EP2209503A2 - Superabsorber comprising a virus-inhibiting additive - Google Patents

Superabsorber comprising a virus-inhibiting additive

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Publication number
EP2209503A2
EP2209503A2 EP08804628A EP08804628A EP2209503A2 EP 2209503 A2 EP2209503 A2 EP 2209503A2 EP 08804628 A EP08804628 A EP 08804628A EP 08804628 A EP08804628 A EP 08804628A EP 2209503 A2 EP2209503 A2 EP 2209503A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
alkali
superabsorbent
alkyl sulfate
water
polymerization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08804628A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Samantha Champ
Mirjam Herrlich-Loos
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Priority to EP08804628A priority Critical patent/EP2209503A2/en
Publication of EP2209503A2 publication Critical patent/EP2209503A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/42Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L15/44Medicaments
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61L15/16Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
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    • A61L15/60Liquid-swellable gel-forming materials, e.g. super-absorbents
    • AHUMAN NECESSITIES
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    • A61L2300/00Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/20Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing organic materials
    • A61L2300/216Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing organic materials with other specific functional groups, e.g. aldehydes, ketones, phenols, quaternary phosphonium groups
    • AHUMAN NECESSITIES
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    • A61L2300/00Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/40Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
    • A61L2300/404Biocides, antimicrobial agents, antiseptic agents
    • A61L2300/408Virucides, spermicides

Definitions

  • the present invention relates to superabsorbents having an antiviral additive, processes for their preparation and their use.
  • Superabsorbents are known. Also, for such materials, terms such as “high swellable polymer” “hydrogel” (often used for the dry form), “hydrogel-forming polymer”, “water-absorbent polymer”, “absorbent gelling material”, “swellable resin”, “water-absorbent resin”, These are crosslinked hydrophilic polymers, in particular polymers of (co) polymerized hydrophilic monomers, graft (co) polymers of one or more hydrophilic monomers on a suitable graft base, crosslinked cellulose or starch ethers, crosslinked carboxymethylcellulose partially cross-linked polyalkylene oxide or natural products swellable in aqueous liquids, such as guar derivatives, wherein water-absorbing polymers based on partially neutralized acrylic acid are the most widespread.
  • the essential properties of superabsorbents are their ability to multiply their own weight of aqueous Liquids absorb and the liquid also under some
  • the superabsorber which is used in the form of a dry powder, transforms into a gel when it absorbs liquid, with the usual absorption of water corresponding to a hydrogel.
  • Crosslinking is essential for synthetic superabsorbers and an important difference to conventional pure thickeners, since it leads to the insolubility of the polymers in water. Soluble substances would not be useful as superabsorbent.
  • the most important application of superabsorbents is the absorption of body fluids.
  • Superabsorbents are used, for example, in infant diapers, adult incontinence products or feminine hygiene products. Other fields of application are, for example, those used as water-retaining agents in agricultural horticulture, as water storage for protection against fire, for liquid absorption in food packaging or, more generally, for the absorption of moisture.
  • superabsorbents are used in the hygiene sector, they will use body fluids such as As urine or menstrual blood exposed. The body fluids remain there for a period of time until the hygiene product is disposed of.
  • a commonly undesirable effect is that components of the superabsorbent may come into contact with users' skin or mucous membranes, since these fluids can dissolve such components and are then mobile to some extent in the hygiene product. After correspondingly frequent changing of the hygiene product leads to considerable effort, even cost, for the user or his carers, this skin contact is usually undesirable as well as inevitable.
  • components of superabsorbers this is respect, think highly of.
  • superabsorbents often contain various additives to achieve certain properties. For example, it is known to provide superabsorbents with skin care additives such as chamomile extract.
  • the frequent odor nuisance due to bacterial degradation of nitrogen-containing compounds to ammonia or amines can be masked by perfuming, resulting ammonia or amines can be removed by absorption or reaction, and the microbial degradation can be inhibited, for example, by biocides or urease inhibitors.
  • Some surfactants are usable.
  • EP 1 358 894 A1 teaches hygiene articles which may contain a number of odor-inhibiting additives, in particular anhydride groups, acid groups, cyclodextrins, biocides, surfactants having an HLB value less than 11, absorbents such as zeolite, clay, activated carbon, silicon dioxide or activated alumina, microorganisms which act as antagonists to undesirable odoriferous microorganisms, pH buffers or chelating agents.
  • odor-inhibiting additives in particular anhydride groups, acid groups, cyclodextrins, biocides, surfactants having an HLB value less than 11, absorbents such as zeolite, clay, activated carbon, silicon dioxide or activated alumina, microorganisms which act as antagonists to undesirable odoriferous microorganisms, pH buffers or chelating agents.
  • WO 97/37695 A1 certain surfactants, namely quaternary ammonium salts, are used as anti-caking agents against the caking tendency of superabsorbents.
  • WO 01/25 290 A1 discloses mechanically stable superabsorbers, which after surface postcrosslinking and drying are mixed with water in order to adjust a certain water content.
  • a surfactant having an HLB value of at least 3 may be added to the water, among others Cs to C24 alkyl sulfonates or C8 to C24 alkyl sulfates, which are preferably used in the form of their alkali metal or trialkanol ammonium salts.
  • triethanolammonium lauryl sulfate is called.
  • Surfactants are also used to improve the wettability of superabsorbents.
  • An example of this is WO 01/70 287 A2, according to the teaching of which surfactants with a reactive and a non-reactive functional group are used.
  • No. 7,132,379 discloses paper tissues provided with a virucidal mixture of a carboxylic acid and a surfactant such as sodium lauryl sulfate.
  • these active ingredients should not damage the skin or mucous membrane and should not be problematic when disposed of in the environment, in particular bactericidal action is undesirable. It is therefore still the object to find new, improved or other such superabsorber or superabsorbent containing compositions. These should also be stable on storage, neither discolor nor lose their odor-inhibiting properties, in particular even after prolonged storage. Undesirable side effects when in contact with the skin or in the environment should not occur.
  • the superabsorbents or compositions should have good liquid absorption and retention properties, in particular desirable being fast swelling capacity, good liquid transport properties in the gel bed with simultaneously high absorption capacity, high gel strength and good electrolyte tolerance.
  • n is 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 , 21, 22 or 23.
  • n is 7, 8, 9, 10, 11, 12 or 13 and most preferably 9 or 1 1.
  • n is 1 l, ie the alkali Alkyl sulfate is alkali dodecyl sulfate or more commonly called alkali lauryl sulfate.
  • the alkali metal is lithium, sodium, potassium, rubidium or cesium, preferably sodium or potassium and most preferably sodium.
  • the alkali Cs to C24 alkyl sulfates can be used as pure compound or as a mixture of various compounds.
  • sodium lauryl sulfate is used as the alkali metal Cs-bis-C24-alkyl sulfate, in a particularly preferred form only sodium lauryl sulfate as the only alkali metal Cs-C24 alkyl sulfate.
  • Sodium lauryl sulfate is a common surfactant which has good foaming power, wetting power and detergency and, because of its low toxicity, is often used in cosmetics, especially for oral care.
  • composition according to the invention When used in a hygiene article, the composition according to the invention can lead to a virus-inhibiting effect.
  • Suitable monomers a) are, for example, ethylenically unsaturated carboxylic acids, such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid and itaconic acid, or derivatives thereof, such as acrylamide, methacrylamide, acrylic esters and methacrylic acid esters. Particularly preferred monomers are acrylic acid and methacrylic acid. Very particular preference is acrylic acid.
  • the monomer solution preferably contains at most 130 ppm by weight, more preferably at most 70 ppm by weight, preferably at least 10 ppm by weight, more preferably at least 30 ppm by weight, in particular by 50 ppm by weight, hydroquinone hemether, in each case based on acrylic acid, wherein acrylic acid salts are taken into account as acrylic acid.
  • an acrylic acid having a corresponding content of hydroquinone half-ether can be used.
  • Suitable crosslinkers b) are in particular N, N'-methylenebisacrylamide and N, N'-methylenebismethacrylamide, esters of unsaturated monocarboxylic or polycarboxylic acids of polyols, such as diacrylate or triacrylate, for example butanediol or ethylene glycol diacrylate or methacrylate, and trimethylolpropane triacrylate and allyl compounds, such as allyl (meth) acrylate, triallyl cyanurate, maleic acid diallyl esters, polyallyl esters, tetraallyloxyethane, triallylamine, tetraallylethylenediamine, allyl esters of phosphoric acid and vinylphosphonic acid derivatives, as described, for example, in EP 343 427 A2.
  • crosslinkers b) are pentaerythritol di-, pentaerythritol tri- and pentaerythritol tetraallyl ethers, polyethylene glycol diallyl ether, ethylene glycol diallyl ether, glycerol di- and glycerol triallyl ethers, polyallyl ethers based on sorbitol, and ethoxylated variants thereof.
  • Useful in the process according to the invention are di (meth) acrylates of polyethylene glycols, wherein the polyethylene glycol used has a molecular weight between 300 and 1000.
  • crosslinkers b) are di- and triacrylates of 3 to 15 times ethoxylated glycerol, of 3 to 15 times ethoxylated trimethylolpropane, of 3 to 15 times ethoxylated trimethylolethane, especially di- and triacrylates of 2 to 6-fold ethoxylated glycerol or trimethylolpropane, 3-fold propoxylated glycerol or trimethylolpropane, and 3-times mixed ethoxylated or propoxylated glycerol or trimethylolpropane, 15-ethoxylated glycerol or trimethylolpropane, as well as 40-times ethoxylated glycerol, trimethylolethane or trimethylolpropane ,
  • Examples of ethylenically unsaturated monomers c) copolymerizable with the monomers a) are acrylamide, methacrylamide, crotonamide, dimethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl acrylate, dimethylaminopropyl acrylate, diethylaminopropyl acrylate, dimethylaminobutyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoneopentyl acrylate and dimethylaminoneopentyl methacrylate.
  • polyvinyl alcohol polyvinylpyrrolidone, starch, starch derivatives, polyglycols, formally wholly or partially from Vinylaminmonomeren built polymers such as partially or fully hydrolyzed polyvinylamide (so-called "polyvinylamine”) or polyacrylic acids, preferably polyvinyl alcohol and starch, are used.
  • polyvinylamine partially or fully hydrolyzed polyvinylamide
  • polyacrylic acids preferably polyvinyl alcohol and starch
  • Further suitable polymerization initiators are azo initiators, eg.
  • 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride 2,2'-azobis (N, N-dimethylene) isobutyramidine dihydrochloride, 2- (carbamoylazo) isobutyronitrile and 4,4'-azobis (4 -cyanovalerianklare).
  • the polymerization initiators mentioned are used in conventional amounts, for. B. in amounts of 0.01 to 5, preferably 0.1 to 2 mol%, based on the monomers to be polymerized.
  • the redox initiators contain as oxidizing component at least one of the abovementioned per compounds and a reducing component, for example ascorbic acid, glucose, sorbose, ammonium or alkali metal hydrogen sulfite, sulfite, thiosulfate, hyposulfite, pyrosulfite or sulfide, metal salts such as iron-II ions or silver ions or sodium hydroxymethylsulfoxylate.
  • reducing component of the redox initiator ascorbic acid or sodium pyrosulfite is preferably used.
  • Superabsorbents are usually obtained by polymerization of an aqueous monomer solution and optionally subsequent comminution of the hydrogel. Suitable preparation methods are described in the literature. Superabsorbers are obtained, for example, by:
  • Emulsion polymerization in which bead polymers of relatively narrow gel size distribution are already obtained, as described, for example, in EP 457 660 A1; In-situ polymerization of a fabric layer which has been previously sprayed with aqueous monomer solution in continuous operation and subsequently subjected to photopolymerization, as described, for example, in WO 02/94 328 A2, WO 02/94 329 A1).
  • the reaction is preferably carried out in a kneader or on a belt reactor.
  • the preferred production process for superabsorbents which is currently preferred for economic reasons, is continuous gel polymerization.
  • a monomer mixture is first prepared by adding the neutralizing agent, optional comonomers and / or further auxiliaries to the acrylic acid solution in temporally and / or spatially separate addition sequence, and then adding the mixture to the Reactor is transferred, or is already presented in the reactor.
  • the last addition is the metering of the initiator system to start the polymerization.
  • the reaction takes place to the polymer gel (ie, in the solvent of the polymerization - usually water - swollen to the gel polymer), which is already comminuted in the case of a stirred polymerization in advance.
  • the polymer gel is then dried, if necessary, also crushed and sieved and transferred for further surface treatment.
  • the neutralization is achieved by mixing the neutralizing agent as an aqueous solution or preferably as a solid.
  • the neutralizing agent for example, sodium hydroxide with a water content well below 50 wt .-% may be present as a waxy mass with a melting point above 23 ° C. In this case, a dosage as general cargo or melt at elevated temperature is possible.
  • the hydrogel can be mechanically comminuted in the neutralization, for example by means of a meat grinder or similar apparatus for comminuting gel-like masses, wherein the neutralizing agent is sprayed on, sprinkled or poured over and then thoroughly mixed.
  • the gel mass obtained can be further gewolfft for homogenization.
  • the monomer solution is adjusted to the desired final degree of neutralization prior to polymerization by addition of the neutralizing agent.
  • the gels obtained from the polymerization are optionally included for some time, for example at least 30 minutes, preferably at least 60 minutes and more preferably at least 90 minutes and generally at most 12 hours, preferably at most 8 hours and most preferably at most 6 hours a temperature of generally at least 50 0 C and preferably at least 70 0 C and generally held at most 130 0 C and preferably at most 100 0 C, which can often improve their properties even more.
  • the neutralized hydrogel is then dried with a belt or roller dryer until the water content ("residual moisture content", measuring method see below) is preferably below 15% by weight, in particular below 10% by weight up to 15% by weight of moisture, preferably at most 10% by weight, which is sufficient for the classification as "dry", in particular for handling as a powder (for example for pneumatic conveying, filling, screening or other process steps from solid process technology). ness.
  • a fluidized bed dryer or a heated ploughshare mixer can be used for drying.
  • it is advantageous in the drying of this gel to ensure rapid removal of the evaporating water.
  • the dryer temperature must be optimized, the air supply and removal must be controlled, and it is in any case to ensure adequate ventilation.
  • the superabsorbent polymers prepared in this way are usually referred to as "base polymers” and are preferably subsequently surface-post-crosslinked
  • the surface postcrosslinking can be carried out in a manner known per se with dried, ground and screened polymer particles
  • compounds which react with the functional groups of the base polymer with crosslinking are usually applied in the form of a solution to the surface of the base polymer particles
  • Suitable postcrosslinking agents are, for example:
  • Di- or polyepoxides for example di- or polyglycidyl compounds such as phosphonic acid diglycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether or bischlorohydrin ethers of polyalkylene glycols, alkoxysilyl compounds,
  • Polyaziridines compounds containing aziridine units and based on polyethers or substituted hydrocarbons, for example bis-N-aziridinomethane,
  • Carbonic acid derivatives such as urea, thiourea, guanidine, dicyandiamide, 2-oxazolidinone and its derivatives, bisoxazoline, polyoxazolines, di- and polyisocyanates,
  • acid catalysts such as p-toluenesulfonic acid, phosphoric acid, boric acid or ammonium dihydrogen phosphate may be added.
  • acid catalysts such as p-toluenesulfonic acid, phosphoric acid, boric acid or ammonium dihydrogen phosphate
  • postcrosslinkers are di- or polyglycidyl compounds such as ethylene glycol diglycidyl ether, the reaction products of polyamidoamines with epichlorohydrin, 2-oxazolidinone and N-hydroxyethyl-2-oxazolidinone.
  • the solvent used for the surface postcrosslinker is a customary suitable solvent, for example water, alcohols, DMF, DMSO and mixtures thereof. Particularly preferred are water and water / alcohol mixtures such as water / methanol, water / 1, 2-propanediol and water / 1, 3-propanediol.
  • the spraying of a solution of the postcrosslinker is preferably carried out in mixers with agitated mixing tools, such as screw mixers, paddle mixers, disk mixers, ploughshare mixers and paddle mixers.
  • agitated mixing tools such as screw mixers, paddle mixers, disk mixers, ploughshare mixers and paddle mixers.
  • Vertical mixers are particularly preferred, plowshare mixers and paddle mixers are very particularly preferred.
  • Suitable and known mixers include for example Lödige ® - sawn pex ® - Nauta ® - Processall® ® - and Schugi ® mixer. Very particular preference high speed mixer lizer for example of the Schugi Flexomix ® or Turbo ®, are used.
