DE60129519T2

DE60129519T2 - Wasserabsorbierendes Mittel und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE60129519T2
Application number: DE60129519T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Himeji-shi Ikeuchi; Nobuyuki Suita-shi Harada; Yoshihiko Takarazuka-shi Masuda
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 2000-10-20
Filing date: 2001-10-19
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2021-10-20
Also published as: CN1246046C; CN1824708A; CN100478401C; US20020072471A1; BR0104629A; EP1199327A2; CN1349830A; US6809158B2; EP1199327B1; EP1199327A3; DE60129519D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
A. TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Mittels und ein wasserabsorbierendes Mittel.
B. STAND DER TECHNIK
In den vergangenen Jahren werden wasserabsorbierende Harze (wasserabsorbierende Mittel) weithin als eines der Materialien, die absorbierende Artikel, wie etwa Einwegwindeln, Damenbinden und Inkontinenzeinlagen aufbauen, verwendet, damit das wasserabsorbierende Harz Körperflüssigkeiten absorbiert.
Diese wasserabsorbierenden Harze (ebenfalls als höher wasserabsorbierende Harze oder wasserabsorbierende Polymere bezeichnet) sind z. B. im japanischen Industriestandard (JIS) K7223-1996 offenbart und sind bereits gut bekannt.
Bekannte Beispiele für diese wasserabsorbierenden Harze sind: vernetzte Produkte teilneutralisierter Polyacrylsäuren, hydrolisierte Produkte von Stärke-Acrylsäure-Propfpolymeren; verseifte Produkte von Vinylacetat-Acrylsäureester-Copolymeren; hydrolisierte Produkte von Acrylnitril- oder Acrylamidcopolymeren und deren vernetzte Produkte; und vernetzte Polymere aus kationischen Monomeren.
Beispiele für die Eigenschaften, welche diese wasserabsorbierenden Harze aufweisen sollten sind wie folgt: bei Kontakt mit wässrigen Flüssigkeiten wie etwa Körperflüssigkeiten, hervorragende Wasserabsorptionsmenge oder -geschwindigkeit, Flüssigkeitspermeabilität, Gelstärke des gequollenen Gels, Saugkraft zum Aufsaugen von Wasser aus einem Basismaterial, das wässrige Flüssigkeiten von den Vorherigen enthält. Dann, wenn die wasserabsorbierenden Harze eine Anzahl dieser Eigenschaften aus den Vorherigen gemeinsam aufweisen und als absorbierende Artikel, wie etwa Einwegwindeln und Damenbinden, verwendet werden, werden unterschiedliche wasserabsorbierende Harze (wasserabsorbierende Mittel), die hervorragende Leistung (Absorptionseigenschaften) zeigen, vorgeschlagen.
Zum Beispiel ist hinsichtlich eines Verfahrens zur Verbesserung der wasserabsorbierenden Eigenschaften des wasserabsorbierenden Harzes, wie etwa des Absorptionsvermögens ohne Druck und des Absorptionsvermögens unter Druck in guter Ausgewogenheit, ein Verfahren bekannt, in welchem die oberflächennahen Bereiche des wasserabsorbierenden Harzes vernetzt werden, und verschiedene Verfahren sind stets vorgeschlagen worden.
Zum Beispiel sind Verfahren bekannt, in denen die folgenden Materialien verwendet werden: mehrwertige Alkohole ( JP-A-180233/1983 und JP-A-016903/1986 ); Polyglycidylverbindungen, Polyaziridinverbindungen, Polyaminverbindungen oder Polyisocyanatverbindungen ( JP-A-189103/1984 ); Glyoxal ( JP-A-117393/1977 ); mehrwertige Metalle ( JP-A-136588/1976 , JP-A-257235/1986 und JP-A-007745/1987 ); Silankupplungsmittel ( JP-A-61-211305 , JP-A-61-252212 und JP-A-61-264006 ); Alkylencarbonate ( DE 4020780 ); Oxazolidinone ( WO 99/43720 ); Oxazine ( WO 00/311539 ); und Oxazolinverbindungen ( JP-A-1 97818/2000 ).
Hinsichtlich der wasserabsorbierenden Artikel wie etwa Windeln neigt außerdem die Menge der wasserabsorbierenden Harze, die verwendet wird, zum Ansteigen. Wenn unterschiedliche wasserabsorbierende Artikel wie etwa Windeln durch Verwendung von wasserabsorbierenden Harzen hergestellt werden, ist es daher notwendig, viel hochhygroskopische wasserabsorbierende Harzpulver in Faserbasismaterialien einzuschließen, und es gibt das Problem, dass die wasserabsorbierenden Artikel nicht stabil hergestellt werden können, da die wasserabsorbierenden Harzpulver in einem Schüttgutbehälter oder mitten in der Produktionslinie eine Blockierung verursachen oder an Vorrichtungen anhaften, abhängig von ihren Verarbeitungsumständen oder Klimabedingungen (insbesondere in einem Gebiet mit hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit). Das heißt, die wasserabsorbierenden Harze werden häufig als Pulver hergestellt. Daher ist die Fließfähigkeit der Pulver, insbesondere die Fließfähigkeit unter einer feuchten Atmosphäre, für die praktische Verwendung wichtig.
Es sind Verfahren bekannt, um die Fluidität unter einer solchen feuchten Atmosphäre zu lösen: Zusammensetzungen, die durch das Mischen wasserabsorbierender Harzpulver mit hydrophoben Siliziumoxid-Feinteilchen in einem speziellen Verhältnis erhalten werden ( JP-B-17542/1986 ); Zusammensetzungen, die durch das Mischen wasserabsorbierender Harzpulver und anorganischer Teilchen, wie etwa wasserhaltiges Siliziumdioxid, wasserhaltiges Aluminiumdioxid und wasserhaltiges Titandioxid, erhalten wurden ( JP-A-80459/1984 ); Verfahren, welche die Behandlung wasserabsorbierender Harze mit speziellen kationischen Tensiden und danach das Mischen anorganischer Substanzen oder hochschmelzender organischer Verbindungen umfassen ( JP-A-69854/1986 ); Verfahren, welche das Mischen wasserabsorbierender Harzpulver mit Stearinsäure und anorganischen Teilchen umfassen ( JP-A-105064/1988 ); und Verfahren, welche die Behandlung wasserabsorbierender Harze mit speziellen Silikontensiden umfassen ( JP-A-136966/1997 ).
Es gibt jedoch bei den herkömmlichen Techniken das Problem der Kosten der Additive oder der Sicherheit von Pulverstaub, und weiter gibt es viele Probleme, wie etwa, dass: das Herstellungsverfahren für wasserabsorbierende Harze kompliziert ist oder die Eigenschaften der wasserabsorbierenden Harze verschlechtert werden. Daher waren wasserabsorbierende Harze (wasserabsorbierende Mittel), die durch Modifizieren der Balance zwischen dem Absorptionsvermögen ohne Druck und dem Absorptionsvermögen unter Druck und des Fließvermögens unter einer feuchten Atmosphäre erhalten wurden, unzureichend.
Weiterhin gibt es das Problem der Sicherheit des verwendeten Vernetzungsmittels. Wenn das Vernetzungsmittel eine Verbindung ist, die eine reaktive funktionelle Gruppe wie etwa allgemein eine Epoxygruppe aufweist, kann die Reaktion bei niedriger Temperatur durchgeführt werden. Es gibt jedoch das Problem, dass: es notwendig ist, die Restmenge des Vernetzungsmittels streng zu regulieren, da das Vernetzungsmittel selbst hautreizend wirkt; und komplizierte Vorgänge sind in den Verfahren notwendig, um die Restmenge zu verringern. Außerdem weisen sichere Vernetzungsmittel, wie etwa mehrwertige Alkohole, eine niedrige Reaktivität auf. Daher erfordern sie eine hohe Temperatur oder viel Zeit bei der Vernetzungsreaktion. Es besteht die Möglichkeit, dass die wasserabsorbierenden Harze durch das Erwärmen verfärbt oder verschlechtert werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
A. AUFGABE DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde gemäß den oben erwähnten herkömmlichen Problemen vollendet. Das heißt, eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist: ein Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Mittels bei niedriger Temperatur in kurzer Zeit bereitzustellen, wobei das wasserabsorbierende Mittel eine hervorragende Balance zwischen dem Absorptionsvermögen ohne Druck und dem Absorptionsvermögen unter Druck, hohes Fließvermögen unter einer feuchten Atmosphäre und hervorragende Sicherheit aufweist. Außerdem ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung: ein neuartiges wasserabsorbierendes Mittel und einen neuartigen absorbierenden Artikel bereitzustellen.
B. OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die Erfinder haben sorgfältig ein wasserabsorbierendes Mittel untersucht, das hervorragende Absorptionseigenschaften und Fließvermögen unter einer feuchten Atmosphäre aufweist. Als Ergebnis haben sie herausgefunden, dass die oben genannten Probleme gelöst werden, indem eine spezielle Verbindung als Vernetzungsmittel des wasserabsorbierden Harzes verwendet wird.
Das heißt, ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Mittels ist gemäß Anspruch 1 gekennzeichnet. Weiterhin sind ein absorbierendes Mittel gemäß den Ansprüchen 20 und 23 und ein absorbierender Artikel gemäß Anspruch 32 vorgesehen. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen.
Diese und weitere Aufgaben und die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Offenbarung vollständiger hervorgehen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Schnittdarstellung einer Messvorrichtung zum Messen der Salzlösungsfließleitfähigkeit.
(Erläuterung der Symbole:)

31: Behälter
32: Glasrohr
33: wässrige Natriumchloridlösung von 0,69 Gew.-%
34: L-Rohr mit Hahn
35: Hahn
40: Gefäß
41: Zelle
42: rostfreies Drahtnetz
43: rostfreies Drahtnetz
44: gequollenes Gel
45: Glasfilter
46: Kolben
47: Öffnung im Kolben
48: Sammelgefäß
49: Waage

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung ausführlich erläutert.
Das wasserabsorbierende Harz in der vorliegenden Erfindung ist ein wasserquellbares und wasserunlösliches vernetztes Polymer, und herkömmliche wasserabsorbierende Harze können verwendet werden. Beispiele dafür umfassen: herkömmliche vernetzte Polymere, die ein anionisches, nichtionisches oder kationisches Hydrogel bilden können, indem sie eine Menge an innenausgetauschtem Wasser absorbieren, die bevorzugt so groß wie 10 bis 3.000 mal, stärker bevorzugt 50 bis 1.000 mal ist; oder Produkte die durch Trocknen der Polymere und üblicherweise ihre Zerkleinerung vor und/oder nach dem Trocknen erhalten werden. Beispiele für dieses wasserabsorbierende Harz umfassen mindestens eins aus der Gruppe aus: teilneutralisierten und vernetzten Poly(arcrylsäuren); hydrolysierten Copolymeren aus Stärke-Acrylnitril; neutralisierten Propfpolymeren aus Stärke-Acrylsäure; verseiften Copolymeren aus Vinylacetat-Acrylsäureester; hydrolysierten Copolymeren aus Acrylnitril oder Acrylamid oder vernetzten Polymeren dieser hydrolysierten Copolymeren; modifizierten Produkten aus vernetzten Polyvinylalkoholen, die Carboxylgruppen einschließen; und Copolymeren aus vernetztem Isobutylen-Maleinsäureanhydrid. Diese wasserabsorbierenden Harze können entweder jeweils allein oder in Kombinationen miteinander verwendet werden. Unter diesen ist jedoch eine Art von wasserabsorbierenden Harzen, die eine Carboxylgruppe aufweisen, oder eine Mischung davon bevorzugt. Typischerweise umfassen die wasserabsorbierenden Harze ein Polymer (wasserquellbare vernetzte Poly(acrylsäure) oder deren Salz), das durch Polymerisieren und Vernetzen von Monomeren erhalten wird, deren Hauptkomponente Acrylsäure und/oder deren Salz (neutralisiertes Produkt) umfasst. Außerdem ist hinsichtlich der oben erwähnten verwendeten wasserunlöslichen wasserabsorbierenden Harze der wasserextrahierbare Gehalt darin bevorzugt nicht mehr als 40 Gew.-%, stärker bevorzugt nicht mehr als 25 Gew.-%, noch stärker bevorzugt nicht mehr als 20 Gew.-%, noch stärker bevorzugt nicht mehr als 15 Gew.-%, besonders bevorzugt nicht mehr als 10 Gew.-%.
