JPH08509521A - 水状の液体および人体内の体液を吸収可能な粉末状のクロスリンクポリマー、その製造方法およびその使用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は粉末状の、水膨潤性のクロスリンクポリマーで、水のような液体、特に体液に対して荷重の下で高い吸収力を有するものに関し、このポリマーは以下のものから成る、即ち、ａ）５５〜９９．９重量％の酸基含有モノマーであってその少なくとも５０モル％の量は中和されているもの、ｂ）０〜４０重量％のａ）と共重合可能のモノマーｃ）０．１〜５．０重量％の少なくとも一種のクロスリンク剤、ｄ）０〜３０重量％の水溶性ポリマー。ａ）に記載の塩はＬｉ＋、Ｎａ＋、好ましくはＫ＋，Ｃｓ＋、Ｒｂ＋、並びに一価、二価および三価のメチルアンモニウクイオンの単独またはそれらの組み合わせである。ポリマーは、モノマーに二酸化炭素を基礎とするブローイング剤が吹き込まれ、重合が生じ、ポリマーは乾燥されて次に表面クロスリンクに関して反応性の１または若干種の化合物と共に１００〜３００℃の温度に加熱される。これらのポリマーは、おむつ組成物、衛生ナプキン、および失禁用材料として、導電性および光伝送ケーブル用の部品として、土壌改良剤として、植物栽培用の人工土壌として、および包装材料の部品として適している。

Description

【発明の詳細な説明】 水状の液体および人体内の体液を吸収可能な粉末状のクロスリンクポリマー、 その製造方法およびその使用 本発明は高い荷重の下で水状の液体の吸収速度、膨潤性および保持力に関して 改良された特性を有する、液体および血液を吸収する粉末状のクロスリンクポリ マー（スーパーアブソーバー）に関する。本発明は更に前記ポリマーの製造方法 および例えばおむつのような吸収衛生用品、成人用失禁、女性用衛生用品、およ び負傷部手当て用のようなものに対する使用に関する。 スーパーアブソーバーは水不溶性のクロスリンクポリマーであり、これは、膨 潤してハイドロゲル（ｈｙｄｒｏｇｅｌｓ）の形成の下において、大量の水溶液 および体液、例えば尿または血液、の吸収力を有し、相当の圧力または荷重の下 で吸収された大量の液を保持することができる。この特徴的な吸収性のために、 ポリマーは主としてこれを例えばおむつおよび衛生用ナプキンのような衛生用品 に合体させて使用されている。 初期には、液体との接触における非常に高い膨潤性、一名自由膨潤能力とも言 う、はスーパーアブソーバーの開発の主要因子であったが、後には吸収液の量の みでなく、膨潤ゲルの安定性も主要因子になってきている。しかし、膨潤性また は自由膨潤能力と称してもよい吸収性の一方、他方でクロスリンクポリマーのゲ ル強度は、米国再発行特許第３２，６４９号で知られるように相反する特性を示 している。これは、特に高い吸収性を有するポリマーは膨潤ゲルの弱い強度を呈 し、その為ゲルは圧力の下で変形可能で（例えば身体の荷重で）、その上液体分 散および吸収性が阻害される。米国再発行特許第３２，６４９号によれば、吸収 力（ゲル体積）とゲル強度との間のバランス関係は、この種のスーパーアブソー バーがおむつ構造内に使用されたときに液体吸収、液体輸送、おむつと皮膚の乾 燥性とが確実となるように、吸収力（ゲル容積）とゲル強度との間のバランス関 係が狙いとされるべきであるとされている。これに関連して、最初の自由な膨潤 の後のポリマーの引き続いての圧力の下での液体保持力は重要ではあるが、これ のみならず液体が同時に作用する圧力に対しても、即ち液体吸収中においても同 様に重要であるが、これは実際には、幼児または成人が衛生用品の上に座りまた は横たわるか、または例えば足の運動によって剪断力が作用する場合のことであ る。欧州特許第０３３９４６１号には、この特殊の吸収特性が荷重の下での吸収 として言及されている。 美的および環境的な理由の為に、衛生用品のサイズと厚さを減少する傾向の増 加に合わせる唯一つの方法は（廃棄物の減少）、おむつの大量の綿毛状パルプ部 分を減少する事と、同時にスーパーアブソーバーの部分を増加することである。 この理由の為に液体吸収とその輸送に関しての追加的な機能を持たねばならなく なったが、これは従来綿毛状パルプで為されていたもので、周知のスーパーアブ ソーバーでは満足の行く程度にまで達成されていなかった。 