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Diese
Erfindung richtet sich auf an der Oberfläche vernetzte und mit einem
oberflächenaktiven
Mittel beschichtete wasserabsorbierende Harzteilchen. Des weiteren
richtet sie sich auf ein verbessertes Verfahren zur Herstellung
von an der Oberfläche
vernetzten und mit einem oberflächenaktiven
Mittel beschichteten wasserabsorbierenden Harzteilchen. In einer
anderen Ausführungsform
richtet sich die Erfindung auf absorbierende Gefüge, in die die absorbierenden
Harzteilchen dieser Erfindung eingelagert sind.
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Wasserabsorbierende
Harzteilchen (auch als superabsorbierende Polymere bezeichnet) werden hauptsächlich bei
Körperpflegemitteln
zur Aufnahme von Körperflüssigkeiten,
z.B. bei Babywindeln, Erzeugnissen für Inkontinenz bei Erwachsenen,
Hygieneerzeugnissen für
Frauen und ähnliches
verwendet. Bei dieser Anwendung werden die absorbierenden Harzteilchen
in die absorbierenden Gefüge
eingelagert, z.B. gewebte und nicht gewebte Gefüge auf der Grundlage von synthetischen
und natürlichen
Fasern oder Papier und zähe
Fasermassen, wie Kissen aus Faserflaum. Die Materialien, die in
solchen Gefügen
verwendet werden, können
wäßrige Flüssigkeiten
sofort absorbieren und über
das gesamte absorbierende Gefüge
verteilen, was im Fall von Materialien auf Fasergrundlage durch
die Kapillarkräfte
geschieht. Bei fehlenden wasserabsorbierenden Harzteilchen haben
diese Gefüge
eine beschränkte
Absorptionsfähigkeit
und sind auf Grund der großen
Menge Materials, die für
ein akzeptables Absorptionsvermögen
erforderlich ist, sehr voluminös.
Des weiteren halten die absorbierenden Gefüge unter Druck die Flüssigkeit
nicht zurück.
Ein Mittel zur Verbesserung des Absorptionsverhaltens besteht darin,
in die absorbierenden Gefüge
wasserabsorbierende Harzteilchen einzulagern, die Flüssigkeit
imbibieren, so daß ein
aufgequollenes Hydrogelmaterial entsteht, s. US-Patent 4,610,678.
Dieses Hydrogel dient dazu, die absorbierte Flüssigkeit selbst unter Druck
zurückzuhalten
und bewirkt, daß sich
das absorbierende Gefüge
trocken anfühlt,
selbst wenn es feucht ist. Um das Volumen der absorbierenden Gefüge, die
wasserabsorbierenden Harzteilchen enthalten, zu verringern, können große Mengen
des absorbierenden Gefügematerials
durch kleine Mengen an absorbierenden Harzteilchen ersetzt werden.
Die absorbierenden Harzteilchen müssen Flüssigkeiten schnell aufnehmen
und diese Flüssigkeiten
zurückhalten,
um ein Auslaufen zu vermeiden.
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Die
im Stand der Technik bekannten wasserabsorbierenden Harze umfassen
carboxylgruppenhaltige Harze, ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus einem Hydrolysat eines Stärke-Acrylnitril-Pfropfpolymers, einem
teilweise neutralisierten Produkt eines Stärke-Acrylsäure-Pfropfpolymers, einem Verseifungsprodukt
eines Vinylacetat-Acrylsäureestercopolymers,
einem Hydrolysat eines Acrylnitrilcopolymers, einem vernetzten Produkt
eines Hydrolysats eines Acrylamidcopolymers, einem Hydrolysat eines
Acrylamidcopolymers, einem vernetzten Produkt eines Hydrolysats
eines Acrylamidcopolymers, einem teilweise neutralisierten Produkt
von Polyacrylsäure
und einem vernetzten Produkt von teilweise neutralisierter Polyacrylsäure.
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Diese
wasserabsorbierenden Harze sind in der Fachwelt bekannt. Zum Beispiel
wird in dem US-Patent 3,661,815 das Hydrolysat eines Stärke-Acrylnitril-Pfropfpolymers
beschrieben; das Neutralisationsprodukt eines Stärke-Acrylnitrilsäure-Pfropfpolymers
wird in dem US-Patent 4,076,663 beschrieben; das Verseifungsprodukt
eines Vinylacetat-Acrylsäureestercopolymers
wird in der offengelegten japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer
14689/1977 beschrieben. Das Hydrolysat eines Acrylnitrilcopolymers
und das Hydrolysat eines Acrylamidcopolymers werden in der offengelegten
japanischen Patentanmeldung 15959/1978 beschrieben. Die vernetzten
Produkte dieser Hydrolysate und ein selbsthärtendes Poly(natriumacrylat),
erhalten durch Suspensionspolymerisation mit Phasenumkehr, werden
in dem US-Patent 4,093,776 beschrieben und das vernetzte Produkt
einer teilweise neutralisierten Polyacrylsäure wird in der offengelegten japanischen
Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer
84304/1980 beschrieben.
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Die
offengelegte japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer
84632/1981 beschreibt ein Absorptionsmittel, das aus einem vernetzten
Poly(alkaliacrylat)-Material besteht, erhalten aus (A) 0,01-10 Gewichtsteilen
eines wasserlöslichen
und/oder wasserdispergierbaren oberflächenaktiven Mittels, (B) 0,005-20
Gewichtsteilen eines wasserlöslichen
mehrwertigen Alkohols pro 100 Gewichtsteile von (C) einem Polymer
auf Acrylatsalzbasis, zusammengesetzt aus 10-40 Mol-% Acrylsäure und
60-90 Mol-% eines Alkalisalzes von Acrylsäure, wobei das Polymer auf
Acrylatsalzbasis (C) in einer wäßrigen Lösung bei
einer Konzentration von mindestens 30 Gew.% lösungspolymerisiert ist, um
ein gelartiges wasserhaltiges Polymer auszubilden, das anschließend erwärmt und
getrocknet wird.
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Bei
herkömmlichen
wasserabsorbierenden Harzen führt
die Erhöhung
des Wasserabsorptionsvermögens
zu einer Erhöhung
des vorhandenen Anteils an wasserlöslichem Polymer. Gleichzeitig
werden die Gelfestigkeit des aufgequollenen Gels, sein Absorptionsvermögen unter
Druck und die Absorptionsgeschwindigkeit verringert. Das wasserabsorbierende
Harz neigt beim Feuchtwerden zum Verklumpen und diese Agglomeration
führt zu
einer Verringerung seines Absorptionsvermögens. Bei absorbierenden Gefügen, die
diese wasserabsorbierenden Harze enthalten, kann es, wenn das Verklumpen
nach dem Befeuchten des Gels auftritt, zu einer Blockierung kommen,
die den Transport von Flüssigkeiten
innerhalb des absorbierenden Gefüges verhindert.
