(57)【要約】  本発明の架橋剤は、高温で解離する非対称ポリビニル架橋剤であり、高吸水性ポリマーの製造に特に有用である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式の少なくとも１つ：
【化１】
2008522003.tif 000009
［式中、
Ａは、
【化２】
2008522003.tif 000010
であり、
Ｚは、
【化３】
2008522003.tif 000011
であり、
Ｘは、芳香族部分、脂肪族部分、またはそれらの混合物であり、Ｙは、Ｏ、Ｎ、１つ以上のＯもしくはＮ原子を含み得る脂肪族部分、またはそれらの混合物であり、ｎは、１から約３までであり、ｍは、１から約３までであり、Ｒ1およびＲ2は、独立して、Ｃ1〜Ｃ4アルキルであり、そしてＲ3は、各々独立して、Ｈまたはメチルである］
で示される化合物を含む、架橋剤組成物。
【請求項２】
前記組成物の質量の大部分が、式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩで示される化合物またはそれらの混合物を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
Ｙが、
【化４】
2008522003.tif 000012
またはそれらの混合物である、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
Ｘが、−ＣＨ2−である、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
Ｒ1およびＲ2が、メチルである、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
下記式：
Ａ−Ｘ−ＣＨ2Ｏ−Ｚ
［式中、
Ｒ3は、独立して、Ｈまたはメチルであり、Ｒ1およびＲ2は、独立して、Ｃ1〜Ｃ4アルキルであり、Ｘは、脂肪族、−Ｏ−または−ＮＲ3−である］
で示される、請求項１に記載の化合物。
【請求項７】
下記式：
【化５】
2008522003.tif 000013
［式中、
Ｒ1およびＲ2は、各々独立して、Ｃ1〜Ｃ4アルキル部分であり；Ｒ3は、Ｈまたはメチルであり；そして
Ｙは、−ＣＨ2−または
【化６】
2008522003.tif 000014
である］
で示される、請求項１に記載の化合物。
【請求項８】
下記式：
【化７】
2008522003.tif 000015
で示される、請求項１に記載の化合物。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の組成物で架橋される、高吸水性ポリマー。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の化合物を架橋剤として使用する工程を包含する、非水溶性ポリマーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
本発明は、水膨潤性非水溶性ポリマーの製造における架橋剤として有用な化合物に関する。
【背景技術】
【０００２】
高吸水性ポリマーは、ケーブルラップ、農産物、包装、およびパーソナルケア用品（例えば、おむつ）のような商品に一般に用いられる、周知の材料である。これらのポリマーは、その重量の数倍の、例えば、水、食塩水、尿、血液、および漿液性体液を吸収することが知られている。
【０００３】
このようなポリマーの製造において、重合反応器内で高い架橋密度を有するヒドロゲルを生成することは、加工しやすいヒドロゲルを生じるので望ましい。吸収能力は、架橋密度に反比例する（すなわち、所望の高い架橋密度を有するヒドロゲルは、低い吸収能力を有する）ことが知られている。しかし、吸収用品およびデバイスの製造者は、高い吸収能力（すなわち、低い架橋密度）を有する最終ポリマー生成物を好む。従って、高吸水性ポリマーの製造者はジレンマに陥っている。
【０００４】
１つの可能な解決策は、単にヒドロゲルを十分に加熱して、架橋を十分に分解し、所望の低い架橋密度を有する生成物を生成することである。残念ながら、商業用途の架橋剤については、許容可能な期間、この目的を達成するために十分にポリマーを加熱することにより、望ましくない程度のポリマーの分解を引き起こす。低い架橋密度を達成する別の可能な方法は、単に低レベルの架橋剤を用いることであるが、これにより、反応器内で加工するのが困難なゲルを生じ、望ましくない未架橋ポリマーの増加を引き起こす。
