタノール、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、グリセリンおよびこれらの互いの混合物である。特に好ましいのは、水と前記有機溶剤の１つまたはそれ以上との混合物である。しかし、溶剤の選択は、溶液の効果的な製造を導きかつ前記の記載に制限されないという要件により左右される。
【００３１】
場合によっては、溶剤には、１つ以上の界面活性剤または分散助剤が添加されてもよい。有利には、非イオン界面活性剤、例えばソルビタンモノラウレート（Span 20）、Span 40、Span 60、Span 80、Span 83、Span 85の商品名で得ることができるソルビタンモノドデカネート、ソルビタンモノヘキサデカネート、ソルビタンモノオクタデカネート、ソルビサンモノオレエート、ソルビタンセスキオレエート、ソルビサントリオレエートが添加されてよい。
【００３２】
しかし、有利には、溶液には、分散助剤としての界面活性剤は、添加されない。
【００３３】
場合によっては１つ以上の分散されたダスト状または粉末状の添加剤を含有していてよく、場合によっては分散助剤を含有していてよく、さらに場合によっては硫酸アルミニウムまたは別の３価または４価の金属の可溶性金属塩を含有していてよく、および場合によっては少なくとも１つの表面後架橋剤を含有していてよい樹枝状ポリマーの溶液または分散液の製造は、有利に必要に応じて、樹枝状ポリマーの溶融および溶剤中への溶融液の注入によるかまたは溶剤の一部分の溶融および引続く溶剤の別の部分での希釈によって行なわれる。この場合には、例えばウルトラタラックス（Ultraturax）により、特に良好に攪拌され、好ましくは乱流で攪拌される。選択的に、樹枝状ポリマーは、直接に熱い溶剤中または熱い溶剤の一部分中に溶解されてもよい。更に、樹枝状ポリマーは、例えば超音波を用いて分散されてもよいし、適当なノズルを用いて分散されてもよい。
【００３４】
更に、ダスト状または粉末状の添加剤を分散混入する場合には、分散液の製造の適した連続的混合機または回分的混合機を使用することは、特に推奨される。特に好ましいのは、型MHD 2000/4、MHD 2000/5およびCMS 2000/4のIKA-Werke GmbH & Co. KGの混合機である。勿論、別の製造業者の同様に構成された混合機が使用されてもよい。更に、例えばドイツ連邦共和国特許第１０１３１６０６号明細書中に記載されているような粉砕ポンプ、例えばWernert-Pumpen GmbH社のNEWX 80-50-315は、分散液の製造のために使用されてよい。
【００３５】
特殊な場合には、分散液は、超音波を用いての音波処理によって回分的方法または連続的方法で製造されてもよい。更に、普通の常用の湿式粉砕法は、分散液の製造に使用されてよい。また、特に好ましいのは、場合によっては一般に特に微粒状の沈殿物を生じる温度処理下に攪拌しながらの可溶性成分間の化学的反応による湿式化学的な微粒状沈殿である。
【００３６】
更に、本発明の対象は、本発明による方法により得ることができる膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマー、殊に１０μｍ未満、１００質量ｐｐｍ未満、特に５０質量ｐｐｍ未満、特に有利に１０質量ｐｐｍ未満の直径を有する粒子の含量を有する膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーならびに血液および／または体液、殊に尿を吸収するための前記の膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの使用である。
【００３７】
更に、本発明の対象は、本発明による方法により得ることができる膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマー、殊に１０μｍ未満、１００質量ｐｐｍ未満、特に５０質量ｐｐｍ未満、特に有利に１０質量ｐｐｍ未満の直径を有する粒子の含量を有する膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマー、但し、この場合この膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、少なくとも１つの粉末状添加剤および／またはダスト状添加剤、例えば金属塩、例えば硫酸アルミニウムおよび／または硫酸マグネシウム、熱分解法珪酸、例えばAerosil（登録商標）200、多糖類およびその誘導体、非イオン界面活性剤、ワックス、珪藻土および／または微細な中空球を含有するものとし、ならびに血液および／または体液、殊に尿を吸収するための、前記の膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの使用である。
【００３８】
微細な中空球は、Chem. Ing. Tech. 75, 669 (2003)中に記載されている。微細な中空球は、１〜１０００μｍの直径を有する、ガス充填されたかまたは排気された球状の固体粒子である。微細な中空球の典型的な壁厚は、直径の１〜１０％である。壁材料は、制限されていない。可能な壁材料は、ガラス、セラミック形成性酸化物または混合酸化物、珪酸塩、アルミノケイ酸塩、ポリマー、重縮合物および金属である。
【００３９】
本発明による膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、典型的には少なくとも２０×１０−7ｃｍ3ｓ／ｇ、特に少なくとも４０×１０−7ｃｍ3ｓ／ｇ、特に有利に少なくとも６０×１０−7ｃｍ3ｓ／ｇおよびさらになお有利には少なくとも１５０×１０−7ｃｍ3ｓ／ｇ、多くの場合に有利には少なくとも３００×１０−7ｃｍ3ｓ／ｇ、の液体転送量（ＳＦＣ）を有する。また、特に好ましくは、本発明によれば、５００〜２０００×１０−7ｃｍ3ｓ／ｇ、のＳＦＣを有するヒドロゲル形成性を得ることができる。
【００４０】
粉末状の添加剤は、特に２０００μｍ未満、特に有利に４００μｍ未満の平均粒径を有する。
【００４１】
ダスト状添加剤は、２００μｍ未満、特に５０μｍ未満、特に有利に１０μｍ未満の平均粒径を有する。
【００４２】
更に、本発明に対象は、本発明により製造された超吸収体を含む衛生製品である。
【００４３】
本発明により方法で使用しうる膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、殊に架橋（共）重合された親水性モノマーからのポリマー、ポリアスパラギン酸、適当なグラフト主鎖上の１つ以上の親水性モノマーのグラフト（共）重合体、架橋されたセルロースエーテルまたは澱粉エーテルまたは水性液体中で膨潤可能な天然製品、例えばグアール誘導体である。有利には、架橋すべきポリマーは、アクリル酸またはそのエステルに由来するかまたはアクリル酸またはアクリル酸エステルを水溶性ポリマーマトリックス上にグラフト共重合させることによって得ることができた構造単位を含有するポリマーである。前記のヒドロゲルは、当業者に公知であり、例えば米国特許第４２８６０８２号明細書、ドイツ連邦共和国特許第２７０６１３５号明細書、米国特許第４３４０７０６号明細書、ドイツ連邦共和国特許第３７１３６０１号明細書、ドイツ連邦共和国特許第２８４００１０号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４３４４５４８号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４０２０７８０号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４０１５０８５号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３９１７８４６号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３８０７２８９号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３５３３３３７号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３５０３４５８号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４２４４５４８号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４２１９６０７号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４０２１８４７号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３８３１２６１号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３５１１０８６号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３１１８１７２号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３０２８０４３号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４４１８８８１号明細書、欧州特許出願公開第０８０１４８３号明細書、欧州特許出願公開第０４５５９８５号明細書、欧州特許出願公開第０４６７０７３号明細書、欧州特許出願公開第０３１２９５２号明細書、欧州特許出願公開第０２０５８７４号明細書、欧州特許出願公開第０４９９７７４号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第２６１２８４６号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４０２０７８０号明細書、欧州特許出願公開第０２０５６７４号明細書、米国特許第５１４５９０６号明細書、欧州特許出願公開第０５３０４３８号明細書、欧州特許出願公開第０６７００７３号明細書、米国特許第４０５７５２１号明細書、米国特許第４０６２８１７号明細書、米国特許第４５２５５２７号明細書、米国特許第４２９５９８７号明細書、米国特許第５０１１８９２号明細書、米国特許第４０７６６６３号明細書または米国特許第４９３１４９７号明細書中に記載されている。前記の特許刊行物の記載内容は、明らかに本明細書の開示内容のかかるヒドロゲルの種類および製造に関する。
【００４４】
前記の膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの製造に適した親水性モノマーは、例えば重合能を有する酸、例えばアクリル酸、メタクリル酸、ビニルスルホン酸、ビニルホスホン酸、無水マレイン酸を含めてマレイン酸、フマル酸、イタコン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンホスホン酸ならびにそのアミド、ヒドロキシアルキルエステルおよびアミノ基含有エステルまたはアンモニウム基含有エステルおよびアミドならびに酸基を含有するモノマーのアルカリ金属塩および／またはアンモニウム塩である。更に、水溶性Ｎ−ビニルアミド、例えばＮ−ビニルホルムアミドが適当であるかまたはジアリルジメチルアンモニウムクロリドも適当である。好ましい親水性モノマーは、一般式Ｉ
【化１】
〔式中、
Ｒ1は、水素、Ｃ1〜Ｃ4−アルキル、例えばメチルまたはエチル、またはカルボキシル基を表わし、
Ｒ2は、−ＣＯＯＲ4、ヒドロキシスルホニルまたはホスホニル、Ｃ1〜Ｃ4−アルカノールでエステル化されたホスホニル基または式ＩＩ
【化２】
で示される基を表わし、
Ｒ3は、水素、Ｃ1〜Ｃ4−アルキル、例えばメチルまたはエチルを表わし、
Ｒ4は、水素、Ｃ1〜Ｃ4−アミノアルキル、Ｃ1〜Ｃ4−ヒドロキシアルキル、アルカリ金属イオンまたはアンモニウムイオンを表わし、
Ｒ5は、スルホニル基、ホスホニル基またはカルボキシル基、またはそれぞれこれらのアルカリ金属塩またはアンモニウム塩を表わす〕で示される化合物である。
【００４５】
Ｃ1〜Ｃ4−アルカノールの例は、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノールまたはｎ−ブタノールである。
【００４６】
特に好ましい親水性モノマーは、アクリル酸およびメタクリル酸、ならびにこれらのアルカリ金属塩またはアンモニウム塩、例えばナトリウムアクリレート、カリウムアクリレートまたはアンモニウムアクリレートである。
【００４７】
