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Dokumentenidentifikation DE69834523T2 03.05.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0000872491
Titel Druckfestes absorbierendes Harz, Wegwerfwindel aus diesem Harz, absorbierendes Harz und Verfahren zur Herstellung davon
Anmelder Nippon Shokubai Co. Ltd., Osaka, JP
Erfinder Harada, Nobuyuki, Suita-shi, Osaka-fu, JP;
Ishizaki, Kunihiko, Suita-shi, Osaka-fu, JP;
Fujimaru, Hirotama, Himeji-shi, Hyogo-ken, JP;
Kitayama, Toshimasa, Himeji-shi, Hyogo-ken, JP
Vertreter Luderschmidt, Schüler & Partner GbR, 65189 Wiesbaden
DE-Aktenzeichen 69834523
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 14.04.1998
EP-Aktenzeichen 983028762
EP-Offenlegungsdatum 21.10.1998
EP date of grant 17.05.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.05.2007
IPC-Hauptklasse C08F 8/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse A61L 15/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
ERFINDUNGSGEBIET

Vorliegende Erfindung betrifft eine Windel zum einmaligen Gebrauch, welche sich durch ihre Druckbeständigkeit auszeichnet und ein absorbierendes Kunstharz, das sich durch seine Druckbeständigkeit auszeichnet. Ferner betrifft vorliegende Erfindung ein absorbierendes Harz, das sich durch seine Affinität für wässerige Flüssigkeiten hervorragend auszeichnet und eine hervorragende verbesserte Absorptionsgeschwindigkeit und ein hervorragend verbessertes Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter keinem Druck und unter Druck aufweist, im Vergleich zu den herkömmlichen Äquivalenten sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK

In jüngeren Jahren wurden absorbierende Kunstharze entwickelt, die in der Lage sind, das mehrere zehn- bis mehrere Hundertfache ihres Eigengewichts Wasser zu absorbieren, und sie fanden Gebrauch bei verschiedenen Anwendungen, welche eine Wasserabsorption und -beibehaltung wie z. B. auf dem Gebiet von Hygieneartikeln, einschließlich Sanitärgütern und Windeln zum einmaligen Gebrauch, dem Gebiet der Land- und Gartenwirtschaft, dem Gebiet von Nahrungsmitteln, die eine Frischhaltung benötigen, und dem Gebiet von Industrieprodukten erfordern, welche einen Schutz gegenüber einer Taubildung und einem Einfrieren benötigen. Die absorbierenden Kunstharze dieser Klasse wurden in verschiedenen Arten bekannt, wie z. B. ein hydrolysiertes Stärke-Acrylnitril-Pfropfpolymer, ein neutralisiertes Stärke-Acrylsäure-Pfropfpolymer, ein verseiftes Vinylacetat-Acrylsäureester-Copolymer, ein hydrolysiertes Acrylnitril-Copolymer oder das Produkt der Vernetzung desselben, ein hydrolysiertes Acrylamid-Copolymer oder das Vernetzungsprodukt desselben, selbst vernetzende Polyacrylsäuresalze und partiell neutralisierte vernetzte Polyacrylsäuresalze.

Die erforderliche Qualität des absorbierenden Harzes wird je nach Art der Verwendung verändert. Als Eigenschaften, die für ein für derartige Hygienematerialien bestimmtes absorbierendes Harz erforderlich sind, wie z. B. für eine Windeln zum einmaligen Gebrauch, können ein hohes Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, eine hohe Absorptionsgeschwindigkeit, eine große Durchdringungskapazität usw. genannt werden, die sich gegenüber einer wässerigen Flüssigkeit unter Druck äußern müssen. Beispielsweise offenbart EP 443627 eine absorbierende Struktur, welche ein absorbierendes Harz benutzt, das sich im Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität und der Absorptionsgeschwindigkeit unter Druck in einer Konzentration von nicht weniger als 60 Gew.-% auszeichnet. Die Eigenschaften des Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität und der Absorptionsgeschwindigkeit zeigen nicht immer eine positive Wechselbeziehung. Insbesondere zeigen das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität und der Absorptionsgeschwindigkeit unter Druck einen Widerspruch. Infolgedessen ist es schwierig, diese beiden Eigenschaften gleichzeitig zu verbessern. Ein Zuwachs der Oberfläche wurde beispielsweise im Hinblick darauf versucht, zu ermöglichen, dass ein absorbierendes Harz eine erhöhte Absorptionsgeschwindigkeit erwirbt. Versuche wurden vorgenommen, um den Teilchendurchmesser des absorbierenden Harzes zu verringern oder das absorbierende Harz in Form von Granalien oder Schuppen herzustellen. In der Regel leidet jedoch das absorbierende Harz, wenn ihm im Hinblick auf einen Zusatz zur Oberfläche ein verminderter Teilchendurchmesser verliehen wird, umgekehrt unter einer Verringerung des Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität unter Druck oder unter keinem Druck, weil die Verringerung des Teilchendurchmessers die physikalischen Festigkeiten des Harzes verschlechtert und die Spalten zwischen den Teilchen des mit absorbiertem Wasser gequollenem Harzes verengt.

Es ist ein Verfahren bekannt, welches Molekülketten in Nähe der Oberfläche eines absorbierenden Harzes vernetzt und die Vernetzungsdichte in der Oberflächenschicht des Harzes im Hinblick darauf erhöht, zu ermöglichen, dass das absorbierende Harz, welches selbst das Polymer bildet, wenn es mit absorbiertem Wasser gequollen ist, Spalten für den Flüssigkeitstransfer zwischen den Teilchen desselben zu gewährleisten und somit das absorbierende Harz vor einer Verringerung des Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität, auch, wenn man es Druck aussetzt, zu verhindern. Übrigens widersprechen in der Regel einander die Größe der Oberfläche und das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck derart, dass die Oberflächenschicht des Harzes gleichmäßig vernetzt wird und zwar auf Grundlage der Schwierigkeit eines gleichmäßigen Vermischens des Harzes und Vernetzungsmittels, wenn die Harzteilchen eine erhöhte Oberfläche aufweisen. Die meisten bis heute erreichten Verbesserungen hinsichtlich einer Erhöhung des Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität eines absorbierenden Harzes unter Druck und eine Erhöhung der Absorptionsgeschwindigkeit desselben haben Kombinationen dieser beiden Verfahren (Erhöhung der Oberfläche und oberflächennahe Vernetzung), wie zuvor erwähnt wurde, Einhalt geboten. Leider sind jedoch diese Verbesserungen nicht in der Lage, befriedigende Ergebnisse zu liefern, infolge der durch die Tatsache auferlegten technischen Grenze, dass die beiden Eigenschaften sich einander wiedersprechenden, wie zuvor erwähnt,.

Als Mittel zum Durchbrechen dieser technischen Grenze durch Vergrößern der Oberfläche ohne Verminderung des Teilchendurchmessers wurde in jüngeren Jahren das Konzept des Erhalts eines porösen Polymeren unter Verwendung eines Schäumungsmittels usw. sowie die Technik des Unterziehens der Nachbarschaft der Oberfläche des Polymeren einer Vernetzungsbehandlung vorgeschlagen. Als konkrete Beispiele für diesen Lösungsweg können angegeben werden: ein Verfahren, welches die Polymerisation einer 70 mol.-%igen neutralisierten wässerigen Natriumpolyacrylatlösung in Gegenwart eines Vernetzungsmittels und eines Carbonats als Schäumungsmittel und das Vernetzen der Nachbarschaft der Oberfläche des hergestellten Polymeren umfasst (U.S. 5.314.420 und JP-A-07-185331), ein Verfahren, das das Polymerisieren einer 70 mol-%igen neutralisierten wässerigen Kaliumpolyacrylat- oder wässerigen Ammoniumsalzlösung in Gegenwart eines Vernetzungsmittels und eines Carbonatsalzes als Schäumungsmittel und das Vernetzen der Nachbarschaft der Oberfläche des hergestellten Polymeren umfasst (WO 9502002), ein Verfahren, das das Polymerisieren einer partiell neutralisierten wässerigen Natriumacrylatlösung in Gegenwart eines festen Schäumungsmittels in dispergiertem Zustand und das Unterziehen der Nachbarschaft der Oberfläche des hergestellten Polymeren einer Vernetzungsbehandlung umfasst (WO 9617884), und neben einem Verfahren unter Verwendung von Schäumungsmitteln, ein Verfahren, das den Erhalt eines Natriumacrylatpolymeren mit poröser Oberfläche durch Umkehrphasen-Suspensionspolymerisation, durchgeführt in Gegenwart eines speziellen Tensids, sowie das Unterziehen der Nachbarschaft der Oberfläche des Polymeren einer Vernetzungsbehandlung umfasst (WO 942053). In der Tat verbesserten diese Verfahren, welche der Nachbarschaft der Oberfläche eines porösen Polymeren unter Verwendung eines Schäumungsmittels einer Vernetzungsbehandlung unterziehen, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität und die Absorptionsgeschwindigkeit unter Druck. Trotz der Verbesserungen leiden diese Verfahren jedoch noch unter einer Verschlechterung der Affinität der Oberfläche des Polymeren, das typischerweise eine poröse Textur für Wasser hat, weil das poröse Polymer, wenn es der Vernetzungsbehandlung unterzogen wird, die der Nachbarschaft seiner Oberfläche gegeben wird, jede Steuerung der Vernetzungsdichte infolge des das Absorptionsharz selbst bildende Polymeren nicht erlaubt, wenn die Vernetzungsdichte in der Oberfläche zwecks Erhöhung des Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität unter Druck erhöht wird. Infolgedessen gibt es Probleme einer Endverschlechterung der Absorptionsgeschwindigkeit trotz einer absichtlichen Verwendung des porösen Polymeren.

Bislang war bekannt, ein derartiges absorbierendes Kunstharz, das ein hohes Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck und Last zeigt, für Windeln zum einmaligen Gebrauch zu verwenden. Die bis heute vorgeschlagenen Lasten zur Verwendung bei der Bestimmung eines Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität vorgeschlagenen Lasten, ein Faktor, der typischerweise die für eine gegenwärtige Verwendung eines relevanten absorbierenden Harzes in Windeln repräsentativen physikalischen Eigenschaften wiedergibt, umfassen 10 g/cm2 (JP-A-60-135432), 0,3 psi (etwa 20 g/cm2, EP 0339461), 50 g/cm2 (JP-A-63-99861), 63.000 Dyn/cm2 (etwa 50 g/cm2), JP-A-08-509522), 60 g/cm2 (EP 707603), insgesamt minimal 0,01 bis maximal 0,7 psi (insgesamt etwa 0,7 g/cm2 bis maximal 63 g/cm2, U.S. 5.601.542), und 0,6 bis 1 psi (etwa 43 g/cm2 bis etwa 71 g/cm2, JP-A-08-510484), um einige Beispiele zu nennen. Die absorbierenden Harze, welche diese spezifischen Belastungen widerspiegeln, wurden dort offenbart. Unter diesen herkömmlichen absorbierenden Harzen sind diejenigen, welche die höchsten Verhältnisse der Wasserabsorptionskapazität unter Druck aufweisen, die absorbierenden Harz, welche ein Verhältnis von 25,9 g/g unter einer Belastung von 1 psi (etwa 71 g/cm2) (Testlauf 6e der JP-A-09-501975) und das absorbierende Harz, das ein Verhältnis von 8 ml/g unter einer Last von 1,7 psi (etwa 121 g/cm2) (Tabelle B des EP 0339461) zeigt. Während diese absorbierende Harze Verhältnisse der Wasserabsorption zeigen, welche 30 g/g unter verhältnismäßig geringem Druck zeigen, fallen diese Verhältnisse der Wasserabsorptionskapazität unter Belastung in der Regel beachtlich, wenn die Last ansteigt (JP-A-06-254118, JP-A-08-509521, 1 vom JP-A-08-510484 und Tabelle B von EP 0339461). Wenn die Last von 0,3 psi auf 0,6 psi beispielsweise ansteigt, fällt das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck in den meisten Fällen beachtlich auf nicht mehr als die Hälfte. Die Harze zeigten unter einer Last von 100 g/cm2 (etwa 1,4 psi) eine Absorptionskapazität von nicht mehr als 10 g/g oder nicht mehr als 20 g/g höchstens, auch wenn die Oberfläche des Harzes zwecks Erhalt einer hervorragenden Absorptionsgeschwindigkeit erhöht war. Bedauerlicherweise befriedigten die herkömmlichen Verfahren die Bedürfnisse des Markts für ein absorbierendes Harz, das ein hohes Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck und eine befriedigende Absorptionsgeschwindigkeit unter noch höherem Druck zeigt, nicht völlig, d.h., Bedingungen, die für eine Windel zum einmaligen Gebrauch hoher Leistung notwendig sind. Deshalb bleibt ein absorbierendes Harz, welches die beiden Faktoren, d.h., ein Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität und Absorptionsgeschwindigkeit, miteinander in Einklang bringt, noch zu vollenden. Im Falle einer Windel zum einmaligen Gebrauch gibt es Zeiten, auch wenn ein absorbierendes Harz, das ein richtiges Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck zeigt, keine stabile Absorptionskapazität gegenüber Druck zeigt, da ein Baby, das eine Windel zum einmaligen Gebrauch trägt, sich ständig umher bewegt und deshalb eine schwankende Belastung hierauf ausübt. Einfach weil ein absorbierendes Harz ein richtiges Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter einer Last von 10 bis einigen 10 g/cm2 zeigt, was aus dem Standardkörpergewicht (etwa 10 kg) eines Babys geschätzt wird, wenn das Harz in eine derzeitige Windel eingearbeitet wird, wird vermutet, dass das absorbierende Material in einer Windel zum einmaligen Gebrauch ein nicht völlig zufriedenstellendes Ergebnis hervorbringt. Wenn das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck, welches, wie bislang praktiziert, durch einfache Veränderung der Last (Belastung 10 bis einige 10 g/cm2) bestimmt wurde, um ein gegebenes absorbierendes Harz zu screenen oder zu bewerten, dient dies nicht als verlässlicher Index für die Leistung des absorbierenden Harzes beispielsweise in Windeln zum einmaligen Gebrauch. Zwecks einer Entbewertung eines zur Verwendung in einer Windel bestimmten absorbierenden Harzes ist die Ermittlung solcher physikalischen Eigenschaften des absorbierenden Harzes wie das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck ungenügend. Beim derzeitigen Stand ist es nach allem notwendig, reichlich Kosten, Zeit und reichlich Arbeit aufzuwenden, um Windeln herzustellen und diese durch Monitore zu testen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ein Ziel vorliegender Erfindung ist die Bereitstellung eines absorbierenden Harzes, das sich bislang unerreichbarer hervorragender Absorptionseigenschaften erfreut, welches die beiden Faktoren Wasserabsorptionskapazität und Absorptionsgeschwindigkeit unter Druck miteinander in Einklang bringt, bei einem sehr hohen Niveau, das sich den bekannten technischen Grenzen nähert.

Ein weiteres Ziel vorliegender Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines absorbierenden Harzes, das ein hohes Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter keinem Druck und unter Druck und eine hohe Absorptionsgeschwindigkeit unter keinem Druck und unter Druck zeigt. Noch ein anderes Ziel vorliegender Erfindung ist die Bereitstellung eines druckresistenten absorbierenden Harzes, welches ein derart hohes Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität aufweist, wie es niemals durch irgendein herkömmliches absorbierendes Harz unter hohem Druck von 100 g/cm2 erreicht wurde, einen Abfall des Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität nur spärlich infolge Druckzuwachses erleidet und ein völlig befriedigendes Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität aufweist. Wieder ein anderes Ziel vorliegender Erfindung ist die Bereitstellung einer Windel zum einmaligen Gebrauch, welche das zuvor erwähnte druckresistente absorbierende Harz benutzt und deshalb ein hohes Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität zeigt, auch wenn ein Baby, das diese Windel trägt, sich umher bewegt und eine sich ständig verändernde Belastung hierauf ausübt, nur spärlich unter einer Urinundichtigkeit leidet und eine große Absorptionskapazität bietet.

Vorliegende Erfindung hat weiterhin die Bereitstellung eines absorbierenden Harzes zum Ziel, welches ein hohes Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck trotz einer großen Oberfläche seiner Teilchen zeigt.

Daneben ist es ein Ziel vorliegender Erfindung, einen Parameter für ein absorbierendes Harz zur Verfügung zu stellen, der mit der tatsächlichen Verwendung einer Windel mit der Bestimmung physikalischer Eigenschaften des absorbierenden Harzes in Wechselbeziehung steht.

Diese zuvor genannten Ziele werden durch folgende Punkte erreicht:

  • (1) Ein druckresistentes absorbierendes Harz, erhalten durch Vermischen von 100 Gewichtsteilen eines durch Polymerisation eines Monomeren mit einer Carboxylgruppe und einem mittleren Teilchendurchmesser im Bereich von 100 bis 600 &mgr;m und einem Gehalt an einem feinen Pulver eines Teilchendurchmessers von 650 &mgr;m oder weniger in einer Konzentration von 5 Gew.-% oder weniger erhaltenen absorbierenden vernetzten Polymeren und von 0,001 bis 10 Gewichtsteilen einer Verbindung mit einer Vielzahl von funktionalen Gruppen, die der Umsetzung mit einer durch die Formel -COOR fähig ist, worin jedes R unabhängig voneinander Wasserstoffatome, Metallatome oder Ammonium sind, und Erwärmen des Gemischs, dadurch gekennzeichnet, dass das druckresistente absorbierende Harz aufweist:

    1) Ein Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität von 35 g/g oder mehr gegenüber künstlichem Urin ohne Belastung nach 60 Minuten,

    2) ein Gehalt an einer wasserlöslichen Komponente nach 16 Stunden in einer Konzentration von nicht mehr als 25 Gew.-%,

    3) ein Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck von 30 g/g oder mehr gegenüber künstlichem Urin unter einer Belastung von 50 g/cm2 (etwa 4,9 kPa) 60 Minuten nach Beginn der Absorption, und

    4) ein durch folgende numerische Formel definiertes gegen Druck widerstandsfähiges Absorptionsverhältnis von 0,6 oder mehr, wobei das druckresistente Absorptionsverhältnis definiert ist als:

    das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck gegenüber künstlichem Urin unter einer Last von 100 g/cm2 (etwa 9,8 kPa) 60 Minuten nach Beginn der Absorption/Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck gegenüber künstlichem Urin unter einer Last von 50 g/cm2 (etwa 4,9 kPa) 60 Minuten nach Beginn der Absorption, wobei der künstliche Urin hergestellt ist durch Auflösen von 2,0 g Kaliumchlorid, 2,0 g Natriumsulfat, 0,8 g Ammoniumdihydrogenphosphat, 0,15 g Diammoniumhydrogenphosphat, 0,19 g Calciumchlorid, 0,23 g Magnesiumchlorid in 1 Liter entionisiertem Wasser.
  • (2) Ein Verfahren zur Herstellung eines druckresistenten absorbierenden Harzes, gekennzeichnet durch Zugabe einer Verbindung mit einer Vielzahl funktionaler Gruppen, die einer Umsetzung mit einer durch die Formel -COOR wiedergegebenen Gruppe fähig sind, worin jedes R unabhängig voneinander Wasserstoffatome, Metallatome oder Ammonium sind, zu einem absorbierenden vernetzten Polymeren mit einer Gruppe -COOR von 12 mMol/g oder mehr und einem molekularen Verhältnis von -COOH/-COOR von nicht mehr als 0,5 und Erwärmen des erhaltenen Gemischs.
  • (3) Eine Windel zum einmaligen Gebrauch unter Verwendung eines druckresistenten absorbierenden Harzes, wie zuvor beschrieben, bei der die Kernkonzentration, definiert als (absorbierendes Harz/(Fasermaterial + absorbierendes Harz)) 30–100% beträgt.

Überraschenderweise erlaubt vorliegende Erfindung durch Verwendung als Grundpolymer eines Polymeren mit verbesserter -COOR-Dichte, nämlich eines absorbierenden vernetzten Polymeren mit einem Gehalt an -COOR-Gruppen in einer Konzentration von 12 mMol/g oder mehr und einem molekularen Verhältnis von -COOH/-COOR von nicht mehr als 0,5 eine merkliche Erhöhung der Absorptionsgeschwindigkeit ohne Abfall der Absorptionsgeschwindigkeit auch nach der Vernetzungs-Sekundärbehandlung, welche in Nachbarschaft der Oberfläche durchgeführt wird.

Ferner ermöglicht das zuvor erwähnte absorbierende vernetzte Polymer mit verbesserter -COOR-Dichte die Herstellung eines absorbierenden Harzes, das eine merkliche Verringerung der für die vernetzende Sekundärbehandlung erforderlichen Zeit, ungeachtet seiner Morphologie, nämlich die Auswahl unter solchen Formen wie kugelförmigen Teilchen, vermahlenen Teilchen, schuppenförmigen Teilchen und porösen Teilchen und zeigt im Vergleich zu denjenigen, die bislang erhalten wurden, eine Absorptionsgeschwindigkeit und ein Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter keinem Druck oder unter Druck bei einem völlig zufriedenstellenden im Einklang stehenden Niveau. Das Polymer mit verbesserter -COOR-Dichte als das Grundpolymer, nämlich das absorbierende, vernetzte Polymer mit einem Gehalt an -COOR-Gruppen in einer Konzentration von 12 mMol/g oder mehr und einem molekularen Verhältnis von -COOH/-COOR von nicht mehr als 0,5, wird unter Verwendung eines kovalenten Vernetzungsmittels einer Oberflächenvernetzung unterzogen und sodann wird bewirkt, dass das erhaltene absorbierende Harz ein Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter keiner Last auf das 0,9- bis 0,3fache des Niveaus erniedrigt wird, welches vor der Vernetzung bestand. Indem man dieses absorbierende Harz herstellt, wird ein neues druckresistentes absorbierendes Harz erhalten, das ein derart hohes Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck zeigt, wie es durch das herkömmliche absorbierende Harz sogar unter einer Last von 100 g/cm2 noch niemals erreicht wurde, und es zeigt einen extrem geringen Abfall der Absorptionskapazität trotz einer bemerkenswerten Erhöhung der Last von 50 g/cm2 auf 100 g/cm2, nämlich ein Produkt, das ein hohes druckresistentes Absorptionsverhältnis besitzt und eine im hohen Maße zufriedenstellende Absorption unter einer Belastung jeglichen Niveaus, zeigt.