【０００５】
国際公開ＷＯ０２／０４５４８Ａ１は、固体高分子塗膜の生成における特定の熱的に不安定な架橋剤の使用を開示しているが、このような材料を高吸水性ポリマーの製造に使用することについては記載されていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
高い架橋密度を有すると同時に、ヒドロゲルを加熱する際に放出される揮発物の量を増加させないヒドロゲルから、高い能力を有する最終生成物を調製することが可能になる、高吸水性ポリマーの生成のための架橋剤を有することが望ましい。ポリマーの表面架橋を必要とすることなく、この目的を達成し得る架橋剤を有することも望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明の概要
本発明は、下記式の少なくとも１つ：
【０００８】
【化８】
2008522003.tif 000002
【０００９】
［式中、
Ａは、
【００１０】
【化９】
2008522003.tif 000003
【００１１】
であり、
Ｚは、
【００１２】
【化１０】
2008522003.tif 000004
【００１３】
であり、
Ｘは、芳香族部分、脂肪族部分、またはそれらの混合物であり、Ｙは、Ｏ、Ｎ、１つ以上のＯもしくはＮ原子を含み得る脂肪族部分、またはそれらの混合物であり、ｎは、１から約３までであり、ｍは、１から約３までであり、Ｒ1およびＲ２は、独立して、Ｃ1〜Ｃ4アルキルであり、そしてＲ3は、各々独立して、Ｈまたはメチルである］
で示される化合物を含む、このような架橋剤組成物を含む。
【００１４】
本発明はさらに、本発明の架橋剤組成物を使用して調製される高吸水性ポリマー、およびこのようなポリマーを調製するための架橋剤組成物の使用を含む。
【発明の効果】
【００１５】
驚くべきことに、本発明の架橋剤により、重合反応器内に、高度に架橋された容易に加工されるヒドロゲルを有することが可能になり、この架橋剤は、加熱すると制御可能に分解され得、かつ、反応器内のゲルよりも、望ましくより低い架橋密度およびより高い吸収能力を有する生成物を生じ得る。本発明の架橋剤の別の注目に値する利点は、本架橋剤が、典型的には、ポリマーが分解する際に架橋剤分子の揮発性残留物を放出しないことである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
発明の詳細な説明
架橋剤は、上に示した３つの式の１つで表される。本発明の架橋剤は、高温で解離する非対称ポリビニル架橋剤である。これらの化合物の共通の特徴は、少なくとも２つのエチレン性不飽和部分を含み、かつ、高吸水性ポリマーを調製するのに用いられる反応混合物中で容易に重合可能であることである。さらに、少なくとも１つのエチレン性不飽和部分は、（メタ）アクリル酸の３級エステルである。少なくとも１つの他の重合可能なエチレン性不飽和部分（例えば、（メタ）アクリル酸の１級エステル、（メタ）アクリル酸のアミド、またはアリル部分）も存在する。
【００１７】
好ましくは、Ｙは、−ＣＨ2−であるか、または１つの酸素原子および４つの炭素原子を含み、かつ、ペンダントメチル基を有する、５員複素環である。Ｒ1およびＲ2は、好ましくはメチルである。Ｘは、好ましくは−ＣＨ2−である。最も好ましい実施形態は、化
合物３−メチル−１，３−ブタンジオールジアクリレートである。本発明架橋剤の混合物が用いられてもよい。
【００１８】
本発明の架橋剤は、当業者に周知の通常の有機化学手順を用いて調製され得る。例えば、３−メチル−１，３−ブタンジオールジアクリレートは、放出された塩化水素を除去するアミン（例えば、トリエチルアミン）を利用して、アクリロイルクロライドと３−メチル−１，３−ブタンジオールの反応により合成され得る。本発明の１つの実施形態において、架橋剤は、アクリロイルクロライドまたはメタクリロイルクロライド、および共反応化合物である下記式のジオール（Ｉ†）、アミノアルコール（ＩＩ†）、もしくはアリルアルコール（ＩＩＩ†）：
【００１９】
