JP5534818B2 - 連続ベルト式反応器上での超吸収性ポリマーの製造 - Google Patents

Description

本発明は、連続重合ベルトが、少なくとも部分的に少なくとも１個の連続支持ベルトの上部表面上に置かれている、連続ベルト式反応器上での超吸収性ポリマーの製造方法に関する。

超吸収性ポリマーは、特に、（共）重合された親水性モノマーからなるポリマー、適したグラフトベース上の１個又はそれ以上の親水性モノマーからなるグラフト（コ）ポリマー、セルロース又は澱粉の架橋されたエーテル、架橋されたカルボキシメチルセルロース、部分架橋されたポリアルキレンオキシド又は水性液体中で膨潤可能な天然産物、たとえばグアー（guar）誘導体等である。このようなポリマーは、オムツ、タンポン、サニタリーナプキン及び他の衛生製品を製造するための、水性溶液を吸収することができる製品として、さらにはガーデニング市場における保水剤として使用されている。

典型的には、超吸収性ポリマーは２５〜６０ｇ／ｇ、好ましくは少なくとも３０ｇ／ｇ、より好ましくは少なくとも３２ｇ／ｇ、さらに好ましくは少なくとも３４ｇ／ｇ及び最も好ましくは少なくとも３５ｇ／ｇの範囲の遠心保持容量（ＣＲＣ）を有する。遠心保持容量（ＣＲＣ）は、EDANA（European Disposables and Nonwovens Association）推奨試験方法No. WSP 241.2-05「遠心保持容量」によって測定される。

その性能特性、たとえば浸透性を改善するために、超吸収性の重合性粒子は一般には後架橋される。この後架橋は、水性ゲル相中で実施することができる。しかしながら、好ましくはベースポリマーの乾燥、粉砕及び篩分けされた粒子は、後架橋剤で表面被覆され、乾燥及び熱的に後架橋される。この目的のための有用な架橋剤は、超吸収性ポリマー粒子のカルボキシラト基と共有結合を形成することができるか、あるいは、カルボキシル基又はベースポリマーの少なくとも２個の異なる重合性鎖の他の官能基と一緒になって架橋することができる、少なくとも２個の基を含有する化合物を含む。

超吸収性ポリマーの製造は、たとえば研究論文"Modern Superabsorbent Polymer Technology"、F.L. Buchholz及びA.T. Graham, Wiley-VCH, 1998、第69頁〜第117頁に記載されている。

混練式反応器又はベルト式反応器は、適した反応器である。混練機中で、水性モノマー溶液の重合の過程で製造されたポリマーゲルは、たとえば、WO2001/38402 A1に記載されたようにして反転撹拌シャフトによって連続的に微粉砕される。ベルト上の重合は、たとえばDE3825366A1及びUS6,241,928中に記載されている。ベルト式反応器中での重合は、他の加工段階、たとえばミートグラインダ、押出機又は混練機中で微粉砕しなければならないポリマーゲルを生じる。

DE 35 44 770 A1は、超吸収性ポリマー製造のための連続ベルト式反応器を記載している。

EP 955 086 A1は、連続ベルト上の水性モノマー溶液を重合するための方法を開示している。形成されたポリマーゲルの幅方向における厚みの変更は、２０％を超えないよう維持される。

EP 1 683 813 A1は、低い溶融粘度を有するフッ素樹脂層を有する連続ベルト式反応器を記載する。フッ素樹脂層は、連続ベルト上で積層することができるか、あるいは、連続式チェーンコンベア上に固定することができる。

本発明の課題は、連続ベルト式反応器上で超吸収性ポリマーを製造するための改善された方法を提供することである。

本発明の課題は、
ｉ）連続重合ベルト及び
ｉｉ）少なくとも１個の連続支持ベルト
を含み、その際、連続重合ベルトｉ）が、少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）の上部表面上に少なくとも部分的に置かれており、かつ、少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）が、１ｋｇ／ｍ^２の基本重量（a basis weight）を有する金属製ベルトである、連続ベルト式反応器上で、超吸収性ポリマーを製造する方法によって達成されることが見出された。

