JP2009534483A - 高透過性超吸収性ポリマー構造体 - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも表面架橋した、構造表面を有する吸水性ポリマー構造体と、構造表面上に少なくとも部分的に固定化されている多量の微粒子と、を含む超吸収体組成物に関する。本発明は、更に、超吸収体組成物の調製方法、この方法によって得られる超吸収体組成物、本発明に係る超吸収体組成物を含む複合物、複合物の製造方法、この方法によって得られる複合物、化学製品における本発明に係る超吸収体組成物の使用、および本発明に係る超吸収体組成物または本発明に係る複合物を含む化学製品に関する。
【選択図】なし

Description

本発明は、超吸収体組成物、超吸収体組成物の調製方法、この方法によって得られる超吸収体組成物、本発明に係る超吸収体組成物を含む複合物、複合物の製造方法、この方法によって得られる複合物、化学製品における本発明に係る超吸収体組成物の使用、および本発明に係る超吸収体組成物または本発明に係る複合物を含む化学製品に関する。

超吸収体は、大量の水および水系液体、特に体液、好ましくは尿または血液を膨潤およびヒドロゲルの形成を伴って取り込むこと、および圧力下においてそれらを保持することができる水に不溶の架橋ポリマーである。超吸収体は、好ましくは、それら自体の重さの少なくとも１００倍の水を吸収する。超吸収体の更なる詳細は、非特許文献１に開示されている。これらの特性によって、これらの吸水性ポリマーは、主に、例えば赤ちゃん用おむつ、失禁用製品、または生理用ナプキンなどの衛生用品に組み込まれる。

現在、市販されている超吸収体は、水酸化ナトリウム溶液または水酸化カリウム溶液でカルボキシル基が部分的に中和された、実質的に架橋されたポリアクリル酸または架橋されたでんぷん／アクリル酸グラフトポリマーである。これらは、適切な架橋剤の存在下で、モノマーのアクリル酸またはその塩をラジカル重合させることによって得ることができる。これに関連して、例えば、溶液重合、乳化重合、または懸濁重合などの様々な重合法が使用できる。１５０〜８５０μｍの範囲の粒径を有する微粒子型の吸水性ポリマーは、これらの様々な方法によって最終的に得られ、衛生用品に取り込まれる。

特に圧負荷下における吸水性ポリマーの吸収性を向上するために、表面領域におけるカルボキシレート基は後架橋され、コアシェル構造が形成される。例えば、吸水性ポリマーを、ポリマーのカルボキシル基と反応できる炭酸アルキレンと反応させることが特許文献１から公知である。

審美的理由および環境の側面から、上述した吸水性ポリマーが、繊維または粒子という形で従来使用されてきた赤ちゃん用おむつ、失禁用製品、および生理用ナプキンなどの衛生用品を、ますます小さくおよび薄くする傾向が強くなっている。衛生用品の全般的な保持性能の持続を確実にするためには、この要求は、大量の起毛の体積を減らすことだけによって満たすことができる。結果として、透水特性として集合的にまとめることができる液体の移動および分配に関する更なる課題が、吸水性ポリマーに降りかかる。

超吸収体物質において透水性とは、加えられた液体を、膨潤状態で、３次元的に移動および分配する能力という意味で理解される。この工程は、膨潤したポリマーゲルの中で、ゲル粒子の間の中間領域を通って、毛管輸送を介して進行する。膨潤したポリマー粒子自体を通る液体の輸送は拡散の法則に従うが、衛生用品に使用される状況において、それは、液体の分配において何の役にもたたないとても遅い工程である。

上述の表面後架橋は、確かに、圧負荷下における吸収性を向上させる効果を有する。それは、膨潤したポリマー粒子が互いにくっつき、それによって更なる液体の摂取が妨げられる公知の「ゲルブロッキング」現象は、後架橋によって妨げられるからである。しかしながら、表面後架橋自体は、液体の粒子間輸送における向上をもたらさず、したがって透水性の向上をもたらさない。

透水性を向上するために、例えば特許文献２において説明されているように、例えば、カチオンの存在下において、特にアルミニウム塩水溶液の存在下において、表面後架橋を実施することが従来技術から公知である。特許文献３は、吸水性ポリマーの透水性を向上するために、表面後架橋結合中に、無機ゾル、例えばシリカゾルを添加することを提案している。
独国特許出願公開第４０２０７８０号明細書 独国特許出願公開第１９９０９８３８号明細書 独国特許出願公開第１０２４９８２１号明細書 「Ｍｏｄｅｒｎ Ｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」，Ｆ．Ｌ．Ｂｕｃｈｈｏｌｚ，Ａ．Ｔ．Ｇｒａｈａｍ，Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ，１９９８

従来技術により公知の後処理方法は確かに透水特性の向上をもたらすが、しかし、これらの欠点は、それらが同時に、大抵は、圧力下における吸収特性の大幅な低下という影響を生じることである。

本発明の目的は、従来技術で生じた欠点を軽減または克服することである。

特に、本発明は、特に高ポリマー含有量の吸収性構造体への導入において、同時に最低限の「ゲルブロッキング」効果を有し、更に、膨潤状態において、吸収性構造体へ浸透する液体を可能な限り速くかつ均一に分配することが可能な吸水性ポリマーの調製方法を提供するという目的に基づいている。

本発明は、上述の有利な特性を有する吸水性ポリマーが簡単に調製できる方法を提供するという目的にも基づいている。

本発明は、可能な限り「ゲルブロッキング」効果を示さず、更に、複合体の中へ浸透する液体を迅速かつ均一に分配することができる複合体を提供するという目的にも基づいている。

上述の目的の実現に向けた寄与は、
構造表面を有する少なくとも表面架橋された吸水性ポリマー構造体と、
この構造表面の上に少なくとも部分的に固定化された多量の微粒子と、
を含む超吸収体組成物によってもたらされる。

本発明に係る超吸収体組成物に含有される、表面が後架橋された吸水性ポリマー構造体は、繊維、発泡体または粒子であってよく、繊維および粒子が好ましく、粒子が特に好ましい。

本発明に係る好ましいポリマー繊維は、織物用の糸の中にまたは糸として組み込まれることができるか、または直接織物に組み込まれることができる大きさを有する。本発明によれば、ポリマー繊維状のポリマー構造体は、１〜５００ｍｍの範囲の長さ、好ましくは２〜５００ｍｍの範囲の長さ、および特に好ましくは、５〜１００ｍｍの範囲の長さであることが好ましく、ならびに１〜２００デニールの範囲の直径、好ましくは３〜１００デニールの範囲の直径および特に好ましくは５〜６０デニールの範囲の直径であることが好ましい。

本発明に係る好ましいポリマー粒子は、ＥＲＴ４２０．２−０２に基づいて、平均粒径が１０〜３，０００μｍの範囲内、好ましくは、２０〜２，０００μｍの範囲内、および特に好ましくは、１５０〜８５０μｍの範囲内または１５０〜６００μｍの範囲内である大きさを有する。これに関連し、３００〜６００μｍの範囲の粒径を有するポリマー粒子の含有量は、後架橋した吸水性ポリマー粒子の総重量に基づいて、少なくとも３０重量％であることが好ましく、少なくとも４０重量％であることが特に好ましく、少なくとも５０重量％であることが最も好ましい。

本発明に係る超吸収体組成物の好ましい実施形態において、これは、
（α１）２０−９９．９９９重量％、好ましくはは５５−９８．９９重量％、および特に好ましくは７０−９８．７９重量％の、酸性基あるいはその塩を有する重合されたエチレン性不飽和モノマー、または、プロトン化もしくは四級化された窒素を含有する重合されたエチレン性不飽和モノマー、あるいはそれらの混合物（特に好ましくは、少なくとも酸性基を含有するエチレン性不飽和モノマー、好ましくはアクリル酸を含む混合物）、
（α２）０−８０重量％、好ましくは０−４４．９９重量％、および特に好ましくは０．１−４４．８９重量％の重合された（α１）と共重合可能な、モノエチレン性不飽和モノマー、
（α３）０．００１−５重量％、好ましくは０．０１−３重量％、および特に好ましくは、０．０１−２．５重量％の１つ以上の架橋剤、
（α４）０〜３０重量％、好ましくは、０〜５重量％、および特に好ましくは、０．１−５重量％の水溶性ポリマー、
（α５）０〜２０重量％、好ましくは、２．５〜１５重量％、および特に好ましくは、３〜１０重量％の水、ならびに
（α６）０〜２０重量％、特に０〜１０重量％、および特に好ましくは、０．１〜８重量％の１つ以上の補助剤
に基づく吸水性ポリマー構造体を含み、（α１）から（α６）の総重量は１００重量％である。