Beispiele für das oben genannte Acrylsäuresalz umfassen: Acrylsäuresalze von Alkalimetallen, wie etwa Natrium, Kalium und Lithium; und Ammoniumsalze und Aminsalze von Acrylsäure. Die Struktureinheiten des oben genannten wasserabsorbierenden Harzes umfassen bevorzugt Acrylsäure von 0 bis 50 Mol % und ihr Salz von 100 bis 50 Mol % (wobei die Gesamtmenge von beiden 100 Mol % beträgt), stärker bevorzugt 10 bis 40 Mol % bzw. 90 bis 60 Mol % (wobei die Gesamtmenge von beiden 100 Mol % ist). Die Neutralisierung des wasserabsorbierenden Harzes zur Bildung des oben genannten Salzes kann in der Monomerform vor der Polymerisation oder in der Polymerform während der Polymerisation oder nach der Polymerisation durchgeführt werden, oder diese können miteinander kombiniert werden. Wenn die Neutralisation in der Polymerform durchgeführt wird, gibt es den Vorteil, dass der wasserextrahierbare Gehalt verringert wird. Die Neutralisation erfordert jedoch recht viel Zeit. Daher wird die Neutralisation bevorzugt in der Monomerform vor der Polymerisation unter dem Gesichtspunkt der Herstellungskosten durchgeführt.
Das Monomer zum Erhalten des wasserabsorbierenden Harzes, das in dieser Erfindung verwendet wird, kann andere Monomere als die oben erwähnte Acrylsäure (Salz) umfassen, wenn es die Umstände erfordern. Die anderen Monomere als Acrylsäure (Salz) sind nicht besonders eingeschränkt, Beispiele dafür umfassen jedoch: anionische ungesättigte Monomere, wie etwa Methacrylsäure, Maleinsäure, Vinylsulfonsäure, Styrolsulfonsäure, 2-(Meth)acrylamido-2-methylpropansulfonsäure, 2-(Meth)acryloylethansulfonsäure und 2-(Meth)acryloylpropansulfonsäure und deren Salze; nichtionische ungesättigte Monomere, die hydrophile Gruppen enthalten, wie etwa Acrylamid, Methacrylamid, N-Ethyl(meth)acrylamid, N-n-Propyl(meth)acrylamid, N-Isopropyl(meth)acrylamid, N,N-Dimethyl(meth)acrylamid, 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat, Methoxypolyethylenglycol(meth)acrylat, Polyethylenglycolmono(meth)acrylat, Vinylpyridin, N-Vinylpyrrolidon, N-Acryloylpiperidin, N-Acryloylpyrrolidin und N-Vinylacetamid; und kationische ungesättigte Monomere, wie etwa N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Diethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylamid und deren quaternäre Salze. Diese Monomere können entweder jeweils alleine oder in Kombinationen miteinander verwendet werden.
Wenn die anderen Monomere als Acrylsäure (Salz) in dieser Erfindung verwendet werden, ist der Anteil der anderen Monomere als Acrylsäure (Salz) bevorzugt nicht größer als 30 Mol %, stärker bevorzugt nicht größer als 10 Mol % der Gesamtmenge mit der Acrylsäure und ihrem Salz, die als Hauptkomponenten verwendet werden. Wenn die anderen Monomere als die Acrylsäure (Salz) in dem oben genannten Anteil verwendet werden, werden die Absorptionseigenschaften des wasserabsorbierenden Harzes (wasserabsorbierenden Mittels) das schließlich erhalten wird, weiter verbessert, und das wasserabsorbierende Harz (wasserabsorbierende Mittel) kann noch ökonomischer erhalten werden.
Wenn das oben genannte Monomer polymerisiert wird, um das wasserabsorbierende Harz zu erhalten, das in dieser Erfindung verwendet wird, kann eine Massepolymerisation oder Fällungspolymerisation durchgeführt werden. Unter Berücksichtigung der Leistung oder der Einfachheit der Polymerisationsregulation ist es jedoch bevorzugt, eine wässrige Lösungspolymerisation oder Umkehrphasen-Suspensionspolymerisation durch Verwendung des oben genannten Monomers in Form seiner wässrigen Lösung durchzufüren. Wenn dabei das Monomer in Form seiner wässrigen Lösung verwendet wird, ist die Konzentration des Monomers in seiner wässrigen Lösung (im Folgenden als "wässrige Monomerlösung" bezeichnet) nicht besonders eingeschränkt, liegt jedoch bevorzugt in dem Bereich von 10 bis 70 Gew.-%, stärker bevorzugt 20 bis 60 Gew.-%. Wenn diese wässrige Lösungspolymerisation durchgeführt wird, kann außerdem ein anderes Lösungsmittel als Wasser gemeinsam verwendet werden, falls nötig, und die Art des gemeinsam verwendeten Lösungsmittels ist nicht besonders eingeschränkt.
Beispiele für das wässrige Lösungspolymerisationsverfahren umfassen: Ein Verfahren, das die Polymerisierung der wässrigen Monomerlösung in einem Doppelarmkneter umfasst, während das erhaltene Hydrogel zerkleinert wird; und ein Verfahren, das die Zufuhr der wässrigen Monomerlösung in ein vorgegebenes Gefäß oder auf ein Förderband umfasst, um eine Polymerisation durchzuführen, und Zerkleinern des erhaltenen Gels mit einem Fleischwolf.
Wenn die Polymerisation initiiert wird, können zum Beispiel folgende Polymerisationsinitiatoren verwendet werden: Radikalische Polymerisationsinitiatoren, wie etwa Kaliumpersulfat, Ammoniumpersulfat, Natriumpersulfat, t-Butylhydroperoxid, Wasserstoffperoxid und 2,2'-Azobis(2-amidinopropan)dihydrochlorid; oder Photopolymerisationsinitiatoren, wie etwa 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-on.
Weiterhin ist ein Redoxinitiator ebenfalls anwendbar, indem gemeinsam ein Reduktionsmittel verwendet wird, um die Zersetzung des oben genannten Polymerisationsinitiators zu beschleunigen und Kombinationen beider miteinander. Beispiele für dieses Reduktionsmittel umfassen: (bi)schweflige Säure (oder deren Salze), wie etwa Natriumsulfit und Natriumhydrogensulfit; L-Ascorbinsäure (oder deren Salze); reduzierbare Metalle (oder deren Salze), wie etwa Eisensalze; und Amine. Das Reduktionsmittel ist jedoch nicht besonderes darauf eingeschränkt.
Die Menge des oben genannten Polymerisationsinitiators, die verwendet wird, liegt in dem Bereich von üblicherweise 0,001 bis 2 Mol %, bevorzugt 0,01 bis 0,1 Mol %. Wenn die Menge des Polymerisationsinitiators weniger als 0,001 Mol % ist, gibt es den Nachteil, dass eine große Menge an Monomeren nicht umgesetzt zurückbleibt, so dass die Menge an Monomeren, die in dem erhaltenen Polymer verbleibt, ansteigt. Wenn andererseits die Menge des Polymerisationsinitiators mehr als 2 Mol % beträgt, kann es den Nachteil geben, dass der wasserextrahierbare Gehalt in dem Polymer ansteigt.
Außerdem kann die Polymerisationsreaktion durch Bestrahlen des Reaktionssystems mit aktiven Energiestrahlen, wie etwa Bestrahlungen, Elektronenstrahl und ultravioletten Strahlen, oder weiter durch gemeinsame Verwendung des Polymerisationsinitiators initiiert werden. Dabei ist die Reaktionstemperatur bei der oben genannten Polymerisationsreaktion nicht besonders eingeschränkt, liegt jedoch bevorzugt in dem Bereich von 15 bis 130 °C, stärker bevorzugt 20 bis 110 °C. Außerdem ist die Reaktionszeit ebenfalls nicht besonders eingeschränkt und kann geeignet gemäß Faktoren wie etwa den jeweiligen Arten der Monomere und Polymerisationsinitiatoren und der Reaktionstemperatur festgelegt werden.
Das oben genannte wasserabsorbierende Harz kann ein selbstvernetztes Harz sein, das ohne Verwendung eines Vernetzungsmittels erhalten wird, bevorzugte Harze sind jedoch jene, die copolymerisiert sind oder mit einem inneren Vernetzungsmittel umgesetzt sind, das zwei oder mehr polymerisierbare ungesättigte Gruppen oder zwei oder mehr reaktive Gruppen pro Molekül aufweist.
Beispiele für dieses innere Vernetzungsmittel umfassen: N,N'-Methylenbis(meth)acrylamid, (Poly)ethylenglykoldi(meth)acrylat, (Poly)propylenglykoldi(meth)acrylat, Trimethylolpropantri(meth)acrylat, Glycerintri(meth)accrylat, Glycerinacrylatmethacrylat, Ethylenoxid-modifiziertes Trimethylolpropantri(meth)acrylat, Pentaerythritolhexa(meth)acrylat, Triallylcyanurat, Triallylisocyanurate, Triallylphosphat, Triallylamin, Poly(meth)allyloxyalkane, (Poly)ethylenglycoldiglycidylether, Glycerindiglycidylether, Ethylenglykol, Polyethylenglykol, Propylenglykol, Glycerin, Pentaerythritol, Ethylendiamin, Ethylencarbonat, Propylencarbonat, Polyethylenimin und Glycidyl(meth)acrylat. Außerdem kann die folgende Oxetanverbindung, die in dieser Erfindung ein Vernetzungsmittel ist, verwendet werden.
Diese inneren Vernetzungsmittel können entweder allein oder geeignet in Kombinationen von mindestens zwei davon verwendet werden. Außerdem können diese inneren Vernetzungsmittel dem Reaktionssystem entweder gemeinsam oder geteilt zugegeben werden. Wenn mindestens ein inneres Vernetzungsmittel verwendet wird, ist es bevorzugt, während der Polymerisation unter Berücksichtigung der Absorptionseigenschaften des wasserabsorbierenden Harzes, das schließlich erhalten wird, eine Verbindung zu verwenden, die jedenfalls mindestens polymerisierbare ungesättigte Gruppen aufweist.
Die Menge des inneren Vernetzungsmittels, die verwendet wird, liegt bevorzugt in dem Bereich von 0,005 bis 2 Mol %, stärker bevorzugt 0,02 bis 0,5 Mol %, noch stärker bevorzugt 0,04 bis 0,2 Mol % des oben genannten Monomers. Wenn die Menge des oben erwähnten inneren Vernetzungsmittels, die verwendet wird, geringer als 0,005 Mol % oder größer als 2 Mol % ist, könnten die ausreichenden Absorptionseigenschaften nicht erhalten werden.
Wenn die Vernetzungsstruktur unter Verwendung des oben beschriebenen inneren Vernetzungsmittels in den inneren Bereich des Polymers eingeführt wird, kann das innere Vernetzungsmittel dem Reaktionssystem vor, während oder nach der Polymerisation des oben erwähnten Monomers oder nach der Neutralisation zugesetzt werden.
Wenn die oben erwähnte Polymerisation durchgeführt wird, können die folgenden Materialien dem Reaktionssystem zugesetzt werden: verschiedene Schäummittel, wie etwa Carbonate (oder Hydrogencarbonate), Kohlendioxid, Azoverbindungen und inerte organische Lösungsmittel; hydrophile Polymere, wie etwa Stärke, Cellulose, deren Derivate, Polyvinylalkohol, Polyacrylsäure (oder deren Salze) und vernetzte Produkte aus Polyacrylsäure (oder deren Salze); unterschiedliche Tenside; Chelatisierungsmittel; und Kettenübertragungsmittel, wie etwa Hypophosphorsäure (oder deren Salze).
Wenn das vernetzte Polymer, das durch die oben beschriebene wässrige Lösungspolymerisation erhalten wurde, ein Gelpolymer, nämlich ein vernetztes Hydrogelpolymer, ist, wird dieses Polymer getrocknet, falls nötig, und üblicherweise vor und/oder nach der Trocknung zerkleinert, so dass das wasserabsorbierende Harzpulver erhalten wird. Außerdem liegt die Trocknungstemperatur üblicherweise in dem Bereich von 60 bis 250 °C, bevorzugt 100 bis 220 °C, stärker bevorzugt 120 bis 200 °C, und die Trocknungszeit liegt in dem Bereich von 10 Minuten bis 12 Stunden, bevorzugt 20 Minuten bis 6 Stunden, stärker bevorzugt 30 Minuten bis 3 Stunden.
Der Wassergehalt (definiert durch die Menge, die durch Trocknung bei 180 °C für 3 Stunden pro 1 g des wasserabsorbierenden Harzes verringert wird) des wasserabsorbierenden Harzes, das in dieser Erfindung verwendbar ist, ist nicht besonders eingeschränkt, liegt jedoch bevorzugt in dem Bereich von 0 bis 400 Gew.-%, stärker bevorzugt 0,2 bis 40 Gew.-%, noch stärker bevorzugt 0,2 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,2 bis 10 Gew.-%.