グラフト重合によってオレフィン系不飽和酸またはそのアルカリ金属塩またはアンモニウム塩を得ることができる親水性ヒドロゲルに適したグラフト主鎖は、天然に由来していてもよいし、合成に由来していてもよい。例は、澱粉、セルロースまたはセルロース誘導体ならびに別の多糖類およびオリゴ糖類、ポリアルキレンオキシド、殊にポリエチレンオキシドおよびポリプロピレンオキシドならびに親水性ポリエステルである。
【００４８】
適当なポリアルキレンオキシドは、例えば式ＩＩＩ
【化３】
〔式中、
Ｒ6、Ｒ7は、互いに無関係に水素、Ｃ1〜Ｃ12−アルキル、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピルまたはイソピル、Ｃ2〜Ｃ12−アルケニル、例えばエテニル、ｎ−プロペニルまたはイソプロペニル、Ｃ7〜Ｃ20−アラルキル、例えばフェニルメチル、１−フェニルエチルまたは２−フェニルエチルまたはアリール、例えば２−メチルフェニル、４−メチルフェニルまたは４−エチルフェニルを表わし、
Ｒ6は、水素またはメチルを表わし；
ｎは、１〜１００００の整数を表わす〕を有する。
【００４９】
Ｒ6およびＲ7は、有利に水素、Ｃ1〜Ｃ4−アルキル、Ｃ2〜Ｃ6−アルケニルまたはフェニルを表わす。
【００５０】
好ましいヒドロゲルは、殊にポリアクリレート、ポリメタクリレートならびに米国特許第４９３１４９７号明細書、米国特許第５０１１８９２号明細書および米国特許第５０４１４９６号明細書中に記載されたグラフトポリマーである。
【００５１】
膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、有利に架橋されている。即ち、この膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、ポリマー網状組織中に重合導入されている、少なくとも２個の二重結合を有する化合物を含有する。適当な架橋剤は、殊にＮ，Ｎ−メチルビスアクリルアミドおよびＮ，Ｎ′−メチレンビスメタクリレート、モノカルボン酸またはポリカルボン酸とポリオールとのエステル、例えばジアクリレートまたはトリアクリレート、例えばブタンジオールジアクリレートまたはエチレングリコールジアクリレート、またはブタンジオールジメタクリレートまたはエチレングリコールジメタクリレートならびにトリメチロールプロパントリアクリレートおよびアリル化合物、例えばアリル（メタ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、マレイン酸ジアリルエステル、ポリアリルエステル、テトラアリルオキシエタン、トリアリルアミン、テトラアルキルエチレンジアミン、燐酸のアリルエステルならびに例えば、欧州特許出願公開第０３４３４２７号明細書中に記載されているようなビニルホスホン酸誘導体である。更に、ポリアリルエーテルを架橋剤として使用しながらアクリル酸を酸単独重合させることによって得られるヒドロゲルも本発明による方法において使用可能である。適当な架橋剤は、ペンタエリトリトールトリアリルエーテルおよびペンタエリトリトールテトラアリルエーテル、ポリエチレングリコールジアリルエーテル、エチレングリコールジアリルエーテル、グリセロールジアリルエーテルおよびグリセロールトリアリルエーテル、ソルビトールをベースとするポリアリルエーテルならびにそのエトキシル化変種である。
【００５２】
本発明による方法において使用可能な基礎ポリマーにとって好ましい製造方法は、"Modern Superabsorbent Polymer Technology", F.L. BuchholzおよびA.T. Graham, Wiley-VCH, 1998、第77〜84頁中に記載されている。特に好ましいのは、例えばＷＯ−Ａ−０１／３８４０２中に記載されているような混練機中で製造されるかまたは例えば欧州特許出願公開第０９５５０８６号明細書中に記載されているようなベルト型反応器上で製造される基礎ポリマーである。
【００５３】
吸水性ポリマーは、有利にポリマーのアクリル酸またはポリアクリレートである。前記の吸水性ポリマーは、刊行物から公知の方法により製造されてよい。好ましいのは、架橋コモノマーを０．００１〜１０モル％、特に０．０１〜１モル％の量で含有するポリマーであるが、しかし、特に好ましいのは、ラジカル重合によって得ることができ、付加的になお少なくとも１個の遊離ヒドロキシル基を有する多官能性のエチレン系不飽和ラジカル架橋剤が使用されたポリマーである（例えば、ペンタエリトリトールトリアリルエーテルまたはトリメチロールプロパンジアリルエーテル）。
【００５４】
膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、自体公知の重合法によって得ることができる。好ましいのは、所謂ゲル重合法による水溶液中での重合である。この場合、例えば１つ以上の親水性モノマーおよび場合によっては適当なグラフト主鎖の１５〜５０質量％の水溶液は、ラジカル開始剤の存在下で、遊離に機械的混合なしにトロムスドルフ−ノリッシュ効果（Trommsdorff-Norrish-Effekt）（Makromol. Chem. 1, 169 (1947)）を利用しながら重合される。重合反応は、０〜１５０℃、特に１０〜１００℃の温度範囲内で常圧下ならびに高められた圧力下または減少された圧力下で実施されてよい。通常のように重合は、保護ガス雰囲気中で、特に窒素の下で実施されてもよく、重合の開始のために、エネルギーに富んだ電磁線または通常の化学的重合開始剤、例えば有機過酸化物、例えば過酸化ベンゾイル、第三ブチルヒドロペルオキシド、メチルエチル−ケトンペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、アゾ化合物、例えばアゾジイソブチロニトリルならびに無機ペルオキソ化合物、例えば（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8またはＫ2Ｓ2Ｏ8またはＨ2Ｏ2が採用されてよい。前記の化学的重合開始剤は、場合によっては還元剤、例えば亜硫酸水素ナトリウムおよび硫酸鉄（ＩＩ）、または還元性成分として脂肪族スルフィン酸および芳香族スルフィン酸、例えばベンゼンスルフィン酸およびトルエンスルフィン酸またはこれらの酸の誘導体を含有する酸化還元系、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１３０１５６６号明細書中に記載されているようなスルフィン酸とアルデヒドとアミノ化合物とからなるマンニヒ付加物と組み合わせて使用されてよい。ポリマーゲルを５０〜１３０℃、特に７０〜１００℃の温度範囲内で数時間さらに加熱することによって、ポリマーの品質特性は、なお改善させることができる。
【００５５】
得られたゲルは、例えば使用されたモノマーに対して０〜１００モル％、有利に５〜９０モル％、殊に２５〜８０モル％、殊に有利に３０〜５５モル％および７０〜７５モル％中和され、この場合には、通常の中和剤、有利にアルカリ金属ヒドロキシドまたはアルカリ金属酸化物、特に有利に水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウムおよび炭酸水素ナトリウムが使用されてよい。
【００５６】
通常、中和は、水溶液または有利に固体としての中和剤を混入することによって達成される。このために、ゲルは、例えば肉挽き機を用いて機械的に微粉砕され、中和剤は、噴霧されるか、散布されるか、または注入され、次に注意深く混合される。そのために、得られたゲル材料は、なお数回均質化のために細切れにされうる。更に、中和されたゲル材料は、ベルト型乾燥機またはロール型乾燥機を用いて残留湿分含量が特に１０質量％未満、殊に５質量％未満になるまで乾燥される。この後で、乾燥されたヒドロゲルは、微粉砕され、篩別され、この場合には、微粉砕のために通常、シリンダーミル、ピンドディスクミル（Stiftmuehlen）またはボールミルが使用されてよい。篩別されたヒドロゲルの粒径は、特に４５〜１０００μｍの範囲内、特に有利に４５〜８５０μｍ、殊に有利に１００〜８００μｍ、なおいっそう有利には１００〜７００μｍである。更に、好ましい粒径は、１００〜５００μｍの範囲内、３００〜６００μｍ、６００μｍ未満、４００μｍ未満、特に有利に３００μｍ未満、殊に有利には１５０μｍ未満である。全粒子の少なくとも８０％、有利に少なくとも９０％は、前記範囲内にある。
【００５７】
膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの後架橋は、一般に表面後架橋剤の溶液を乾燥した基本ポリマー粉末状に噴霧するようにして実施される。噴霧に引続き、ポリマー粉末は、熱的に乾燥され、この場合架橋反応は、乾燥前ならびに乾燥中に起こりうる。
【００５８】
好ましいのは、反応混合機または混合機および乾燥機中、例えばLoedige（登録商標）混合機、BEPEX（登録商標）混合機、NAUTA（登録商標）混合機、SCHUGGI（登録商標）混合機、NARA（登録商標）乾燥機およびPROCESSALL（登録商標）中での架橋剤の溶液の噴霧である。更に、渦動層乾燥機が使用されてもよい。
【００５９】
乾燥は、混合機それ自体中で、ジャケットの加熱または熱風の吹き込みによって行なうことができる。後接続された乾燥機、例えば箱形乾燥機、回転管炉または加熱可能なスクリューは、同様に適当である。しかし、例えば共沸蒸留は、乾燥方法として利用されてもよい。
【００６０】
好ましい乾燥温度は、５０〜２５０℃の範囲内、有利に６０〜２００℃、特に有利に７０〜１８０℃である。反応型混合機または乾燥機中での前記温度での好ましい滞留時間は、６０分間、有利に３０分間、特に有利に１０分間である。
【００６１】
表面後架橋剤は、単独でかまたは別の表面後架橋剤、例えばエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、ポリグリセリンジグリシジルエーテル、エピクロロヒドリン、エチレンジアミン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、ビスフェノールＡ、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリット、ソルビトール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、２−オキサゾリドン、例えば２−オキサゾリジノンまたはＮ−ヒドロキシエチル−２−オキサゾリジノン、モルホリン−２，３−ジオン、例えばＮ−２−ヒドロキシエチルモルホリン−２，３−ジオン、Ｎ−メチルモルホリン−２，３−ジオン、Ｎ−エチルモルホリン−２，３−ジオンおよび／またはＮ−第三ブチルモルホリン−２，３−ジオン、２−オキソテトラヒドロ−１，３−オキサジン、Ｎ−アシル−２−オキサゾリドン、例えばＮ−アセチル−２−オキサゾリドン、二環式アミドアセタール、例えば５−メチル−１−アザ−４，６−ジオキサ−ビシクロ［３．３．０］オクタン、１−アザ−４，６−ジオキサ−ビシクロ［３．３．０］オクタンおよび／または５−イソプロピル−１−アザ−４，６−ジオキサ−ビシクロ［３．３．０］オクタンおよび／またはビス−２−オキサゾリジノンおよびポリ−２−オキサゾリジノンとの組合せで使用されてよい。
【００６２】
表面後架橋剤は、有利に非自己反応性溶剤中、有利に低級アルコール、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、プロピレングリコール、エチレングリコール、特にイソプロパノール、殊に有利にはこのように適当なアルコールの水溶液中に溶解され、この場合この溶液のアルコール含量は、１０〜９０質量％、特に有利に２５〜７０質量％、殊に３０〜５０質量％である。
【００６３】
この場合、表面後架橋剤は、使用されたポリマーに対して０．０１〜１質量％の量で使用され、架橋剤溶液それ自体は、使用されたポリマーに対して１〜２０質量％、有利に３〜１５質量％の量で使用される。
【００６４】
本発明による膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーのＡＵＬ０．７ｐｓｉ値［ｇ／ｇ］は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９０９６５３号明細書中に記載の方法により測定されることができ、有利に１０より大きく、殊に１５より大きく、特に有利に２０より大きく、殊に２５より大きく、殊に有利に３０より大きい。
【００６５】