【化１１】
2008522003.tif 000005
【００２０】
［式中、Ｘは、芳香族部分、脂肪族部分、またはそれらの混合物であり、Ｙは、Ｏ、Ｎ、１つ以上のＯもしくはＮ原子を含み得る脂肪族部分、またはそれらの混合物であり、Ｒ1およびＲ2は、独立して、Ｃ1〜Ｃ4アルキルであり、そしてＲ3は、独立して、Ｈまたはメチルである］を用いたカップリング反応により調製される。試薬（Ｉ†）、（ＩＩ†）、または（ＩＩＩ†）に対するアクリロイルクロライドもしくはメタクリロイルクロライドの化学量論量は、それぞれ、２：１、２：１、および１：１であり、化学量論量よりも少ないかまたは多い量が用いられてもよい。しかしながら、所望の架橋剤の収率を最大にするためには、過剰のアクリロイルクロライドまたはメタクリロイルクロライドを用いることが好ましい。過剰量は、当業者に公知であるように、試薬の純度、溶媒および他の条件に基づいて、経験的に決定され得る。適切には、用いられる化学量論量の過剰量は、共反応化合物の重量に基づいて、約１０％〜約１，０００％程度であり、より好ましくは、約２０％〜約３００％である。アクリロイルクロライドおよびメタクリロイルクロライドは、通常、重合を防ぐために、４−メトキシフェノールまたはフェノチアジンのいずれかで安定化される。（Ｉ†）との反応においてフェノチアジンで安定化したアクリロイルクロライドを用いると、より純度の高い架橋剤生成物を生成するので好ましい。
【００２１】
この反応の副産物である塩酸は、適切には、中和されるか、または除去剤によって除去される。一般に用いられる除去剤は、当業者に周知であり、アミン（例えば、トリエチルアミン、トリメチルアミンなど）が挙げられる。他の塩基性（すなわち、アルカリ性）除
去試薬が用いられてもよい。アミン（例えば、トリエチルアミン）の場合には、アミンは、反応で生成される塩酸の当量に対して当量のアミンが用いられるように、その化学量論量が適切に用いられる。本発明の好ましい実施形態において、反応収率の改善を達成するために、過剰のアミンが利用される。除去剤の過剰量（もしあれば）は、試薬の純度、溶媒および他の条件に基づいて、経験的に決定される。
【００２２】
不活性な極性または無極性溶媒は、架橋剤の調製に適切に用いられる。適切な溶媒の例としては、トルエン、ジクロロメタン、クロロホルム、およびテトラヒドロフランが挙げられる。溶媒の組み合わせが用いられてもよい。溶媒の量は、試薬を溶解するのに十分な量であれば、重要ではない。反応混合物中の試薬の濃度は、好ましくは約０．０１モル濃度〜約１０モル濃度の範囲であり、より好ましくは約０．２モル濃度〜約４モル濃度である。
【００２３】
アクリロイルクロライドまたはメタクリロイルクロライドと、試薬（Ｉ†）、（ＩＩ†）、または（ＩＩＩ†）との反応は、発熱性である。従って、反応温度は、好ましくは、温度が熱重合の開始点に到達しないように制御される。反応温度は、反応が進行しさえすれば重要ではない。好ましくは、反応混合物の温度は、約１５℃〜約５５℃である。
【００２４】
任意の反応時間が用いられ得るが、一般には、有効な反応時間は、約１時間〜約２４時間の範囲内にある。プロセスは、好ましくは不活性雰囲気（例えば、窒素またはアルゴン）の存在下で行われる。
【００２５】
反応の粗生成物は、所望の生成物を得るために、回収されて当業者に公知の方法（例えば、実施例に記載される方法）で処理され得る。
【００２６】
本発明の架橋剤は、市販の高吸水性ポリマーを作製するために一般に用いられるモノマーと重合可能である。架橋剤は、適切には、反応器内で加工可能なゲルを生成するのに十分な量で、重合反応に直接用いられる。本発明において、本発明の熱分解性架橋剤は、好ましくは、最終生成物が高い吸収能力を有することを可能にすると同時に、重合反応器内において強靭で加工可能なゲルを生成するのに十分な量で用いられる。この強靭性のレベルを達成するのに必要なポリビニル架橋剤の正確な量は変動し得るが、本発明の１つの実施形態において、この量は、乾燥後であって熱処理前のポリマーの吸収能力を、少なくとも１０ｇ／ｇ、好ましくは５５ｇ／ｇ以下、より好ましくは４５ｇ／ｇ以下、そして最も好ましくは３５ｇ／ｇ以下にするのに十分である。好ましくは、用いられる本発明の架橋剤化合物の量は、重合可能なモノマーの量に基づいて、少なくとも約１００百万分率（ｐｐｍ）〜約５０，０００ｐｐｍの範囲である。