Außerdem umfassen Beispiele für die Form des wasserabsorbierenden Harzes, das in dieser Erfindung verwendbar ist, Teilchenformen. Was den Gewichtsmittel-Teilchendurchmesser (definiert durch Verteilen mit einem Sieb und Bestimmen eines gezeichneten Werts auf logarithmischem Wahrscheinlichkeitspapier) des wasserabsorbierenden Harzes betrifft, können wasserabsorbierende Harze mit einem mittleren Teilchendurchmesser von größer als 1.000 μm in Form eines Gels verwendet werden, wobei die wasserabsorbierenden Harze durch die Polymerisationsreaktion erhalten werden und noch nicht getrocknet oder zerkleinert worden sind. Das wasserabsorbierende Harz umfasst jedoch üblicherweise Teilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 10 bis 1.000 μm, bevorzugt 50 bis 800 μm, stärker bevorzugt 75 bis 700 μm (aber 75 μm nicht eingeschlossen), besonders bevorzugt 150 bis 600 μm (aber 150 μm nicht eingeschlossen). Das wasserabsorbierende Harz umfasst stärker bevorzugt eine kleinere Menge an Teilchen, die teilchenförmige Pulver sind (zum Beispiel nicht größer als 100 μm). Zum Beispiel ist die Menge an teilchenförmigen Pulvern bevorzugt nicht größer als 10 Gew.-%, stärker bevorzugt nicht größer als 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 Gew.-%. Die Teilchenform des wasserabsorbierenden Harzes, das auf die oben beschriebene Weise erhalten wird, ist nicht auf sphärisch, zerkleinert, oder unregelmäßige Form eingeschränkt, aber jene, welche die unregelmäßig zerkleinerte Form aufweisen, wie sie mittels des Zerkleinerungsschritts erhalten wird, können bevorzugt verwendet werden.
In dieser Erfindung umfasst das wasserabsorbierende Mittel ein wasserabsorbierendes Harz in einer Menge von bevorzugt nicht weniger als 80 Gew.-%, stärker bevorzugt nicht weniger als 90 Gew.-%, und wird durch Modifizieren (bevorzugt Oberflächenmodifizieren, besonders Oberflächenvernetzen) eines wasserabsorbierenden Harzes mit einem Vernetzungsmittel erhalten.
Verbindungen, welche die folgende Struktur (1) aufweisen, können als die in dieser Erfindung verwendbare Oxetanverbindung verwendet werden.
wobei: R¹, R², R³, R⁴, R⁵ und R⁶ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine aromatische Gruppe, eine Halogengruppe, eine substituierte Alkylgruppe, eine substituierte Alkenylgruppe oder eine substituierte aromatische Gruppe darstellen.
R¹, R², R³, R⁴, R⁵ und R⁶ stellen jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine aromatische Gruppe, eine Halogengruppe, eine substituierte Alkylgruppe, eine substituierte Alkenylgruppe oder eine substituierte aromatische Gruppe dar. R¹ und R² sind bevorzugt ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine Alkylgruppe oder eine substituierte Alkylgruppe, stärker bevorzugt ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine Alkylgruppe, die 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, oder eine substituierte Alkylgruppe, die eine Hydroxylgruppe und 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist. R³ bis R⁶ sind jeweils unabhängig bevorzugt ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe oder eine Alkylgruppe, stärker bevorzugt ein Wasserstoffatom. Außerdem kann die Oxetanverbindung in Wasser unlöslich sein, ist jedoch bevorzugt derart wasserlöslich, dass die Löslichkeit bevorzugt nicht weniger als 0,5 g, stärker bevorzugt nicht weniger als 1 g, noch stärker bevorzugt 5 g pro 100 g Wasser bei 25 °C ist.
Beispiele dafür umfassen: Oxetan; Verbindungen, die einen Oxetanring und eine Hydroxylgruppe aufweisen, wie etwa 3-Methyl-3-oxetanmethanol, 3-Ethyl-3-oxetanmethanol, 3-Butyl-3-oxetanmethanol, 3-Methyl-3-oxetanethanol, 3-Ethyl-3-oxetanethanol, und 3-Butyl-3-oxetanethanol; Verbindungen mit einem Oxetanring und einer Aminogruppe, wie etwa 3-Methyl-3-aminomethyloxetan und 3-Methyl-3-aminomethyloxetan; Verbindungen mit einem Halogenatom, wie etwa 3-Chlormethyl-3-methyloxetan und 3-Chlormethyl-3- ethyloxetan; und Verbindungen mit einer aliphatischen ungesättigten Gruppe, wie etwa 3-Methyl-3-allyloxymethyloxetan, 3-Ethyl-3-allyloxymethyloxetan, 3-Methyl-3-methallyloxymethyloxetan, 3-Ethyl-3-methallyloxymethyloxetan, 3-Methyl-3-(2-propenyl-oxy)methyl-oxetan, 3-Ethyl-3-(2-propenyloxy)methyloxetan, 3-Methyl-3-(2-methyl-2-propenyloxy)methyloxetan und 3-Ethyl-3-(2-methyl-2-propenyloxy)methyloxetan und Verbindungen mit einer aromatischen ungesättigten Gruppe, wie etwa 3-Methyl-3-phenyloxymethyloxetan, 3-Ethyl-3-phenyloxymethyloxetan, 3-Methyl-3-bezyloxymethyl-oxetan und 3-Ethyl-3-benzyloxymethyloxetan. Außerdem können die oben erwähnten Oxetanverbindungen, die eine Hydroxylgruppe, eine Aminogruppe oder ein Halogenatom aufweisen, verestert, amidiert oder verethert sein. Beispiele dafür umfassen: veresterte Produkte zwischen den Oxetanverbindungen mit einer Hydroxylgruppe und Säuren, wie etwa Glykolsäure, Milchsäure, Essigsäure, Propionsäure, Glutarsäure, Bernsteinsäure, Weinsäure, Malonsäure, Apfelsäure, Zitronensäure oder Poly(acrylsäure) (zum Beispiel ein zweifach verestetes Produkt zwischen Weinsäure und 3-Methyl-3-oxetanmethanol), amidierte Produkte aus Verbindungen mit einer Aminogruppe; und veretherte Produkte zwischen den Oxetanverbindungen und Verbindungen, wie etwa Methylalkohol, Ethylalkohol, n-Propylalkohol, Isopropylalkohol, Butylalkohol, Isobutylalkohol, t-Butylalkohol, Ethylenglykol, Diethylenglykol, Propylenglykol, Triethylenglykol, Tetraethylenglykol, Polyethylenglykol, 1,3-Propandiol, Dipropylenglykol, 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol, Polypropylenglykol, Glycerin, Polyglycerin, Glycerophosphorsäure, 2-Buten-1,4-diol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,2-Cyclohexandimethanol, 1,2-Cyclohexanol, Trimethyloipropan, Pentaerythritol, Sorbitol, Dibrommethan, Dichlormethan, Diiodmethan, 1,1-Dibromethan, 1,2-Dibromethan, 1,2-Dichlorethan, 1,2-Diiodethan, 1,2-Dibrompropan, 1,2-Dichlorpropan, 1,3-Dibrompropan, 1,3-Dichlorpropan, 1,3-Diiodpropan, 1,2,3-Tribrompropan, 1,2,3-Trichlorpropan, 2,2-Dibrompropan, 1,3-Dibrompropan, 1,3-Dibrombutan, 1,4-Dibrombutan, 1,4-Dichlorbutan, 2,3-Dichlorbutan und Benzylbromid.
Außerdem können Oxetanverbindungen, die mindestens ein Oxetangerüst aufweisen, in dieser Erfindung als Dioxetanverbindung verwendet werden.
Folglich ist die erfindungsgemäße Oxetanverbindung nicht auf eine Verbindung eingeschränkt, die ein Oxetangerüst pro Molekül aufweist, sondern kann eine Verbindung sein, die eine Anzahl von Oxetangerüsten aufweist. Das Oxetangerüst weist eine cyclische Struktur auf, die insbesondere ein Sauerstoffatom und eine viergliedrige Etherstruktur aufweist. Beispiele dafür umfassen Di-, Tri-, Tetra-, oder Polyoxetanverbindungen (Substanzen mit hohem Molekulargewicht), die mindestens eine Struktur aufweisen, die durch die folgende allgemeine Formel (2) oder (3) dargestellt ist.
wobei: R⁷ ein Sauerstoffatom, eine Alkylgruppe, eine aromatische Gruppe, eine substituierte Alkylgruppe oder eine substituierte aromatische Gruppe darstellt; R⁸, R⁹, R¹⁰, R¹¹, R¹² jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine aromatische Gruppe, eine Halogengruppe, eine substituierte Alkylgruppe, eine substituierte Alkenylgruppe oder eine substituierte aromatische Gruppe darstellen; und n eine ganze Zahl von nicht weniger als 1 darstellt.
wobei: R¹³ ein Sauerstoffatom, eine Alkylgruppe, eine aromatische Gruppe, eine substituierte Alkylgruppe, eine substituierte Alkenylgruppe oder eine substituierte aromatische Gruppe darstellt; und R¹⁴, R¹⁵, R¹⁶, R¹⁷ und R¹⁸ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine aromatische Gruppe, eine Halogengruppe, eine substituierte Akylgruppe, eine substituierte Alenylgruppe oder eine subtituierte aromatische Gruppe darstellen.
Beispiele für die Polyoxetanverbindung, die eine Anzahl der Oxetangerüste aufweist, schließen Verbindungen ein, die durch die folgende allgemeine Formel (4) dargestellt sind.
wobei: R¹⁹ ein Sauerstoffatom, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine aromatische Gruppe, eine Halogengruppe, eine substituierte Alkylgruppe, eine substituierte Alkenylgruppe oder eine substituierte aromatische Gruppe darstellt; und R²⁰ und R²¹ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine Alkylgruppe, eine Akenylgruppe, eine aromatische Gruppe, eine Halogengruppe, eine substituierte Alkylgruppe, eine substituierte Alkenylgruppe oder eine substituierte aromatische Gruppe darstellen.
Verbindungen mit der folgenden Struktur (5) können als die Imidazolidinonverbindung verwendet werden, die in dieser Erfindung verwendbar ist.
wobei: R¹, R², R³, R⁴, R⁵ und R⁶ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine aromatische Gruppe, eine Halogengruppe, eine substituierte Alkylgruppe, eine substituierte Alkenylgruppe, oder eine substituierte aromatische Gruppe darstellen.
R¹, R², R³, R⁴, R⁵ und R⁶ stellen jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine aromatische Gruppe, eine Halogengruppe, eine substituierte Alkylgruppe, eine substituierte Alkenylgruppe oder eine substituierte aromatische Gruppe dar, bevorzugt ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine Alkylgruppe, eine aromatische Gruppe, eine substituierte Alkylgruppe oder eine substituierte aromatische Gruppe, stärker bevorzugt ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe oder eine substituierte Alkylgruppe. Außerdem kann die Imidazolidinonverbindung in Wasser unlöslich sein, ist jedoch bevorzugt derart wasserlöslich, dass die Löslichkeit bevorzugt nicht weniger als 0,5 g, stärker bevorzugt nicht weniger als 1 g, noch stärker bevorzugt 5 g pro 100 g Wasser bei 25 °C beträgt.
Beispiele dafür umfassen: 2-Imidazolidinon, Acetylenharnstoff, Dimethylolethylenharnstoff und Dimethylolhydroxyethylenharnstoff.
Außerdem können Imidazolidinonverbindungen mit mindestens einem Imidazolidinongerüst als die Imidazolidinonverbindung in dieser Erfindung verwendet werden.
Folglich ist die Imidazolidinonverbindung erfindungsgemäß nicht auf eine Verbindung eingeschränkt, die ein Imidazolidinongerüst pro Molekül aufweist, sondern kann eine Verbindung sein, die eine Anzahl an Imidazolidingerüsten aufweist.
Die Menge der Oxetanverbindung und/oder der Imidazolidinonverbindung, die in dieser Erfindung verwendet wird, liegt bevorzugt in dem Bereich von 0,005 bis 10 Gewichtsteilen, stärker bevorzugt 0,05 bis 5 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des wasserabsorbierenden Harzes bezogen auf den Feststoffgehalt. Die Absorptionseigenschaften für Körperflüssigkeiten (wässrige Flüssigkeiten), wie etwa Urin, Schweiß und Blut, können durch die Verwendung der Oxetanverbindung und/oder der Imidazolidinonverbindung in diesem Bereich weiter verbessert werden. Wenn die Menge der Oxetanverbindung und/oder der Imidazolidinonverbindung, die verwendet wird, weniger als 0,005 Gewichtsteile beträgt, kann die Vernetzungsdichte der oberflächennahen Bereiche des wasserabsorbierenden Harzes überhaupt nicht verbessert werden, und die Absorptionseigenschaften können nicht verbessert werden. Wenn die Menge der Oxetanverbindung und/oder der Imidazolidinonverbindung, die verwendet wird, mehr als 10 Gewichtsteile beträgt, ist es außerdem unökonomisch, da die Oxetanverbindung und/oder die Imidazolidinonverbindung im Überschuss vorliegt, und es besteht die Möglichkeit, dass das Absorptionsvermögen nicht verbessert wird, da es schwierig ist, die Vernetzungsdichte auf einen geeigneten Wert zu regulieren.