酸性基を有するモノエチレン性不飽和モノマー（α１）は、部分的にまたは全体的に、好ましくは部分的に中和されていてもよい。酸性基を含有するモノエチレン性不飽和モノマーは、少なくとも２５ｍｏｌ％まで、特に好ましくは少なくとも５０ｍｏｌ％まで、更に好ましくは５０〜８０ｍｏｌ％まで中和されることが好ましい。独国特許出願公開第１９５２９３４８号明細書にはこれに関連した記載があり、その開示内容は、参照によって本明細書に引用されたものとする。中和は、重合の後に部分的または全体的に行われてもよい。更に、中和は、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、アンモニア、ならびに炭酸塩および炭酸水素塩を用いて実施することができる。加えて、酸と水溶性塩を形成するあらゆる他の塩基が想起できる。多様な塩基を用いた混合中和も想起できる。アンモニアおよびアルカリ金属水酸化物を用いた中和は好ましく、水酸化ナトリウムおよびアンモニアを用いた中和が特に好ましい。

更に、遊離酸基がポリマー内で優位を占めるため、このポリマーは、酸性の範囲のｐＨを有する。この酸性吸水性ポリマーは、遊離塩基性基、好ましくはアミン基を有する、この酸性ポリマーと比較して塩基性のポリマーによって少なくとも部分的に中和できる。これらのポリマーは、文献で、混床式イオン交換吸収性ポリマー（ＭＢＩＥＡポリマー）と呼ばれ、とりわけ国際公開第９９／３４８４３号パンフレットに開示されている。この国際公開第９９／３４８４３号パンフレットの開示内容は、参照によって本明細書に引用されたものとし、本明細書の内容の一部を構成する。一般に、ＭＢＩＥＡポリマーは、一方でアニオンの交換が可能な塩基性ポリマーを、他方でカチオンの交換が可能な、この塩基性ポリマーと比較して酸性のポリマーを含む組成物である。塩基性のポリマーは、塩基性基を含有し、塩基性基または塩基性基に変換できる基を有するモノマーの重合によって通常は得ることができる。これらのモノマーは、とりわけ、第１級、第２級もしくは第３級のアミンまたは対応するホスフィン、あるいは少なくとも２つの上述の官能基を含むモノマーである。この群のモノマーのこの基は、特に、エチレンアミン、アリルアミン、ジアリルアミン、４−アミノブテン、アルキルオキシサイクリン、ビニルホルムアミド、５−アミノペンテン、カルボジイミド、ホルムアルダシン、メラミンなど、およびそれらの第２級または第３級のアミン誘導体を含む。

酸性基を有する好ましいエチレン性不飽和モノマー（α１）は、国際公開第２００４／０３７９０３号パンフレットにおいて酸性基を有するエチレン性不飽和モノマー（α１）としてとして言及された化合物であることが好ましく、この開示内容は、参照によって本明細書に引用されたものとし、本明細書の内容の一部を構成する。酸性基を有する特に好ましいエチレン性不飽和モノマー（α１）は、アクリル酸およびメタクリル酸であり、アクリル酸が最も好ましい。

本発明の実施形態の１つによれば、（α１）と共重合できるモノエチレン性不飽和モノマー（α２）がアクリルアミド、メタクリルアミド、またはビニルアミドである吸水性ポリマー構造体が使用される。

好ましい（メタ）アクリルアミドは、アクリルアミドおよびメタクリルアミドに加えて、アルキル置換（メタ）アクリルアミド、または（メタ）アクリルアミドのアミノアルキル置換誘導体（例えば、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ（メタ）アクリルアミド、ジメチル（メタ）アクリルアミド、またはジエチル（メタ）アクリルアミドなど）である。使用可能なビニルアミドは、例えば、Ｎ−ビニルアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−ビニル−Ｎメチルホルムアミド、およびビニルピロリドンである。これらのモノマーのうち、アクリルアミドが特に好ましい。

本発明の他の実施形態によれば、（α１）と共重合できるモノエチレン性不飽和モノマー（α２）が水溶性モノマーである吸水性ポリマー構造体が使用される。これに関連して、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレートなどのアルコキシポリアルキレンオキシド（メタ）アクリレートが特に好ましい。

水分散性のモノマーは、（α１）と共重合可能なモノエチレン性不飽和モノマー（α２）として更に好ましい。好ましい水分散性モノマーは、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、またはブチル（メタ）アクリレートなどのアクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルである。

（α１）と共重合可能なモノエチレン性不飽和モノマー（α２）は、メチルポリエチレングリコールアリルエーテル、酢酸ビニル、スチレン、およびイソブチレンを更に含む。

架橋剤（α３）として国際公開第２００４／０３７９０３号パンフレットで言及された化合物は、架橋剤（α３）として使用されることが好ましい。これらの架橋剤のうち、水溶性の架橋剤は、特に好ましい。この関連で、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、ポリエチレングリコール ジ（メタ）アクリレート、トリアリルメチルアンモニウムクロリド、テトラアリルアンモニウムクロリド、および１ｍｏｌのアクリル酸あたり９ｍｏｌのエチレンオキシドで調製されたアリルノナエチレングリコールアクリレート、が最も好ましい。

ポリマー構造体は、水溶性ポリマー（α４）として、好ましくは重合した形状で、部分的にまたは全体的に加水分解したポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、でんぷんまたはでんぷん誘導体、ポリグリコールまたはポリアクリル酸などの水溶性ポリマーを含むことができる。これらのポリマーの分子量は、水溶性である限りは、重要ではない。好ましい水溶性ポリマーは、でんぷん、もしくはでんぷん誘導体、またはポリビニルアルコールである。ポリビニルアルコールなどの合成ポリマーであることが好ましい水溶性ポリマーは、モノマーが重合されるためのグラフト基剤としての役割も果たすことができる。

ポリマー構造体に含まれる補助剤（α６）は、好ましくは、標準化剤、臭気結合剤、界面活性剤、または酸化防止剤、および、ポリマー構造体の調製に使用された添加剤（開始剤など）である。

本発明に係る超吸収体組成物の特定の実施形態において、この超吸収体組成物は、少なくとも５０重量％の範囲、好ましくは少なくとも７０重量％の範囲、および更に好ましくは少なくとも９０重量％の範囲において、カルボキシレート基を有するモノマーに基づいている吸水性ポリマー構造体を含む。本発明によれば、成分（α１）が少なくとも５０重量％の範囲、好ましくは少なくとも７０％重量％の範囲でアクリル酸を含むことが更に好ましく、このアルクリル酸は、少なくとも２０ｍｏｌ％の範囲、特に好ましくは少なくとも５０ｍｏｌ％の範囲、および更に好ましくは６０〜８５ｍｏｌ％の範囲において中和されることが好ましい。

本発明に係る超吸収体組成物に含まれる吸水性ポリマー構造体は、更に、表面改質されているか、または少なくとも表面が後架橋されている。表面後架橋によって、ポリマー構造体の外側領域は内側領域よりも高い架橋度を有するため、コアシェル構造が形成される。

本発明に係る超吸収体組成物は、吸水性ポリマー構造体として、
ａ）架橋剤の存在下において酸性基を有し、随意に部分的に中和されるエチレン性不飽和モノマーをラジカル重合して、ゲル様ポリマー構造体を形成する工程と、
ｂ）ゲル様ポリマー構造体を随意に粉砕する工程と、
ｃ）随意に粉砕したゲル様ポリマー構造体を乾燥して、吸水性ポリマー構造体を得る工程と、
ｄ）この方法で得た吸水性ポリマーを随意に粉砕し、所望の粒径画分になるまで篩過する工程と、
ｅ）工程ｃ）が実施される前、または実施された後に、好ましくは工程ｄ）の後に、この方法で得られた吸水性ポリマー構造体の構造表面を後架橋する工程と、
を含む方法によって得られるポリマーを含むことが好ましい。

工程ａ）において実施されるラジカル重合は、水溶液の中で実施されることが好ましく、この水溶液は、水に加えて溶媒として、
（α１）アクリル酸が特に好ましい、酸性基またはその塩を有するエチレン性不飽和モノマーと、
（α２）（α１）と共重合できる随意のモノエチレン性の不飽和モノマーと、
（α３）架橋剤と、
（α４）随意の水溶性ポリマーと、
（α６）随意の１つ以上の補助剤と、
を含むことが好ましい。