【００２７】
架橋剤の混合物が用いられてもよい。存在するすべての架橋剤の総量は、吸収能力が良好であり、荷重下での吸収が良好であり、かつ抽出物含量が低いポリマーを生じるのに十分な量である。本発明の好ましい実施形態において、本発明の架橋剤は、任意の第２の架橋剤とともに用いられ、この第２の架橋剤は、好ましくは非ビニル架橋剤である。有利に用いられる架橋剤の総量は、反応器に供給される重合可能なモノマーの量に基づいて、少なくとも約１００重量ｐｐｍであり、好ましくは少なくとも約１，０００ｐｐｍであり、より好ましくは少なくとも約２，０００ｐｐｍであり、そして最も好ましくは少なくとも約５，０００ｐｐｍである。好ましくは、有利に用いられる架橋剤の総量は、存在する重合可能なモノマーの重量に基づいて、約５０，０００百万分率以下であり、より好ましくは約２０，０００ｐｐｍ以下であり、そして最も好ましくは約１５，０００ｐｐｍ以下である。本発明の種々の実施形態において、用いられる本発明架橋剤の量は、約１００ｐｐｍ〜約５０，０００ｐｐｍ、約５００ｐｐｍ〜約２０，０００ｐｐｍ、約１，０００ｐｐｍ〜約１５，０００ｐｐｍ、または約２，０００ｐｐｍ〜約１０，０００ｐｐｍである。
【００２８】
本発明において有利に用いられる吸水性の非水溶性ポリマーは、１つ以上のエチレン性不飽和カルボン酸、エチレン性不飽和カルボン酸無水物またはそれらの塩から誘導される。ポリマーは、コモノマー（例えば、アクリルアミド、アクリロニトリル、ビニルピロリドン、ビニルスルホン酸またはそれらの塩）を含む、高吸水性ポリマーを調製するのに用いられる当該分野で公知のコモノマーを用いて調製され得る。コモノマーは、用いられる場合、有利にはモノマー混合物中、最大７５重量パーセント含み得る。ポリマーは、必要に応じて、モノマーおよび／またはコモノマーをグラフト基材（例えば、セルロース系ポリマー、修飾したセルロース系ポリマー、ポリビニルアルコールまたはデンプン加水分解物）上にグラフトすることによって、調製され得る。グラフト基材は、用いられる場合、有利にはモノマー混合物中、最大２５重量パーセント含み得る。
【００２９】
好ましい不飽和カルボン酸およびカルボン酸無水物モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、α−クロロアクリル酸、α−シアノアクリル酸、β−メチルアクリル酸（クロトン酸）、α−フェニルアクリル酸、β−アクリロイルオキシプロピオン酸、ソルビン酸、α−クロロソルビン酸、アンゲリカ酸、桂皮酸、ｐ−クロロ桂皮酸、β−スチレンアクリル酸（１−カルボキシ−４−フェニルブタジエン−１，３）、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、グルタコン酸、マレイン酸、フマル酸およびマレイン酸無水物に代表される、アクリル酸類が挙げられる。より好ましくは、出発モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、またはその塩であり、アクリル酸またはその塩が最も好ましい。
【００３０】
好ましくは、親水性ポリマーのカルボン酸単位の２５モルパーセント以上、好ましくは５０パーセント以上、そして最も好ましくは６５パーセント以上が、塩基で中和される。この中和は、重合の完了後に行われ得る。好ましい実施形態において、出発モノマー混合物は、重合前に所望のレベルに中和されるカルボン酸部分を有する。最終ポリマーまたは出発モノマーは、これらを塩形成カチオンと接触させることによって中和され得る。このような塩形成カチオンとしては、アルカリ金属、アンモニウム、置換アンモニウムおよびアミン系カチオンが挙げられる。好ましくは、ポリマーは、アルカリ金属水酸化物（例えば、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム）、あるいはアルカリ金属炭酸塩または重炭酸塩（例えば、炭酸ナトリウムまたは炭酸カリウム）で中和される。
【００３１】