Das ist besonders dann ein Problem, wenn ein großer Teil des absorbierenden
Gefüges
durch wasserabsorbierende Harzteilchen ersetzt wird, um einen dünnen absorbierenden
Artikel herzustellen.
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Es
sind unterschiedliche Wege bekannt, das Absorptionsvermögen von
Harzen zu verbessern, die wäßrige Flüssigkeiten
absorbieren. Einige zielen auf die Nachbehandlung des Polymers ab,
genauer auf die Modifikation der Polymeroberfläche, d.h. eine nachträgliche Vernetzung
der Oberfläche.
EP 0,248,963 beschreibt
ein Verfahren zur Nachbehandlung des Polymers, bei dem die Oberfläche eines
wasserabsorbierenden Harzes mit polyquartären Aminen behandelt wird,
um die Absorptionsgeschwindigkeit signifikant und die Absorption
unter Last (AUL) um 10% zu erhöhen.
Bei diesem Verfahren werden die polyquartären Amine als Lösungen in
Methanol angewendet. Es muß separat
gemischt werden, um das polyquartäre Amin gleichmäßig im Harz
zu verteilen.
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EP 0,248,437 beschreibt
ein Verfahren für
das nachträgliche
Vernetzen einer Polymeroberfläche,
bei dem eine wäßrige Lösung eines
wasserlöslichen
Peroxidradikalstarters auf die Oberfläche der wasserabsorbierenden
Harzteilchen gesprüht
wird und die beschichteten Teilchen erwärmt werden. Eine zusätzliche
Oberflächenvernetzung
wird behauptet, was zu einem Erzeugnis mit verbessertem Wasserabsorptionsvermögen und
verbesserter Wasserabsorptionsgeschwindigkeit führt. Es wird beschrieben, daß die Gleichmäßigkeit
der Penetration der wäßrigen Lösung in
die Oberfläche
des absorbierenden Polymers in diesem Verfahren durch die Verwendung
eines wasserlöslichen
organischen Lösemittels,
wie Methanol, verbessert werden kann. Ein Problem bei diesem Verfahren
besteht darin, daß große Mengen
an Peroxidradikalstartern teilweise die neutralisierte Polyacrylsäure verfärben und
der Anteil an wasserlöslichem
Produkt mit niedrigem Molekulargewicht dieses Erzeugnisses erhöht ist,
wenn es Wärme
ausgesetzt wird.
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In
DE 3,713,601 A1 wird
ein Verfahren beschrieben, bei dem man eine Oberflächenvernetzung
durch die Zugabe eines Vernetzers aus Glycidyl- oder Polyglycidylverbindungen erhält. Diese
Vernetzungsmittel reizen die menschliche Haut und können der
Gesundheit des Menschen Schaden zufügen.
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In
GB 2,119,384 (
DE 3,523,617 A1 ) wird ein
Verfahren zur Nachbehandlung eines Polymers beschrieben, bei dem
die Verbesserung der Produkteigenschaften durch das Mischen von
absorbierendem Harzpulver mit Vernetzern, vorzugsweise Polyalkoholen
wie Glycerin, einem Lösemittel
und Wasser und durch das Erwärmen
dieser Mischung auf Temperaturen im Bereich von 90-300°C behauptet
wird. Es wird behauptet, daß diese
Nachbehandlung die Agglomeration des absorbierenden Harzes, wenn
es befeuchtet ist, verringert, seine Geschwindigkeit der Wasserabsorption
und das Wasserrückhaltevermögen erhöht, die
Fließfähigkeit
verbessert und der Staub vermindert wird. Dieses Verfahren hat einige
Nachteile. Spuren von Wasser werden schnell durch superabsorbierende
Polymere absorbiert, wodurch es schwierig wird, Zusätze, die
als wäßrige Lösung verwendet
werden, mit dem trockenen, pulverförmigen Superabsorptionsmittel
zu mischen. Der Zusatz einer wäßrigen Lösung zum
Polymerpulver führt
zur Teilchenagglomeration, und wenn die agglomerierten Teilchen Wärme ausgesetzt
werden, bilden sie harte Körner,
die zusätzliche
Arbeitsgänge,
wie Zerkleinern und Sieben, notwendig machen. In der Druckschrift
wird beschrieben, daß,
wenn die Polyalkohole ohne ein Lösemittel
zugesetzt werden, eine gute Verteilung nicht möglich ist. Die Formulierung
für die
Polymerbeschichtung enthält deshalb
vorzugsweise ein hydrophiles organisches Lösemittel, z.B. Methanol. Die
Verwendung eines organischen Lösemittels
ist wegen seiner Verarbeitbarkeit und seiner negativen Auswirkung
auf die Umwelt nicht wünschenswert.
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GB-A-2,162,525
beschreibt das Zusetzen eines fein verteilten Quarzes zu den vernetzten
absorbierenden Harzteilchen, wie in GB-A-2,119,384 beschrieben,
um eine Agglomeration der Harzteilchen zu vermeiden.
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Es
wäre wünschenswert,
wasserabsorbierende Harzteilchen zu schaffen, die ein hohes Absorptionsvermögen, wenig
extrahierbare Stoffe, d.h. wasserlösliche Polymerfraktion, und
eine hohe Zähigkeit
oder einen hohen Gelmodul aufweisen. Wünschenswert sind auch wasserabsorbierende
Harzteilchen mit einer geringen Neigung zu agglomerieren. Des weiteren
wird ein umweltfreundliches Verfahren zur Herstellung solcher Teilchen
benötigt.
Es ist auch wünschenswert,
daß bei
solchen Teilchen und Verfahren keine Materialien eingesetzt werden,
die Reizungen hervorrufen oder die Gesundheit des Menschen schädigen können.