本発明に係るポリマー構造体に関連して、酸性基を有するエチレン性不飽和モノマー（α１）として、（α１）と共重合できるモノエチレン性不飽和モノマー（α２）として、架橋剤（α３）として、水溶性ポリマー（α４）として、および補助剤（α６）としてすでに上述された化合物は、ここでも、酸性基を有するエチレン性不飽和モノマー（α１）として、（α１）と共重合できるモノエチレン性不飽和モノマーとして、架橋剤（α３）として、水溶性ポリマー（α４）として、および補助剤（α６）として好ましい。

吸水性ポリマー構造体は、上述のモノマー、コモノマー、架橋剤、水溶性ポリマー、および補助剤から、多様な重合方法によって調製できる。押出し機などの混練反応器において実施されることが好ましい塊状重合、溶液重合、噴霧重合、逆相乳化重合、および逆相懸濁重合を、関連の例として挙げる。

溶液重合は、溶媒として水の中で実施されることが好ましい。溶液重合は、独国特許出願公開第３５４４７７０号明細書において開示されているように、反応混合物を運ぶベルト上の重合によって連続的に実施できるか、または非連続的に実施できる。温度、開始剤の性質および量、ならびに反応液の性質および量などの反応環境という点において、多様なバリエーションの可能性は、従来技術から見出すことができる。典型的な方法は、次の特許明細書において説明されている：米国特許第４，２８６，０８２号明細書、独国特許発明第２７０６１３５号明細書、米国特許第４，０７６，６６３号明細書、独国特許発明第３５０３４５８号明細書、独国特許発明第３５４４７７０号明細書、独国特許発明第４０２０７８０号明細書、独国特許発明第４２４４５４８号明細書、独国特許発明第４３２３００１号明細書、独国特許発明第４３３３０５６号明細書、独国特許発明第４４１８８１８号明細書。この開示内容は、参照によって本明細書に引用されたものとし、本明細書の内容の一部を構成する。

一般の従来技術どおり、重合は開始剤によって開始される。重合を開始するために使用される開始剤は、重合条件下においてフリーラジカルを形成する全ての開始剤であり、超吸収体の調製において従来から使用されている。重合可能な水系混合物への電子線の作用による重合の開始も可能である。しかしながら、重合は、上述の種類の開始剤がなくても、光開始剤の存在下で高エネルギー放射線の作用によって開始できる。重合開始剤は、本発明に係るモノマーの溶液中に、溶解または分散という形で含まれていてよい。使用可能な開始剤は、フリーラジカルに解離する当業者に公知の全ての化合物である。これらは、特に、国際公開第２００４／０３７９０３号パンフレットにおいて使用可能な開始剤としてすでに言及されている開始剤を含む。

過酸化水素、ペルオキソ二硫酸ナトリウム、およびアスコルビン酸を含む酸化還元系を、吸収性ポリマー構造体の調製に使用することが特に好ましい。

逆相懸濁重合および逆相乳液重合も、ポリマー構造体の調製に使用することができる。これらの方法によれば、モノマー（α１）および（α２）の部分的に中和された水溶液、随意に含まれる水溶性ポリマー（α４）、および補助剤（α６）は、保護コロイドおよび／または乳化剤を用いて疎水性有機溶媒に分散され、重合は、フリーラジカル開始剤によって開始する。架橋剤は、モノマー溶液中に溶解され、これと共に計量されるか、または別々におよび随意に重合中に添加される。グラフト基剤としての水溶性ポリマー（α４）の添加は、モノマー溶液を介して、または油性相の中へ最初から直接導入することによって、随意に実施される。次に、水は、この混合液から共沸して取り除かれ、ポリマーは、濾過により取り除かれる。

溶液重合の場合ならびに逆相懸濁液重合および逆相乳液重合の場合ともに、架橋は、更に、モノマー溶液中に溶解されたに多官能性架橋剤中の重合によって、および／または、重合工程における、適切な架橋剤とポリマーの官能基との反応によって実施することができる。この方法は、たとえば、米国特許第４，３４０，７０６号明細書、独国特許発明第３７１３６０１号明細書、独国特許発明第２８４００１０号明細書、および国際公開第９６／０５２３４号パンフレットにおいて説明されており、この開示内容は、参照によって本明細書に引用されたものとする。

工程ａ）において溶液重合または逆相懸濁重合および逆相乳化重合で得られたゲル様ポリマー構造体は、工程ｃ）において乾燥される。

しかしながら、特に溶液重合の場合は、ゲル様ポリマー構造体を、乾燥する前に、付加的な工程ｂ）で、最初に粉砕することが好ましい。この粉砕は、チョッパー（独国特許発明第１９５１８６４５号明細書参照）などの当業者に公知の粉砕機、または例えばチョッパーの下流に取り付けられるミンチ機によって実施される。

ゲル様ポリマー構造体の乾燥は、適切な乾燥器またはオーブンの中で実施されることが好ましい。一例として、回転式のチューブオーブン、流動層乾燥機、プレート乾燥機、パドル乾燥機、または赤外線乾燥機を挙げることができる。更に、本発明によれば、工程ｃ）におけるヒドロゲルの乾燥は、含水量が０．５〜２５重量％、好ましくは１〜１０重量％に至るまで、乾燥温度が通常１００〜２００℃の範囲で実施されることが好ましい。

工程ｃ）で得られた乾燥した吸水性ポリマー構造体は、特に、溶液重合によって得られた場合は、更なる工程ｄ）において再度粉砕することができ、上述の所望する粒径まで篩過できる。乾燥した吸水性ポリマー構造体の粉砕は、例えばボールミルなどの適した機械的粉砕装置において実施されることが好ましい。

工程ａ）において得られるゲル様のポリマー構造体、工程ｂ）において得られた粉砕されたゲル様ポリマー構造体、工程ｃ）において得られた乾燥したポリマー構造体、または、工程ｄ）において得られた粉砕された乾燥したポリマー構造体、好ましくは、工程ｄ）において得られた粉砕された乾燥したポリマー構造体は、更なる工程ｅ）において、構造表面の領域において、改質、好ましくは少なくとも後架橋される。これに関し、このゲル様ポリマー構造体または乾燥したポリマー構造体の構造表面は、好ましくは有機体の、化学的表面後架橋剤と接触させる（粉砕された乾燥したポリマー構造体の構造表面は接触させない）。特に後架橋条件下において液体ではない場合、後架橋剤は、溶媒を介して、ポリマー構造体の構造表面に接触させる。これに関し、使用される溶媒は、水、例えばメタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、もしくは１−ブタノールなどの水混和性の有機溶媒、または、これらの溶媒のうち、少なくとも２つの混合液であることが好ましく、溶媒として水が最も好ましい。更に、溶媒、または混合溶媒は、溶媒または混合溶媒の総重量に基づいて、５〜７５％重量％の範囲の量、特に好ましくは１０〜５０重量％の範囲の量、最も好ましくは１５〜４０重量％の範囲の量の後架橋剤を含むことが好ましい。

本発明に係る方法において、溶媒または混合溶媒とポリマー構造体とを完全に混合することによって、ポリマー構造体の構造表面を後架橋剤を含有する溶媒または混合溶媒に接触させることが好ましい。

この混合に適した混合装置は、例えば、Ｐａｔｔｅｒｓｏｎ−Ｋｅｌｌｅｙミキサー、ＤＲＡＩＳ乱流ミキサー、Ｌｏｅｄｉｇｅミキサー、Ｒｕｂｅｒｇミキサー、スクリューミキサー、プレートミキサーおよび流動床ミキサー、ならびに継続的に動作している縦型ミキサーであり、この縦型ミキサーの中ではポリマー構造体は、高速振動の動翼によって混合される（Ｓｃｈｕｇｉミキサー）。

本発明に係る方法において、後架橋が行われる間に、ポリマー構造体を、好ましくは最大で２０重量％の溶媒、特に好ましくは最大で１５重量％の溶媒、より好ましくは最大で１０重量％の溶媒、更に好ましくは最大で５重量％の溶媒に接触させる。この場合、溶媒としては水が好ましい。

好ましくはほぼ球形粒子形状にあるポリマー構造体の場合、本発明によれば、ただ単に構造表面のみを溶媒または混合溶媒、つまり後架橋剤と接触させ、粒子ポリマー構造体の内部領域は溶媒または混合溶媒つまり後架橋剤と接触させないようにして上記成分を接触させることが更に好ましい。