Wenn das wasserabsorbierende Harz und die Oxetanverbindung und/oder die Imidazolidinonverbindung in dieser Erfindung gemischt werden, wird weiter bevorzugt Wasser dazugegeben. Das Wasser kann zu jeder Zeit zugegeben werden, z. B. vor, während oder nach der Zugabe der Oxetanverbindung und/oder der Imidazolidinonverbindung. Ein Verfahren, das das Mischen der Oxetanverbindung und/oder der Imidazolinonverbindung und des Wassers zur selben Zeit umfasst, ist jedoch bevorzugt wegen der Einfachheit des Verfahrens, und ein Verfahren, welches das Zugabemischen der Oxetanverbindung und/oder der Imidazolidinonverbindung in Form einer wässrigen Dispersionsflüssigkeit oder einer wässrigen Lösung umfasst, ist stärker bevorzugt. Die Menge des Wassers, das dabei verwendet wird, liegt in dem Bereich von 0,5 bis 10 Gewichtsteile, bevorzugt 0,5 bis 3 Gewichtsteile. Wenn die Menge des Wassers, die verwendet wird, mehr als 10 Gewichtsteile beträgt, kann das Absorptionsvermögen verringert werden. Wenn die Menge des Wassers, die verwendet wird, weniger als 0,5 Gewichtsteile beträgt, besteht die Möglichkeit, dass das Absorptionsvermögen unter Druck nicht verbessert werden kann.
Wenn das wasserabsorbierende Harz und die Oxetanverbindung und/oder die Imidazolidinonverbindung in dieser Erfindung gemischt werden, können außerdem hydrophile organische Lösungsmittel gemeinsam zusätzlich zu dem Wasser verwendet werden. Beispiele für die hydrophilen organischen Lösungsmittel umfassen: niedrigere Alkohole wie etwa Methylalkohol, Ethylalkohol, n-Propylalkohol, Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, Isobutylalkohol und t-Butylalkohol; Ketone, wie etwa Aceton; Ether, wie etwa Dioxan, Methoxy(poly)ethylenglykol und Tetrahydrofuran; Amide, wie etwa ε--Caprolactam und N,N-Dimethylformamid; Sulfoxide, wie etwa Dimethylsulfoxid; und mehrwertige Alkohole wie etwa Ethylenglykol, Diethylenglykol, Propylenglykol, Triethylenglykol, Tetraethylenglykol, Polyethylenglykol, 1,3-Propandiol, Dipropylenglykol, 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentanediol, Polypropylenglykol, Glycerin, Polyglycerin, 2-Buten-1,4-diol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,2-Cyclohexandimethanol, 1,2-Cyclohexanol, Trimethylolpropan, Diethanolamin, Triethanolamin, Polyoxypropylen, Oxyethylen-Oxypropylen-Blockcopolymere, Pentaerythritol und Sorbitol. Die Menge des hydrophilen organischen Lösungsmittels, die verwendet wird, hängt von der Art und dem Teilchendurchmesser des wasserabsorbierenden Harzes ab, liegt jedoch üblicherweise in dem Bereich von 0 bis 10 Gewichtsteilchen, bevorzugt 0 bis 5 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 0,1 bis 5 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des wasserabsorbierenden Harzes. Wenn der mehrwertige Alkohol als hydrophile organische Lösungsmittel verwendet wird, kann ein Teil oder die gesamte Menge mit dem wasserabsorbierenden Harz umgesetzt werden.
Wenn das wasserabsorbierende Harz und die Oxetanverbindung und/oder die Imidazolidinonverbindung in dieser Erfindung gemischt werden, können weiter Tenside oder inaktive anorganische Feinteilchen als ein anderes Material als das Wasser und das hydrophile organische Lösungmittel verwendet werden, um so die Mischbarkeit oder die Eigenschaften zu verbessern. Beispiele für die Tenside und inaktiven anorganischen Feinteilchen, die verwendet werden, sind in USP 5,164,459 , EP 0 827 753 , EP 0 349 240 und EP 0 761 241 offenbart.
Außerdem können anorganische oder organische Säuren verwendet werden, um so die Reaktion der Oxetan- und/oder der Imidazolidinonverbindung zu beschleunigen und die Absorptionseigenschaften zu verbessern. Beispiele dafür umfassen: Schwefelsäure, Phosphorsäure, Salzsäure, Zitronensäure, Glyoxylsäure, Glykolsäure, Glycerophosphorsäure, Glutarsäure, Zimtsäure, Bernsteinsäure, Essigsäure, Weinsäure, Milchsäure, Brenztraubensäure, Fumarsäure, Proprionsäure, 2-Hydroxypropionsäure, Malonsäure, Buttersäure, Isobuttersäure, Iminodiessigsäure, Apfelsäure, Isethionsäure, Citraconsäure, Adipinsäure, Itaconsäure, Drotonsäure, Oxasäure, Salicylsäure, Gallussäure, Sorbinsäure, Gluconsäure und p-Toluensulfonsäure. Die Menge dieser Säuren, die verwendet wird, variiert wegen des pH-Werts des wasserabsorbierenden Harzes, liegt jedoch bevorzugt in dem Bereich von 0 bis 10 Gewichtsteilen, stärker bevorzugt 0,1 bis 5 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des wasserabsorbierenden Harzes.
In dieser Erfindung können das Mischen des wasserabsorbierenden Harzes und der Oxetanverbindung und/oder der Imidazolidinaonverbindung in einem Zustand durchgeführt werden, in dem das wasserabsorbierende Harz in einem organischen Lösungsmittel, wie etwa Cyclohexan und Pentan, dispergiert ist. Bevorzugte Beispiele dafür umfassen jedoch ein Verfahren, welches das Mischen von Wasser und/oder dem hydrophilen organischen Lösungsmittel mit der Oxetanverbindung und/oder der Imidazolidinonverbindung im Voraus umfasst, falls nötig, und Sprühen oder Zutropfen (bevorzugt Sprühen) der erhaltenen Mischung zu dem wasserabsorbierenden Harz. Die Größe der gesprühten Flüssigkeitstropfen ist bevorzugt nicht größer als 300 μm, stärker bevorzugt nicht größer als 200 μm. Wenn Wasser zum Mischen verwendet wird, können die anorganischen Feinteilchen oder die Tenside zugleich vorhanden sein.
Die bevorzugte Mischapparatur, die für das oben beschriebene Mischen verwendet wird, muss eine große Mischleistung aufweisen, um das gleichförmige Mischen sicherzustellen. Verwendbare und bevorzugte Beispiele für die Mischapparatur in dieser Erfindung umfas sen: Zylindermischer, Doppelwandkonusmischer, Hochgeschwindigkeitsrührmischer, V-förmige Mischer, Bandmischer, Schraubenmischer, Rotationsscheibenmischer vom Fluidtyp, Luftstrommischer, Doppelarmkneter, innere Mischer, Zerkleinerungstypmischer, Rotationsmischer und Schneckenextruder.
In dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harz wird die Oxetanverbindung und/oder die Imidazolidinonverbindung mit dem wasserabsorbierenden Harz gemischt.
In dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harz wird die Oxetanverbindung und/oder die Imidazolidinonverbindung bevorzugt mit dem wasserabsorbierenden Harz gemischt, und danach wird die Wärmebehandlung oder die Photobestrahlungsbehandlung durchgeführt, wenn die oberflächennahen Bereiche des wasserabsorbierenden Harzpulvers vernetzt werden.
Wenn in der vorliegenden Erfindung die Wärmebehandlung durchgeführt wird, liegt die Behandlungszeit bevorzugt in dem Bereich von 1 bis 180 Minuten, stärker bevorzugt 3 bis 120 Minuten, noch stärker bevorzugt 5 bis 100 Minuten, und die Behandlungstemperatur liegt bevorzugt in dem Bereich von 60 bis 250 °C, stärker bevorzugt 100 bis 210 °C, noch stärker bevorzugt 120 bis 200 °C. Wenn die Erwärmungstemperatur niedriger als 60 °C ist, wird nicht nur die Produktivität verringert, da es viel Zeit erfordert, die Wärmebehandlung durchzuführen, sondern die gleichförmige Vernetzung wird nicht erreicht. Daher besteht die Möglichkeit, das hervorragende wasserabsorbierende Mittel nicht erhalten werden. Wenn die Behandlungstemperatur höher als 250 °C ist, wird außerdem das erhaltene wasserabsorbierende Harz (wasserabsorbierende Mittel) geschädigt, und es kann schwierig sein, wasserabsorbierende Harze mit hervorragendem Absorptionsvermögen zu erhalten.
Die Wärmebehandlung kann mit herkömmlichen Trocknern und Öfen durchgeführt werden. Beispiele für diese Trockner umfassen Kanalmischtrockner, Rotationstrockner, Scheibentrockner, Fließbettstrockner, Luftblastrockner und Infrarottrockner.
Wenn die Photobestrahlungsbehandlung in dieser Erfindung durchgeführt wird, werden bevorzugt ultraviolette Strahlen eingestrahlt. Außerdem können Photopolymerisatzionsinitiatoren verwendet werden.
In dem Herstellungsverfahren in dieser Erfindung kann die Oxetanverbindung und/oder die Imidazolidinonverbindung als das Oberflächenvernetzungsmittel des wasserabsorbierenden Harzes verwendet werden.
Wenn die Oxetanverbindung und/oder die Imidazolidinonverbindung als das Oberflächenvernetzungsmittel verwendet wird, können herkömmliche Oberflächenvernetzungsmittel gemeinsam getrennt oder gleichzeitig verwendet werden. Beispiele für das Oberflächenvernetzungsmittel, das gemeinsam verwendet werden kann, sind in JP-A-180233/1983 , JP-A-16903/1986 , JP-A-189103/1984 , JP-A-117393/1977 , JP-A-136588/1976 , JP-A-257235/1986 , JP-A-7745/1987 , JP-A-211305/1986 , JP-A-252212/1986 , JP-A-264006/1986 , DE 4020780 , WO 99/42494 , WO 99/43720 , WO 00/31153 und JP-A-197818/2000 offenbart.
Das wasserabsorbierende Mittel mit dem folgenden Absorptionsvermögen kann bevorzugt durch das Ausführen der oben genannten Oberflächenvernetzung erhalten werden. Das Absorptionsvermögen unter Druck für physiologische Salzlösung von 0,9 Gew.-% beträgt nicht weniger als 20 g/g bei 2,07 kPa (0,3 psi), bevorzugt nicht weniger als 25 g/g, stärker bevorzugt nicht weniger als 28 g/g, noch stärker bevorzugt nicht weniger als 30 g/g. Außerdem kann das wasserabsorbierende Mittel mit dem folgenden Fließvermögen erhalten werden. Das Fließvermögen unter einer feuchten Atmosphäre beträgt nicht weniger als 60 Gew.-%, bevorzugt nicht weniger als 70 Gew.-%, noch stärker bevorzugt nicht weniger als 90 Gew.-%, nachdem es für 20 Minuten unter Bedingungen gelassen wurden, dass die Temperatur 40 °C und die relative Luftfeuchtigkeit 75 % beträgt.
Da das erfindungsgemäße absorbierende Mittel ein Absorptionsvermögen unter Druck von mindestens 20 g/g und ein Fließvermögen unter einer feuchten Atmosphäre von nicht weniger als 60 Gew.-% aufweist, können folglich die Verluste in dem Herstellungsverfahren für Sanitärartikel, wie etwa Windeln, verringert werden, und die Sanitärartikel, wie etwa Windeln, welche das wasserabsorbierende Mittel umfassen, zeigen hervorragende Absorptionseigenschaften.
In der vorliegenden Erfindung ist das besonders bevorzugte wasserabsorbierende Mittel für Sanitärartikel ein wasserabsorbierendes Mittel, dessen oberflächenahen Bereiche mit der Oxetanverbindung und/oder der Imidazolidinonverbindung behandelt sind und das ein Absorptionsvermögen unter Druck von mindestens 20 g/g aufweist. Aus unseren Experimenten hat sich gezeigt dass das erfindungsgemäße wasserabsorbierende Mittel, das diese Eigenschaften aufweist, insbesondere Eigenschaften als Sanitärartikel, wie etwa Windeln, zeigt.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Mittel kann, falls nötig, weiter den Schritt umfassen, dass dem wasserabsorbierenden Harz unterschiedliche Funktionen verlieren werden, z. B. die Zugabe von Substanzen, wie etwa Desodorantien, antimikrobiellen Mitteln, Parfums, anorganischen Pulvern (z. B. Siliziumdioxid und Titandioxid), Schäummitteln, Pigmenten, Farbstoffen, hydrophilen Kurzfasern, Weichmachern, Klebstoffen, Tensiden, Dünger, Oxidationsmitteln, Reduktionsmitteln, Wasser, Salzen, Chelatisierungsmitteln, Fungiziden, hydrophilen Polymeren (z. B. Polyethylenglykol und Polyethylenimin), hydrophoben Polymeren (z. B. Paraffin), thermoplastischen Harzen (z. B. Polyethylen und Polypropylen) und duroplastischen Harzen (z. B. Polyesterharzen und Harnstoffharzen).