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Die
Erfindung schafft ein Verfahren zur Herstellung von an der Oberfläche vernetzten
Teilchen eines carboxylgruppenhaltigen wasserabsorbierenden Harzes,
das an seiner Oberfläche
mit einem nichtionischen oberflächenaktiven
Mittel vernetzt ist, wobei das Verfahren umfasst:
- A)
Inberührungbringen
von Teilchen eines Hydrogels des wasserabsorbierenden Harzes, das
15 bis 90% des wasserabsorbierenden Harzes aufweist, wobei der Rest
Wasser aufweist, mit einer Zusammensetzung, enthaltend ein nichtionisches
oberflächenaktives
Mittel, das einen HLB-Wert von 3 bis 10 hat und das zwei oder mehr
Hydroxylgruppen aufweist, die fähig
sind, mit den Carboxylgruppen des wasserabsorbierenden Harzes zu
reagieren, gegebenenfalls in Gegenwart einer Polyhydroxyverbindung,
die sich von dem nichtionischen oberflächenaktiven Mittel unterscheidet,
gegebenenfalls Wasser und gegebenenfalls ein mit Wasser mischbares
polares Lösungsmittel
unter solchen Bedingungen, dass das nichtionische oberflächenaktive
Mittel und, falls vorhanden, die Polyhydroxyverbindung die Teilchen
des wasserabsorbierenden Harzes beschichten, ohne im Wesentlichen
in das Innere der absorbierenden Harzteilchen zu penetrieren,
- B) Trocknen der Mischung des Hydrogels des wasserabsorbierenden
Harzes und der Zusammensetzung, die das nichtionische oberflächenaktive
Mittel enthält,
unter solchen Bedingungen, dass das Wasser und gege benenfalls vorhandenes
Lösemittel
im Wesentlichen entfernt werden und das nichtionische oberflächenaktive
Mittel und die Polyhydroxyverbindung (falls vorhanden) mit den Carboxylgruppen
des wasserabsorbierenden Harzes nicht wesentlich reagieren,
- C) gegebenenfalls Verringern der Teilchengröße des getrockneten beschichteten
wasserabsorbierenden Harzes mittels mechanischer Einrichtungen und
- D) Erwärmen
der beschichteten wasserabsorbierenden Harzteilchen unter solchen
Bedingungen, dass das nichtionische oberflächenaktive Mittel und die Polyhydroxyverbindung
(falls vorhanden) mit den Carboxylgruppen des wasserabsorbierenden
Harzes so reagieren, um die Oberfläche der absorbierenden Harzteilchen
mit dem nichtionischen oberflächenaktiven
Mittel zu vernetzen.
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Die
gemäß dieser
Erfindung bevorzugten wasserabsorbierenden Harzteilchen weisen hohes
Absorptionsvermögen
auf und enthalten wenig extrahierbare Anteile, hohe Gelfestigkeit
der absorbierenden Teilchen und eine verringerte Tendenz, in feuchtem
Zustand zu agglomerieren. Für
das Verfahren zur Herstellung der wasserabsorbierenden Harzteilchen
ist die Anwesenheit von organischen Lösemitteln nicht erforderlich.
Darüber
hinaus erfordern die hergestellten wasserabsorbierenden Harzteilchen
nicht die Verwendung oder das Vorhandensein von Materialien, die
die menschliche Haut reizen oder für die Gesundheit des Menschen schädlich sein
können.
Während
der Verarbeitung bilden die wasserabsorbierenden Teilchen keine
großen
Agglomerate aus, die zusätzliche
und teure Arbeitsgänge
notwendig machen.
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Im
allgemeinen werden die wasserabsorbierenden Harzteilchen nach einem
bekannten Verfahren hergestellt. Die Monomere, aus denen die Polymere
hergestellt sind, werden in wäßriger Lösung polymerisiert. Bestimmte
Zusatzstoffe, wie Vernetzungs- und oberflächenaktive Mittel können in
die zu polymerisierende Monomermischung eingebracht werden. Verfahren
zur Polymerisierung solcher Monomere, unter Bildung der Polymeren,
von denen die wasserabsorbierenden Harzteilchen abgeleitet sind,
werden in den zuvor benannten Patenten und Patentanmeldungen beschrieben.
Das Produkt des Polymerisationsprozesses ist ein Hydrogel, das eine
durch Wasser aufgequollene Form des Polymers darstellt. Im allgemeinen
wird dieses Hydrogel durch mechanische Mittel bearbeitet, um die
Teilchengröße zu verringern
und das Hydrogel zu granulieren. Danach wird das Hydrogel getrocknet,
um das Wasser zu entfernen. Die Teilchen können dann weiterer mechanischer Bearbeitung,
wie Schnitzeln, Mahlen und Sieben, zur Verringerung der Teilchengröße und zur
Klassifizierung unterzogen werden. In den zuvor beschriebenen Ausführungsformen,
bei denen ein Vernetzungsmittel nach der Polymerisation zugesetzt
wurde, wurden die Vernetzungsmittel dem getrockneten Harzpulver
zugesetzt. Allgemein werden in solchen Situationen die Teilchen
nach der Zugabe der Vernetzungsmittel Bedingungen ausgesetzt, unter
denen die Vernetzungsmittel mit einem Teil des wasserabsorbierenden
Polymers reagieren, um so die Oberfläche der Teilchen zu vernetzen.
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Hydrogel
steht hier für
durch Wasser aufgequollene absorbierende Harzteilchen. In den bevorzugten Ausführungsformen
enthalten solche Hydrogele 15 bis 90 Gew.% wasserabsorbierendes
Polymer, wobei der Rest Wasser enthält. In einer bevorzugteren
Ausführungsform
enthält
das Hydrogel 30 bis 45% wasserabsorbierendes Polymer.
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Oberflächenvernetzt
bezieht sich hier auf absorbierende polymere Harzteilchen, die mit
dem Vernetzungsmittel nach Abschluß der Polymerisation unter
solchen Bedingungen in Berührung
gebracht werden, daß die
Teilchen an oder in der Nähe
der Oberfläche
beschichtet werden, und die Teilchen werden solchen Bedingungen
ausgesetzt, daß das
Vernetzungsmittel mit Carboxylgruppen an oder in der Nähe der Oberfläche der Teilchen
reagiert, um das wasserabsorbierende Harz zu vernetzen.
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Wasserabsorbierende
Polymere, die bei dieser Erfindung zu verwenden sind, sind wasserabsorbierende
Polymere, die Carboxylgruppen enthalten. Zu den bevorzugten carboxylgruppenhaltigen
wasserabsorbierenden Polymeren gehören Hydrolysate von Stärke-Acrylnitril-Pfropfcopolymeren,
teilweise neutralisierte Produkte von Stärke-Acrylsäure-Pfropfcopolymeren, Verseifungsprodukte
von Vinylacetat-Acrylsäureestercopolymeren,
Hydrolysate von Acrylnitrilcopolymeren, vernetzte Produkte von Hydrolysaten
von Acrylnitrilcopolymeren, Hydrolysate von Acrylamidcopolymeren,
vernetzte Produkte von Hydrolysaten von Acrylamidcopolymeren, teilweise
neutralisierte Produkte von Polyacrylsäuren und vernetzte Produkte
von teilweise neutralisierten Polyacrylsäuren.