本発明の吸水性ポリマーは、非水溶性にするために架橋される。必要に応じて、ビニル架橋剤、非ビニル架橋剤、アリル架橋剤または二峰性（ｄｉｍｏｄａｌ）架橋剤が、本発明の架橋剤との種々の組み合わせで用いられ得る。高吸水性ポリマーに有利に用いられる、当該分野で一般に知られているポリビニル架橋剤が用いられる。少なくとも２つの重合可能な二重結合を有する好ましい化合物としては、以下が挙げられる：ジビニルベンゼン、ジビニルトルエン、ジビニルキシレン、ジビニルエーテル、ジビニルケトンおよびトリビニルベンゼンのようなポリビニル化合物；不飽和モノまたはポリカルボン酸とポリオールのポリエステル（例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ポリオキシエチレングリコールおよびポリオキシプロピレングリコールのようなポリオールのジまたはトリ（メタ）アクリル酸エステル）；前述のポリオールのいずれかとマレイン酸のような不飽和酸とを反応させることにより得られる不飽和ポリエステル；Ｃ2〜Ｃ10多価アルコールとヒドロキシル基当たり２〜８個のＣ2〜Ｃ4アルキレンオキシド単位との反応で生じる、不飽和モノまたはポリカルボン酸とポリオールのポリエステル（例えば、トリメチロールプロパンヘキサエトキシルトリアクリレート）；ポリエポキシドと（メタ）アクリル酸との反応で得られる、ジまたはトリ（メタ）アクリル酸エステル；Ｎ，Ｎ−メチレン−ビスアクリルアミドのようなビス（メタ）アクリルアミド；
トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートのようなポリイソシアネートと、このようなジイソシアネートとヒドロキシル基含有モノマーを含む活性水素原子含有化合物とを反応させることによって得られるＮＣＯ含有プレポリマーとを反応させることによって得られるカルバミルエステル（例えば、前述のジイソシアネートとヒドロキシエチル（メタ）アクリレートとを反応させることによって得られるジ（メタ）アクリル酸カルバミルエステル）；ポリオール（例えば、アルキレングリコール、グリセロール、ポリアルキレングリコール、ポリオキシアルキレンポリオールおよび炭水化物のようなポリオールが挙げられる）のポリ（メタ）アリルエステル（例えば、ポリエチレングリコールジアリルエーテル、アリル化デンプン、およびアリル化セルロースが挙げられる）；ポリカルボン酸のポリアリルエステル（例えば、ジアリルフタレートおよびジアリルアジペート）；ポリ（メタ）アリルアミン（例えば、ジアリルアミン、トリアリルアミン、テトラアリルアルキレンジアミン、ジアリルジアルキルアンモニウムハライド、テトラアリルアンモニウムハライドなど）；ならびに不飽和モノまたはポリカルボン酸とポリオールのモノ（メタ）アリルエステルとのエステル（例えば、アリルメタクリレートまたはポリエチレングリコールモノアリルエーテルの（メタ）アクリル酸エステル）。
【００３２】
好ましいクラスの任意の架橋剤としては、例えば、ビス（メタ）アクリルアミド；アリル（メタ）アクリレート；（メタ）アクリル酸とポリオールのポリエステル、例えば、ジエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、およびポリエチレングリコールジアクリレート；ならびにＣ1〜Ｃ10多価アルコールとヒドロキシル基当たり２〜８個のＣ2〜Ｃ4アルキレンオキシド単位との反応で生じる、不飽和モノまたはポリカルボン酸とポリオールのポリエステル（例えば、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート）が挙げられる。より好ましくは、任意の架橋剤は、以下の式ＩＶで示される：
【００３３】
【化１２】
2008522003.tif 000006
【００３４】
［式中、
Ｒ4は、炭素数が１〜１０の（主鎖にて１つ以上の酸素原子で置換されていてもよい）、ｇ価の、直鎖または分枝鎖状ポリアルコキシ基であり；
Ｒ5は、出現ごとに独立して、炭素数が２〜４のアルキレン基であり；
Ｒ6は、出現ごとに独立して、炭素数が２〜１０の直鎖または分枝鎖状アルケニル部分であり；
ｑは、１〜２０の数であり；そして
ｇは、２〜８の数である］。
【００３５】