Ferner erlaubt die Verwendung dieses druckresistenten absorbierenden Harzes die Herstellung einer Windel zum einmaligen Gebrauch, welche ein hohes Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck aufweist, nur geringfügig unter einer Urinundichtigkeit leidet und sich einer großen Absorptionskapazität erfreut, auch wenn die Last sich ständig umher bewegt und schwankt.

Vorliegende Erfindung hat bewiesen, dass nicht nur das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck gegenüber künstlichem Urin unter einer Last von 50 g/cm2, die bisher vorgeschlagen wurde, sondern auch das druckresistente Absorptionsverhältnis, das als das Verhältnis des Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck gegenüber künstlichem Urin unter einer Last von 100 g/cm2 zum Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter einem zuvor erwähnten Druck von 50 g/cm2 definiert ist, nämlich das Verhältnis (Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck gegenüber künstlichem Urin unter einer Last von 100 g/cm2)/(Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck gegenüber künstlichem Urin unter einer Last von 50 g/cm2), als ein wichtiger Index für die Annehmbarkeit eines gegebenen absorbierenden Harzes für die Verwendung in einer Windel zum einmaligen Gebrauch dient. Das heißt, vorliegende Erfindung hat bewiesen, dass die Stabilität des Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität unter einem speziellen Druckniveau (100 g/cm2 und 50 g/cm2) für eine Windel zum einmaligen Gebrauch wichtig ist, während es bekannt war, dass das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck durch Erhöhung der Last vermindert wird.

Vorliegende Erfindung hat erstmalig ein absorbierendes Harz geschaffen, das ein derartig hohes Verhältnis einer räumlichen Absorption wie 23 g/g unter hohem Druck trotz einer derart großen spezifischen Oberfläche von nicht weniger als 0,3 m2/g zeigt und auch entdeckt, dass dieses neue absorbierende Harz in einer Windel zum einmaligen Gebrauch hoch wirksam verwendbar ist. Vorliegende Erfindung hat ferner bewiesen, dass dieser Parameter des absorbierenden Harzes sehr zufriedenstellend mit dem Ergebnis der tatsächlichen Verwendung der Windel zum einmaligen Gebrauch in Wechselwirkung steht (den Ergebnissen der Bewertung von Windeln zum einmaligen Gebrauch durch Monitore).

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 veranschaulicht eine bei vorliegender Erfindung zur Bestimmung des Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität unter Druck benutzten Vorrichtung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM (I) Absorbierendes, vernetztes Polymer

Ein bei vorliegender Erfindung verwendetes absorbierendes, vernetztes Polymer besitzt eine durch die Formel -COOR wiedergegebene Gruppe, in der jeder Substituent R unabhängig voneinander Wasserstoffatome, Metallatome oder Ammonium ist, sowie ein Verhältnis von -COOH/-COOR von nicht mehr als 0,5. Beispiele für R sind ein Alkalimetall wie Lithium, Natrium, Kalium, Robidium und Cäsium, ein Erdalkalimetall wie Beryllium, Magnesium, Calcium, ein Übergangselement wie Zink und ein anderes Metall wie Aluminium. Beispiele für Ammonium umfassen umfassen Ammonium (NH4), primäres Ammonium, wie z. B. Monoethanolammonium, Methylammonium, sekundäres Ammonium wie Dimethylammonium und Diethylammonium, tertiäres Ammonium wie Triethanolammonium, Triethylammonium sowie quartäres Ammonium wie Tetramethylammonium. Ein bevorzugter Substituent R ist ein Wasserstoffatom, Alkalimetall oder Ammonium (NH4), bevorzugter ist R ein Wasserstoffatom, Lithium, Natrium oder Ammonium (NH4). R wird bei vorliegender Erfindung in Form einer einfachen Art oder eines Gemischs von zwei oder mehreren Arten benutzt. Vorliegende Erfindung hat bewiesen, dass das absorbierende vernetzte Polymer mit einer -COOR-Gruppe von 12 mMol/g oder mehr der bestimmende Faktor für das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität und die Absorptionsgeschwindigkeit unter Druck ist. Hierbei enthält die COOR-Gruppe des absorbierenden, vernetzten Polymeren die Summe der Carboxylgruppe (-COOH) und des neutralisierten Produkts derselben pro Mengeneinheit des absorbierenden, vernetzten Polymeren. Wenn das Verhältnis von -COOH/-COOR 0,5 oder mehr beträgt, führt der Unterschuss zu Nachteilen wie z. B. einer Gefährdung der Stabilität und Verschlechterung verschiedener physikalischer Eigenschaften wie Absorptionsgeschwindigkeit und Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck. Wenn das absorbierende, vernetzte Polymer einen Gehalt an der Gruppe-COOR von 12 mMol/g oder mehr hat, ermöglicht es nicht die Herstellung eines absorbierenden Harzes, dessen Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität und der Absorptionsgeschwindigkeit unter Druck sowie verbesserte Absorptionseigenart in befriedigender Weise miteinander im Einklang stehen, wie durch vorliegende Erfindung beabsichtigt. Die -COOR-Dichte des absorbierenden, vernetzten Polymeren kann durch die Menge der -COOR-Gruppen pro Mengeneinheit des absorbierenden Harzes theoretisch ausgedrückt werden. Im Falle eines durch Polymerisation von Acrylsäure und mit einer neutralisierenden Carboxylgruppe mit Natriumhydroxid von 100 Mol.% beispielsweise hergestellten Polymeren (Molekulargewicht: 94 g/Mol) wird der -COOR-Gehalt gemäß folgender Formel berechnet: 1/94 (g/Mol) = 10,6 mMol/g.

Unter Verwendung bei Verwendung eines mehrwertigen Metalls mit einer Ladung n als R ist -COOR durch den Ausdruck -COO(M)1/n, gegeben, und der -COOR-Gehalt kann als solcher berechnet werden. Wenn das absorbierende, vernetzte Polymer, das Verbindungen wie Stärke, PVA, Tensid usw. oder ein keine Gruppe-COOR enthaltendes Monomer umfasst, kann der Gehalt des absorbierenden, vernetzten Polymeren in geeigneter Weise korrigiert werden. Der -COOR-Gehalt eines absorbierenden, vernetzten Polymeren kann nach irgendeinem der bekannten Analyseverfahren gefunden werden, wie z. B. durch Neutralisation, Titration mit Natriumpolyacrylat, das einen bekannten Gehalt an der – COOR-Gruppe aufweist, als Standard oder durch magnetische Kernresonanz-(NMR-)Elementaranalyse oder Röntgenstrahlen-Fluorimetrie. Übrigens muss, da das absorbierende Harz in der Regel einen Wassergehalt von nicht mehr als 10 Gew.-% aufweist, die Berechnung des Gehalts an der -COOR-Gruppe des absorbierenden Harzes bezüglich dieses Wassergehalts in geeigneter Weise korrigiert werden. Es ist wesentlich, dass das absorbierende Harz gemäß vorliegender Erfindung -COOR-Gruppen in einer höheren Konzentration als das pariell neutralisierte Natriumpolyacrylat (etwa 11 mMol/g) oder das partiell neutralisierte Kaliumpolyacrylat (etwa 10 mMol/g) enthält, das in den kommerziell erhältlichen absorbierenden Harzen reichlich verwendet wird.

(II) Verfahren zur Herstellung eines absorbierenden Polymeren

Dieses wird nach den folgenden Verfahren (1) bis (4), vorzugsweise den Verfahren (1) bis (3), erhalten.

  • (1) Verfahren zum Erhalt des absorbierenden, vernetzten Polymeren durch Herstellung einer wässerigen, Gruppen-COOR enthaltenden Monomerenlösung mit einem Gehalt an einem copolymerisierenden Vernetzungsmittel und so angepasst, dass es einen -COOR-Gruppengehalt von 12 mMol/g oder mehr erlangt und ein molekulares Verhältnis von -COOH/-COOR von nicht mehr als 0,5 nach der Polymerisation liefert, Polymerisieren der wässerigen Lösung, Trocknen des erhaltenen Polymeren in Form eines wasserabsorbierenden Gels und gegebenenfalls Pulverisieren des getrockneten Polymeren.
  • (2) Ein Verfahren zum Erhalt des absorbierenden, vernetzten Polymeren durch Polymerisieren einer wässerigen, eine saure Gruppe-COOR enthaltenden Monomerenlösung und, während der nachfolgenden Neutralisation von nicht weniger als 50 Mol.% der Basis des erhaltenen Polymeren, Neutralisieren des erhaltenen Polymeren mit einem Salz, bis der Gehalt an der -COOR-Gruppe des Polymeren ein Niveau von 12 mMol/g oder mehr erreicht, Trocknen des erhaltenen Polymeren in Form eines wasserabsorbierenden Gels und gegebenenfalls Pulverisieren des getrockneten Polymeren.
  • (3) Ein Verfahren zum Erhalt des absorbierenden, vernetzten Polymeren durch Herstellung einer wässerigen, die Gruppe -COOR enthaltenden Monomerenlösung, die so angepasst ist, dass sie einen Gehalt an der -COOR-Gruppe von 12 mMol/g oder mehr erlangt und ein molekulares Verhältnis von -COOH/-COOR von nicht mehr als 0,5 nach der Polymerisation liefert, Polymerisieren der wässerigen Lösung, nachfolgendes Bewirken, dass eine Verbindung mit einer Vielzahl funktionaler Gruppen, die der Umsetzung mit einer -COOR-Gruppe fähig sind, sich mit dem Polymer umsetzt, wodurch in das Polymer eine vernetzte Struktur eingeführt wird, und gegebenenfalls Trocknen dieses Polymeren.
  • (4) Ein Verfahren, welches die Herstellung der Esterverbindung des zuvor genannten, die Gruppe -COOR enthaltenden Monomeren, angepasst, einen -COOR-Gruppengehalt von 12 mMol/g oder mehr zu erhalten und ein molekulares Verhältnis von -COOH/-COOR von nicht mehr als 0,5 nach der Verseifung des Polymeren zu liefern, das Polymerisieren der Esterverbindung und das Verseifen des Polymeren vor oder nach seiner Vernetzung umfasst.

Zur Neutralisierung des Monomeren benutzte Salze sind zum Beispiel eine Lösung von Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid, Kalziumhydroxid, anorganischen Amins wie Hydroxylamins, organischen Amins wie Monoethanolamins, Dimethanolamins und Triethanolamins.

Solange das hergestellte absorbierende, vernetzte Polymer -COOR-Gruppen in einer Konzentration von 12 mMol/g oder mehr enthält und ein molekulares Verhältnis von -COOH/-COOR von nicht mehr als 0,5 liefert, können die Neutralisierungsstufe mit der Base und die Einführung der vernetzten Struktur in einer beliebigen Stufe vor, nach oder während der Polymerisation durchgeführt werden. Als speziellere bevorzugte Ausführungsformen vorliegender Erfindung zur Herstellung des erfindungsgemäßen absorbierenden, vernetzten Polymeren können nachfolgende Verfahren (a) bis (e), vorzugsweise das Verfahren (a) oder (d), angegeben werden. Vorzugsweise werden bei vorliegender Erfindung die Verfahren (a) bis (d) zur Erhöhung der Oberfläche des absorbierenden Harzes, und die spezielle Form der Polymerisation gemäß dem Verfahren (b) zum Erhalt eines absorbierenden Harzes angewandt, das eine große Oberfläche besitzt und kaum feines Pulver enthält.

  • (a) Ein Verfahren bei dem eine wässerige Lithiumacrylatlösung mit einem Gehalt an einem copolymerisierenden vernetzenden Monomeren, das einen Neutralisationsgrad von 50 bis 100 Mol.-% aufweist, in Gegenwart eines Polymerisationsinitiators und eines Tensids in einem Zustand, bei dem Blasen eines Inertgases dispergiert sind, polymerisiert wird.
  • (b) Ein Verfahren, bei dem eine wässerige Lithiumacrylatlösung mit einem Gehalt an einem copolymerisierenden vernetzenden Monomeren, das einen Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 100 Mol.-% besitzt, einer Umkehrphasen-Suspensionspolymerisation in einem organischen Lösungsmittel in Gegenwart eines Polymerisationsinitiators und eines Tensids in einen Zustand unterzieht, bei dem Blasen eines Inertgases dispergiert sind.
  • (c) Ein Verfahren, bei dem eine wässerige Lithiumacrylatlösung mit einem Gehalt an einem copolymerisierenden, vernetzenden Monomeren, das einen Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 100 Mol.-% besitzt, einer Umkehrphasen-Suspensionspolymerisation in einem organischen Lösungsmittel in Gegenwart eines Polymerisationsinitiators und eines Tensids unterzogen wird.
  • (d) Ein Verfahren, bei dem eine wässerige Acrylsäurelösung mit einem Gehalt an einem copolymerisierenden, vernetzenden Monomeren in Gegenwart eines Polymerisationsinitiators polymerisiert wird, wobei nach der Polymerisation eine wässerige Lösung von Lithiumcarbonat oder Lithiumhydroxid zum erhaltenen Polymerisationsprodukt zugegeben wird, um 50 bis 100 Mol.-% der Säurebasis zu neutralisieren.
  • (e) Ein Verfahren, bei dem ein Lithiumsalz einer Polyacrylsäure durch Polymerisation eines Acrylsäureesters und anschließende Verseifung desselben vor oder nach der Vernetzung des erhaltenen Polymeren sowie gegebenenfalls durch Ionenaustausch des Verseifungsprodukts erhalten wird.

(II-a) Monomer mit einem Gehalt an -COOR

Die -COOR enthaltenden Monomeren, welche gleichzeitig zur Herstellung des zuvor erwähnten absorbierenden, vernetzten Polymeren verwendet werden, können zwei oder mehrere, aus Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Mesaconsäure, Citraconsäure und Acrylsäure ausgewählte Monomere sein. Ein Salz des eine Carboxylgruppe enthaltenden Monomeren enthält das Monomer des zuvor erwähnten Salzes. Solange diese Monomeren die Herstellung eines absorbierenden, vernetzten Polymeren mit einem Gehalt an -COOR-Gruppen in einer Konzentration von 12 mMol/g oder mehr ermöglichen und ein molekulares Verhältnis-COOH/-COOR von nicht mehr als 0,5 besitzen, können sie in geeigneter Weise in Kombination mit anderen Monomeren verwendet werden, die einer Copolymerisation mit ihnen fähig sind. Als konkrete Beispiele für derartige andere Monomere können angegeben werden: eine Sulfonsäuregruppe enthaltende Monomere wie 2-(Meth)acryloylethansulfonsäure, 2-(Meth)acryloylpropansulfonsäure, 2-(Meth)acrylamid-2-methylpropansulfonsäure, Vinylsulfonsäure und Styrolsulfonsäure, deren Salze mit solchen Alkalimetallen wie Lithium, Natrium und Kalium, und Ammoniumsalze derselben; eine nicht-ionische hydrophile Gruppe enthaltende Monomere wie (Meth)acrylamid, N-substituiertes (Meth)acrylamid, 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat, Methoxypolyethylenglycol(meth)acrylat, Polyethylenglycol(meth)acrylat, N-Vinylpyrrolidon und N-Vinylacetamid; eine Aminogruppe enthaltende ungesättigte Monomere, wie z. B. N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylat und N,N-Dimethylaminiopropyl(meth)acrylamid sowie deren Quarternisierungsprodukte; und Acrylester wie Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat und Butyl(meth)acrylat sowie hydrophobe Monomere wie Vinylpropionat.

(II-b) Copolymerisierendes vernetztes Monomer

Die copolymerisierenden vernetzenden Monomeren, welche vorzugsweise zur Herstellung eines erfindungsgemäßen absorbierenden, vernetzten Polymeren brauchbar sind, umfassen Ethylenglycoldi(meth)acrylat, Diethylendi(meth)acrylat, Triethylenglycoldi(meth)acrylat, Propylenglycoldi(meth)acrylat, Polyethylenglycoldi(meth)acrylat, Trimethyllolpropandi(meth)acrylat, Trimethylolpropantri(meth)acrylat, Pentaerythritdi(meth)acrylat, Pentaerythrittri(meth)acrylat, Pentaerythrittetra(meth)acrylat, N,N'-Methylenbis(meth)acrylamid, Triallylisocyanurat, Trimethylolpropandi(meth)allylether, Triallylamin, Tetraallyloxyethan und Glycerinpropoxytriacrylat, um einige Beispiele zu nennen. Die Menge eines derartigen copolymerisierenden vernetzenden Monomeren die vorteilhafterweise zu verwenden ist, liegt im Bereich von 0 bis 2 Gewichtsteilen, vorzugsweise 0,01 bis 1 Gewichtsteil, bezogen auf 100 Gewichtsteile des eine -COOR-Gruppe enthaltenden Monomeren. Wenn die Menge des vernetzenden Monomeren nicht mehr als 0,001 Gewichtsteil beträgt, steigt möglicherweise der Anteil der wasserlöslichen Komponente im hergestellten absorbierenden vernetzten Polymeren bis zu dem Ausmaß an, dass eine völlig befriedigende Absorptionskapazität und Absorptionsgeschwindigkeit unter Druck des Polymeren nicht mehr gewährleistet ist. Umgekehrt erhöht sich möglicherweise die Vernetzungsdichte im hergestellten Polymeren zu sehr, wenn die Menge des vernetzenden Monomeren zwei Gewichtsteile überschreitet, so dass das hergestellte absorbierende vernetzte Polymer kein völlig zufriedenstellendes Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität erlangt.

(II-c) Polymerisationsinitiator

Die vorzugsweise bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen absorbierenden, vernetzten Polymeren brauchbaren Polymerisationsinitiatoren umfassen Azoverbindungen, wie z. B. 2,2'-Azobis(2-amidinopropan)dihydrochlorid; Peroxide wie Ammoniumpersulfat, Kaliumpersulfat, Natriumpersulfat, Wasserstoffperoxid, Benzoylperoxid, Cumolhydroperoxid und Di-tert.-butylperoxid; sowie Redoxinitiatoren, hergestellt durch Kombination der zuvor genannten Peroxide mit solchen Reduktionsmitteln wie Sulfiten, Hydrogensulfiten, Thiosulfaten, Formamidinsulfinsäure und Ascorbinsäure, um einige Beispiele zu nennen. Diese Polymerisationsinitiatoren können entweder allein oder in Form eines Gemischs von zwei oder mehreren Verbindungen verwendet werden.

Die Menge des Polymerisationsinitiators, die für das die -COOR-Gruppe enthaltende Monomer zu verwenden ist, fällt in den Bereich von 0,001 bis 5 Gewichtsteilen, vorzugsweise 0,01 bis 1 Gewichtsteil, bezogen auf 100 Gewichtsteile des die -COOR-Gruppe enthaltenden Monomeren, obgleich sie mit der Kombination des Monomeren mit dem Polymerisationsinitiator variabel ist. Wenn die zu verwendende Menge des Polymerisationsinitiators nicht mehr als 0,01 Gewichtsteil beträgt, steigt die Menge des unveränderten Monomeren an, weshalb die Menge des restlichen Monomeren im hergestellten absorbierenden, vernetzten Polymeren proportional ansteigt. Umgekehrt wird die Polymerisation nicht leicht gesteuert, und die Menge der wasserlöslichen Komponente im hergestellten absorbierenden, vernetzten Polymeren steigt übermäßig an, wenn die Menge des Polymerisationsinitiators 5 Gewichtsteile überschreitet.

Die Temperatur, bei der die Polymerisation eingeleitet wird, fällt in den Bereich von 0° bis 70°C, vorzugsweise 10° bis 65°C, obgleich sie mit der Art des zu verwendenden Polymerisationsinitiators variabel ist. Die Polymerisationstemperatur im Verfahren der Umsetzung liegt im Bereich von 20° bis 110°C, vorzugsweise 30° bis 90°C. Wenn die Temperatur zu Beginn der Polymerisation oder die Polymerisationstemperatur im Verlauf der Umsetzung von diesen, zuvor genannten Bereichen abweicht, ergeben sich möglicherweise solche Nachteile wie (a) ein Anstieg der Menge des restlichen Monomeren im hergestellten absorbierenden, vernetzten Polymeren und (b) ein Abfall des Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität des absorbierenden, vernetzten Polymeren infolge eines Fortschreitens einer übermäßigen Selbstvernetzungsreaktion.

(II-d) Tensid

Die Tenside, welche gegebenenfalls zur Herstellung eines bevorzugten absorbierenden, vernetzten Polymeren gemäß vorliegender Erfindung gemäß den zuvor erwähnten Verfahren (B) und (C) verwendet werden, umfassen z. B. anionische Tenside, nicht-ionische Tenside, kationische Tenside und amphotere Tenside.

Im Speziellen umfassen brauchbare anionische Tenside Fettsäuresalze wie gemischte Fettsäurenatriumseife, halb gehärtete Rindertalkfettsäurenatriumseife, Natriumstearatseife, Kaliumoleatseife und Castorölkaliumseife; Alkylschwefelsäureestersalze, wie z. B. Natriumlaurylsulfat, höheres Alkoholnatriumsulfat, Natriumlaurylsulfat und Triethanolaminlaurylsulfat; Alkylbenzolsulfonate wie Natriumdodecylbenzolsulfonat; Alkylnaphthalinsulfonate wie Natriumalkylnaphthalinsulfonat; Alkylsulfosuccinate wie Natriumdialkylsulfosuccinat; Alkyldiphenyletherdisulfonate wie Natriumalkyldiphenyletherdisulfonat; Alkylphosphate wie Kaliumalkylphosphat; Polyoxyethylenalklyl- (oder Alkylallyl-)schwefelsäureestersalze wie Natriumpolyoxyethylenarylethersulfat, Natriumpolyoxyethylenalkylethersulfat, Polyoxyethylenalkyletherschwefelsäuretriethanolamin sowie Natriumpolyoxyethylenalkylphenylethersulfurat; spezielle anionische Tenside vom Reaktionstyp; spezielle Tenside vom Carbonsäuretyp; Naphthalinsulfonsäure-Formalin-Kondensate wie Natriumsalze des Kondensats von &bgr;-Naphthalinsulfonsäure-Formalin und Natriumsalze eines speziellen aromatischen Sulfonsäure-Formalin-Kondensats; hoch molekulare Tenside vom Typ Polycarbonsäure; sowie Polyoxyethylenalkylphosphorsäureester, um einige Beispiele zu nennen.