  • the crosslinker solution may optionally follow a temperature treatment step, essentially to perform the surface postcrosslinking reaction (yet usually only referred to as "drying"), preferably in a downstream heated mixer (“dryer”), at a temperature of generally at least 50 0 C, preferably at least 80 0 C and in a particularly preferred form at least 100 0 C and generally at most 250 0 C, preferably at most 200 0 C and in a particularly preferred form at most 150 0 C.
  • drying surface postcrosslinking reaction
  • Suitable dryers include for example Bepex ® -T dryers and Nara ® -T Rockner. Moreover, fluidized bed dryers can also be used. The drying can also be done in the mixer itself done by heating the jacket or blowing a preheated gas such as air. However, it is also possible, for example, to use an azeotropic distillation as the drying process. The crosslinking reaction can take place both before and during drying.
  • the hydrophilicity of the particle surface of the base polymers is additionally modified by the formation of complexes.
  • the formation of the complexes on the outer shell of the particles is carried out by spraying solutions of divalent or polyvalent cations, wherein the cations can react with the acid groups of the polymer to form complexes.
  • divalent or polyvalent cations are polymers which are formally wholly or partially composed of vinylamine monomers, such as partially or completely hydrolyzed polyvinylamide (so-called "polyvinylamine”), whose amine groups are always partially protonated to ammonium groups, even at very high pH values
  • Metal cations such as Mg 2+ , Ca 2+ , Al 3+ , Sc 3+ , Ti 4+ , Mn 2+ , Fe 2+ / 3+ , Co 2+ , Ni 2+ , Cu 2+ , Zn 2+ , Y.
  • metal cations are Mg 2+ , Ca 2+ , Al 3+ , Ti 4+ , Zr 4+, and La 3+ , and particularly preferred metal cations are Al 3+ , Ti 4+ and Zr 4+
  • the metal cations can be used both alone and in admixture with each other, of which all metal salts are suitable have sufficient solubility in the solvent to be used.
  • metal salts with weakly complexing anions such as chloride, nitrate and Sulfate, hydrogen sulfate, carbonate, bicarbonate, nitrate, phosphate, hydrogen phosphate, dihydrogen phosphate and carboxylate, such as acetate and lactate.
  • aluminum sulfate is used.
  • solvents for the metal salts water, alcohols, DMF, DMSO and mixtures of these components can be used.
  • Particularly preferred are water and water / alcohol mixtures such as water / methanol, water / 1, 2-propanediol and water / 1, 3-propanediol.
  • the treatment of the base polymer with solution of a mono- or polyvalent cation is carried out in the same way as with surface postcrosslinkers, including the optional drying step.
  • Surface postcrosslinker and polyvalent cation can be sprayed in a common solution or as separate solutions.
  • the spraying of the metal salt solution onto the superabsorbent particles can take place both before and after the surface postcrosslinking.
  • the spraying of the metal salt solution is carried out in the same step by spraying the crosslinker solution, wherein both solutions are sprayed separately successively or simultaneously via two nozzles, or crosslinker and metal salt solution can be sprayed together via a nozzle.
  • a drying step is carried out after the surface postcrosslinking and / or treatment with complexing agent, it is advantageous, but not absolutely necessary, to cool the product after drying.
  • the cooling can be carried out continuously or discontinuously, conveniently the product is continuously conveyed to a downstream of the dryer cooler.
  • Any apparatus known for removing heat from powdered solids may be used for this purpose, in particular any apparatus mentioned above as a drying apparatus, unless it is supplied with a heating medium but with a cooling medium, such as cooling water, so that over the walls and depending on the construction no heat is also introduced into the superabsorber via the stirring elements or other heat exchange surfaces, but is removed therefrom.
  • Bepex ® coolers the use of coolers in which the product is moved, that is, cooled mixers, examples of playing paddle coolers, disk coolers or paddle coolers, for example Nara ® is preferred.
  • the superabsorber can also be cooled in the fluidized bed by blowing in a cooled gas such as cold air. The conditions of the cooling are adjusted so that a superabsorbent is obtained with the temperature desired for further processing.
  • an average residence time in the condenser of generally at least 1 minute, preferably at least 3 minutes and more preferably at least 5 minutes, and generally at most 6 hours, preferably 2 hours and most preferably at most 1 hour is set and the cooling capacity such that the product obtained has a temperature of generally at least 0 0 C, preferably at least 10 0 C and more preferably at least 20 0 C and generally at most 100 0 C, preferably at most 80 0 C and more preferably Form has at most 60 0 C.
  • a further modification of the superabsorbents by admixing finely divided inorganic solids, such as silica, alumina, titanium dioxide and iron (II) oxide take place, whereby the effects of the surface treatment are further enhanced.
  • finely divided inorganic solids such as silica, alumina, titanium dioxide and iron (II) oxide
  • admixture of hydrophilic silica or alumina with an average size of the primary particles of 4 to 50 nm and a specific surface area of 50-450 m 2 / g.
  • the admixture of finely divided inorganic solids is preferably carried out after the surface modification by crosslinking / complex formation, but can also be carried out before or during these surface modifications.
  • the solids, additives and auxiliaries can each be added in separate process steps, but usually the most convenient method is to add them to the superabsorber in the cooler, for example by spraying a solution or adding it in finely divided solid or in liquid form.
  • the surface-postcrosslinked superabsorber is optionally ground and / or screened in the customary manner. Milling is typically not required here, but most often, the setting of the desired particle size distribution of the product, the screening of formed agglomerates or fine grain is appropriate. Agglomerates and fines are either discarded or preferably recycled to the process in a known manner and at the appropriate place; Agglomerates after comminution.
  • the particle size of the superabsorbent particles is preferably at most 1000 .mu.m, more preferably at most 900 .mu.m, most preferably at most 850 .mu.m, and preferably at least 80 .mu.m, more preferably at least 90 .mu.m, most preferably at least 100 .mu.m.
  • Typical sieve cuts are, for example, 106 to 850 ⁇ m or 150 to 850 ⁇ m.
  • composition of the invention is prepared by adding at least one alkali C8-C24 alkyl sulfate to a superabsorbent. For this purpose, before or after the production of the superabsorber, at least one of the following steps is carried out:
  • the type of milling is not limited. Suitable apparatus are known and have already been described above in the comminution of the base polymer. Conveniently, alkali C8-C24 alkyl sulfate is added during a grinding step in the production of the superabsorbent. For softer, waxy substances, the common milling can also be done under cooling
  • Alkali C 8 -C 24 -alkyl sulphate can be sprayed on as a melt (preferably as a fine spray mist) or preferably in the form of a solution, for example and preferably during the postcrosslinking of the base polymer in the mixers mentioned there, in which the surface postcrosslinker and / or the Metal salt solution is sprayed on.
  • the solvent used is a suitable solvent, for example water, water / acetone mixtures, water / propylene glycol or water / 1,3-propanediol mixtures and the solvents and solvent mixtures mentioned in the postcrosslinking and metal salt treatment.
  • the concentration of alkali C8-C24 alkyl sulfate in the solution is generally at least 0.5% by weight, preferably at least 1% by weight, and more preferably at least 2% by weight, and generally at most 30% by weight. -%, preferably at most 20 wt .-% and in a particularly preferred form at most 10 wt .-%.
  • alkali C8-C24 alkyl sulfate is co-applied with surface postcrosslinker and optionally metal salt in the surface postcrosslinking step.
  • a composition according to the invention is prepared by the processes described above, which has a higher proportion of alkali metal Cs-C24-alkyl sulfate, generally at least 1 wt .-%, preferably at least 5 wt .-% and in a particularly preferred form at least 10 wt .-% and generally at most 50 wt .-%, preferably at most 40 wt .-% and in a particularly preferred form at most 30 wt .-%.
  • the composition thus obtained can then be diluted to the desired final content of alkali C8-C24-alkyl sulfate by mixing in conventional apparatuses with additional superabsorbent.
  • composition according to the invention if required to adjust the desired particle size distribution, is screened again after subsequent application of or mixing with C8-C24 alkyl alkali sulfate.
  • hygiene articles containing the superabsorbent composition according to the invention were found.
  • Hygiene articles according to the invention are, for example, those intended for use in cases of mild or severe incontinence, such as inserts for severe or mild incontinence, incontinence pants, in addition to winters, so-called "training pants” for babies and toddlers or even ladies' hygiene articles such as insoles Such sanitary articles are known.
  • the hygiene articles according to the invention differ from the known ones in that they contain the composition according to the invention
  • a process for the production of hygiene articles has additionally been found, which is characterized by the fact that in the production of the hygiene article
  • processes for the production of hygiene articles using superabsorbents, including those with additives are known.
  • the present invention further relates to the use of the composition according to the invention in training pants for children (so-called "training pants"), shoe inserts and other hygiene articles for absorbing bodily fluids
  • the composition according to the invention can also be used in other fields of technology. in which liquids, in particular water or aqueous solutions, are absorbed, for example storage, packaging, transport (as constituents of packaging material for water- or moisture-sensitive articles, for example for flower transport, also as protection against mechanical effects); Cat food); food packaging (transport of fish, fresh meat; absorption of water, blood in fresh fish or meat packages); medicine (wound plasters, water-absorbing material for burn dressings or for other weeping wounds), cosmetics k (carrier material for pharmaceutical chemicals and drugs, rheumatism, ultrasound gel, cooling gel, cosmetic thickener, sunscreen); Thickener for oil / water or water / oil emulsions; Textiles (moisture regulation in textiles, shoe inserts, for evaporative cooling, for example in protective clothing, gloves, head
  • CRC Centrifuge Retention Capacity
  • the water content is determined according to the test method No. 430.2-02 "Moisture Content" recommended and available from EDANA.

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Abstract

Disclosed is a composition containing superabsorber and at least one alkali C8 to C24 alkyl sulfate as a virus-inhibiting additive as well as the use thereof in hygiene articles.

Description

Superabsorber mit virenhemmendem Zusatzstoff Superabsorber with antiviral additive
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung betrifft Superabsorber mit einem virenhemmendem Zusatzstoff, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung.The present invention relates to superabsorbents having an antiviral additive, processes for their preparation and their use.
Superabsorber sind bekannt. Für derartige Materialien sind auch Bezeichnungen wie „hochquellfähiges Polymer" „Hydrogel" (oft auch für die trockene Form verwendet), „Hydrogel bildendes Polymer", „Wasser absorbierendes Polymer", „absorbierendes gelbildendes Material", „quellfähiges Harz", „wasserabsorbierendes Harz" oder ähnliche gebräuchlich. Es handelt sich dabei um vernetzte hydrophile Polymere, insbesondere Polymere aus (co)polymerisierten hydrophilen Monomeren, Pfropf(co)polymere von einem oder mehreren hydrophilen Monomeren auf einer geeigneten Pfropfgrund- läge, vernetzte Cellulose- oder Stärkeether, vernetzte Carboxymethylcellulose, teilweise vernetztes Polyalkylenoxid oder in wässrigen Flüssigkeiten quellbare Naturprodukte, wie beispielsweise Guarderivate, wobei wasserabsorbierende Polymere auf Basis teilneutralisierter Acrylsäure am weitesten verbreitet sind. Die wesentlichen Eigenschaften von Superabsorbern sind ihre Fähigkeiten, ein Vielfaches ihres Eigengewichts an wässrigen Flüssigkeiten zu absorbieren und die Flüssigkeit auch unter gewissemSuperabsorbents are known. Also, for such materials, terms such as "high swellable polymer" "hydrogel" (often used for the dry form), "hydrogel-forming polymer", "water-absorbent polymer", "absorbent gelling material", "swellable resin", "water-absorbent resin These are crosslinked hydrophilic polymers, in particular polymers of (co) polymerized hydrophilic monomers, graft (co) polymers of one or more hydrophilic monomers on a suitable graft base, crosslinked cellulose or starch ethers, crosslinked carboxymethylcellulose partially cross-linked polyalkylene oxide or natural products swellable in aqueous liquids, such as guar derivatives, wherein water-absorbing polymers based on partially neutralized acrylic acid are the most widespread.The essential properties of superabsorbents are their ability to multiply their own weight of aqueous Liquids absorb and the liquid also under some
Druck nicht wieder abzugeben. Der Superabsorber, der in Form eines trockenen Pulvers eingesetzt wird, wandelt sich bei Flüssigkeitsaufnahme in ein Gel, bei der üblichen Wasseraufnahme entsprechend in ein Hydrogel um. Die Vernetzung ist für synthetische Superabsorber wesentlich und ein wichtiger Unterschied zu üblichen reinen Ver- dickern, da sie zur Unlöslichkeit der Polymeren in Wasser führt. Lösliche Substanzen wären als Superabsorber nicht brauchbar. Das mit weitem Abstand wichtigste Einsatzgebiet von Superabsorbern ist das Absorbieren von Körperflüssigkeiten. Superabsorber werden beispielsweise in Windeln für Kleinkinder, Inkontinenzprodukten für Erwachsene oder Damenhygieneprodukten verwendet. Andere Anwendungsgebiete sind beispielsweise die als wasserzurückhaltende Mittel im landwirtschaftlichen Gartenbau, als Wasserspeicher zum Schutz vor Feuer, zur Flüssigkeitsabsorption in Lebensmittelverpackungen oder ganz allgemein zur Absorption von Feuchtigkeit.Not to give up pressure again. The superabsorber, which is used in the form of a dry powder, transforms into a gel when it absorbs liquid, with the usual absorption of water corresponding to a hydrogel. Crosslinking is essential for synthetic superabsorbers and an important difference to conventional pure thickeners, since it leads to the insolubility of the polymers in water. Soluble substances would not be useful as superabsorbent. By far the most important application of superabsorbents is the absorption of body fluids. Superabsorbents are used, for example, in infant diapers, adult incontinence products or feminine hygiene products. Other fields of application are, for example, those used as water-retaining agents in agricultural horticulture, as water storage for protection against fire, for liquid absorption in food packaging or, more generally, for the absorption of moisture.
Finden Superabsorber im Hygienebereich Anwendung, so werden sie Körperflüssigkei- ten wie z. B. Urin oder Menstruationsblut ausgesetzt. Die Körperflüssigkeiten verbleiben bis zur Entsorgung des Hygieneprodukts über ein gewissen Zeitraum darin. Ein üblicherweise unerwünschter Effekt ist, dass Komponenten des Superabsorbers möglicherweise Kontakt zu Haut oder Schleimhaut von Anwendern erhalten, da diese Flüssigkeiten solche Komponenten lösen können und diese danach in gewissem Umfang im Hygieneprodukt mobil sind. Nachdem entsprechend häufiges Wechseln des Hygieneprodukts zu erheblichem Aufwand, auch Kostenaufwand, für den Benutzer oder dessen Pflegepersonen führt, ist dieser Hautkontakt meist ebenso unerwünscht wie unvermeidlich. Bei der Auswahl von Komponenten von Superabsorbern ist dies zu be- achten. Superabsorber enthalten dennoch oftmals verschiedene Zusätze zur Erzielung bestimmter Eigenschaften. Es ist beispielsweise bekannt, Superabsorber mit Haut pflegenden Zusätzen wie etwa Kamillenextrakt zu versetzen.If superabsorbents are used in the hygiene sector, they will use body fluids such as As urine or menstrual blood exposed. The body fluids remain there for a period of time until the hygiene product is disposed of. A commonly undesirable effect is that components of the superabsorbent may come into contact with users' skin or mucous membranes, since these fluids can dissolve such components and are then mobile to some extent in the hygiene product. After correspondingly frequent changing of the hygiene product leads to considerable effort, even cost, for the user or his carers, this skin contact is usually undesirable as well as inevitable. When selecting components of superabsorbers, this is respect, think highly of. However, superabsorbents often contain various additives to achieve certain properties. For example, it is known to provide superabsorbents with skin care additives such as chamomile extract.