これは特に、衛生物品の吸収領域のスーパーアブソーバーの割合が、４０から ６０％およびそれ以上に増加した場合にあてはまる。数回の小用の場合スーパー アブソーバーの弱い吸収力のために、いわゆる「もれ」が、特に圧力下で液体移 動および液体分散の封鎖により生じることになる。即ち、液体はもはや衛生物品 では吸収されず、その為ぬれおむつ表面を作りその結果皮膚が濡れることとなる 。 したがって、特徴的な性質、例えば高い吸収力、高いゲル強度、および荷重の 下での高い吸収力を有するスーパーアブソーブポリマーを提供する為には、ポリ マー樹脂に付加的な表面処理を行うことが必要である。 例えば、米国特許第４０４３９５２号は水の分散性を改良する為に多価金属化 合物を推奨し、また、米国特許第４０５１０８６号は吸収割合の改良の為にグリ オキサール（ｇｌｙｏｘａｌ）の使用を提案している。ドイツ公開公報第２７４ ０１６９号はカリウムおよびアンモニウムアクリレート含有ポリマーを基礎とす る吸収剤の製造を記載しているが、これらはポリオール（ｐｏｌｙｏｌｓ）で処 理されて、おむつまたはその他の医用物品に粉末およびシートの状態で使用され ている。ポリマー中に含まれるカルボキシルまたはカルボキシル酸塩グループと 、反応可能な２−または多官能グループを有するクロスリンク剤を使用する二次 的処理は、欧州特許第００８３０２２号（水の分散性と吸収性の改善のため）、 ドイツ公開公報第３３３１６４４号（高吸水割合における塩類溶液抵抗性改善の た め）、ドイツ公開公報第３５０７７７５号（良好な液体吸収とゲル強度での塩類 抵抗性増加の為）、ドイツ公開公報第３５２３６１７号（流動性の改善と凝集性 の防止の為）、ドイツ公開公報第３６２８４８２号（再使用での吸水性改善の為 ）および欧州特許第０３４９２４０号（吸収性と吸収割合のバランスおよびゲル 強度および吸引力達成の為）に記載されている。これらの場合、粉末は、順次ま たは同時に、任意に少量の水と溶媒を使用して直接に混合されるか、または不活 性の溶媒中に分散されて、また１０〜４０重量％の水を有するポリマーは親水性 または疎水性溶媒中に分散されてクロスリンク剤と混合される。適当なクロスリ ンク剤はポリグリシジルエーテル（ｐｏｌｙｇｌｙｃｉｄｙｌ ｅｔｈｅｒ）、 ハロエポキシ（ｈａｌｏ ｅｐｏｘｙ）化合物、ポリオール、ポリアミンまたは ポリイソシアネートである。加えて、多官能アジリジン（ａｚｉｒｉｄｉｎｅ） 化合物、アルキル−ジ−（トリ）−ハロゲン化物、および油溶解性ポリエポキシ 化合物がドイツ公開公報第３３１４０１９号、欧州特許第０３１７１０６号、お よびドイツ公開公報第３７３７１９６号に記載されている。ドイツ公開公報第３ ５０３４５８（良好な水吸収力、高い吸水性および粘着性のないゲル中での高い ゲル強度を得る）中には、ポリマー樹脂中クロスリンク剤の応用が有機溶媒の使 用なしで、例えばＳｉＯ２のような不活性無機粉末状物質の存在の下に行われて いる。ドイツ特許第４０２０７８０号によれば、荷重の下での吸収の改善がアル キレンカーボネートの０．１−５重量％を伴うポリマー樹脂の表面のクロスリン キングによって達成されている。 これらの全ての方法は樹脂の温度処理が引き続いて行われるのが普通である。 従来技術によって得られたスーパーアブソーバーは、２０ｇ／ｃｍ２の荷重の 下で高い膨潤性を有し、ドイツ特許第４０２０７８０号によれば、この荷重の下 で塩化ナトリウムの０．９％溶液に対して２８〜３４ｇ／ｇに達する。更に、こ の特許によって作られた製品は荷重の下で高い割合の初期吸収力を有し、全能力 の８０％がわずか１５分後に達成されることが報告されている。 しかし、最新の技術による二次的処理によって得られる比較的高い吸収割合は 、液体の吸収が同時に作用している荷重の下で起こる時に生じるということが判 明した。荷重なしでの膨潤の場合には、吸収は尚改善されねばならない。 衛生材料中の吸収性樹脂の実用に関しては、例えば小児用のおむつや成人用の パッドは体重によって常に荷重の下にあるわけではないので、荷重なしでの膨潤 の下での急速な液体吸収が非常に重要である。この場合大量の液体の急速な吸収 が同様に漏れを防止するために生じなければならない。 更に、公知の吸収性樹脂は２０ｇ／ｃｍ２以上の荷重の下で吸収力が相当に減 少すると言う欠点がある。