図１は、本発明の方法の好ましい実施態様の概略的側面図である。

図２は、本発明の方法の好ましい実施態様の断面図である。

重合は発熱反応である。形成されたポリマーゲルは、過熱を防止するために冷却しなければならない。

少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）（３）はその熱容量によって、形成されたポリマーゲル（１）を冷却する。したがって、形成されたヒドロゲルの冷却は、少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）によって改善することができる。

金属製材料は、高い熱伝達速度を有する。少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）の基本重量は、好ましくは３〜２５ｋｇ／ｍ^２、より好ましくは５〜２０ｋｇ／ｍ^２、最も好ましくは７〜１５ｋｇ／ｍ^２である。少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）の冷却効率は基本重量に伴い増加する。少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）のあまりにも高い基本重量は、機械的問題を引き起こす。

好ましくは、少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）は６〜３５ｍｍ、より好ましくは９〜３０ｍｍ、最も好ましくは１２〜２５ｍｍのメッシュサイズの網目を有する。

好ましくは、少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）は４〜３５ｍｍ、より好ましくは８〜３０ｍｍ、最も好ましくは１２〜２５ｍｍの厚さを有する。

本発明の好ましい実施態様において、少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）はフラットワイヤベルトである。US 6,530,469は、有用なフラットワイヤベルトを記載している。好ましいフラットワイヤベルトは、PACTITE ^(R)Flatwire Belting (Maryland Wire Belts Inc., US)である。

フラットワイヤベルトのストリップ厚は、好ましくは０．６〜２ｍｍ、より好ましくは０．８〜１．８ｍｍ、最も好ましくは１〜１．６ｍｍである。

好ましいフラットワイヤベルトは、高い基本重量及び高い表面積を有する。したがって、フラットワイヤベルトは、周囲のエアスペースに対して高い熱容量及び高い熱伝達速度を有する。

連続支持ベルトｉｉ）は、付加的に、好ましくは冷水で冷却することができる。

本発明の他の好ましい実施態様において、少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）は、固定された表面上で少なくとも部分的にスライドする。固定された表面は、少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）と一緒に動くことのない表面である。

少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）の幅の好ましくは２０％未満、より好ましくは１５％未満、最も好ましくは１０％未満を、固定された表面上でスライドする。

好ましくは、少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）（３）は、少なくとも１個のスライドバー（７）上でスライドする。

少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）は、好ましくは、少なくとも２個のスライドバー、より好ましくは少なくとも３個のスライドバー、最も好ましくは少なくとも４個のスライドバー上でスライドする。スライドバーは、長手方向で少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）を安定化させる。その結果、少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）の張力を減少させることができる。

スライドバーの上部表面は、好ましくは０．５未満、より好ましくは０．４未満、最も好ましくは０．３未満の摩擦係数を有する。スライドバーの上部表面のみが、低い摩擦係数を有する材料（６）、すなわちポリテトラフルオロエチレンで被覆されたスライドバーを使用することが可能である。

本発明のもう一つの好ましい実施態様において、連続重合ベルトｉ）は、カーカス（carcass）及びカバーを含む。

連続重合ベルトｉ）は種々の材料からなっていてもよいが、これらは、良好な引張り強さ及び良好な可とう性、反復曲げ応力下での良好な疲れ強さ、良好な変形性及び重合条件下における個々の反応成分に対して良好な耐薬品性の要求を満たすものでなければならない。これらの要求は単一材料によっては満たすことができない。したがって、多層材料を本発明の連続重合ベルトｉ）として使用しなければならない。

機械的要求は、たとえば天然及び／又は合成繊維又はガラス繊維又はスチールコードの布挿入物から成るカーカスによって充足させることができる。

耐薬品性は、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ハロゲン化ポリオレフィン、たとえばポリ塩化ビニル又はポリテトラフルオロエチレン、ポリアミド、天然又は合成ゴム、ポリエステル樹脂又はエポキシ樹脂から成るカバーによって達成することができる。好ましいカバー材料はシリコーンゴムである。

本発明において使用される連続支持ベルトｉｉ）は金属製ベルト、好ましくはステンレス鋼ベルトである。特に、金属製連続支持ベルトｉｉ）は、連続重合ベルトｉ）のたるみを防止する高い引張り応力下で使用することができる。したがって、支持された連続重合ベルトｉ）は、支持手段としてベルトコンベアローラーを用いる従来技術の連続ベルト式反応器と比較して減少したたるみを示す。