Sodann umfassen die nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel, welche im vorliegenden brauchbar sind, Polyoxyethylenalkylether wie Polyoxyethylenlaurylether, Polyoxyethylencetylether, Polyoxyethylenstearylether, Polyoxyethylenoleylether und Polyoxyethylen- höherer Alkohol-ether; Polyoxyethylenalkylarylether wie Polyoxyethylennonylphenylether, Polyoxyethylenderivate; Sorbitanfettsäureester wie Sorbitanmonolaurat, Sorbitanmonopalmitat, Sorbitanmonostearat, Sorbitantristearat, Sorbitanmonooleat, Sorbitantrioleat, Sorbitansesquioleat und Sorbitandistearat; Polyoxyethylensorbitanfettsäureester wie Polyoxyethylensorbitanmonolaurat, Polyoxyethylensorbitanmonolaurat, Polyoxyethylensorbitanmonopalmitat, Polyoxyethylensorbitanmonostearat, Polyoxyethylensorbitantristearat, Polyoxyethylensorbitanmonooleat und Polyoxyethylensorbitantrioleat, Polyoxyethylensorbitfettsäureester wie Tetraölsäure-polyoxyethylensorbit; Glycerinfettsäureester wie Glycerinmonostearat, Glycerinmonooleat, Glycerinfettsäurester wie ein selbst emulgierendes Glycerinmonostearat; Polyoxyethylenfettsäureester wie z. B. Polyethylenglycolmonolaurat, Polyethylenglycolmonostearat, Polyethylenglycoldistearat und Polyethylenglycolmonooleat; Polyoxyethylenalkylamine, Polyoxyethylen gehärtetes Castoröl; sowie Alkylalkanolamide um einige Beispiele zu nennen.

Die im vorliegenden brauchbaren kationischen und amphoteren Tenside umfassen Alkylaminsalze wie Kokosnussaminacetat und Stearylaminacetat; quartäre Ammoniumsalze wie Lauryltrimethylammoniumchlorid, Stearyltrimethylammoniumchlorid, Cetyltrimethylammoniumchlorid, Distearyl-Diethylammoniumchlorid und Alkylbenzyldimethylammoniumchlorid; Alkylbetaine wie Laurylbetain, Stearylbetain und Laurylcarboxymethylhydroxyethylimidazoliniumbetain; sowie Aminioxide wie Lauryldimethylaminoxid, um einige Beispiele zu nennen. Die Verwendung eines kationischen Tensids erlaubt das Verleihen einer antimikrobiellen Eigenschaft dem hergestellten absorbierenden Harz.

Die anderen Tenside umfassen solche vom Fluortyp. Die Verwendung eines Tensids vom Fluortyp erlaubt einer wässerigen Monomerlösung Blasen eines Inertgases in ihr stabil dispergiert für eine lange Zeit zu behalten. Ein übliches Tensid, dessen oliophile Gruppe durch Substitution seines Wasserstoffatoms durch ein Fluoratom beispielsweise in eine Perfluoralkylgruppe übergeführt wurde, erlangt eine bemerkenswert verstärkte Oberflächenaktivität.

(II-e) Polymerisationsverfahren

Bei vorliegender Erfindung ist das Polymerisationsverfahren, das vorzugsweise zur beachtlichen Erhöhung der Absorptionsgeschwindigkeit benutzt wird, das zuvor erwähnte Polymerisationsverfahren gemäß (A) oder (B), das heißt, ein Verfahren, das das Bewirken, dass eine wässerige Monomerlösung in ihr dispergierte Blasen aufweist, gegebenenfalls unter Verwendung eines solchen Tensids, wie weiter oben erwähnt, und das Unterziehen des Monomeren einer Schaumpolymerisation umfasst. Das Volumen der wässerigen Monomerlösung, in der die Blasen dispergiert sind, ist zu dieser Zeit nicht weniger als das 1,02fache, vorzugsweise nicht weniger als das 1,08fache, und bevorzugter nicht weniger als das 1,11fache des Volumens der wässerigen Lösung, welche noch nicht eine Dispersion von Blasen bewirkt hat. Wenn das Volumen in diesen Bereich fällt, ist das hergestellte absorbierende Harz in der Lage, eine hervorstechende Vergrößerung der Absorptionsgeschwindigkeit zu erlangen.

(II-f) Absorbierendes, vernetztes Polymer

Als konkrete Beispiele für das absorbierende, vernetzte Polymer mit einem Gehalt an -COOR-Gruppen in einer Konzentration von 12 mMol/g oder mehr und das ein molekulares Verhältnis von -COOH/-COOR von nicht mehr als 0,5 besitzt, wie bei vorliegender Erfindung in Betracht gezogen, können bei vorliegender Erfindung genannt werden: Polymaleatsalze wie vernetztes Lithiumpolymaleat, vernetztes Ammoniumpolymaleat oder vernetztes Natriumpolymaleat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von jeweils 50 bis 100 Mol.-%, ein vernetztes Kaliumpolymaleat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 66,4 Mol.-%, vernetztes Lithiumpolyfumarat, vernetztes Ammoniumpolyfumarat oder vernetztes Natriumpolyfumarat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 100 Mol.-%, bzw. ein vernetztes Kaliumpolyfumarat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 66,4 Mol.-%, und ein vernetztes Lithiumpolyitaconat oder vernetztes Ammoniumitaconat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 100 Mol.-%, ein vernetztes Natriumpolyitaconat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 83,2 Mol.-%, ein vernetztes Lithiumpolymesaconat oder vernetztes Ammoniumpolymesaconat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 100 Mol.-%, vernetztes Natriumpolymesaconat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 83,2 Mol.-%, vernetztes Lithiumpolycitraconat oder vernetztes Ammoniumpolycitraconat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 100 Mol.-%, ein vernetztes Natriumpolycitraconat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 83,2 Mol.-%, sowie ein vernetztes Lithiumpolyacrylat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 100 Mol.-%.

Bei den absorbierenden, vernetzten, zuvor erwähnten Polymeren haben diejenigen der Ammoniumsalze die Möglichkeit der Freisetzung von Ammoniak als Folge der Zersetzung, wenn sie erwärmt werden. Infolgedessen ist ein bevorzugtes absorbierendes, vernetztes Polymer zumindest eine Verbindung, ausgewählt unter vernetztem Lithiumpolymaleat oder vernetztem Natriumpolymaleat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 100 Mol.-%, vernetztes Kaliumpolymaleat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 66,4 Mol.-%, ein vernetztes Lithiumpolyfumarat oder vernetztes Natriumpolyfumarat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 100 Mol.-%, ein vernetztes Kaliumpolyfumarat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 66,4 Mol.-%, ein vernetztes Lithiumpolyitaconat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 100 Mol.-%, vernetztes Natriumpolyitaconat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 83,2 Mol.-%, vernetztes Lithiumpolyisaconat mit einem Neutrailsationsgrad im Bereich von 50 bis 100 Mol.-%, ein vernetztes Natriumpolymesaconat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 83,2 Mol.-%, ein vernetztes Lithiumpolycitraconat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 100 Mol.-%, ein vernetztes Natriumpolycitraconat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 83,2 Mol.-% und ein vernetztes Lithiumpolyacrylat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 100 Mol.-%.

Ein bevorzugtereres absorbierendes, vernetztes Polymer ist zumindest eine Verbindung, ausgewählt unter vernetztem Lithiumpolymaleat oder vernetztem Natriumpolymaleat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 100 Mol.-%, ein vernetztes Lithiumpolyfumarat oder vernetztes Natriumpolyfumarat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 100 Mol.-%, vernetztes Lithiumpolyitaconat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 100 Mol.-%, vernetztes Natriumpolyitaconat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 83,2 Mol.-%, vernetztes Lithiumpolymesaconat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 100 Mol.-%, ein vernetztes Natriummesaconat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 83,2 Mol.-%, vernetztes Lithiumpolycitraconat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 100 Mol.-%, ein vernetztes Natriumpolycitraconat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 83,2 Mol.-%, und ein vernetztes Lithiumpolyacrylat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 100 Mol.-%. Am meisten bevorzugt von all den absorbierenden vernetzten Polymeren ist ein vernetztes Lithiumpolyacrylat mit einem Neutralisationsgrad im Bereich von 50 bis 100 Mol.-%.

Das absorbierende vernetzte Polymer, welches bei vorliegender Erfindung benutzt werden kann, bei der Erfüllung des Erfordernisses, dass das absorbierende, vernetzte Polymer, das bei vorliegender Erfindung verwendet werden kann, ein solches mit einem Gehalt an -COOR-Gruppen in einer Konzentration von 12 mMol/g oder mehr ist und ein molekulares Verhältnis von -COOH/-COOR von nicht mehr als 0,5 aufweist, ist es erlaubt, dass zur Neutralisation von Carboxylgruppen zwei oder mehrere Alkalisalze und/oder Ammoniumsalze benutzt werden, welche z. B. das Lithiumsalz, Natriumsalz usw. verwendet werden.

(II-g) Trocknungsverfahren

Das hydratisierte Gelpolymer, das während oder nach der Polymerisation erhalten wird, kann in ein absorbierendes, vernetztes Polymer übergeführt werden, welches in hohem Maße für vorliegende Erfindung geeignet ist, und zwar durch ein einschlägiges Verfahren, welches ein Zerkleinern des wasserabsorbierenden Gels in Bruchstücke mit einem Teilchendurchmesser im Näherungsbereich von 0,1 mm bis etwa 50 mm und das anschließende Trocknen der Bruchstücke umfasst. Obgleich die Temperatur, bei der die Bruchstücke getrocknet werden, nicht besonders begrenzt ist, fällt sie in der Regel z. B. in den Bereich von 100° bis 250°C, vorzugsweise 120° bis 200°C. Die Dauer des Trocknens ist nicht besonders begrenzt, jedoch wird sie in geeigneter Weise in der Regel in den Näherungsbereich von 10 Sekunden bis 5 Stunden, vorteilhafter in den Näherungsbereich von 1 Minute bis 2 Stunden gelegt.

Die Mittel zum Trocknen der Bruchstücke sind nicht besonders begrenzt. Verschiedene Verfahren können angewandt werden, wie z. B. ein Trocknen durch Erwärmen, Trocknen mit Heißluft, Trocknen unter Vakuum, Trocknen mit Infrarotstrahlen, Trocknen mit Mikrowellen, Trocknen mit einem Trommeltrockner, Entwässerung durch azeotrope Destillation mit einem hydrophoben organischen Lösungsmittel, und ein Hochfeuchtigkeitstrocknen unter Verwendung von heißem Wasserdampf können angewandt werden. Ein bevorzugtes absorbierendes, vernetztes Polymer für vorliegende Erfindung hat eine poröse Textur. Die Löcher im Polymeren haben einen mittleren Porendurchmesser im Bereich von 10 bis 500 &mgr;m, vorzugsweise im Bereich von 20 bis 400 &mgr;m. Der mittlere Porendurchmesser eines gegebenen absorbierenden, vernetzten Polymeren kann bestimmt werden, indem man den Querschnitt einer trockenen Probe zur Abbildungsanalyse unter Verwendung eines &mgr;m-Elektronenmikroskops einer Bildanalyse unterzieht. Das poröse Polymer kann nach den zuvor genannten Verfahren (A) oder (B) einer Schaumpolymerisation hergestellt werden.

(i) Form des absorbierenden, vernetzten Polymeren und spezifische BET-Oberfläche

Das bei vorliegender Erfindung wirksam zu verwendende absorbierende, vernetzte Polymer kann in irgendeiner beliebigen Form vorliegen, welche unter den Formen von Fasern, Kugeln, Granalien, Schuppen, porösen Teilchen und zerkleinerten Bruchstücken ausgewählt werden können. Unter Beachtung der Absorptionseigenschaften wird bevorzugt, dass das Polymer in Form von Kugeln oder porösen Teilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser im Bereich von 10 bis 1.000 &mgr;m vorliegt. Bevorzugter liegt es in Form von Teilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser im Bereich von 100 bis 600 &mgr;m vor. Die spezifische Oberfläche dieser Teilchen beträgt in der Regel 0,035 m2/g oder mehr, vorzugsweise 0,040 m2/g oder mehr, und bevorzugter 0,05 m2/g oder mehr, noch bevorzugter 0,08 m2/g oder mehr, insbesondere 0,10 m2/g oder mehr. Bei vorliegender Erfindung kann die Erhöhung der Oberfläche entweder durch Verringerung des Teilchendurchmessers oder durch Anwendung einer Schaumpolymerisation zur Herstellung des Polymeren erreicht werden. Vorzugsweise wird die Schaumpolymerisation zwecks Verringerung des Gehalts an feinem Pulver mit Teilchendurchmesser von 150 &mgr;m oder weniger übernommen. Der Gehalt an feinem Pulver beträgt vorzugsweise 20 Gew.-% oder weniger, bevorzugter 10 Gew.-% oder weniger und noch mehr bevorzugter nicht mehr als 5 Gew.-%. Im Zusammenhang mit vorliegender Erfindung wird beabsichtigt, die spezifische BET-Oberfläche durch ihre im Beispiel beschriebene Messung, durchzuführen.

(III) Absorbierendes Harz

Es wurde gefunden, dass es für eine Windel zum einmaligen Gebrauch, welche sich eines verbesserten Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität unter Druck gegenüber künstlichem Urin unter einer Last von 100 g/cm2 erfreut, nur unter einem geringfügigen Abfall des Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität unter Druck infolge einer Last leidet und ein hohes druckresistentes Absorptionsverhältnis aufweist. Unter dem Standpunkt einer Gewährleistung eines druckresistenten absorbierenden Harzes gemäß vorliegender Erfindung ist es wesentlich, ein Vernetzungsmittel als eine Verbindung zu benutzen, welche eine kovalente Bindung bildet, als eine Verbindung mit einer Vielzahl von funktionellen Gruppen, die einer Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig sind, und es wird bevorzugt, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität des absorbierenden, vernetzten Polymeren unter keiner Last durch die Wirkung des die kovalente Bindung bildenden Vernetzungsmittels auf das 0,9- bis 0,3fache des Niveaus herabzusetzen, welches vor der Oberflächenvernetzung vorlag.

Wenn die Verringerung des Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität unter keiner Last nicht mehr als das 0,9fache des Niveaus ist, das vor der Oberflächenvernetzung vorlag, ist die Verbesserung des Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität unter Druck gegenüber künstlichem Urin unter einer Last von 100 g/cm2 unzureichend, auch wenn ein absorbierendes, vernetztes Polymer mit einem Gehalt an -COOR-Gruppen in einer Konzentration von 12 mMol/g oder mehr und das ein molekulares Verhältnis von -COOH/-COOR von nicht mehr als 0,5 aufweist, benutzt wird, und das druckresistente Absorptionsverhältnis wird möglicherweise unzureichend. Wenn die Herabsetzung des Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität unter keiner Belastung auf das 0,3fache des Niveaus abfällt, das vor der Vernetzung vorhanden war, ist das hergestellte Polymer hinsichtlich des Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität mangelhaft und leidet möglicherweise unter einer minderwertigen Absorptionsgeschwindigkeit. Der Gewährleistung des durch vorliegende Erfindung in Betracht gezogenen druckresistenten absorbierenden Harzes zuliebe, ist es ausreichend, in geeigneter Weise die Art und Menge eines Vernetzungsmittels und die Temperatur und Dauer des Erwärmens in geeigneter Weise so einzustellen, dass das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter keiner Belastung in den Bereich des 0,9- bis 0,3fachen, vorzugsweise im Bereich des 0,85 bis 0,5fachen, bevorzugter in den Bereich des 0,8- bis 0,6fachen einzustellen, das Niveau, welches vor der Oberflächenvernetzung vorhanden war. Im Zusammenhang mit vorliegender Erfindung wird beabsichtigt, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität des absorbierenden, vernetzten Polymeren und des Absorptionsharzes unter Druck durch eine im Beispiel beschriebene Messung zu messen.

(III-a) Verbindung mit einer Vielzahl von funktionalen Gruppen, die einer Umsetzung mit einer -COOR-Gruppe fähig ist

Es wird bevorzugt, dass das absorbierende Harz bei vorliegender Erfindung einer vernetzenden Oberflächenbehandlung mit einer Verbindung unterzogen wird, die eine Vielzahl funktionaler Gruppen besitzt, welche einer Umsetzung mit -COOR-Gruppen in der Nachbarschaft der Harzoberfläche fähig ist. Der Grad, in dem die die Oberfläche vernetzende Behandlung in der Nachbarschaft der Oberfläche bewirkt wird, kann durch visuelle Prüfung des Querschnitts einer Harzprobe durch ein kompetentes bekanntes Verfahren, wie z. B. IR, bestätigt werden. Das Verfahren zur Durchführung dieser vernetzenden Oberflächenbehandlung ist nicht besonders begrenzt. Vorzugsweise wird das absorbierende Harz nach einem Verfahren erhalten, welches die Zugabe von 0,001 bis 10 Gewichtsteilen einer Verbindung, die eine Vielzahl von funktionalen Gruppen, welche einer Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig sind, als Oberflächenvernetzungsmittel zu 100 Gewichtsteilen eines absorbierenden, vernetzten Polymeren mit einem Gehalt an -COOR-Gruppen in einer Konzentration von 12 mMol/g oder mehr und einem molekularen Verhältnis von -COOH/-COOR von nicht mehr als 0,5 und das Erwärmen des erhaltenen Gemischs umfasst.

Die Verbindungen mit einer Vielzahl funktionaler Gruppen, die einer Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig sind und mit Vorteil für vorliegende Erfindung brauchbar sind, umfassen mehrwertige Alkoholverbindungen wie Ethylenglycol, Diethylenglycol, Propylenglycol, Triethylenglycol, Tetraethylenglycol, Polyethylenglycol, 1,3-Propandiol, Dipropylenglycol, 2,3,4-Trimethyl-1,3-pentandiol, Polypropylenglycol, Glycerin, Polyglycerin, 2-Buten-1,4-diol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,2-Cyclohexandimethanol, 1,2-Cyclohexandiol, Trimethylolpropan, Diethanolamin, Triethanolamin, Polyoxypropylen, ein Oxyethylen-Oxypropylen-Blockcopolymer, Pentaerythrit und Sorbit; Epoxyverbindungen wie Ethylenglycoldiglycidylether, Polyethylenglycoldiglycidylether, Glycerinpolyglycidylether, Diglycerinpolyglycidylether, Polyglycerinpolyglycidylether, Propylenglycoldiglycidylether und Glycidin; Polyaminverbindungen wie Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, Tetraethylenpentamin, Pentaethylenhexamin, Polyethylenimin und Polyamidpolyamin; Halogenepoxyverbindungen wie Epichlorhydrin, Epibromhydrin und &agr;-Methylepichlorhydrin; Kondensate der Polyaminverbindungen, die zuvor erwähnt wurden, mit den zuvor erwähnten Halogenepoxyverbindungen; Polyisocyanatverbindungen wie 2,4-Tolylendiisocyanat und Hexamethylendiisocyanat; Polyoxazolinverbindungen wie 1,2-Ethylenbisoxazolin; Silankopplungsmittel wie &ggr;-Glycidoxypropyltrimethoxysilan und &ggr;-Aminopropyltrimethoxysilan; sowie Alkylencarbonatverbindungen wie 1,3-Dioxolan-2-on, 4-Methyl-1,3-Dioxolan-2-on, 4,5-Dimethyl-1,3-dioxolan-2-on, 4,4-Dimethyl-1,3-dioxolan-2-on, 4-Ethyl-1,3-dioloxolan-2-on, 4-Hydroxymethyl-1,3-dioxolan-2-on, 1,3-Dioxan-2-on, 4-Methyl-1,3-dioxan-2-on, 4,6-Dimethyl-1,3-dioxan-2-on und 1,3-Dioxolan-2-on, Polymethanol [sic] wie z. B. Aluminiumchlorid, Kaliumchlorid, Aluminiumsulfat, um einige Beispiele zu nennen. Diese sind nicht besonders ausschließliche Beispiele. Unter anderen Beispielen der Verbindung mit einem Gehalt an einer Vielzahl funktionaler Gruppen, die einer Umsetzung mit den weiter oben angegebenen -COOR-Gruppen fähig sind, erwiesen sich mehrwertige Alkoholverbindungen, Epoxyverbindungen, Polyaminverbindungen, ein Kondensat von Polyaminverbindungen mit Halogenepoxyverbindungen sowie Alkylencarbonatverbindungen als besonders erwünscht. Vorliegende Erfindung bevorzugt bei den zuvor angegebenen Verbindungen die Verwendung eines eine kovalente Bindung bildenden Vernetzungsmittels, das der Bildung einer kovalenten Bindung mit -COOR-Gruppen im absorbierenden Harz fähig sind, unter dem Gesichtspunkt des Erhalts eines erfindungsgemäßen druckresistenten absorbierenden Harzes, das nachgewiesenermaßen ein erhöhtes Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck gegenüber künstlichem Urin unter einer Last von 100 g/cm2, lediglich einen geringen Abfall des Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität unter Druck infolge einer Last und ein hohes druckresistentes Verhältnis aufweist und das sich für eine Verwendung als Windel zum einmaligen Gebrauch geeignet erwies, ebenso wie unter dem Gesichtspunkt der Gewährleistung einer Herstellung eines absorbierenden Harzes mit einer großen Oberfläche von 0,03 g/m2 oder mehr und des Aufweisens eines hohen Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck. Unter anderen, überhaupt zur Verfügung stehenden, eine kovalente Bindung bildenden Vernetzungsmitteln wird mindestens eine Verbindung verwendet, ausgewählt aus mehrwertigen Alkoholverbindungen, Epoxyverbindungen, Polyaminverbindungen und Alkylencarbonatverbindungen. Diese Verbindungen mit einer Vielzahl funktionaler Gruppen, die einer Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig sind, können entweder allein oder in Form eines Gemischs von zwei oder mehreren Verbindungen benutzt werden. Wenn zwei oder mehrere Verbindungen mit einer Vielzahl funktionaler Gruppen die einer Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig sind, in Kombination verwendet werden, kann das absorbierende Harz, das sich in seinen Absorptionseigenschaften in einem größeren Ausmaß auszeichnet, erhalten werden, indem man für die Kombination derartige Verbindungen übernimmt, welche eine Vielzahl funktionaler Gruppen, die der Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig sind, mehrfach besitzen, wie z. B. ein erstes Oberflächenvernetzungsmittel und ein zweites Oberflächenvernetzungsmittel mit gegenseitig unterschiedlichen Lösungsparametern (SP-Werten), wie im U.S.-Patent 5.422.405 offenbart. Der Begriff „Löslichkeitsparameter" bezieht sich auf einen Zahlenwert, der allgemein als ein die Eigenschaften einer Verbindung wiedergebender Faktor verwendet wird.