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Besonders
bevorzugt sind Alkalisalze von Acrylatpolymeren, die man durch Copolymerisieren
von 100 Teilen eines Monomers des Acrylsäuretyps, zusammengesetzt aus
1 bis 50 Mol-% Acrylsäure
und 50 bis 99 Mol-% eines Alkaliacrylats und 0 bis 5 Gew.% eines
vernetzbaren Monomers in wäßriger Lösung in
einer Monomerkonzentration von mindestens 20 Gew.%. erhält. Bei
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
erhält man
die alkalihaltigen Polymere des Acrylattyps durch Polymerisieren
von Acrylsäure
und anschließendes Neutralisieren
des Polymers mit einem Alkalihydroxid.
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Bei
den Carboxylgruppen des wasserabsorbierenden Harzes gibt es keine
mengenmäßige Beschränkung. Vorzugsweise
sind mindestens 0,01 äquivalente
Menge Carboxylgruppen pro 100 g wasserabsorbierendes Harz vorhanden.
Im Fall von teilweise neutralisierter Polyacrylsäure macht der Anteil des nicht
neutralisierten Teils vorzugsweise 1 bis 50 Mol-% aus.
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Das
nichtionische oberflächenaktive
Mittel ist vorzugsweise ein Sorbitanfettsäureester oder ein Derivat von
Polyoxyethylenlanolin. Die gegebenenfalls zusätzliche Polyhydroxyverbindung,
die als Vernetzungsmittel verwendet wird, ist eine Verbindung, die
mindestens zwei Hydroxylgruppen enthält, die mit den Carboxylgruppen
des wasser absorbierenden Harzes reagieren können oder leicht reagieren
und die über
die Oberfläche eines
wasserabsorbierenden Harzteilchens verteilt werden kann. Vorzugsweise
ist die Polyhydroxyverbindung, die in dieser Erfindung verwendet
wird, aus der Gruppe ausgewählt,
die aus Glycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Polyethylenglycolen,
Glycerin, Polyglycerin, Propylenglycol, Dipropylenglycol, Tripropylenglycol,
Polypropylenglycolen, Diethanolamin, Triethanolamin, Propandiolbutandiol,
Oxyethylen-Oxypropylen-Blockcopolymeren mit endständiger Hydroxylgruppe,
Polyoxyethylensorbitanfettsäureestern,
Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Sorbit, Mannit, Zuckern, Zuckerderivaten
und ähnlichem
besteht. Die besonders bevorzugten Polyhydroxylverbindungen umfassen
Diethylenglycol, Triethylenglycol, Glycerin, Propylenglycol, Trimethylolpropan,
Pentaerythrit und Sorbit. Noch mehr bevorzugt sind Sorbit und Glycerin.
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Die
Menge des auf der Oberfläche
des absorbierenden Harzteilchens aufgetragenen Polyhydroxykohlenwasserstoffs
ist die Menge, die seine Gelfestigkeit signifikant verbessert, was
durch eine erhöhte
Absorption unter Last (AUL) bestätigt
wird, und die das Absorptionsvermögen des Harzes nach der Vernetzung
nicht signifikant verringert. Vorzugsweise beträgt die Menge an Polyhydroxyverbindung
0,01 bis 10 Teile pro 100 Gewichtsteile des wasserabsorbierenden
Harzes. Besser werden 0,1 bis 1,0 Teile Polyhydroxyverbindung pro 100
Teile wasserabsorbierenden Harzes verwendet, wobei 0,1 bis 0,3 Teile
Polyhydroxyverbindung pro 100 Teile wasserabsorbierenden Harzes
am meisten bevorzugt werden.
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Die
oberflächenaktiven
Mittel, die auf die Oberfläche
der wasserabsorbierenden Harzteilchen aufgetragen und mit ihr verbunden
werden, sind nichtionische oberflächenaktive Mittel mit einem
HLB im Bereich von 3 bis 10 und sie sind in Wasser dispergierbar.
Die zu bevorzugenden oberflächenaktiven
Mittel umfassen diejenigen, die aus der Gruppe der Sorbitanfettsäureester,
der Polyoxyethylensorbitanfett säureester,
der Glycerin- oder Polyglycerinfettsäureester, der Polyoxyethylenalkylether,
der Polyoxyethylenalkylphenolether, der Polyoxyethylenacylester
und Sucrosefettsäureester
oder der modifizierten oberflächenaktiven
Polyester ausgewählt
wurden. Die mehr bevorzugten oberflächenaktiven Mittel sind polyethoxylierte
Sorbitol-Lanolinderivate,
z.B. ein oberflächenaktives
Mittel, das von ICI unter dem Handelsnamen G1425 erhältlich ist.
Es wird eine ausreichende Menge oberflächenaktives Mittel verwendet,
um eine homogene Verteilung des Vernetzungsmittels auf der Oberfläche der
Gelteilchen zu bewirken, die Bearbeitbarkeit des Gels durch Verringern
seiner Klebrigkeit zu verbessern, die Neigung des getrockneten Pulvers
zu agglomerieren, wenn es feuchter Luft oder Wasser ausgesetzt ist,
zu verringern und den feinen Staub des wasserabsorbierenden Harzes
zu binden.
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Das
oberflächenaktive
Mittel wird auf die Oberfläche
aufgetragen und durch chemische Wechselwirkung mit ihr verbunden.
Die verwendete Menge oberflächenaktives
Mittel beträgt
vorzugsweise 0,01 bis 2 Teile pro 100 Gewichtsteile wasserabsorbierenden
Harzes. Bevorzugter sind 0,075 bis 0,5 Teile pro 100 Gewichtsteile
wasserabsorbierenden Harzes.
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Das
nichtionische oberflächenaktive
Mittel mit einem HLB von 3 bis 10, das zwei oder mehr Hydroxylgruppen
(polyhydroxyhaltiges oberflächenaktives
Mittel) aufweist, die mit Carboxylgruppen reagieren können, wird
sowohl als Polyhydroxyverbindung als auch als oberflächenaktives
Mittel verwendet. In einem solchen Fall braucht das Hydrogel nur
mit einem solchen oberflächenaktiven
Mittel in Berührung
gebracht zu werden und die restlichen Verfahrensschritte können durchgeführt werden.
In einer Hinsicht ist die Verwendung eines solchen oberflächenaktiven
Mittels von Vorteil, denn es dringt nicht in die Poren des Hydrogels
ein, wodurch die Vernetzung nur an der Oberfläche stattfindet.