例えば、荷重２０ｇ／ｃｍ２の下で３０ｇ／ｇのＡＵ Ｌ（Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｕｎｄｅｒ Ｌｏａｄ）を有する公知のポリマーに おいては、ＡＵＬは荷重４０ｇ／ｃｍ２の下では１５ｇ／ｇに、また６０ｇ／ｃ ｍ２では９ｇ／ｇに減少する。高圧下におけるこの吸収能力の減少は、吸収性樹 脂が離隔した貯蔵領域に液の輸送を確実に保証しなければならない多量のスーパ ーアブソーバーを有する新形のおむつにおいては特別なマイナスの作用を有する 。この場合、不十分なゲル安定性の為に、柔らかいゲル形状は高い圧力の下で変 形し、これは更にいわゆる「ゲルブロッキング」の為に更に液体輸送を損なう。 従って、改良された吸収速度と高い保持力に加えて、高い荷重の下で、特に高 い吸収性を有するスーパー吸収性ポリマーを提供することが本発明の目的である 。 この目的は、水、水様液、特に人体液を吸収する粉末状のポリマーによって達 成されるが、このポリマーは次のものから形成される。即ち、 ａ）５５−９９．９重量％の重合化され不飽和で重合可能の酸基を有するモノ マーで、このモノマーは少なくとも５０モル％の量まで中和されて塩とされてい る、 ｂ）０〜４０重量％の重合化された不飽和モノマー、これはａ）と共重合可能 であり、 ｃ）０．１〜５．０重量％のクロスリンク剤、 ｄ）０〜３０重量％の水溶性ポリマー、ここでａ）〜ｄ）の和は１００重量％ になり、 また、このポリマーは少なくとも６０ｇ／ｃｍ２の荷重において、少なくとも １２ｇ／ｇポリマー、好ましくは１６ｇ／ｇポリマーの０．９％ＮａＣｌ溶液に 対する吸収力を有する。 最も驚くべき事に、その陽イオンがリチウム、ナトリウム、および好ましくは カリウム、ルビジウム、セシウム、アンモニウム、モノメチルアンモニウム、ジ メチルアンモニウム、または、トリメチルアンモニウムで構成された群から選定 された中性化酸基を有するスーパーアブソーバントポリマーが、ポリマー製品の 製造中に重合段階に先立って二酸化炭素をベースとするブローイング剤がモノマ ー溶液中に加えられているとき、相当に改良された吸収速度を有することが判明 している。同時に、本発明のスーパーアブソーバーは、粒子化吸収性樹脂が反応 性多官能二次クロスリンク剤で処理され、１２０〜３００℃に加熱されるという 事実によって高い荷重の下で改良された吸収性を有する。 米国特許第４５２９７３９号は、疎水性のラテックスの形のポリマーから出発 して、ブローイング剤として炭酸塩の添加の下に鹸化によって製造される吸収材 を記載している。 二酸化炭素を放出することによってマイクロセル状構造を有するヒドロゲルを 生じる炭酸塩含有ブローイング剤によって良好な水吸収性を有するスーパーアブ ソーバントポリマーを製造することは米国特許第５１１８７１９号から公知であ る。米国特許第５１１８７１９号の例に見られるように、吸収速度は改善される が、しかし吸収力は減少する。米国特許第５１１８７１９号に従って作られた吸 収性樹脂は、例えばドイツ特許第４０２０７８０号による公知の製品に比較して 、相当に貧弱な荷重下吸収力を有する。公知の従来技術方法によっては水吸収性 樹脂は得られない。これは、２０ｇ／ｃｍ２の荷重の下で高い吸収力を有するも のの、荷重なしでの膨潤の場合の吸収量の改良を明示している。即ち、上述の先 行技術は無荷重での、および荷重の下での吸収の両者の改良された吸収割合の組 み合わせと、圧力の下での改良された吸収能力の両者が達成されたかについては 記載がない。 ブローイング剤を使用して作られたマイクロセル構造を有するハイドロゲルが 使用されて、これらの樹脂が表面クロスリンク処理、例えばドイツ特許第４０２ ０７８０号の工程が成されるならば、改良された水吸収性樹脂が得られる事は発 見されている。加えて、リチウム、ナトリウム、および、好ましくはカリウム、 ルビジウム、セシウム並びにアンモニウム、モノメチルアンモニウム、ジメチル アンモニウム、またはトリメチルアンモニウムの陽イオン、これらは酸基含有モ ノマーの中和から得られる塩中に存在するが、これらは吸収力および吸収速度に 決定的な影響を与える事が発見された。荷重の下における吸収力の相当な改善お よび吸収速度の相当な改善が判明している。 推奨される陽イオンはカリウムイオンとアンモニウムイオンである。 