本発明の方法のもう一つの効果は、連続重合ベルトｉ）の必要不可欠な張力を減少されることができることである。したがって、本発明による方法の連続重合ベルトｉ）は高い改善された可使時間を有する。

好ましくは連続重合ベルトｉ）（２）は、少なくとも２個の連続支持ベルトｉｉ）（３）上に置かれている。１個以上の連続支持ベルトｉｉ）の使用は、個々の連続支持ベルトｉｉ）の必要不可欠な張力を減少させる。

好ましくは連続重合ベルトｉ）の側方の縁は、少なくとも１個の固定された支持手段によって水平面から上向きに曲げられる。固定された支持手段は、連続重合ベルトｉ）と一緒に動くことのない支持手段である。固定された支持手段は、たとえば重合ベルトｉ）の側方の縁を上向きに曲げるスライドバーであってもよい。さらに、これらのスライドバーが、支持構造（８）の一部分であることも可能である。

好ましくは連続重合ベルトｉ）（２）の最初の区域は、連続支持ベルトｉｉ）（３）により支持されてはいない。連続支持ベルトｉｉ）の支持がない場合には、最初の区域は、添加したモノマー溶液（５）の重みによって谷（trough）を形成する。

付加的に、連続支持ベルトｉｉ）は、横断方向において堅く（stiffed）なっていてもよい。

本発明のもう一つの好ましい実施態様において、少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）は、下方の末端で液体に対する障壁を形成する。障壁は、連続支持ベルトｉｉ）（３）を持ち上げる付加的なロール（４）によって形成することができる。障壁は、モノマー溶液が重合の分解（break-down）時に後続の製造工程に流入することを防止する。

本発明の方法において有用なモノマー溶液又はモノマー懸濁液は、
ａ）少なくとも１個のエチレン性不飽和酸官能性モノマー、
ｂ）少なくとも１個の架橋剤、
ｃ）適切な場合には、ａ）と共重合可能な１個又はそれ以上のエチレン性及び／又はアリル性不飽和モノマー、及び
ｄ）適切な場合には、モノマーａ）、ｂ）及び適切な場合にはｃ）がその上に少なくとも部分的にグラフトされていてもよい１個又はそれ以上の水溶性ポリマー、を含有する。

適切なモノマーａ）は、たとえばエチレン性不飽和カルボン酸、たとえばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸及びイタコン酸及び／又はこれら酸の塩である。アクリル酸及びメタクリル酸は、特に好ましいモノマーである。アクリル酸は最も好ましい。

有用なモノマーａ）はさらにスチレンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸及び２−ヒドロキシエチルアクリレートである。

アクリル酸及び／又はその塩に寄与するモノマーａ）の全量の割合は、好ましくは少なくとも５０モル％、より好ましくは少なくとも９０モル％及び最も好ましくは少なくとも９５モル％である。

モノマーａ）及び特にアクリル酸は、好ましくは０．０２５質量％までのヒドロキノン半エーテルを含有する。好ましいヒドロキノン半エーテルは、ヒドロキノンモノメチルエーテル（ＭＥＨＱ）及び／又はトコフェロールである。

トコフェロールは、以下の式：

［式中、Ｒ^１は水素又はメチル、Ｒ^２は水素又はメチル、Ｒ^３は水素又はメチル及びＲ^４は水素又は１〜２０個の炭素原子の酸基である］の化合物に関する。

好ましいＲ^４基はアセチル、アスコルビル、スクシニル、ニコチニル及び他の生理学的許容性のカルボン酸である。カルボン酸は、モノ−、ジ−又はトリカルボン酸であってもよい。

好ましくは、Ｒ^１＝Ｒ^２＝Ｒ^３＝メチルである、α−トコフェロールであり、特にラセミ体α−トコフェロールである。Ｒ^４はより好ましくは水素又はアセチルである。ＲＲＲ−α−トコフェロールは特に好ましい。

モノマー溶液は、好ましくは１３０質量ｐｐｍを上廻ることなく、より好ましくは７０質量ｐｐｍを上廻ることなく、好ましくは１０質量ｐｐｍを下廻ることなく、より好ましくは３０質量ｐｐｍを下廻ることなく、かつ、特に約５０質量ｐｐｍのヒドロキノン半エーテルを含有し、この場合、すべてはアクリル酸に基づくものであって、その際、アクリル酸塩は計算上アクリル酸として数えられている。たとえばモノマー溶液は、適切なヒドロキノン半エーテル含量を有するアクリル酸を使用して製造することができる。