Die häufig auftretende Geruchsbelästigung durch bakteriellen Abbau von Stickstoff enthaltenden Verbindungen zu Ammoniak oder Aminen kann durch Parfümierung maskiert werden, entstehender Ammoniak oder Amine können durch Absorption oder Reaktion entfernt werden, und der mikrobielle Abbau kann beispielsweise durch Biozi- de oder Ureaseinhbitoren inhibiert werden. Manche Tenside sind dazu verwendbar. So lehrt etwa EP 1 358 894 A1 Hygieneartikel, die eine Reihe von geruchsverhindernden Zusätzen enthalten können, insbesondere Anhydridgruppen, Säuregruppen, Cyclo- dextrine, Biozide, Tenside mit einem HLB-Wert kleiner 11 , Absorptionsmittel wie Zeo- lithe, Ton, Aktivkohle, Siliziumdioxid oder aktiviertes Aluminiumoxid, Mikroorganismen, die als Antagonisten zu unerwünschten geruchsbildenden Mikroorganismen wirken, pH-Puffer oder Chelatisierungsmittel.The frequent odor nuisance due to bacterial degradation of nitrogen-containing compounds to ammonia or amines can be masked by perfuming, resulting ammonia or amines can be removed by absorption or reaction, and the microbial degradation can be inhibited, for example, by biocides or urease inhibitors. Some surfactants are usable. For example, EP 1 358 894 A1 teaches hygiene articles which may contain a number of odor-inhibiting additives, in particular anhydride groups, acid groups, cyclodextrins, biocides, surfactants having an HLB value less than 11, absorbents such as zeolite, clay, activated carbon, silicon dioxide or activated alumina, microorganisms which act as antagonists to undesirable odoriferous microorganisms, pH buffers or chelating agents.
Nach der Lehre von WO 97/37 695 A1 werden bestimmte Tenside, nämlich quartäre Ammoniumsalze als Antibackmittel gegen die Verbackungsneigung von Superabsor- bern verwendet. WO 01/25 290 A1 offenbart mechanisch stabile Superabsorber, die nach Oberflächennachvernetzung und Trocknung mit Wasser versetzt werden, um einen bestimmten Wassergehalt einzustellen. Dem Wasser kann wahlweise ein Tensid mit einem HLB-Wert von mindestens 3 zugesetzt werden, unter Anderem sind Cs- bis C24-Alkylsulfonate oder C8-C24-Alkylsulfate genannt, die vorzugsweise in Form ihrer Alkali- oder Trialkanolammoniumsalze eingesetzt werden. Als Beispiel wird auch Triethanolammoniumlaurylsulfat genannt.According to the teaching of WO 97/37695 A1, certain surfactants, namely quaternary ammonium salts, are used as anti-caking agents against the caking tendency of superabsorbents. WO 01/25 290 A1 discloses mechanically stable superabsorbers, which after surface postcrosslinking and drying are mixed with water in order to adjust a certain water content. Optionally, a surfactant having an HLB value of at least 3 may be added to the water, among others Cs to C24 alkyl sulfonates or C8 to C24 alkyl sulfates, which are preferably used in the form of their alkali metal or trialkanol ammonium salts. As an example, triethanolammonium lauryl sulfate is called.
Tenside werden auch zur Verbesserung der Benetzbarkeit von Superabsorbern verwendet. Ein Beispiel dafür ist WO 01/70 287 A2, nach dessen Lehre dazu Tenside mit einer reaktiven und einer nichtreaktiven funktionellen Gruppe verwendet werden.Surfactants are also used to improve the wettability of superabsorbents. An example of this is WO 01/70 287 A2, according to the teaching of which surfactants with a reactive and a non-reactive functional group are used.
US 6 106 811 offenbart eine Zahnpasta, die neben unvernetztem Polynatriumacrylat als Dispersionsmittel auch Natriumlaurylsulfat als Tensid enthält.No. 6,106,811 discloses a toothpaste which, in addition to uncrosslinked polysodium acrylate, also contains sodium lauryl sulfate as surfactant as dispersing agent.
US 7132 379 offenbart Papiertaschentücher, die mit einer viruziden Mischung aus ei- ner Carbonsäure und einem Tensid wie beispielsweise Natriumlaurylsulfat ausgerüstet sind.No. 7,132,379 discloses paper tissues provided with a virucidal mixture of a carboxylic acid and a surfactant such as sodium lauryl sulfate.
J. Piret, A. Desormeaux und M. G. Bergeron berichten in Current Drug Targets 3 (2002), S. 17-30 über viruzide Eigenschaften von Natriumlaurylsulfat bei intravaginaler Applikation im Tierversuch und schlagen Natriumlaurylsulfat als möglichen topischen Wirkstoff gegen Viren wie HI-Viren vor. Neben Superabsorbern, die Bakterizide oder nichtbakterizide Ureasehemmer zur Geruchsvermeidung enthalten oder Superabsorbern, die hautpflegende Zusätze enthalten besteht weiterhin Interesse an Superabsorbern, die als Träger biozider, insbesondere viruzider Wirkstoffe dienen. Vorzugsweise sollten diese Wirkstoffe Haut oder Schleim- haut nicht schädigen und auch nicht bei Entsorgung in der Umwelt problematisch sein, insbesondere ist bakterizide Wirkung unerwünscht. Es besteht daher weiterhin die Aufgabe, neue, verbesserte oder andere derartige Superabsorber oder Superabsorber enthaltende Zusammensetzungen zu finden. Diese sollen zudem lagerstabil sein, sich insbesondere auch bei längerer Lagerung weder verfärben noch ihre geruchsinhibie- renden Eigenschaften verlieren. Unerwünschte Nebeneffekte bei Hautkontakt oder Eintrag von Bestandteilen in die Umwelt sollten nicht auftreten. Zudem sollen die Superabsorber oder Zusammensetzungen gute Flüssigkeitsabsorptions- und Retentions- eigenschaften aufweisen, insbesondere wünschenswert sind schnelles Anquellvermögen, gute Flüssigkeitstransporteigenschaften im Gelbett bei gleichzeitig hohem Absorp- tionsvermögen, hohe Gelfestigkeit und gute Elektrolyttoleranz.J. Piret, A. Desormeaux and MG Bergeron report in Current Drug Targets 3 (2002), pp 17-30 on virucidal properties of sodium lauryl sulfate in intravaginal application in animal experiments and suggest sodium lauryl sulfate as a possible topical agent against viruses such as HI viruses. In addition to superabsorbers which contain bactericides or non-bactericidal urease inhibitors for odor prevention or superabsorbents which contain skin-care additives, there continues to be an interest in superabsorbents which serve as carriers of biocidal, in particular virucidal, active substances. Preferably, these active ingredients should not damage the skin or mucous membrane and should not be problematic when disposed of in the environment, in particular bactericidal action is undesirable. It is therefore still the object to find new, improved or other such superabsorber or superabsorbent containing compositions. These should also be stable on storage, neither discolor nor lose their odor-inhibiting properties, in particular even after prolonged storage. Undesirable side effects when in contact with the skin or in the environment should not occur. In addition, the superabsorbents or compositions should have good liquid absorption and retention properties, in particular desirable being fast swelling capacity, good liquid transport properties in the gel bed with simultaneously high absorption capacity, high gel strength and good electrolyte tolerance.
Dem gemäß wurden Zusammensetzungen, die Superabsorber und mindestens ein Alkali-Cs bis-C24-alkylsulfat enthalten, gefunden. Darüber hinaus wurde ein Verfahren zur Herstellung solcher Zusammensetzungen gefunden, Hygieneartikel, die solche Zusammensetzungen enthalten sowie die Verwendung von Alkali-Cs bis-C24-alkylsulfat als virenhemmender (viruzider) Zusatz zu Superabsorbern.Accordingly, compositions containing superabsorbent and at least one alkali Cs to C24 alkyl sulfate have been found. In addition, a process for the preparation of such compositions has been found, hygiene articles containing such compositions and the use of alkali Cs to C24 alkyl sulfate as virus-inhibiting (virucidal) addition to superabsorbents.
Alkali-Cs bis-C24-alkylsulfate sind bekannt und gängige Handelswaren. Besonders geeignet sind die linearen Alkylsulfate der allgemeinen Formel: Alkali Cs to C24 alkyl sulfates are known and common commodities. Particularly suitable are the linear alkyl sulfates of the general formula:
wobei M für ein Alkalimetall steht und n für 0, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22 oder 23. Bevorzugterweise steht n für 7, 8, 9, 10, 11 , 12 oder 13 und in besonders bevorzugter Form für 9 oder 1 1. In ganz besonders bevorzugter Form steht n für 1 1 , d.h., das Alkali-alkylsulfat ist Alkali-dodecylsulfat oder in gängigerer Bezeichnung Alkali-Iaurylsulfat. Das Alkalimetall ist Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium oder Cäsium, vorzugsweise Natrium oder Kalium und in besonders bevorzugter Weise Natrium. Die Alkali-Cs bis-C24-alkylsulfate können als reine Verbin- düng oder als Gemisch verschiedener Verbindungen eingesetzt werden.where M is an alkali metal and n is 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 , 21, 22 or 23. Preferably, n is 7, 8, 9, 10, 11, 12 or 13 and most preferably 9 or 1 1. In a most preferred form, n is 1 l, ie the alkali Alkyl sulfate is alkali dodecyl sulfate or more commonly called alkali lauryl sulfate. The alkali metal is lithium, sodium, potassium, rubidium or cesium, preferably sodium or potassium and most preferably sodium. The alkali Cs to C24 alkyl sulfates can be used as pure compound or as a mixture of various compounds.
In bevorzugter Form wird als Alkali-Cs bis-C24-alkylsulfat Natriumlaurylsulfat eingesetzt, in besonders bevorzugter Form nur Natriumlaurylsulfat als einziges Alkali-Cs bis-C24- alkylsulfat. Natriumlaurylsulfat ist ein gängiges Tensid, das gutes Schaumvermögen, Netzvermögen und Waschvermögen aufweist und aufgrund seiner niedrigen Toxizität oft in kosmetischen Mitteln, insbesondere zur Mundpflege, verwendet wird. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält Alkali-Cs bis-C24-alkylsulfat im Allgemeinen in einer Menge von mindestens 10 Gew.-ppm, vorzugsweise mindestens 100 Gew.-ppm und in besonders bevorzugter Form mindestens 500 Gew.-ppm sowie im Allgemeinen von höchstens 5 Gew.-%, vorzugsweise höchstens 4 Gew.-% und in besonders bevorzugter Form höchstens 3 Gew.-%. Beispiele geeigneter Mengenbereich sind etwa 0,1 bis 2 Gew.-% oder 0,1 bis 0,5 Gew.-%.In preferred form, sodium lauryl sulfate is used as the alkali metal Cs-bis-C24-alkyl sulfate, in a particularly preferred form only sodium lauryl sulfate as the only alkali metal Cs-C24 alkyl sulfate. Sodium lauryl sulfate is a common surfactant which has good foaming power, wetting power and detergency and, because of its low toxicity, is often used in cosmetics, especially for oral care. The composition according to the invention generally contains alkali Cs-C24-alkylsulfate in an amount of at least 10 ppm by weight, preferably at least 100 ppm by weight and more preferably at least 500 ppm by weight and generally not more than 5% by weight .-%, preferably at most 4 wt .-% and in a particularly preferred form at most 3 wt .-%. Examples of suitable amount range are about 0.1 to 2 wt .-% or 0.1 to 0.5 wt .-%.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann bei Verwendung in einem Hygieneartikel zu einem virenhemmenden Effekt führen.When used in a hygiene article, the composition according to the invention can lead to a virus-inhibiting effect.
Die Zusammensetzung kann außer Alkylsulfat und Superabsorber weitere Bestandteile, Zusätze, Hilfsmittel oder sonstige Komponenten enthalten. Vorzugsweise besteht sie im Wesentlichen (d.h., bis auf unwesentliche Zusätze und/oder Hilfsmittel) aus Superabsorber und Alkylsulfat oder besteht aus Superabsorber und Alkylsulfat. Der Su- perabsorber enthält wahlweise weitere Superabsorbern üblicherweise zugesetzte Zusätze oder Hilfsmittel, beispielsweise Entstaubungsmittel, Mittel zur Verbesserung der Fördereigenschaften oder Rieselfähigkeit des Superabsorbers.Apart from alkyl sulfate and superabsorber, the composition may contain other ingredients, additives, auxiliaries or other components. Preferably, it consists essentially (i.e., with insubstantial additives and / or adjuvants) of superabsorbent and alkyl sulfate, or consists of superabsorbent and alkyl sulfate. The superabsorbent optionally contains further superabsorbers, usually added additives or auxiliaries, for example dedusting agents, agents for improving the conveying properties or flowability of the superabsorbent.
Der in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthaltene Superabsorber ist ein üblicher Superabsorber, der ein mehrfaches seines Eigengewichts an Wasser absorbieren und unter gewissem Druck zurückhalten kann. Im Allgemeinen weist er eine CRC („Centrifuge Retention Capacity", Messmethode siehe unten) von mindestens 5 g/g, vorzugsweise mindestens 10 g/g und in besonders bevorzugter Form mindestens 15 g/g auf. Vorzugsweise ist der Superabsorber ein vernetztes Polymer auf Basis teil- neutralisierter Acrylsäure, und in besonders bevorzugter Form ist er oberflächennach- vernetzt. Ein „Superabsorber" kann auch ein Gemisch stofflich verschiedener einzelner Superabsorber sein, es kommt hier weniger auf die stoffliche Zusammensetzung an als auf die superabsorbierenden Eigenschaften.The superabsorbent contained in the composition of the invention is a common superabsorbent capable of absorbing a multiple of its own weight in water and retaining it under some pressure. In general, it has a CRC (Centrifuge Retention Capacity, see below for measurement method) of at least 5 g / g, preferably at least 10 g / g, and more preferably at least 15 g / g Preferably, the superabsorbent is a cross-linked polymer It is based on partially neutralized acrylic acid, and in a particularly preferred form it is surface-postcrosslinked A "superabsorber" can also be a mixture of materially different individual superabsorbers, it depends less on the material composition than on the superabsorbent properties.
Verfahren zur Herstellung von Superabsorbern, auch oberflächennachvernetzten Superabsorbern, sind bekannt. Synthetische Superabsorber werden beispielsweise durch Polymerisation einer Monomerlösung, enthaltendProcesses for the production of superabsorbents, also surface-postcrosslinked superabsorbers, are known. Synthetic superabsorbents are obtained, for example, by polymerization of a monomer solution containing
a) mindestens ein ethylenisch ungesättigtes, säuregruppentragendes Monomer, b) mindestens einen Vernetzer, c) wahlweise ein oder mehrere mit dem Monomeren a) copolymerisierbare ethylenisch und/oder allylisch ungesättigte Monomere und d) wahlweise ein oder mehrere wasserlösliche Polymere, auf die die Monomere a), b) und gegebenenfalls c) zumindest teilweise aufgepfropft werden können,a) at least one ethylenically unsaturated, acid group-carrying monomer, b) at least one crosslinker, c) optionally one or more ethylenically and / or allylically unsaturated monomers copolymerizable with the monomer a) and d) optionally one or more water-soluble polymers to which the monomers a ), b) and optionally c) can be at least partially grafted,
erhalten. Geeignete Monomere a) sind beispielsweise ethylenisch ungesättigte Carbonsäuren, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und Itaconsäure, oder deren Derivate, wie Acrylamid, Methacrylamid, Acrylsäureester und Methacrylsäureester. Besonders bevorzugte Monomere sind Acrylsäure und Methacrylsäure. Ganz beson- ders bevorzugt ist Acrylsäure.receive. Suitable monomers a) are, for example, ethylenically unsaturated carboxylic acids, such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid and itaconic acid, or derivatives thereof, such as acrylamide, methacrylamide, acrylic esters and methacrylic acid esters. Particularly preferred monomers are acrylic acid and methacrylic acid. Very particular preference is acrylic acid.
Die Monomere a), insbesondere Acrylsäure, enthalten vorzugsweise bis zu 0,025 Gew.-% eines Hydrochinonhalbethers. Bevorzugte Hydrochinonhalbether sind Hydro- chinonmonomethylether (MEHQ) und/oder Tocopherole wie alpha-Tocopherol, insbe- sondere racemisches alpha-Tocopherol oder RRR-alpha-Tocopherol.The monomers a), in particular acrylic acid, preferably contain up to 0.025 wt .-% of a Hydrochinonhalbethers. Preferred hydroquinone half ethers are hydroquinone monomethyl ether (MEHQ) and / or tocopherols such as alpha-tocopherol, in particular racemic alpha-tocopherol or RRR-alpha-tocopherol.