In dem erfindungsgemäßen wasserabsorbierenden Mittel liegt die Menge der Oxetanverbindung bevorzugt in dem Bereich von 0,005 bis 10 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 0,05 bis 5 Gewichtsteile, noch stärker bevorzugt 0,1 bis 3 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des wasserabsorbierenden Harzes.
Der Wassergehalt oder der mittlere Teilchendurchmesser des erfindungsgemäßen wasserabsorbierenden Mittels liegt bevorzugt in dem Bereich des oben genannten wasserabsorbierenden Harzes. Außerdem liegt die Menge an Feinpulvern in dem absorbierenden Mittel bevorzugt in dem Bereich des oben beschriebenen wasserabsorbieren Harzes. Außerdem kann das erfindungsgemäße wasserabsorbierende Mittel in eine Folie überführt werden, weist jedoch bevorzugt die Teilchenform des oben beschriebenen wasserabsorbierenden Harzes auf. Außerdem liegt der wasserextrahierbare Gehalt in dem wasserabsorbierenden Mittel bevorzugt in dem Bereich des oben beschriebenen wasserabsorbierenden Harzes.
Das erfindungsgemäße absorbierende Mittel ist dadurch gekennzeichnet, dass das Absorptionsvermögen unter Druck für physiologische Salzlösung von 0,9 Gew.-% mindestens 20 g/g bei 2,07 kPa (0,3 psi) beträgt, und dass das Fließvermögen unter einer feuchten Atmosphäre nicht weniger als 60 % beträgt, nachdem es für 20 Minuten unter Bedingungen gelassen wurde, dass die Temperatur 40 °C beträgt und die relative Luftfeuchtigkeit 75 % beträgt, ist jedoch nicht auf das oben beschriebene Herstellungsverfahren beschränkt.
Folglich weist das erfindungsgemäße wasserabsorbierende Mittel oder das wasserabsorbierende Mittel, das durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren erhalten wurde, Absorptionseigenschaften wie etwa hervorragendes Absorptionsvermögen unter Druck und gutes feuchtes Fließvermögen auf. Das erfindungsgemäße wasserabsorbierende Mittel, das ein hervorragendes Absorptionsvermögen unter Druck oder hervorragende Handhabungseigenschaften aufweist, kann ein durchaus neuartiges Produkt genannt werden.
Das Vernetzungsmittel für wasserabsorbierende Harze, welches das Oxetan- oder Imidazolidinongerüst aufweist, kann am Beginn oder in der Mitte der Polymerisierung des wasserabsorbierenden Harzes, bei der Nachvernetzung nach der Polymerisation oder bei der Vernetzung nach der Trocknung angewendet werden, wird jedoch bevorzugt als das oben genannte Oberflächenvernetzungsmittel verwendet. Wie oben gezeigt wurde, ist die Oxetanverbindung oder die Imidazolidinonverbindung in der vorliegenden Erfindung reaktiv, sicher und ein Vernetzungsmittel für wasserabsorbierende Harze, um wasserabsorbierende Mittel zu ergeben, die ein hervorragendes Absorptionsvermögen unter Druck und Fließvermögen unter einer feuchten Atmosphäre aufweisen.
Der erfindungsgemäße absorbierende Artikel ist dadurch gekennzeichnet, dass er das oben beschriebene erfindungsgemäße wasserabsorbierende Mittel umfasst. Der erfindungsgemäße absorbierende Artikel weist eine absorbierende Schicht auf, die ein absorbierendes Material umfasst, das Körperflüssigkeiten absorbiert.
Die Struktur des wasserabsorbierenden Materials ist nicht besonders eingeschränkt, solange sie für herkömmliche absorbierende Artikel verwendet wird. Beispiele dafür umfassen: eine sogenannte Sandwichstruktur, bei der das wasserabsorbierende Mittel zwischen Blattgeformten hydrophilen Fasermaterialien angeordnet ist; oder eine sogenannte Mischstruktur, bei der eine Mischung aus einem hydrophilen Fasermaterial und dem wasserabsorbierenden Mittel geformt wird.
Das Gewichtsverhältnis des wasserabsorbierenden Mittels und des hydrophilen Fasermaterials (wasserabsorbierendes Mittel: hydrophiles Fasermaterial) in dem oben beschriebenen absorbierenden Material beträgt bevorzugt (20 bis 100): (80 bis 0), üblicherweise (30 bis 100): (70 bis 0). Diese Verhältnisse können geeignet gemäß dem Verwendungszweck ausgewählt werden.
Der erfindungsgemäße absorbierende Artikel kann z. B. verwendet werden, indem er zwischen einem Oberflächenblatt mit Flüssigkeitsdurchlässigkeit und einem Rückblatt mit Flüssigkeitsundurchlässigkeit angeordnet wird. Außerdem kann eine Ausbreitungsschicht auf die Oberseite des absorbierenden Materials oder die Rück- oder Oberseite des Oberflächenblatts gelegt werden, wobei die Ausbreitungsschicht beim Ausbreiten einer Flüssigkeit hilft und nichtgewebte Stoffe, Cellulose oder vernetzte Cellulose umfasst. Das oben erwähnte flüssigkeitsdurchlässige Blatt umfasst ein Material, das für wässrige Flüssigkeiten durchlässig ist. Beispiele dafür umfassen: nichtgewebte Stoffe, gewebte Stoffe; poröse Kunstharzfolien, die Polyethylen, Polypropylen, Polyester oder Polyamid umfassen. Das oben erwähnte flüssigkeitsundurchlässige Blatt umfasst ein Material, das für wässrige Flüssigkeiten undurchlässig ist. Beispiele dafür umfassen: Kunstharzfolien, die Polyethylen, Polypropylen, Ethylenvinylacetat oder Polyvinylchlorid umfassen; Folien aus kombinierten Materialien dieser Kunstharze mit nichtgewebten Stoffen; Folien oder kombinierte Materi alien, welche die oben erwähnten Kunstharze mit gewebten Stoffen umfassen. Dabei kann das flüssigkeitsundurchlässige Blatt für Dampf durchlässig sein.
Beispiele für den erfindungsgemäßen absorbierenden Artikel umfassen: Windeln oder Einlagen für Kinder, Erwachsene oder Personen, die an Inkontinenz leiden; und blutabsorbierende Binden für Frauen. Was die Struktur dieser Windeln und blutabsorbierenden Binden betrifft, werden unterschiedliche Strukturen auf dieselbe Weise wie in den herkömmlichen Strukturen angewendet. Was außerdem die Materialien des Oberflächenblatts und des Rückblatts betrifft, können herkömmliche Materialien ohne besondere Einschränkungen verwendet werden.
Dabei können weiterhin Desodorantien, Parfums, unterschiedliche anorganische Pulver, Schäummittel, Pigmente, Farbstoffe, hydrophile Kurzfasern, Dünger, Oxidationsmittel, Reduktionsmittel, Chelatisierungsmittel, Wasser und Salze zu dem oben beschriebenen absorbierenden Material zugegeben werden. Dann können die unterschiedlichen Funktionen dem absorbierenden Material oder absorbierenden Artikel verliehen werden.
Der erfindungsgemäße absorbierende Artikel umfasst das absorbierende Material, das durch Verwendung des oben beschriebenen erfindungsgemäßen wasserabsorbierenden Mittels hergestellt wird. Daher kann die Wirkung des erfindungsgemäßen absorbierenden Mittels, wie etwa ein höheres Absorptionsvermögen, bewirkt werden. Außerdem kann bei der Herstellung der absorbierenden Artikel die Wirkung, dass durch die Verwendung hochhygroskopischer wasserabsorbierender Mittel wenig Probleme verursacht werden, bewirkt werden.
(Wirkungen und Vorteile der Erfindung):
Die vorliegende Erfindung kann bereitstellen: ein Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Mittels bei niedriger Temperatur in kurzer Zeit, wobei das wasserabsorbierende Mittel eine hervorragende Balance zwischen dem Absorptionsvermögen ohne Druck und dem Absorptionsvermögen unter Druck, hohes Fließvermögen unter einer feuchten Atmosphäre und hervorragende Sicherheit aufweist. Außerdem kann diese Erfindung ebenfalls bereitstellen: ein neuartiges wasserabsorbierendes Mittel und ein neuartiges Vernetzungsmittel, das besonders für die Vernetzung wasserabsorbierender Harze geeignet ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird diese Erfindung durch die folgenden Beispiele einiger bevorzugter Ausführungsformen genauer erläutert. Diese Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt. Dabei werden unterschiedliche Eigenschaften des wasserabsorbierenden Mittels und des wasserabsorbierenden Harzpulvers auf die folgende Weise gemessen.
(Absorptionsvermögen ohne Druck:)
Ein Beutel aus nichtgewebtem Stoff (60 mm × 60 mm), in den ungefähr 0,2 g wasserabsorbierendes Harzpulver gleichförmig gegeben wurden, wurde in physiologische Salzlösung von 0,9 Gew.-% eingetaucht. Nach 60 Minuten wurde der Beutel herausgezogen und bei 250 × 9,81 cm/sec² (250 G) mit einer Zentrifuge 3 Minuten entwässert. Dann wurde das Gewicht W1 (g) des Beutels gemessen. Außerdem wurde derselbe Vorgang wie oben ohne Verwendung von wasserabsorbierenden Harzpulver durchgeführt, und das Gewicht WO (g) des erhaltenen Beutels wurde gemessen. Somit wurde das Absorptionsvermögen (g/g) ohne Druck aus diesen Gewichten W1 und WO gemäß der folgenden Gleichung berechnet. Dabei wurde die Messung unter einer Atmosphäre bei einer Temperatur von 20 bis 25 °C durchgeführt. Absorptionsvermögen (g/g) ohne Druck = (Gewicht W1 (g) – Gewicht WO (g))/Gewicht des wasserabsorbierenden Harzpulvers (g).
(Absorptionsvermögen unter Druck:)
Zuerst wurden 0,9 g wasserabsorbierendes Mittel gleichförmig auf einem rostfreien Drahtnetz von 400 Mesh (Maschengröße: 38 μm) ausgebreitet, das durch Schmelzen an dem Boden eines Kunststoffunterstützungszylinders mit einem Innendurchmesser von 60 mm angebracht war, auf dem ein Kolben und eine Last weiter nacheinander angebracht wurden, wobei der Kolben einen Außendurchmesser aufwies, der nur ein wenig kleiner als 60 mm war und keinen Spalt zwischen der Wandfläche des Unterstützungszylinders ergab, aber nicht am Auf- und Abbewegen gehindert war, und das Gesamtgewicht des Kolbens und der Last wurde eingestellt, um gleichförmig eine Last von 2,07 kPa oder 4,83 kPa auf das wasserabsorbierende Mittel aufzubringen. Dann wurde das Gewicht Wa (g) des erhaltenen Satzes der Messapparatur gemessen.
Ein Glasfilter von 90 mm wurde im Inneren einer Petrischale von 150 mm angebracht, und physiologische Salzlösung von 0,9 Gew.-% wurde bis zu demselben Niveau wie die Oberfläche des Glasfilters zugegeben, auf dem dann ein Filterpapier von 90 mm Durchmesser so angebracht wurde, dass seine gesamte Oberfläche benetzt wurde, und die überschüssige Flüssigkeit wurde entfernt.
Der oben beschriebene Satz der Messapparatur wurde auf dem oben beschriebenen nassen Filterpapier angebracht, so dass das wasserabsorbierende Mittel die Flüssigkeit unter Druck absorbieren konnte. Nach einer Stunde wurde der Satz der Messapparatur angehoben und sein Gewicht (Wb) gemessen. Das Absorptionsvermögen (g/g) unter Druck wurde aus den Gewichten Wa und Wb gemäß der folgenden Gleichung berechnet. Dabei wurde die Messung unter einer Atmosphäre und bei einer Temperatur von 20 bis 25 °C durchgeführt. Absorptionsvermögen (g/g) unter Druck = (Gewicht Wb (g) – Gewicht Wa (g))/Gewicht des wasserabsorbierenden Mittels (0,9 (g)).