超吸収性ポリマーは架橋された状態、すなわち、ポリマー網状構造中に、ラジカル共重合されていてもよい２個又はそれ以上の重合可能な基を有する化合物の存在下で、重合を実施する。有用な架橋剤ｂ）は、たとえばエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、アリルメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリアリルアミン、テトラアリルオキシエタン（EP 530 438 A1に記載されている）、ジ−及びトリアクリレート（EP 547 847 A1、EP 559 476 A1、EP 632 068 A1、WO 93/21237 A1、WO 2003/104299 A1、WO 2003/104300 A1、WO 2003/104301 A1及びDE 103 31 450 A1に記載されている）、混合アクリレート、この場合、これは、アクリレート基に加えてさらにエチレン性不飽和基を含有しているもの（DE 103 31 456 A1及びDE 103 55 401 A1に記載されている）又は架橋剤混合物（たとえばDE 195 43 368 A1、DE 196 46 484 A1、WO 90/15830 A1及びWO 2002/32962 A2に記載されている）を含有する。

有用な架橋剤ｂ）は、特にＮ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド及びＮ，Ｎ’−メチレンビスメタクリルアミド、ポリオールの不飽和モノ−又はポリカルボン酸のエステル、たとえばジアクリレート又はトリアクリレート、たとえばブタンジオールジアクリレート、ブタンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート及びさらにはトリメチロールプロパントリアクリレート及びアリル化合物、たとえばアリル（メタ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、ジアリルマレエート、ポリアリルエステル、テトラアリルオキシエタン、トリアリルアミン、テトラアリルエチレンジアミン、リン酸のアリルエステル及びさらにはビニルホスホン酸誘導体（たとえばEP 343 427 A2に記載されたもの）を含む。有用な架橋剤ｂ）は、さらにペンタエリトリットジアリルエーテル、ペンタエリトリットトリアリルエーテル、ペンタエリトリットテトラアリルエーテル、ポリエチレングリコールジアリルエーテル、エチレングリコールジアリルエーテル、グリセロールジアリルエーテル、グリセロールトリアリルエーテル、ソルビトールをベースとするポリアリルエーテル、さらにはこれらのエトキシ化化合物を含む。本願発明の方法は、ポリエチレングリコールのジ（メタ）アクリレートを使用し、その際、使用されたポリエチレングリコールは３００〜１０００の分子量を有する。

しかしながら、特に有利な架橋剤ｂ）は、３〜２０個エトキシ化されたグリセロール、３〜２０個エトキシ化されたトリメチロールプロパン、３〜２０個エトキシ化されたトリメチロールエタンのジ−及びトリアクリレート、特に２〜６個エトキシ化されたグリセロール又は２〜６個エトキシ化されたトリメチロールプロパン、３個プロポキシ化されたグリセロール、３個プロポキシ化されたトリメチロールプロパンさらには３個混合してエトキシ化又はプロポキシ化されたグリセロール、３個混合してエトキシ化又はプロポキシ化されたトリメチロールプロパン、１５個エトキシ化されたグリセロール、１５個エトキシ化されたトリメチロールプロパン、少なくとも４０個エトキシ化されたグリセロール、少なくとも４０個エトキシ化されたトリメチロールエタン及びさらには少なくとも４０個エトキシ化されたトリメチロールプロパンのジ−及びトリアクリレートである。

架橋剤ｂ）として使用するのに特に好ましいのは、たとえばWO 2003/104301 A1で記載されたようなジアクリル化、ジメタクリル化、トリアクリル化又はトリメタクリル化された、複数個エトキシ化及び／又はプロポキシ化されたグリセロールである。３〜１０個エトキシ化されたグリセロールのジ−及び／又はトリアクリレートは特に有利である。特に好ましくは、１〜５個エトキシ化及び／又はプロポキシ化されたグリセロールのジ−又はトリアクリレートである。３〜５個エトキシ化及び／又はプロポキシ化されたグリセロールのトリアクリレートは最も好ましい。これらは、吸水性ポリマー中の特に低い残留物量（典型的には１０質量ｐｐｍを下廻る）に関して顕著であり、かつ、それとともに生じる吸水性ポリマーの水性抽出物は、同じ温度での水と比較してほとんど変わらない表面張力（典型的には 0.068 N/mを下廻ることのない）を有する。