最も好ましい実施形態において、ポリビニル架橋剤は式ＩＶで示され、式中、Ｒ4はトリメチロールプロパンに由来し、Ｒ5はエチレン−（ＣＨ2ＣＨ2）−であり、Ｒ6はビニル−（ＣＨ＝ＣＨ2）であり、ｑの平均値は２〜６であり、そしてｇは３である。最も好ましいポリビニル架橋剤は、トリメチロールプロパン１分子あたり平均１５〜１６個のエトキシ基を含む、高度にエトキシ化されたトリメチロールプロパントリアクリレートである。式ＩＶで示される架橋剤は、Ｃｒａｙｎｏｒ（登録商標）としてＣｒａｙｎｏｒから、およびＳａｒｔｏｍｅｒ（登録商標）としてＳａｒｔｏｍｅｒから入手可能である。一般に、式ＩＶで示される架橋剤は、この式で示される物質と、調製プロセスの結果として生じる副産物との混合物として見出される。ポリビニル架橋剤の混合物を用いてもよい。
【００３６】
本発明の非ビニル架橋剤は、ポリマーのカルボキシル基と反応可能な少なくとも２つの官能基を有する薬剤であり、これらとしては、グリセリン、ポリグリコール、エチレングリコールジグリシジルエーテル、およびジアミンのような物質が挙げられる。これらの架橋剤の多くの例は、米国特許第４，６６６，９８３号および同第４，７３４，４７８号に示され、これらの特許は、このような架橋剤を吸収性ポリマー粉末の表面に適用し、続いて加熱することによって、表面の鎖を架橋し、吸収能力および吸収速度を改善することを教示する。さらなる例は、米国特許第５，１４５，９０６号に示され、この特許は、このような架橋剤を用いた後架橋を教示する。本発明において、非ビニル架橋剤が用いられる場合、有利には、プロセスの開始時に重合混合物に均質に添加され得る。好ましい非ビニル架橋剤としては、ヘキサンジアミン、グリセリン、エチレングリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジアセテート、ポリエチレングリコール４００、ポリエチレングリコール６００、およびポリエチレングリコール１０００が挙げられる。より好ましい非ビニル架橋剤の例としては、ポリエチレングリコール４００およびポリエチレングリコール６００が挙げられる。非ビニル架橋剤の混合物が用いられてもよい。
【００３７】
本発明のプロセスで用いられ得る二峰性架橋剤は、少なくとも１つの重合可能なビニル基、およびカルボキシル基と反応可能な少なくとも１つの官能基を有する化合物である。用語「二峰性架橋剤」は、これらを通常のビニル架橋剤と区別するために用いられる。なぜなら、これらの架橋剤は、２つの異なる反応様式を用いて架橋を形成するためである。二峰性架橋剤の例としては、ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、グリシジルメタクリレート、およびアリルグリシジルエーテルが挙げられる。このタイプの化合物の多くの例が、米国特許第４，９６２，１７２号および同第５，１４７，９５６号に示され、これらの特許は、以下の（１）〜（３）による吸収性フィルムおよび繊維の製造を教示する：（１）アクリル酸およびヒドロキシル基含有モノマーの直鎖状コポリマーの調製、（２）これらのコポリマーの溶液を所望の形状に形成する工程、および（３）ポリマーを加熱して、ペンダントヒドロキシル基とカルボキシル基との間にエステル架橋を形成することにより、形状を固定する工程。本発明のプロセスにおいて、二峰性架橋剤が用いられる場合、有利には、プロセスの開始時に重合混合物に均質に添加される。好ましい二峰性架橋剤としては、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール４００モノメタクリレート、およびグリシジルメタクリレートが挙げられる。ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートは、より好ましい二峰性架橋の例である。二峰性架橋剤の混合物が用いられてもよい。
【００３８】
重合は、水性または非水性重合媒体中、あるいは水性／非水性重合媒体の混合物中、重合条件下で達成され得る。本明細書中で使用される場合、用語「水性媒体」とは、水、または水混和性溶媒と混合した状態の水を意味する。水混和性溶媒の例としては、低級アルコールが挙げられる。好ましくは、水性媒体は水である。非水性重合媒体の例としては、水と非混和性の、種々の不活性な疎水性液体（例えば、１分子あたりの炭素数が約４〜約２０のハロゲン化および非ハロゲン化液体炭化水素を包含する、置換もしくは非置換の芳香族または脂肪族炭化水素）ならびに前述の媒体のいずれかの混合物が挙げられる。当該分野で周知の従来の添加物（例えば、界面活性剤）が、重合混合物中に組み込まれてもよい。