表面クロスリンキング処理に使用し得る水吸収性樹脂は、酸群、例えばアクリ ル酸、メタクリル酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルフォン酸ま たはこれらのモノマーの混合物で、酸基は少なくとも５０モル％の程度まで中和 された状態で存在している。特に推奨されるのは、５０〜８０モルパーセントま で中和されたクロスリンクアクリル酸またはメタクリル酸で形成された樹脂であ る。 水溶性モノマー溶液中の酸基の中和は例えばアルカリ液、炭酸塩またはアミン による公知の方法で塩基によって行われる。 苛性ソーダ溶液以外の好ましい中和剤は、何よりも苛性カリおよびアンモニア である。 水吸収性樹脂の製造に適するその他のモノマーは、０〜４０重量％のアクリル アミド、メタクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリレート、ジメチルアミノア ルキル（メト）−アクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、また はアクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライドである。これらの モノマーの４０％を越える割合は樹脂の膨潤能力を損なう虞がある。 クロスリンク剤としては少なくとも２個のエチレン的に不飽和の２重結合また は１個のエチレン的に不飽和の２重結合と１個の酸基と反応性の若干数の官能基 、または酸基と反応性の若干数の官能基を有する任意の化合物が使用され得る。 その例の中には次のものが含まれる。即ち、ブタンジオールジアクリレート、ヘ キサンジオールジメタクリレート、ポリグリコールジアクリレート、トリメチル プロパントリアクリレートのようなポリオールのアクリレートまたはメタクリレ ート、またはアリルアクリレート、ジアリルアクリルアミド、トリアリルアミン 、ジアリルエーテル、メチレンビサクリルアミド、またはＮ−メチロールアクリ ルアミド、エチレングリコールジグリシジルエーテルおよびグリセロールポリグ リシジルエーテルのようなポリグリシジルエーテル、および／またはグリセロー ル のようなポリオール、トリメチロールプロパン、および／またはポリエチレング リコール２００〜６００のようなポリアルキレングリコールが含まれる。ポリア ミンもまた使用可能である。 ０〜３０重量％の、部分的にまたは完全に鹸化されたポリビニルアルコール、 ポリビニルピロリドン、澱粉または澱粉誘導体、ポリグリコール、またはポリア クリル酸も水吸収性樹脂中の水溶性ポリマーとして含まれ得る。前記ポリマーの 分子量は、これらが水溶性であれば限定的ではない。好ましい水溶性ポリマーは 澱粉またはポリビニルアルコールまたはこれらのポリマーの混合物である。水吸 収性樹脂中での前記水溶性ポリマーの好ましい含有量は、特に澱粉および／また はポリビニルアルコールが溶解性ポリマーとして存在する場合、１−５重量％で ある。水溶性ポリマーは酸基含有ポリマーを有するグラフトポリマーとして存在 の可能性がある。 部分的中和アクリル酸のクロスリンク重合によって得られた樹脂に加えて、グ ラフト重合澱粉またはポリビニルアルコールの一部を付加的に有するものも好ま しく使用可能である。 本発明の吸収性樹脂の製造は、公知の方法で実施可能である。これは、水溶液 重合（ゲル法）によっても、インバースエマルジョン／サスペンジョン重合のど ちらででも実施可能である。 本発明によれば、炭酸塩としての二酸化炭素を基礎とした、または二酸化炭素 の形のガス状または固体状のブローイング剤がモノマー溶液または分散液中に溶 解または分散される。例えば無水ポリマー物質に対して０．１−５．０重量％の 炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリ、炭酸水素カリ、炭酸アンモニ ウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、またはこれらの物質の混合物が炭酸 塩として使用され得る。固形二酸化炭素（ドライアイス）を使用する場合には、 モノマー溶液または分散液の冷却は−１０℃と３０℃、好ましくは０〜１０℃の 間の温度とし、また酸素の除去を同時に行う。表面クロスリンキング処理に関し ては、使用する吸収剤樹脂の粒子形状に関して特別な制限はない。