架橋剤ｂ）の量は、好ましくは０．００１〜１０質量％、より好ましくは０．０１〜５質量％及び最も好ましくは０．１〜２質量％であり、この場合、すべてはモノマーａ）に基づく。

モノマーa)と共重合可能なエチレン性不飽和モノマーｃ）の例はアクリルアミド、メタクリルアミド、クロトンアミド、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリレート、ジエチルアミノプロピルアクリレート、ジメチルアミノブチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノネオペンチルアクリレート及びジメチルアミノネオペンチルメタクリレートである。

有用な水溶性ポリマーｄ）は、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、澱粉、澱粉誘導体、ポリグリコール又はポリアクリル酸、好ましくはポリビニルアルコール及び澱粉を含む。

モノマー溶液の固体含量は、少なくとも３０質量％、より好ましくは少なくとも３５質量％、最も好ましくは少なくとも４０質量％である。固体含量は、モノマーａ）、架橋剤ｂ）、モノマーｃ）及びポリマーｄ）の合計である。高い固体含量を有する水性モノマー懸濁液の使用もまた可能である。モノマー溶液又はモノマー懸濁液は、ポリマーゲルを形成する連続重合ベルトｉ）上で重合する。

連続重合ベルトｉ）の幅は、好ましくは１〜１０ｍ、より好ましくは２〜８ｍ、最も好ましくは３〜６ｍである。連続重合ベルトｉ）の長さは、好ましくは３〜５０ｍ、より好ましくは５〜４０ｍ、最も好ましくは１０〜３０ｍである。連続重合ベルトｉ）上の滞留時間は、好ましくは５〜１２０分、より好ましくは１０〜６０分、最も好ましくは１２〜４０分である。

形成されたポリマーゲル層の厚さは、好ましくは１〜２０ｃｍ、より好ましくは２〜１５ｃｍ、最も好ましくは５〜１０ｃｍである。次に、ポリマーゲルは他の加工段階、たとえばミートグラインダ、押出機又は混練機中で微粉砕する。

得られたヒドロゲルの酸基は、典型的には部分的に中和された状態であり、その際、中和の程度は２５〜９５モル％、より好ましくは５０〜８０モル％及びさらに好ましくは６０〜７５モル％であり、これに関して通常の中和剤、たとえばアルカリ金属水酸化物、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属炭酸塩又はアルカリ金属重炭酸塩及びさらにはこれらの混合物を使用することができる。さらにアンモニウム塩は、アルカリ金属塩の代わりに使用することができる。ナトリウム及びカリウムはアルカリ金属塩として特に好ましいが、しかしながら水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム又は重炭酸ナトリウム及びさらにはこれらの混合物が最も好ましい。

中和は、好ましくはモノマー段階で実施する。これは、通常は、中和剤を水性溶液、溶融液又はその他のもの、好ましくは固体材料として混合することによって実施する。たとえば、明らかに５０質量％を下廻る水分量を有する水酸化ナトリウムは、２３℃を上廻る融点を有するワックス様の塊として存在していてもよい。この場合において、高められた温度で小片物（piece goods）又は溶融物としての計量が可能である。

さらに中和は、ヒドロゲル段階において重合後に実施することができる。しかしながら、さらにはヒドロゲル段階において、中和剤の一部分をモノマー溶液に添加し、かつ専ら重合後に好ましい中和の最終的な度合いを調整することによって、重合前に４０モル％まで、好ましくは１０〜３０モル％及びより好ましくは１５〜２５モル％の酸基に中和することが可能である。ヒドロゲルが少なくとも部分的に重合後に中和される場合には、ヒドロゲルは好ましくは機械的に、たとえばミートグラインダを用いて微粉砕され、この場合、中和剤は噴霧、散水又は注ぎ入れられ、かつその後に注意深く混合導入する。この目的のために、得られたゲル塊を繰り返してホモジナイズのために粉砕することができる。