縮合反応（縮合架橋剤）、付加反応、または開環反応において、ポリマー構造体の官能基と反応できる少なくとも２つの官能基をを有する化合物が、ポリマー構造体を後架橋できる後架橋剤として使用されることが好ましい。国際公開第２００４／０３７９０３号パンフレットにおいて架橋剤クラスＩＩの架橋剤として言及された後架橋剤は、本発明の方法における後架橋剤として好ましい。

これらの化合物の中で、特に好ましい後架橋剤は、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセロール、ポリグリセロール、プロピレングリコール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ポリオキシプロピレン、オキシエチレン−オキシプロピレンブロックコポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ポリビニルアルコール、ソルビトール、１，３−ジオキソラン−２−オン（炭酸エチレン）、４−メチル−１，３−ジオキソラン−２−オン（炭酸プロピレン）、４，５−ジメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４，４−ジメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−エチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、１，３−ジオキサン−２−オン、４−メチル−１，３−ジオキサン−２−オン、および４，６−ジメチル−１，３−ジオキサン−２−オンなどの縮合架橋剤であり、１，３−ジオキソラン−２−オンが特に好ましい。

ポリマー構造体を後架橋剤または後架橋剤を含有する流体に接触させた後、これらを５０〜３００℃の範囲、好ましくは７５〜２７５℃の範囲、特に好ましくは１５０〜２５０℃の範囲の温度で加熱すると、好ましくは構造体表面がポリマー構造体の内部領域に比べてより高い度合いで架橋（＝後架橋）される。熱処理時間は、ポリマー構造体の特性の所望のプロフィールが、熱の作用の結果、破壊される危険性があるために制限される。

構造表面に少なくとも部分的に固定された微粒子は、有機微粒子または無機微粒子であってよく、無機微粒子が特に好ましい。

本発明の超吸収体組成物の特定の実施形態によれば、微粒子は、更に、水溶性の微粒子であってよく、この水溶性の微粒子とは、その少なくとも１ｇ、好ましくは少なくとも５ｇ、最も好ましくは少なくとも１０ｇが１００ｍｌの水に２５℃で溶解可能である微粒子という意味で解釈されることが好ましい。

本発明の超吸収体組成物の他の特定の実施形態によれば、微粒子は、水に不溶の微粒子であり、水に不溶の微粒子とは、その１ｇ未満、好ましくは０．１ｇ未満、最も好ましくは０．０１ｇ未満が１００ｍｌの水に２５℃で溶解可能である微粒子という意味で解釈されることが好ましい。

本発明によれば、好ましくは無機の微粒子が、少なくとも二価の金属、好ましくは少なくとも三価の金属を含有することが更に好ましい。少なくとも二価の好ましい金属は、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、アルミニウム、ホウ素、ジルコニウム、ケイ素、スカンジウム、バナジウム、セリウム、イットリウム、ランタン、ニオブ、クロム、モリブデン、マンガン、パラジウム、白金、カドミウム、水銀、鉄、銅、亜鉛、チタン、コバルト、またはニッケルを含む群から選択され、中でもアルミニウムが最も好ましい。

本発明によれば、好ましくは無機の微粒子は、少なくとも二価の陽イオンＫⁿ⁺（ｎ≧２）の形態にある少なくとも二価の金属および少なくとも１つの陰イオンＡ^m-（ｍ≧１）を含む塩の形態にあることが更に好ましい。

本発明によれば、特に好ましい微粒子は、次の物質を含む群から選択される：アルミニウム塩（例えば、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウムカリウム、硫酸アルミニウムナトリウム、乳酸アルミニウム、シュウ酸アルミニウム、クエン酸アルミニウム、グリオキシル酸アルミニウム、コハク酸アルミニウム、イタコン酸アルミニウム、クロトン酸アルミニウム、酪酸アルミニウム、ソルビン酸アルミニウム、マロン酸アルミニウム、安息香酸アルミニウム、酒石酸アルミニウム、ピルビン酸アルミニウム、吉草酸アルミニウム、ギ酸アルミニウム、グルタル酸アルミニウム、プロピオン酸アルミニウム、または酢酸アルミニウムなど）、Ｍが次の金属から選択される金属の１当量を表わす、化学式Ｍ₄Ｐ₂Ｏ₇、化学式Ｍ₂ＨＰＯ₄、またはＭ₃ＰＯ₄のリン塩酸：カルシウム、マグネシウム、ストロンチウム、バリウム、亜鉛、鉄、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、スズ、セリウム、スカンジウム、イットリム、もしくはランタン、またはその混合物（例えば、リン酸水素カルシウム、第三級リン酸カルシウム、リン灰石、化学式Ｃａ₅（ＰＯ₄）［ＳｉＯ₄］のＴｈｏｍａｓ Ｍｅａｌ、化学式ＡｌＰＯ₄のベルリン石、または化学式３ＣａＮａＰＯ₄Ｃａ₂ＳｉＯ₄のリン酸レナニアなど）、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、塩化亜鉛、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛、硫酸銅、塩化コバルト、塩化ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、二酸化ケイ素、特に焼成シリカ（例えば、Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標）の商標名で入手可能なものなど）または沈降シリカ（例えば、Ｓｉｐｅｒｎａｔ（登録商標）の商標名で市販されているものなど）、二酸化チタン、酸化亜鉛、水酸化アルミニウム、アルミニウムアセチルアセトナート、ジルコニウムアセチルアセトナート、酸化スズならびに亜鉛、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、スズ、および／またはケイ素間の混合酸化物（チタン酸アルミニウム、アルミニウムチタンオキシド、および亜鉛チタンオキシドなど）。

最も好ましい微粒子は、ＡｌＣｌ₃・６Ｈ₂Ｏ、ＮａＡｌ（ＳＯ₄）₂・１２Ｈ₂Ｏ、ＫＡｌ（ＳＯ₄）₂・１２Ｈ₂Ｏ、Ａｌ₂（ＳＯ₄）₃・１４−１８Ｈ₂Ｏ、乳酸アルミニウム、またはクエン酸アルミニウムを含む群から選択されるアルミニウム塩であり、更に、Ａｌ₂（ＳＯ₄）₃・１４−１８Ｈ₂Ｏが特に好ましい。アルミニウム塩として解釈されるＡｌ（Ｏ）ＯＨは、更に好ましい化合物として言及できる。

本発明に係る組成物の特定の実施形態によれば、この組成物は、少なくとも２つの異なる種類の微粒子（例えば、アルミニウム塩およびアルミニウム塩以外の塩、または２つの異なるアルミニウム塩）を含む。

さらに本発明によれば、少なくとも５０重量％、特に好ましくは少なくとも７５重量％、更により好ましくは少なくとも９５重量％、最も好ましくは少なくとも９９重量％の微粒子が、１０〜１，０００μｍの範囲、好ましくは５０〜８００μｍの範囲、特に好ましくは、１００〜６００μｍの範囲、最も好ましくは２００〜４００μｍの範囲の範囲の平均粒径（重量平均）を有することが好ましく、いずれの場合も粒径は、当業者に公知の粒径の測定方法によって測定され、好ましくは、篩分析によって、またはコールター・カウンターによって測定される。

本発明に係る超吸収体組成物の特定の実施形態によれば、１５０μｍより大きい平均粒径を有する微粒子の含有量は、いずれの場合も微粒子の総重量に基づいて２０重量％より多く、特に好ましくは３０重量％より多く、より好ましくは４０重量％より多い。

本発明に係る超吸収体組成物の特定の実施形態によれば、微粒子は、結合剤を介して構造表面上に固定化される。

これに関し、この結合剤は、この主な結合剤成分として水および／または有機化合物を含むことが特に好ましく、この有機化合物は２０℃で固体であることが好ましい。

この有機化合物は、好ましくは線状ポリマー、好ましくは次のポリマーを含む群から選択された線状ポリマーまたはこれらのポリマーのうち２つ以上の混合物であることが特に好ましい：ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリエステルアミド、ポリオレフィン、ポリビニルエステル、ポリエーテル、ポリスチレン、ポリイミド、特にポリエーテルイミド、ポリイミン、硫黄ポリマー、特にポリスルホン、ポリアセタール、特にポリオキシメチレン、フッ素化プラスチック、特にポリフッ素化ビニリデン、スチレン／オレフィンコポリマー、ポリアクリレート、エチレン／酢酸ビニルコポリマー。これらのポリマーのうち重縮合物が、このうちポリエーテルが特に好ましく、線状ポリエーテルが最も好ましい。