Die Monomerlösung enthält bevorzugt höchstens 130 Gew.-ppm, besonders bevorzugt höchstens 70 Gew.-ppm, bevorzugt mindesten 10 Gew.-ppm, besonders bevorzugt mindesten 30 Gew.-ppm, insbesondere um 50 Gew.-ppm, Hydrochinonhalbether, je- weils bezogen auf Acrylsäure, wobei Acrylsäuresalze als Acrylsäure mit berücksichtigt werden. Beispielsweise kann zur Herstellung der Monomerlösung eine Acrylsäure mit einem entsprechenden Gehalt an Hydrochinonhalbether verwendet werden.The monomer solution preferably contains at most 130 ppm by weight, more preferably at most 70 ppm by weight, preferably at least 10 ppm by weight, more preferably at least 30 ppm by weight, in particular by 50 ppm by weight, hydroquinone hemether, in each case based on acrylic acid, wherein acrylic acid salts are taken into account as acrylic acid. For example, to prepare the monomer solution, an acrylic acid having a corresponding content of hydroquinone half-ether can be used.
Die Vernetzer b) sind Verbindungen mit mindestens zwei polymerisierbaren Gruppen, die in das Polymernetzwerk radikalisch einpolymerisiert werden können. Geeignete Vernetzer b) sind beispielsweise Ethylenglykoldimethacrylat, Diethylenglykoldiacrylat, Allylmethacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Triallylamin, Tetraallyloxyethan, wie in EP 530 438 A1 beschrieben, Di- und Triacrylate, wie in EP 547 847 A1 , EP 559 476 A1 , EP 632 068 A1 , WO 93/21 237 A1 , WO 03/104 299 A1 , WO 03/104 300 A1 , WO 03/104 301 A1 und DE 103 31 450 A1 beschrieben, gemischte Acrylate, die neben Acrylatgruppen weitere ethylenisch ungesättigte Gruppen enthalten, wie in DE 103 31 456 A1 und WO 04/013 064 A2 beschrieben, oder Vernetzermischungen, wie beispielsweise in DE 195 43 368 A1 , DE 196 46 484 A1 , WO 90/15 830 A1 und WO 02/032 962 A2 beschrieben.The crosslinkers b) are compounds having at least two polymerizable groups which can be incorporated in the polymer network by free-radical polymerization. Suitable crosslinkers b) are, for example, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, allyl methacrylate, trimethylolpropane triacrylate, triallylamine, tetraallyloxyethane, as described in EP 530 438 A1, di- and triacrylates, as in EP 547 847 A1, EP 559 476 A1, EP 632 068 A1, WO 93 / 21,237 A1, WO 03/104 299 A1, WO 03/104 300 A1, WO 03/104 301 A1 and DE 103 31 450 A1, mixed acrylates which, in addition to acrylate groups, contain further ethylenically unsaturated groups, as described in DE 103 31 456 A1 and WO 04/013 064 A2, or crosslinker mixtures, as described, for example, in DE 195 43 368 A1, DE 196 46 484 A1, WO 90/15 830 A1 and WO 02/032 962 A2.
Geeignete Vernetzer b) sind insbesondere N,N'-Methylenbisacrylamid und N, N'- Methylenbismethacrylamid, Ester ungesättigter Mono- oder Polycarbonsäuren von Polyolen, wie Diacrylat oder Triacrylat, beispielsweise Butandiol- oder Ethylenglykoldi- acrylat bzw. -methacrylat sowie Trimethylolpropantriacrylat und Allylverbindungen, wie Allyl(meth)acrylat, Triallylcyanurat, Maleinsäurediallylester, Polyallylester, Tetraallyloxyethan, Triallylamin, Tetraallylethylendiamin, Allylester der Phosphorsäure sowie Vi- nylphosphonsäurederivate, wie sie beispielsweise in EP 343 427 A2 beschrieben sind. Weiterhin geeignete Vernetzer b) sind Pentaerythritoldi-, Pentaerythritoltri- und Pen- taerythritoltetraallylether, Polyethylenglykoldiallylether, Ethylenglykoldiallylether, Glyce- rindi- und Glycerintriallylether, Polyallylether auf Basis Sorbitol, sowie ethoxylierte Varianten davon. Im erfindungsgemäßen Verfahren einsetzbar sind Di(meth)acrylate von Polyethylenglykolen, wobei das eingesetzte Polyethylenglykol ein Molekulargewicht zwischen 300 und 1000 aufweist. Besonders vorteilhafte Vernetzer b) sind jedoch Di- und Triacrylate des 3- bis 15-fach ethoxylierten Glycerins, des 3- bis 15-fach ethoxylierten Trimethylolpropans, des 3- bis 15-fach ethoxylierten Trimethylolethans, insbesondere Di- und Triacrylate des 2- bis 6- fach ethoxylierten Glycerins oder Trimethylolpropans, des 3-fach propoxylierten Glycerins oder Trimethylolpropans, sowie des 3-fach gemischt ethoxylierten oder propoxylierten Glycerins oder Trimethylolpropans, des 15-fach ethoxylierten Glycerins oder Trimethylolpropans, sowie des 40-fach ethoxylierten Glycerins, Trimethylolethans oder Trimethylolpropans.Suitable crosslinkers b) are in particular N, N'-methylenebisacrylamide and N, N'-methylenebismethacrylamide, esters of unsaturated monocarboxylic or polycarboxylic acids of polyols, such as diacrylate or triacrylate, for example butanediol or ethylene glycol diacrylate or methacrylate, and trimethylolpropane triacrylate and allyl compounds, such as allyl (meth) acrylate, triallyl cyanurate, maleic acid diallyl esters, polyallyl esters, tetraallyloxyethane, triallylamine, tetraallylethylenediamine, allyl esters of phosphoric acid and vinylphosphonic acid derivatives, as described, for example, in EP 343 427 A2. Further suitable crosslinkers b) are pentaerythritol di-, pentaerythritol tri- and pentaerythritol tetraallyl ethers, polyethylene glycol diallyl ether, ethylene glycol diallyl ether, glycerol di- and glycerol triallyl ethers, polyallyl ethers based on sorbitol, and ethoxylated variants thereof. Useful in the process according to the invention are di (meth) acrylates of polyethylene glycols, wherein the polyethylene glycol used has a molecular weight between 300 and 1000. However, particularly advantageous crosslinkers b) are di- and triacrylates of 3 to 15 times ethoxylated glycerol, of 3 to 15 times ethoxylated trimethylolpropane, of 3 to 15 times ethoxylated trimethylolethane, especially di- and triacrylates of 2 to 6-fold ethoxylated glycerol or trimethylolpropane, 3-fold propoxylated glycerol or trimethylolpropane, and 3-times mixed ethoxylated or propoxylated glycerol or trimethylolpropane, 15-ethoxylated glycerol or trimethylolpropane, as well as 40-times ethoxylated glycerol, trimethylolethane or trimethylolpropane ,
Ganz besonders bevorzugte Vernetzer b) sind die mit Acrylsäure oder Methacrylsäure zu Di- oder Triacrylaten veresterten mehrfach ethoxylierten und/oder propoxylierten Glycerine wie sie beispielsweise in WO 03/104 301 A1 beschrieben sind. Besonders vorteilhaft sind Di- und/oder Triacrylate des 3- bis 10-fach ethoxylierten Glycerins. Ganz besonders bevorzugt sind Di- oder Triacrylate des 1- bis 5-fach ethoxylierten und/oder propoxylierten Glycerins. Am meisten bevorzugt sind die Triacrylate des 3- bis 5-fach ethoxylierten und/oder propoxylierten Glycerins. Diese zeichnen sich durch besonders niedrige Restgehalte (typischerweise unter 10 Gew.-ppm) im wasserabsorbierenden Polymer aus und die wässrigen Extrakte der damit hergestellten wasserab- sorbierenden Polymere weisen eine fast unveränderte Oberflächenspannung (typischerweise mindestens 0,068 N/m) im Vergleich zu Wasser gleicher Temperatur auf.Very particularly preferred crosslinkers b) are the polyethoxylated and / or propoxylated glycerols esterified with acrylic acid or methacrylic acid to form di- or triacrylates, as described, for example, in WO 03/104 301 A1. Particularly advantageous are di- and / or triacrylates of 3- to 10-fold ethoxylated glycerol. Very particular preference is given to diacrylates or triacrylates of 1 to 5 times ethoxylated and / or propoxylated glycerol. Most preferred are the triacrylates of 3 to 5 times ethoxylated and / or propoxylated glycerol. These are characterized by particularly low residual contents (typically below 10 ppm by weight) in the water-absorbing polymer and the aqueous extracts of the water-absorbing polymers produced therewith have an almost unchanged surface tension (typically at least 0.068 N / m) compared to water of the same temperature on.
Mit den Monomeren a) copolymerisierbare ethylenisch ungesättigte Monomere c) sind beispielsweise Acrylamid, Methacrylamid, Crotonsäureamid, Dimethylaminoethyl- methacrylat, Dimethylaminoethylacrylat, Dimethylaminopropylacrylat, Diethylaminopro- pylacrylat, Dimethylaminobutylacrylat, Dimethylaminoethylmethacrylat, Diethylami- noethylmethacrylat, Dimethylaminoneopentylacrylat und Dimethylaminoneopentyl- methacrylat.Examples of ethylenically unsaturated monomers c) copolymerizable with the monomers a) are acrylamide, methacrylamide, crotonamide, dimethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl acrylate, dimethylaminopropyl acrylate, diethylaminopropyl acrylate, dimethylaminobutyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoneopentyl acrylate and dimethylaminoneopentyl methacrylate.
Als wasserlösliche Polymere d) können Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Stärke, Stärkederivate, Polyglykole, formal ganz oder teilweise aus Vinylaminmonomeren aufgebaute Polymere wie teilweise oder vollständig hydrolysiertes Polyvinylamid (so genanntes „Polyvinylamin") oder Polyacrylsäuren, vorzugsweise Polyvinylalkohol und Stärke, eingesetzt werden.As water-soluble polymers d) polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, starch, starch derivatives, polyglycols, formally wholly or partially from Vinylaminmonomeren built polymers such as partially or fully hydrolyzed polyvinylamide (so-called "polyvinylamine") or polyacrylic acids, preferably polyvinyl alcohol and starch, are used.
Die Polymerisation wird wahlweise in Gegenwart üblicher Polymerisationsregler durchgeführt. Geeignete Polymerisationsregler sind beispielsweise Thioverbindungen, wie Thioglykolsäure, Mercaptoalkohole, z. B. 2-Mercaptoethanol, Mercaptopropanol und Mercaptobutanol, Dodecylmercaptan, Ameisensäure, Ammoniak und Amine, z. B. E- thanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, Triethylamin, Morpholin und Piperidin.The polymerization is optionally carried out in the presence of conventional polymerization. Suitable polymerization regulators are, for example, thio compounds, such as thioglycolic acid, mercaptoalcohols, for. B. 2-mercaptoethanol, mercaptopropanol and mercaptobutanol, dodecyl mercaptan, formic acid, ammonia and amines, eg. As ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, triethylamine, morpholine and piperidine.
Die Monomere (a), (b) und gegebenenfalls (c) werden, wahlweise in Gegenwart der wasserlöslichen Polymere d), in 20 bis 80, vorzugsweise 20 bis 50, insbesondere 30 bis 45 Gew.-%iger wässriger Lösung in Gegenwart von Polymerisationsinitiatoren miteinander (co)polymerisiert. Als Polymerisationsinitiatoren können sämtliche unter den Polymerisationsbedingungen in Radikale zerfallende Verbindungen eingesetzt werden, z. B. Peroxide, Hydroperoxide, Wasserstoffperoxid, Persulfate, Azoverbindungen und die so genannten Redoxinitiatoren. Bevorzugt ist der Einsatz von wasserlöslichen Initiatoren. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, Mischungen verschiedener Polymerisationsinitiatoren zu verwenden, z. B. Mischungen aus Wasserstoffperoxid und Natriumoder Kaliumperoxodisulfat. Mischungen aus Wasserstoffperoxid und Natriumperoxodi- sulfat können in jedem beliebigen Verhältnis verwendet werden. Geeignete organische Peroxide sind beispielsweise Acetylacetonperoxid, Methylethylketonperoxid, tert.-The monomers (a), (b) and optionally (c) are, optionally in the presence of the water-soluble polymers d), in 20 to 80, preferably 20 to 50, in particular 30 to 45 wt .-% aqueous solution in the presence of polymerization initiators with each other (co) polymerized. As polymerization initiators it is possible to use all compounds which decompose into free radicals under the polymerization conditions, eg. As peroxides, hydroperoxides, hydrogen peroxide, persulfates, azo compounds and the so-called redox initiators. Preference is given to the use of water-soluble initiators. In some cases, it is advantageous to use mixtures of different polymerization initiators, for. B. mixtures of hydrogen peroxide and sodium or potassium peroxodisulfate. Mixtures of hydrogen peroxide and sodium peroxodisulfate can be used in any proportion. Suitable organic peroxides are, for example, acetylacetone peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, tert.
Butylhydroperoxid, Cumolhydroperoxid, tert.-Amylperpivalat, tert.-Butylperpivalat, tert.- Butylperneohexanoat, tert.-Butylperisobutyrat, tert.-Butylper-2-ethylhexanoat, tert.- Butylperisononanoat, tert.-Butylpermaleat, tert.-Butylperbenzoat, tert.-Butylper-3,5,5-tri- methylhexanoat und tert.-Amylperneodekanoat. Weitere geeignete Polymerisationsini- tiatoren sind Azostarter, z. B. 2,2'-Azobis-(2-amidinopropan)dihydrochlorid, 2,2'-Azobis- (N,N-dimethylen)isobutyramidin-dihydrochlorid, 2-(Carbamoylazo)isobutyronitril und 4,4'-Azobis-(4-cyanovaleriansäure). Die genannten Polymerisationsinitiatoren werden in üblichen Mengen eingesetzt, z. B. in Mengen von 0,01 bis 5, vorzugsweise 0,1 bis 2 Mol-%, bezogen auf die zu polymerisierenden Monomere.Butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, tert-amyl perpivalate, tert-butyl perpivalate, tert-butyl perohexanoate, tert-butyl perisobutyrate, tert-butyl per-2-ethylhexanoate, tert-butyl perisononanoate, tert-butyl permaleate, tert-butyl perbenzoate, tert. Butyl-3,5,5-trimethylhexanoate and tert-amylperneodecanoate. Further suitable polymerization initiators are azo initiators, eg. 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, 2,2'-azobis (N, N-dimethylene) isobutyramidine dihydrochloride, 2- (carbamoylazo) isobutyronitrile and 4,4'-azobis (4 -cyanovaleriansäure). The polymerization initiators mentioned are used in conventional amounts, for. B. in amounts of 0.01 to 5, preferably 0.1 to 2 mol%, based on the monomers to be polymerized.
Die Redoxinitiatoren enthalten als oxidierende Komponente mindestens eine der oben angegebenen Perverbindungen und eine reduzierende Komponente, beispielsweise Ascorbinsäure, Glukose, Sorbose, Ammonium- oder Alkalimetallhydrogensulfit, -sulfit, - thiosulfat, -hyposulfit, -pyrosulfit oder -sulfid, Metallsalze, wie Eisen-ll-ionen oder Silbe- rionen oder Natriumhydroxymethylsulfoxylat. Vorzugsweise verwendet man als reduzierende Komponente des Redoxinitiators Ascorbinsäure oder Natriumpyrosulfit. Bezogen auf die bei der Polymerisation eingesetzte Menge an Monomeren verwendet man 1 10"5 bis 1 Mol-% der reduzierenden Komponente des Redoxinitiators und 1 10"5 bis 5 Mol-% der oxidierenden Komponente. Anstelle der oxidierenden Kompo- nente oder zusätzlich kann man auch einen oder mehrere wasserlösliche Azostarter verwenden.The redox initiators contain as oxidizing component at least one of the abovementioned per compounds and a reducing component, for example ascorbic acid, glucose, sorbose, ammonium or alkali metal hydrogen sulfite, sulfite, thiosulfate, hyposulfite, pyrosulfite or sulfide, metal salts such as iron-II ions or silver ions or sodium hydroxymethylsulfoxylate. As reducing component of the redox initiator, ascorbic acid or sodium pyrosulfite is preferably used. Based on the amount of monomers used in the polymerization is used 1 10 "5 to 1 mol% of the reducing component of the redox initiator and 1 10 " 5 to 5 mol% of the oxidizing component. Instead of the oxidizing component or in addition one can also use one or more water-soluble azo initiators.