【００３９】
モノマーおよび架橋剤は、好ましくは、適切な重合媒体（例えば、水性媒体）中に、反応器の内容物の総重量に基づいて１５重量パーセント以上、より好ましくは２５パーセント以上、そして最も好ましくは２９パーセント以上の濃度レベルで溶解されるか、分散されるか、または懸濁される。モノマーおよび架橋剤は、好ましくは、水性媒体中に溶解されるか、分散されるか、または懸濁される。
【００４０】
高吸水性ポリマーを調製するのに用いられる別の成分は、フリーラジカル開始剤であり
、これは、溶液重合での使用に適した任意の従来の重合開始剤（これらとしては、例えば、ペルオキソ二硫酸ナトリウム、カリウムおよびアンモニウム、過酸化カプリリル、過酸化ベンゾイル、過酸化水素、クミンヒドロペルオキシド、二過フタル酸ｔ−ブチル、過安息香酸ｔ−ブチル、過酢酸ナトリウムならびに過炭酸ナトリウムのような、過酸化化合物が挙げられる）であってもよい。前述の過酸化化合物と還元剤とを組み合わせて形成される従来のレドックス開始剤系もまた利用され得る。還元剤の例としては、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、Ｌ−もしくはイソアスコルビン酸またはその塩、および被酸化性金属塩（例えば、第一鉄塩）が挙げられる。さらに、水溶性アゾ化合物、例えば、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン塩酸塩）または４，４’−アゾビス（４−シアノ吉草酸）およびそのアルカリ金属、アルカリ土類金属あるいはアンモニウム塩が用いられてもよい。当該分野で公知のように、開始剤は、重合を開始するのに十分な量で用いられる。開始剤は、存在する重合可能なモノマーの総モル数に基づいて、最大５モルパーセントの量で存在し得る。より好ましくは、開始剤は、水性媒体中の重合可能なモノマーの総モル数に基づいて、０．００１〜０．５モルパーセントの量で存在する。開始剤の混合物が用いられてもよい。
【００４１】
当業者に周知のように、再生「微粉」を重合混合物かまたはポリマーゲルに添加した後に重合して、本発明のポリマーを調製することも可能である。重合混合物に添加される微粉の量は、重合混合物中のモノマーの量に基づいて、好ましくは１２重量パーセント未満、より好ましくは１０重量パーセント未満、最も好ましくは８重量パーセント未満である。
【００４２】
当業者に周知のように、多相重合プロセス技術（例えば、逆エマルジョン重合または逆懸濁重合手順）を用いて重合プロセスを実行することも可能である。逆エマルジョン重合または逆懸濁重合手順において、上記のような水性反応混合物は、水非混和性の不活性有機溶媒（例えば、シクロヘキサン）のマトリックス中の小さな液滴の形で懸濁される。重合は水相で生じ、この水相の有機溶媒中の懸濁液またはエマルジョンは、重合の発熱のより良好な制御を可能にし、さらに、１つ以上の水性反応混合物成分を制御された方法で有機相に添加する柔軟性をもたらす。
【００４３】
逆懸濁重合または逆エマルジョン重合技術が用いられる場合、さらなる成分（例えば、界面活性剤、乳化剤および重合安定剤）が、重合混合物全体に添加され得る。有機溶媒を用いる任意のプロセスが利用される場合、このようなプロセスで回収されたヒドロゲル形成ポリマー材料を処理して、過剰の有機溶媒を実質的にすべて除去することが重要である。好ましくは、ヒドロゲル形成ポリマーは、０．５重量パーセント以下の残留有機溶媒を含有する。
【００４４】
本発明の１つの実施形態において、少なくとも１つの塩素または臭素含有酸化剤が、当業者に周知の技術により、モノマー混合物かまたは湿潤ヒドロゲルに添加される。モノマー混合物に添加されることが好ましい。好ましい酸化剤は、臭素酸塩、塩素酸塩および亜塩素酸塩である。好ましくは、塩素酸塩または臭素酸塩が酸化剤として用いられる。塩素含有酸化剤が好ましい。臭素酸塩または塩素酸塩の対イオンは、ポリマーの調製またはポリマーの性能を有意には妨害しない、任意の対イオンであり得る。好ましくは、対イオンは、アルカリ土類金属イオンまたはアルカリ金属イオンである。より好ましい対イオンはアルカリ金属であり、カリウムおよびナトリウムがさらにより好ましい。