特に適切な線状ポリエーテルとしては、ポリアルキレングリコール、特にポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレンもしくはプロピレンモノマーの統計的もしくはブロック状の配列を伴うポリ（エチレン／プロピレン）グリコール、またはこれらのポリアルキレングリコールのうち少なくとも２つの混合物が挙げられる。

更に適した、好ましくは線状のポリマーは、独国特許出願公開第１０３３４２８６号明細書において「熱可塑性樹脂系接着剤」として言及されたポリマーである。熱可塑性樹脂系接着剤に関連する独国特許出願公開第１０３３４２８６号明細書の開示内容は、参照によって本明細書に引用されたものとし、本明細書の内容の一部を構成する。

本発明によれば、主な結合剤成分としての有機化合物が１００〜１，０００，０００ｇ／ｍｏｌの範囲の重量平均分子量Ｍ_Wを有することが更に好ましく、１，０００〜１００，０００ｇ／ｍｏｌの範囲が特に好ましく、５，０００〜２０，０００ｇ／ｍｏｌの範囲が最も好ましい。

本発明に係る超吸収体組成物の特定の実施形態によれば、いずれの場合も微粒子の総重量に基づいて、少なくとも２つ、特に好ましくは少なくとも５０重量％、より好ましくは少なくとも７５重量％、更に好ましくは少なくとも９５重量％、最も好ましくは９９重量％の大多数の微粒子が互いに結合し、互いに凝集する少なくとも２つの微粒子を含む微粒子の凝集体を形成する。これに関し、一方で、微粒子は、微粒子の凝集体を得るために、少なくとも部分的に結合剤を介して互いに接合し、他方で、微粒子または微粒子の凝集体は、結合剤を介して構造表面に接合する。

本発明によれば、本発明に係る超吸収体組成物における吸水性ポリマーの構造表面の少なくとも２５重量％、好ましくは少なくともも５０重量％、最も好ましくは少なくとも７５重量％は、結合剤を含まないことが更に好ましい。

本発明によれば、微粒子の量は、いずれの場合も吸収性ポリマー構造体の重量に基づいて、０．００１〜１０重量％の範囲であることが好ましく、０．０１〜５重量％の範囲であることが特に好ましく、０．１〜２重量％の範囲であることが最も好ましい。他方、結合剤の重量は、いずれの場合も、吸収性ポリマー構造体の重量に基づいて、０．０００１〜５重量％の範囲であることが好ましく、０．００１〜２重量％の範囲であることが特に好ましい。

微粒子と結合剤の重量比は、微粒子：結合材が２０：１〜１：２０であることが好ましく、１０：１〜１：１０であることが特に好ましく、１０：１〜２：１であることが最も好ましい。

更に本発明に係る超吸収体組成物は、次のうち少なくとも１つの特性を有することが好ましい：
（β１）０．３ｐｓｉ（約２０６８Ｐａ）の圧力下においてＥＲＴ４４２．２−０２に基づいて測定された、少なくとも１５ｇ／ｇ、好ましくは少なくとも２０ｇ／ｇ、最も好ましくは少なくとも２５ｇ／ｇのＡＡＰ値、
（β２）０．７ｐｓｉ（約４８２６Ｐａ）の圧力下においてＥＲＴ４４２．２−０２に基づいて測定された少なくとも１２ｇ／ｇ、好ましくは少なくとも１５ｇ／ｇ、最も好ましくは少なくとも２０ｇ／ｇのＡＡＰ値、
（β３）ＥＲＴ４４１．２−０２に基づいて測定された２０ｇ／ｇ＜ＣＲＣ値≦２２ｇ／ｇのＣＲＣ値での、本明細書に記載の試験方法に基づいて測定される、少なくとも１１０×１０^-7ｃｍ³ｓ／ｇのＳＦＣ値、特に好ましくは少なくとも１３０×１０^-7ｃｍ³ｓ／ｇのＳＦＣ値；
（β４）ＥＲＴ４４１．２−０２に基づいて測定された２２ｇ／ｇ＜ＣＲＣ値≦２４ｇ／ｇのＣＲＣ値での、本明細書に記載の試験方法に基づいて測定される、少なくとも９０×１０^-7ｃｍ³ｓ／ｇのＳＦＣ値、特に好ましくは少なくとも１１０×１０^-7ｃｍ³ｓ／ｇのＳＦＣ値；
（β５）ＥＲＴ４４１．２−０２に基づいて測定された２４ｇ／ｇ＜ＣＲＣ値≦２６ｇ／ｇのＣＲＣ値での、本明細書に記載の試験方法に基づいて測定される、少なくとも７０×１０^-7ｃｍ³ｓ／ｇのＳＦＣ値、特に好ましくは少なくとも９０×１０^-7ｃｍ³ｓ／ｇのＳＦＣ値；
（β６）ＥＲＴ４４１．２−０２に基づいて測定された２６ｇ／ｇ＜ＣＲＣ値≦２８ｇ／ｇのＣＲＣ値での、本明細書に記載の試験方法に基づいて測定される、少なくとも５０×１０^-7ｃｍ³ｓ／ｇのＳＦＣ値、特に好ましくは少なくとも７０×１０^-7ｃｍ³ｓ／ｇ；
（β７）ＥＲＴ４４１．２−０２に基づいて測定された２８ｇ／ｇ＜ＣＲＣ値≦３０ｇ／ｇのＣＲＣ値での、本明細書に記載の試験方法に基づいて測定される、少なくとも３０×１０^-7ｃｍ³ｓ／ｇのＳＦＣ値、特に好ましくは少なくとも５０×１０^-7ｃｍ³ｓ／ｇのＳＦＣ値；
（β８）ＥＲＴ４４１．２−０２に基づいて測定された３０ｇ／ｇ＜ＣＲＣ値のＣＲＣ値での、本明細書に記載の試験方法に基づいて測定される、少なくとも１０×１０^-7ｃｍ³ｓ／ｇのＳＦＣ値、特に好ましくは少なくとも３０×１０^-7ｃｍ³ｓ／ｇのＳＦＣ値。

本発明に係る超吸収体組成物のより好ましい実施形態は、上述した特性、（β１）から（β８）の想起できる任意の組み合わせを有し、特性の次の組み合わせの実施形態が好ましい：（β１）、（β２）、（β３）、（β４）、（β５）、（β６）、（β７）、（β１）（β３）（β４）（β５）（β６）（β７）（β８）、および（β１）（β２）（β３）（β４）（β５）（β６）（β７）（β８）。このうち、（β１）（β２）（β３）（β４）（β５）（β６）（β７）（β８）が最も好ましい特性の組み合わせである。

上述の目的の実現に向けた寄与は、
ｉ）構造表面を有する、少なくとも表面架橋した吸水性ポリマー構造体を準備する工程と、
ｉｉ）多量の微粒子を含む微粒子成分を準備する工程と、
ｉｉｉ）多量の微粒子を含む微粒子成分と、吸水性ポリマー構造体とを混合する工程と、
ｉｖ）構造表面の上にこの微粒子の少なくとも一部を固定化する工程と、
を含む超吸収体組成物の調製方法によっても実現する。

これに関し、本発明に係る超吸収体組成物に関してすでに上で説明したポリマー構造体は、工程ｉ）において準備された表面が後架橋された吸水性ポリマー構造体として好ましい。本発明に係る方法の特定の実施形態によれば、吸収性ポリマー構造体の上述の調製方法の、ポリマー構造体が後架橋剤溶液と接触はしているが後架橋に必要な後架橋温度まではまだ加熱されていない工程ｄ）において得られたポリマー構造体は、表面で後架橋された吸水性ポリマー構造体として、工程ｉ）において準備される。この場合、この工程は、表面が（まだ）後架橋されていない吸水性ポリマー構造体の準備の工程を含む。

本発明に係る超吸収体組成物に関連してすでに上述した微粒子は、工程ｉｉ）で準備された微粒子成分の中に含有される微粒子として同様に好ましい。使用される微粒子の量は、いずれの場合も吸水性ポリマー構造体の重量に基づいて、好ましくは、０．００１〜１０重量％の範囲、特に好ましくは、０．０１〜５重量％の範囲、最も好ましくは０．１〜２重量％の範囲である。