Bevorzugt wird ein Redoxinitiator bestehend aus Wasserstoffperoxid, Natriumperoxo- disulfat und Ascorbinsäure eingesetzt. Beispielsweise werden diese Komponenten in den Konzentrationen 1 10"2 Mol-% Wasserstoffperoxid, 0,084 Mol-% Natriumperoxo- disulfat und 2,5 10"3 Mol-% Ascorbinsäure bezogen auf die Monomere eingesetzt.Preference is given to using a redox initiator consisting of hydrogen peroxide, sodium peroxodisulfate and ascorbic acid. For example, these components are used in the concentrations 1 10 "2 mol% hydrogen peroxide, 0.084 mol% Natriumperoxo- disulfate and 2,5 10" used 3 mol% based on the monomers ascorbic acid.
Die wässrige Monomerlösung kann den Initiator gelöst oder dispergiert enthalten. Die Initiatoren können dem Polymerisationsreaktor jedoch auch getrennt von der Mono- merlösung zugeführt werden.The aqueous monomer solution may contain the initiator dissolved or dispersed. However, the initiators can also be fed to the polymerization reactor separately from the monomer solution.
Die bevorzugten Polymerisationsinhibitoren benötigen für eine optimale Wirkung gelösten Sauerstoff. Daher können die Polymerisationsinhibitoren vor der Polymerisation durch Inertisierung, d.h. Durchströmen mit einem inerten Gas, vorzugsweise Stickstoff, von gelöstem Sauerstoff befreit werden. Dies geschieht mittels Inertgas, welches im Gleichstrom, Gegenstrom oder dazwischenliegenden Eintrittswinkeln eingeleitet werden kann. Eine gute Durchmischung kann beispielsweise mit Düsen, statischen oder dynamischen Mischern oder Blasensäulen erzielt werden. Vorzugsweise wird der Sauerstoffgehalt der Monomerlösung vor der Polymerisation auf weniger als 1 Gew.-ppm, besonders bevorzugt auf weniger als 0,5 Gew.-ppm, gesenkt. Die Monomerlösung wird wahlweise mit einem Inertgasstrom durch den Reaktor geführt.The preferred polymerization inhibitors require dissolved oxygen for optimum performance. Therefore, the polymerization inhibitors before the polymerization By inerting, that is, flowing through with an inert gas, preferably nitrogen, are freed of dissolved oxygen. This is done by means of inert gas, which can be introduced in cocurrent, countercurrent or intermediate inlet angles. Good mixing can be achieved, for example, with nozzles, static or dynamic mixers or bubble columns. Preferably, the oxygen content of the monomer solution before polymerization is reduced to less than 1 ppm by weight, more preferably less than 0.5 ppm by weight. The monomer solution is optionally passed through the reactor with an inert gas stream.
Die Herstellung eines geeigneten Polymers sowie weitere geeignete hydrophile ethyle- nisch ungesättigte Monomere a) werden beispielsweise in DE 199 41 423 A1 , EP 686 650 A1 , WO 01/45 758 A1 und WO 03/104 300 A1 beschrieben.The preparation of a suitable polymer and further suitable hydrophilic ethylenically unsaturated monomers a) are described, for example, in DE 199 41 423 A1, EP 686 650 A1, WO 01/45 758 A1 and WO 03/104 300 A1.
Superabsorber werden üblicherweise durch Polymerisation einer wässrigen Monomer- lösung und wahlweise einer anschließenden Zerkleinerung des Hydrogels erhalten. Geeignete Herstellverfahren sind in der Literatur beschrieben. Superabsorber werden beispielsweise erhalten durch:Superabsorbents are usually obtained by polymerization of an aqueous monomer solution and optionally subsequent comminution of the hydrogel. Suitable preparation methods are described in the literature. Superabsorbers are obtained, for example, by:
• Gelpolymerisation im Batchverfahren bzw. Rohrreaktor und anschließender Zer- kleinerung im Fleischwolf, Extruder oder Kneter, wie beispielsweise inGel polymerization in a batch process or tube reactor and subsequent comminution in a meat grinder, extruder or kneader, such as, for example, in
EP 445 619 A2 und DE 19 846 413 A1 beschrieben;EP 445 619 A2 and DE 19 846 413 A1;
• Polymerisation im Kneter, wobei durch beispielsweise gegenläufige Rührwellen kontinuierlich zerkleinert wird, wie beispielsweise in WO 01/38 402 A1 beschrieben; • Polymerisation auf dem Band und anschließende Zerkleinerung im Fleischwolf,• Polymerization in the kneader, which is continuously comminuted by, for example, counter-rotating stirrer shafts, as described, for example, in WO 01/38 402 A1; Polymerization on the belt and subsequent comminution in the meat grinder,
Extruder oder Kneter wie beispielsweise in EP 955 086 A2, DE 38 25 366 A1 oder US 6 241 928 beschrieben;Extruder or kneader as described, for example, in EP 955 086 A2, DE 38 25 366 A1 or US Pat. No. 6,241,928;
• Emulsionspolymerisation, wobei bereits Perlpolymerisate relativ enger Gelgrößenverteilung anfallen, wie beispielsweise in EP 457 660 A1 beschrieben; • In-situ Polymerisation einer Gewebeschicht, die zumeist im kontinuierlichen Betrieb zuvor mit wässriger Monomerlösung besprüht und anschließend einer Photopolymerisation unterworfen wurde, wie beispielsweise in WO 02/94 328 A2, WO 02/94 329 A1 ) beschrieben.Emulsion polymerization, in which bead polymers of relatively narrow gel size distribution are already obtained, as described, for example, in EP 457 660 A1; In-situ polymerization of a fabric layer which has been previously sprayed with aqueous monomer solution in continuous operation and subsequently subjected to photopolymerization, as described, for example, in WO 02/94 328 A2, WO 02/94 329 A1).
Bezüglich Details der Verfahrensdurchführung wird hiermit ausdrücklich auf die genannten Schriften verwiesen. Die Umsetzung wird vorzugsweise in einem Kneter oder auf einem Bandreaktor durchgeführt.With regard to details of the procedure, reference is hereby expressly made to the cited documents. The reaction is preferably carried out in a kneader or on a belt reactor.
Der aus wirtschaftlichen Gründen bevorzugte und daher derzeit übliche Herstellungs- prozess für Superabsorber ist die kontinuierliche Gelpolymerisation. Dabei wird zunächst eine Monomermischung hergestellt, indem zur Acrylsäurelösung in zeitlich und/oder räumlich getrennter Zugabefolge das Neutralisationsmittel, optionale Como- nomere und/oder weitere Hilfsstoffe zugegeben werden, und die Mischung dann in den Reaktor überführt wird, oder bereits im Reaktor vorgelegt wird. Als letzte Zugabe erfolgt die Eindosierung des Initiatorsystems zum Start der Polymerisation. Im sich anschließenden kontinuierlichen Polymerisationsverfahren erfolgt die Reaktion zum Polymergel (d.h. dem im Lösungsmittel der Polymerisation - üblicherweise Wasser - zum Gel gequollenen Polymer), das im Falle einer gerührten Polymerisation bereits im Vorfeld zerkleinert wird. Das Polymergel wird anschließend getrocknet, falls erforderlich, auch gebrochen gemahlen und gesiebt und zur weiteren Oberflächenbehandlung transferiert.The preferred production process for superabsorbents, which is currently preferred for economic reasons, is continuous gel polymerization. In this case, a monomer mixture is first prepared by adding the neutralizing agent, optional comonomers and / or further auxiliaries to the acrylic acid solution in temporally and / or spatially separate addition sequence, and then adding the mixture to the Reactor is transferred, or is already presented in the reactor. The last addition is the metering of the initiator system to start the polymerization. In the subsequent continuous polymerization process, the reaction takes place to the polymer gel (ie, in the solvent of the polymerization - usually water - swollen to the gel polymer), which is already comminuted in the case of a stirred polymerization in advance. The polymer gel is then dried, if necessary, also crushed and sieved and transferred for further surface treatment.
Die Säuregruppen der erhaltenen Hydrogele sind üblicherweise teilweise neutralisiert, im Allgemeinen zu mindestens 25 Mol-%, vorzugsweise zu mindestens 27 Mol-% und in besonders bevorzugter Form mindestens 40 Mol-% sowie im Allgemeinen höchstens 85 Mol-%, vorzugsweise höchstens 80 Mol-% und in besonders bevorzugter Form höchstens 75 Mol-%, wozu die üblichen Neutralisationsmittel verwendet werden kön- nen, vorzugsweise Alkalimetallhydroxide, Alkalimetalloxide, Alkalimetallcarbonate oder Alkalimetallhydrogencarbonate sowie deren Mischungen. Statt Alkalimetallsalzen können auch Ammoniumsalze verwendet werden. Natrium und Kalium als Alkalimetalle besonders bevorzugt sind, ganz besonders bevorzugt jedoch Natriumhydroxid, Natri- umcarbonat oder Natriumhydrogencarbonat sowie deren Mischungen. Üblicherweise wird die Neutralisation durch Einmischung des Neutralisationsmittels als wässrige Lösung oder bevorzugt auch als Feststoff erreicht. Beispielsweise kann Natriumhydroxid mit einem Wasseranteil deutlich unter 50 Gew.-% als wachsartige Masse mit einem Schmelzpunkt oberhalb 23°C vorliegen. In diesem Fall ist eine Dosierung als Stückgut oder Schmelze bei erhöhter Temperatur möglich.The acid groups of the hydrogels obtained are usually partially neutralized, generally at least 25 mol%, preferably at least 27 mol% and more preferably at least 40 mol%, and generally at most 85 mol%, preferably at most 80 mol%. % and in a particularly preferred form at most 75 mol%, to which the customary neutralizing agents can be used, preferably alkali metal hydroxides, alkali metal oxides, alkali metal carbonates or alkali metal bicarbonates and mixtures thereof. Instead of alkali metal salts and ammonium salts can be used. Sodium and potassium are particularly preferred as alkali metals, but most preferably sodium hydroxide, sodium carbonate or sodium bicarbonate and mixtures thereof. Usually, the neutralization is achieved by mixing the neutralizing agent as an aqueous solution or preferably as a solid. For example, sodium hydroxide with a water content well below 50 wt .-% may be present as a waxy mass with a melting point above 23 ° C. In this case, a dosage as general cargo or melt at elevated temperature is possible.
Die Neutralisation kann nach der Polymerisation auf der Stufe des Hydrogels durchgeführt werden. Es ist aber auch möglich, die Neutralisation auf den gewünschten Neutralisationsgrad vollständig oder teilweise vor der Polymerisation durchzuführen. Bei teilweiser Neutralisation vor der Polymerisation werden im Allgemeinen mindestens 10 Mol-%, vorzugsweise mindestens 15 Mol-% sowie im Allgemeinen höchstens 40 Mol-%, vorzugsweise höchstens 30 Mol-% und in besonders bevorzugter Form höchstens 25 Mol-% der Säuregruppen in den eingesetzten Monomeren vor der Polymerisation neutralisiert, indem ein Teil des Neutralisationsmittels bereits der Monomerlösung zugesetzt wird. Der gewünschte Endneutralisationsgrad wird in diesem Fall erst gegen Ende oder nach der Polymerisation, vorzugsweise auf der Stufe des Hydrogels vor dessen Trocknung eingestellt. Die Monomerlösung wird durch Einmischen des Neutralisationsmittels neutralisiert. Das Hydrogel kann bei der Neutralisation mechanisch zerkleinert werden, beispielsweise mittels eines Fleischwolfes oder vergleichbaren Apparats zum Zerkleinern gelartiger Massen, wobei das Neutralisationsmittel auf- gesprüht, übergestreut oder aufgegossen und dann sorgfältig untergemischt wird. Dazu kann die erhaltene Gelmasse noch mehrmals zur Homogenisierung gewolft werden. In bevorzugter Form wird die Monomerlösung vor Polymerisation durch Zugabe des Neutralisationsmittels auf den gewünschten Endneutralisationsgrad eingestellt.The neutralization can be carried out after the polymerization at the hydrogel stage. However, it is also possible to carry out the neutralization to the desired degree of neutralization completely or partially before the polymerization. In the case of partial neutralization before the polymerization, at least 10 mol%, preferably at least 15 mol%, and generally at most 40 mol%, preferably at most 30 mol%, and more preferably at most 25 mol% of the acid groups are generally included in the neutralized prior to polymerization by adding a part of the neutralizing agent is already added to the monomer solution. The desired final degree of neutralization is in this case set only towards the end or after the polymerization, preferably at the stage of the hydrogel before it is dried. The monomer solution is neutralized by mixing in the neutralizing agent. The hydrogel can be mechanically comminuted in the neutralization, for example by means of a meat grinder or similar apparatus for comminuting gel-like masses, wherein the neutralizing agent is sprayed on, sprinkled or poured over and then thoroughly mixed. For this purpose, the gel mass obtained can be further gewolfft for homogenization. In a preferred embodiment, the monomer solution is adjusted to the desired final degree of neutralization prior to polymerization by addition of the neutralizing agent.
Die aus der Polymerisation erhaltenen Gele werden wahlweise einige Zeit, beispiels- weise mindestens 30 Minuten, vorzugsweise mindestens 60 Minuten und in besonders bevorzugter Weise mindestens 90 Minuten sowie im Allgemeinen höchstens 12 Stunden, vorzugsweise höchstens 8 Stunden und in besonders bevorzugter Form höchstens 6 Stunden bei einer Temperatur von im Allgemeinen mindestens 50 0C und vorzugsweise mindestens 70 0C sowie im Allgemeinen höchstens 130 0C und vorzugs- weise höchstens 100 0C gehalten, wodurch sich ihre Eigenschaften oft noch verbessern lassen.The gels obtained from the polymerization are optionally included for some time, for example at least 30 minutes, preferably at least 60 minutes and more preferably at least 90 minutes and generally at most 12 hours, preferably at most 8 hours and most preferably at most 6 hours a temperature of generally at least 50 0 C and preferably at least 70 0 C and generally held at most 130 0 C and preferably at most 100 0 C, which can often improve their properties even more.
Das neutralisierte Hydrogel wird dann mit einem Band- oder Walzentrockner getrocknet bis der Wassergehalt („Restfeuchtegehalt", Messmethode siehe unten) vorzugs- weise unter 15 Gew.-%, insbesondere unter 10 Gew.-% liegt. Der trockene Superab- sorber enthält folglich bis zu 15 Gew.-% Feuchtigkeit, vorzugsweise höchstens 10 Gew.-%. Entscheidend für die Einstufung als „trocken" ist insbesondere für Handhabung als Pulver (etwa zur pneumatischen Förderung, Abfüllung, Siebung oder sonstigen Verfahrensschritten aus der Feststoffverfahrenstechnik) ausreichende Rieselfähig- keit. Wahlweise kann zur Trocknung aber auch ein Wirbelbetttrockner oder ein beheizter Pflugscharmischer verwendet werden. Um besonders farblose Produkte zu erhalten, ist es vorteilhaft bei der Trocknung dieses Gels einen schnellen Abtransport des verdampfenden Wassers sicherzustellen. Dazu ist die Trocknertemperatur zu optimieren, die Luftzu- und -abführung muss kontrolliert erfolgen, und es ist in jedem Fall auf ausreichende Belüftung zu achten. Die Trocknung ist naturgemäß umso einfacher und das Produkt umso farbloser, je höher der Feststoffgehalt des Gels ist. Der Lösungsmittelanteil bei der Polymerisation wird daher so eingestellt, dass der Feststoffgehalt des Gels vor der Trocknung daher im Allgemeinen bei mindestens 20 Gew.-%, vorzugsweise bei mindestens 25 Gew.-% und in besonders bevorzugter Form bei mindestens 30 Gew.-% sowie im Allgemeinen bei höchstens 90 Gew.-%, vorzugsweise bei höchstens 85 Gew.-% und in besonders bevorzugter Form bei höchstens 80 Gew.-% liegt. Besonders vorteilhaft ist die Belüftung des Trockners mit Stickstoff oder einem anderen nicht-oxidierenden Inertgas. Wahlweise kann aber auch einfach nur der Partialdruck des Sauerstoffs während der Trocknung abgesenkt werden, um oxidative Vergilbungs- Vorgänge zu verhindern. Im Regelfall führt aber auch eine ausreichende Belüftung und Abführung des Wasserdampfes zu einem noch akzeptablen Produkt. Vorteilhaft hinsichtlich Farbe und Produktqualität ist in der Regel eine möglichst kurze Trocknungszeit.The neutralized hydrogel is then dried with a belt or roller dryer until the water content ("residual moisture content", measuring method see below) is preferably below 15% by weight, in particular below 10% by weight up to 15% by weight of moisture, preferably at most 10% by weight, which is sufficient for the classification as "dry", in particular for handling as a powder (for example for pneumatic conveying, filling, screening or other process steps from solid process technology). ness. Alternatively, a fluidized bed dryer or a heated ploughshare mixer can be used for drying. To obtain particularly colorless products, it is advantageous in the drying of this gel to ensure rapid removal of the evaporating water. For this purpose, the dryer temperature must be optimized, the air supply and removal must be controlled, and it is in any case to ensure adequate ventilation. Naturally, the easier it is to dry, and the more colorless the product, the higher the solids content of the gel. The proportion of solvent in the polymerization is therefore adjusted so that the solids content of the gel prior to drying therefore generally at least 20 wt .-%, preferably at least 25 wt .-% and more preferably at least 30 wt .-% and generally at most 90% by weight, preferably at most 85% by weight and in a particularly preferred form at most 80% by weight. Particularly advantageous is the ventilation of the dryer with nitrogen or other non-oxidizing inert gas. Optionally, however, it is also possible simply to lower only the partial pressure of the oxygen during drying in order to prevent oxidative yellowing processes. As a rule, however, sufficient ventilation and removal of the water vapor also leads to an acceptable product. Advantageous in terms of color and product quality is usually the shortest possible drying time.