本発明による膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、血液および／または体液を衛生製品中、例えば失禁用製品、月経帯、タンポン、パット中に吸収するのに適している。そのために、本発明による膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、繊維、例えばセルロース、ならびに繊維フリースと一緒にして吸収性複合材料に加工されてよい。
【００６６】
本発明による方法において使用される樹枝状ポリマーは、非線状の構造のための実際に親水性であるが、しかし、特殊な幾何学的形状のために、熱的後架橋に対する望ましくない能力は、著しく制限され、したがって樹枝状ポリマーは、表面後架橋中に添加されてよい。付加的な混入工程は、不必要である。この場合、膨潤し始めた超吸収体または膨潤した超吸収体中での水溶液の粘度に関連して球状の形は、特に好ましい。これは、高いポリマー使用量の場合でも液体転送量が不変で高いままであるという結果を生じる。
【００６７】
樹枝状ポリマーのダスト結合能、殊にダスト状添加剤または粉末状添加剤の結合能は、卓越している。塗布直後ならびに過酷な機械的応力後でも実際に生成物中に微細ダストを殆んど検出することができなかった。
【００６８】
最終製品の運搬特性は、表面後架橋の際に使用される溶剤によっても影響を及ぼされる。この場合、プロピレングリコール／水は、イソプロパノール／水と比較して明らかに利点を有する。他面、未反応のプロピレングリコールは、未反応のイソプロパノールとは異なり、劣悪でのみ除去させることができ、最終製品中に留まる。乾燥された最終製品中のアルコール含量は、典型的には５０００〜１５０００質量ｐｐｍのプロピレングリコールを使用した場合および有利にイソプロパノールを使用した場合に１０００質量ｐｐｍ未満、有利に５００質量ｐｐｍ未満、特に有利に１００質量ｐｐｍ未満である。
【００６９】
本発明による方法における樹枝状ポリマーの添加は、これまでプロピレングリコール／水（水中のプロピレングリコール３０質量％）を使用した場合にのみ得ることができた、運搬特性を有する超吸収体を得るために、表面後架橋の際に溶剤としてのイソプロパノール／水（水中のイソプロパノール３０質量％）の使用を可能にする。
【００７０】
本発明による後処理の性能を測定するために、乾燥されたヒドロゲルは、以下に記載されている試験方法で試験される。
【００７１】
方法：
測定は、別記しない限り、２３±２℃の環境温度および５０±１０％の相対空気湿度で実施された。膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、測定前に良好に混合される。
【００７２】
遠心分離保持能力（ＣＲＣ Centrifuge Retention Capacity）
この方法の場合には、ティーバッグ中でのヒドロゲルの自由膨潤可能性が測定される。ＣＲＣの測定のために、乾燥されたヒドロゲル０．２０００±０．００５０ｇ（粒子画分１０６〜８５０μｍ）は、６０×８５ｍｍの大きさのティーバッグ中に計量供給され、引続きこのティーバッグは、溶着される。ティーバッグは、３０分間０．９質量％の食塩水の過剰量中に供給される（食塩水少なくとも０．８３ ｌ／ポリマー粉末１ｇ）。引続き、このティーバッグは、３分間、２５０Ｇで遠心分離される。ヒドロゲルによって堅固に保持された液体量の測定は、遠心分離されたティーバッグの質量を正確に量ることによって行なわれる。
【００７３】
また、遠心分離保持能力は、ＥＤＡＮＡ（European Disposables and Nonwovens Association）によって推奨された試験方法No.441.2-02"遠心分離保持能力（Centrifuge retention capacity）"によっても測定されることができる。
【００７４】
圧力０．７psi（4830Pa）下での吸収性（ＡＵＬ Absorbency Under Load）
ＡＵＬ０．７psiを測定するための測定セルは、６０ｍｍの内径および５０ｍｍの高さを有するプレキシガラス円筒体であり、この円筒体は、下面に３６μｍの目開きを有する接着された特殊鋼製篩板を有する。更に、５９ｍｍの直径を有するプラスチック板およびプラスチック板と一緒に測定セル中に設置させることができる分銅は、測定セルに属する。プラスチック板の質量および分銅は、一緒になって１３４４ｇである。ＡＵＬ０．７psiの測定を実施するために、空のプレキシガラス円筒体およびプラスチック板の質量が測定され、Ｗ0として記録される。更に、膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマー０．９００±０．００５ｇ（粒径分布１５０〜８００μｍ）は、プレキシガラス円筒体中に計量供給され、できるだけ均一に特殊鋼製篩板上に分布される。引続き、プラスチック板は、注意深くプレキシガラス円筒体中に設置され、全ての単位は、計量され；この質量は、Ｗaとして記録される。更に、分銅は、プレキシガラス円筒体中のプラスチック板上に設置される。２００ｍｍの直径および３０ｍｍの高さを有するペトリ皿の中心部に１２０ｍｍの直径および１０ｍｍの高さおよび多孔度０を有するセラミック濾板（Duran, Schott社）が置かれ、液体表面が濾板表面で終わるような程度に０．９質量％の塩化ナトリウム溶液は注入され、この場合濾板の表面は、湿潤されることはない。
【００７５】
引続き、９０ｍｍの直径および２０μｍ未満の孔径を有する円形の濾紙（S&S 589 Schleicher & Schuell社の黒色テープ）は、セラミック板上に置かれる。更に、膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーを含有するプレキシガラス円筒体は、プラスチック板および分銅と一緒に濾紙上に設置され、そこで６０分間放置される。この時間の後、ペトリ皿からなる完全な単位は、濾紙から取り除かれ、引続き分銅は、プレキシガラス円筒体から取り除かれる。膨潤されたヒドロゲルを含有するプレキシガラス円筒体は、プラスチック板と一緒に質量が正確に量られ、この質量は、Ｗbとして記録される。
【００７６】
圧力下（ＡＵＬ）での吸収量は、次のように計算される：
ＡＵＬ０．７psi［ｇ／ｇ］＝［Ｗb−Ｗa］／［Ｗa−Ｗ0］
また、圧力下での吸収量は、ＥＤＡＮＡ（European Disposables and Nonwovens Association）によって推奨された試験方法No.442.2-02"圧力下での吸収量（Abdorption under pressure）"によっても測定されることができる。
【００７７】
液体転送（ＳＦＣ食塩水流伝導度）
０．３psi（２０７０Ｐａ）の圧力負荷下での膨潤されたゲル層の液体転送は、欧州特許出願公開第０６４０３３０号明細書中の記載と同様に、超吸収性のポリマーからの膨潤されたゲル層のゲル層透過性として測定され、この場合上記の欧州特許出願公開明細書第１９頁および図８に記載の装置は、ガラスフリット（４０）がもはや使用されず、プランジャー（３９）が円筒体（３７）と同様のプラスチック材料からなり、今や全載置面に亘って均一に分布するように２１個の同じ大きさの孔を含むように十分に変更されていた。測定の方法および評価は、欧州特許出願公開第０６４０３３０号明細書に対して不変のままである。通過流量は、自動的に記録される。
【００７８】
液体転送量（ＳＦＣ食塩水流伝導度）は、次のように計算される：
ＳＦＣ［ｃｍ3／ｇ］＝（Ｆg（ｔ＝０）×Ｌ0）／（ｄ×Ａ×ＷＰ）
この場合、Ｆg（ｔ＝０）は、ｇ／秒でのＮａＣｌ溶液の通過流量であり、これは、通過流量測定のデータＦg（ｔ）の線形の回帰分析につきｔ＝０に対する外挿法によって得られ、Ｌoは、ｃｍでのゲル層の厚さであり、ｄは、ｇ／ｃｍ3でのＮａＣｌ溶液の密度であり、Ａは、ｃｍ2でのゲル層の面積であり、ＷＰは、ｄｙｎ／ｃｍ2でのゲル層上の静水圧力である。
【００７９】
流速（ＦＬＲ Flow Rate）
この方法の場合には、膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーが漏斗を貫流する速度が測定される。ＦＬＲを測定するために、１００±０．０１の乾燥されたヒドロゲルは、閉鎖可能な金属漏斗中に計量供給される。膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの質量は、Ｗ1として記録される。漏斗は、ＤＩＮ５３４９２に相当する。漏斗の流出管は、１４５．０±０．５ｍｍの高さおよび１０．００±０．０１ｍｍの内径を有する。水平方向に対する漏斗壁の傾斜角度は、２０゜である。金属漏斗は、アースされている。引続き、漏斗は、開かれ、この漏斗が空になるまでの時間が測定される。時間は、ｔとして記録される。
【００８０】
測定は、２回実施される。２つの測定値のずれは、最大５％であってよい。
【００８１】
流速（ＦＬＲ）は、次のように計算される：
ＦＬＲ［ｇ／ｓ］＝Ｗ1／ｔ
また、流速は、ＥＤＡＮＡ（European Disposables and Nonwovens Association）によって推奨された試験方法No.450.2-02"流速（Flowrate）"によって測定されることができる。
【００８２】
流出質量（ＡＳＧ）
この方法の場合、膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの密度は、流出後に測定される。測定は、ＤＩＮ５３４６６に相応する円筒状のピグノメーター（Pygnometer）で実施される。このピグロメーターは、１００．０±０．５ｍｌの体積、４５．０±０．１ｍｍの内径および６３．１±０．１ｍｍの高さを有する。ピグノメーターは、空の状態で計量される。この質量は、Ｗ1として記録される。ＡＳＧを測定するために、乾燥されたヒドロゲル約１００ｇは、閉鎖可能な金属漏斗中に計量供給される。漏斗は、ＤＩＮ５３４９２に相当する。漏斗の流出管は、１４５．０±０．５ｍｍの高さおよび１０．００±０．０１ｍｍの内径を有する。
【００８３】
水平方向に対する漏斗壁の傾斜角度は、２０゜である。金属漏斗およびピグノメーターは、アースされている。引続き、漏斗は、ピグノメーター中で空にされ、この場合過剰の膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、溢れ出る。上方にある膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、スパチュラにより拭い取られる。充填されたピグノメーターは、計量され、質量は、Ｗ2として記録される。
【００８４】
測定は、２回実施される。２つの測定値のずれは、最大５％であってよい。
【００８５】
流出質量（ＡＳＧ）は、次のように計算される：
ＡＳＧ［ｇ／ｍｌ］＝［Ｗ2−Ｗ1］／Ｖ
また、流出質量は、ＥＤＡＮＡ（European Disposables and Nonwovens Association）によって推奨された試験方法No.460.2-02"密度（Density）"によって測定されることができる。
【００８６】
破壊試験（脆性試験）
破壊試験により、膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの挙動は、機械的負荷で測定される。試験は、閉鎖可能な石器容器で実施される。この石器容器は、８５．７ｍｍ（３ ３／８インチ）の直径、１１１．１ｍｍ（４ ３／８インチ）の高さおよび３７９ｃｍ3（０．１ガロン）の体積を有する。開口は、３１．８ｍｍ（１ １／４インチ）の直径を有する。蓋と一緒の高さは、１３９．７ｍｍ（５ １／２インチ）である。石器容器中に、膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマー５０ｇおよび円筒状の石器微粉砕体１２７ｇが充填される。石器粉砕体は、１２．７ｍｍ（１／２インチ）の直径、１２．７ｍｍ（１／２インチ）の高さおよび約５．３ｇの単独質量を有する。石器容器は、閉鎖され、シリンダーミルを備えたロールミル（例えば、U.S. Stoneware社, US製）上で１８０ｒｐｍで回転される。
【００８７】
ダスト含量（ダスト）
このダスト含量は、ＥＤＡＮＡ（European Disposables and Nonwovens Association）によって推奨された試験方法No.490.2-02"ダスト（Dust）"によって測定されることができる。
【００８８】
ケーキング試験（抗ケーキング）