Für den zuvor erwähnten Löslichkeitsparameter zieht vorliegende Erfindung die Übernahme des Zahlenwerts des Löslichkeitsparameters, &dgr;(cal/cm3)S, eines einschlägigen Lösungsmittels, gezeigt im Polymerhandbuch, 3. Auflage, (veröffentlicht von Wiley Interscience Co.), S. 527–539, in Betracht. Für den Löslichkeitsparameter eines Lösungsmittels, der auf den zuvor erwähnten Seiten nicht gezeigt wird, zieht die vorliegende Erfindung die Übernahme des Zahlenwerts in Betracht, der vom Ersatz der einschlägigen Variablen in der auf Seite 524 dort genannten Small's Formel durch die auf Seite 525 dort gezeigte Hoy's Kohäsivenergiekonstante abgeleitet wird. Es wird bevorzugt, dass das erste Oberflächenvernetzungsmittel eine Verbindung ist, die der Umsetzung mit den funktionalen Gruppen, die das Polymer besitzt, fähig ist, und die einen Löslichkeitsparameter von nicht weniger als 12,5 (cal/cm3)S, vorzugsweise nicht weniger als 13,0 (cal/cm3)S besitzt. Im Speziellen umfassen die Verbindungen, welche dieser Beschreibung genügen, z. B. Ethylenglycol, Propylenglycol, Glycerin, Pentaerythrit, Sorbit, Ethylencarbonat (1,3-Dioxolan-2-on) und Propylencarbonat (4-Methyl-1,3-dioxolan-2-on). Diese Verbindungen sind keine ausschließlichen Beispiele. Für das erste Oberflächenvernetzungsmittel kann eine Verbindung oder ein Gemisch von zwei oder mehr Verbindungen, in geeigneter Weise aus der zuvor genannten Gruppe ausgewählt, benutzt werden.

Sodann ist das zweite Oberflächenvernetzungsmittel vorzugsweise eine Verbindung, die der Umsetzung mit den funktionalen Gruppen, welche das Polymer aufweist, fähig ist und die einen Löslichkeitsparameter von nicht mehr als 12,5 (cal/cm3)S, vorzugsweise in den Bereich von 0,5 (cal/cm3)S bis 12,0 (cal/cm3)S fällt, besitzt. Im Speziellen umfassen die Verbindungen, welche dieser Beschreibung genügen, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Tetraethylenglycol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 2,5-Hexandiol, Trimethylolpropan, Ethylenglycoldiglycidylether, Polyethylenglycoldiglycidylether, Glycerinpolyglycidylether, Polyglycerinpolyglycidylether sowie Polypropylenglycoldiglycidylether beispielsweise. Diese Verbindungen sind keine ausschließlichen Beispiele. Für das zweite Oberflächenvernetzungsmittel kann eine Verbindung oder ein Gemisch von zwei oder [mehreren] Verbindungen in geeigneter Weise aus der zuvor erwähnten Gruppe ausgewählt werden. Die zu verwendende Menge der Verbindung mit einer Vielzahl funktionaler Gruppen, die einer Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig sind, kann in geeigneter Weise im Bereich von 0,001 bis 10 Gewichtsteilen, vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 5 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des absorbierenden, vernetzten Polymeren eingestellt werden. Die Menge der zuvor erwähnten, zu verwendenden Oberflächenvernetzungsmittel, nämlich die Gesamtmenge des ersten Oberflächenvernetzungsmittels und des zweiten Oberflächenvernetzungsmittels liegt vorzugsweise im Bereich von 0,001 bis 10 Gewichtsteilen, bevorzugt im Bereich von 0,01 bis 5 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Feststoffgehalts des schließlich erhaltenen absorbierenden Harzes, obgleich sie mit den Arten des Vernetzungsmittels und deren Kombination variabel ist.

Wenn die zu verwendende Menge des weiter oben erwähnten Oberflächenvernetzungsmittels innerhalb des zuvor genannten Bereichs liegt, wird ermöglicht, dass die Vernetzungsdichte in Nachbarschaft der Oberfläche des hergestellten absorbierenden Harzes höher als im inneren Teil des Harzes ist. Als Ergebnis ist das hergestellte absorbierende Harz in der Lage, sich durch seine Absorptionseigenschaften unter Druck ungeachtet der Größe einer Last auszuzeichnen. Wenn die zu verwendende Menge der zuvor genannten Vernetzungsmittel nicht mehr als 0,01 Gewichtsteil beträgt, bringen die Mittel möglicherweise keine völlig zufriedenstellende Wirkung der Verbesserung von Absorptionseigenschaften unter Druck. Wenn diese Menge 10 Gewichtsteile überschreitet, werden die zugegebenen Vernetzungsmittel nicht wirksam verwendet und erweisen sich als unwirtschaftlich. Diese Menge neigt dazu, die für die Bildung der optimalen Vernetzungsstruktur für ein Absorptionsmittel zu überschreiten und neigt ebenfalls dazu, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität übermäßig zu verschlechtern.

Wenn die zu verwendende Menge der Verbindung mit einer Vielzahl von funktionalen Gruppen, die einer Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig sind, nicht mehr als 0,001 Gewichtsteil beträgt, ist die Verbindung schwerlich einer Erhöhung der Vernetzungsdichte in Nachbarschaft der Oberfläche des hergestellten absorbierenden Harzes fähig. Wenn diese Menge 10 Gewichtsteile überschreitet, bildet die Verbindung eine übermäßige Zufuhr, schadet der Wirtschaftlichkeit und macht möglicherweise die Steuerung der Vernetzungsdichte auf einen geeigneten Wert schwierig, und der -COOR-Gehalt kann stark gesenkt werden. Durch Verwendung der Verbindung mit einer Vielzahl funktionaler Gruppen, die einer Umsetzung mit -COOR-Gruppen im zuvor genannten Vorzugsbereich fähig sind, können die Absorptionseigenschaften des hergestellten Polymeren bezüglich solcher Körperflüssigkeiten wie Urin, Schweiß und Menstruationsflüssigkeit (wässerige Flüssigkeiten) weiter verbessert werden.

(III-b) Verfahren zur Zugabe eines Oberflächenvernetzungsmittels

Die folgenden Verfahren (1) bis (4) werden beispielsweise als Mittel zur Zugabe einer Verbindung mit einer Vielzahl funktionaler Gruppen, die der Umsetzung mit -COOR-Gruppen zu einem erfindungsgemäßen absorbierenden, vernetzten Polymeren fähig sind und -COOR-Gruppen in einer Konzentration von 12 mMol/g oder mehr enthalten und ein molekulares Verhältnis von -COOH/-COOR von nicht mehr als 0,5 und eine verbesserte Ladungsdichte aufweisen.

  • (1) Ein Verfahren, welches im Vermischen eines absorbierenden, vernetzten Polymeren mit einer Verbindung besteht, mit einer Verbindung, welche eine Vielzahl funktionaler Gruppen aufweist, die einer Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig sind, ohne Verwendung eines Lösungsmittels.
  • (2) Ein Verfahren, das das Bewirken der Dispersion eines absorbierenden, vernetzten Polymeren in einem hydrophoben Lösungsmittel, wie z. B. Cyclohexan oder Pentan, und das anschließende Vermischen der erhaltenen Dispersion mit einer Lösung einer Verbindung umfasst, welche eine Vielzahl funktionaler Gruppen, die einer Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig sind, in einem wässerigen Lösungsmittel oder hydrophoben Lösungsmittel umfasst.
  • (3) Ein Verfahren, welches das Auflösen oder Dispergieren einer Verbindung mit einer Vielzahl funktionaler Gruppen, die der Umsetzung der -COOR-Gruppen in einem hydrophilen Lösungsmittel und das anschließende Sprühen oder Tropfen der erhaltenen Lösung oder Dispersion auf ein absorbierendes, vernetztes Polymer umfasst, wodurch deren Gemisch bewirkt wird.
  • (4) Ein Verfahren, das in der Zugabe einer Verbindung mit einer Vielzahl funktionaler Gruppen, die der Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig sind, zu einem absorbierenden, vernetzten Polymeren besteht, dessen Wassergehalt in einem spezifischen Bereich eingestellt ist.

Vorliegende Erfindung bevorzugt das Verfahren (3), das heißt, ein Verfahren, welches das Auflösen oder Dispergieren einer Verbindung mit einer Vielzahl funktionaler Gruppen, die der Umsetzung von -COOR-Gruppen in einem hydrophilen Lösungsmittel fähig sind, und das anschließende Aufsprühen oder Auftropfen der erhaltenen Lösung oder Dispersion auf ein absorbierendes, vernetztes Polymer umfasst, wodurch das Vermischen derselben bewirkt wird, vor den zuvor beschriebenen anderen Verfahren. Übrigens wird bevorzugt, dass das erwähnte hydrophile Lösungsmittel Wasser oder ein Gemisch von Wasser mit einem organischen Lösungsmittel ist, das in Wasser löslich ist.

Die organischen Lösungsmittel, welche der weiter oben gegebenen Beschreibung genügen, umfassen niedere Alkohole wie Methylalkohol, Ethylalkohol, n-Propylalkohol, Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, Isobutylalkohol und tert.-Butylalkohol; Ketone wie Aceton; Ether wie Dioxan, Addukte von Ethylenoxid (EO) an einwertige Alkohole; Amide wie N,N-Dimethylformamid und &egr;-Caprolactam; und Sulfoxide wie Dimethylsulfoxid, um einige Beispiele zu nennen. Diese organischen Lösungsmittel können entweder allein oder in Form eines Gemischs von zwei oder mehreren Verbindungen benutzt werden.

Die Menge des hydrophilen Lösungsmittels, das für das absorbierende, vernetzte Polymer zu verwenden ist, und die Verbindung mit einer Vielzahl funktionaler Gruppen, die der Umsetzung von -COOR-Gruppen fähig sind, beträgt nicht mehr als 200 Gewichtsteile, und liegt vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 50 Gewichtsteilen, bevorzugter im Bereich von 0,1 bis 50 Gewichtsteilen, insbesondere bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 30 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des absorbierenden, vernetzten Polymeren, obgleich diese Menge von der Kombination des absorbierenden, vernetzten Polymeren und der Verbindung mit einer Vielzahl funktionaler Gruppen, die der Umsetzung mit der -COOR-Gruppe fähig sind, mit dem hydrophilen Lösungsmittel.

Die beim Vermischen des absorbierenden, vernetzten Polymeren mit der Lösung der Verbindung, die eine Vielzahl funktionaler Gruppen aufweist, welche der Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig sind, ist vorzugsweise mit einer großen Mischkraft versehen, um ein gleichmäßiges und ganz bestimmtes Gemisch derselben zu gewährleisten. Die Mischvorrichtungen, welche dieser Beschreibung genügen, und eine günstige Verwendung versprechen, umfassen eine zylindrische Mischvorrichtung, eine konische Doppelwandmischvorrichtung, eine Mischvorrichtung vom Hochgeschwindigkeits-Rührtyp, eine V-förmige Mischvorrichtung, eine Mischvorrichtung vom Bandtyp, eine Mischvorrichtung vom Schraubentyp, eine Mischvorrichtung vom Typ Rotationsscheiben-Fließbett, eine Mischvorrichtung vom Luftstromtyp, einen Kneter vom Doppelarmtyp, ein Innenmischer, einen Kneter vom Pulverisierungstyp, eine Mischvorrichtung vom Umdrehungstyp sowie einen Schneckentypextruder, um einige Beispiele zu nennen.

(III-c) Erwärmungsverfahren

Zwecks Erhöhung der Vernetzungsdichte in Nachbarschaft der Oberfläche des absorbierenden, vernetzten Polymeren wird das absorbierende, vernetzte Polymer gemäß vorliegender Erfindung, das -COOR-Gruppen in einer Konzentration von 12 mMol/g oder mehr enthält und ein molekulares Verhältnis von -COOH/-COOR von nicht mehr als 0,5 aufweist, wird nach Zugabe einer Verbindung mit einer Vielzahl funktionaler Gruppen, die der Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig sind, erwärmt. Obgleich die Temperatur dieses Erwärmens in geeigneter Weise ausgewählt werden kann, um der zu erwartenden Vernetzungsdichte zu entsprechen, liegt sie im Bereich von 40° bis 250°C, vorzugsweise im Bereich von 80° bis 220°C. Vorliegende Erfindung wies nach, dass die Reaktionszeit in geeigneter Weise im Bereich von 1 bis 120 Minuten, vorzugsweise 3 bis 60 Minuten, ausgewählt wird.

Die Verwendung eines absorbierenden, vernetzten Polymeren mit einem Gehalt an -COOR-Gruppen in einer Konzentration von 12 mMol/g oder mehr und einem molekularen Verhältnis von -COOH/-COOR von nicht mehr als 0,5 als Grundpolymer, wie durch vorliegende Erfindung in Betracht gezogen, führt zu einer deutlichen Verkürzung der Reaktionszeit oder Erniedrigung der Reaktionstemperatur im Vergleich mit dem herkömmlichen, 70 Mol.-% neutralisationsvernetzten Natriumpolyacrylat (Ausmaß der -COOR-Gruppe: 11,4 mMol/g).

(III-d) Spezifische BET-Oberfläche

Das absorbierende Harz gemäß vorliegender Erfindung besitzt eine große spezifische Oberfläche von 0,03m2/g oder mehr, vorzugsweise 0,035 m2/g oder mehr, bevorzugter 0,04 m2/g oder mehr und weist eine Wasserabsorptionskapazität von 25 g/g oder mehr, vorzugsweise 28 g/g oder mehr, bevorzugter 30 g/g oder mehr gegenüber künstlichem Urin unter einer Last von 100 g/cm2 auf. Der Gehalt an feinem Pulver eines Teilchendurchmessers von 150 &mgr;m oder weniger [wird] auf nicht mehr als 20 Gew.-%, vorzugsweise 10 Gew.-% oder weniger, bevorzugter 5 Gew.-% oder weniger verringert. Im Zusammenhang mit vorliegender Erfindung wird beabsichtigt, dass der Gehalt an feinem Pulver durch dessen Messung, wie im Beispiel beschrieben, erfolgt. Das absorbierende Harz mit einer großen spezifischen Oberfläche und einem geringen Gehalt an feinem Pulver wird durch das zuvor erwähnte Schäumen erhalten.

Bislang war bekannt, den Teilchendurchmesser eines absorbierenden Harzes, um zu ermöglichen, dass dieses eine erhöhte Absorptionsgeschwindigkeit erlangt, zu verkleinern. Wenn geduldet wird, dass der Gehalt an feinem Pulver, das einen Durchmesser von 150 &mgr;m nicht überschreitet, 20 Gew.-% oder weiter 30 Gew.-% überschreitet, liefert das absorbierende Harz nicht nur ein gequollenes Gel, das zum Verstopfen der Textur einer Windel neigt, bewirkt, dass die Windel Urin austreten lässt, sondern auch eine gleichmäßige Oberflächenvernetzung nur schwierig liefert und das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck verschlechtert wird. Als Mittel zur Vergrößerung der Oberfläche eines absorbierenden Harzes ohne Verringerung dessen Teilchendurchmessers wurde ein Verfahren vorgeschlagen, das ein geschäumtes absorbierendes Harz verwendet. Wenn das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck eine erste Erwägung verdient, wenn eine Vernetzungsbehandlung der Nachbarschaft der Oberfläche eines porösen Harzes verliehen wird, da die Behandlung eine hohe Vernetzungsdichte in der Oberfläche bilden muss, wird die Oberfläche eines porösen Polymeren, das keine leichte Steuerung der Vernetzungsdichte erlaubt, gezwungen, seine Hydrophilizität zu opfern. Trotz der Verwendung des porösen Polymeren führt deshalb das Oberflächenvernetzen schließlich zur Verringerung der Absorptionsgeschwindigkeit.

Bislang waren die Oberfläche und das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck, insbesondere das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck, sich widersprechende Eigenschaften. Vorliegende Erfindung erlaubt nun infolge der Erhöhung des Gehalts der Dichte der -COOR-Gruppen von 12 mMol/g oder mehr bei einem absorbierenden Harz oder einem absorbierenden, vernetzten Polymeren die Bereitstellung eines neuen absorbierenden Harzes, welches ein außerordentlich hohes Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität von nicht weniger als 22 g/g unter hohem Druck auf unglaubliche Weise aufweist, auch wenn die Oberfläche durch Verringerung des Teilchendurchmessers oder Schäumen der Harzteilchen erhöht wird.

(IV) Druckresistentes absorbierendes Harz

Vorliegende Erfindung stellt ferner ein neues absorbierendes Harz zur Verfügung, nämlich ein druckbeständiges absorbierendes Harz, das ein Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität von 35 g/g oder mehr unter Druck gegenüber künstlichem Urin unter keiner Last und eine Wasserabsorptionskapazität von 30 g/g oder mehr, vorzugsweise 33 g/g unter Druck gegenüber künstlichem Urin unter einer Last von 50 g/cm2, und ein Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität von 22 g/g oder mehr unter hohem Druck gegenüber künstlichem Urin unter einer Last von 100 g/cm2 und ein Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität nach 25 Minuten von 25 g/g oder mehr unter einer Last von 50 g/cm2 und eine Absorptionsgeschwindigkeit von weniger als 20 Sekunden aufweist. Das erfindungsgemäße absorbierende Harz enthält eine wasserlösliche Komponente in einer Konzentration von nicht mehr als 25 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 15 Gew.-%, bevorzugter nicht mehr als 10 Gew.-%. Im Zusammenhang mit vorliegender Erfindung wird beabsichtigt, der Gehalt an einer wasserlöslichen Komponente durch die im Beispiel beschriebene Messung zu bestimmen.

(V) Druckresistentes Absorptionsharz

Der bei vorliegender Erfindung verwendete Begriff „druckresistentes Absorptionsverhältnis" bzw. „gegen druckwiderstandsfähiges Absorptionsverhältnis" bezieht sich auf die durch das Verhältnis (Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck gegenüber künstlichem Urin unter einer Last von 100 g/cm2)/(Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck gegenüber künstlichem Urin unter einer Last von 50 g/cm2) bestimmte Größe. Dies ist ein neuer Parameter, der bislang nicht die geringste Aufmerksamkeit auf sich gezogen hat.

Das erfindungsgemäße druckresistente absorbierende Harz zeigt ein Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität von 30 g/g oder mehr, vorzugsweise 35 g/g unter Druck gegenüber künstlichem Urin bei einer Last von 50 g/cm2 und ein druckresistentes Absorptionsverhältnis von 0,6 oder mehr, vorzugsweise 0,7 oder mehr, bevorzugter 0,75 oder mehr, insbesondere bevorzugt 0,8 oder mehr. Die Probe des nachfolgend beschriebenen Beispiels 2 vorliegender Beschreibung zeigt zum Beispiel außerordentlich stabile Absorptionseigenschaften gegenüber einer derartigen Veränderung der Last (des Drucks) wie 0,82 als druckresistentes Verhältnis.

Da beide Verhältnisse gering sind, verringern sich infolge einer Erhöhung der Last offensichtlich ihre Abnahmen, und als Ergebnis erreicht das druckresistente Absorptionsverhältnis möglicherweise ein Niveau, das 0,7 überschreitet (wie in den Proben der Kontrollen 1 bis 3 vorliegender Erfindung, welche weiter unten beschrieben sind). Das absorbierende Harz, das ein Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck auf 30 g/g gegenüber künstlichem Urin unter einer Last von 50 g/cm2 abfällt, ist jedoch unfähig, der Last eines Standardbabys zu widerstehen und erreicht keines der Ziele vorliegender Erfindung. Es wurde gefunden, dass allein weil ein gegebenes absorbierendes Harz ein richtig hohes Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter einer Last von 10 bis einigen 10 g/cm2 aufweist, was aus dem Standardkörpergewicht (etwa 10 kg) eines Babys geschätzt wird, nicht notwendigerweise zu folgern ist, dass dieses absorbierende Harz, wenn es in eine tatsächliche Windel eingearbeitet ist, eine befriedigende Funktion erfüllt. Die absorbierenden Harze zeigen einfach hohe Verhältnisse der Wasserabsorptionskapazität unter Druck, welche bislang vorgeschlagen wurden, erreichen einen großen Betrag. Allein weil ein gegebenes absorbierendes Harz ein richtig hohes Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter einer Last von 10 bis einigen 10 g/cm2 zeigt, was aus dem Standardkörpergewicht (etwa 10 kg) eines Babys geschätzt wird, ist nicht notwendigerweise zu folgern, dass dieses absorbierende Harz, wenn es in eine tatsächliche Windel eingearbeitet ist, eine befriedigende Funktion erfüllt. Es wurde ferner festgestellt, dass ein neuerdings vorgeschlagenes herkömmliches absorbierendes Harz ein Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität von nicht weniger als 30 g/g unter Druck (50 g/cm2) zeigt und dass auch dieses absorbierende Harz ein Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität von höchstens 18 g/g unter hohem Druck (100 g/cm2) besitzt, eine Größenordnung, die für jegliches absorbierendes Harz entschieden unzureichend ist. Vorliegende Erfindung wies ferner nach, dass die Abnahme des Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität unter einem solchen Druck wenn er die aus dem Körpergewicht berechnete Last überschreitet, nämlich das druckresistente Absorptionsverhältnis, welches durch das Verhältnis (Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck gegenüber künstlichem Urin unter einer Last von 100 g/cm2)/(Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck gegenüber künstlichem Urin unter einer Last von 50 g/cm2) für Windeln zum einmaligen Gebrauch außerordentlich wichtig ist.