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Um
das nichtionische oberflächenaktive
Mittel und gegebenenfalls die Polyhydroxyverbindung mit dem Hydrogel
des wasserabsorbierenden Harzes in Berührung zu bringen, wird eine
Zusammensetzung hergestellt aus oberflächenaktivem Mittel und gegebenenfalls
der Polyhydroxyverbindung oder eine Zusammensetzung hergestellt,
die das nichtionische oberflächenaktive
Mittel enthält.
Die Beschichtungszusammensetzung kann die Polyhydroxyverbindung
und das nichtionische oberflächenaktive
Mittel oder nur das nichtionische oberflächenaktive Mittel enthalten.
Die Zusammensetzung basiert vorzugsweise auf Wasser und es können zusätzlich polare
organische Lösemittel
verwendet werden, die mit Wasser mischbar sind. Bevorzugte Verschnittmittel
sind niedrigere Alkanole. Solche Lösungen können bis zu 99% Wasser enthalten,
oder Wasser und Lösemittel,
um so die Viskosität
der Beschichtungsformulierung zu verringern. Die relativen Mengen
an Lösemitteln,
oberflächenaktiven
Mitteln und Polyhydroxyverbindung werden so gewählt, daß die Zusammensetzung ohne
weiteres über
die zu beschichtenden absorbierenden Teilchen verteilt werden kann
und daß eine ausreichende
Menge an nichtionischem oberflächenaktivem
Mittel und gegebenenfalls Polyhydroxyverbindung oder nichtionischem
oberflächenaktivem
Mittel zur Verfügung
steht, um die Oberfläche
der wasserabsorbierenden Teilchen zu beschichten. Vorzugsweise enthält die Zusammensetzung
0 bis 99 Gew.-% Wasser, besser 20 bis 80 Gew.-% Wasser. Vorzugsweise
enthält
die Lösung
0 bis 99 Gew.-% organisches Lösemittel, besser
0 bis 50 Gew.-% organisches Lösemittel
und am besten wird kein organisches Lösemittel verwendet. Die Menge
an nichtionischem oberflächenaktivem
Mittel beträgt
vorzugsweise 0,1 bis 99,5 Gew.-% und am besten 5 bis 40 Gew.-%.
Die Menge an Polyhydroxyverbindung beträgt vorzugsweise 0,1 bis 99,5
Gew.-% und am besten 10 bis 50 Gew.-%.
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Eine
ausreichende Menge der Zusammensetzung, die die Polyhydroxyverbindung
und das nichtionische oberflächenaktive
Mittel oder nichtionisches oberflächenaktives Mittel enthält, wird
mit den wasserabsorbierenden Harzhydrogelteilchen in Berührung gebracht,
um die Teilchen mit einer ausreichenden Menge Polyhydroxyverbindung
und nichtionischem oberflächenaktivem
Mittel oder nichtionischem oberflächenaktivem Mittel zu beschichten,
damit die hier beschriebenen gewünschten
Zielsetzungen erreicht werden. Vorzugsweise werden 50 bis 99,98
Gewichtsteile wasserabsorbierendes Harz mit 0,02 bis 50 Teilen der
Zusammensetzung in Berührung
gebracht, und noch besser 95 bis 99,8 Teile Harz mit 0,2 bis 5 Teilen
der Zusammensetzung.
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Um
die erfindungsgemäßen absorbierenden
Harzteilchen herzustellen, wird das absorbierende Harz in Hydrogelform
mit einer Zusammensetzung aus nichtionischem oberflächenaktiven
Mittel und Polyhydroxyverbindung oder nichtionischem oberflächenaktivem
Mittel in Berührung
gebracht. Das Hydrogel hat vorzugsweise Granulatform, wobei Teilchengrößen von
2 cm oder kleiner besonders bevorzugt werden. Die Menge des verwendeten
Lösemittels
muß so
groß sein,
daß sie
ausreicht, eine Beschichtung aus Polyhydroxyverbindung und nichtionischem
oberflächenaktivem
Mittel oder dem nichtionischen oberflächenaktiven Mittel auf den absorbierenden
Harzteilchen zu schaffen, so daß die
oben beschriebenen Ziele der Erfindung erreicht werden, und zwar
im besonderen eine hohe Absorptionsfähigkeit unter Last, mit wenig
extrahierbaren Stoffen und ein hohes Absorptionsvermögen. Des
weiteren müssen
solche beschichteten Teilchen sowohl in nasser als auch trockener
Form bearbeitbar sein. Die absorptionsfähigen Harzhydrogele und die
Beschichtungszusammensetzung müssen
unter solchen Bedingungen miteinander in Berührung gebracht werden, daß die Teilchen
mit dem nichtionischen oberflächenaktiven
Mittel und der Polyhydroxyzusammensetzung oder mit dem nichtionischen
oberflächenaktiven
Mittel beschichtet werden können,
aber so, daß die
Polyhydroxyzusammensetzung und das nichtionische oberflächenaktive
Mittel oder das nichtionische oberflächenaktive Mittel nicht signifikant in
das innere Gefüge
des wasserabsorbierenden Harzteilchens eindringen. Vorzugsweise
erfolgt das Inberührungbringen
durch irgendeinen Mischvorgang und zwar so, daß eine adäquate Verteilung der Polyhydroxy zusammensetzung
und des nichtionischen oberflächenaktiven
Mittels oder des nichtionischen oberflächenaktiven Mittels auf den
wasserabsorbierenden Harzteilchen erreicht werden kann. Mäßiges Rühren, Schütteln oder
selbst eine kurze Förderstrecke
in einer Förderschnecke
reicht für
eine solch adäquate
Verteilung der Lösung über die
Gelteilchen des wasserabsorbierenden Harzes aus, besonders wenn
die Hydrogelteilchen des wasserabsorbierenden Harzes erhöhte Temperatur
haben. Die Berührungszeit
von Lösung
und der Hydrogelteilchen des wasserabsorbierenden Harzes muß ausreichend
sein, um die Teilchen mit der Polyhydroxyzusammensetzung und dem
nichtionischen oberflächenaktiven
Mittel oder dem oberflächenaktiven
Mittel zu beschichten, aber sie darf nicht so lang sein, daß es zu
einer Diffusion der Polyhydroxyzusammensetzung in die Poren oder
das innere Gefüge
der wasserabsorbierenden Harzteilchen kommt. Vorzugsweise dauert
eine solche Berührungszeit
5 Sekunden bis 10 Minuten, vorzugsweise 20 Sekunden bis 60 Sekunden.
Die Berührungstemperatur
kann irgendeine Temperatur sein, bei der die Polyhydroxyzusammensetzung
oder das nichtionische oberflächenaktive
Mittel nicht wesentlich mit den Carboxylgruppen des absorbierenden
Harzpolymers reagieren. Vorzugsweise betragen solche Temperaturen
20°C bis
100°C, besser
40°C bis
70°C. Es
wird darauf hingewiesen, daß erhöhte Temperaturen,
d.h. höher
als Umgebungstemperatur (20°C)
die Beschichtung der wasserabsorbierenden Harzteilchen beschleunigen.