１００ｍｌのフラスコ中に膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマー３０ｇは、計量供給される。引続き、このフラスコは、４０℃および９５％の相対空気湿度で２時間貯蔵される。貯蔵後、この膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、流出される。流出挙動は、定量的に評価され、この場合、膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの表面上で安定した皮膜が形成され、この膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーがフラスコ中に留まることは、"極めて劣悪"を意味し、膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーが完全に流出されることは、"極めて良好"を意味し、フラスコの壁面上で膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーからなる縁部が残ることは、前記の"極めて劣悪"と"極めて良好"の間の値を意味する。
【００８９】
実施例
実施例１および２
レーディゲ（Loedige）実験室用混合機中で、基本ポリマーＡＳＡＰ５００Ｚを、それぞれ基本ポリマーに対してイソプロパノール／水３．１６質量％（３０：７０）および２−オキサゾリジノン０．０８５質量％の噴霧および引続く１７５℃への加熱によって１２０分間、後架橋した。この場合には、場合によっては樹枝状ポリマーを添加した。引続き、得られたポリマーを８５０μｍで篩別し、団塊を除去した。生成物を試験し、レーザー落下管法（Laser-Fallrohrmethode）を用いて微細ダスト（１０μｍ未満）に対して分析した。同じ生成物をロールミルにより機械的に崩壊させ、再びダスト含量に対して試験した。
【表１】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、僅かな微細ダスト含量を含有する膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマー、僅かな微細ダスト含量を含有する膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの製造法および僅かな微細ダスト含量を含有する膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの使用に関する。
【０００２】
膨潤可能なヒドロゲル形成ポリマー、所謂超吸収体（超吸収性ポリマー、SAP）は、公知技術水準から公知である。
【０００３】
膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、殊に（共）重合された親水性モノマーからのポリマー、適当なグラフト主鎖上の１つ以上の親水性モノマーのグラフト（共）重合体、架橋されたセルロースエーテルまたは澱粉エーテル、架橋されたカルボきりメチルセルロース、部分的に架橋されたポリアルキレンオキシドまたは水性液体中で膨潤可能な天然製品、例えばグアール誘導体である。このようなポリマーは、おむつ、タンポン、生理帯および別の衛生製品を製造するための、水溶液を吸収する製品として使用されているが、しかし、農業の園芸学における保水剤としても使用されているかまたは全ての種類の廃棄物、殊に医学的廃棄物を濃縮するためにも使用されている。
【０００４】
膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、有利に使用されたポリマーに対して少なくとも１０倍の固有質量、有利に２０倍の固有質量の０．９質量％の食塩水の吸収率を有するヒドロゲル形成性ポリマーである。この吸収率は、有利に例えば０．７ｐｓｉの圧力下で達成される。
【０００５】
使用特性の改善のために、膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、通常、表面架橋されるかまたはゲル後架橋される。この後架橋は、当業者に自体公知であり、有利に水性ゲル相中で行なわれるかまたは微粉砕され篩別されたポリマー粒子の表面後架橋として行なわれる。
【０００６】
超吸収体の製造および加工中に研磨処理によって粒子の丸み付けが生じ、この場合には、微細ダストが製造される。形成された微細ダストは、フィルターの閉塞、接着剤の堆積、団塊化および超吸収体を運搬する際の著しい困難をまねく。前記ダストの大きな表面積によって、環境からの急速すぎる湿分吸収および沈殿物の接着が生じ、このことは、製造装置の汚染をまねく。更に、液圧運搬システム内で硬質のダスト凝集物が形成される。更に、微細ダストは、衛生学的視点および工業医学的視点から極めて望ましくない。
【０００７】
前記の微細ダストは、この微細ダストが特殊に分離されない場合には、超吸収体の製造の際に問題を生じならびに使用の際のゲルの著しく減少された液体転送量（ＳＦＣ食塩水流伝導度）を生じるかまたは衛生製品中へのポリマーの導入前に問題を生じならびに使用の際のゲルの著しく減少された液体転送量を生じる。更に、この結果、高められた漏れ率が生じる。
【０００８】
従って、既に特許出願ＷＯ−Ａ−９２／１３９１２、ＷＯ−Ａ−９４／２２９４０および欧州特許出願公開第０６７９６７８号明細書中には、超吸収体から脱ダスト化する方法が提案された。
【０００９】
ＷＯ−Ａ−９２／１３９１２およびＷＯ−Ａ−９４／２２９４０には、ポリエチレングリコールで表面被覆することによって超吸収体を脱ダスト化することが記載されている。ポリエチレングリコールは、このポリエチレングリコールが線状ポリマーおよび水溶性ポリマーとしてゲル粒子を包囲する溶液の粘度を著しく上昇させ、こうしてこのゲル粒子の流動能を減少させるという欠点を有する。この結果、衛生製品中での使用において、膨潤されたゲル中での劣化された液体転送（ＳＦＣ）をまねく。
【００１０】
欧州特許出願公開第０６７９６７８号明細書には、粉末状超吸収体のダスト含量がシリコーンでの後処理によって減少されるような方法が記載されている。前記の欧州特許出願公開明細書には、付加的な脱ダスト化剤、例えばポリグリコールおよびポリグリコールエーテルの使用も推奨されている。シリコーンは、不所望にも超吸収体を疎水化し、こうして膨潤速度を減少させる。
【００１１】
更に、欧州特許出願公開第０７５５９６４号明細書には、超吸収体を不溶性のワックスで表面被覆することが記載されている。しかし、使用されたワックスは、超吸収体を部分的に疎水化し、助剤なしに分散させることは困難である。しかし、通常、この目的に使用される分散助剤は、界面活性剤の性質を有し、衛生製品中に閉じ込められた液体の表面張力を減少させ、このことは、再び流出をまねきうる。
【００１２】
適当な高分子量結合剤および非高分子量結合剤を使用しながら繊維へ超吸収体を固定することは、米国特許第５６４１５６１号明細書および米国特許第５５８９２５６号明細書中に記載されている。結合剤は、水素架橋結合により超吸収体粒子を衛生製品中の繊維に結合させる状態にある。殊に、開示された高分子量結合剤に関連して、膨潤されたゲルの液晶能に対する結合剤の場合による不利な影響または衛生製品中に閉じ込められた液体の表面張力は、述べられてもいないし、この問題の解決は、開示されてもいない。非高分子量の結合剤に関連して、この非高分子量の結合剤が溶剤として衛生製品中で同時に粒子を脱ダスト化し、粒子を繊維に固着する際に、このような溶剤を最少化するための教示は、開示されていない。
【００１３】
従って、前記課題は、僅かな微細ダスト含量を有する超吸収体を得ることができ、未処理の超吸収体に対して膨潤挙動を劣化させないし、液体転送も劣化させないような膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマー、所謂超吸収体を製造する方法を提供することであった。
【００１４】
更に解決すべき解決は、微細ダスト含量が機械的な負荷の場合も上昇しないかまたは僅かにのみ上昇する超吸収体を得ることができるような、膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの製造法を提供することであった。１０μｍ未満の直径を有する粒子は、微細ダストと呼称される。
【００１５】
更に、解決すべき課題は、超吸収体が粉末状の添加剤および／またはダスト状の添加剤で後処理され、超吸収体が低い微細ダスト含量を有するような、超吸収体の製造法を提供することであった。
【００１６】
更に、解決すべき課題は、最適化された運搬挙動を有する超吸収体を得ることができる、超吸収体の製造法を提供することであった。この場合、超吸収体は、殊に高い空気湿度の際にケーキング傾向を増大させることなく、例えば問題なしにスクリューコンベヤーで計量供給しうるために、或る程度の接着性を有するはずである。
【００１７】
ところで、意外なことに、樹枝状構造を有する親水性ポリマーを使用することによって、膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーを製造する際に僅かな微細ダスト含量、また殊に機械的負荷後での粉末状添加剤および／またはダスト状添加剤に対する改善された結合能、高い膨潤速度、高い液体転送量および最適な流動挙動を有する超吸収体を得ることができることが見出された。
【００１８】
樹枝状ポリマーは、Roempp, Lexikon-Chemie, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 第10版, 第898頁の記載により、それぞれ２個以上のモノマーをそれぞれの既に結合されたモノマーと段階的に結合させることによって形成される合成巨大分子であり、したがってそれぞれの工程でモノマー末端基の数は、指数的に増加し、端部で球状の樹枝構造が生じる。
【００１９】
樹枝状構造を有する本発明により使用可能な親水性ポリマーは、少なくとも８個、特に少なくとも１６個、特に有利に少なくとも３２個のヒドロキシル基を有しかつ非線状の、特に少なくとも１４回分枝された、特に有利に３０回分枝された基本骨格を有するポリオールである。
【００２０】
樹枝状構造を有する親水性ポリマーは、例えばポリオールから出発してＣ3〜Ｃ20−ヒドロキシカルボン酸、特にＣ4〜Ｃ12−ヒドロキシカルボン酸、特に有利にＣ5〜Ｃ8−ヒドロキシカルボン酸でエステル化することによって得ることができるポリエステルであり、この場合ヒドロキシカルボン酸は、少なくとも２個のヒドロキシル基、特に２個のヒドロキシル基および／または少なくとも２個のカルボン酸基を有する。特に好ましいのは、２個のヒドロキシル基およびカルボン酸基を有するヒドロキシカルボン酸、殊に２，２−ジメチロールプロピオン酸である。ポリオールは、少なくとも２個のヒドロキシル基を有する化合物、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、ビスフェノールＡ、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリットおよび／またはソルビトールである。好ましいのは、樹枝状ポリエステルであり、特に好ましいのは、Boltorn(登録商標)20、Boltorn(登録商標)30、Boltorn(登録商標)40およびBoltorn(登録商標)310である（Perstorp Specialty Chemicals AB, SE）。
【００２１】
また、樹枝状構造を有する本発明により使用可能な親水性ポリマーには、少なくとも３個のヒドロキシル基を有するポリオールを縮合させ、引続きアルコキシル化させることによって得ることができるポリマーが挙げられる。このための例は、グリセリン分子を縮合させ、引続きエトキシル化させることによって得ることができる分枝化されたポリエチレングリコールである。
【００２２】
しかし、更に、少なくとも１個のヒドロキシル基を有するモノマーを重合させ、引続きアルコキシル化することによって得ることができる全てのポリマーも、樹枝状構造を有する本発明により使用可能な親水性ポリマーに属する。有利には、架橋剤の存在下で重合される。それによって、表面上で親水性でありかつ多数のヒドロキシル基を有するポリマー粒子を得ることができる。例えば、Makromol. Chem. 189, 2885 (1988)の記載によれば、ｐ−ヒドロキシエチルスチレンをラジカル重合させ、引続きアルコキシル化することによって、所謂星状ポリエチレングリコールを得ることができる。
【００２３】
更に、本発明により使用可能なポリマーの例は、商標HYBRANE(登録商標)の高度に分枝化されたポリマーならびにAstramolデンドリマー（登録商標）（DSM N.V., NL）である。このためには、殊に例えばブチレンジアミンから出発してアクリルニトリルで繰り返し数回マイケル反応させかつ水素化させることによって得ることができる、高度に分枝化されたポリ（プロピレンイミン）、星状ポリカプロラクトン、星状ナイロン−６、例えばモル比１：１での無水コハク酸とジエタノールアミンの付加生成物をベースとする高度に分枝化されたポリエステルアミドが挙げられる。また、本発明による方法においては、例えばアンモニアから出発してメチルアクリレートとエチレンジアミンとを繰り返し数回反応させることによって得ることができるポリ（アミドアミン）をベースとする、所謂PAMAMデンドリマーを使用することもできる。