Das getrocknete Hydrogel (das kein Gel mehr ist (auch wenn oft noch so genannt), sondern ein trockenes Polymer mit superabsorbierenden Eigenschaften, das unter den Begriff „Superabsorber" fällt) wird vorzugsweise gemahlen und gesiebt, wobei zur Mahlung üblicherweise Walzenstühle, Stiftmühlen, Hammermühlen, Schneidmühlen oder Schwingmühlen eingesetzt werden können. Die Partikelgröße des gesiebten, trockenen Hydrogels beträgt vorzugsweise unter 1000 μm, besonders bevorzugt unter 900 μm, ganz besonders bevorzugt unter 850 μm, und vorzugsweise über 80 μm, besonders bevorzugt über 90 μm, ganz besonders bevorzugt über 100 μm.The dried hydrogel (which is no longer a gel (even if so often called), but a dry polymer with superabsorbent properties, which falls under the term "superabsorbent") is preferably ground and sieved, wherein for grinding usually roller mills, pin mills, hammer mills , Cutting mills or Swinging mills can be used. The particle size of the screened, dry hydrogel is preferably below 1000 .mu.m, more preferably below 900 .mu.m, most preferably below 850 .mu.m, and preferably above 80 .mu.m, more preferably above 90 .mu.m, most preferably above 100 .mu.m.
Ganz besonders bevorzugt ist eine Partikelgröße (Siebschnitt) von 106 bis 850 μm (Messmethode siehe unten).Very particular preference is given to a particle size (sieve cut) of 106 to 850 μm (measuring method see below).
Die so hergestellten trockenen superabsorbierenden Polymere werden üblicherweise als „Grundpolymere" bezeichnet und vorzugsweise anschließend oberflächennachver- netzt. Die Oberflächennachvernetzung kann in an sich bekannter Weise mit getrockneten, gemahlenen und abgesiebten Polymerpartikeln geschehen. Hierzu werden Verbindungen, die mit den funktionellen Gruppen des Grundpolymers unter Vernetzung reagieren können, meist in Form einer Lösung auf die Oberfläche der Grundpolymer- partikel aufgebracht. Geeignete Nachvernetzungsmittel sind beispielsweise:The superabsorbent polymers prepared in this way are usually referred to as "base polymers" and are preferably subsequently surface-post-crosslinked The surface postcrosslinking can be carried out in a manner known per se with dried, ground and screened polymer particles For this purpose, compounds which react with the functional groups of the base polymer with crosslinking are usually applied in the form of a solution to the surface of the base polymer particles Suitable postcrosslinking agents are, for example:
• Di- oder Polyepoxide, etwa Di- oder Polyglycidylverbindungen wie Phosphonsäu- rediglycidylether , Ethylenglykoldiglycidylether oder Bischlorhydrinether von PoIy- alkylenglykolen, • Alkoxysilylverbindungen,Di- or polyepoxides, for example di- or polyglycidyl compounds such as phosphonic acid diglycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether or bischlorohydrin ethers of polyalkylene glycols, alkoxysilyl compounds,
• Polyaziridine, Aziridin-Einheiten enthaltende Verbindungen auf Basis von Polye- thern oder substituierten Kohlenwasserstoffen, beispielsweise Bis-N- Aziridinomethan,Polyaziridines, compounds containing aziridine units and based on polyethers or substituted hydrocarbons, for example bis-N-aziridinomethane,
• Polyamine oder Polyamidoamine sowie deren Umsetzungsprodukte mit Epich- lorhydrin,Polyamines or polyamidoamines and their reaction products with epichlorohydrin,
• Polyole wie Ethylenglykol, 1 ,2-Propandiol, 1 ,4-Butandiol, Glycerin, Methyltriglykol, Polyethylenglykole mit einem mittleren Molekulargewicht Mw von 200 - 10000, Di- und Polyglycerin, Pentaerythrit, Sorbit, die Oxethylate dieser Polyole sowie deren Ester mit Carbonsäuren oder der Kohlensäure wie Ethylencarbonat oder Propy- lencarbonat,Polyols such as ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,4-butanediol, glycerol, methyltriglycol, polyethylene glycols having an average molecular weight Mw of 200-10,000, di- and polyglycerol, pentaerythritol, sorbitol, the oxethylates of these polyols and their esters with carboxylic acids or carbonic acid, such as ethylene carbonate or propylene carbonate,
• Kohlensäurederivate wie Harnstoff, Thioharnstoff, Guanidin, Dicyandiamid, 2- Oxazolidinon und dessen Derivate, Bisoxazolin, Polyoxazoline, Di- und Polyiso- cyanate,Carbonic acid derivatives such as urea, thiourea, guanidine, dicyandiamide, 2-oxazolidinone and its derivatives, bisoxazoline, polyoxazolines, di- and polyisocyanates,
• Di- und Poly-N-methylolverbindungen wie beispielsweise Methylenbis(N-methylol- methacrylamid) oder Melamin-Formaldehyd-Harze,Di- and poly-N-methylol compounds such as, for example, methylenebis (N-methylolmethacrylamide) or melamine-formaldehyde resins,
• Verbindungen mit zwei oder mehr blockierten Isocyanat-Gruppen wie beispielsweise Trimethylhexamethylendiisocyanat blockiert mit 2,2,3,6-Tetramethyl- piperidinon-4.• Compounds with two or more blocked isocyanate groups such as trimethylhexamethylene diisocyanate blocked with 2,2,3,6-tetramethylpiperidinone-4.
Bei Bedarf können saure Katalysatoren wie beispielsweise p-Toluolsulfonsäure, Phosphorsäure, Borsäure oder Ammoniumdihydrogenphosphat zugesetzt werden. Besonders geeignete Nachvernetzungsmittel sind Di- oder Polyglycidylverbindungen wie Ethylenglykoldiglycidylether, die Umsetzungsprodukte von Polyamidoaminen mit Epichlorhydrin, 2-Oxazolidinon und N-Hydroxyethyl-2-oxazolidinon.If necessary, acid catalysts such as p-toluenesulfonic acid, phosphoric acid, boric acid or ammonium dihydrogen phosphate may be added. Particularly suitable postcrosslinkers are di- or polyglycidyl compounds such as ethylene glycol diglycidyl ether, the reaction products of polyamidoamines with epichlorohydrin, 2-oxazolidinone and N-hydroxyethyl-2-oxazolidinone.
Die Oberflächennachvernetzung (oft auch nur „Nachvernetzung") wird üblicherweise so durchgeführt, dass eine Lösung des Oberflächennachvernetzers (oft auch nur „Nach- vernetzer") auf das Hydrogel oder das trockene Grundpolymerpulver aufgesprüht wird.The surface postcrosslinking (often only "postcrosslinking") is usually carried out in such a way that a solution of the surface postcrosslinker (often only "postcrosslinker") is sprayed onto the hydrogel or the dry base polymer powder.
Als Lösungsmittel für den Oberflächennachvernetzer wird ein übliches geeignetes Lö- sungsmittel verwendet, beispielsweise Wasser, Alkohole, DMF, DMSO sowie Mischungen davon. Besonders bevorzugt sind Wasser und Wasser/Alkohol-Mischungen wie zum Bespiel Wasser/Methanol, Wasser/1 ,2-Propandiol und Wasser/1 ,3- Propandiol.The solvent used for the surface postcrosslinker is a customary suitable solvent, for example water, alcohols, DMF, DMSO and mixtures thereof. Particularly preferred are water and water / alcohol mixtures such as water / methanol, water / 1, 2-propanediol and water / 1, 3-propanediol.
Das Aufsprühen einer Lösung des Nachvernetzers wird vorzugsweise in Mischern mit bewegten Mischwerkzeugen, wie Schneckenmischern, Paddelmischern, Scheibenmischern, Pflugscharmischern und Schaufelmischern, durchgeführt werden. Besonders bevorzugt sind Vertikalmischer, ganz besonders bevorzugt sind Pflugscharmischer und Schaufelmischer. Geeignete und bekannte Mischer sind beispielsweise Lödige®-, Be- pex®-, Nauta®-, Processall®- und Schugi®-Mischer. Ganz besonders bevorzugt werden Hochgeschwindigkeitsmischer, beispielsweise vom Typ Schugi-Flexomix® oder Turbo- lizer®, eingesetzt.The spraying of a solution of the postcrosslinker is preferably carried out in mixers with agitated mixing tools, such as screw mixers, paddle mixers, disk mixers, ploughshare mixers and paddle mixers. Vertical mixers are particularly preferred, plowshare mixers and paddle mixers are very particularly preferred. Suitable and known mixers include for example Lödige ® - sawn pex ® - Nauta ® - Processall® ® - and Schugi ® mixer. Very particular preference high speed mixer lizer for example of the Schugi Flexomix ® or Turbo ®, are used.
Nach Aufsprühen der Vernetzer-Lösung kann wahlweise ein Temperaturbehandlungs- schritt, im Wesentlichen zur Ausführung der Oberflächennachvernetzungsreaktion (dennoch meist nur als „Trocknung bezeichnet") nachfolgen, bevorzugt in einem nachgeschalteten beheizten Mischer („Trockner"), bei einer Temperatur von im Allgemeinen mindestens 50 0C, vorzugsweise mindestens 80 0C und in besonders bevorzugter Form mindestens 100 0C sowie im Allgemeinen höchstens 250 0C, vorzugsweise höchstens 200 0C und in besonders bevorzugter Form höchstens 150 0C. Die mittlere Verweilzeit (also die gemittelte Verweilzeit der einzelnen Superabsorberpartikel) des zu behandelnden Superabsorbers im Trockner beträgt im Allgemeinen mindestens 1 Minute, vorzugsweise mindestens 3 Minuten und in besonders bevorzugter Form mindestens 5 Minuten sowie im Allgemeinen höchstens 6 Stunden, vorzugsweise 2 Stunden und in besonders bevorzugter Weise höchstens 1 Stunde. Dabei werden neben der eigentlichen Trocknung sowohl etwaige vorhandene Spaltprodukte als auch Lösungsmittelanteile entfernt. Die thermische Trocknung wird in üblichen Trocknern wie Hordentrocknern, Drehrohröfen oder beheizbaren Schnecken, vorzugsweise in Kontakttrocknern durchgeführt. Bevorzugt ist die Verwendung von Trocknern, in denen das Produkt bewegt wird, also beheizten Mischern, besonders bevorzugt Schaufeltrocknern, ganz besonders bevorzugt Scheibentrocknern. Geeignete Trockner sind beispielsweise Bepex®-T rockner und Nara®-T rockner. Überdies können auch Wirbelschichttrockner eingesetzt werden. Die Trocknung kann aber auch im Mischer selbst erfolgen, durch Beheizung des Mantels oder Einblasen eines vorgewärmten Gases wie Luft. Es kann aber auch beispielsweise eine azeotrope Destillation als Trocknungsverfahren benutzt werden. Die Vernetzungsreaktion kann sowohl vor als auch während der Trocknung stattfinden.After spraying the crosslinker solution may optionally follow a temperature treatment step, essentially to perform the surface postcrosslinking reaction (yet usually only referred to as "drying"), preferably in a downstream heated mixer ("dryer"), at a temperature of generally at least 50 0 C, preferably at least 80 0 C and in a particularly preferred form at least 100 0 C and generally at most 250 0 C, preferably at most 200 0 C and in a particularly preferred form at most 150 0 C. The average residence time (ie the average residence time of individual superabsorbent particles) of the superabsorbent to be treated in the dryer is generally at least 1 minute, preferably at least 3 minutes and more preferably at least 5 minutes and generally at most 6 hours, preferably 2 hours and most preferably at most 1 hour. In this case, not only the actual drying but also any existing cleavage products and solvent components are removed. The thermal drying is carried out in conventional dryers, such as tray dryers, rotary kilns or heatable screws, preferably in contact dryers. Preferably, the use of dryers in which the product is moved, ie heated mixers, particularly preferably paddle dryers, most preferably disc dryers. Suitable dryers include for example Bepex ® -T dryers and Nara ® -T Rockner. Moreover, fluidized bed dryers can also be used. The drying can also be done in the mixer itself done by heating the jacket or blowing a preheated gas such as air. However, it is also possible, for example, to use an azeotropic distillation as the drying process. The crosslinking reaction can take place both before and during drying.
In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung wird zusätzlich die Hydro- philie der Partikeloberfläche der Grundpolymere durch Ausbildung von Komplexen modifiziert. Die Bildung der Komplexe auf der äußeren Schale der Partikel erfolgt durch Aufsprühen von Lösungen zwei- oder mehrwertiger Kationen, wobei die Kationen mit den Säuregruppen des Polymers unter Ausbildung von Komplexen reagieren können. Beispiele für zwei- oder mehrwertige Kationen sind formal ganz oder teilweise aus Vi- nylaminmonomeren aufgebaute Polymere wie teilweise oder vollständig hydrolysiertes Polyvinylamid (so genanntes „Polyvinylamin"), dessen Amingruppen stets - auch bei sehr hohen pH-Werten - teilweise zu Ammoniumgruppen protoniert vorliegen oder Metallkationen wie Mg2+, Ca2+, Al3+, Sc3+, Ti4+, Mn2+, Fe2+/3+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, Y3+, Zr4+, La3+, Ce4+, Hf4+, und Au3+. Bevorzugte Metall-Kationen sind Mg2+, Ca2+, Al3+, Ti4+, Zr4+ und La3+, und besonders bevorzugte Metall-Kationen sind Al3+, Ti4+und Zr4+. Die Metall-Kationen können sowohl allein als auch im Gemisch untereinander eingesetzt werden. Von den genannten Metall-Kationen sind alle Metallsalze geeignet, die eine ausreichende Löslichkeit in dem zu verwendenden Lösungsmittel besitzen. Besonders geeignet sind Metallsalze mit schwach komplexierenden Anionen wie zum Beispiel Chlorid, Nitrat und Sulfat, Hydrogensulfat, Carbonat, Hydrogencarbonat, Nitrat, Phosphat, Hydrogenphosphat, Dihydrogenphosphat und Carboxylat, wie Acetat und Lactat. In besonders bevorzugter Form wird Aluminiumsulfat verwendet. Als Lösungsmittel für die Metallsalze können Wasser, Alkohole, DMF, DMSO sowie Mischungen dieser Komponenten eingesetzt werden. Besonders bevorzugt sind Wasser und Wasser/Alkohol-Mischungen wie zum Bespiel Wasser/Methanol, Wasser/1 ,2-Propandiol und Wasser/1 ,3-Propandiol.In a particularly preferred embodiment of the invention, the hydrophilicity of the particle surface of the base polymers is additionally modified by the formation of complexes. The formation of the complexes on the outer shell of the particles is carried out by spraying solutions of divalent or polyvalent cations, wherein the cations can react with the acid groups of the polymer to form complexes. Examples of divalent or polyvalent cations are polymers which are formally wholly or partially composed of vinylamine monomers, such as partially or completely hydrolyzed polyvinylamide (so-called "polyvinylamine"), whose amine groups are always partially protonated to ammonium groups, even at very high pH values Metal cations such as Mg 2+ , Ca 2+ , Al 3+ , Sc 3+ , Ti 4+ , Mn 2+ , Fe 2+ / 3+ , Co 2+ , Ni 2+ , Cu 2+ , Zn 2+ , Y. 3+ , Zr 4+ , La 3+ , Ce 4+ , Hf 4+ , and Au 3+ Preferred metal cations are Mg 2+ , Ca 2+ , Al 3+ , Ti 4+ , Zr 4+, and La 3+ , and particularly preferred metal cations are Al 3+ , Ti 4+ and Zr 4+ The metal cations can be used both alone and in admixture with each other, of which all metal salts are suitable have sufficient solubility in the solvent to be used. Particularly suitable are metal salts with weakly complexing anions such as chloride, nitrate and Sulfate, hydrogen sulfate, carbonate, bicarbonate, nitrate, phosphate, hydrogen phosphate, dihydrogen phosphate and carboxylate, such as acetate and lactate. In a particularly preferred form, aluminum sulfate is used. As solvents for the metal salts, water, alcohols, DMF, DMSO and mixtures of these components can be used. Particularly preferred are water and water / alcohol mixtures such as water / methanol, water / 1, 2-propanediol and water / 1, 3-propanediol.