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Nach
dem Beschichten der wasserabsorbierenden Harzhydrogelteilchen können die
Teilchen gegebenenfalls durch mechanische Mittel weiter verkleinert
werden. Nach der mechanischen Verkleinerung der Gelteilchen muß ihre Größe so sein,
daß sie
gleichmäßig trocknen
können.
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Danach
werden die wasserabsorbierenden Harzhydrogelteilchen Bedingungen
ausgesetzt, unter denen ihnen Wasser und gegebenenfalls Lösemittel
entzogen wird. Dieser Trocknungsvorgang wird eingesetzt, um Wasser
und gegebenenfalls Lösemittel
vollständig
zu entfernen, so daß die
wasserabsorbierenden Harzteilchen weiter verarbeitet, verpackt und
in absorbierende Gefüge
eingelagert werden können.
Das Trocknen findet bei einer Temperatur statt, die hoch genug ist,
das Wasser und gegebenenfalls Lösemittel
in einer vernünftigen
Zeit zu entfernen, doch nicht so hoch, daß die Polyhydroxyverbindung
oder das nichtionische oberflächenaktive
Mittel, mit dem die wasserabsorbierenden Harzteilchen beschichtet
sind, mit den Carboxylgruppen des wasserabsorbierenden Harzes reagiert,
bevor das Wasser entfernt ist. Während
des Trocknens haben die wasserabsorbierenden Harzteilchen vorzugsweise
eine Temperatur von 170°C
oder weniger. Vorzugsweise beträgt
die Temperatur während
des Trocknens 100°C
oder mehr, noch besser 150°C
oder mehr. Die Trocknungszeit sollte ausreichen, Wasser und gegebenenfalls
Lösemittel
im wesentlichen vollständig
zu entfernen. Die bevorzugte Mindestzeit beträgt 10 Minuten oder mehr, besser
15 Minuten oder mehr. Die maximale Trocknungszeit beträgt 60 Minuten,
wobei 20 Minuten oder weniger mehr bevorzugt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
wird das Trocknen unter solchen Bedingungen durchgeführt, daß Wasser
und gegebenenfalls Lösemittel,
das von den absorbierenden Harzteilchen verdampft, entfernt werden.
Das kann durch den Einsatz von Vakuumverfahren oder durch das Leiten
von inerten Gasen oder Luft über
oder durch die Schichten der wasserabsorbierenden Harzteilchen geschehen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
wird in Trocknern getrocknet, bei denen erwärmte Luft durch oder über Schichten
der wasserabsorbierenden Harzteilchen geblasen wird. Bevorzugte
Trockner sind Fließbett-
oder Bandtrockner.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
werden die beschichteten wasserabsorbierenden Harzteilchen dann
durch mechanische Mittel verkleinert. Solche Maßnahmen können Schnitzeln, Schneiden
und/oder Mahlen umfassen. Das Ziel besteht in der Verkleinerung
der wasserabsorbierenden Harzteilchen auf eine für die Endanwendung akzeptable
Größe. Bei
einer bevorzugten Art und Weise werden die absorbierenden Harzteilchen
zuerst zerkleinert und dann gemahlen. In einer bevorzugten Ausführungsform
beträgt
die Teilchengröße weniger
als 2 mm und besser 0,8 mm oder darunter. Vorzugsweise haben die
Teilchen eine Größe von 0,02 mm
oder mehr, besser von 0,05 mm oder mehr und noch besser von 0,1
mm oder mehr. Ein signifikanter Vorteil des Vorhandenseins von nichtionischem
oberflächenaktivem
Mittel besteht darin, daß es
die Dispersion der Polyhydroxyverbindung über die gesamte Oberfläche der
wasserabsorbierenden Harzteilchen ermöglicht, nachdem die Teilchen
mechanisch zerkleinert wurden. Das erleichtert die Herstellung von
gleichmäßig vernetzten
wasserabsorbierenden Harzteilchen.
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Nach
dem Trocknen und dem Verringern der Teilchengröße werden dann die wasserabsorbierenden Harzteilchen
solchen Bedingungen unterworfen, daß gegebenenfalls die Polyhydroxyverbindung
und das nichtionische oberflächenaktive
Mittel, mit denen die Oberfläche
der Teilchen beschichtet ist, mit den Carboxylgruppen des wasserabsorbierenden
Harzes reagiert, und zwar so, daß die wasserabsorbierenden
Harzteilchen an oder nahe der Oberfläche des Teilchens vernetzt
werden. Die Bedingungen für
eine solche Vernetzung sind so, daß die Vernetzung auftritt,
ohne das wasserabsorbierende Harz und seine Eigenschaften zu beeinträchtigen.
Die beschichteten wasserabsorbierenden Harzteilchen werden vorzugsweise
auf eine Temperatur von 150°C
oder mehr erwärmt,
besser auf 170°C
oder mehr und am besten auf 175°C
oder mehr, um die Oberfläche
der absorbierenden Teilchen zu vernetzen. Die Temperatur darf nicht
so hoch sein, daß es
zu einem Abbau des absorbierenden Harzpolymers kommt. Vorzugsweise
beträgt
die Temperatur 240°C
oder weniger, besser 210°C
oder weniger und am besten 190°C
oder weniger. Die Dauer dieser Exposition bei erhöhten Temperaturen
muß lang
genug sein, damit die eventuell vorhandenen Polyhydroxyverbindungen
und das oberflächenaktive
Polyhydroxylmittel, die sich an oder nahe der Oberfläche des
absorbierenden Harzes befinden, mit Carboxylgruppen reagieren.
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Vorzugsweise
beträgt
die Expositionszeit mindestens 5 Minuten und am besten mindestens
15 Minuten. Eine zu lange Expositionszeit ist unwirtschaftlich und
es besteht die Gefahr, daß das
absorbierende Harz zerstört
werden kann. Die maximale Erwärmungszeit
beträgt
vorzugsweise 75 Minuten oder weniger, vorzugsweise 60 Minuten oder
weniger. Vorzugsweise wird diese Vernetzung in Luft durchgeführt und
besser in Gegenwart von strömender
Luft, wie in einem Fließbettreaktor
oder einem Plattentrockner.