Ferner wurde nachgewiesen, dass auch das herkömmliche absorbierende Harz, welches ein Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität von nicht weniger als 30 g/g unter Druck (50 g/cm2) darunter leidet, dass das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität durch eine Erhöhung der Last (des Drucks) stark abfällt, und dass im Speziellen dieses absorbierende Harz ein druckresistentes Absorptionsverhältnis zeigt, eine Größe, definiert als das Verhältnis des zuvor erwähnten Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität unter Druck zum Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck gegenüber künstlichem Urin unter einer Last von 100 g/cm2, bei einem niederen Niveau von nicht mehr als 0,6 aufweist.

Durch den Monitortest der Erfinder wurde gefunden, dass das herkömmliche absorbierende Harz, das ein druckresistentes Absorptionsverhältnis von nicht mehr als 0,6 aufweist, als Windel keine perfekte Leistung ergibt, auch wenn das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck nicht weniger als 30 g/g gegenüber künstlichem Urin unter einer Last von 50 g/cm2 beträgt.

(VI) Additiv

In das absorbierende Harz und das druckresistente absorbierende Harz gemäß vorliegender Erfindung, welche wie zuvor beschrieben erhalten werden, können erforderlichenfalls antibakterielle Mittel, Deodorants, Parfums, verschiedene Arten anorganischer Pulver, Schäumungsmittel, Pigmente, Farbstoffe, hydrophile Kurzfasern, Weichmacher, Verdickungsmittel, Tenside, Oxidationsmittel, Reduktionsmittel, Wasser und Salze eingearbeitet werden, womit sie verschiedene Funktionen erlangen.

Das anorganische Pulver ist eine Substanz, welche gegenüber wässerigen Flüssigkeiten inaktiv ist. Als konkrete Beispiele für das anorganische Pulver können winzige Teilchen verschiedener anorganischer Verbindungen und winzige Teilchen tonartiger Mineralien genannt werden. Es wird bevorzugt, dass das anorganische Pulver eine mäßige Affinität für Wasser zeigt und gegenüber Wasser unlöslich oder schwer löslich ist. Als spezielle Beispiele für das anorganische Pulver können Metalloxide wie Siliciumdioxid und Titandioxid, Kieselsäure und Silikate, wie z. B. natürlicher Zeolith und synthetischer Zeolith, Kaolin, Talkum, Ton und Bentonit genannt werden. Unter anderen, zuvor genannten anorganischen Pulvern erwiesen sich Siliciumdioxid und Kieselsäure (Silikate) als besonders geeignet. Unter anderen, zuvor erwähnten anorganischen Pulvern erwiesen sich Siliciumdioxid und Kieselsäuren (Silikate) als besonders geeignet. Das Siliciumdioxid und die Kieselsäuren (Silikate), deren mittlere Teilchendurchmesser, bestimmt nach dem Coulter-Zählverfahren, nicht mehr als 200 &mgr;m, vorzugsweise nicht mehr als 20 &mgr;m, bevorzugter nicht mehr als 2 &mgr;m, sind, erwiesen sich als besonders geeignet.

Die für das absorbierende Harz oder das druckresistente absorbierende Harz gemäß vorliegender Erfindung zu verwendenden Menge des anorganischen Pulvers liegt im Bereich von 0,001 bis 10 Gewichtsteilen, vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 5 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des (druckresistenten) absorbierenden Harzes, obgleich sie mit der Kombination des druckresistenten absorbierenden Harzes und des anorganischen Pulvers variabel ist. Das Verfahren des Vermischens des (druckresistenten) absorbierenden Harzes und des anorganischen Pulvers ist nicht besonders begrenzt. Das Trockenmischverfahren, das Nassmischverfahren usw. kann übernommen werden. Vorzugsweise wird das Trockenmischverfahren übernommen.

(VII) Verwendung (VII-a) Absorbierender Gegenstand

Das absorbierende Harz oder das druckresistente absorbierende Harz gemäß vorliegender Erfindung wird bei der Kombination mit solchen faserförmigen Substanzen wie Pulpe in absorbierende Gegenstände übergeführt. Die absorbierenden Gegenstände umfassen Hygienematerialien (Körperflüssigkeit absorbierende Materialien, wie z. B. Windeln zum einmaligen Gebrauch und Damenbinden, Polster, die zum Tragen von Patienten mit Inkontinenz bestimmt sind, Materialien zum Schutz vor Verletzungen sowie Materialien zur Wundheilung; absorbierende Artikel für den Urin von Haustieren; Materialien für den Tiefbau und den Bau, wie z. B. Gebäudematerial, Wasser zurückhaltendes Material für Böden, vor Wasser schützendes Material, Verpackungsmaterial und Gelwasserbeutel; Gegenstände von Lebensmittelqualität, wie z. B. Tropfenabsorptionsmittel, Frischhaltematerial und Tiefkühlmaterial; verschiedene industrielle Gegenstände, wie z. B. ein Öl-Wasser-Trennmaterial, ein Material zum Schutz von Lebensmittel vor der Kondensation von Wasser und Koagulationsmaterial; sowie land- und gartenwirtschaftliche Artikel, wie z. B. Wasser zurückhaltende Materialien für Pflanzen und den Boden. Dies sind keine ausschließlichen Beispiele.

(VII-b) Windel zum einmaligen Gebrauch

Die Windel zum einmaligen Gebrauch, bei der das absorbierende Harz oder druckresistente absorbierende Harz vorliegender Erfindung verwendet wird, wird beispielsweise hergestellt, indem man nacheinander eine rückseitige Folie, hergestellt aus einem wasserundurchlässigen Material, eine Kernschicht (absorbierendes Material) mit einem Gehalt an dem erfindungsgemäßen absorbierenden Harz und eine Deckfolie (Oberflächenmaterial, gebildet aus einem flüssigkeitsdurchlässigen Material in der erwähnten Reihenfolge übereinander legt, und zwischenzeitlich die Schichten miteinander vermischt und sodann an den erhaltenen übereinander gelegten Schichten einen elastischen Teil (gather) und ein sogenanntes Bandbefestigungsmittel (tape fastener) befestigt. Unter dem Begriff „Windel zum einmaligen Gebrauch", wie er im vorliegenden benutzt wird, wird verstanden, dass er solche Höschen umfasst, wie sie zu einer Windel zum einmaligen Gebrauch passen und zum Trockenlegen von Kindern gewohnheitsmäßig bei einem selbstständigen Wasserlassen und Stuhlgang benutzt wird. Das erfindungsgemäße absorbierende Harz kann von der Windel zum einmaligen Gebrauch Verwendung finden, welche einen Kern von hohem Niveau (absorbierendes Harz/(Fasermaterial + absorbierendes Harz)) aufweist, so dass das absorbierende Harz ein hohes Absorptionsverhältnis bei Druck aufweist; seine Kernkonzentration beträgt 30 bis 100%, vorzugsweise 40 bis 95%, bevorzugter 50 bis 90%, um diese Windel zum einmaligen Gebrauch von dünner Art zu erhalten.

(VIII) Wirkung

Das absorbierende Harz oder das druckresistente, absorbierende Harz gemäß vorliegender Erfindung zeigt die hervorragenden Wirkungen, welche in folgenden Abschnitten (1) bis (5) aufgezählt sind.

  • (1) Das absorbierende Harz bietet beim Herstellungsverfahren ein erhöhtes Reaktionsvermögen mit einer Verbindung, die eine Vielzahl funktionaler Gruppen aufweist, welche einer Umsetzung mit den in Nachbarschaft der Oberfläche des Polymeren vorliegenden -COOR-Gruppen ohne Bezug auf die Form eines Grundpolymeren fähig ist und deshalb eine Verringerung der Dauer der Wärmebehandlung für die Oberflächenvernetzungsbehandlung ermöglicht, ohne durch die Form des Polymeren beeinflusst zu werden.
  • (2) Auch das Grundpolymer einer porösen Textur leidet nach der Oberflächenvernetzungsbehandlung nicht unter einem Abfall seiner Affinität für eine wässerige Flüssigkeit, womit sie einen beträchtlichen Beitrag zur Absorptionsgeschwindigkeit ermöglicht.
  • (3) Das hergestellte absorbierende Harz erfreut sich bislang unerreichbar großer Verbesserungen der Absorptionseigenschaften wie geeigneterweise bewiesen durch einen weitgehenden Ausgleich zwischen den beiden sich häufig widersprechenden Faktoren, d.h. dem Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck und der Absorptionsgeschwindigkeit.
  • (4) Es wird ein neues druckresistentes absorbierendes Harz bereitgestellt, welches ein derart hohes Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck auch unter einer Last von 100 g/cm2, wie es noch niemals bei einem herkömmlichen absorbierenden Harz gefunden wurde, zeigt und das lediglich unter einem geringfügigen Abfall der Absorptionskapazität trotz einer großen Zunahme einer Belastung von 50 g/cm2 auf 100 g/cm2 leidet und das eine hervorragende Absorptionskapazität unter einer Last jeglicher Größenordnung besitzt.
  • (5) Es wird eine Windel zum einmaligen Gebrauch zur Verfügung gestellt, welche ein druckresistentes absorbierendes Harz benutzt, das ein Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität von nicht weniger als 30 g/g unter Druck gegenüber künstlichem Urin unter einer Last von 50 g/cm2 und ein druckresistentes Absorptionsverhältnis von nicht weniger als 0,6 aufweist, wobei das druckresistente Absorptionsverhältnis als das Verhältnis des zuvor genannten Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität unter Druck zum Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck gegenüber künstlichem Urin unter einer Last von 100 g/cm2 definiert wird. Deshalb zeigt die derart bereitgestellte Windel zum einmaligen Gebrauch ein hohes Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck, leidet nur geringfügig unter einem Austritt von Urin und erfreut sich einer großen Absorptionskapazität, auch wenn die Last eines Babykörpergewichts infolge der unaufhörlichen Bewegung des Babys konstant verändert wird; durch Konzentration des absorbierenden Harzes im Kern (Absorptionsmittel) wird eine Windel zum einmaligen Gebrauch vom Dünntyp zur Verfügung gestellt.
  • (6) Das absorbierende Harz mit einem derart hohen Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität von 22 g/g unter hohem Druck, wie es trotz einer großen spezifischen Oberfläche von nicht weniger als 0,03 m2/g niemals erreicht wurde, wurde erstmals auf dem einschlägigen Gebiet erreicht. Es wurde gefunden, dass dieses neue absorbierende Harz unüblicherweise für eine Windel zum einmaligen Gebrauch geeignet ist. Es wird bevorzugt, dass der Gehalt an feinem Pulver eines Teilchendurchmessers von nicht mehr als 150 &mgr;m, herabgesetzt auf ein Niveau von nicht mehr 20 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 10 Gew.-% aufweist. Übrigens wird das absorbierende Harz mit einer großen Oberfläche und einem geringen Gehalt an feinem Pulver durch das weiter oben beschriebene Schäumen erhalten.

BEISPIELE

Im Folgenden wird nun vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf Arbeitsbeispiele und Kontrollen näher beschrieben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass der Umfang vorliegender Erfindung nicht auf oder durch folgende Beispiele begrenzt ist. Wo auch immer in den Beispielen und Kontrollen % erwähnt wird, wird darunter Gew.-% verstanden, wenn nicht anders ausgewiesen. Ebenfalls wird unter dem Begriff „Teil" ein Gewichtsteil verstanden.

Die Absorptionsgeschwindigkeit, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck und der Gehalt an der wasserlöslichen Komponente des absorbierenden, vernetzten Polymeren und des (druckresistenten) absorbierenden Harzes wurden nach folgenden Verfahren bestimmt. Das druckresistente, absorbierende Harz und das absorbierende Harz werden im Folgenden kollektiv als absorbierendes Harz bezeichnet.

(1) Absorptionsgeschwindigkeit des absorbierenden, vernetzen Polymeren und absorbierenden Harzes

Der künstliche Urin wurde durch Auflösen von 2,0 g Kaliumchlorid, 2,5 g Natriumsulfat, 0,8 g Ammoniumdihydrogenphosphat, 0,15 g Diammoniumhydrogenphosphat, 0,19 g Kalziumchlorid, 0,23 g Magnesiumchlorid in 1 Liter entionisiertem Wasser hergestellt.

In einen zylindrischen Becher aus Polypropylen mit den Maßen 50 mm Innendurchmesser und 70 mm Höhe wurde 1,00 g eines gegebenen absorbierenden, vernetzten Polymeren oder absorbierenden Harzes gefüllt. Sodann wurden in den Becher 15 g künstlicher Urin gegossen. Danach wurde der Zwischenraum von der Zeit an, wo der künstliche Urin eingegossen wurde, bis zu der Zeit, wo der künstliche Urin nach seiner völligen Absorption durch das absorbierende Harz oder das absorbierende, vernetzte Polymer verschwunden war, gemessen. Diese Messung wurde bis zu dreimaligen Wiederholungen durchgeführt, und der Durchschnitt der drei Messungen wurde als die Absorptionsgeschwindigkeit (in Sekunden) angegeben.

(2) Verhältnisse der Wasserabsorptionskapazität eines vernetzten Polymeren und absorbierenden Harzes unter keiner Last

Ein einem Teebeutel gleichender Beutel (6 cm × 6 cm) wurde gleichmäßig mit 0,200 g des absorbierenden, vernetzten Polymeren oder absorbierenden Harzes gefüllt, wobei dessen Öffnung wärmeverschweißt wurde, und in den künstlichen Urin eingetaucht. Nach Ablauf von 60 Minuten wurde der Beutel herausgezogen, durch eine Zentrifugentrennvorrichtung bei 250 G 3 Minuten entwässert und gewogen (W1g). Dieses Verfahren wurde wiederholt, um das Gewicht (Wog) des weder absorbierendes, vernetztes Polymer noch absorbierendes Harz enthaltenden Beutels zu ermitteln. Sodann wurde das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität (g/g) gemäß nachfolgender Formel unter Einsetzen der Gewichte W1 und W0 berechnet.

Formel a:

  • Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter keiner Last (g/g) = (W1 – W0)/0,200

(3) Gehalt an wasserlöslicher Komponente im absorbierenden, vernetzten Polymeren und absorbierenden Harz

In 1.000 ml entionisiertem Wasser wurden 0,5 g eines absorbierenden, vernetzten Polymeren oder absorbierenden Harzes dispergiert und 16 Stunden gerührt. Das erhaltene gequollene, vernetzte Gel wurde durch ein Filterpapier durchgelassen. Das erhaltene Filtrat wurde auf den Gehalt an wasserlöslichem Polymeren oder dem Gehalt an wasserlöslicher Komponente durch kolloidale Titration getestet, um den Gehalt an wasserlöslicher Komponente (Gew.-%) im absorbierten, vernetzten Polymeren oder absorbierenden Harz zu finden.

(4) Mittlerer Teilchendurchmesser des absorbierenden, vernetzten Polymeren

Der mittlere Teilchendurchmesser eines absorbierenden, vernetzten Polymeren wurde bestimmt, indem man das absorbierende, vernetzte Polymer mit JIS-Standardsieben mit Maschen von 850 &mgr;m, 600 &mgr;m, 300 &mgr;m, 150 &mgr;m und 106 &mgr;m klassierte, die hierbei gefundenen restlichen Prozentsatzpunkte R auf ein logarithmisches Wahrscheinlichkeitsdiagramm auftrug und den Teilchendurchmesser, der R = 50% entsprach, auswählte. Dieser Teilchendurchmesser wurde angegeben.

(5) Spezifische Oberfläche des absorbierenden, vernetzten Polymeren und absorbierenden Harzes

Die spezifische Oberfläche eines absorbierenden, vernetzten Polymeren und absorbierenden Harzes wurde durch die B.E.T.-Adsorptionsisothermmethode unter Verwendung einer völlig automatischen Messvorrichtung der spezifischen Oberfläche (hergestellt von Yuasa-Ionics K.K. und unter dem Warenzeichen „4-Sorb U1" im Handel) bestimmt. Zunächst wurden etwa 5 g eines absorbierenden, vernetzten Polymeren (eine Probe, hergestellt durch Abtrennen eines Teils, der aus Teilchen mit Teilchendurchmessern im Bereich von 600 bis 300 &mgr;m bestand, mit Hilfe von JIS-Standardsieben) in eine Mikrozelle (Typ QS-400) mit einem Innenvolumen von etwa 13 cm3 eingebracht. Die die Probe enthaltende Mikrozelle wurde in einem Strom von Stickstoffgas auf 150°C erwärmt, bis die Probe völlig von Luft befreit und entwässert war. Die die Probe enthaltende Mikrozelle wurde sodann in einem Strom eines gemischten Gases, das aus Heliumgas und 0,1% Kryptongas bestand, auf – 200°C abgekühlt, bis das gemischte Gas bis zu einem Gleichgewicht durch die Probe adsorbiert war. Sodann wurde die die Probe enthaltende Mikrozelle auf Raumtemperatur erwärmt, um die Beseitigung der Probe aus dem gemischten Gas zu bewirken und die Menge des auf diese Weise abgetrennten Kryptonmischgases zu messen. Die spezifische Oberfläche des absorbierenden, vernetzten Polymeren wurde auf Grundlage der Menge des so gefunden Kryptonmischgases bestimmt. Das Verfahren der Adsorption-Elimination der die Probe enthaltenden Mikrozelle wurde bis zu dreimal wiederholt. Die spezifische Oberfläche des absorbierenden, vernetzten Polymeren (m2/g) wurde aus dem Durchschnitt der drei Messungen berechnet.

(6) Spezifisches Schüttgewicht (Bulk specific gravity) des absorbierenden, vernetzten Polymeren

Eine Messvorrichtung für die scheinbare Dichte (angepasst, um die Anforderung von JIS K3362 6.2 zu erfüllen, mit den erforderlichen Modifizierungen) wurde horizontal auf ein stabiles Gestell gebracht, und 100,0 g eines absorbierenden, vernetzten Polymeren (Probe) wurde in den oberen Trichter der Messvorrichtung für die scheinbare Dichte gefüllt. Die Probe wurde in einem Becher aus Acrylharz mit einem bekannten Gewicht (g) und einem Innenvolumen von 100 ml (angepasst), um die Anforderung von JIS K 3362 6.2 zu erfüllen, mit den erforderlichen Modifizierungen) frei fallen gelassen. Von dem Gesamtvolumen des in den Becher gefallenen absorbierenden, vernetzten Polymeren wurde der konvexe Oberflächenteil gelinde durch darüber Gleitenlassen eines Glasstabs entfernt. Sodann wurde das Gewicht (g) des mit dem Polymeren gefüllten Bechers auf die kleinste Einheit von 0,01 g gemessen, um das Gewicht (g) des absorbierenden, vernetzten Polymeren pro 100 ml herauszufinden. Dieses Gewicht wurde durch das Bechervolumen dividiert, und der auf diese Weise ermittelte Quotient wurde als das spezifische Schüttgewicht (g/ml) bezeichnet.

(7) Verhältnisse der Wasserabsorptionskapazität des absorbierenden Harzes unter Druck und unter hohem Druck

Zunächst wird die zur Bestimmung des Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität unter Druck unter Bezugnahme auf 1 kurz erklärt.

Die Messvorrichtung setzt sich, wie in 1 veranschaulicht, aus einer Waage 1, einem Behälter 2 eines vorgeschriebenen Volumens, der an der Waage 1 angebracht ist, einer Umgebungsluft-Einlassleitung 3, einer Leitung 4, einem Glasfilter 6 und einem an dem Glasfilter 6 angebrachten Messteil 5 zusammen. Der Behälter 2 ist an seinem oberen Teil mit einem Öffnungsteil 2a und an seinem Seitenteil mit einem Öffnungsteil 2b versehen. Die Einlassleitung 3 für Umgebungsluft ist in den Öffnungsteil 2a eingefügt, und die Leitung 4 ist an dem Öffnungsteil 2b angebracht. In den Behälter 2 wird eine vorgeschriebene Menge künstlichen Urins 11 gefüllt. Der untere Endteil des Einlassrohrs 3 für die Umgebungsluft ist in den künstlichen Urin 11 eingetaucht. Der zuvor erwähnte Glasfilter 6 besitzt einen Durchmesser von 70 mm. Der Behälter 2 und der Glasfilter 6 stehen über die Leitung 4 miteinander in Verbindung. Der Glasfilter 6 wird so fixiert, dass sein oberer Teil eine Lage sehr wenig höher als der untere Teil des Einlassrohrs 3 für die Umgebungsluft einnimmt.

Am zuvor erwähnten Festteil 5 sind ein Filterpapier 7, ein Stützzylinder 8, ein am Bodenteil des Stüttzzylinders 8 befestigtes Metallnetz 9 sowie ein Gewicht 10 angebracht. Beim Messteil 5 ist das Filterpapier 7 und der Stützzylinder 8 (nämlich das Metallnetz 9) in der erwähnten Reihenfolge auf dem Glasfilter übereinander gelegt, und das Gewicht 10 ist innerhalb des Stützzylinders 8, nämlich auf dem Metallnetz 9 angebracht. Der Stützzylinder 8 weist einen Innendurchmesser von 60 mm auf. Das Metallnetz 9 besteht aus rostfreiem Stahl und hat 400 Maschen (38 &mgr;m Maschengröße). Das Metallnetz 9 ist so angepasst, dass es eine gleichmäßige Dispersion einer vorgeschriebenen Menge des absorbierenden Harzes ermöglicht. Das Gewicht 10 ist so eingestellt, dass eine Last von 50 g/cm2 oder 100 g/cm2 gleichmäßig auf das Metallnetz 9, nämlich das absorbierende Harz, ausgeübt werden kann.

Das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck wurde unter Verwendung der Messvorrichtung vorheriger Bauart bestimmt. Das Bestimmungsverfahren wird nachfolgend erklärt.