ポリマーはイ ンバースサスペンジョン重合で得られた小ビーズの形でも、溶液重合によって得 られた固形物を乾燥、粉砕してできた不規則形状の粒子の形でもよい。ヒドロ ゲルの乾燥は８０〜２００℃、特に１００〜１８０℃、更に好ましくは１２０〜 １５０℃の温度で行う。通常、粒子寸法は２０〜３０００μｍの間、好ましくは ５０〜１０００μｍの間である。 表面クロスリンキング処理の為に、水吸収性樹脂は酸基、特にカルボキシル基 と反応性の、少なくとも２官能化合物を基礎とする公知の二次クロスリンキング 剤と混合する。水吸収性樹脂は二次クロスリンク剤と直接に、水とアルコールの 溶液中でまたは水溶液中で混合する。二次クロスリンク剤の量は水吸収性樹脂に 対して０．０１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜４．０重量％、最も好まし くは０．０１〜２．０重量％に相当させる。各種二次クロスリンク剤の混合物も また使用可能である。アルコールの量は材料の溶解度によって決定されるが、技 術的な理由、例えば爆発に対する保護、からできるだけ少なくする。適当なアル コールはメタノール、エタノール、ブタノール、またはブチルグリコール、並び にそれらの混合物である。好ましい溶媒は水で、これは樹脂に対して０．３〜５ ．０重量％の量で使用する。例えば、無機キャリア物質、例えばＳｉＯ２、を使 用して粉末混合物から二次クロスリンク剤を加える事もできる。 好ましい表面クロスリンク剤は少なくとも２官能化合物で、これらは酸基と反 応性であり、グリセロールのようなポリオール、および／またはポリエチレング リコールのようなポリアルキレングリコール、および／またはトリエタノールア ミンのようなポリアミンを含む。ドイツ特許第４０２０７８０号による炭酸アル キレンは、表面クロスリンク剤としての使用に特に適している。 所望の特性を達成する為に、クロスリンク剤は樹脂粉末に均等に分布すべきで ある。この目的の為に、例えば流動床ミクサー、ミリングロール、またはトゥイ ンウオームミキサーのような適当なミキサーで行われる。 また、重合樹脂の製造の工程段階の一つの中で吸収性樹脂の処理を行う事も可 能である。この目的の為に、特に適当する方法はインバースサスペンション重合 である。 表面クロスリンク剤の添加に続く熱処理は１００〜３００℃、好ましくは１２ ０〜２５０℃で行う。温度は滞留時間と反応物の種類に応じて定まる。１５０℃ の温度において、熱処理は数時間実施の必要があるが、２５０℃においては数分 例えば０．５〜５分で所望の性質を得るのに十分である。熱処理は通常のドライ アーまたは炉で行い得る。その例としては、ロータリーキルン、流動床ドライア ー、パドルドライアー、デイスクドライアー、または赤外線ドライアーがある。 本発明によるポリマーは連続的または不連続的工程によって大規模に製造する 事ができる。本発明による材料は多数の応用に使用する事ができる。例えば衛生 ナプキンおよびおむつにまたは負傷部包帯目的に使用されると、これらは大量の 月経血、尿、その他の体液を吸収する性質を有する。吸収力および吸収速度は公 知の製品に比較して非常に優れている。元来、本発明の材料は高圧力荷重の下で 吸収した流体を吸収し保持するので、これらは特に使用が容易である。これらは 特に、フラッフパルプ（綿状素材）のような親水性ファイバー物質に比較して、 現在可能なものよりも高い濃度で使用するのに適している。応用に当たって、吸 収性ポリマーの割合は３５重量％を越えてもよく、吸収性ポリマーとフラッフパ ルプによって構成される量に対して、１５〜１００重量％、好ましくは３０〜７ ０重量％とする。本発明のポリマーは液吸収直後の液体の分布に対する改善で、 実質的にポリマーを含有する層において傑出している。 加えて、水および水様液体の吸収材として使用された本発明のポリマーは、導 電用および光伝導用ケーブルに対して、包装材料としてまた土壌改良材として、 また植物栽培用の人工土壌として有用である。 試験方法 水吸収性樹脂を特徴付けるのに、保持力（ＴＢ）、荷重の下での吸収性（ＡＵ Ｌ）、および吸収速度／割合（ＡＶと渦）を測定した。 保持力はテイーバッグ（ｔｅａ ｂａｇ）法によって定量され３回の測定値の 平均値として決定された。