【００２４】
ポリグリセロール、星状ポリエチレングリコールならびに別の親水性化合物は、使用可能であるが、しかし、有利には、球状または山状で非線状の分子幾何学的形状を有するポリアルコールが使用可能である。
【００２５】
好ましいのは、２０〜１００℃、特に有利に２５〜５０℃のガラス転移温度および／または１０００〜１００００ｇ／モル、特に有利に２０００〜６０００ｇ／モルの平均分子量を有する樹枝状構造を有する親水性ポリマーである。
【００２６】
本発明による方法においては、膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーに対して樹枝状構造を有する親水性ポリマー有利に０．００５〜１０質量％、特に有利に０．０１〜５質量％、殊に有利に０．０５〜１質量％、殊に０．１０〜０．８０質量％が使用される。
【００２７】
樹枝状構造を有する親水性ポリマーは、特に乾燥された吸水性ヒドロゲルと混合される。乾燥は、特に２０質量％未満、特に有利に１０質量％未満の含水量を意味する。しかし、樹枝状構造を有する親水性ポリマーは、表面後架橋前、表面後架橋中および／または表面後架橋後に膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーに添加されてもよいが、しかし、有利には、塗布は、表面後架橋中に行なわれる。
【００２８】
混合の種類は、制限されないが、有利には、反応混合機または混合機および乾燥機、例えばLoedige（登録商標）混合機、BEPEX（登録商標）混合機、NAUTA（登録商標）混合機、SCHUGGI（登録商標）混合機、NARA（登録商標）乾燥機およびPROCESSALL（登録商標）が使用される。更に、渦動層乾燥機が使用されてもよい。混合は、有利に１〜１８０分間、特に５〜２０分間の滞留時間および２５〜３７５ｒｐｍ、特に１００〜１５０ｒｐｍの回転数で実施される。
【００２９】
表面後架橋溶液と一緒の塗布の場合には、表面後架橋剤は、樹枝状ポリマーと一緒に溶液中にもたらされてよいが、しかし、選択的に別個の液体流も別個のノズルを介して後架橋混合機中に噴入されてもよい。更に、ダスト状または粉末状の添加剤を塗布する場合には、樹枝状ポリマーを溶剤中に溶解することができ、この場合この溶剤中には、ダスト状または粉末状の添加剤が分散されていてもよい。場合によっては、前記混合物は、表面後架橋剤を含有していてもよい。
【００３０】
適当な溶剤は、表面後架橋で使用される、当業者に公知の全ての溶剤である。特に好ましいのは、水であり、さらに好ましいのは、プロパンジオール−１，２、プロパンジオール−１，３、ブタンジオール−１，４、イソプロパノール、エタノール、メタノール、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、グリセリンおよびこれらの互いの混合物である。特に好ましいのは、水と前記有機溶剤の１つまたはそれ以上との混合物である。しかし、溶剤の選択は、溶液の効果的な製造を導きかつ前記の記載に制限されないという要件により左右される。
【００３１】
場合によっては、溶剤には、１つ以上の界面活性剤または分散助剤が添加されてもよい。有利には、非イオン界面活性剤、例えばソルビタンモノラウレート（Span 20）、Span 40、Span 60、Span 80、Span 83、Span 85の商品名で得ることができるソルビタンモノドデカネート、ソルビタンモノヘキサデカネート、ソルビタンモノオクタデカネート、ソルビサンモノオレエート、ソルビタンセスキオレエート、ソルビサントリオレエートが添加されてよい。
【００３２】
しかし、有利には、溶液には、分散助剤としての界面活性剤は、添加されない。
【００３３】
場合によっては１つ以上の分散されたダスト状または粉末状の添加剤を含有していてよく、場合によっては分散助剤を含有していてよく、さらに場合によっては硫酸アルミニウムまたは別の３価または４価の金属の可溶性金属塩を含有していてよく、および場合によっては少なくとも１つの表面後架橋剤を含有していてよい樹枝状ポリマーの溶液または分散液の製造は、有利に必要に応じて、樹枝状ポリマーの溶融および溶剤中への溶融液の注入によるかまたは溶剤の一部分の溶融および引続く溶剤の別の部分での希釈によって行なわれる。この場合には、例えばウルトラタラックス（Ultraturax）により、特に良好に攪拌され、好ましくは乱流で攪拌される。選択的に、樹枝状ポリマーは、直接に熱い溶剤中または熱い溶剤の一部分中に溶解されてもよい。更に、樹枝状ポリマーは、例えば超音波を用いて分散されてもよいし、適当なノズルを用いて分散されてもよい。
【００３４】
更に、ダスト状または粉末状の添加剤を分散混入する場合には、分散液の製造の適した連続的混合機または回分的混合機を使用することは、特に推奨される。特に好ましいのは、型MHD 2000/4、MHD 2000/5およびCMS 2000/4のIKA-Werke GmbH & Co. KGの混合機である。勿論、別の製造業者の同様に構成された混合機が使用されてもよい。更に、例えばドイツ連邦共和国特許第１０１３１６０６号明細書中に記載されているような粉砕ポンプ、例えばWernert-Pumpen GmbH社のNEWX 80-50-315は、分散液の製造のために使用されてよい。
【００３５】
特殊な場合には、分散液は、超音波を用いての音波処理によって回分的方法または連続的方法で製造されてもよい。更に、普通の常用の湿式粉砕法は、分散液の製造に使用されてよい。また、特に好ましいのは、場合によっては一般に特に微粒状の沈殿物を生じる温度処理下に攪拌しながらの可溶性成分間の化学的反応による湿式化学的な微粒状沈殿である。
【００３６】
更に、本発明の対象は、本発明による方法により得ることができる膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマー、殊に１０μｍ未満、１００質量ｐｐｍ未満、特に５０質量ｐｐｍ未満、特に有利に１０質量ｐｐｍ未満の直径を有する粒子の含量を有する膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーならびに血液および／または体液、殊に尿を吸収するための前記の膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの使用である。
【００３７】
更に、本発明の対象は、本発明による方法により得ることができる膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマー、殊に１０μｍ未満、１００質量ｐｐｍ未満、特に５０質量ｐｐｍ未満、特に有利に１０質量ｐｐｍ未満の直径を有する粒子の含量を有する膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマー、但し、この場合この膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、少なくとも１つの粉末状添加剤および／またはダスト状添加剤、例えば金属塩、例えば硫酸アルミニウムおよび／または硫酸マグネシウム、熱分解法珪酸、例えばAerosil（登録商標）200、多糖類およびその誘導体、非イオン界面活性剤、ワックス、珪藻土および／または微細な中空球を含有するものとし、ならびに血液および／または体液、殊に尿を吸収するための、前記の膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの使用である。
【００３８】
微細な中空球は、Chem. Ing. Tech. 75, 669 (2003)中に記載されている。微細な中空球は、１〜１０００μｍの直径を有する、ガス充填されたかまたは排気された球状の固体粒子である。微細な中空球の典型的な壁厚は、直径の１〜１０％である。壁材料は、制限されていない。可能な壁材料は、ガラス、セラミック形成性酸化物または混合酸化物、珪酸塩、アルミノケイ酸塩、ポリマー、重縮合物および金属である。
【００３９】
本発明による膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、典型的には少なくとも２０×１０−7ｃｍ3ｓ／ｇ、特に少なくとも４０×１０−7ｃｍ3ｓ／ｇ、特に有利に少なくとも６０×１０−7ｃｍ3ｓ／ｇおよびさらになお有利には少なくとも１５０×１０−7ｃｍ3ｓ／ｇ、多くの場合に有利には少なくとも３００×１０−7ｃｍ3ｓ／ｇ、の液体転送量（ＳＦＣ）を有する。また、特に好ましくは、本発明によれば、５００〜２０００×１０−7ｃｍ3ｓ／ｇ、のＳＦＣを有するヒドロゲル形成性を得ることができる。
【００４０】
粉末状の添加剤は、特に２０００μｍ未満、特に有利に４００μｍ未満の平均粒径を有する。
【００４１】
ダスト状添加剤は、２００μｍ未満、特に５０μｍ未満、特に有利に１０μｍ未満の平均粒径を有する。
【００４２】
更に、本発明に対象は、本発明により製造された超吸収体を含む衛生製品である。
【００４３】
本発明により方法で使用しうる膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、殊に架橋（共）重合された親水性モノマーからのポリマー、ポリアスパラギン酸、適当なグラフト主鎖上の１つ以上の親水性モノマーのグラフト（共）重合体、架橋されたセルロースエーテルまたは澱粉エーテルまたは水性液体中で膨潤可能な天然製品、例えばグアール誘導体である。有利には、架橋すべきポリマーは、アクリル酸またはそのエステルに由来するかまたはアクリル酸またはアクリル酸エステルを水溶性ポリマーマトリックス上にグラフト共重合させることによって得ることができた構造単位を含有するポリマーである。前記のヒドロゲルは、当業者に公知であり、例えば米国特許第４２８６０８２号明細書、ドイツ連邦共和国特許第２７０６１３５号明細書、米国特許第４３４０７０６号明細書、ドイツ連邦共和国特許第３７１３６０１号明細書、ドイツ連邦共和国特許第２８４００１０号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４３４４５４８号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４０２０７８０号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４０１５０８５号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３９１７８４６号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３８０７２８９号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３５３３３３７号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３５０３４５８号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４２４４５４８号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４２１９６０７号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４０２１８４７号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３８３１２６１号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３５１１０８６号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３１１８１７２号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３０２８０４３号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４４１８８８１号明細書、欧州特許出願公開第０８０１４８３号明細書、欧州特許出願公開第０４５５９８５号明細書、欧州特許出願公開第０４６７０７３号明細書、欧州特許出願公開第０３１２９５２号明細書、欧州特許出願公開第０２０５８７４号明細書、欧州特許出願公開第０４９９７７４号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第２６１２８４６号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４０２０７８０号明細書、欧州特許出願公開第０２０５６７４号明細書、米国特許第５１４５９０６号明細書、欧州特許出願公開第０５３０４３８号明細書、欧州特許出願公開第０６７００７３号明細書、米国特許第４０５７５２１号明細書、米国特許第４０６２８１７号明細書、米国特許第４５２５５２７号明細書、米国特許第４２９５９８７号明細書、米国特許第５０１１８９２号明細書、米国特許第４０７６６６３号明細書または米国特許第４９３１４９７号明細書中に記載されている。前記の特許刊行物の記載内容は、明らかに本明細書の開示内容のかかるヒドロゲルの種類および製造に関する。