(Fließvermögen unter feuchter Atmosphäre:)
Zunächst wurden 2,0 g wasserabsorbierendes Mittel oder wasserabsorbierendes Harzpulver (mit einem Teilchendurchmesser von nicht größer als 850 μm) gleichförmig auf dem Bo den eines Aluminiumbechers mit einem Durchmesser von 52 mm und einer Höhe von 22 mm ausgebreitet. Der Becher wurde schnell in einen Temperatur-Feuchtigkeits-Regulator (PLATINOUS LUCIFER PL-2G, hergestellt von TABAI ESPEC CORP.) gegeben, in dem die Temperatur und die relative Luftfeuchtigkeit im Voraus auf 40 °C bzw. 75 % eingestellt worden waren, und wurde 20 Minuten stehengelassen. Dann wurde das Gewicht (WA) des feuchten wasserabsorbierenden Harzes gemessen. Weiterhin wurde das feuchte wasserabsorbierende Harz auf ein JIS Standardsieb mit einem Durchmesser von 7,5 cm und einer Maschenöffnungsweite von 1.000 μm gegeben, und das Sieb wurde einige Male angetippt, um eine Vibration zu erzeugen. Das Gewicht (WB) des wasserabsorbierenden Harzes, das durch das Sieb mit der Maschenöffnungsweite von 1.000 μm hindurchgegangen war, wurde gemessen. Das Fließvermögen (%) unter einer feuchten Atmosphäre wurde durch Berechnung nach der folgenden Gleichung bestimmt: WA/WB × 100. Je leichter das wasserabsorbierende Harz auch nach Befeuchtung durch das Sieb hindurchgeht, nämlich je höher das Fließvermögen unter einer feuchten Atmosphäre ist, desto hervorragender ist das feuchte Fließvermögen, welches das wasserabsorbierende Harz bevorzugt aufweist.
(Gewichtsmittel-Teilchendurchmesser:)
Das wasserabsorbierende Harz wurde nach der Zerkleinerung mit JIS Standardsieben mit Maschenöffnungsweiten von 850 μm, 600 μm, 500 μm, 425 μm, 300 μm, 212 μm, 150 μm, 106 μm, und 75 μm klassiert, und dann wurde der Restprozentsatz R auf logarithmisches Wahrscheinlichkeitspapier aufgetragen, um den Gewichtsmittel-Teilchendurchmesser (D50) zu bestimmen.
(Extrahierbarer Gehalt:)
Zuerst wurden 0,5 g wasserabsorbierendes Harz in 1.000 ml deionisiertem Wasser dispergiert und dann 16 Stunden gerührt. Danach wurde das gebildete gequollene Gel durch Filtration mit einem Papierfilter getrennt. Die Menge an wasserabsorbierendem Polymer in dem erhaltenen Filtrat, nämlich der extrahierbare Gehalt (Gew.-%, bezogen auf das was serabsorbierende Harz), der sich aus dem wasserabsorbierenden Harzpulver löste, wurde durch kolloidale Titration gemessen.
(Salzlösungsfließleitfähigkeitstest (siehe JP-A-509591/1997 ):)
Der Test wurde gemäß dem Salzlösungsfließleitfähigkeit(SFC)-Test durchgeführt, der in JP-A-509591/1997 offenbart ist.
Eine in 1 gezeigte Messvorrichtung wurde verwendet, und 0,900 g wasserabsorbierendes Harz, die gleichförmig in einem Gefäß 40 angeordnet wurden, werden mit künstlichem Urin (1) unter einem Druck von 0,3 psi (2,07 kPa) 60 Minuten gequollen, und dann wurde die Höhe der Gelschicht aus Gel 44 aufgezeichnet. Als nächstes wird eine wässrige Natriumchloridlösung 33 von 0,69 Gew.-% aus einem Behälter 31, der einen konstanten stationären Wasserdruck aufweist, in die gequollene Gelschicht unter einem Druck von 0,3 psi (2,07 kPa) eingeleitet. Dieser Salzlösungsfließleitfähigkeitstest wird bei Raumtemperatur (20 bis 25 °C) durchgeführt. Die Flüssigkeitsmenge, die in 20 Sekunden in die Gelschicht eindrang, wird 10 Minuten mit einem Computer und einer Waage als Funktion der Zeit aufgezeichnet. Die Fließgeschwindigkeit F_s(t), wenn die Lösung durch das gequollene Gel 44 (hauptsächlich zwischen den Teilchen) hindurchtritt, wird bestimmt, indem der Gewichtsanstieg (g) durch die Zeitzunahme (s) geteilt wird bezogen auf die Einheit g/s. Die Zeit, wenn ein konstanter stationärer Wasserdruck und eine stabile Fließgeschwindigkeit erhalten werden, wird als t_s betrachtet, und nur die Daten, die zwischen t_s und (t_s + 10 Minuten) erhalten wurden, werden für die Fließgeschwindigkeitsberechnung verwendet. Dann wird der Wert F_s(t = 0), der durch die Fließgeschwindigkeit zwischen t_s und (t_s + 10 Minuten), nämlich die Fließgeschwindigkeit, wenn die Lösung zuerst durch die Gelschicht hindurchtritt, bestimmt wird, berechnet. F_s(t = 0) wird berechnet, indem die Ergebnisse von F_s(t) als Funktion von t durch das Verfahren der kleinsten Quadrate gegen t = 0 extrapoliert wird. Salzlösungsfließleitfähigkeit = (Fs(t = 0) × L0)/(ρ × A × ΔP) = (Fs(t = 0) × L0)/139.506 wobei:

F_s(t = 0):: Fließgeschwindigkeit in Einheiten von g/s;
L₀:: Höhe in Einheiten von cm;
ρ:: Dichte der wässrigen Natriumchloridlösung (1,003 g/cm³);
A:: Fläche der oberen Gelschicht in der Zelle 41 (28,27 cm²);
ΔP:: stationärer Wasserdruck auf der Gelschicht (4.920 dyne/cm²); und Einheit des SFC-Werts: cm³ × s × g^–1.

In der Messvorrichtung, die in 1 gezeigt ist, wurde ein Glasrohr 32 in den Behälter 31 eingeführt, und das untere Ende des Glasrohrs 32 wurde so angeordnet, dass die wässrige Natriumchloridlösung 33 von 0,69 Gew.-% um 5 cm über der Unterseite des gequollenen Gels 44 in der Zelle 41 gehalten wurde. Die wässrige Natriumchloridlösung 33 von 0,69 Gew.-% wurde durch ein L-Rohr mit einem Hahn der Zelle 41 zugeführt. Ein Gefäß, welches die hindurchgetretene Flüssigkeit aufsammelte, wurde unter der Zelle 41 angeordnet, und das Sammelgefäß 48 wurde auf einer Waage 49 angeordnet. Der Innendurchmesser der Zelle 41 betrug 6 cm, und ein rostfreies Drahtnetz (Nr. 400, Maschenöffnungsgröße 38 μm) wurde an der Unterseite des Unterteils der Zelle angeordnet. Der Unterteil eines Kolbens 46 wies Öffnungen 47 auf, die ausreichend waren, so dass die Flüssigkeit hindurchtreten kann, und ein durchlässiges Glasfilter 45 wurde an der Unterseite so angebracht, dass das wasserabsorbierende Mittel oder sein gequollenes Gel nicht in die Öffnungen 47 eintritt. Die Zelle 41 wurde auf einem Ständer zum Aufstellen der Zelle angeordnet, und die Oberfläche des Ständers, die sich in Kontakt mit der Zelle befand, wurde auf einem rostfreien Drahtnetz 43 angeordnet, das die Flüssigkeit nicht am Hindurchtreten hinderte.
Die folgende Mischung wurde als künstlicher Urin (1) verwendet. Die Mischung wurde erhalten durch Zugabe von: 0,25 g Calciumchloriddihydrat, 2,0 g Kaliumchlorid, 0,50 g Magnesiumchlorid-6-hydrat, 2,0 g Natriumsulfat, 0,85 g Ammoniumdihydrogenphosphat, 0,15 g Diammoniumhydrogenphsphat und 994,25 g reinem Wasser.
– Referenzbeispiel 1 –
In einem Reaktor, der durch Anbringen eines Deckels an einem rostfreien Doppelarmkneter, der mit zwei Sigmablättern und einem Mantel ausgestattet war, mit einer Kapazität von 10 Litern gebildet wurde, wurde eine Reaktionsflüssigkeit erhalten, indem 3,70 g Polyethylenglykoldiacrylat (n = 9) in 5.500 g wässriger Acrylsäuresalzmonomerlösung mit einer Monomerkonzentration von 38 Gew.-% und einem Neutralisationsverhältnis von 75 Mol % gelöst wurden. Als nächstes wurde diese Reaktionsflüssigkeit 30 Minuten in einer Atmosphäre aus Stickstoff entgast. Kontinuierlich wurden 2,7 g Ammoniumpersulfat und 0,02 g L-Ascorbinsäure unter Rühren zu der Reaktionsflüssigkeit zugegeben, und dann begann die Reaktion nach ungefähr 1 Minute. Dann wurde die Polymerisation bei 20 bis 90 °C durchgeführt, während das erhaltene Hydrogelpolymer zerkleinert wurde. Als 30 Minuten seit dem Beginn der Polymerisation vergangen waren, wurde ein vernetztes Hydrogelpolymer (1) herausgenommen.
Das erhaltene vernetzte Hydrogelpolymer (1) war zu einem Teilchendurchmesser von nicht größer als 5 mm zerkleinert. Dieses zerkleinerte vernetzte Hydrogelpolymer (1) wurde auf einem Drahtnetz von 50 Mesh (Maschenöffnungsgröße 300 μm) ausgebreitet und dann bei 150 °C 90 Minuten wärmegetrocknet. Dann wurde das Polymer mit einer Walzenmühle zerkleinert und dann mit JIS-Vibrationssieben mit Maschenöffnungsgrößen von 850 μm und 106 μm klassiert, so dass ein wasserabsorbierendes Harz (A) erhalten wurde.
Der extrahierbare Gehalt, der Wassergehalt, und der Gewichtsmittel-Teilchendurchmesser (D50) des wasserabsorbierenden Harzes (A) betrug 23 Gew.-%, 5 Gew.-% bzw. 330 μm.
– Beispiel 1 –
Ein Oberflächenbehandlungsmittel, dass eine gemischte Flüssigkeit aus: 1,0 g 3-Methyl-3-oxetanmethanol, 3,0 g entionisiertem Wasser und 3,0 g Isopropylalkohol umfasste, wurde mit 100 g des wasserabsorbierenden Harzes (A), wie in Referenzbeispiele 1 erhalten, tropfgemischt. Danach wurde die erhaltene Reaktionsmischung in einem Warmlufttrockner von 170 °C für 1 Stunde gelassen, so dass ein wasserabsorbierendes Mittel (1) erhalten wurde. Das Absorptionsvermögen ohne Druck, das Absorptionsvermögen unter einem Druck von 2,07 kPa und das Fließvermögen unter einer feuchten Atmosphäre des wasserabsorbierenden Mittels (1), wie erhalten, wurden gemessen (im Folgenden auf dieselbe Weise) und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
– Beispiel 2 –
Ein Oberflächenbehandlungsmittel, dass eine gemischte Flüssigkeit aus: 1,16 g 3-Ethyl-3-oxetanmethanol, 6,0 g Wasser und 3,0 g Isopropylalkohol umfasste, wurde mit 100 g des wasserabsorbierenden Harzes (A), wie in Referenzbeispiel 1 erhalten, tropf-gemischt. Danach wurde die erhaltene Reaktionsmischung in einem Warmlufttrockner von 170 °C eine Stunde gelassen, so dass ein wasserabsorbierendes Mittel (2) erhalten wurde. Die gemessenen Eigenschaften des wasserabsorbierenden Mittels (2) sind in Tabelle 1 aufgeführt.
– Beispiel 3 –
Ein Oberflächenbehandlungsmittel, das eine gemischte Flüssigkeit aus: 0,26 g 3-Methyl-3-oxetanmethanol, 3,0 g Wasser und 3,0 g Isopropylalkohol umfasste, wurde mit 100 g des wasserabsorbierenden Harzes (A), wie in Referenzbeispiel 1 erhalten, tropf-gemischt. Danach wurde die erhaltene Reaktionsmischung in einem Warmlufttrockner von 165 °C eine Stunde gelassen, so dass ein wasserabsorbierendes Mittel (3) erhalten wurde. Die gemessenen Eigenschaften des wasserabsorbierenden Mittels (3) sind in Tabelle 1 aufgeführt.
– Vergleichsbeispiel 1 –
Das wasserabsorbierende Harz (A), wie in Referenzbeispiel 1 erhalten, wurde als absorbierendes Vergleichsmittel (1) verwendet, und seine gemessenen Eigenschaften sind in Tabelle 1 aufgefühhrt.