約２００ｍｇの樹脂がテイーバッグ中に封入され、０ ．９％ＮａＣｌ溶液中に２０分間浸された。次にテイーバッグは遠心分離機中で （直径：２３ｃｍ：毎分１４００回転）５分間遠心分離され、秤量された。水吸 収樹脂なしのテイーバッグ１個をブランクとして使用した。 荷重の下での吸収（ＡＵＬ）は欧州特許第０３３９４６１号第７頁記載の方法 によって定量される。スーパーアブソーバーの初期重量はシーブボトム（ｓｉｅ ｖｅ ｂｏｔｔｏｍ）を有するシリンダー中に収められ、パウダーは２０ｇ／ｃ ｍ２、４０ｇ／ｃｍ２、及び６０ｇ／ｃｍ２の圧力を及ぼすピストンで加重され た。次にシリンダーはデマンド−アブソーバンシーテスター（ＤＡＴ）上に設置 され、スーパーアブソーバーは１時間０．９％ＮａＣｌ溶液中に浸積された。 吸収速度（ＡＶ）は欧州特許第０３３９４６１号の第７頁に記載のように、荷 重下の吸収性（ＡＵＬ）の変形方法によって定量される。この場合塩化ナトリウ ムの０．９％溶液の吸収は追加荷重による粉末の荷重なしで測定される。１５秒 、３０秒、１、３、５、１０および１５分後、液の吸収量は秤量によって定量さ れる。測定は３回定量で行われる。 吸収速度の定量の為の渦試験（Ｖｏｒｔｅｘ Ｔｅｓｔ）はＷＯ８７／０３２ ０８号第９頁記載の方法によって行われる。初期重量は２．０ｇポリマーを数え る。ポリマーを液に散布してから渦（ｖｏｒｔｅｘ）の消失までの時間を秒で測 定する。例 比較例１ ドイツ特許第４０２０７８０号の例４に従って、アクリル酸ナトリウムとアク リル酸のモル比で７０：３０の混合物から成る水溶性アクリルモノマー溶液と、 クロスリンク剤としてのトリアリルアミンの混合物を重合する。できたゲルは粉 砕、乾燥、磨砕され、９０−８５０μｍの範囲内の粒子サイズに篩別される。 粉末状製品は粉末に対して０．２／０．１／２．０％１，３−ジオクソラン− ２−１／水／エタノールの混合物に混合され、１８０℃で１時間加熱される。 製品特性は表１に示される。比較例２ 米国特許第５１１８７１９号の例４に従って、アクリル酸ナトリウムとアクリ ル酸とのモル比で７０：３０とクロスリンク剤としてのトリアリルアミンとから 成る混合物から成る水溶性モノマー溶液が０．５％塩基性炭酸マグネシウムの添 加後に重合される。できたゲルは粉砕、乾燥、磨砕されて篩別される（９０−８ ５０μｍ）。例１ 比較例１を繰り返した。但し、米国特許第５１１８７１９号のように、重合前 に、０．５％の塩基性炭酸マグネシウムをＣＯ２放出ブローイング剤としてモノ マー溶液に添加する。できた粉末状ポリマーは比較例１と同様の二次処理を行う 。製品の性質は表１に示される。 例２−８ 以下の混合物で構成される水溶性モノマー 例２：アクリル酸カリウム 例３：アクリル酸カリウム 例４：アクリル酸カリウム 例５：アクリル酸カリウム 例６：アクリル酸アンモニウム 例７：アクリル酸メチルアンモニウム 例８：アクリル酸セシウム およびモル比で７０／３０のアクリル酸とクロスリンク剤としてのトリアリル アミンとが炭酸塩と０−１％のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）の添加の下で重 合された。できたゲルは粉砕、乾燥、磨砕されて９０−８５０μｍに篩別される 。 粉末状の篩別ポリマーは１，３−ジオキソラン−２−ワンまたはエチレングリ コールジグリシジルエーテル（ＥＧＤＥ）、水およびエタノールと混合されて１ ２０〜３００℃で０．５〜１時間加熱した。例９−１０ 以下の混合物から成る水溶性モノマー、 例９：アクリル酸カリウム 例１０：アクリル酸アンモニウム およびモル比７０／３０のアクリル酸、およびクロスリンク剤としてのトリア リルアミンと０〜１％のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を添加して二酸化炭素 （ドライアイスの導入で）で飽和させて次に重合させた。出来上がったゲルは粉 砕、乾燥、磨砕されて９０−８５０μｍに篩別される。 粉末状の篩別されたポリマーは１，３−ジオキソラン−２−ワンおよびエチレ ングリコールジグリシジルエーテル（ＥＧＤＥ）、水およびエタノールの混合物 と混合の上１２０〜３００℃で０．５〜１時間加熱した。成分、反応条件および 製品の性質は表２に示される。 比較例３ 比較例２を繰り返す。