本発明に係る方法の特に好ましい実施形態によれば、微粒子成分は、更に、結合剤を含む本発明に係る超吸収体組成物に関連して結合剤として好ましいとすでに上述した結合剤を含む。これらの結合剤のうち、粒子の結合剤、特に粒子のポリアルキレングリコール（例えば、粒子のポリエチレングリコールまたはポリプロピレングリコールなど）はここでは特に好ましく、この粒子結合剤は、少なくとも５０重量％、特に好ましくは少なくとも７５重量％、更に好ましくは少なくとも９５重量％、最も好ましくは少なくとも９９重量％の範囲まで、いずれの場合も当業者に公知の粒径の測定方法によって、好ましくは篩分析によって、またはコールター・カウンターによって測定された値として、５００μｍより小さい平均粒径（重量平均）、好ましくは４００μｍより小さい平均粒径、特に好ましくは３００μｍより小さい平均粒経、最も好ましくは１５０μｍより小さい平均粒経を有する粒子に基づくのが好ましい。

したがって、本発明に係る方法は、工程ｉ）の吸水性ポリマー構造体の準備に加えて、微粒子結合剤と微粒子の混合、好ましくは微粒子ポリアルキレングリコールと微粒子アルミニウム塩の混合による、工程ｉｉ）における微粒子成分を準備する工程を含む。微粒子と微粒子結合剤との重量比は、微粒子：結合剤が２０：１〜１：２０の範囲であることが好ましく、１０：１〜１：１０の範囲であることが特に好ましく、１０：１〜２：１の範囲であることが最も好ましい。

微粒子成分を得るための微粒子と微粒子結合剤の混合は、当業者に公知の混合装置によって実施でき、適した混合装置は、例えば、Ｐａｔｔｅｒｓｏｎ−Ｋｅｌｌｅｙミキサー、ＤＲＡＩＳ乱流ミキサー、Ｌｏｅｄｉｇｅミキサー、Ｒｕｂｅｒｇミキサー、スクリューミキサー、プレートミキサーおよび流動床ミキサー、ならびに継続的に動作している縦型ミキサーを挙げることができる。この縦型ミキサーの中ではポリマー構造体は、高速振動の動翼によって混合される（Ｓｃｈｕｇｉミキサー）。

工程ｉｉｉ）において、工程ｉｉ）で準備された微粒子成分は、工程ｉ）で準備された表面が後架橋された吸水性ポリマー構造体と混合される。ここでも、上に記載した混合装置を使用することができる。

工程ｉｉｉ）の混合の後、または混合の間において、少なくとも一部の微粒子は、工程ｉｖ）において構造表面上に固定化され、この固定化は加熱によって実施されることが好ましい。これに関し、固定化する工程は、微粒子成分の構成要素の軟化温度、好ましくは結合剤の軟化温度よりも高い温度の最大１０％、特に好ましくは最大７．５％、最も好ましくは最大５％高い温度に加熱することによって実施することが特に好ましい。特に好ましくは、加熱は、３０〜２００℃の範囲、より好ましくは５０〜１６０℃の範囲、更により好ましくは５０〜１６０℃の範囲、最も好ましくは１００〜１４０℃の範囲の温度で実施される。後架橋剤溶液と接触はしたが、後架橋に必要な後架橋温度までは、まだ加熱されていない吸水性ポリマー構造体が、工程ｉ）において準備されている場合、加熱している間において、例えば１００〜２５０℃の範囲、特に好ましくは１２０〜２００℃の範囲の高温を維持することは有利となり得る。

これに関し、少なくとも４つの工程を、原理上想起できる：
バリエーションＶ_Aによれば、微粒子成分と吸水性ポリマー構造体の混合物は、まず、工程ｉｉｉ）において調製され、次に、これが上述の温度で、微粒子を固定化する目的で加熱される。ここで吸水性ポリマー構造体は、すでに表面が後架橋されていてもよく、または実際すでに後架橋剤と接触はしたが、後架橋のために必要な温度まではまだ加熱されていなくてもよい。
バリエーションＶ_Bによれば、吸水性ポリマー構造体は、工程ｉｉｉ）の前に、まず上述の温度まで加熱され、次に、これらの予熱された吸水性ポリマー構造体は、工程ｉｉｉ）の予熱されていない微粒子成分と混合される。
バリエーションＶｃによれば、吸水性ポリマー構造体および微粒子成分は、工程ｉｉｉ）の前に、各々上述の温度まで加熱され、予熱された吸水性ポリマー構造体は、次に、工程ｉｉｉ）において同様に予熱された微粒子成分と混合される。このバリエーションＶｃの特定の実施形態によれば、まず、微粒子成分は、加熱後でかつ予熱した吸水性ポリマー構造体と混合する前に、好ましくは１０〜１００℃の範囲の温度で、特に好ましくは１５〜７５℃の範囲の温度で、最も好ましくは２０〜６０℃の範囲の温度にてまず冷却し、その後、例えば、乳鉢によって随意に粉砕し、次に、冷却しかつ随意に粉砕した微粒子成分を、予熱された吸水性ポリマー構造体と混合することが好ましい。
バリエーションＶ_Dによれば、微粒子成分は、工程ｉｉｉ）の前に、まず、上述の温度まで加熱され、予熱された微粒子成分は、次に、工程ｉｉｉ）で予熱されていない吸水性ポリマー構造体と混合される。このバリエーションＶ_Dの特定の実施形態によれば、微粒子成分を、加熱後でかつ予熱していない吸水性ポリマー構造体と混合する前に、好ましくは、１０〜１００℃の範囲の温度で、特に好ましくは１５〜７５℃の範囲の温度で、最も好ましくは、２０〜６０℃の範囲の温度にて、まず冷却し、その後、例えば乳鉢によって随意に粉砕され、次に冷却されかつ随意に粉砕された微粒子成分を、予熱されていない吸水性ポリマー構造体と混合することが好ましい。

この関連で、「予熱されていない」という用語は、好ましくは、特定の成分の温度が１００℃より低い、特に好ましくは８０℃より低い、最も好ましくは４０℃より低いことを意味する。

加熱の時間は、混合速度および使用する混合装置によって、好ましくは、１０秒〜６０分の範囲、特に好ましくは、３０秒〜３０分の範囲である。

微粒子または微粒子の凝集体と吸水性ポリマー構造体を可能な限り均一に分散するために、超吸収体組成物が、更に１０分〜５時間の範囲の時間にわたって、特に好ましくは３０分〜３時間の範囲の時間にわたって混合される更なる工程ｖ）が工程ｉｖ）に続く場合は更に有利であるかも知れない。この目的のために、当業者に公知の混合装置を使用できる。この更なる工程において、超吸収体組成物は、工程ｉｖ）の固定化工程後に有する温度で、ミキサーの中に導入されてよく、超吸収体組成物は、次に、混合の過程において、好ましくは継続的に、低い温度に、好ましくは室温まで、冷却されてよい。

上述の工程によって得られる超吸収体組成物によってもまた、上述の目的の実現に向けた寄与ができる。この超吸収体組成物は、好ましくは、上述の本発明に係る超吸収体組成物に関連して説明された吸収特性によって、特に、そこで記載されたＡＡＰ値、ＳＦＣ値、およびＣＲＣ値によって特徴づけられる。

本発明に係る超吸収体組成物、および本発明に係る方法の１つの実施形態によれば、本発明に係る下限だけが記載された特性の値が、最も好ましい下限値の２０倍、好ましくは１０倍、特に好ましくは５倍である上限を有することが好ましい。

上述の目的の実現に向けた更なる寄与は、本発明に係る超吸収体組成物、または本発明による方法および基材によって得ることができる超吸収体組成物を含む複合物によってもたらされる。この関連で、超吸収体組成物および基材が互いにしっかりと接合することが好ましい。好ましい基材は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンもしくはポリアミドなどのポリマー、金属、不織布、起毛、薄い織物、織布、天然繊維もしくは合成繊維、または他の発泡体の膜である。本発明によれば、この複合物は、少なくとも１つの領域を含み、その領域がいずれの場合もその複合物中の当該領域の総重量に基づいて、約１５〜１００重量％の範囲、好ましくは約３０〜１００重量％の範囲、特に好ましくは約５０〜９９．９９重量％の範囲、更に好ましくは約６０〜９９．９９重量％の範囲、更により好ましくは約７０〜９９重量％の範囲の量の本発明に係る超吸収体組成物を含み、かつこの領域が好ましくは少なくとも０．０１ｃｍ³の大きさ、好ましくは少なくとも０．１ｃｍ³の大きさ、最も好ましくは０．５ｃｍ³の大きさを有することが更に好ましい。