Zunächst wurden solche notwendigen vorbereitenden Stufen durchgeführt, wie das Einbringen einer vorgeschriebenen Menge des künstlichen Urins 11 in den Behälter 2 und das Einpassen des Einlassrohrs für Umgebungsluft in den Behälter 2. Sodann wurde das Filterpapier 7 auf den Glasfilter 6 gelegt. Zwischenzeitlich wurden parallel zu diesen vorbereitenden Stufen 0,9 g des absorbierenden Harzes gleichmäßig innerhalb des Stützzylinders 8, nämlich auf dem Metallnetz 9, ausgebreitet, und das Gewicht 10 wurde auf der Schicht des absorbierenden Harzes angeordnet. Sodann wurden auf dem Filterpapier 7 das Metallnetz 9 oder der Stützzylinder 8 mit dem absorbierenden Harz und das hierauf angebrachte Gewicht 10 auf ihren Platz gebracht. Das Gewicht W2 (g), des künstlichen, vom absorbierenden Harz innerhalb von 60 Minuten nach der Zeit des Anbringens des Stützzylinders 8 auf dem Filterpapier 7 absorbierten künstlichen Urins 22 wurde unter Verwendung der Waage 1 gefunden. Sodann wurde gemäß nachfolgender Formel b unter Verwendung des zuvor erwähnten Gewichts W2 das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck (g/g) 60 Minuten nach Beginn der Absorption berechnet, um das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität (g/g) unter Druck (50 g/cm2) und das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität (g/g unter hohem Druck (100 g/cm2) herauszufinden.

Formel b:

  • Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck (g/g) = Gewicht von W1(g)/Gewicht des absorbierenden Harzes (g)

Da diese Bestimmung während des Zeitablaufs durchgeführt werden kann, wählte vorliegende Erfindung als Kriterium für die Wasserabsorptionsgeschwindigkeit unter Druck das Herausfinden des Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität (g/g) nach 5-minütiger Ausübung des Drucks (50 g/cm2).

(8) Druckresistentes Absorptionsverhältnis

Das druckresistente Absorptionsverhältnis wurde gemäß nachfolgender Formel c unter Verwendung des Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität (g/g) unter Druck und des Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität (g/g) unter hohem Druck bestimmt, welche nach dem Verfahren zur Bestimmung des Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität eines absorbierenden Harzes unter Druck, beschrieben im Absatz (7), oben, gefunden.

Formel c:

  • Druckresistentes Absorptionsverhältnis = (Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck)/(Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck)

(9) Gehalt an feinem Pulver

Der Gehalt an feinem Pulver in einem gegebenen absorbierenden Harz wurde bestimmt, indem man 10 g des absorbierenden Harzes zerkleinerte, das zerkleinerte Harz mit einem JIS-Standardsieb von 150 &mgr;m klassierte, um das Verhältnis (Gewichtsprozent) des Harzteils, der durch das Sieb ging, zum gesamten Harz, herauszufinden.

Bezugsbeispiel 1

Eine partiell neutralisierte wässerige Lithiumacrylatlösung, in der gleichmäßig 18,01 Teile Acrylsäure, 233,94 Teile einer wässerigen Lösung mit einem Gehalt an Lithiumacrylat in einer Konzentration von 25 Gew.-%, und 0,0231 Teile N,N'-Methylenbisacrylamid als Vernetzungsmittel (0,015 Mol.-%, bezogen auf das Monomer) gleichmäßig gelöst waren (Konzentration 30 Gew.-%, und Neutralisationsgrad 75 Mol.-%) wurde hergestellt und mit Stickstoffgas von Luft befreit. Sodann wurden zur ersteren wässerigen Lösung 1,2 Teile einer wässerigen 10 gew.-%igen Natriumpersulfatlösung zugegeben. Danach wurden in einen trennbaren Vierhalskolben, indem die Luft durch Stickstoff verdrängt war, mit einem Innenvolumen von 1 Liter, der mit Rührflügeln, einem Thermometer, Kühlrohr und Tropftrichter versehen war, 700 Teile Cyclohexan als Dispersionslösungsmittel und 3,333 Teile Sorbitanmonostearat als Tensid (hergestellt von Kao Corporation und unter dem Warenzeichen „Span-60" im Handel) gefüllt. Sodann wurde unter Rühren des erhaltenen Gemischs und zwischenzeitlicher Zugabe der hergestellten, partiell neutralisierten wässerigen Lithiumacrylatlösung die wässerige Monomerlösung gleichmäßig im Cyclohexan dispergiert. Nachdem die wässerige Monomerlösung stabil dispergiert war, wurde die Cyclohexanphase über einem Wasserbad auf 60°C erwärmt, um eine Umkehrphasen-Suspensionspolymerisation einzuleiten. Etwa 30 Minuten später erreichte die Polymerisation eine Spitzentemperatur (etwa 65°C). Das Erwärmen wurde sodann 1 Stunde weiter fortgesetzt. Die auf diese Weise hergestellte Dispersion mit hierin dispergierten Kugeln eines hydratisierten vernetzten Polymeren wurde durch azeotrope Entwässerung ihres Wassergehalts beraubt. Das so erhaltene trockene Polymer wurde durch Filtrieren vom Cyclohexan abgetrennt. Die so erhaltenen Kugeln des trockenen Polymeren wurden mit 200 ml Methanol bei etwa 50°C gewaschen. Durch bis zu dreimaliges Durchführen dieses Verfahrens wurden diese von dem an ihrer Oberfläche haftenden Tensid befreit. Schließlich wurde durch Trocknen des Polymeren unter vermindertem Druck bei 70°C während eines Tages ein absorbierendes vernetztes Polymer (1) vorliegender Erfindung mit einem Gehalt an -COOR-Gruppen in einer Konzentration von 13,1 mMol/g und einem molekularen Verhältnis von -COOH/-COOR von 0,25 erhalten. Das Verhältnis des Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität und dem Gehalt an wasserlöslicher Komponente war 64,8 (g/g) bzw. 15,8 Gew.-%.

Bezugsbeispiel 2

Es wurde eine wässerige Monomerlösung mit einem Gehalt an 42 Teilen Lithiumhydroxidmonohydrat, 96 Teilen Acrylsäure, 0,649 Teilen Polyethylenglycol(n=8)diacrylat, 0,047 Teilen Polyoxyethylensorbitanmonostearat (hergestellt von Kao Corporation und unter dem Warenzeichen „Rheodol Super TW-S120" im Handel) und 268 Teilen gereinigtem Wasser hergestellt. Die wässerige Monomerlösung wurde mit Stickstoff von Luft befreit, auf 22°C abgekühlt und schnell gerührt, so dass sie zu einer stabilen Lösung führte, in der Blasen von Stickstoffgas dispergiert waren, und ihr Volumen sich auf das 1,08fache des Volumens erhöhte, das sie vor der Dispersion der Blasen angenommen hatte, wobei zwischenzeitlich 1,33 Teile einer wässerigen 10%igen Natriumpersulfatlösung und 0,67 Teile einer wässerigen 1%igen L-Ascorbinsäurelösung zugegeben wurden. Als die wässerige Monomerlösung etwa 3 Minuten nach Einführung des Polymerisationsinitiators geliert war, wurde das Rühren fortgesetzt, und die wässerige Monomerlösung ließ man sich einer stationären Polymerisation unterziehen. Innerhalb von etwa 35 Minuten nach Einführung des Polymerisationsinitiators erreichte die Polymerisationstemperatur ihr Spitzenniveau von 78°C. Danach wurde das Reaktionssystem eine Stunde in einem 90°C warmen Wasserbad zum Abschluss der Polymerisation erwärmt. Das erhaltene schwammartig gelierte, wasserabsorbierende Polymer mit einem reichlichen Gehalt an Blasen wurde mit einer Schere in Würfel von etwa 10 mm geschnitten, und die porösen Würfel wurden sodann in einem Heißlufttrockner 90 Minuten bei 160°C getrocknet. Die getrockneten Würfel wurden mit einer desk-top-Pulverisiervorrichtung pulverisiert. Das erhaltene Pulver wurde durch ein Sieb mit Maschen von 850 &mgr;m gesiebt. Die Teilchen, welche das Sieb durchliefen, wurden gesammelt, um ein absorbierendes, vernetztes Polymer (2) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 280 &mgr;m gemäß vorliegender Erfindung und mit einem Gehalt an -COOR-Gruppen in einer Konzentration von 12,9 mMol/g und einem molekularen Verhältnis von -COOH/-COOR von 0,25 zu erhalten. Das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, Absorptionsgeschwindigkeit, Gehalt an wasserlöslicher Komponente, spezifisches Schüttgewicht und spezifische Oberfläche des absorbierenden, vernetzten Polymeren (2) betrugen 51,0 (g/g), 14 Sekunden, 9,1 Gew.-%, 0,1 (g/ml) bzw. 0,1375 (m2/g).

Bezugsbeispiel 3

Es wurde eine wässerige Monomerlösung mit einem Gehalt an 42 Teilen Lithiumhydroxidmonohydrat, 96 Teilen Acrylsäure, 0,5192 Teilen Polyethylenglycol(n=8)diacrylat, 0,01 Teile Polyoxyethylensorbitanmonostearat (hergestellt von Kao Corporation und unter dem Warenzeichen „Rheodol Super TW-S120" im Handel) und 282 Teilen gereinigtes Wasser hergestellt. Die wässerige Monomerlösung wurde mit Stickstoff von Luft befreit, auf 12°C abgekühlt und schnell gerührt, so dass sie eine Lösung ergab, in der Blasen von Stickstoffgas dispergiert waren, und ihr Volumen auf das 1,05fache des Volumens anstieg, das sie vor der Dispersion der Blasen angenommen hatte, wobei zwischenzeitlich 1,33 Teile einer wässerigen 10%igen Lösung von 2,2'-Azobis-(2-methylpropionamidin)dihydrochlorid, 0,67 Teile einer wässerigen 10%igen Natriumpersulfatlösung, 0,93 Teile einer wässerigen 0,1%igen Wasserstoffperoxidlösung und 1,99 Teile einer wässerigen 1%igen Lösung von L-Ascorbinsäure zugegeben wurden. Als die wässerige Monomerlösung etwa 1 Minute nach Einführung des Polymerisationsinitiators gelierte, wurde das Rühren unterbrochen, und man ließ die wässerige Monomerlösung sich einer stationären Polymerisation unterziehen. Innerhalb von etwa 40 Minuten nach Einführung des Polymerisationsinitiators erreichte die Polymerisationstemperatur ihr Spitzenniveau von 54°C. Danach wurde das Reaktionssystem 20 Minuten in einem 69°C warmen Wasserbad zum Abschluss der Polymerisation erwärmt. Das erhaltene, wasserabsorbierende schwammartig gelierte Polymer mit einem reichlichen Gehalt an Blasen wurde mit einer Schneidvorrichtung (hergestellt von Asahi Sangyo K.K. und unter dem Warenzeichen „Minislicer" im Handel") in einer Schneidvorrichtung geschreddert und sodann in einem Heißlufttrockner bei 150°C 60 Minuten getrocknet. Das getrocknete Polymer wurde mit einer desk-top-Pulverisiervorrichtung pulverisiert. Das erhaltene Pulver wurde durch ein Sieb mit Maschen von 850 &mgr;m gesiebt. Die Teilchen, welche durch das Sieb gingen, wurden gesammelt, um ein absorbierendes, vernetztes Polymer (3) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 310 &mgr;m gemäß vorliegender Erfindung und einem Gehalt an -COOR-Gruppen in einer Konzentration von 12,9 mMol/g und einem molekularen Verhältnis von -COOH/-COOR von 0,25 zu liefern. Das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, die Absorptionsgeschwindigkeit, der Gehalt an wasserlöslicher Komponente, das spezifische Schüttgewicht und die spezifische Oberfläche des absorbierenden, vernetzten Polymeren (3) waren 61,4 (g/g, 18 Sekunden, 8,8 Gew.-%, 0,26 (g/ml) bzw. 0,043 (m2/g).

Bezugsbeispiel 4

Es wurde eine wässerige Monomerlösung mit einem Gehalt an 42 Teilen Lithiumhydroxidmonohydrat, 96 Teilen Acrylsäure, 0,389 Teilen Polyethylenglycol(n=8)diacrylat und 0,012 Teilen gereinigten Wassers hergestellt. Die wässerige Monomerlösung wurde mit Stickstoff von Luft befreit, auf 24°C abgekühlt und unter einem Stickstoffstrom schnell gerührt, so dass sie stabil zu einer Lösung, in der Blasen von Stickstoffgas dispergiert waren, führte, deren Volumen auf das 1,07fache des Volumens erhöht war, das sie vor der Dispersion der Blasen angenommen hatte, wobei 1,33 Teile einer wässerigen 10 gew.-%igen Natriumpersulfatlösung und 0,67 Teile einer wässerigen 1%igen Lösung von L-Ascorbinsäure zugegeben wurden. Als die wässerige Monomerlösung zwei Minuten nach Einführung des Polymerisationsinitiators geliert war, wurde das Rühren unterbrochen, und man ließ die wässerige Monomerlösung sich einer stationären Polymerisation unterziehen. Innerhalb von etwa 45 Minuten nach Einführung des Polymerisationsinitiators erreichte die Polymerisationstemperatur ihr Spitzenniveau von 73°C. Danach wurde das Reaktionssystem 30 Minuten in einem auf 80°C erwärmten Wasserbad zum Abschluss der Polymerisation erwärmt. Der erhaltene Schwamm des Gels eines wasserabsorbierenden Polymeren mit einem reichlichen Gehalt an Blasen wurde mit einer Schere in Würfel von etwa 20 mm geschnitten, und die porösen Würfel wurden sodann in einem Heißlufttrockner bei 160°C 60 Minuten getrocknet. Die getrockneten Würfel wurden mit einer desk-top-Pulverisiervorrichtung pulverisiert. Das erhaltene Pulver wurde durch ein Sieb mit Maschen von 850 &mgr;m gesiebt. Die Teilchen, welche durch das Sieb gegangen waren, wurden gesammelt, um ein absorbierendes, vernetztes Polymer (4) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 310 &mgr;m gemäß vorliegender Erfindung und einem Gehalt an -COOR-Gruppen in einer Konzentration von 12,9 mMol/g und einem molekularen Verhältnis von -COOH/-COOR von 0,25 zu liefern. Das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, die Absorptionsgeschwindigkeit, der Gehalt an wasserlöslicher Komponente, das spezifische Schüttgewicht und die spezifische Oberfläche des absorbierenden, vernetzten Polymeren (4) waren 62,1 (g/g), 13 Sekunden, 14,4 Gew.-%, 0,098 (g/ml) bzw. 0,1615 (m2/g).

Bezugsbeispiel 5

Eine wässerige Monomerlösung mit einem Gehalt an 42 Teilen Lithiumhydroxidmonohydrat, 96 Teilen Acrylsäure, 0,389 Teilen Polyethylenglycol(n=8)diacrylat und 268 Teilen gereinigten Wassers wurde hergestellt. Die wässerige Monomerlösung wurde mit Stickstoff von Luft befreit, auf 24°C abgekühlt und unter einem Stickstoffstrom schnell gerührt, so dass sie stabil eine Lösung mit hierin Blasen von Stickstoffgas lieferte und ihr Volumen auf das 1,03fache des Volumens vergrößerte, das sie vor der Dispersion der Blasen angenommen hatte, und zwischenzeitlich wurden 1,33 Teile einer wässerigen 10%igen Natriumpersulfatlösung und 0,67 Teile einer 1%igen wässerigen Lösung von L-Ascorbinsäure zugegeben. Als die wässerige Monomerlösung etwa 2 Minuten nach Einführung des Polymerisationsinitiators geliert war, wurde das Rühren unterbrochen, und man ließ sich die wässerige Monomerlösung einer stationären Polymerisation unterziehen. Innerhalb von etwa 40 Minuten nach Einführung des Polymerisationsinitiators erreichte die Polymerisationstemperatur ihr Spitzenniveau von 75°C. Danach wurde das Reaktionssystem 30 Minuten in einen auf 80°C erwärmten Wasserbad erwärmt, um die Polymerisation zu beenden. Der erhaltene Schwamm eines Gels des wasserabsorbierenden Polymeren mit reichlichem Gehalt an Blasen wurde mit einer Schere in Würfel von etwa 5 mm geschnitten, und die porösen Würfel wurden sodann in einem Heißlufttrockner 120 Minuten bei 160°C getrocknet. Die getrockneten Würfel wurden mit einer desk-top-Pulverisiervorrichtung pulverisiert. Das erhaltene Pulver wurde durch ein sieb mit Maschen von 850n &mgr;m gesiebt. Die Teilchen, welche durch das Sieb gingen, wurden gesammelt, um ein absorbierendes, vernetztes Polymer (5) vorliegender Erfindung zu liefern, mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 390 &mgr;m, einem Gehalt an -COOR-Gruppen in einer Konzentration von 12,9 mMol/g und einem molekularen Verhältnis von -COOH/-COOR von 0,25. Das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, die Absorptionsgeschwindigkeit, der Gehalt an wasserlöslicher Komponente, das spezifische Schüttgewicht und die spezifische Oberfläche des absorbierenden, vernetzten Polymeren (5) 57,1 (g/g), 21 Sekunden, 13,5 Gew.-%, 0,296 (g/ml) bzw. 0,0371 (m2/g).

Bezugsbeispiel 6

Eine partiell neutralisierte wässerige Lithiumacrylatlösung, erhalten durch gleichmäßiges Vermischen von 45,21 Teilen Acrylsäure, 495,69 Teilen einer wässerigen 30 gew.-%igen Lithiumacrylatlösung, 0,3095 Teilen (0,08 Mol.%, bezogen auf das Monomer) N,N'-Methylenbisacrylamid als Vernetzungsmittel und 254,42 Teilen entionisiertes Wasser wurden in einen zylindrischen Behälter gefüllt und mit Stickstoffgas von Luft befreit. Sodann wurde die partiell neutralisierte wässerige Lithiumacrylatlösung bei 14°C gehalten und mit 2,5 Teilen einer wässerigen 10 gew.-%igen Lösung von 2,2'-Azobis(2-aminidinopropan)dihydrochlorid (hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd. und unter dem Warenzeichen „V-50" im Handel) 1,25 Teilen einer wässerigen 10 gew.-%igen Natriumpersulfatlösung, 1,1 Teilen einer wässerigen 0,35 gew.-%igen Wasserstoffperoxidlösung und 1,76 Teilen einer wässerigen 0,1 gew.-%igen Lösung von L-Ascorbinsäure gerührt. Innerhalb von etwa 1 Minute von da an, begann die Polymerisation des Reaktionssystems. Die sich einstellende stationäre adiabatische Polymerisation wurde 1,5 Stunden fortgesetzt. Sodann wurde das auf diese Weise erhaltene wasserabsorbierende Polymergel aus dem Reaktionsgefäß entnommen, in eine Knetvorrichtung, an der ein Mantel mit 70°C angebracht war, eingebracht und mit Flügeln 15 Minuten gerührt, um dass wasserabsorbierende Gel in Bruchstücke mit einem Durchmesser von etwa 1 bis 5 mm zu zerkleinern, und in einem Heißlufttrockner 1 Stunde bei 160°C getrocknet. Die getrockneten Bruchstücke wurden mit einer desk-top-Pulverisiervorrichtung pulverisiert und durch ein JIS-Standardsieb gesiebt. Aus dem erhaltenen Pulver wurde der Teil, der aus Teilchen einer Abmessung von 600 bis 300 &mgr;m bestand, abgetrennt, um ein absorbierendes vernetztes Polymer (6) mit einem Gehalt an -COOR-Gruppen in einer Konzentration von 13,1 mMol/g und einem molekularen Verhältnis von -COOH/-COOR von 0,25 zu erhalten. Das derart erhaltene absorbierende, vernetzte Polymer (6) hatte nachgewiesenermaßen ein Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität von 71,2 (g/g) und einen Gehalt an wasserlöslicher Komponente von 18,2 Gew.-%.

Bezugsbeispiel 7

Eine wässerige Acrylsäurelösung, erhalten durch gleichmäßiges Vermischen von 160,00 Teilen Acrylsäure, 622,5 Teilen entionisiertem Wasser, und 0,342 Teilen N,N'-Methylenbisacrylamid wurden in einen zylindrischen Behälter gefüllt, und die Luft wurde mit Stickstoffgas verdrängt. Sodann wurde die wässerige Acrylsäurelösung bei 15°C gehalten und mit 9,60 Teilen einer wässerigen 5 gew.%igen Lösung von 2,2'-Azobis-(2-amidinopropan)dichlorid (hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd. und unter dem Warenzeichen „V-50" im Handel) 4,57 Teilen einer wässerigen 3,5 gew.%igen Wasserstoffperoxidlösung und 4,00 Teilen einer wässerigen 1 gew.%igen Lösung von L-Ascorbinsäure als Polymerisationsinitiator gerührt. Innerhalb von 1 Minute von da an begann die Polymerisation des Reaktionssystems. Die sich ergebende stationäre adiabatische Polymerisation wurde 1,5 Stunden fortgesetzt. Das wasserabsorbierende Polymergel, das auf diese Weise erhalten wurde, wurde dem Reaktionsgefäß entnommen, in eine Knetvorrichtung, an der ein Mantel mit 70°C angebracht war, gebracht und mit Flügeln 20 Minuten gerührt, um das wasserabsorbierende Gel in Bruchstücke mit einem Durchmesser von etwa 1 bis 5 mm zu zerkleinern. Die Bruchstücke wurden mit 1.144,9 Teilen einer wässerigen 3,48%igen Lithiumhydroxidlösung zur gleichmäßigen Neutralisierung der Carboxylgruppen im wasserabsorbierenden Gel behandelt, bis die Farbe von Phenolphthalein, das als Indikator benutzt wurde, vollständig verschwand. Das neutralisierte, wasserabsorbierende Gel wurde in einem Heißlufttrockner bei 160°C 1 Stunde getrocknet und mit einer desk-top-Pulverisiervorrichtung pulverisiert. Das erhaltene Pulver wurde durch ein JIS-Standardsieb gesiebt. Aus dem gebildeten Pulver wurde ein Teil, der aus Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 600 bis 300 &mgr;m bestand, abgetrennt, um ein absorbierendes, vernetztes Polymer (7) mit einem Gehalt an -COOR-Gruppen in einer Konzentration von 12,9 mMol/g und einem molekularen Verhältnis von -COOH/-COOR von 0,25 zu liefern. Das derart erhaltene absorbierende, vernetzte Polymer (7) hatte nachgewiesenermaßen ein Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität von 75,0 (g/g) und einen Gehalt an wasserlöslicher Komponente von 0,1 Gew.%

Bezugsbeispiel 8

Es wurde eine wässerige Monomerlösung mit einem Gehalt an 42 Teilen Lithiumhydroxidmonohydrat, 96 Teilen Acrylsäure, 0,389 Teilen Polyethylenglycol(n=8)diacrylat und 268 Teilen gereinigtem Wasser hergestellt. Die wässerige Monomerlösung wurde mit Stickstoff von Luft befreit, auf 24°C abgekühlt und unter einem Stickstoffstrom schnell gerührt, so dass in ihr Blasen von Stickstoffgas stabil dispergiert waren und ihr Volumen auf das 1,5fache des Volumens anstieg, das sie vor der Dispersion der Blasen eingenommen hatte, wobei zwischenzeitlich 1,33 Teile einer wässerigen 10%igen Natriumpersulfatlösung und 0,67 Teile einer wässerigen 1%igen Lösung von L-Ascorbinsäure zugegeben wurden. Als etwa 2 Minuten nach Einführung des Polymerisationsinitiators die wässerige Monomerlösung geliert war, wurde das Rühren abgebrochen, und man ließ die wässerige Monomerlösung sich einer stationären Polymerisation unterziehen. Innerhalb von etwa 33 Minuten nach Einführung des Polymerisationsinitiators erreichte die Polymerisationstemperatur ihr Spitzenniveau von 70°C. Danach wurde das Reaktionssystem 30 Minuten in einem 80°C warmen Wasserbad erwärmt, um die Polymerisation zu beenden. Der erhaltene Schwamm des wasserabsorbierenden Polymergels mit einem reichlichen Gehalt an Blasen wurde mit einer Schere in Würfel von etwa 5 mm geschnitten, und die porösen Würfel wurden sodann in einem Heißlufttrockner 120 Minuten bei 160°C getrocknet. Die getrockneten Würfel wurden in einer desk-top-Pulverisiervorrichtung pulverisiert. Das erhaltene Pulver wurde durch ein Sieb mit Maschen von 850 &mgr;m gesiebt. Die Teilchen, welche durch das Sieb gingen, wurden aufgefangen, um ein absorbierendes, vernetztes Polymer (8) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 350 &mgr;m gemäß vorliegender Erfindung zu erhalten, das -COOR-Gruppen in einer Konzentration von 12,9 mMol/g enthielt und ein Molekularverhältnis von -COOH/-COOR von 0,25aufwies, zu erhalten. Das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, die Absorptionsgeschwindigkeit, der Gehalt an wasserlöslicher Komponente, das spezifische Schüttgewicht und die spezifische Oberfläche des absorbierenden, vernetzten Polymeren (8) betrugen 59,4 (g/g), 16 Sekunden, 14,0 Gew.%, 0,198 (g/ml) bzw. 0,0509 (m2/g).