その後にヒドロゲルを、ベルト式乾燥器を用いて、残留湿分が好ましくは１５質量％を下廻り、かつ、特に１０質量％を下廻るまで乾燥させ、その際、水の含量は EDANA (European Disposables and Nonwovens Association)推奨試験方法No. WSP 230.2-05 "湿分"によって測定されている。選択的に、さらに乾燥は、流動床乾燥器又は加熱型プラウシェアミキサを用いて実施することができる。特に白色の製品を得るために、蒸発する水の急速な除去を確実にすることによってこのゲルを乾燥させることが有利である。この目的のために、乾燥器温度は最適化されなければならず、空気供給及び除去は監視しなければならず、かつ常に十分な通気を保証しなければならない。乾燥は、ゲルの固体含量が可能な限り高い場合には、当然のことながらより簡単であり、かつ生成物はより一層白い。したがって、乾燥前のゲルの固体含量は、好ましくは３０〜８０質量％である。乾燥器を、窒素又は任意の他の非酸化不活性ガスで通気をすることは特に有利である。しかしながら選択的に、簡単に酸素の部分圧のみを乾燥中に低下させ、酸化的黄変プロセスを防止することができる。しかしながら一般的には、水蒸気の適切な通気及び除去も同様になおも許容可能な生成物を導きうる。極めて短い乾燥時間は、色及び生成物の質に関して一般的に有利である。

ゲルを乾燥させる他の重要な機能は、超吸収体の残留モノマー含量の継続的な減少である。なぜならこれは、任意の残留する開始剤が乾燥中に分解し、これによって任意の残留モノマーの共重合を招くためである。さらに水の蒸発量は、なおも存在する任意の遊離水−蒸気−揮発性モノマー、たとえばアクリル酸を一緒に連行し、かつこれによって同様に、超吸収体の残留モノマー含量が低下する。

その後に、乾燥したヒドロゲルは粉砕及び分級され、その際、有用な粉砕装置は、典型的には一段式又は多段式ロールミル、好ましくは２又は３段式ロールミル、ピンミル、ハンマーミル又は振動ミルを含んでいる。

得られたポリマーは、その後に後架橋されていてもよい。有用な後架橋剤は、ポリマーのカルボキシラト基と共有結合を形成することができる２個又はそれ以上の基を含有する化合物である。有用な化合物は、たとえばアルコキシシリル化合物、ポリアジリジン、ポリアミン、ポリアミドアミン、ジ−又はポリグリシジル化合物（EP 83 022 A2、EP 543 303 A1及び EP 937 736 A2に記載されている）、多価アルコール（DE 33 14 019 A1、DE 35 23 617 A1及び EP 450 922 A2に記載されている）又はβ−ヒドロキシアルキルアミド（DE 102 04 938 A1及びUS 6,239,230に記載されている）である。さらに、混合された官能性を有する化合物、たとえばグリシドール、３−エチル−３−オキセタンメタノール（トリメチロールプロパンオキセタン）（EP 1 199 327 A2）、アミノエタノール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン又は第一の反応後に他の官能性を生じる化合物、たとえば酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化イソブチレン、アジリジン、アゼチジン又はオキセタンを使用することが可能である。

有用な後架橋剤は、さらに言われるように、DE 40 20 780 C1による環状カーボネート、DE 198 07 502 A1による２−オキサゾリドン及びその誘導体、たとえばＮ−（２−ヒドロキシエチル）−２−オキサゾリドン、DE 198 07 992 A1によるビス−及びポリ−２−オキサゾリジノン、DE 198 54 573 A2による２−オキソテトラヒドロ−１，３−オキサジン及びその誘導体、DE 198 54 574 A1によるＮ−アシル−２−オキサゾリドン、DE 102 04 937 A1による環式尿素、DE 103 34 584 A1による二環式アミドアセタール、EP 1 199 327 A2によるオキセタン及び環式尿素及びWO 2003/31482 A1によるモルホリン−２，３−ジオン及びその誘導体を含む。

好ましい後架橋剤はオキサゾリドン及びその誘導体、特にＮ−（２−ヒドロキシエチル）−２−オキサゾリドン、グリシジル化合物、特にエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリオール、特にグリセロール、及びエチレンカーボネートである。

後架橋剤の量は、好ましくは０．００１％〜５質量％、より好ましくは０．０１〜２．５質量％及び最も好ましくは０．１〜１質量％であり、この場合、すべてはポリマーに基づく。