本発明に係る複合物の特に好ましい実施形態によれば、複合物は、国際公開第０２／０５６８１２号パンフレットにおいて吸収性物質として説明されたような平面状の複合物である。国際公開第０２／０５６８１２号パンフレットの開示内容、特に、複合物の正確な組成、その構成要素の単位面積当たりの重量およびその厚さに関する開示内容は、参照によって本明細書に引用されたものとし、本明細書の内容の一部を構成する。

上述の目的の実現に向けた更なる寄与は、本発明に係る超吸収体組成物または本発明に係る方法によって得られる超吸収体組成物、ならびに基材および必要に応じて添加剤を互いに接触させることによる複合物の製造方法によってもたらすことができる。本発明にかかる複合物に関連してすでに上述した基材は、好ましくは基材として使用される。

本発明に係る複合物の製造方法の特定の実施形態によれば、この方法は、
Ｉ）基材を準備する工程と、
ＩＩ）構造表面を有する少なくとも表面架橋された吸水性ポリマー構造体を準備する工程と、
ＩＩＩ）多量の微粒子を含む微粒子成分を準備する工程と、
ＩＶ）基材を、少なくとも表面架橋された吸水性ポリマー構造体と接触させる工程と、
Ｖ）その少なくとも表面架橋された吸水性ポリマー構造体を、微粒子成分と接触させる工程と、
ＶＩ）構造表面上にその微粒子の少なくとも一部を固定化する工程と、
を含む。

この関連で、本発明に係る超吸収体組成物の製造方法に関連して、好ましい微粒子成分としてすでに上述した微粒子成分は、この微粒子成分として好ましい。

本発明に係る複合物の製造方法のこの好ましい実施形態の１つのバリエーションによれば、基材および表面が後架橋されたポリマー構造体を、まず、互いに接触させる。このとき、好ましくは、まず、基材を取り扱い、表面が後架橋されたポリマー構造体を、均一にまたは所定の領域に添加する（好ましくは撒き散らす）。次に、例えば、基材の表面上にある表面が後架橋されたポリマー構造体に微粒子成分を撒き散らすことで、基材表面上の吸水性ポリマー構造体を、微粒子成分に接触させる。最後に、構造表面の微粒子成分の固定化工程は、好ましくは、本発明に係る超吸収体組成物の調製方法に関連して上述した加熱工程によって実施される。本発明に係る複合物の製造方法の特定の実施形態のこのバリエーションにおいて、工程Ｖ）は、したがって、工程ＩＶ）の後に実施される。

本発明に係る複合物の製造方法のこの特定の実施形態の他のバリエーションによれば、まず基材が取り扱われる。表面が後架橋されたポリマー構造体を、次に、基材と接触させ、好ましくは、まず、基材を取り扱い、次に表面が後架橋されたポリマー構造体を、均一に、または基材表面の所定の領域に添加する（好ましくは撒き散らす）。ポリマー構造体を基材表面に接触させる前に、例えば、吸水性ポリマー構造体を基材表面上に撒き散らす前に微粒子成分を表面が後架橋されたポリマー構造体と混合することによって、吸水性ポリマー構造体を、微粒子成分に接触させる。ポリマー構造体が基材と接触した後、構造表面上の微粒子成分の固定化が実施される。本発明に係る複合物の製造方法の特定の実施形態のこのバリエーションにおいて、工程Ｖ）は、したがって、工程ＩＶ）の前に実施される。

上述の目的の実現に向けた寄与は、上述の方法によって得られる複合物によってもたらされ、この複合物は、好ましくは、上述の本発明に係る複合物が有する特性と同じ特性を有する。

上述の目的の実現に向けた更なる寄与は、本発明に係る超吸収体組成物または本発明にかかる複合物を含む化学製品によってもたらされる。好ましい化学製品は、特に、発泡体、造形品、繊維、金属箔、膜、ケーブル、シーリング剤、液体吸収性衛生用品（特におむつ、または生理用ナプキン）、植物もしくは菌の増殖調節組成物の担体、または植物防疫活性物質、建材用の添加剤、包装材料、あるいは土壌添加剤である。

化学製品における、本発明に係る超吸収体組成物の使用または本発明にかかる複合物の使用、好ましくは、上述の化学製品、特に、おむつまたは整理用ナプキンなどの衛生用品での使用、および、植物もしくは菌の増殖調節組成物の担体、または植物防疫活性物質としての超吸収体粒子の使用もまた、上述の目的の達成に向けた寄与をもたらす。植物もしくは菌の増殖調節組成物の担体、または植物防疫活性物質として使用する場合、植物もしくは菌の増殖調節組成物の担体、または植物防疫活性物質は、担体によって制御可能な期間にわたって放出できることが好ましい。

ここで、試験方法および非限定的な実施例を用いて、本発明をより詳細に説明する。

（試験方法）
（ＳＦＣ値の測定）
膨潤状態での透水性（生理食塩水透過率＝ＳＦＣ）は、国際公開第９５／２２３５６号パンフレットに記載の方法によって測定した。約０．９ｇの超吸収体物質（総粒子画分）を、篩底を有するシリンダーの中に入れて量り、篩域全体に慎重に広げた。超吸収体物質を、ＪＡＹＣＯ合成尿の中で、２０ｇ／ｃｍ²の圧力に対して１時間に渡って膨潤させる。超吸収体の膨潤した高さを記録した後、いっぱいにした貯蔵容器から、０．１１８Ｍ ＮａＣｌ溶液を、一定の静水圧下において膨潤したゲル層を通して流す。測定中は、ゲル上の０．１１８Ｍ ＮａＣｌ溶液の均一な配分、および、ゲル床の性質に関する測定中の一定の条件（測定温度２０〜２５℃）を確保する特別なふるいシリンダーで、膨潤したゲル層を覆う。膨潤した超吸収体へ作用する圧力は、２０ｇ／ｃｍ²のまま継続させる。時間の関数としてのゲル層を通過する液体の量は、コンピューターおよび天秤を用いて、２０秒ごとに１０分間にわたって記録される。膨潤したゲル層を通る流量ｇ／ｓは、回帰分析、勾配の外挿および２〜１０分間内の流れの時間ｔ＝０での中間点の決定によって決定する。ＳＦＣ値（Ｋ）は、ｃｍ³×ｓ×ｇ^-1で記載し、次のとおり計算した：

ここで、
Ｆ_s（ｔ＝０）は流量（ｇ／ｓ）、
Ｌ₀はゲル層の厚み（ｃｍ）、
ｒはＮａＣｌ溶液の密度（１．００３ｇ／ｃｍ³）、
Ａはメスシリンダーにおけるゲル層の上部面積（２８．２７ｃｍ²）、
ΔＰはゲル層に負荷する静水圧（４，９２０ダイン／ｃｍ²）、
ＫはＳＦＣ値
である。

（１．表面が後架橋されたポリマー構造体の調製）
３００．０ｇのアクリル酸、２３３．１１ｇのＮａＯＨ（濃度５０％）、４４２．７５ｇの脱イオン水、１．１８０ｇのモノアリルポリエチレングリコール−７５０モノアクリル酸エステル、および０．５７７ｇのポリエチレングリコール−３００ジアクリレートからなるモノマー溶液を、窒素を吹き込むことにより溶存酵素を取り除き、開始温度の４℃まで冷却した。開始温度に達した後、開始剤溶液（１０．０ｇのＨ₂Ｏ中０．３ｇのペルオキシ二硫酸ナトリウム、１０．０ｇのＨ₂Ｏ中０．０７ｇ、濃度３５％の過酸化水素水溶液、および２．０ｇのＨ₂Ｏ中０．０１５ｇアスコルビン酸）を添加した。約８６℃の最終温度に達した後、生成したゲルを粉砕し、１５０℃で１２０分間にわたって乾燥した。乾燥したポリマーを粗く砕き、ＳＭ１００カッティングミルの中で、粒径が２，０００μｍより小さくなるまで磨り潰し、１５０〜８５０μｍの粒径を有する粉末になるまで篩過した。

このようにして得られた１００ｇのポリマー粒子を、実験室用ミキサーの中で、１ｇの炭酸エチレンおよび３ｇの水からなる総量が４ｇの水溶液と混合し、次に、この混合物を、１８０℃でオーブンの中で３０分間にわたって加熱した。