BEISPIEL 1

100 Teile des absorbierenden, vernetzten Polymeren (1) wurden mit einer wässerigen Flüssigkeit, die eine Verbindung mit einer Vielzahl funktionaler Gruppen, die einer Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig waren, die sich aus 0,03 Teilen Ethylenglycoldiglycidylether, 1 Teil Propylenglycol, 3 Teilen gereinigtem Wasser und 2 Teilen Isopropanol zusammensetzte, versetzt, gemischt und bei 150°C 10 Minuten erwärmt, um ein erfindungsgemäßes absorbierendes Harz (1) zu erhalten, wobei die Nachbarschaft seiner Oberfläche einer Vernetzungsbehandlung überlassen wurde.

Die Absorptionsgeschwindigkeit, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, der Gehalt an wasserlöslicher Substanz, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck (50 g/cm2), das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck (100 g/cm2) und das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität nach fünfminütigem Anlegen von Druck des absorbierenden Harzes (1) gemäß vorliegender Erfindung betrugen 15 Sekunden, 42,2 (g/g), 15,0 Gew.-%, 43,2 (g/g), 31,6 (g/g) bzw. 29,9 (g/g). Diese Ergebnisse und die spezifische BET-Oberfläche sowie der Gehalt an feinem Pulver sind aus Tabelle 1 ersichtlich.

BEISPIEL 2

Eine wässerige Flüssigkeit, umfassend eine Verbindung mit einer Vielzahl von funktionalen Gruppen, die der Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig sind, die sich aus 0,25 Teilen Ethylenglycoldiglycidylether, 2,5 Teilen Propylenglycol, 7,5 Teilen gereinigtem Wasser und 7,5 Teilen Isopropanol zusammensetzte, wurde zu 100 Teilen des absorbierenden, vernetzten Polymeren (2) zugegeben, vermischt und bei 150°C 10 Minuten erwärmt, um ein erfindungsgemäßes absorbierendes Harz (2) zu erhalten, dessen Nachbarschaft seiner Oberfläche auf eine Vernetzungsbehandlung ansprach.

Die Absorptionsgeschwindigkeit, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, der Gehalt an wasserlöslicher Komponente, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck (50 g/cm2), das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck (100 g/cm2), und das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität nach fünfminütigem Anlegen von Druck des absorbierenden Harzes (2) waren 6 Sekunden, 36,0 (g/g), 8,2 Gew.-%, 34,9 (g/g), 28,5 (g/g) bzw. 31,1 (g/g).

BEISPIEL 3

Es wurde eine wässerige Flüssigkeit, umfassend eine Verbindung mit einer Vielzahl von funktionalen Gruppen, die der Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig waren und sich aus 0,3 Teilen Ethylenglycoldiglycidylether, 3 Teilen Propylenglycol, 9 Teilen gereinigtem Wasser und 9 Teilen Isopropanol zusammensetzte, wurde zu 100 g des absorbierenden, vernetzten Polymeren (3) gegeben, vermischt und bei 150°C 10 Minuten erwärmt, wobei ein absorbierendes Harz (3) gemäß vorliegender Erfindung anfiel, dessen Nachbarschaft seiner Oberfläche einer Vernetzungsbehandlung überlassen wurde.

Die Absorptionsgeschwindigkeit, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, der Gehalt an wasserlöslicher Komponente, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck (50 g/cm2), das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck (100 g/cm2) sowie das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität nach einem fünfminütigem Anlegen von Drucks des absorbierenden Harzes (3) gemäß vorliegender Erfindung betrugen 11 Sekunden, 40,0 (g/g), 7,9 Gew.%, 38,5 (g/g), 29,4 (g/g) bzw. 33,3 (g/g).

BEISPIEL 4

100 Teile des absorbierenden, vernetzten Polymeren (3) wurden mit einer wässerigen Flüssigkeit versetzt, welche eine Verbindung mit einer Vielzahl von funktionalen Gruppen, die der Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig waren, umfasste und sich aus 0,3 Teilen Ethylenglycoldiglycidylether, 3 Teilen Propylenglycol, 9 Teilen gereinigtem Wasser und 9 Teilen Isopropanol zusammensetzte, versetzt, vermischt und 5 Minuten bei 185°C erwärmt, wobei ein absorbierendes Harz (4) gemäß vorliegender Erfindung anfiel, dessen Nachbarschaft seiner Oberfläche einer Vernetzungsbehandlung überlassen wurde. Die Absorptionsgeschwindigkeit, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, der Gehalt an wasserlöslicher Komponente, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck (50 g/cm2), das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck (100 g/cm2) und das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität nach fünfminütigem Anlegen von Druck des absorbierenden Harzes (4) gemäß vorliegender Erfindung waren 12 Sekunden, 41,2 (g/g), 7,2 Gew.-%, 39,3 (g/g), 30,1 (g/g) bzw. 30,0 (g/g).

Beispiel 5

100 Teile des absorbierenden, vernetzten Polymeren (4) wurden bei 150°C während 5 Minuten mit einer wässerigen Lösung versetzt, welche eine Verbindung mit einer Vielzahl von funktionalen Gruppen umfasste, die der Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig waren und die sich aus 0,4 Teilen Ethylenglycoldiglycidylether, 4 Teilen Propylenglycol, 12 Teilen gereinigtem Wasser, 12 Teilen Isopropanol zusammensetzte, versetzt, wobei ein absorbierendes Harz (5) gemäß vorliegender Erfindung anfiel, dessen Nachbarschaft der Oberfläche einer Vernetzungsbehandlung überlassen wurde.

Die Absorptionsgeschwindigkeit, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, der Gehalt an wasserlöslicher Komponente, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck (50 g/cm2), das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck (100 g/cm2) und das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität nach fünfminütigem Anlegen von Druck des absorbierenden Harzes (5) gemäß vorliegender Erfindung waren 6 Sekunden, 38,3 (g/g), 13,4 Gew.-%, 35,0 (g/g), 26,9 (g/g) bzw. 31,0 (g/g).

BEISPIEL 6

100 Teile des absorbierenden vernetzten Polymeren (5) wurden mit einer wässerigen Flüssigkeit, welche eine Verbindung mit einer Vielzahl funktionaler Gruppen umfasste, die der Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig waren, und die sich aus 0,3 Teilen Ethylenglycoldiglycidylether, 3 Teilen Propylenglycol, 9 Teilen gereinigtem Wasser und 9 Teilen Isopropanol zusammensetzte, versetzt, vermischt und bei 150°C während 5 Minuten erwärmt, um ein erfindungsgemäßes absorbierendes Harz (6) zu erhalten, dessen Nachbarschaft seiner Oberfläche einer Vernetzungsbehandlung überlassen wurde.

Die Absorptionsgeschwindigkeit, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, der Gehalt an wasserlöslicher Komponente, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck (50 g/cm2), das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck (100 g/cm2) und das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität nach fünfminütigem Anlegen von Druck des absorbierenden Harzes (6) gemäß vorliegender Erfindung waren 14 Sekunden, 40,0 (g/g), 12,5 Gew.-%, 35,0 (g/g), 26,0 (g/g) bzw. 25,7 (g/g).

BEISPIEL 7

100 Teile des absorbierenden, vernetzten Polymeren (6) wurden mit einer wässerigen Lösung versetzt, welche eine Verbindung mit einer Vielzahl von funktionalen Gruppen umfasste, die einer Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig war, und die sich aus 0,05 Teilen Ethylenglycoldiglycidylether, einem Teil Propylenglycol, 3 Teilen gereinigtem Wasser und 3 Teilen Isopropanol zusammensetzte, versetzt, vermischt und bei 185°C 10 Minuten erwärmt, um ein absorbierendes Harz (7) gemäß vorliegender Erfindung zu erhalten, dessen Nachbarschaft seiner Oberfläche einer Vernetzungsbehandlung unterworfen wurde.

Die Absorptionsgeschwindigkeit, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, der Gehalt an wasserlöslicher Komponente, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck (50 g/cm2), das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck (100 g/cm2) und das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität nach fünfminütigem Anlegen von Druck des absorbierenden Harzes (7) gemäß vorliegender Erfindung waren 42 Sekunden, 60,0 (g/g), 16,2 Gew.-%, 38,5 (g/g), 28,1 (g/g) bzw. 19,0 (g/g).

BEISPIEL 8

100 Teile des absorbierenden, vernetzten Polymeren (7) wurden mit einer wässerigen Flüssigkeit, die eine Verbindung mit einer Vielzahl funktionaler Gruppen umfasste, welche der Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig war und die sich aus 0,05 Gewichtsteilen Ethylenglycoldiglycidylether, 1 Teil Propylenglycol, 3 Teilen gereinigtem Wasser und 3 Teilen Isopropanol zusammensetzte, versetzt, vermischt und 60 Minuten bei 185°C erwärmt, um ein erfindungsgemäßes absorbierendes Harz (8) zu erhalten, wobei die Nachbarschaft dessen Oberfläche einer Vernetzungsbehandlung unterzogen wurde.

Die Absorptionsgeschwindigkeit, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, der Gehalt an wasserlöslicher Komponente, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck (50 g/cm2), das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck (100 g/cm2) und das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität nach fünfminütigem Anlegen von Druck des absorbierenden erfindungsgemäßen Harzes (8) betrugen 44 Sekunden, 59,7 (g/g), 7,0 Gew.-%, 34,8 (g/g), 25,4 (g/g) bzw. 16,0 (g/g).

BEISPIEL 9

100 Teile des absorbierenden, vernetzten Polymeren (8) wurden mit einer wässerigen Lösung, umfassend eine Verbindung mit einer Vielzahl von funktionalen Gruppen, die der Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig waren, und die sich aus 0,3 Teilen Ethylenglycoldiglycidylether, 3 Teilen Propylenglycol, 9 Teilen gereinigtem Wasser und 9 Teilen Isopropanol zusammensetzte, versetzt, vermischt und bei 150°C 10 Minuten erwärmt, um ein absorbierendes Harz (9) gemäß vorliegender Erfindung zu erhalten, wobei die Nachbarschaft dessen Oberfläche einer Vernetzungsbehandlung unterzogen wurde.

Die Absorptionsgeschwindigkeit, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, der Gehalt an wasserlöslicher Komponente, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck (50 g/cm2), das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck (100 g/cm2) und das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität nach fünfminütigem Anlegen von Druck des absorbierenden Harzes (9) gemäß vorliegender Erfindung waren 10 Sekunden, 40,0 (g/g), 22,8 Gew.-%, 30,0 (g/g),.0 (g/g) bzw. 26,4 (g/g).

KONTROLLE 1

Es wurde eine wässerige Monomerlösung mit einem Gehalt an 96,00 Teilen Acrylsäure, 65,24 Teilen Kaliumhydroxid einer Reinheit von 86%, 0,5192 Teilen Polyethylenglycol(n=8)diacrylat und 397,06 Teilen entionisiertem Wasser hergestellt. Die wässerige Monomerlösung wurde mit Stickstoff von Luft befreit, auf 14°C abgekühlt und schnell unter einem Stickstoffstrom schnell gerührt, so dass in ihr Blasen von Stickstoffgas dispergiert waren und ihr Volumen auf das 1,02fache des Volumens, wobei zwischenzeitlich 1,33 Teile einer wässerigen 10%igen Lösung von 2,2'-Azobis(2-amidinopropan)dihydrochlorid (hergestellt von Wako Pure Chemical Industries; Ltd. und unter dem Warenzeichen „V-50" im Handel erhältlich) 0,67 Teile einer wässerigen 10%igen Natriumpersulfatlösung, 1,99 Teile einer wässerigen 0,1 gew.-%igen Wasserstoffperoxidlösung und 0,93 Teile einer wässerigen 0,1 gew.-%igen Lösung von L-Ascorbinsäure als Polymerisationsinitiator zugegeben wurden. Innerhalb von etwa 1 Minute begann das Reaktionssystem zu polymerisieren. Die sich ergebende stationäre adiabatische Polymerisation wurde 1,5 Stunden fortgesetzt. Das gebildete blasenhaltige wasserabsorbierende Polymergel wurde dem Reaktionsgefäß entnommen, in Bruchstücke von etwa 1 bis 5 mm Durchmesser zerkleinert und sodann in einem Heißlufttrockner bei 160°C 1 Stunde getrocknet. Die getrockneten Bruchstücke wurden mit einer desk-top-Pulverisiervorrichtung pulverisiert. Das erhaltene Pulver ging durch ein Sieb mit Maschen von 850 &mgr;m. Die Teilchen, welche durch das Sieb gingen, wurden gesammelt, um ein poröses absorbierendes, vernetztes Polymer (1) zum Vergleich mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 360 &mgr;m zu liefern, das -COOR-Gruppen in einer Konzentration von 9,82 mMol/g und ein molekulares Verhältnis von -COOH/-COOR von 0,25 hatte. Das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, die Absorptionsgeschwindigkeit und der Gehalt an wasserlöslicher Komponente des absorbierenden, vernetzten Polymeren (1) zum Vergleich waren 60,4 (g/g), 22 Sekunden bzw. 25,7 Gew.-%.

100 Teile des absorbierenden vernetzten Vergleichspolymeren (1) wurden mit einer wässerigen Flüssigkeit, die eine Verbindung mit einer Vielzahl von funktionalen Gruppen umfasste, welche einer Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig waren, umfasste, und die sich aus 0,3 Teilen Ethylendiglycidylether, 3 Teilen Propylenglycol, 9 Teilen gereinigtem Wasser und 9 Teilen Isopropanol zusammensetzte, versetzt und vermischt, und 0,03 Teile Ethylenglycoldiglycidylether, 1 Teil Propylenglycol, 3 Teile gereinigtes Wasser und 2 Teile Isopropanol wurden zu 100 Teilen des absorbierenden, vernetzten Vergleichspolymeren (1) zugegeben, vermischt und bei 185°C 30 Minuten erwärmt, um ein absorbierendes Vergleichsharz (1), dessen Nachbarschaft seiner Oberfläche einer Vernetzungsbehandlung ausgesetzt wurde, zu erhalten.

Die Absorptionsgeschwindigkeit, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, der Gehalt an wasserlöslicher Komponente, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck (50 g/gm2), das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck (100 g/cm2), sowie das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität nach fünfminütigem Anlegen von Druck des absorbierenden Vergleichsharzes (1) waren 23 Sekunden, 40,0 (g/g), 24,0 Gew.-%, 23,0 (g/g), 18,6 (g/g) bzw. 10,0 (g/g).

KONTROLLE 2

Es wurde eine wässerige Monomerenlösung mit einem Gehalt an 96,00 Teilen Acrylsäure, 58,62 Teilen einer wässerigen 29%igen Ammoniaklösung, 0,5192 Teilen Polyethylenglycol(n=8)diacrylat und 193,58 Teilen entionisiertem Wasser hergestellt. Die wässerige Monomerlösung wurde mit Stickstoff von Luft befreit, auf 14°C abgekühlt und unter einem Stickstoffstrom schnell gerührt, so dass in ihr Stickstoffgas Blasen stabil dispergiert waren, und ihr Volumen auf das 1,02fache des Volumens anstieg, das sie vor der Dispersion der Blasen einnahm, wobei man zwischenzeitlich 1,33 Teile einer wässerigen 10%igen Lösung von 2,2'-Azobis(2-amidinopropan)dihydrochlorid (hergestellt von Wako Pure Chemical Industries Ltd. und unter dem Warenzeichen „V-50" im Handel), 0,67 Teile einer wässerigen 10 gew.-%igen Natriumpersulfatlösung, 1,99 Teile einer wässerigen 0,1 gew.-%igen Wasserstoffperoxidlösung und 0,93 Teile einer wässerigen 0,1 gew.-%igen Lösung von L-Ascorbinsäure als Polymerisationsinitiator zugab. Innerhalb von etwa 1 Minute begann das Reaktionssystem zu polymerisieren. Die sich ergebende stationäre adiabatische Polymerisation wurde 1,5 Stunden fortgesetzt. Das gebildete, wasserabsorbierende Blasen enthaltende Polymergel wurde dem Reaktionsgefäß entnommen, in Bruchstücke von etwa 1 bis 5 mm Teilchendurchmesser zerkleinert und sodann in einem Heißlufttrockner bei 150°C 1 Stunde getrocknet. Die getrockneten Bruchstücke wurden mit einer desk-top-Pulverisiervorrichtung pulverisiert. Das erhaltene Pulver wurde durch ein Sieb mit Maschen von 850 &mgr;m gesiebt. Die Teilchen, welche durch das Sieb gingen, wurden gesammelt, um ein poröses absorbierendes, vernetztes Vergleichspolymer (2) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 290 &mgr;m zu liefern, das -COOR-Gruppen in einer Konzentration von 11,7 mMol/g enthielt und ein molekulares Verhältnis von -COOH/-COOR von 0,25 zu liefern. Das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, die Absorptionsgeschwindigkeit und der Gehalt an wasserlöslicher Komponente des absorbierenden, vernetzten Vergleichspolymeren (2) waren 57,2 (g/g), 22 Sekunden bzw. 17,4 Gew.-%.

100 Teile des absorbierenden, vernetzten Vergleichspolymeren (2) wurden mit einer wässerigen Flüssigkeit, umfassend eine Verbindung mit einer Vielzahl funktionaler Gruppen, die der Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig waren, die sich aus 0,3 Teilen Ethylenglycoldiglycidylether, 1 Teil Propylenglycol, 3 Teilen gereinigtem Wasser und 2 Teilen Isopropanol zusammensetzte, versetzt, vermischt und bei 120°C 30 Minuten erwärmt, wobei ein absorbierendes Vergleichsharz (2) anfiel, wobei die Nachbarschaft von dessen Oberfläche einer Vernetzungsbehandlung unterzogen wurde.

Die Absorptionsgeschwindigkeit, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, der Gehalt an wasserlöslicher Komponente, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck (50 g/cm2), das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck (100 g/cm2) und das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität nach fünfminütigem Anlegen von Druck des absorbierenden Vergleichsharzes (2) waren 25 Sekunden, 37,2 (g/g), 17,1 Gew.-%, 19,3 (g/g), 17,7 (g/g) bzw. 11,3 (g/g).

KONTROLLE 3

Es wurde eine wässerige Monomerlösung mit einem Gehalt an 40 Teilen Natriumhydroxid, 96 Teilen Acrylsäure, 0,5192 Teilen Polyethylenglycol(n=8)diacrylat, 0,01 Teil Polyoxyethylensorbitanmonostearat (hergestellt von Kao Corporation und unter dem Warenzeichen „Leodol Super TW-S-120: im Handel) und 350 Teilen gereinigtem Wasser, hergestellt. Die wässerige Monomerlösung wurde mit Stickstoff von Luft befreit, auf 12°C abgekühlt und schnell gerührt, so dass in ihr Blasen von Stickstoffgas stabil dispergiert waren und ihr Volumen auf das 1,04fache des Volumens anstieg, das sie vor der Dispersion der Blasen eingenommen hatte, wobei zwischenzeitlich 1,33 Teile einer wässerigen 10 gew.-%igen Lösung von 2,2'-Azobis(2-methylpropionamidoin)dihydrochlorid, 0,67 Teile einer wässerigen 10 gew-%igen Natriumpersulfatlösung, 0,93 Teile einer wässerigen 0,1%igen Wasserstoffperoxidlösung und 1,99 Teilen einer wässerigen 0,1%igen Lösung von L-Ascorbinsäure zugegeben wurden. Beim Gelieren der wässerigen Monomerlösung etwa 2 Minuten nach Einführung des Polymerisationsinitiators wurde das Rühren abgebrochen, und man ließ die wässerige Monomerlösung sich einer stationären Polymerisation unterziehen. Nach der Spitze der Polymerisationstemperatur wurde das Reaktionssystem in einem heißen Wasserbad bei 69°C 20 Minuten erwärmt, um die Polymerisation zu beenden. Der erhaltene Schwamm des wasserabsorbierenden Polymergels mit einem reichlichen Gehalt an Blasen wurde mit einer Schere geschnitten und sodann in einem Heißlufttrockner 20 Minuten bei 150°C getrocknet. Die getrockneten Bruchstücke wurden mit einer desk-top-Pulverisiervorrichtung pulverisiert. Das erhaltene Pulver wurde durch ein Sieb mit Maschen von 850 &mgr;m gesiebt. Die Teilchen, welche durch das Sieb gingen, wurden gesammelt, um ein absorbierendes, vernetztes Vergleichspolymer (3) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 290 &mgr;m zu liefern, das -COOR-Gruppen in einer Konzentration von 11,1 mMol/g und einem molekularen Verhältnis von -COOH/-COOR von 0,25 aufwies. Das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, die Absorptionsgeschwindigkeit, der Gehalt an wasserlöslicher Komponente und das spezifische Schüttgewicht des absorbierenden, vernetzten Vergleichspolymeren (3) waren 57,3 (g/g), 20 Sekunden, 19,6 Gew.-% bzw. 0,27 (g/ml).