– Vergleichsbeispiel 2 –
Ein Oberflächenbehandlungsmittel, dass eine gemischte Flüssigkeit aus: 1,0 g Ethylencarbonat, 3,0 g deionisiertem Wasser und 3,0 g Isopropylalkohol umfasste, wurde mit 100 g des wasserabsorbierenden Harzes (A), wie in Referenzbeispiel 1 erhalten, tropf-gemischt. Danach wurde die erhaltene Reaktionsmischung in einem Warmlufttrockner von 170 °C 1,5 Stunden gelassen, so dass ein wasserabsorbierendes Vergleichsmittel (2) erhalten wurde. Die gemessenen Eigenschaften des wasserabsorbierenden Vergleichsmittels (2) sind in Tabelle 1 aufgeführt.
– Vergleichsbeispiel 3 –
Ein Oberflächenbehandlungsmittel, dass eine gemischte Flüssigkeit aus: 0,03 g Ethylenglykoldiglycidylether, 1,0 g Propylenglykol, 3,0 g deionisiertem Wasser und 1,0 g Isopropylalkohol umfasste, wurde mit 100 g des wasserabsorbierenden Harzes (A), wie in Referenzbeispiel 1 erhalten, tropf-gemischt. Danach wurde die erhaltene Reaktionsmischung in einem Warmlufttrockner von 170 °C 1,0 Stunden gelassen, so dass ein wasserabsorbierendes Vergleichsmittel (3) erhalten wurde. Die gemessenen Eigenschaften des wasserabsorbierenden Vergleichsmittels (3) sind in Tabelle 1 aufgeführt.
– Vergleichsbeispiel 4 –
Ein Oberflächenbehandlungsmittel, dass eine gemischte Flüssigkeit aus: 0,3 g 1,4-Butandiol, 0,5 g Propylenglykol, 3,0 g deionisiertem Wasser und 0,5 g Isopropylalkohol umfasste, wurde mit 100 g des wasserabsorbierenden Harzes (A), wie in Referenzbeispiel 1 erhalten, tropf-gemischt. Danach wurde die erhaltene Reaktionsmischung in einem Warmlufttrockner von 170 °C 1,5 Stunden gelassen, so dass ein wasserabsorbierendes Vergleichsmittel (4) erhalten wurde. Die gemessenen Eigenschaften des wasserabsorbierenden Vergleichsmittels (4) sind in Tabelle 1 aufgeführt.
– Vergleichsbeispiel 5 –
Ein Oberflächenbehandlungsmittel, dass eine gemischte Flüssigkeit aus: 1,20 g Trimethylolethan (selbe Molmenge wie das 3-Methyl-3-oxetanmethanol in Beispiel 1), 3,0 g Wasser und 3,0 g Isopropylalkohol umfasste, wurde mit 100 g des wasserabsorbierenden Harzes (A), wie in Referenzbeispiel 1 erhalten, tropf-gemischt. Danach wurde die erhaltene Reaktionsflüssigkeit in einem Warmlufttrockner von 170 °C 1,5 Stunden gelassen, so dass ein wasserabsorbierendes Vergleichsmittel (5) erhalten wurde. Die gemessenen Eigenschaften des wasserabsorbierenden Vergleichsmittels (5) sind in Tabelle 1 aufgeführt.
– Vergleichsbeispiel 6 –
Ein Oberflächenbehandlungsmittel, dass eine gemischte Flüssigkeit aus: 1,34 g Trimethylolpropan (dieselbe Molmenge wie das 3-Methyl-3-oxetanmethanol in Beispiel 1), 3,0 g Wasser und 3,0 g Isopropylalkohol umfasste, wurde mit 100 g des wasserabsorbierenden Harzes (A), wie in Referenzbeispiel 1 erhalten, tropf-gemischt. Danach wurde die erhaltene Reaktionsmischung in einem Warmlufttrockner von 170 °C 1,5 Stunden gelassen, so dass ein wasserabsorbierendes Vergleichsmittel (6) erhalten wurde. Die gemessenen Eigenschaften des wasserabsorbierenden Vergleichsmittels (6) sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Im Vergleich mit dem wasserabsorbierenden Vergleichsmittel (1), das in Vergleichsbeispiel 1 beschrieben ist und nicht mit Oberflächenbehandlungsmitteln oberflächenbehandelt ist, weisen die wasserabsorbierenden Mittel (1) bis (3), die in den Beispielen 1 bis 3 beschrieben sind, ein größeres Absorptionsvermögen unter Druck, eine bessere Balance zwischen dem Absorptionsvermögen ohne Druck und dem Absorptionsvermögen unter Druck und weiter ein besseres Fließvermögen unter einer feuchten Atmosphäre auf.
Außerdem weisen im Vergleich mit den wasserabsorbierenden Vergleichsmitteln (2), (4), (5) und (6), die in den Vergleichsbeispielen 2, 4, 5 und 6 beschrieben sind, die wasserabsorbierenden Mittel (1) bis (3), die in Beispielen 1 bis 3 beschrieben sind, dasselbe Absorptionsvermögen ohne Druck und Absorptionsvermögen unter Druck auf, ihre Reaktionszeit ist kurz, und weiter weisen die wasserabsorbierenden Mittel ein besseres Fließvermögen unter einer feuchten Atmosphäre auf.
Außerdem weisen im Vergleich mit dem wasserabsorbierenden Vergleichsmittel (3), das in Vergleichsbeispiel 3 beschrieben ist, die wasserabsorbierenden Mittel (1) bis (3), die in den Beispielen 1 bis 3 beschrieben sind, dasselbe Absorptionsvermögen ohne Druck und Absorptionsvermögen unter Druck auf, weisen jedoch ein besseres Fließvermögen unter einer feuchten Atmosphäre auf.
Auf diese Weise weist das erfindungsgemäße absorbierende Mittel eine hervorragende Balance zwischen dem Absorptionsvermögen ohne Druck und dem Absorptionsvermögen unter Druck und weiter ein hervorragendes Fließvermögen unter einer feuchten Atmosphäre (Handhabung unter Bedingungen hoher Temperatur und Feuchtigkeit) und gute Eigenschaften, so dass die Reaktionszeit verkürzt ist, auf.
– Referenzbeispiel 2 –
In einem Reaktor, der durch Anbringen einer Abdeckung an einem rostfreien Doppelarmkneter, der mit zwei Sigmablättern und einem Mantel ausgerüstet war, in einer Kapazität von 10 Liter gebildet wurde, wurde eine Reaktionsflüssigkeit durch Auflösen von 5,01 g Polyethylenglykoldiacrylat (n = 9) in 5.500 g wässriger Acrylsäuresalzmonomerlösung mit einer Monomerkonzentration von 41 Gew.-%, einem Neutralisationsverhältnis von 71 Mol % und einem mittleren Molekulargewicht von 87,7 erhalten. Als nächstes wurde diese Reaktionsflüssigkeit 30 Minuten in einer Atmosphäre aus Stickstoff entgast. Kontinuierlich wurden 30,8 g wässrige Ammoniumpersulfatlösung von 10 Gew.-% und 2,57 g wässrige L-Ascorbinsäurelösung von 1 Gew.-% unter Rühren zu der Reaktionsflüssigkeit gegeben, und dann begann die Reaktion nach ungefähr 1 Minute. Dann wurde die Polymerisation bei 20 bis 95 °C durchgeführt, während das erhaltene Hydrogel zerkleinert wurde. Als 30 Minuten seit dem Beginn der Polymerisation vergangen waren, wurde ein vernetztes Hydrogelpolymer (2) herausgenommen.
Das erhaltene vernetzte Hydrogelpolymer (2) war in einem Teilchendurchmesser von nicht größer als 5 mm zerkleinert. Dieses zerkleinerte vernetzte Hydrogelpolymer (2) wurde auf einem Drahtnetz von 50 Mesh (Maschenöffnungsweite von 300 μm) ausgebreitet und dann bei 180 °C 50 Minuten wärmegetrocknet. Dann wurde das Polymer mit einer Walzenmühle zerkleinert und dann mit einem JIS Vibrationssieb mit einer Maschenöffnung von 850 μm klassiert, so dass ein wasserabsorbierendes Harz (B) erhalten wurde.
Das Absorptionsvermögen ohne Druck, der extrahierbare Gehalt und der Gewichtsmittel-Teilchendurchmesser (D50) des wasserabsorbierenden Harzes (D) betrug 39 (g/g), 13 Gew.-% bzw. 450 μm.
– Beispiel 4 –
Ein Oberflächenbehandlungsmittel, dass eine gemischte Flüssigkeit aus: 0,26 g 3-Methyl-3-oxetanmethanol, 0,384 g 1,4-Butandiol, 0,6 g Propylenglykol und 3,39 g Wasser enthielt, wurde mit 100 g des wasserabsorbierenden Harzes (B), wie in Referenzbeispiel 2 erhalten, tropf-gemischt. Danach wurde die erhaltene Reaktionsmischung in einem Warmlufttrockner von 212 °C 25 Minuten gelassen, so dass ein wasserabsorbierendes Mittel (4) erhalten wurde. Das erhaltene wasserabsorbierende Mittel (4) lag in Form eines Pulvers vor. Das Absorptionsvermögen ohne Druck, das Absorptionsvermögen unter einem Druck von 4,83 kPa, die Salzlösungsfließleitfähigkeit und das Fließvermögen unter einer feuchten Atmosphäre wurden gemessen (im Folgenden auf dieselbe Weise), und die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
– Vergleichsbeispiel 7 –
Ein Oberflächenbehandlungsmittel, dass eine gemischte Flüssigkeit aus: 0,26 g von 0,384 g 1,4-Butandiol, 0,6 g Propylenglykol und 3,39 g Wasser umfasste, wurde mit 100 g des wasserabsorbierenden Harzes (B), wie in Referenzbeispiel 2 erhalten, tropf-gemischt. Danach wurde die erhaltene Reaktionsmischung in einem Warmlufttrockner von 212 °C 35 Minuten gelassen, so dass ein wasserabsorbierendes Vergleichsmittel (7) erhalten wurde. Das erhaltene wasserabsorbierende Vergleichsmittel (7) lag in Form eines Pulvers vor. Seine gemessenen Eigenschaften sind in Tabelle 2 aufgeführt.
– Beispiel 5 –
Ein wasserabsorbierendes Mittel (5) wurde durch Mischen von 1,0 g 3-Methyl-3-oxetanmethanol mit 100 g des wasserabsorbierenden Vergleichsmittels (7), wie in Vergleichsbeispiel 7 erhalten, erhalten. Die gemessenen Eigenschaften des wasserabsorbierenden Mittels (5) sind in Tabelle 2 aufgeführt.
– Beispiel 6 –
Ein wasserabsorbierendes Mittel (6) wurde durch Mischen von 1,0 g Di[1-ethyl(3-oxetanyl)]methylether mit 100 g des wasserabsorbierenden Vergleichsmittels (7), wie in Vergleichsbeispiel 7 erhalten, erhalten. Die gemessenen Eigenschaften des wasserabsorbierenden Mittels (6) sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Das wasserabsorbierende Mittel (4) wird durch Verwendung der Oxetanverbindung gemeinsam mit dem Oberflächenbehandlungsmittel, das für das wasserabsorbierende Vergleichsmittel (7), in dem Vergleichsbeispiel 7 beschrieben, verwendet wurde, erhalten. Im Vergleich mit dem wasserabsorbierenden Vergleichsmittel (7) weist das wasserabsorbierende Mittel (4) dasselbe Absorptionsvermögen ohne Druck auf, aber seine Erwärmungszeit ist kürzer. Außerdem weist das wasserabsorbierende Mittel (4) einen höheren Salzlösungsfließleitfähigkeitswert und weiterhin ein besseres Fließvermögen unter einer feuchten Atmosphäre auf.
Außerdem werden die wasserabsorbierenden Mittel (5) und (6) durch Zugabemischen der Oxetanverbindung mit dem wasserabsorbierenden Vergleichsmittel (7), in Vergleichsbeispiel 7 beschrieben, erhalten. Im Vergleich mit dem wasserabsorbierenden Vergleichsmittel (7) ist das Fließvermögen unter einer feuchten Atmosphäre der wasserabsorbierenden Mittel (5) und (6) erhöht, ohne das Absorptionsvermögen ohne Druck, das Absorptionsvermögen unter Druck und die Salzlösungsfließleitfähigkeit zu verschlechtern.
Auf diese Weise weist das durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren erhaltene absorbierende Mittel eine hervorragende Balance zwischen dem Absorptionsvermögen ohne Druck und dem Absorptionsvermögen unter Druck und weiter ein hervorragendes Fließvermögen unter einer feuchten Atmosphäre und gute Eigenschaften, so dass die Reaktionszeit verkürzt ist, auf.