【００４４】
前記の膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの製造に適した親水性モノマーは、例えば重合能を有する酸、例えばアクリル酸、メタクリル酸、ビニルスルホン酸、ビニルホスホン酸、無水マレイン酸を含めてマレイン酸、フマル酸、イタコン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンホスホン酸ならびにそのアミド、ヒドロキシアルキルエステルおよびアミノ基含有エステルまたはアンモニウム基含有エステルおよびアミドならびに酸基を含有するモノマーのアルカリ金属塩および／またはアンモニウム塩である。更に、水溶性Ｎ−ビニルアミド、例えばＮ−ビニルホルムアミドが適当であるかまたはジアリルジメチルアンモニウムクロリドも適当である。好ましい親水性モノマーは、一般式Ｉ
【化１】
〔式中、
Ｒ1は、水素、Ｃ1〜Ｃ4−アルキル、例えばメチルまたはエチル、またはカルボキシル基を表わし、
Ｒ2は、−ＣＯＯＲ4、ヒドロキシスルホニルまたはホスホニル、Ｃ1〜Ｃ4−アルカノールでエステル化されたホスホニル基または式ＩＩ
【化２】
で示される基を表わし、
Ｒ3は、水素、Ｃ1〜Ｃ4−アルキル、例えばメチルまたはエチルを表わし、
Ｒ4は、水素、Ｃ1〜Ｃ4−アミノアルキル、Ｃ1〜Ｃ4−ヒドロキシアルキル、アルカリ金属イオンまたはアンモニウムイオンを表わし、
Ｒ5は、スルホニル基、ホスホニル基またはカルボキシル基、またはそれぞれこれらのアルカリ金属塩またはアンモニウム塩を表わす〕で示される化合物である。
【００４５】
Ｃ1〜Ｃ4−アルカノールの例は、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノールまたはｎ−ブタノールである。
【００４６】
特に好ましい親水性モノマーは、アクリル酸およびメタクリル酸、ならびにこれらのアルカリ金属塩またはアンモニウム塩、例えばナトリウムアクリレート、カリウムアクリレートまたはアンモニウムアクリレートである。
【００４７】
グラフト重合によってオレフィン系不飽和酸またはそのアルカリ金属塩またはアンモニウム塩を得ることができる親水性ヒドロゲルに適したグラフト主鎖は、天然に由来していてもよいし、合成に由来していてもよい。例は、澱粉、セルロースまたはセルロース誘導体ならびに別の多糖類およびオリゴ糖類、ポリアルキレンオキシド、殊にポリエチレンオキシドおよびポリプロピレンオキシドならびに親水性ポリエステルである。
【００４８】
適当なポリアルキレンオキシドは、例えば式ＩＩＩ
【化３】
〔式中、
Ｒ6、Ｒ7は、互いに無関係に水素、Ｃ1〜Ｃ12−アルキル、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピルまたはイソピル、Ｃ2〜Ｃ12−アルケニル、例えばエテニル、ｎ−プロペニルまたはイソプロペニル、Ｃ7〜Ｃ20−アラルキル、例えばフェニルメチル、１−フェニルエチルまたは２−フェニルエチルまたはアリール、例えば２−メチルフェニル、４−メチルフェニルまたは４−エチルフェニルを表わし、
Ｒ6は、水素またはメチルを表わし；
ｎは、１〜１００００の整数を表わす〕を有する。
【００４９】
Ｒ6およびＲ7は、有利に水素、Ｃ1〜Ｃ4−アルキル、Ｃ2〜Ｃ6−アルケニルまたはフェニルを表わす。
【００５０】
好ましいヒドロゲルは、殊にポリアクリレート、ポリメタクリレートならびに米国特許第４９３１４９７号明細書、米国特許第５０１１８９２号明細書および米国特許第５０４１４９６号明細書中に記載されたグラフトポリマーである。
【００５１】
膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、有利に架橋されている。即ち、この膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、ポリマー網状組織中に重合導入されている、少なくとも２個の二重結合を有する化合物を含有する。適当な架橋剤は、殊にＮ，Ｎ−メチルビスアクリルアミドおよびＮ，Ｎ′−メチレンビスメタクリレート、モノカルボン酸またはポリカルボン酸とポリオールとのエステル、例えばジアクリレートまたはトリアクリレート、例えばブタンジオールジアクリレートまたはエチレングリコールジアクリレート、またはブタンジオールジメタクリレートまたはエチレングリコールジメタクリレートならびにトリメチロールプロパントリアクリレートおよびアリル化合物、例えばアリル（メタ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、マレイン酸ジアリルエステル、ポリアリルエステル、テトラアリルオキシエタン、トリアリルアミン、テトラアルキルエチレンジアミン、燐酸のアリルエステルならびに例えば、欧州特許出願公開第０３４３４２７号明細書中に記載されているようなビニルホスホン酸誘導体である。更に、ポリアリルエーテルを架橋剤として使用しながらアクリル酸を酸単独重合させることによって得られるヒドロゲルも本発明による方法において使用可能である。適当な架橋剤は、ペンタエリトリトールトリアリルエーテルおよびペンタエリトリトールテトラアリルエーテル、ポリエチレングリコールジアリルエーテル、エチレングリコールジアリルエーテル、グリセロールジアリルエーテルおよびグリセロールトリアリルエーテル、ソルビトールをベースとするポリアリルエーテルならびにそのエトキシル化変種である。
【００５２】
本発明による方法において使用可能な基礎ポリマーにとって好ましい製造方法は、"Modern Superabsorbent Polymer Technology", F.L. BuchholzおよびA.T. Graham, Wiley-VCH, 1998、第77〜84頁中に記載されている。特に好ましいのは、例えばＷＯ−Ａ−０１／３８４０２中に記載されているような混練機中で製造されるかまたは例えば欧州特許出願公開第０９５５０８６号明細書中に記載されているようなベルト型反応器上で製造される基礎ポリマーである。
【００５３】
吸水性ポリマーは、有利にポリマーのアクリル酸またはポリアクリレートである。前記の吸水性ポリマーは、刊行物から公知の方法により製造されてよい。好ましいのは、架橋コモノマーを０．００１〜１０モル％、特に０．０１〜１モル％の量で含有するポリマーであるが、しかし、特に好ましいのは、ラジカル重合によって得ることができ、付加的になお少なくとも１個の遊離ヒドロキシル基を有する多官能性のエチレン系不飽和ラジカル架橋剤が使用されたポリマーである（例えば、ペンタエリトリトールトリアリルエーテルまたはトリメチロールプロパンジアリルエーテル）。
【００５４】
膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、自体公知の重合法によって得ることができる。好ましいのは、所謂ゲル重合法による水溶液中での重合である。この場合、例えば１つ以上の親水性モノマーおよび場合によっては適当なグラフト主鎖の１５〜５０質量％の水溶液は、ラジカル開始剤の存在下で、遊離に機械的混合なしにトロムスドルフ−ノリッシュ効果（Trommsdorff-Norrish-Effekt）（Makromol. Chem. 1, 169 (1947)）を利用しながら重合される。重合反応は、０〜１５０℃、特に１０〜１００℃の温度範囲内で常圧下ならびに高められた圧力下または減少された圧力下で実施されてよい。通常のように重合は、保護ガス雰囲気中で、特に窒素の下で実施されてもよく、重合の開始のために、エネルギーに富んだ電磁線または通常の化学的重合開始剤、例えば有機過酸化物、例えば過酸化ベンゾイル、第三ブチルヒドロペルオキシド、メチルエチル−ケトンペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、アゾ化合物、例えばアゾジイソブチロニトリルならびに無機ペルオキソ化合物、例えば（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8またはＫ2Ｓ2Ｏ8またはＨ2Ｏ2が採用されてよい。前記の化学的重合開始剤は、場合によっては還元剤、例えば亜硫酸水素ナトリウムおよび硫酸鉄（ＩＩ）、または還元性成分として脂肪族スルフィン酸および芳香族スルフィン酸、例えばベンゼンスルフィン酸およびトルエンスルフィン酸またはこれらの酸の誘導体を含有する酸化還元系、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１３０１５６６号明細書中に記載されているようなスルフィン酸とアルデヒドとアミノ化合物とからなるマンニヒ付加物と組み合わせて使用されてよい。ポリマーゲルを５０〜１３０℃、特に７０〜１００℃の温度範囲内で数時間さらに加熱することによって、ポリマーの品質特性は、なお改善させることができる。
【００５５】
得られたゲルは、例えば使用されたモノマーに対して０〜１００モル％、有利に５〜９０モル％、殊に２５〜８０モル％、殊に有利に３０〜５５モル％および７０〜７５モル％中和され、この場合には、通常の中和剤、有利にアルカリ金属ヒドロキシドまたはアルカリ金属酸化物、特に有利に水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウムおよび炭酸水素ナトリウムが使用されてよい。
【００５６】
通常、中和は、水溶液または有利に固体としての中和剤を混入することによって達成される。このために、ゲルは、例えば肉挽き機を用いて機械的に微粉砕され、中和剤は、噴霧されるか、散布されるか、または注入され、次に注意深く混合される。そのために、得られたゲル材料は、なお数回均質化のために細切れにされうる。更に、中和されたゲル材料は、ベルト型乾燥機またはロール型乾燥機を用いて残留湿分含量が特に１０質量％未満、殊に５質量％未満になるまで乾燥される。この後で、乾燥されたヒドロゲルは、微粉砕され、篩別され、この場合には、微粉砕のために通常、シリンダーミル、ピンドディスクミル（Stiftmuehlen）またはボールミルが使用されてよい。篩別されたヒドロゲルの粒径は、特に４５〜１０００μｍの範囲内、特に有利に４５〜８５０μｍ、殊に有利に１００〜８００μｍ、なおいっそう有利には１００〜７００μｍである。更に、好ましい粒径は、１００〜５００μｍの範囲内、３００〜６００μｍ、６００μｍ未満、４００μｍ未満、特に有利に３００μｍ未満、殊に有利には１５０μｍ未満である。全粒子の少なくとも８０％、有利に少なくとも９０％は、前記範囲内にある。
【００５７】
膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの後架橋は、一般に表面後架橋剤の溶液を乾燥した基本ポリマー粉末状に噴霧するようにして実施される。噴霧に引続き、ポリマー粉末は、熱的に乾燥され、この場合架橋反応は、乾燥前ならびに乾燥中に起こりうる。
【００５８】
好ましいのは、反応混合機または混合機および乾燥機中、例えばLoedige（登録商標）混合機、BEPEX（登録商標）混合機、NAUTA（登録商標）混合機、SCHUGGI（登録商標）混合機、NARA（登録商標）乾燥機およびPROCESSALL（登録商標）中での架橋剤の溶液の噴霧である。更に、渦動層乾燥機が使用されてもよい。
【００５９】
乾燥は、混合機それ自体中で、ジャケットの加熱または熱風の吹き込みによって行なうことができる。後接続された乾燥機、例えば箱形乾燥機、回転管炉または加熱可能なスクリューは、同様に適当である。しかし、例えば共沸蒸留は、乾燥方法として利用されてもよい。
【００６０】
好ましい乾燥温度は、５０〜２５０℃の範囲内、有利に６０〜２００℃、特に有利に７０〜１８０℃である。反応型混合機または乾燥機中での前記温度での好ましい滞留時間は、６０分間、有利に３０分間、特に有利に１０分間である。