中和に要求される苛性ソーダ溶液は苛性カリ溶液に同一 モル比で置換される。重合の前に、１．５％の炭酸カリウムがモノマー溶液に加 えられる。比較例４ 比較例１を繰り返す。中和に必要な苛性ソーダ溶液は苛性カリに同一モル比で 置換される。得られた粉末状ポリマーは比較例１中と同−２次処理を行う。比較例５ 比較例３を繰り返す。中和に必要な苛性カリ溶液は同一モル比でアンモニア水 に置換される。重合の前に０．５％炭酸アンモニウムをモノマー溶液に添加する 。比較例６ 比較例４を繰り返す。中和に必要な苛性カリは同一モル比でアンモニア水に置 換される。粉末製品は粉末製品に対して０．２５／２．０／２．０ＥＧＤＥ／水 ／アセトンから成る混合物と混合し、１２０℃で１時間加熱する。（表３参照） 比較例７ 二次処理に先立って、例２のポリマーを１００〜３００μｍのフラクションに 篩別して、二次処理はしない。膨潤割合（一分後の膨潤高さ）と１０分後の膨潤 高さをいわゆるＦＩＲＥＴ−テスト、ランタ−Ｂ．Ｖ．氏の方法；フェーネンダ ール／ＮＬ（表参照）によって定量した。この試験は、テープの代わりに０．２ ｇのスーパーアブソーバーを均等に測定ポットの底部に分布させて、不織布また はテイッシュー（模擬テープ）で覆う。例１１ 二次処理に先立って、例２のポリマーを１００〜３００μｍのフラクションに 篩別して次に例１と同様な二次処理を行う。製品の特性の試験は比較例７のよう に行う（下記表参照）。例１２ 二次処理の後、例２のポリマーは１００〜３００μｍのフラクションに篩別す る。製品の特性の試験は比較例７のように行う（下記表参照）。 例１１および例１２において得られた本発明による製品は、導電および光伝送ケ ーブルの部品として水の侵入に対する封じ材として好適である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｃ０８Ｆ 20/56 ＭＮＣ 7019−4Ｃ Ａ６１Ｌ 15/01 Ｃ０９Ｋ 17/20 7421−4Ｃ Ａ６１Ｆ 13/18 ３０７Ａ // Ｃ０９Ｋ 101:00 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＢＲ，ＣＡ，ＦＩ，Ｈ Ｕ，ＪＰ，ＫＲ，ＵＳ (72)発明者 クラウス，プリューガー ドイツ連邦共和国、Ｄ―47807、クレフェ ルト、エルケレンツァー ストラーセ 15

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ａ）５５〜９９．９重量％の重合不飽和される、重合可能な酸基含有モノマ ーであって、前記モノマーは少なくとも５０モル％の量中和されて塩として存在 するものと、 ｂ）０〜４０重量％の、ａ）と共重合可能な重合不飽和モノマーと、 ｃ）０．１〜５．０重量％の少なくとも１種のクロスリンク剤と、 ｄ）０〜３０重量％の水溶性ポリマーであって、ａ）〜ｄ）の合計が１００ 重量％と成るように構成され、 前記ポリマーは、６０ｇ／ｃｍ２の荷重の下で、少なくとも１２ｇ／ｇポリマ ー、好ましくは１６ｇ／ｇポリマーの０．９％ＮａＣｌ溶液に対する吸収力を有 することを特徴とする、水、水様液体、特に体液、を吸収する粉末状水膨潤性ク ロスリンクポリマー。 ２．ポリマーは、３０秒以内に少なくとも１０ｇ／ｇポリマー、好ましくは１６ ｇ／ｇポリマーの０．９％ＮａＣｌ溶液に対する吸収力を有することを特徴とす る請求項１記載のポリマー。 ３．２０〜３０００μｍ、好ましくは１００〜１０００μｍの粒子寸法を有する ことを特徴とする請求項１または２記載のポリマー。 ４．ａ）５５〜９９．９重量％の重合不飽和される、重合可能な酸基含有モノマ ーであって、前記モノマーは少なくとも５０モル％の量中和されて塩として存在 するものと、 ｂ）０〜４０重量％の、ａ）と共重合可能な重合不飽和モノマーと、 ｃ）０．１〜５．０重量％の少なくとも１種のクロスリンク剤と、 ｄ）０〜３０重量％の水溶性ポリマーであって、ａ）〜ｄ）の合計が１００ 重量％に成るように構成され、ａ）に記載の塩は陽イオンとしてＬｉ＋、Ｎａ＋ 、好ましくはＫ＋、Ｃｓ＋、Ｒｂ＋およびアンモニウムイオン、並びに一価、 二価、および三価のメチルアンモニウムイオンを単独または組み合わせで有し、 ポリマーに対して０．１〜５．