Außerdem ist das wasserabsorbierende Mittel, das erfindungsgemäß die Oxetanverbindung und das wasserabsorbierende Harz umfasst, hervorragend, da das Absorptionsvermögen ohne Druck, das Absorptionsvermögen unter Druck und die Salzlösungsfließleitfähigkeit, die das wasserabsorbierende Harz natürlicherweise aufweist, nicht geschädigt werden, und das Fließvermögen unter einer feuchten Atmosphäre verbessert werden kann.
– Beispiel 7 –
Ein Oberflächenbehandlungsmittel, dass eine gemischte Flüssigkeit aus: 0,86 g 2-Imidazolidinon, 3,0 g Wasser und 3,0 g Isopropylalkohol umfasst, wurde mit 100 g des wasserabsorbierenden Harzes (A), wie in Referenzbeispiel 1 erhalten, tropf-gemischt. Danach wurde die erhaltene Reaktionsmischung in einem Warmlufttrockner vor 70 °C 1,5 Stunden gelassen, so dass ein wasserabsorbierendes Mittel (7) erhalten wurde. Das Absorptionsvermögen ohne Druck und das Absorptionsvermögen unter einem Druck von 2,07 kPa des erhaltenen wasserabsorbierenden Mittels (7) wurde gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgeführt.
– Vergleichsbeispiel 8 –
Ein Oberflächenbehandlungsmittel, dass eine gemischte Flüssigkeit aus: 0,60 g Harnstoff (dieselbe Molmenge von 2-Imidazolidinon in Beispiel 7), 3,0 g Wasser und 3,0 g Isopropylalkohol umfasst, wurde mit 100 g des wasserabsorbierenden Harzes (A), wie in Referenzbeispiel 1 erhalten, tropf-gemischt. Danach wurde die erhaltene Reaktionsmischung in einem Warmlufttrockner von 170 °C 1,5 Stunden gelassen, so dass ein wasserabsorbierendes Vergleichsmittel (8) erhalten wurde. Das Absorptionsvermögen ohne Druck und das Absorptionsvermögen unter einem Druck von 2,07 kPa des erhaltenen wasserabsorbierenden Vergleichsmittels (8) wurden gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgefürt.
Im Vergleich mit dem wasserabsorbierenden Vergleichsmittel (1), das in Vergleichsbeispiel 1 beschrieben ist und nicht mit Oberflächenbehandlungsmitteln oberflächenbehandelt ist, weist das in Beispiel 7 beschriebene wasserabsorbierende Mittel (7) ein größeres Absorptionsvermögen unter Druck, eine bessere Balance zwischen dem Absorptionsvermögen ohne Druck und dem Absorptionsvermögen unter Druck auf.
Außerdem weist im Vergleich mit dem wasserabsorbierenden Vergleichsmittel (8), dass in Vergleichsbeispiel (8) beschrieben ist, das wasserabsorbierende Mittel (7), das in Beispiel 7 beschrieben ist, ein größeres Absorptionsvermögen unter Druck, eine bessere Balance zwischen dem Absorptionsvermögen ohne Druck und dem Absorptionsvermögen unter Druck auf.
Auf diese Weise weist das erfindungsgemäße absorbierende Mittel eine hervorragende Balance zwischen dem Absorptionsvermögen ohne Druck und dem Absorptionsvermögen unter Druck und gute Eigenschaften auf.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Mittels, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es den Schritt des Mischens einer Oxetanverbindung und/oder einer Imidazolidinonverbindung mit einem wasserabsorbierenden Harz umfasst, das ein wasserquellbares und wasserunlösliches Polymer ist, wobei das wasserabsorbierende Harz mindestens eines aus der folgenden Gruppe ist: teilneutralisierte und vernetzte Poly(acrylsäure); hydrolisierte Copolymere aus Stärke-Acrylnitril; neutralisierte Pfropfpolymere aus Stärke-Acrylsäure; verseifte Copolymere aus Vinylacetat-Acrylsäureester; hydrolisierte Copolymere aus Acrylnitril oder Acrylamid; oder vernetzte Polymere dieser hydrolisierten Polymere; modifizierte Produkte aus vernetzten Polyvinylalkoholen, die Carboxylgruppen einschließen; und Copolymere aus vernetztem Isobutylen-Maleinsäureanhydrid.
Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Mittels gemäß Anspruch 1, wobei das wasserabsorbierende Harz teilchenförmig ist.
Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Mittels gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das wasserabsorbierende Harz eine Menge an innenausgetauschtem Wasser absorbiert, die so groß wie das 10- bis 3.000-fache ist.
Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Mittels gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Oxetanverbindung durch die folgende Strukturformel (1) wiedergegeben ist, wobei die Strukturformel (1) lautet:
wobei: R¹, R², R³, R⁴, R⁵ und R⁶ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine aromatische Gruppe, eine Halogengruppe, eine substituierte Alkygruppe, eine substituierte Alkenylgruppe oder eine substituierte armomatische Gruppe bedeutet.
Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Mittels gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Imidazolidinonverbindung durch die folgende Strukturformel (5) wiedergegeben wird, wobei die Strukturformel (5) lautet:
wobei: R¹, R², R³, R⁴, R⁵ und R⁶ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine aromatische Gruppe, eine Halogengruppe, eine substituierte Alkygruppe, eine substituierte Alkenylgruppe oder eine substituierte armomatische Gruppe darstellt.
Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Mittels gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es die Schritte umfasst: Mischen der Oxetanverbindung und/oder einer Imidazolidinonverbindung mit dem wasserabsorbierenden Harz; Erwärmen der erhaltenen Mischung.
Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Mittels gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das wasserabsorbierende Harz nach Trocknung erhalten wird.
Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Mittels gemäß Anspruch 1, wobei das wasserabsorbierende Harz eine wasserquellbare, vernetzte Poly(acrylsäure) oder deren Salz ist, erhalten durch Polymerisieren und Vernetzen von Monomeren, deren Hauptbestandteil Acrylsäure und/oder deren Salz (neutralisiertes Produkt) einschließt.
Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Mittels gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der wasserextrahierbare Gehalt in dem wasserabsorbierenden Harz nicht mehr als 40 Gew.-% beträgt.
Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Mittels gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Gewichtsmittel-Teilchendurchmesser des wasserabsorbierenden Harzes im Bereich von 75 bis 700 μm (aber 75 μm nicht eingeschlossen) liegt.
Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Mittels gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Imidazolidinonverbindung mindestens eine aus der Gruppe aus 2-Imidazolidinon, Acetylenharnstoff, Dimethylolethylenharnstoff und Dimethylolhydroxyethylenharnstoff ist.
Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Mittels gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Menge der Oxetanverbindung und/oder der Imidazolidinonverbindung im Bereich 0,005 bis 10 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des wasserabsorbierenden Harzes bezüglich des Feststoffgehalts liegt.
Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Mittels gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei, wenn das wasserabsorbierende Harz und die Oxetanverbindung und/oder die Imidazolidinonverbindung gemischt werden, ferner Wasser dazugegeben wird.
Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Mittels gemäß Anspruch 13, wobei die Menge des Wassers im Bereich von 0,5 bis 10 Gewichtsteile liegt.
Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Mittels gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei, wenn das wasserabsorbierende Harz und die Oxetanverbindung und/oder die Imidazolidinonverbindung gemischt werden, hydrophile organische Lösungsmittel zusätzlich zu dem Wasser zusammen verwendet werden.
Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Mittels gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei, wenn das wasserabsorbierende Harz und die Oxetanverbindung und/oder die Imidazolidinonverbindung gemischt werden, hydrophile organischen Lösungsmittel im Bereich von 0 bis 10 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des wasserabsorbierenden Harzes verwendet werden.
Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Mittels gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei, wenn das wasserabsorbierende Harz und die Oxetanverbindung und/oder die Imidazolidinonverbindung gemischt werden, anorganische oder organische Säuren verwendet werden.
Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Mittels gemäß einem der Ansprüche 4 bis 17, wobei die Temperatur der Wärmebehandlung im Bereich von 60 bis 250 °C liegt.
Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Mittels gemäß einem der Ansprüche 4 bis 18, wobei die Zeit der Wärmebehandlung im Bereich von 1 bis 180 Minuten liegt.
Absorbierendes Mittel, das umfasst: eine Oxetanverbindung und/oder eine Imidazolidinonverbindung; und ein wasserabsorbierendes Harz, das ein wasserquellbares und wasserunlösliches Polymer ist, wobei das wasserabsorbierende Harz mindestens eines aus der folgenden Gruppe ist: teilneutralisierte und vernetzte Poly(acrylsäure); hydrolisierte Copolymere aus Stärke-Acrylnitril; vernetzte Pfropfpolymere aus Stärke-Acrylsäure; verseifte Copolymere aus Vinylacetat-Acrylsäureester; hydrolisierte Copolymere aus Acrylnitril oder Acrylamid; oder vernetzte Polymere dieser hydrolisierten Copolymere; modifizierte Produkte aus vernetzten Polyvinylalkoholen, die Carboxylgruppen einschließen; und Copolymere aus vernetztem Isobutylen-Maleinsäureanhydrid.
Absorbierendes Mittel gemäß Anspruch 20, wobei das wasserabsorbierende Harz teilchenförmig ist.
Absorbierendes Mittel gemäß Anspruch 20 oder 21, wobei das wasserabsorbierende Harz eine Menge an innenausgetauschtem Wasser absorbiert, die so groß wie das 10- bis 3.000-fache ist.
Absorbierendes Mittel, das ein wasserabsorbierendes Harz umfasst, das ein wasserquellbares und wasserunlösliches Polymer ist, vernetzt mit einer Oxetanverbindung und/oder einer Imidazolidinonverbindung, wobei das wasserabsorbierende Harz mindestens eines aus der folgenden Gruppe ist: teilneutralisierte und vernetzte Poly(acrylsäure); hydrolisierte Copolymere aus Stärke-Acrylnitril; vernetzte Pfropfpolymere aus Stärke-Acrylsäure; verseifte Copolymere aus Vinylacetat-Acrylsäureester; hydrolisierte Copolymere aus Acrylnitril oder Acrylamid; oder vernetzte Polymere dieser hydrolisierten Copolymere; modifizierte Produkte aus vernetzten Polyvinylalkoholen, die Carboxylgruppen einschließen; und Copolymere aus vernetztem Isobutylen-Maleinsäureanhydrid.
Absorbierendes Mittel gemäß Anspruch 23, wobei das wasserabsorbierende Harz teilchenförmig ist.
Absorbierendes Mittel gemäß Anspruch 23 oder 24, wobei das wasserabsorbierende Harz eine Menge an innenausgetauschtem Wasser absorbiert, die so groß wie das 10- bis 3.000-fache ist.
Absorbierendes Mittel gemäß einem der Ansprüche 23 bis 25, wobei die Oberflächenumgebung des wasserabsorbierenden Harzes mit der Oxetanverbindung und/oder der Imidazolidinonverbindung behandelt ist und das Absorptionsvermögen unter Druck für physiologische Kochsalzlösung von 0,9 Gew.-% mindestens 20 g/g bei 2,07 kPa beträgt.
Absorbierendes Mittel gemäß einem der Ansprüche 23 bis 26, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Fließfähigkeit unter einer hydroskopischen Atmosphäre nicht weniger als 60 % beträgt, nachdem es für 20 Minuten unter derartigen Bedingungen gelassen wurde, dass die Temperatur 40 °C und die relative Feuchtigkeit 75 % beträgt.
Absorbierendes Mittel gemäß einem der Ansprüche 20 bis 27, wobei das wasserabsorbierende Harz eine wasserquellbare, vernetzte Poly(acrylsäure) oder deren Salz ist, erhalten durch Polymerisieren und Vernetzen von Monomeren, deren Hauptbestandteil Acrylsäure und/oder deren Salz (neutralisiertes Produkt) einschließt.
Absorbierendes Mittel gemäß einem der Ansprüche 20 bis 28, wobei der wasserextrahierbare Gehalt in dem wasserabsorbierenden Harz nicht mehr als 40 Gew.-% beträgt.
Absorbierendes Mittel gemäß einem der Ansprüche 20 bis 29, wobei der Gewichtsmittel-Teilchendurchmesser des wasserabsorbierenden Harzes im Bereich von 75 bis 700 μm (aber 75 μm nicht eingeschlossen) liegt.
Absorbierendes Mittel gemäß einem der Ansprüche 20 bis 30, wobei die Imidazolidinonverbindung mindestens eine aus der Gruppe aus 2-Imidazolidinon, Acetylenharnstoff, Dimethylolethylenharnstoff und Dimethylolhydroxyethylenharnstoff ist.
Absorbierender Artikel, der das wasserabsorbierende Mittel gemäß einem der Ansprüche 20 bis 31 umfasst.
Absorbierender Artikel gemäß Anspruch 32, wobei der absorbierende Artikel eine Windel ist.