100 Teile des absorbierenden, vernetzten Vergleichspolymeren (3) wurden mit einer wässerigen Flüssigkeit, umfassend eine Verbindung mit einer Vielzahl von funktionalen Gruppen, die der Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig waren, umfasste, und die aus 0,3 Teilen Ethylenglycoldiglycidylether, 3 Teilen Propylenglycol, 9 Teilen gereinigtem Wasser und 9 Teilen Isopropanol zusammengesetzt war, versetzt, vermischt und bei 185°C 30 Minuten erwärmt, um ein absorbierendes Vergleichsharz (3), deren Nachbarschaft seiner Oberfläche auf eine Vernetzungsbehandlung ansprach zu erhalten. Die Absorptionsgeschwindigkeit, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, der Gehalt an wasserlöslicher Komponente, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck (50 g/cm2), das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck (100 g/cm2) und das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität nach fünfminütigem Anlegen von Druck des absorbierenden Vergleichsharzes (3) waren 19 Sekunden, 41,5 (g/g), 18,8 Gew.-%, 28,0 (g/g), 19,8 (g/g) bzw. 9,8 (g/g).

KONTROLLE 4

Ein Reaktionsgefäß, hergestellt durch Anbringen eines Deckels an einer Doppelarm-Knetvorrichtung aus rostfreiem Stahl mit einem Mantel und einem Innenvolumen von 10 Litern, und 2 Sigmaschaufeln wurde mit einer Reaktionslösung beschickt, hergestellt durch Auflösen von 4,73 g Polyethylenglycol(n=8)diacrylat als inneres Vernetzungsmittel in 5.367 g einer wässerigen 33 gew.-%igen, partiell neutralisierten Natriumacrylatlösung mit einem Neutralisationsverhältnis von 75 Mol.-% beschickt. Die im Reaktionsgefäß eingeschlossene Luft wurde mit Stickstoff verdrängt, wobei die Temperatur der Reaktionslösung bei 26°C gehalten wurde. Sodann wurde durch die Schaufeln der Knetvorrichtung die Reaktionslösung gerührt gehalten, wobei zwischenzeitlich 12 g einer wässerigen 20 gew.-%igen Natriumpersulfatlösung als Polymerisationsinitiator und 10 g einer wässerigen 1 gew-%igen Lösung von L-Ascorbinsäure zugegeben wurden. Die sich ergebende Polymerisation, die von einem Zerfall des gebildeten Gels begleitet war, wurde 10 Minuten fortgesetzt. Das erhaltene Polymer wurde sodann getrocknet, pulverisiert und ähnlich wie im Beispiel 1 mit einem 850 &mgr;m Sieb klassiert, um ein absorbierendes, vernetztes Vergleichspolymer (4) zu erhalten. Dieses Polymer hatte einen Wassergehalt von 6 Gew.-%. Das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, die Absorptionsgeschwindigkeit, der Gehalt an wasserlöslicher Komponente und das spezifische Schüttgewicht des absorbierenden, vernetzten Vergleichspolymeren (4) waren 51,3 (g/g), 20 Sekunden, 12,6 Gew.-% bzw. 0,68 (g/ml).

Sodann wurden 100 Teile des absorbierenden, vernetzten Vergleichspolymeren (4) mit einem Gehalt an -COOR-Gruppen in einer Konzentration von 11,4 mMol/g und einem molekularen Verhältnis von -COOH/-COOR von 0,25 mit einer wässerigen Flüssigkeit versetzt, die eine Verbindung mit einer Vielzahl funktionaler Gruppen, die der Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig waren, umfasste, welche aus 0,03 Teilen Ethylenglycoldiglycidylether, 1 Teil Propylenglycol, 3 Teilen gereinigtem Wasser und 2 Teilen Isopropanol bestand, vermischt und bei 185°C 40 Minuten erwärmt, um ein absorbierendes Vergleichsharz (4) zu erhalten, wobei die Nachbarschaft seiner Oberfläche auf eine Vernetzungsbehandlung ansprach.

Die Absorptionsgeschwindigkeit, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, der Gehalt an wasserlöslicher Komponente, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck (50 g/cm2), das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck (100 g/cm2) und das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität nach fünfminütigem Anlegen von Druck des absorbierenden Vergleichsharzes (4) waren 40 Sekunden, 41,0 (g/g), 11,3 Gew.-%, 34,0 (g/g), 17,4 (g/g) bzw. 19,8 (g/g).

KONTROLLE 5

Es wurde nach dem Verfahren der Kontrolle 4, jedoch unter Veränderung der Konzentration von 5.367 g der zur Polymerisation benutzten wässerigen Monomerlösung auf 38 Gew.-% und unter Verwendung von 2,51 g Trimethylolpropantriacrylat anstelle eines inneren Vernetzungsmittels erhalten. Dieses Polymer hatte einen Wassergehalt von 6 Gew.-%. Das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, der Gehalt an wasserlöslicher Komponente und das spezifische Schüttgewicht des absorbierenden, vernetzten Vergleichspolymeren (5) waren 44,0 (g/g), 12,5 Gew.-% bzw. 0,69 (g/ml).

Sodann wurde eine wässerige Flüssigkeit, umfassend eine Verbindung mit einer Vielzahl funktionaler Gruppen, die einer Umsetzung mit -COOR-Gruppen fähig waren, und die sich aus 0,5 Teilen Glycerin, 2 Teilen Isopropanol und 1 Teil Wasser zusammensetzte, zu 100 Teilen des absorbierenden, vernetzten Vergleichspolymeren (5) zugegeben, vermischt und bei 205°C 30 Minuten erwärmt, um ein absorbierendes Vergleichsharz (5) zu erhalten, dessen Nachbarschaft seiner Oberfläche auf eine Vernetzungsbehandlung ansprach.

Die Absorptionsgeschwindigkeit, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, der Gehalt an wasserlöslicher Komponente, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck (50 g/cm2), das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck (100 g/cm2) und das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität nach fünfminütigem Anlegen von Druck des absorbierenden Vergleichsharzes (5) waren 40 Sekunden, 36,0 (g/g), 11,9 Gew.-%, 30,0 (g/g), 15,5 (g/g) bzw. 17,8 (g/g).

KONTROLLE 6

Um ein Beispiel für ein im Handel erhältliches absorbierendes Harz, das ein hohes Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck zeigt, wurde als absorbierendes Vergleichsharz (6) ein Produkt der Chemdal Corporation (vernetztes Natriumpolyacrylat), das im Handel unter dem Warenzeichen „ASAP 2300" verkauft wird, benutzt.

Die Geschwindigkeit der Wasserabsorption, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität, der Gehalt an wasserlöslicher Komponente, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck (50 g/cm2), das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck (100 g/cm2) sowie das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität nach fünfminütigem Anlegen von Druck des absorbierenden Vergleichsharzes (6) waren 45 Sekunden, 38,7 (g/g), 6,0 Gew.-%, 32,0 (g/g), 18,3 (g/g) bzw. 19,3 (g/g).

BEISPIEL 10

Unter Verwendung einer Mischvorrichtung wurden 50 Gewichtsteile des druckresistenten, absorbierenden Harzes (9) mit einem Gehalt an -COOR-Gruppen in einer Konzentration von 12,0 mMol/g oder mehr und einem molekularen Verhältnis von -COOH/-COOR von 0,25, erhalten im Beispiel 9, das ein Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität von 30,0 (g/g) unter einem Druck von 50 g/cm2 und einem druckresistenten Absorptionsverhältnis von 0,76 sowie 50 Gewichtsteile Holzschliffpulpe trocken vermischte. Sodann wurde das erhaltene Gemisch pneumatisch in Form einer Folie auf einem Drahtsieb mit 400 Maschen (Maschengröße 38 &mgr;m) mittels einer pneumatischen folienproduzierenden Vorrichtung von diskontinuierlichem Typ abgelagert, um eine Warenbahn der Maße 120 mm × 400 mm zu liefern. Ein absorbierender Gegenstand mit einem Basisgewicht von etwa 0,047 (g/cm2) wurde durch Pressen der Warenbahn unter einem Druck von 2 (kg/cm2) während 5 Sekunden erhalten.

Danach wurde eine Windel zum einmaligen Gebrauch (1) unter Verwendung eines druckresistenten absorbierenden Harzes erhalten, indem man eine rückseitige Folie (flüssigkeitsundurchlässige Folie, hergestellt aus flüssigkeitsundurchlässigem Polypropylen und einem befestigten sogenannten „leg-gather", des zuvor genannten absorbierenden Gegenstandes und einer Deckfolie (flüssigkeitsdurchlässige Folie), hergestellt aus flüssigkeitsdurchlässigem Polypropylen in der erwähnten Reihenfolge, übereinander legte, diese mit zwei sogenannten Bandbefestigungselementen (tape fastener) vereinte, und die übereinander gelegten Schichten mit einem doppelseitigen Klebeband verband und zwei sogenannte Bandbefestigungselemente an den übereinander gelegten Schichten anbrachte. Diese Windel zum einmaligen Gebrauch wog 46 g.

KONTROLLE 7

Ein absorbierender Vergleichsgegenstand wurde nach dem Verfahren des Beispiels 10, jedoch unter Verwendung eines absorbierenden Vergleichsharzes (5), erhalten in der Kontrolle (5), mit einem Gehalt an -COOR-Gruppen in einer Konzentration von nicht mehr als 12 mMol/g und einem molekularen Verhältnis von -COOH/-COOR von 0,25 erhalten, welches das gleiche Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck (30 g/g) wie das absorbierende Harz (10) aufwies und ein druckresistentes Verhältnis von 0,51 besaß, anstelle des im Beispiel 9 erhaltenen absorbierenden Harzes (10), das ein druckresistentes Verhältnis von 0,76 aufwies. Das Gewicht des absorbierenden Vergleichsgegenstands (1) betrug 46 g.

BEISPIEL 11

Die Windel zum einmaligen Gebrauch (1), bei der das im Beispiel 11 erhaltene absorbierende Harz (9) verwendet wurde, welches ein Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck von 30 g/g und ein druckresistentes Verhältnis von 0,76 aufwies, und die Vergleichswindel zum einmaligen Gebrauch (1), bei der das in der Kontrolle 7 erhaltene druckresistente absorbierende Harz (9) verwendet wurde, welches ein Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck von 30 (g/g) und ein druckresistentes Absorptionsverhältnis von 0,52 aufwies, wurden einem einwöchigen Überwachungstest unterzogen, der mit Babies von Angestellten der Firma Nippon Shokubai Co., Ltd. durchgeführt wurde. Die Ergebnisse zeigen, dass die Windel zum einmaligen Gebrauch (1) unter Verwendung des druckresistenten absorbierenden Harzes sich durch Abfederung (springness) einer Undichtigkeit und die Menge absorbierten Urins auszeichnete. Es wurde nachgewiesen, dass mit dem gleichen Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck (30 g/g) das absorbierende Harz eines niederen druckresistenten Absorptionsverhältnisses (0,76 gegenüber 0,52) keine völlig zufriedenstellende Windel zum einmaligen Gebrauch lieferte.

BEISPIEL 12

Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck und unter hohem Druck

Unter Verwendung einer Mischvorrichtung wurden 50 Gewichtsteile des druckresistenten absorbierenden Harzes und 50 Gewichtsteile der Holzschliffpulpe trocken vermischt. Sodann wurde das hergestellte Gemisch pneumatisch in Form einer Folie auf einem Drahtsieb mit 400 Maschen (Maschengröße 38 &mgr;m) mittels einer pneumatischen Folienherstellungsvorrichtung vom diskontinuierlichem Typ abgelagert, um eine Materialbahn der Maße 120 mm × 400 mm zu liefern. Ein absorbierender Gegenstand mit einem Basisgewicht von etwa 0,047 (g/cm2) wurde durch Pressen der Materialbahn unter einem Druck von 2 (kg/cm2) während 5 Sekunden erhalten. Durch Schneiden des absorbierenden Gegenstandes in runder Form mit einem Durchmesser von 60 mm und Formen wurde eine Probe zur Bewertung der Windel zum einmaligen Gebrauch hergestellt. Das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck und unter hohem Druck des absorbierenden Gegenstands wurden unter Verwendung der Probe zur Bestimmung gemessen.

Die Bestimmung des Verhältnisses der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck des absorbierenden Gegenstands, benutzte eine weiter oben erwähnte Messvorrichtung und erfolgte auf die gleiche Weise, neben der Verwendung einer Probe zur Bewertung auf einem Stützzylinder 8.

Das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck (50 g/cm2) und das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck (100 g/cm2) des absorbierenden Gegenstands wurde gemäß folgender Formel d unter Benutzung des Gewichts künstlichen Urins 11 (W3 g) während 60 Minuten vom Beginn der Absorption des künstlichen Urins an berechnet.

Formel d:

  • Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck und Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck des absorbierenden Gegenstands (g/g) = Gewicht des künstlichen Urins (W3 g)/Gewicht der Probe zur Bewertung (W4 g).

Das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck und das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck eines absorbierenden Gegenstands unter Verwendung eines absorbierenden, vernetzten Polymeren, erhalten gemäß Beispielen 1 bis 8, mit -COOR-Gruppen von 12 mMol/g oder mehr und einem molekularen Verhältnis von -COOH/-COOR, welches 0,5 betrug, wurden bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 veranschaulicht.

KONTROLLE 8

Das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck und das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck eines absorbierenden Gegenstands für eine Windel unter Verwendung eines in den Kontrollen 1 bis 5 erhaltenen absorbierenden, vernetzten Polymeren mit -COOR-Gruppen von nicht mehr als 12 mMol/g und einem molekularen Verhältnis -COOH/-COOR von 0,25 wurden bestimmt anstelle der Verwendung eines in Beispiel 12 für einen absorbierenden Gegenstand für eine Windel erhaltenen absorbierenden, vernetzten Polymeren, mit -COOR-Gruppen von 12 mMol/g oder mehr und einem molekularen Verhältnis von -COOH/-COOR von 0,25. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 veranschaulicht.

Die gesamte Offenbarung der Japanischen Patentanmeldung Nr. 9-96067, eingereicht am 14. April 1997, und der Japanischen Patentanmeldung Nr. 9-156267, eingereicht am 13. Juni 1997, einschließlich der Beschreibung, Patentansprüche, Zeichnung und Zusammenfassung wird durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit in vorliegende Beschreibung einbezogen.


Anspruch[de]
Gegen Druck widerstandsfähiges, absorbierendes Harz, das durch Mischen von 100 Gewichtsteilen eines absorbierenden, kreuzvernetzten Polymers, das durch Polymerisation eines Monomers mit einer Carboxylgruppe erhalten wurde und einen mittleren Teilchendurchmesser im Bereich von 100–600&mgr;m und Feinpulver mit einem Teilchendurchmesser von 150&mgr;m oder weniger in einer Konzentration von 5 Gew.-% oder weniger aufweist, und 0,001 bis 10 Gew.-Teilen einer Verbindung mit einer Vielzahl von funktionellen Gruppen, die mit einer Gruppe reagieren können, die durch die Formel -COOR dargestellt ist, in der jeweils R unabhängig Wasserstoffatome, Metallatome oder Amonium darstellen, und durch Erwärmen des Gemischs erhalten worden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das gegen Druck widerstandsfähige, absorbierende Harz aufweist

1) ein Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität von 35 g/g oder mehr gegenüber künstlichem Urin ohne Last nach 60 Minuten,

2) ein Gehalt einer wasserlöslichen Komponente nach 16 Stunden in einer Konzentration von nicht mehr als 25 Gew.%,

3) ein Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck von 30 g/g oder mehr gegenüber künstlichem Urin unter einer Last von 50 g/cm2 (etwa 4,9 kPa) 60 Minuten nach dem Beginn der Absorption und

4) ein druckwiderstandfähiges Absorptionsverhältnis, das durch die folgende numerische Formel von 0,6 oder mehr definiert ist, wobei das druckresistente Absorptionsverhältnis wie folgt definiert ist:

das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck gegenüber künstlichem Urin unter einer Last von 100 g/cm2 (etwa 9,8 kPa) 60 Minuten nach dem Beginn der Absorption 1 das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck gegenüber künstlichem Urin unter einer Last von 50 g/cm2 (etwa 4,9 kPa) 60 Minuten nach dem Start der Absorption,

wobei das künstliche Urin durch Auflösen von 2,0 g Kaliumchlorid, 2,0 g Natriumsulfat, 0,8 g Ammoniumdihydrogenphosphat, 0,15 g Diammoniumhydrogenphosphat, 0,19 g Kalziumchlorid, 0,23 g Magnesiumchlorid in 1 Liter deionisiertem Wasser hergestellt worden ist.
Gegen Druck widerstandsfähiges, absorbierendes Harz nach Anspruch 1, das weiterhin ein Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter hohem Druck gegenüber künstlichem Urin unter einer Last von 100 g/cm2 (etwa 9,8 kPa) 60 Minuten nach dem Beginn der Absorption von 22 g/g oder mehr aufweist. Gegen Druck widerstandsfähiges, absorbierendes Harz nach Anspruch 1 oder 2, das weiterhin ein Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität unter Druck gegenüber künstlichem Urin unter einer Last von 50 g/cm2 (etwa 4,9 kPa) 5 Minuten nach dem Beginn der Absorption von 25 g/g oder mehr. Gegen Druck widerstandsfähiges, absorbierendes Harz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in dem die Absorptionsgeschwindigkeit von 1,0 g Harz gegenüber 15 g künstlichem Urin weniger als 20 Sekunden beträgt. Gegen Druck widerstandsfähiges, absorbierendes Harz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das weiterhin Feinpulver mit einer Teilchengröße von 150 &mgr;m oder weniger in einer Konzentration von 5 Gew.-% oder weniger enthält. Gegen Druck widerstandsfähiges, absorbierendes Harz nach jedem der Ansprüche 1 bis 5, das einen BET-spezifischen Oberflächenbereich in Verbindung mit dem Harz mit Teilchendurchmessern im Bereich von 600–300 &mgr;m mit Hilfe von JIS-Standardsieben von 0,03 m2/g oder mehr aufweist. Gegen Druck widerstandsfähiges, absorbierendes Harz nach jedem der Ansprüche 1 bis 6, das weiterhin 0,001 bis 10 Gew-Teile eines anorganischen Pulvers pro 100 Gew.-Teile Harz einverleibt. Gegen Druck widerstandsfähiges, absorbierendes Harz nach jedem der Ansprüche 1 bis 7, das durch Zugabe einer Verbindung mit einer Vielzahl von funktionellen Gruppen, die mit einer Gruppe reagieren können, das durch die Formel -COOR repräsentiert wird, in die jeweils R unabhängig Wasserstoffatome, Metallatome, oder Ammonium bedeutet, zu einem absorbierenden, kreuzvernetzten Polymer hergestellt worden ist, das eine -COOR-Gruppe von 12 mmol/g oder mehr und ein molekulares Verhältnis von -COOH/-COOR von nicht mehr als 0,5 aufweist. Gegen Druck widerstandsfähiges, absorbierendes Harz nach jedem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Oberfläche des Harzes einer Kreuzvernetzungsbehandlung mit einer Verbindung mit einer Vielzahl von funktionellen Gruppen unterzogen worden ist, die mit einer Gruppe reagieren können, die durch die Formel -COOR repräsentiert ist, in der jeweils R unabhängig Wasserstoffatome, Metallatome oder Ammonium darstellt, wobei sie eine -COOR-Gruppe in einer Konzentration von 12 mmol/g oder mehr und ein molekulares Verhältnis von -COOH/-COOR von nicht mehr als 0,5 aufweist. Gegen Druck widerstandsfähiges, absorbierendes Harz nach jedem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das druck-widerstandsfähige Absorptionsverhältnis 0,7 oder mehr beträgt. Gegen Druck widerstandsfähiges, absorbierendes Harz nach jedem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das druck-widerstandsfähige Absorptionsverhältnis 0,75 oder mehr beträgt. Verfahren zur Herstellung eines gegen Druck widerstandsfähigen absorbierenden Harzes, dadurch gekennzeichnet, das man eine Verbindung mit einer Vielzahl von funktionellen Gruppen, die mit einer Gruppe reagieren können, die durch die Formel -COOR repräsentiert ist, in der jeweils R unabhängig Wasserstoffatome, Metallatome oder Ammonium darstellt, zu einem absorbierenden kreuzvernetzten Harz zusetzt, das eine -COOR-Gruppe von 12 mmol/g oder mehr und ein molekulares Verhältnis von -COOH/-COOR von nicht mehr als 0,5 aufweist, und das erhaltene Gemisch erhitzt. Verfahren nach Anspruch 12, worin die Verbindung eine kovalente Bindungen formendes, kreuzvernetzendes Agens aufweist und dass die kovalente Bindung formende, kreuzvernetzendes Agens dem Zweck dient, das Verhältnis der Wasserabsorptionskapazität des absorbierenden kreuzvernetzten Polymers ohne Last auf das 0,9–0,3-Fache des Werts zu senken, der vor dem Kreuzvernetzen vorlag. Wegwerfwindel unter Verwendung von jedem gegen Druck widerstandsfähigen absorbierenden Harz nach den Ansprüchen 1 bis 11, wobei die für die Kernkonzentration, definiert als (absorbierendes Harz/(Fasermaterial + absorbierendes Harz)) 30–100% beträgt.






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