Die Behandlung des Grundpolymeren mit Lösung eines ein- oder mehrwertigen Kations erfolgt in gleicher Weise wie die mit Oberflächennachvernetzer, einschließlich des wahlweisen Trocknungsschritts. Oberflächennachvernetzer und polyvalentes Kation können in einer gemeinsamen Lösung oder als getrennte Lösungen aufgesprüht werden. Das Aufsprühen der Metallsalz-Lösung auf die Superabsorberpartikel kann so- wohl vor als auch nach der Oberflächennachvernetzung erfolgen. In einem besonders bevorzugten Verfahren erfolgt die Aufsprühung der Metallsalz-Lösung im gleichen Schritt mit dem Aufsprühen der Vernetzer-Lösung, wobei beide Lösungen getrennt nacheinander oder gleichzeitig über zwei Düsen aufgesprüht werden, oder Vernetzerund Metallsalz-Lösung vereint über eine Düse aufgesprüht werden können.The treatment of the base polymer with solution of a mono- or polyvalent cation is carried out in the same way as with surface postcrosslinkers, including the optional drying step. Surface postcrosslinker and polyvalent cation can be sprayed in a common solution or as separate solutions. The spraying of the metal salt solution onto the superabsorbent particles can take place both before and after the surface postcrosslinking. In a particularly preferred method, the spraying of the metal salt solution is carried out in the same step by spraying the crosslinker solution, wherein both solutions are sprayed separately successively or simultaneously via two nozzles, or crosslinker and metal salt solution can be sprayed together via a nozzle.
Sofern im Anschluss an die Oberflächennachvernetzung und/oder Behandlung mit Komplexbildner ein Trocknungsschritt durchgeführt wird, ist es vorteilhaft, aber nicht unbedingt notwendig, das Produkt nach der Trocknung zu kühlen. Die Kühlung kann kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen, bequemerweise wird das Produkt dazu kontinuierlich in einen dem Trockner nachgeschalteten Kühler gefördert. Dazu kann jeder zur Abfuhr von Wärme aus pulverförmigen Feststoffen bekannte Apparat verwendet werden, insbesondere jede oben als Trocknungsapparat erwähnte Vorrichtung, sofern sie nicht mit einem Heizmedium, sondern mit einem Kühlmedium wie etwa mit Kühlwasser beaufschlagt wird, so dass über die Wände und je nach Konstruktion auch über die Rührorgane oder sonstige Wärmeaustauschflächen keine Wärme in den Su- perabsorber eingetragen, sondern daraus abgeführt wird. Bevorzugt ist die Verwendung von Kühlern, in denen das Produkt bewegt wird, also gekühlten Mischern, bei- spielsweise Schaufelkühlern, Scheibenkühlern oder Paddelkühler wie etwa in Nara®- oder Bepex®-Kühlern. Der Superabsorber kann auch in der Wirbelschicht durch Ein- blasen eines gekühlten Gases wie kalter Luft gekühlt werden. Die Bedingungen der Kühlung werden so eingestellt, dass ein Superabsorber mit der für die Weiterverarbeitung gewünschten Temperatur erhalten wird. Typischerweise wird eine mittlere Ver- weilzeit im Kühler von im Allgemeinen mindestens 1 Minute, vorzugsweise mindestens 3 Minuten und in besonders bevorzugter Form mindestens 5 Minuten sowie im Allgemeinen höchstens 6 Stunden, vorzugsweise 2 Stunden und in besonders bevorzugter Weise höchstens 1 Stunde eingestellt und die Kühlleistung so bemessen, dass das erhaltene Produkt eine Temperatur von im Allgemeinen mindestens 0 0C, vorzugswei- se mindestens 10 0C und in besonders bevorzugter Form mindestens 20 0C sowie im Allgemeinen höchstens 100 0C, vorzugsweise höchstens 80 0C und in besonders bevorzugter Form höchstens 60 0C aufweist.If a drying step is carried out after the surface postcrosslinking and / or treatment with complexing agent, it is advantageous, but not absolutely necessary, to cool the product after drying. The cooling can be carried out continuously or discontinuously, conveniently the product is continuously conveyed to a downstream of the dryer cooler. Any apparatus known for removing heat from powdered solids may be used for this purpose, in particular any apparatus mentioned above as a drying apparatus, unless it is supplied with a heating medium but with a cooling medium, such as cooling water, so that over the walls and depending on the construction no heat is also introduced into the superabsorber via the stirring elements or other heat exchange surfaces, but is removed therefrom. Or Bepex ® coolers - the use of coolers in which the product is moved, that is, cooled mixers, examples of playing paddle coolers, disk coolers or paddle coolers, for example Nara ® is preferred. The superabsorber can also be cooled in the fluidized bed by blowing in a cooled gas such as cold air. The conditions of the cooling are adjusted so that a superabsorbent is obtained with the temperature desired for further processing. Typically, an average residence time in the condenser of generally at least 1 minute, preferably at least 3 minutes and more preferably at least 5 minutes, and generally at most 6 hours, preferably 2 hours and most preferably at most 1 hour is set and the cooling capacity such that the product obtained has a temperature of generally at least 0 0 C, preferably at least 10 0 C and more preferably at least 20 0 C and generally at most 100 0 C, preferably at most 80 0 C and more preferably Form has at most 60 0 C.
Optional kann noch eine weitere Modifizierung der Superabsorber durch Zumischung feinteiliger anorganischer Feststoffe, wie zum Beispiel Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Titandioxid und Eisen(ll)-oxid erfolgen, wodurch die Effekte der Oberflächennachbehandlung noch weiter verstärkt werden. Besonders bevorzugt ist die Zumischung von hydrophilem Siliziumdioxid oder von Aluminiumoxid mit einer mittleren Größe der Primärteilchen von 4 bis 50 nm und einer spezifischen Oberfläche von 50 - 450 m2/g. Die Zumischung feinteiliger anorganischer Feststoffe erfolgt bevorzugt nach der Oberflächenmodifizierung durch Vernetzung/Komplexbildung, kann aber auch vor oder während diesen Oberflächenmodifizierungen durchgeführt werden.Optionally, a further modification of the superabsorbents by admixing finely divided inorganic solids, such as silica, alumina, titanium dioxide and iron (II) oxide take place, whereby the effects of the surface treatment are further enhanced. Particularly preferred is the admixture of hydrophilic silica or alumina with an average size of the primary particles of 4 to 50 nm and a specific surface area of 50-450 m 2 / g. The admixture of finely divided inorganic solids is preferably carried out after the surface modification by crosslinking / complex formation, but can also be carried out before or during these surface modifications.
Wahlweise wird Superabsorber mit weiteren üblichen Zusätzen und Hilfsstoffen verse- hen, die Lagerungs- oder Handhabungseigenschaften beeinflussen. Beispiele dafür sind Einfärbungen, opake Zusätze, um die Sichtbarkeit gequollenen Gels zu verbessern, was in manchen Anwendungen wünschenswert ist, Zusätze zur Verbesserung des Fließverhaltens des Pulvers, Tenside oder Ähnliches. Oft wird dem Superabsorber Entstaubungs- oder Staubbindemittel zugegeben. Entstaubungs- oder Staubbindemit- tel sind bekannt, beispielsweise werden Polyetherglykole wie Polyethylenglykol mit einem Molekulargewicht von 400 bis 20 000 g/Mol, Polyole wie Glycerin, Sorbit, Neo- pentylglykol oder Trimethylolpropan, die wahlweise auch 7 bis 20-fach ethoxyliert sind, verwendet. Auch ein endlicher Wassergehalt des Superabsorbers kann durch Wasserzugabe eingestellt werden, sofern gewünscht.Optionally, superabsorbents are provided with other customary additives and auxiliaries which influence the storage or handling properties. Examples include stains, opaque additives to improve the visibility of swollen gel, which is desirable in some applications, additives to improve the flow behavior of the powder, surfactants or the like. Often the dedusting or dust binder is added to the superabsorbent. Dust-removing or dust-binding agents are known, for example polyether glycols such as polyethylene glycol having a molecular weight of from 400 to 20,000 g / mol, polyols such as glycerol, sorbitol, neopentyl glycol or trimethylolpropane, which are optionally ethoxylated 7 to 20 times, used. Even a finite water content of the superabsorbent can be adjusted by adding water, if desired.
Die Feststoffe, Zusätze und Hilfsstoffe können jeweils in separaten Verfahrensschritten zugegeben werden, meist ist jedoch die bequemste Methode, sie dem Superabsorber im Kühler zuzugeben, etwa durch Aufsprühen einer Lösung oder Zugabe in feinteiliger fester oder in flüssiger Form.The solids, additives and auxiliaries can each be added in separate process steps, but usually the most convenient method is to add them to the superabsorber in the cooler, for example by spraying a solution or adding it in finely divided solid or in liquid form.
Der oberflächennachvernetzte Superabsorber wird wahlweise in üblicher Weise ge- mahlen und/oder gesiebt. Mahlung ist hier typischerweise nicht erforderlich, meist ist aber zur Einstellung der gewünschten Partikelgrößenverteilung des Produkts das Absieben von gebildeten Agglomeraten oder Feinkorn angebracht. Agglomerate und Feinkorn werden entweder verworfen oder vorzugsweise in bekannter Weise und an geeigneter stelle in das Verfahren zurückgeführt; Agglomerate nach Zerkleinerung. Die Partikelgröße der Superabsorberpartikel beträgt vorzugsweise höchstens 1000 μm, besonders bevorzugt höchstens 900 μm, ganz besonders bevorzugt höchstens 850 μm, und vorzugsweise mindestens 80 μm, besonders bevorzugt mindestens 90 μm, ganz besonders bevorzugt mindestens 100 μm. Typische Siebschnitte sind beispielsweise 106 bis 850 μm oder 150 bis 850 μm.The surface-postcrosslinked superabsorber is optionally ground and / or screened in the customary manner. Milling is typically not required here, but most often, the setting of the desired particle size distribution of the product, the screening of formed agglomerates or fine grain is appropriate. Agglomerates and fines are either discarded or preferably recycled to the process in a known manner and at the appropriate place; Agglomerates after comminution. The particle size of the superabsorbent particles is preferably at most 1000 .mu.m, more preferably at most 900 .mu.m, most preferably at most 850 .mu.m, and preferably at least 80 .mu.m, more preferably at least 90 .mu.m, most preferably at least 100 .mu.m. Typical sieve cuts are, for example, 106 to 850 μm or 150 to 850 μm.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung wird hergestellt durch Zugabe mindestens eines Alkali-C8-C24-Alkylsulfats zu einem Superabsorber. Dazu führt man vor während oder nach der Herstellung des Superabsorbers mindestens einen der folgenden Schritte durch:The composition of the invention is prepared by adding at least one alkali C8-C24 alkyl sulfate to a superabsorbent. For this purpose, before or after the production of the superabsorber, at least one of the following steps is carried out:
i) Mischen mindestens eines Alkali-C8-C24-Alkylsulfats mit einem Superabsorber; ii) gemeinsames Mahlen mindestens eines Alkali-C8-C24-Alkylsulfats mit einem Superabsorber; iii) Aufsprühen mindestens eines Alkali-C8-C24-Alkylsulfats, wahlweise in einem Lö- sungsmittel, vorzugsweise Wasser, gelöst, auf einen Superabsorber und/oder iv) bei durch Polymerisation mindestens eines Monomers hergestellten Superabsor- bern, Zugabe mindestens eines Alkali-C8-C24-Alkylsulfats zur Monomerlösung o- der zur Reaktionsmischung während der Polymerisation.i) mixing at least one alkali C8-C24 alkyl sulfate with a superabsorbent; ii) co-grinding at least one alkali C8-C24 alkyl sulfate with a superabsorbent; iii) spraying at least one alkali C 8 -C 24 -alkyl sulfate, optionally in a solvent, preferably water, dissolved on a superabsorbent and / or iv) superabsorbents prepared by polymerizing at least one monomer, adding at least one alkali C 8 C24 alkyl sulfate to the monomer solution or to the reaction mixture during the polymerization.
Beim Mischen mindestens eines Alkali-C8-C24-Alkylsulfats mit einem Superabsorber wird das Alkali-C8-C24-Alkylsulfat oder das Gemisch von Alkali-C8-C24-Alkylsulfaten mit dem Superabsorber (der auch ein Grundpolymer vor der Nachvernetzung sein kann) auf jede beliebige Art gemischt. Verfahren und Apparate zum Mischen sind bekannt. Der Superabsorber kann beispielsweise in den oben bei der Nachvernetzung genann- ten Mischern und Trocknern mit Alkali-C8-C24-Alkylsulfat vermischt werden, bequemerweise während der Nachvernetzung. Nachträgliches Einmischen des Alkali-C8-C24- Alkylsulfats ist jedoch ebenfalls möglich, wenn dieses in ausreichend fester Form vor- liegt, bei weicheren, etwa wachsartigen Substanzen kann das Vermischen auch unter Kühlung erfolgen.When mixing at least one alkali C8-C24 alkyl sulfate with a superabsorbent, the alkali C8-C24 alkyl sulfate or mixture of alkali C8-C24 alkyl sulfates with the superabsorbent (which may also be a base polymer before post-crosslinking) is any any kind mixed. Methods and apparatus for mixing are known. For example, the superabsorbent can be mixed with alkaline C8-C24 alkyl sulfate in the mixers and dryers mentioned above in the postcrosslinking, conveniently during postcrosslinking. Subsequent incorporation of the alkali C8-C24 alkyl sulfate is, however, also possible if it is present in sufficiently solid form. with softer, about waxy substances mixing can also be done under cooling.