０重量％の二酸化炭素を基礎とするブローイング 剤が重合に先立ってモノマーに添加され、ポリマーは乾燥され、二次表面−クロ スリンクに対して活性的な１または数種類の化合物、またはそれらの溶液または 分散液が添加され、１００〜３００℃の温度に加熱されたことを特徴とする、水 、水様液体、特に体液、を吸収する粉末状水膨潤性クロスリンクポリマー。 ５．酸基含有モノマーａ）は アクリル酸、メトアクリル酸、アクリルアミドメチルプロパンスルフォン酸お よびこれらのモノマーの混合物から選定され、 モノマーｂ）は アクリルアミド、メタクリルアミド、ヒドロキシアルキルアクリレート、ジメ チルアミノアルキル（メト）−アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メト） アクリルアミド、これらのモノマーの第４アミンおよびアンモニウム塩およびこ れらのモノマーの混合物から選定され、 クロスリンク剤ｃ）は、 アルキレンビスアクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、ブタンジオ ールジアクリレート、ヘキサンジオールジメチルアクリレート、ポリグリコール ジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、アリルアクリレー ト、ジアリルアクリルアミド、トリアリルアミン、ジアリルエーテル、例えばエ チレングリコールジグリシジルエーテルおよびグリセロールポリグリシジルエー テルのようなポリグリシジルエーテル、グリセロールのようなポリオール、トリ メチロールプロパン、ポリエチレングリコール２００〜６００のようなポリアル キレングリコール、ポリアミンまたはこれらのクロスリンク剤の混合物から選定 され、 二酸化炭素をベースとするブローイング剤はＮａ２ＣＯ３，Ｋ２ＣＯ３，（Ｎ Ｈ４）２ＣＯ３，ＭｇＣＯ３，ＣａＣＯ３，ＮａＨＣＯ３，ＫＨＣＯ３，これら の炭酸塩の混合物、またはガス状または固体状の炭酸塩である、 ことを特徴とする請求項１〜４に記載のポリマー。 ６．モノマーａ）、ａ）と共重合可能のモノマーｂ）およびクロスリンク剤ｃ） の水溶性ポリマーｄ）の存在下で重合させることによる請求項１〜５記載のポリ マーの製造工程において、 ａ）の塩は、リチウム、ナトリウム、好ましくはカリウム、セシウム、ルビジ ウム、アンモニウムのイオン、第１、第２並びに第３メチルアンモニウムまたは これらのイオンの混合物であり、ポリマーに対して０．１〜５．０％の二酸化炭 素を基礎とするブローイング剤が重合に先立って添加され、得られたモノマー混 合物の重合は、基を形成する起剤の添加の下に、またはヒドロゲルの形成下で光 または放射に対する露出によって行われ、ポリマーは乾燥され、二次表面隣接ク ロスリンクに対して活性的な１または若干数の化合物またはその溶液または分散 液がポリマーに添加され、これが１００〜３００℃に加熱されることを特徴とす るポリマーの製造方法。 ７．ポリマーは８０〜２００℃、特に１００〜１８０℃、更に好ましくは１２０ 〜１５０℃の温度で乾燥されることを特徴とする請求項６記載の方法。 ８．ポリマーは乾燥後粉砕されることを特徴とする請求項６記載の方法。 ９．ポリマーは粒度２０〜３０００μｍ、好ましくは５０〜１０００μｍに篩別 されることを特徴とする請求項７または８記載の方法。 １０．１００〜３００℃の温度への加熱が表面近くのクロスリンキングの為に行 われることを特徴とする請求項６記載の方法。 １１．重合は水溶液中で行われることを特徴とする請求項６記載の方法。 １２．重合はｗ／ｏ分散によって行われることを特徴とする請求項６記載の方法 。 １３．体液の吸収および負傷部の包帯に使用される衛生用品としての請求項１〜 ５記載のポリマーの使用。 １４．おむつ、衛生ナプキン、および尿失禁用品の部品としての請求項１〜５記 載のポリマーの使用。 １５．ポリマーと綿状材の重量に対して１５〜１００重量％、好ましくは３５〜 １００重量％、特に好ましくは３０〜７０重量％の重量パーセントの、請求項１ 〜５記載のポリマーのおむつとしての使用。 １６．導電性および光伝送性のケーブルの部品としての請求項１〜５記載のポリ マーの使用。 １７．土壌改良剤としての請求項１〜５記載のポリマーの使用。 １８．植物栽培の為の人工土壌としての請求項１〜５記載のポリマーの使用。 １９．包装材料中の部品としての請求項１〜５記載のポリマーの使用。