後架橋は、ヒドロゲル又は乾燥重合性粒子に、後架橋剤の溶液、好ましくは水性溶液を噴霧することによって通常通りに実施する。噴霧は熱的乾燥によって実施され、かつ後架橋反応は、乾燥前のみならず乾燥中においても実施することができる。

後架橋剤は、有利には、本発明の方法によってポリマーと一緒に混合し、引き続いて熱的に乾燥させる。

熱的乾燥を実施する装置として接触乾燥器は好ましく、ショベル式乾燥器はより好ましく、かつディスク式乾燥器は最も好ましい。適した乾燥器は、たとえばBepex^（R）ドライヤ及び Nara^（Ｒ）ドライヤを含む。同様に、流動床乾燥器を使用することもできる。

乾燥は、ケーシング（shell）を加熱することによってか、あるいは、ミキサに温かい空気を吹き込むことによって、ミキサ自体で実施することができる。同様に、下降流乾燥器（downstream dryer）、たとえば棚型乾燥器、ロータリーチューブオーブン又は加熱可能なスクリューを使用することが可能である。しかしながら、たとえば乾燥プロセスとして共沸蒸留を利用することも可能である。

好ましい乾燥温度は５０〜２５０℃、好ましくは５０〜２００℃及びより好ましくは５０〜１５０℃の範囲である。反応ミキサ又は乾燥器中のこの温度での好ましい滞留時間は、３０分を下廻り、かつより好ましくは１０分を下廻る。

本発明は、連続ベルト反応器上で、大規模で、均一な品質及び低い維持コストの超吸収性ポリマーを製造するための改善された方法を提供する。重合中における改善された冷却によって、増加した重合度合いを有するポリマーを製造することができる。

本発明の方法の好ましい実施態様の概略的側面図 本発明の方法の好ましい実施態様の断面図

１ ポリマーゲル、 ２ 連続重合ベルト、 ３ 連続支持ベルト、 ４ 付加的なロール、 ５ モノマー溶液、 ６ 低い摩擦係数を有する材料、 ７ スライドバー、 ８ 支持構造

Claims (16)

1. ｉ）連続重合ベルト及び、
   ｉｉ）少なくとも１個の連続支持ベルトを含み、
   その際、連続重合ベルトｉ）が、少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）の上部表面上に少なくとも部分的に置かれており、
   少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）が、３〜２５ｋｇ／ｍ^２の基本重量を有する金属製ベルトであり、かつ
   少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）が、フラットワイヤベルトである、連続ベルト式反応器上で超吸収性ポリマーを製造する方法。
2. 少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）が、少なくとも６ｍｍのメッシュサイズを有する網目を有する、請求項１に記載の方法。
3. 少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）が、少なくとも４ｍｍの厚さを有する、請求項１又は２に記載の方法。
4. 少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）が２ｍｍ未満のストリップ厚を有するフラットワイヤベルトである、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
5. 少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）が、固定された表面上で少なくとも部分的にスライドする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
6. 少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）の幅の２０％未満が、固定された表面上でスライドする、請求項５に記載の方法。
7. 固定された表面が少なくとも１個のスライドバーである、請求項６に記載の方法。
8. スライドバーの上部表面が、０．５未満の摩擦係数を有する材料で少なくとも部分的に被覆されている、請求項７に記載の方法。
9. 被覆材料がポリテトラフルオロエチレンである、請求項８に記載の方法。
10. 連続重合ベルトｉ）が、カーカス及びカバーを含む、請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。
11. 連続重合ベルトｉ）が、少なくとも２個の連続支持ベルトｉｉ）上に置かれている、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の方法。
12. 連続重合ベルトｉ）の側方の縁が、少なくとも１個の固定された支持手段によって水平面から上向きに曲げられている、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の方法。
13. 連続重合ベルトｉ）の最初の区域が谷を形成する、請求項１から１２までのいずれか１項に記載の方法。
14. 少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）が、横断方向で堅くなっている、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の方法。
15. 少なくとも１個の連続支持ベルトｉｉ）が、下方の末端で、液体に対する障壁を形成する、請求項１から１４までのいずれか１項に記載の方法。
16. 連続ベルト式反応器上で加工されるモノマーが、少なくとも５０質量％のアクリル酸及び／又はその塩である、請求項１から１５までのいずれか１項に記載の方法。

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