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Es
ist wichtig zu erkennen, daß das
Ausmaß der
Vernetzung der wasserabsorbierenden Harzteilchen die Eigenschaften
des endgültigen
absorbierenden Harzes signifikant beeinflußt. Wenn die Vernetzung zu stark
ist, sinkt die Absorptionsfähigkeit
des Harzes signifikant ab. Wenn die Vernetzung nur schwach ist oder gar
nicht stattgefunden hat, wird die Widerstandsfähigkeit des Gels signifikant
verringert, und deshalb wird seine Fähigkeit, unter Last standzuhalten
und absorbiertes Material unter Last zurückzuhalten signifikant verringert.
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Während des
Trocknens oder der Oberflächenvernetzung
können
die wasserabsorbierenden Harzteilchen Agglomerate ausbilden. Deshalb
können
die wasserabsorbierenden Harzteilchen nach dem Vernetzen mit mechanischen
Mitteln bearbeitet werden, um die Agglomerate aufzubrechen. Solche
Maßnahmen
können Mahlen,
Schnitzeln, Schneiden oder ähnliches
umfassen.
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Da
ein Gleichgewicht zwischen dem Absorptionsvermögen, löslicher Polymerfraktion und
der Widerstandsfähigkeit
und der Absorption unter Last besteht, ist es das Ziel dieser Erfindung,
die Absorption unter Last zu maximieren und die lösliche Polymerfraktion,
d.h. die extrahierbaren Stoffe, auf ein Minimum zu senken. Eine
Maßnahme
besteht in der Untersuchung des relativen Verhältnisses der Absorption unter
Last zum prozentualen Anteil an extrahierbaren Stoffen. Je höher diese Zahl
ist, um so erfolgreicher ist die Erfindung in der Optimierung der
Eigenschaften des wasserabsorbierenden Harzes. Vorzugsweise beträgt dieses
Verhältnis
2 oder mehr, noch besser 3 oder mehr und am besten 4 oder mehr.
Es wird auch bevorzugt, daß die
Harze eine Absorption unter Last von 15 g/g oder mehr, besser von
28 g/g oder mehr aufweisen. Des weiteren ist zu bevorzugen, daß die Harze
18% oder weniger an extrahierbaren Stoffen enthalten, besonders
bevorzugt 14% oder weniger und am besten 10% oder weniger.
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Die
erfindungsgemäßen, vernetzten,
mit oberflächenaktivem
Mittel beschichteten wasserabsorbierenden Harzteilchen dieser Erfindung
können überall da
eingesetzt werden, wo die Absorption und Bindung von wäßrigen Flüssigkeiten
erwünscht
ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
werden die absorbierenden Harzteilchen dieser Erfindung in ein Gefüge aus absorbierendem
Material, wie synthetischen oder natürlichen Fasern, Gewebe oder
Vliese, Papier usw., eingemischt oder darin verankert, um ein Gefüge auszubilden.
In einem solchen Gefüge
bewirkt das Gewebe oder Vlies das Aufsaugen und Transportieren der
Flüssigkeit durch
Kapillarwirkung zu den wasserabsorbierenden Harzteilchen, die solche
Flüssigkeiten
binden und zurückhalten.
Beispiele für
solche Gefüge
sind Windeln, Inkontinenzartikel für Erwachsene, Monatshygieneartikel
und ähnliches.
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Die
folgenden Beispiele wurden aufgenommen, um die Erfindung zu verdeutlichen
und schränken
den Geltungsbereich der Ansprüche
nicht ein. Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich alle Teile
und Prozentangaben auf das Gewicht.
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Beispiel 1
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293
g von 99-%iger reiner Acrylsäure
werden in einem ummantelten Glasreaktor mit 553 g einer 20-%igen
aktiven wäßrigen Ätzalkali
teilweise neutralisiert. Dieser Monomerlösung werden 1,76 g Tri methylolpropan-Triacrylat
(TMPTA), 1,6 g Polyvinylalkohol und 0,18 g einer 40-%igen aktiven
Diethylentriaminpentaacetat-Lösung
(Versenex* 80 *eingetr. Marke von The Dow Chemical Company) zugesetzt
und die Lösung
wird gut gemischt. Diese Monomermischung wird in einen Reaktor gegeben,
der mit Mischungsvorrichtungen ausgestattet ist, die die polymerisierende
Masse ausreichend mischen und das Polymergel aufbrechen können, das
durch die Polymerisation entsteht. Der Glasreaktor und die Leitung
zum Reaktor werden durch zusätzliche
160 g vollentsalztes Wasser in den Polymerisierungsreaktor ausgespült. Die
Monomerlösung
wird durch Spülen
mit Stickstoff von Sauerstoff befreit. Die Polymerisation wird durch
schrittweises Zusetzen von 5 g einer 10-%igen wäßrigen Lösung von Natriumperoxodisulfat,
0,98 g einer 15-%igen wäßrigen Lösung Wasserstoffperoxid
und 4,4 g einer 1-%igen wäßrigen Ascorbinsäurelösung initiiert.
Die exotherme Polymerisationsreaktion erwärmt die Mischung auf etwa 90-100°C. Nach dem
Abkühlen
auf 70°C
wird das Gel eine Stunde lang in Stickstoffatmosphäre bei 70°C gehalten.
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Das
wäßrige Polymergel
wird mit Hilfe eines Fleischwolfs (Löcher der Scheibe 5 mm) zu Teilchen
mit einer Größe zwischen
etwa 1 und 5 mm granuliert und ein Teil davon wird in einem heißen Luftstrom
von 160°C etwa
20 Minuten getrocknet. Das Polymer wird in einer Messermühle gemahlen
und gesiebt. Die Fraktion der Teilchengröße zwischen 0,595 und 0,297
mm (Maschenzahl 30-50) wird für
die Leistungs- und Qualitätsanalyse
verwendet. Für
die Messung der Gelfestigkeit wird die Fraktion 0,297 bis 0,177
mm (Maschenzahl 50-80) verwendet.
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Man
erhält
das Produkt SAP 1. Leistung und Qualität der hergestellten Polymere
werden nach folgenden Methoden gemessen.
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Bestimmen des Absorptionsvermögens durch
Zentrifugieren
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200
mg wasserabsorbierende Harzteilchen werden in einen verschließbaren Teebeutel
(63,5 × 76,2 mm)
gegeben, 30 Minuten in eine 0,9-%ige Salzlösung getaucht und dann 3 Minuten
mit 1.600 U/min zentrifugiert. Das Verhältnis des Gewichts der absorbierten
Salzlösung
zu den wasserabsorbierenden Harzteilchen ist das Absorptionsvermögen (cm3).