この吸水性ポリマー構造体の０．７ｐｓｉ（約４８２６Ｐａ）の圧力下でのＡＡＰ値、ＣＲＣ値、およびＳＦＣ値を測定した（結果は表１を参照）。

（２．微粒子の固定化）
実施例１の調製において得られた１００ｇのポリマーを、１３０℃で、乾燥棚の中で予熱した。

遠心ミルの中でひき、粒径が３００〜４００μｍの範囲内になるまで篩過した１０ｇのＡｌ₂（ＳＯ₄）₃・１４Ｈ₂Ｏ、および、同様に遠心ミルの中でひき、粒径が３００μｍより小さくなるまで篩過した１．５ｇのポリエチレングリコール１０，０００（１０，０００ｇ／ｍｏｌの分子量を有するポリエチレングリコール）の混合物を調製した。Ａｌ₂（ＳＯ₄）₃・１４Ｈ₂Ｏおよびポリエチレングリコール１０，０００の混合物１．１５ｇを、Ｋｒｕｐｓミキサーの中で予熱した吸水性ポリマー構造体と、撹拌しながら混合した。

この本発明に係る超吸収体組成物の０．７ｐｓｉ（約４８２６Ｐａ）の圧力下におけるＡＡＰ値、ＣＲＣ値、およびＳＦＣ値を、同様に測定した（結果は表１を参照）。

表１

Claims (32)

1. 超吸収体組成物であって、
   構造表面を有する、少なくとも表面架橋した吸水性ポリマー構造体と、
   前記構造表面上に少なくとも部分的に固定化された多量の微粒子と
   を含む、超吸収体組成物。
2. 前記微粒子は、結合剤を介して固定化されている請求項１に記載の組成物。
3. 前記多量の微粒子のうち少なくとも２つが互いに結合し微粒子の凝集体を形成する、請求項１または請求項２に記載の組成物。
4. 前記結合剤は、主な結合剤成分としての有機化合物を含む、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の組成物。
5. 前記有機化合物は、２０℃で固体である、請求項４に記載の組成物。
6. 前記有機化合物は、ポリマーである、請求項４または請求項５に記載の組成物。
7. 前記有機化合物は、線状ポリマーである、請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の組成物。
8. 前記有機化合物は、線状ポリエーテルである、請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の組成物。
9. 前記有機化合物は、１００〜１，０００，０００ｇ／ｍｏｌの範囲の重量平均分子量Ｍ_wを有する、請求項４から請求項８のいずれか１項に記載の組成物。
10. 前記有機化合物は、ポリアルキレングリコールである、請求項４から請求項９のいずれか１項に記載の組成物。
11. 前記有機化合物は、ポリエチレングリコールまたはポリプロピレングリコールである、請求項４から請求項１０のいずれか１項に記載の組成物。
12. 前記微粒子の少なくとも５０重量％は、１０〜１，０００μｍの範囲の平均粒径を有する、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の組成物。
13. 前記微粒子は無機微粒子である、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の組成物。
14. 前記微粒子は、少なくとも２価の金属カチオンを含む、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の組成物。
15. 前記微粒子は、アルミニウムを含む、請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の組成物。
16. 前記微粒子は、塩の形態にある、請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の組成物。
17. 前記微粒子は、少なくとも２つの異なる種類の微粒子を含む、請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の組成物。
18. 超吸収体組成物の調製方法であって、
    ｉ）構造表面を有する、少なくとも表面架橋した吸水性ポリマー構造体を準備する工程と、
    ｉｉ）多量の微粒子を含む微粒子成分を準備する工程と、
    ｉｉｉ）前記多量の微粒子を含む微粒子成分と、前記吸水性ポリマー構造体とを混合する工程と、
    ｉｖ）前記構造表面の上に前記微粒子の少なくとも一部を固定化する工程と
    を含む、方法。
19. 前記微粒子成分が、付加的に結合剤を含む、請求項１８に記載の方法。
20. 前記微粒子成分が、前記吸水性ポリマー構造体と混合される前に、前記結合剤と前もって混合される、請求項１９に記載の方法。
21. 前記固定化する工程は、加熱によって実施される、請求項１８から請求項２０のいずれか１項に記載の方法。
22. 前記微粒子成分の構成要素の軟化温度の１０％高い温度を超えない温度での加熱によって、前記固定化が実施される、請求項１８から請求項２１のいずれか１項に記載の方法。
23. 請求項１８から請求項２２のいずれか１項に記載の方法によって得ることができる組成物。
24. 前記組成物は、次の特性のうち少なくとも１つの特性を有する、請求項１から請求項１７、または請求項２３のいずれか１項に記載の組成物：
    （β１）０．３ｐｓｉ（約２０６８Ｐａ）の圧力下においてＥＲＴ４４２．２−０２に基づいて測定された、少なくとも１５ｇ／ｇのＡＡＰ値；
    （β２）０．７ｐｓｉ（約４８２６Ｐａ）の圧力下においてＥＲＴ４４２．２−０２に基づいて測定された少なくとも１２ｇ／ｇのＡＡＰ値；
    （β３）ＥＲＴ４４１．２−０２に基づいて測定された２０ｇ／ｇ＜ＣＲＣ値≦２２ｇ／ｇのＣＲＣ値での、本明細書に記載の試験方法に基づいて測定される、少なくとも１１０×１０^-7ｃｍ³ｓ／ｇのＳＦＣ値；
    （β４）ＥＲＴ４４１．２−０２に基づいて測定された２２ｇ／ｇ＜ＣＲＣ値≦２４ｇ／ｇのＣＲＣ値での、本明細書に記載の試験方法に基づいて測定される、少なくとも９０×１０^-7ｃｍ³ｓ／ｇのＳＦＣ値；
    （β５）ＥＲＴ４４１．２−０２に基づいて測定された２４ｇ／ｇ＜ＣＲＣ値≦２６ｇ／ｇのＣＲＣ値での、本明細書に記載の試験方法に基づいて測定される、少なくとも７０×１０^-7ｃｍ³ｓ／ｇのＳＦＣ値；
    （β６）ＥＲＴ４４１．２−０２に基づいて測定された２６ｇ／ｇ＜ＣＲＣ値≦２８ｇ／ｇのＣＲＣ値での、本明細書に記載の試験方法に基づいて測定される、少なくとも５０×１０^-7ｃｍ³ｓ／ｇのＳＦＣ値；
    （β７）ＥＲＴ４４１．２−０２に基づいて測定された２８ｇ／ｇ＜ＣＲＣ値≦３０ｇ／ｇのＣＲＣ値での、本明細書に記載の試験方法に基づいて測定される、少なくとも３０×１０^-7ｃｍ³ｓ／ｇのＳＦＣ値；
    （β８）ＥＲＴ４４１．２−０２に基づいて測定された３０ｇ／ｇ＜ＣＲＣ値のＣＲＣ値での、本明細書に記載の試験方法に基づいて測定される、少なくとも１０×１０^-7ｃｍ³ｓ／ｇのＳＦＣ値。
25. 請求項１から請求項１７または請求項２３のいずれか１項に記載の超吸収体組成物および基材を含む複合物。
26. ポリマー構造体および基材が互いに接触する、請求項１から請求項１７または請求項２３のいずれか１項に記載の超吸収体組成物と前記基材とを含む複合物の製造方法。
27. 請求項２６に記載の方法であって、
    Ｉ）前記基材を準備する工程と、
    ＩＩ）構造表面を有する少なくとも表面架橋した吸水性ポリマー構造を準備する工程と、
    ＩＩＩ）多量の微粒子を含む微粒子成分を準備する工程と、
    ＩＶ）前記基材を前記少なくとも後架橋した吸水性ポリマー構造体に接触させる工程と、
    Ｖ）前記少なくとも前記表面架橋した前記吸水性ポリマー構造体を前記微粒子成分と接触させる工程と、
    ＶＩ）前記構造表面の上に少なくとも前記微粒子の一部を固定化する工程と
    を含む、方法。
28. 前記工程ＩＶ）の後に、前記工程Ｖ）が実施される、請求項２７に記載の方法。
29. 前記工程ＩＶ）の前に前記工程Ｖ）が実施される、請求項２７に記載の方法。
30. 請求項２６から請求項２９のいずれか１項に記載の方法によって得られる複合物。
31. 請求項１から請求項１７もしくは請求項２３のいずれか１項に記載の超吸収体組成物、または請求項２５もしくは請求項３０に記載の複合物を含む化学製品。
32. 請求項１から請求項１７もしくは請求項２３のいずれか１項に記載の超吸収体組成物、または請求項２５もしくは請求項３０に記載の複合物の、化学製品における使用。