【００６１】
表面後架橋剤は、単独でかまたは別の表面後架橋剤、例えばエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、ポリグリセリンジグリシジルエーテル、エピクロロヒドリン、エチレンジアミン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、ビスフェノールＡ、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリット、ソルビトール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、２−オキサゾリドン、例えば２−オキサゾリジノンまたはＮ−ヒドロキシエチル−２−オキサゾリジノン、モルホリン−２，３−ジオン、例えばＮ−２−ヒドロキシエチルモルホリン−２，３−ジオン、Ｎ−メチルモルホリン−２，３−ジオン、Ｎ−エチルモルホリン−２，３−ジオンおよび／またはＮ−第三ブチルモルホリン−２，３−ジオン、２−オキソテトラヒドロ−１，３−オキサジン、Ｎ−アシル−２−オキサゾリドン、例えばＮ−アセチル−２−オキサゾリドン、二環式アミドアセタール、例えば５−メチル−１−アザ−４，６−ジオキサ−ビシクロ［３．３．０］オクタン、１−アザ−４，６−ジオキサ−ビシクロ［３．３．０］オクタンおよび／または５−イソプロピル−１−アザ−４，６−ジオキサ−ビシクロ［３．３．０］オクタンおよび／またはビス−２−オキサゾリジノンおよびポリ−２−オキサゾリジノンとの組合せで使用されてよい。
【００６２】
表面後架橋剤は、有利に非自己反応性溶剤中、有利に低級アルコール、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、プロピレングリコール、エチレングリコール、特にイソプロパノール、殊に有利にはこのように適当なアルコールの水溶液中に溶解され、この場合この溶液のアルコール含量は、１０〜９０質量％、特に有利に２５〜７０質量％、殊に３０〜５０質量％である。
【００６３】
この場合、表面後架橋剤は、使用されたポリマーに対して０．０１〜１質量％の量で使用され、架橋剤溶液それ自体は、使用されたポリマーに対して１〜２０質量％、有利に３〜１５質量％の量で使用される。
【００６４】
本発明による膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーのＡＵＬ０．７ｐｓｉ値［ｇ／ｇ］は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９０９６５３号明細書中に記載の方法により測定されることができ、有利に１０より大きく、殊に１５より大きく、特に有利に２０より大きく、殊に２５より大きく、殊に有利に３０より大きい。
【００６５】
本発明による膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、血液および／または体液を衛生製品中、例えば失禁用製品、月経帯、タンポン、パット中に吸収するのに適している。そのために、本発明による膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、繊維、例えばセルロース、ならびに繊維フリースと一緒にして吸収性複合材料に加工されてよい。
【００６６】
本発明による方法において使用される樹枝状ポリマーは、非線状の構造のための実際に親水性であるが、しかし、特殊な幾何学的形状のために、熱的後架橋に対する望ましくない能力は、著しく制限され、したがって樹枝状ポリマーは、表面後架橋中に添加されてよい。付加的な混入工程は、不必要である。この場合、膨潤し始めた超吸収体または膨潤した超吸収体中での水溶液の粘度に関連して球状の形は、特に好ましい。これは、高いポリマー使用量の場合でも液体転送量が不変で高いままであるという結果を生じる。
【００６７】
樹枝状ポリマーのダスト結合能、殊にダスト状添加剤または粉末状添加剤の結合能は、卓越している。塗布直後ならびに過酷な機械的応力後でも実際に生成物中に微細ダストを殆んど検出することができなかった。
【００６８】
最終製品の運搬特性は、表面後架橋の際に使用される溶剤によっても影響を及ぼされる。この場合、プロピレングリコール／水は、イソプロパノール／水と比較して明らかに利点を有する。他面、未反応のプロピレングリコールは、未反応のイソプロパノールとは異なり、劣悪でのみ除去させることができ、最終製品中に留まる。乾燥された最終製品中のアルコール含量は、典型的には５０００〜１５０００質量ｐｐｍのプロピレングリコールを使用した場合および有利にイソプロパノールを使用した場合に１０００質量ｐｐｍ未満、有利に５００質量ｐｐｍ未満、特に有利に１００質量ｐｐｍ未満である。
【００６９】
本発明による方法における樹枝状ポリマーの添加は、これまでプロピレングリコール／水（水中のプロピレングリコール３０質量％）を使用した場合にのみ得ることができた、運搬特性を有する超吸収体を得るために、表面後架橋の際に溶剤としてのイソプロパノール／水（水中のイソプロパノール３０質量％）の使用を可能にする。
【００７０】
本発明による後処理の性能を測定するために、乾燥されたヒドロゲルは、以下に記載されている試験方法で試験される。
【００７１】
方法：
測定は、別記しない限り、２３±２℃の環境温度および５０±１０％の相対空気湿度で実施された。膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、測定前に良好に混合される。
【００７２】
遠心分離保持能力（ＣＲＣ Centrifuge Retention Capacity）
この方法の場合には、ティーバッグ中でのヒドロゲルの自由膨潤可能性が測定される。ＣＲＣの測定のために、乾燥されたヒドロゲル０．２０００±０．００５０ｇ（粒子画分１０６〜８５０μｍ）は、６０×８５ｍｍの大きさのティーバッグ中に計量供給され、引続きこのティーバッグは、溶着される。ティーバッグは、３０分間０．９質量％の食塩水の過剰量中に供給される（食塩水少なくとも０．８３ ｌ／ポリマー粉末１ｇ）。引続き、このティーバッグは、３分間、２５０Ｇで遠心分離される。ヒドロゲルによって堅固に保持された液体量の測定は、遠心分離されたティーバッグの質量を正確に量ることによって行なわれる。
【００７３】
また、遠心分離保持能力は、ＥＤＡＮＡ（European Disposables and Nonwovens Association）によって推奨された試験方法No.441.2-02"遠心分離保持能力（Centrifuge retention capacity）"によっても測定されることができる。
【００７４】
圧力０．７psi（4830Pa）下での吸収性（ＡＵＬ Absorbency Under Load）
ＡＵＬ０．７psiを測定するための測定セルは、６０ｍｍの内径および５０ｍｍの高さを有するプレキシガラス円筒体であり、この円筒体は、下面に３６μｍの目開きを有する接着された特殊鋼製篩板を有する。更に、５９ｍｍの直径を有するプラスチック板およびプラスチック板と一緒に測定セル中に設置させることができる分銅は、測定セルに属する。プラスチック板の質量および分銅は、一緒になって１３４４ｇである。ＡＵＬ０．７psiの測定を実施するために、空のプレキシガラス円筒体およびプラスチック板の質量が測定され、Ｗ0として記録される。更に、膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマー０．９００±０．００５ｇ（粒径分布１５０〜８００μｍ）は、プレキシガラス円筒体中に計量供給され、できるだけ均一に特殊鋼製篩板上に分布される。引続き、プラスチック板は、注意深くプレキシガラス円筒体中に設置され、全ての単位は、計量され；この質量は、Ｗaとして記録される。更に、分銅は、プレキシガラス円筒体中のプラスチック板上に設置される。２００ｍｍの直径および３０ｍｍの高さを有するペトリ皿の中心部に１２０ｍｍの直径および１０ｍｍの高さおよび多孔度０を有するセラミック濾板（Duran, Schott社）が置かれ、液体表面が濾板表面で終わるような程度に０．９質量％の塩化ナトリウム溶液は注入され、この場合濾板の表面は、湿潤されることはない。
【００７５】
引続き、９０ｍｍの直径および２０μｍ未満の孔径を有する円形の濾紙（S&S 589 Schleicher & Schuell社の黒色テープ）は、セラミック板上に置かれる。更に、膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーを含有するプレキシガラス円筒体は、プラスチック板および分銅と一緒に濾紙上に設置され、そこで６０分間放置される。この時間の後、ペトリ皿からなる完全な単位は、濾紙から取り除かれ、引続き分銅は、プレキシガラス円筒体から取り除かれる。膨潤されたヒドロゲルを含有するプレキシガラス円筒体は、プラスチック板と一緒に質量が正確に量られ、この質量は、Ｗbとして記録される。
【００７６】
圧力下（ＡＵＬ）での吸収量は、次のように計算される：
ＡＵＬ０．７psi［ｇ／ｇ］＝［Ｗb−Ｗa］／［Ｗa−Ｗ0］
また、圧力下での吸収量は、ＥＤＡＮＡ（European Disposables and Nonwovens Association）によって推奨された試験方法No.442.2-02"圧力下での吸収量（Abdorption under pressure）"によっても測定されることができる。
【００７７】
液体転送（ＳＦＣ食塩水流伝導度）
０．３psi（２０７０Ｐａ）の圧力負荷下での膨潤されたゲル層の液体転送は、欧州特許出願公開第０６４０３３０号明細書中の記載と同様に、超吸収性のポリマーからの膨潤されたゲル層のゲル層透過性として測定され、この場合上記の欧州特許出願公開明細書第１９頁および図８に記載の装置は、ガラスフリット（４０）がもはや使用されず、プランジャー（３９）が円筒体（３７）と同様のプラスチック材料からなり、今や全載置面に亘って均一に分布するように２１個の同じ大きさの孔を含むように十分に変更されていた。測定の方法および評価は、欧州特許出願公開第０６４０３３０号明細書に対して不変のままである。通過流量は、自動的に記録される。
【００７８】
液体転送量（ＳＦＣ食塩水流伝導度）は、次のように計算される：
ＳＦＣ［ｃｍ3／ｇ］＝（Ｆg（ｔ＝０）×Ｌ0）／（ｄ×Ａ×ＷＰ）
この場合、Ｆg（ｔ＝０）は、ｇ／秒でのＮａＣｌ溶液の通過流量であり、これは、通過流量測定のデータＦg（ｔ）の線形の回帰分析につきｔ＝０に対する外挿法によって得られ、Ｌoは、ｃｍでのゲル層の厚さであり、ｄは、ｇ／ｃｍ3でのＮａＣｌ溶液の密度であり、Ａは、ｃｍ2でのゲル層の面積であり、ＷＰは、ｄｙｎ／ｃｍ2でのゲル層上の静水圧力である。
【００７９】
流速（ＦＬＲ Flow Rate）
この方法の場合には、膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーが漏斗を貫流する速度が測定される。ＦＬＲを測定するために、１００±０．０１の乾燥されたヒドロゲルは、閉鎖可能な金属漏斗中に計量供給される。膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの質量は、Ｗ1として記録される。漏斗は、ＤＩＮ５３４９２に相当する。漏斗の流出管は、１４５．０±０．５ｍｍの高さおよび１０．００±０．０１ｍｍの内径を有する。水平方向に対する漏斗壁の傾斜角度は、２０゜である。金属漏斗は、アースされている。引続き、漏斗は、開かれ、この漏斗が空になるまでの時間が測定される。時間は、ｔとして記録される。
【００８０】
測定は、２回実施される。２つの測定値のずれは、最大５％であってよい。
【００８１】
流速（ＦＬＲ）は、次のように計算される：
ＦＬＲ［ｇ／ｓ］＝Ｗ1／ｔ
また、流速は、ＥＤＡＮＡ（European Disposables and Nonwovens Association）によって推奨された試験方法No.450.2-02"流速（Flowrate）"によって測定されることができる。
【００８２】
流出質量（ＡＳＧ）
この方法の場合、膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの密度は、流出後に測定される。測定は、ＤＩＮ５３４６６に相応する円筒状のピグノメーター（Pygnometer）で実施される。このピグロメーターは、１００．０±０．５ｍｌの体積、４５．０±０．１ｍｍの内径および６３．１±０．１ｍｍの高さを有する。ピグノメーターは、空の状態で計量される。この質量は、Ｗ1として記録される。ＡＳＧを測定するために、乾燥されたヒドロゲル約１００ｇは、閉鎖可能な金属漏斗中に計量供給される。漏斗は、ＤＩＮ５３４９２に相当する。漏斗の流出管は、１４５．０±０．５ｍｍの高さおよび１０．００±０．０１ｍｍの内径を有する。