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Absorption unter Last
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Ein
Nylonsieb (50 × 50
mm; Maschenzahl 325 0,044 mm) wird oben auf eine perforierte Metallplatte (mit
Löchern
von 5 mm) gelegt, dem ein Filterpapier und schließlich ein
Zylinder aus rostfreiem Stahl, der an beiden Enden offen ist – Innendurchmesser
26 mm, Außendurchmesser
37 mm, Höhe
50 mm – folgen.
In den Zylinder werden 120 mg wasserabsorbierende Harzteilchen gegeben
und gleichmäßig verteilt,
mit einem Vliesbogen mit einem Durchmesser von 26 mm bedeckt und
schließlich
mit einem Teflonkolben von 26 mm Durchmesser, der das Gewicht trägt, nach
unten gedrückt.
Das Gesamtgewicht von Kolben und Zylinder beträgt 100 g. Die Metallplatte,
auf der sich oben der Zylinder mit dem Produkt befindet, wird so
in die 0,9-%ige Salzlösung
getaucht, daß sich
Nylonsieb und Wasseroberfläche
in einer Ebene befinden und das Filterpapier und die wasserabsorbierenden
Harzteilchen ohne statischen Druck Wasser absorbieren können.
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Die
Wässerungszeit
beträgt
eine Stunde. Die Platte wird vom Wasserbehälter entfernt und das überschüssige Wasser
in den Löchern
der Platte und im Nylonsieb wird mit Zellstoff aufgesaugt. Dann
wird das Gewicht vom gequollenen Gel genommen und das Gel gewogen.
Das Verhältnis
des Gewichts der unter Last absorbierten Salzlösung zu den wasserabsorbierenden
Harzteilchen ist die Absorption unter Last (AUL).
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Extrahierbare Stoffe
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1
g wasserabsorbierende Harzteilchen und 185 ml einer 0,9-%igen Salzlösung werden
in ein Gefäß von 250
ml gegeben, das mit einer Kappe verschlossen und 16 Stunden lang
auf einen Rüttler
gesetzt wird. Ein Teil der Extraktionslösung wird gefiltert. Mit Hilfe
eines Metrohm Titroprocessors wird der pH-Wert eines festgelegten
Volumens Filtrat auf den pH-Wert 10 durch 0,1 n NaOH eingestellt
und schließlich
auf den pH-Wert
2,7 durch 0,1 normale Chlorwasserstoffsäure titriert, um die Menge
an restlichem Monomer im Filtrat zu bestimmen.
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Zusammenballen in feuchter
Luft
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10
g wasserabsorbierende Harzteilchen (0,595-0,297 mm) werden in eine
Kristallisierschale von 40 ml gegeben und auf die Keramikplatte
eines Entfeuchters gestellt. Der untere Teil des Entfeuchters ist
mit Wasser gefüllt,
das Berührung
mit Filterpapier hat, das die Innenseite des Entfeuchters bedeckt,
um eine maximale Feuchtigkeit der Prüfatmosphäre zu garantieren. Die wasserabsorbierenden
Harzteilchen bleiben 24 Stunden in dieser Umgebung bei Raumtemperatur.
Der Umfang des Agglomerats, das sich bilden kann, besonders an der
Produktoberfläche,
wird mit einem Spatel geprüft.
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Beispiel 2
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Zur
Herstellung der wasserabsorbierenden Harzteilchen (SAP 2) wird das
gleiche Verfahren angewandt wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme,
daß der
Monomermischung 0,64 g Vernetzungsmittel (TMPTA) und 4,1 g einer
10-%igen wäßrigen Lösung Natriumperoxodisulfat
zugesetzt werden.
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Beispiel 3
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200
g der granulierten wasserabsorbierenden Harzteilchen, wie man sie
in Beispiel 1 erhielt, werden durch Mischen des Gels mit 350 g einer
20-%igen wäßrigen Emulsion
des polyethoxylierten Sorbitol-Lanolinderivats mit der Bezeichnung
G1425 und durch 20-minütiges
Trocknen des Gels in einem heißen
Luftstrom von 160°C
beschichtet. Das hergestellte Harz erhält die Bezeichnung SAP 3.
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Beispiel 4
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Es
wird genau so vorgegangen wie in Beispiel 3 mit der Ausnahme, daß eine Beschichtungsformulierung
verwendet wird, die aus 350 mg einer 20-%igen wäßrigen Emulsion des polyethoxylierten
Sorbitol-Lanolinderivats und 70 mg Glycerin besteht. Man erhält ein wasserabsorbierendes
Harz, das mit SAP 4 bezeichnet wird.
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Beispiele 5-7
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Zehn
Minuten lang werden jeweils 15 g von SAP 1, SAP 3 und SAP 4 in einem
Luftstrom von 200°C erwärmt. Man
erhält
wasserabsorbierende Harzteilchenproben und bezeichnet sie mit SAP
5, SAP 6 und SAP 7.
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Beispiele 8-12
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Das
wasserabsorbierende Harzteilchengel, wie man es in Beispiel 2 erhält, wird
der gleichen Behandlung unterzogen wie das wasserabsorbierende Harzteilchengel
SAP 1 in den Versuchen, die in den Beispielen 3-7 beschrieben sind.
Man erhält
wasserabsorbierende Harzteilchenproben und bezeichnet sie mit SAP
8, SAP 9, SAP 10, SAP 11 und SAP 12.
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Beispiel 13
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Es
werden 30 g von SAP 2 beschichtet, indem es mit einer Formulierung
durch inniges Mischen in Berührung
gebracht wird, die aus 112 mg einer 20-%igen aktiven wäßrigen Emulsion
des oberflächenaktiven
Mittels G1425 und 60 mg Glycerin besteht.
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15
g des beschichteten Polymerpulvers werden dann einem Heißluftstrom
ausgesetzt, wie es in den Beispielen 5-7 beschrieben ist. Man erhält eine
wasserabsorbierende Harzteilchenprobe und bezeichnet sie mit SAP
13.
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Beispiel 14
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299
g granuliertes wasserabsorbierendes Harzteilchengel, wie man es
in Beispiel 2 erhielt, wird mit einer Formulierung beschichtet,
die aus 350 mg einer 20-%igen aktiven wäßrigen Lösung von G1425 und 105 mg Sorbitol
besteht, und wie in Beispiel 3 beschrieben getrocknet. Nach dem
Mahlen und Sieben wie in Beispiel 1 wird das Polymer für 14 Minuten
einem heißen
Luftstrom von 190°C
ausgesetzt. Man erhält
eine wasserabsorbierende Harzteilchenprobe und bezeichnet sie mit
SAP 14.
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Die
Ergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt.
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