Beim gemeinsamen Mahlen mindestens eines Alkali-C8-C24-Alkylsulfats und eines Su- perabsorbers unterliegt die Art des Mahlens keiner Beschränkung. Geeignete Apparate sind bekannt und wurden bereits oben bei der Zerkleinerung des Grundpolymers beschrieben. Bequemerweise wird Alkali-C8-C24-Alkylsulfat während eines Mahlschritts bei der Herstellung des Superabsorbers zugegeben. Bei weicheren, etwa wachsartigen Substanzen kann das gemeinsame Mahlen auch unter Kühlung erfolgenWhen co-grinding at least one alkali C8-C24 alkyl sulfate and a superabsorbent, the type of milling is not limited. Suitable apparatus are known and have already been described above in the comminution of the base polymer. Conveniently, alkali C8-C24 alkyl sulfate is added during a grinding step in the production of the superabsorbent. For softer, waxy substances, the common milling can also be done under cooling
Beim Aufsprühen von Alkali-C8-C24-Alkylsulfat unterliegt die Art des Aufsprühens ebenfalls keiner Beschränkung. Alkali-C8-C24-Alkylsulfat kann als Schmelze (diese vorzugsweise als feiner Sprühnebel) oder vorzugsweise in Form einer Lösung aufgesprüht werden, beispielsweise und vorzugsweise während der Nachvernetzung des Grundpo- lymers in den dort genannten Mischern, in denen der Oberflächennachvernetzer und/oder die Metallsalzlösung aufgesprüht wird. Als Lösungsmittel wird ein geeignetes Lösungsmittel verwendet, beispielsweise Wasser, Wasser/Aceton-Gemische, Was- ser/Propylenglykol- oder Wasser/1 ,3-Propandiol-Gemische sowie die bei der Nachvernetzung und Metallsalzbehandlung genannten Lösungsmittel und Lösungsmittelgemi- sehe. Die Konzentration an Alkali-C8-C24-Alkylsulfat in der Lösung beträgt im Allgemeinen mindestens 0,5 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 1 Gew.-% und in besonders bevorzugter Form mindestens 2 Gew.-% sowie im Allgemeinen höchstens 30 Gew.-%, vorzugsweise höchstens 20 Gew.-% und in besonders bevorzugter Form höchstens 10 Gew.-%. Bequemerweise wird Alkali-C8-C24-Alkylsulfat gemeinsam mit Oberflächen- nachvernetzungsmittel und gegebenenfalls Metallsalz im Oberflächennachvernet- zungsschritt aufgebracht. Meist werden die Lösungen über getrennte Düsen aufgesprüht, sofern Nachvernetzer, Metallsalz und Alkali-C8-C24-Alkylsulfat keine unerwünschten Reaktionen miteinander eingehen, können sie allerdings auch in Form einer gemeinsamen Lösung aufgesprüht werden.When spraying alkali C8-C24 alkyl sulfate, the type of spraying is also not limited. Alkali C 8 -C 24 -alkyl sulphate can be sprayed on as a melt (preferably as a fine spray mist) or preferably in the form of a solution, for example and preferably during the postcrosslinking of the base polymer in the mixers mentioned there, in which the surface postcrosslinker and / or the Metal salt solution is sprayed on. The solvent used is a suitable solvent, for example water, water / acetone mixtures, water / propylene glycol or water / 1,3-propanediol mixtures and the solvents and solvent mixtures mentioned in the postcrosslinking and metal salt treatment. The concentration of alkali C8-C24 alkyl sulfate in the solution is generally at least 0.5% by weight, preferably at least 1% by weight, and more preferably at least 2% by weight, and generally at most 30% by weight. -%, preferably at most 20 wt .-% and in a particularly preferred form at most 10 wt .-%. Conveniently, alkali C8-C24 alkyl sulfate is co-applied with surface postcrosslinker and optionally metal salt in the surface postcrosslinking step. Most of the solutions are sprayed on separate nozzles, provided that postcrosslinker, metal salt and alkali C8-C24-alkyl sulphate no unwanted reactions with each other, but they can also be sprayed in the form of a common solution.
In einer weiteren Ausführungsform wird mittels der oben beschriebenen Verfahren eine erfindungsgemäße Zusammensetzung hergestellt, die einen höheren Anteil Alkali-Cs- C24-Alkylsulfat aufweist, im Allgemeinen mindestens 1 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 5 Gew.-% und in besonders bevorzugter Form mindestens 10 Gew.-% sowie im Allgemeinen höchstens 50 Gew.-%, vorzugsweise höchstens 40 Gew.-% und in besonders bevorzugter Form höchstens 30 Gew.-%. Die so erhaltene Zusammensetzung kann dann durch Vermischen in üblichen Apparaten mit weiterem Superabsorber auf den gewünschten Endgehalt an Alkali-C8-C24-Alkylsulfat verdünnt werden.In a further embodiment, a composition according to the invention is prepared by the processes described above, which has a higher proportion of alkali metal Cs-C24-alkyl sulfate, generally at least 1 wt .-%, preferably at least 5 wt .-% and in a particularly preferred form at least 10 wt .-% and generally at most 50 wt .-%, preferably at most 40 wt .-% and in a particularly preferred form at most 30 wt .-%. The composition thus obtained can then be diluted to the desired final content of alkali C8-C24-alkyl sulfate by mixing in conventional apparatuses with additional superabsorbent.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung wird, falls zur Einstellung der gewünschten Partikelgrößenverteilung erforderlich, nach einem nachträglichen Aufbringen von oder Vermischen mit Alkali-C8-C24-Alkylsulfat nochmals gesiebt. Ferner wurden Hygieneartikel gefunden, die die erfindungsgemäße Superabsorberzusammensetzung enthalten. Erfindungsgemäße Hygieneartikel sind beispielsweise solche, die zur Anwendung bei leichter oder schwerer Inkontinenz vorgesehen sind, wie etwa Einlagen für schwere oder leichte Inkontinenz, Inkontinenzhosen, daneben Win- dein, so genannte „training pants" für Babys und Kleinkinder oder auch Damenhygie- neartikel wie Einlagen, Damenbinden oder Tampons. Derartige Hygieneartikel sind bekannt. Die erfindungsgemäßen Hygieneartikel unterscheiden sich von bekannten dadurch, dass sie die erfindungsgemäße Zusammensetzung enthalten. Es wurde außerdem ein Verfahren zur Herstellung von Hygieneartikeln gefunden, das dadurch ge- kennzeichnet ist, dass man bei der Herstellung des betreffenden Hygieneartikels mindestens eine erfindungsgemäße Zusammensetzung einsetzt. Im übrigen sind Verfahren zur Herstellung von Hygieneartikeln unter Einsatz von Superabsorbern, auch solchen mit Zusätzen, bekannt.The composition according to the invention, if required to adjust the desired particle size distribution, is screened again after subsequent application of or mixing with C8-C24 alkyl alkali sulfate. In addition, hygiene articles containing the superabsorbent composition according to the invention were found. Hygiene articles according to the invention are, for example, those intended for use in cases of mild or severe incontinence, such as inserts for severe or mild incontinence, incontinence pants, in addition to winters, so-called "training pants" for babies and toddlers or even ladies' hygiene articles such as insoles Such sanitary articles are known.The hygiene articles according to the invention differ from the known ones in that they contain the composition according to the invention A process for the production of hygiene articles has additionally been found, which is characterized by the fact that in the production of the hygiene article Moreover, processes for the production of hygiene articles using superabsorbents, including those with additives, are known.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung in Trainingsunterwäsche für Kinder (so genannte „training pants", d.h. Wäsche zur Sauberkeitserziehung), Schuheinlagen und anderen Hygieneartikeln zur Absorption von Körperflüssigkeiten. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann außerdem in anderen Gebieten der Technik eingesetzt werden, bei denen Flüssigkei- ten, insbesondere Wasser oder wässrige Lösungen absorbiert werden. Diese Gebiete sind beispielsweise Lagerung, Verpackung, Transport (als Bestandteile von Verpackungsmaterial für wasser- oder feuchtigkeitsempfindliche Artikel, etwa zum Blumentransport, auch als Schutz gegen mechanische Einwirkungen); Tierhygiene (in Katzenstreu); Lebensmittelverpackung (Transport von Fisch, Frischfleisch; Absorption von Wasser, Blut in Frischfisch- oder -fleischverpackungen); Medizin (Wundpflaster, wasserabsorbierendes Material für Brandverbände oder für andere nässende Wunden), Kosmetik (Trägermaterial für Pharmachemikalien und Medikamente, Rheumapflaster, Ultraschallgel, Kühlgel, Kosmetikverdicker, Sonnenschutz); Verdicker für Öl/Wasser bzw. Wasser/Öl-Emulsionen; Textilien (Feuchtigkeitsregulation in Textilien, Schuhein- lagen, zur Verdampfungskühlung, etwa in Schutzkleidung, Handschuhen, Stirnbändern); chemisch-technische Anwendungen (als Katalysator für org. Reaktionen, zur Immobilisierung großer funktioneller Moleküle wie Enzymen, als Adhäsionsmittel bei Agglomerationen, Wärmespeicher, Filtrationshilfsmittel, hydrophile Komponente in Polymerlaminaten, Dispergiermittel, Verflüssiger); als Hilfsmittel beim Pulverspritzguss, im Bau- und Konstruktionswesen (Installation, in lehmbasierenden Putzen, als vibrations- hemmendes Medium, Hilfsmittel bei Tunnelgrabungen in wasserreichem Untergrund, Kabelummantelung); Wasserbehandlung, Abfallbehandlung, Wasserabtrennung (Ent- eisungsmittel, wiederverwendbare Sandsäcke); Reinigung; Agrarindustrie (Bewässerung, Rückhaltung von Schmelzwasser und Tauniederschläge, Kompostierungszusatz, Schutz der Wälder vor Pilz-/Insektenbefall, verzögerte Freisetzung von Wirkstoffen an Pflanzen); zur Brandbekämpfung oder zum Brandschutz; Coextrusionsmittel in thermoplastischen Polymeren (z. B. zur Hydrophilierung von Mehrschichtfolien); Herstellung von Folien und thermoplastischen Formkörpern, die Wasser absorbieren können (z.B. Regen- und Tauwasser speichernde Folien für die Landwirtschaft; Superabsorber enthaltende Folien zum Frischhalten von Obst und Gemüse, die in feuchte Folien verpackt werden; Superabsorber-Polystyrol-Coextrudate, beispielsweise für Lebensmittelverpackungen wie Fleisch, Fisch, Geflügel, Obst und Gemüse); oder als Trägersub- stanz in Wirkstoffformulierungen (Pharma, Pflanzenschutz).The present invention further relates to the use of the composition according to the invention in training pants for children (so-called "training pants"), shoe inserts and other hygiene articles for absorbing bodily fluids The composition according to the invention can also be used in other fields of technology. in which liquids, in particular water or aqueous solutions, are absorbed, for example storage, packaging, transport (as constituents of packaging material for water- or moisture-sensitive articles, for example for flower transport, also as protection against mechanical effects); Cat food); food packaging (transport of fish, fresh meat; absorption of water, blood in fresh fish or meat packages); medicine (wound plasters, water-absorbing material for burn dressings or for other weeping wounds), cosmetics k (carrier material for pharmaceutical chemicals and drugs, rheumatism, ultrasound gel, cooling gel, cosmetic thickener, sunscreen); Thickener for oil / water or water / oil emulsions; Textiles (moisture regulation in textiles, shoe inserts, for evaporative cooling, for example in protective clothing, gloves, headbands); chemical-technical applications (as a catalyst for organic reactions, for the immobilization of large functional molecules such as enzymes, as adhesives in agglomerations, heat storage, filtration aids, hydrophilic component in polymer laminates, dispersants, condenser); as an aid in powder injection molding, in construction and construction (installation, in clay-based plasters, as a vibration-inhibiting medium, aid in tunnel excavations in water-rich subsoil, cable sheathing); Water treatment, waste treatment, water separation (de-icer, reusable sandbags); Cleaning; Agribusiness (irrigation, retention of meltwater and dew precipitation, addition of compost, protection of forests against fungal / insect attack, delayed release of active substances into plants); for fire fighting or fire protection; Coextrusion agents in thermoplastic polymers (eg for the hydrophilization of multilayer films); Production of films and thermoplastic moldings that can absorb water (eg rain and condensation water-retaining films for agriculture; superabsorbent-containing films for preserving fruit and vegetables kept in moist films; superabsorbent-polystyrene coextrudates, for example for food packaging such as meat, fish, poultry, fruits and vegetables); or as a carrier substance in active ingredient formulations (pharmaceuticals, crop protection).
Testmethodentest methods
Zentrifugenretentionskapazität („CRC", „Centrifuge Retention Capacity"):Centrifuge Retention Capacity ("CRC", "Centrifuge Retention Capacity"):
Die Centrifuge Retention Capacity (CRC) wird gemäß der von der EDANA (European Disposables and Nonwovens Association, Avenue Eugene Plasky 157, 1030 Brüssel, Belgien) empfohlenen und von dort erhältlichen Testmethode Nr. 441.2-02 "Centrifuge Retention Capacity" bestimmt.The Centrifuge Retention Capacity (CRC) is determined according to the test method No. 441.2-02 "Centrifuge Retention Capacity" recommended and available from EDANA (European Disposables and Nonwovens Association, Avenue Eugene Plasky 157, 1030 Brussels, Belgium).
Wassergehaltwater content
Der Wassergehalt wird gemäß der von der EDANA empfohlenen und von dort erhältlichen Testmethode Nr. 430.2-02 "Moisture Content" bestimmt.The water content is determined according to the test method No. 430.2-02 "Moisture Content" recommended and available from EDANA.
Partikelgrößeparticle size
Die Partikelgröße wird gemäß der von der EDANA empfohlenen und von dort erhältlichen Testmethode Nr. 420.2-02 "Particle size distribution" bestimmt. The particle size is determined according to the test method No. 420.2-02 "Particle size distribution" recommended and available from EDANA.

Claims

Patentansprüche claims
1. Zusammensetzung, die Superabsorber und mindestens ein Alkali-Cs bis-C24- alkylsulfat enthält.1. A composition containing superabsorbent and at least one alkali Cs to C24 alkyl sulfate.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens ein Alkali-Iaurylsulfat enthält.2. Composition according to claim 1, characterized in that it contains at least one alkali lauryl sulfate.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie min- destens ein Natrium-Cs bis-C24-alkylsulfat enthält.3. A composition according to claim 1, characterized in that it contains at least one sodium Cs to C24 alkyl sulfate.
4. Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie Natri- umlaurylsulfat enthält.4. A composition according to claim 2, characterized in that it contains sodium lauryl sulfate.
5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie Alkali-Cs bis-C24-alkylsulfat in einer Menge von 10 Gew.-ppm bis 10 Gew.-% enthält.5. A composition according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it contains alkali Cs to C24 alkyl sulfate in an amount of 10 ppm by weight to 10 wt .-%.
6. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich- net, dass der Superabsorber ein vernetztes Polymer auf Basis teilneutralisierter6. The composition according to any one of claims 1 to 4, marked thereby, that the superabsorbent a crosslinked polymer based teilneutralisierter
Acrylsäure ist.Acrylic acid is.
7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Superabsorber oberflächennachvernetzt ist.7. The composition according to claim 6, characterized in that the superabsorber is surface postcrosslinked.
8. Verfahren zur Herstellung einer in den Ansprüchen 1 bis 7 definierten Zusammensetzungen, dadurch gekennzeichnet, dass man bei der Herstellung eines Superabsorbers mindestens einen der folgenden Schritte durchführt:8. A process for preparing a composition as defined in claims 1 to 7, characterized in that one carries out at least one of the following steps in the preparation of a superabsorbent:
i) Zumischen mindestens eines Alkali-Cs bis-C24-alkylsulfats; ii) gemeinsames Mahlen des Superabsorbers mit mindestens einem Alkali-Cs bis-C24-alkylsulfat; iii) Aufsprühen mindestens eines Alkali-Cs bis-C24-alkylsulfats, in einem Lösungsmittel gelöst, auf den Superabsorber und/oder iv) bei durch Polymerisation mindestens eines Monomers hergestellten Super- absorbern, Zugabe mindestens eine Alkali-Cs bis-C24-alkylsulfats zur Monomerlösung oder zur Reaktionsmischung während der Polymerisation.i) admixing at least one alkali Cs to C24 alkyl sulphate; ii) co-grinding the superabsorbent with at least one alkali Cs to C24 alkylsulfate; iii) spraying at least one alkali Cs to C24 alkyl sulfate, dissolved in a solvent, onto the superabsorber and / or iv) in the case of superabsorbers prepared by polymerization of at least one monomer, adding at least one alkali Cs to C24 alkyl sulfate Monomer solution or to the reaction mixture during the polymerization.
9. Hygieneartikel, enthaltend eine in den Ansprüchen 1 bis 7 definierte Zusam- mensetzung.9. Hygiene article, comprising a defined in claims 1 to 7 composition.
10. Hygieneartikel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hygieneartikel zur Anwendung bei schwerer und/oder leichter Inkontinenz vorgesehen ist. 10. Sanitary article according to claim 9, characterized in that the hygiene article is intended for use in severe and / or mild incontinence.
1 1. Hygieneartikel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hygieneartikel ein Damenhygieneartikel ist.1 1. Hygiene article according to claim 9, characterized in that the hygiene article is a feminine hygiene article.
12. Verfahren zur Herstellung von Hygieneartikeln, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Herstellung mindestens eine in den Ansprüchen 1 bis 7 definierte Zusammensetzung eingesetzt wird.12. A process for the preparation of hygiene articles, characterized in that at least one composition defined in claims 1 to 7 is used in the preparation.
13. Verwendung von Alkali-Cβ bis-C24-alkylsulfat als virenhemmender Zusatz zu Superabsorbern.13. Use of alkali Cβ to C24 alkyl sulfate as a virus-inhibiting additive to superabsorbents.
14. Verwendung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Natriumlauryl- sulfat als virenhemmender Zusatz verwendet wird. 14. Use according to claim 12, characterized in that sodium lauryl sulfate is used as virus-inhibiting additive.
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