【００８３】
水平方向に対する漏斗壁の傾斜角度は、２０゜である。金属漏斗およびピグノメーターは、アースされている。引続き、漏斗は、ピグノメーター中で空にされ、この場合過剰の膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、溢れ出る。上方にある膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、スパチュラにより拭い取られる。充填されたピグノメーターは、計量され、質量は、Ｗ2として記録される。
【００８４】
測定は、２回実施される。２つの測定値のずれは、最大５％であってよい。
【００８５】
流出質量（ＡＳＧ）は、次のように計算される：
ＡＳＧ［ｇ／ｍｌ］＝［Ｗ2−Ｗ1］／Ｖ
また、流出質量は、ＥＤＡＮＡ（European Disposables and Nonwovens Association）によって推奨された試験方法No.460.2-02"密度（Density）"によって測定されることができる。
【００８６】
破壊試験（脆性試験）
破壊試験により、膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの挙動は、機械的負荷で測定される。試験は、閉鎖可能な石器容器で実施される。この石器容器は、８５．７ｍｍ（３ ３／８インチ）の直径、１１１．１ｍｍ（４ ３／８インチ）の高さおよび３７９ｃｍ3（０．１ガロン）の体積を有する。開口は、３１．８ｍｍ（１ １／４インチ）の直径を有する。蓋と一緒の高さは、１３９．７ｍｍ（５ １／２インチ）である。石器容器中に、膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマー５０ｇおよび円筒状の石器微粉砕体１２７ｇが充填される。石器粉砕体は、１２．７ｍｍ（１／２インチ）の直径、１２．７ｍｍ（１／２インチ）の高さおよび約５．３ｇの単独質量を有する。石器容器は、閉鎖され、シリンダーミルを備えたロールミル（例えば、U.S. Stoneware社, US製）上で１８０ｒｐｍで回転される。
【００８７】
ダスト含量（ダスト）
このダスト含量は、ＥＤＡＮＡ（European Disposables and Nonwovens Association）によって推奨された試験方法No.490.2-02"ダスト（Dust）"によって測定されることができる。
【００８８】
ケーキング試験（抗ケーキング）
１００ｍｌのフラスコ中に膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマー３０ｇは、計量供給される。引続き、このフラスコは、４０℃および９５％の相対空気湿度で２時間貯蔵される。貯蔵後、この膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーは、流出される。流出挙動は、定量的に評価され、この場合、膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの表面上で安定した皮膜が形成され、この膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーがフラスコ中に留まることは、"極めて劣悪"を意味し、膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーが完全に流出されることは、"極めて良好"を意味し、フラスコの壁面上で膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーからなる縁部が残ることは、前記の"極めて劣悪"と"極めて良好"の間の値を意味する。
【００８９】
実施例
実施例１および２
レーディゲ（Loedige）実験室用混合機中で、基本ポリマーＡＳＡＰ５００Ｚを、それぞれ基本ポリマーに対してイソプロパノール／水３．１６質量％（３０：７０）および２−オキサゾリジノン０．０８５質量％の噴霧および引続く１７５℃への加熱によって１２０分間、後架橋した。この場合には、場合によっては樹枝状ポリマーを添加した。引続き、得られたポリマーを８５０μｍで篩別し、団塊を除去した。生成物を試験し、レーザー落下管法（Laser-Fallrohrmethode）を用いて微細ダスト（１０μｍ未満）に対して分析した。同じ生成物をロールミルにより機械的に崩壊させ、再びダスト含量に対して試験した。
【表１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹枝状構造を有する少なくとも１つの親水性ポリマーを含有する膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマー。
【請求項２】
樹枝状構造を有する親水性ポリマーがポリオールと２，２−ジメチロールプロピオン酸とからなるポリエステルである、請求項１記載のポリマー。
【請求項３】
樹枝状構造を有する親水性ポリマーがポリプロピレンイミン、ポリアミドアミンまたはポリエステルアミドである、請求項１記載のポリマー。
【請求項４】
付加的に粉末状の添加剤および／またはダスト状の添加剤を含有する、請求項１から３までのいずれか１項に記載のポリマー。
【請求項５】
添加剤が金属塩、熱分解法珪酸、多糖類、非イオン界面活性剤、ワックスおよび／または珪藻土である、請求項４記載のポリマー。
【請求項６】
添加剤が微細な中空球の形で存在し、この中空球の直径が１〜１０００μｍであり、この場合この微細な中空球の壁厚は、直径の１〜１０％である、請求項４または５記載のポリマー。
【請求項７】
１０μｍ未満の直径を有する粒子の含量が５０質量ｐｐｍ未満である、請求項１から６までのいずれか１項に記載のポリマー。
【請求項８】
１０μｍ未満の直径を有する粒子の含量が機械的負荷後に５０質量ｐｐｍ未満である、請求項１から７までのいずれか１項に記載のポリマー。
【請求項９】
膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの製造法において、ヒドロゲルを樹枝状構造を有する親水性ポリマーで後処理することを特徴とする、膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの製造法。
【請求項１０】
樹枝状構造を有する親水性ポリマーとしてポリオールと２，２−ジメチロールプロピオン酸とからなるポリエステルを使用する、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
樹枝状構造を有する親水性ポリマーとしてポリプロピレンイミン、ポリアミドアミンまたはポリエステルアミドを使用する、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
後処理を表面後架橋と一緒に実施する、請求項９から１１までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも１つの表面後架橋剤を含有する溶剤がイソプロパノールと水とからなる混合物である、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
血液および／または体液を吸収するための請求項１から８までのいずれか１項に記載のポリマーの使用。
【請求項１５】
尿を吸収するための請求項１４記載の使用。
【請求項１６】
請求項１から８までのいずれか１項に記載のポリマーを含有する衛生製品。
【請求項１】
樹枝状構造を有する少なくとも１つの親水性ポリマーを含有する膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマー。
【請求項２】
樹枝状構造を有する親水性ポリマーがポリオールと２，２−ジメチロールプロピオン酸とからなるポリエステルである、請求項１記載のポリマー。
【請求項３】
樹枝状構造を有する親水性ポリマーがポリプロピレンイミン、ポリアミドアミンまたはポリエステルアミドである、請求項１記載のポリマー。
【請求項４】
付加的に粉末状の添加剤および／またはダスト状の添加剤を含有する、請求項１から３までのいずれか１項に記載のポリマー。
【請求項５】
添加剤が金属塩、熱分解法珪酸、多糖類、非イオン界面活性剤、ワックスおよび／または珪藻土である、請求項４記載のポリマー。
【請求項６】
添加剤が微細な中空球の形で存在し、この中空球の直径が１〜１０００μｍであり、この場合この微細な中空球の壁厚は、直径の１〜１０％である、請求項４または５記載のポリマー。
【請求項７】
１０μｍ未満の直径を有する粒子の含量が５０質量ｐｐｍ未満である、請求項１から６までのいずれか１項に記載のポリマー。
【請求項８】
１０μｍ未満の直径を有する粒子の含量が機械的負荷後に５０質量ｐｐｍ未満である、請求項１から７までのいずれか１項に記載のポリマー。
【請求項９】
膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの製造法において、ヒドロゲルを樹枝状構造を有する親水性ポリマーで後処理することを特徴とする、膨潤可能なヒドロゲル形成性ポリマーの製造法。
【請求項１０】
樹枝状構造を有する親水性ポリマーとしてポリオールと２，２−ジメチロールプロピオン酸とからなるポリエステルを使用する、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
樹枝状構造を有する親水性ポリマーとしてポリプロピレンイミン、ポリアミドアミンまたはポリエステルアミドを使用する、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
後処理を表面後架橋と一緒に実施する、請求項９から１１までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも１つの表面後架橋剤を含有する溶剤がイソプロパノールと水とからなる混合物である、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
血液および／または体液を吸収するための請求項１から８までのいずれか１項に記載のポリマーの使用。
【請求項１５】
尿を吸収するための請求項１４記載の使用。
【請求項１６】
請求項１から８までのいずれか１項に記載のポリマーを含有する衛生製品。
【公表番号】特表２００７−５３４７８５（Ｐ２００７−５３４７８５Ａ）
【公表日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５４４３５５（Ｐ２００６−５４４３５５）
【出願日】平成１６年１２月１７日（２００４．１２．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００４／０１４３９６
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０６１０１４
【国際公開日】平成１７年７月７日（２００５．７．７）
【出願人】（５９５１２３０６９）ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト (847)
【氏名又は名称原語表記】ＢＡＳＦ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ
【住所又は居所原語表記】Ｄ−６７０５６ Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１７日（２００４．１２．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００４／０１４３９６
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０６１０１４
【国際公開日】平成１７年７月７日（２００５．７．７）
【出願人】（５９５１２３０６９）ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト (847)
【氏名又は名称原語表記】ＢＡＳＦ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ
【住所又は居所原語表記】Ｄ−６７０５６ Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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