【００４５】
塩素または臭素含有酸化剤は、熱処理後に所望のバランスのポリマー特性（例えば、吸収能力、荷重下での吸収（ＡＵＬ）および残留モノマー）が達成されるように、十分な量で存在する。モノマーの総重量に基づいて、好ましくは、少なくとも１０重量ｐｐｍ、より好ましくは少なくとも５０ｐｐｍ、さらにより好ましくは少なくとも１００ｐｐｍ、そ
して最も好ましくは少なくとも２００ｐｐｍの塩素または臭素含有酸化剤が用いられる。望ましくは、添加される塩素または臭素含有酸化剤の量は、モノマーの重量に基づいて、２０００ｐｐｍ以下、より望ましくは１０００ｐｐｍ以下、好ましくは８００ｐｐｍ以下、そして最も好ましくは５００ｐｐｍ以下である。
【００４６】
本発明のプロセスは、バッチ方式または連続方式で行われる。重合媒体中の重合混合物は、吸水性ポリマーを生成するのに十分な重合条件（当業者に周知である）に付される。
【００４７】
好ましくは、反応は、不活性ガス雰囲気下で（例えば、窒素またはアルゴン下で）行われる。反応は、重合が生じる任意の温度（好ましくは０℃以上、より好ましくは２５℃以上、そして最も好ましくは５０℃以上）で行われ得る。反応は、モノマーの架橋親水性ポリマーへの所望の変換を生じるのに十分な時間行われる。変換率は、好ましくは８５％以上、より好ましくは９５％以上、そして最も好ましくは９８％以上である。有利には、反応の開始は、少なくとも０℃の温度で生じる。
【００４８】
重合の間、本発明のポリマーは、一般に、すべての水性反応媒体を吸収して、ヒドロゲルを形成する。ポリマーは、水性ヒドロゲルの形で反応器から取り出される。用語「ヒドロゲル」とは、本明細書中で使用される場合、水で膨潤した高吸水性ポリマーまたはポリマー粒子をいう。好ましい実施形態において、反応器から出てくるヒドロゲルは、１５〜５０重量パーセントのポリマーを含み、残りは重合媒体および任意の未反応成分を含む。より好ましい実施形態において、ヒドロゲルは、２５〜４５パーセントのポリマーを含む。ヒドロゲルは、好ましくは、反応器からのヒドロゲルの取り出しを容易にするために、アジテータによって反応器内での重合反応プロセスの間に粒子形状に加工される。ヒドロゲルの好ましい粒径は、０．００１〜２５ｃｍの範囲であり、より好ましくは０．０５〜１０ｃｍの範囲である。多相重合において、高吸水性ポリマーヒドロゲル粒子は、共沸蒸留および／または濾過の後、乾燥することによって、反応媒体から取り出され得る。濾過によって回収される場合、ヒドロゲル中に存在する溶媒を除去するなんらかの手段が用いられなければならない。このような手段は、一般に、当該分野で公知である。
【００４９】
反応器から取り出した後、ヒドロゲルポリマーは好ましくは、例えば、微粉化の便利な機械的手段（例えば、研削、細切、切断または押し出し）によって粉砕される。乾燥前のゲル粒子のサイズは、粒子の均一な乾燥が起こり得るようなサイズであるべきである。ヒドロゲルの好ましい粒径は、０．５〜３ｍｍの範囲である。この微粉化は、所望の結果をもたらす当該分野で公知の任意の手段によって行われ得る。好ましくは、微粉化は、ヒドロゲルを押し出し、必要に応じてその後にこの押出物を細切することによって行われる。
【００５０】
粉砕されたヒドロゲルポリマー粒子は、所望量の残存する重合媒体を除去するために、乾燥条件に付される。望ましくは、重合媒体と、任意の溶媒および所望量の水を含有する任意の分散液とを除去するために乾燥した後の、ポリマーの含水量は、０重量パーセントと２０重量パーセントの間、好ましくは５重量パーセントと１０重量パーセントの間である。
【００５１】
乾燥が起こる温度は、重合媒体と、水および任意の溶媒を含有する液体とが妥当な期間で除去されるように、十分に高い温度である。本発明の好ましい実施形態において、本発明架橋剤のいくらかの分解が乾燥中に起こる。この分解の程度は、乾燥時間および温度に依存する。好ましくは、乾燥温度は１８０℃以下である。望ましくは、乾燥中の温度は１００℃以上であり、好ましくは１２０℃以上であり、そしてより好ましくは１３０℃以上である。乾燥時間は、所望量の水および任意の溶媒を除去するのに十分であるべきである。好ましくは、乾燥の最短時間は１０分以上であり、１５分以上が好ましい。好ましくは、乾燥時間は１８０分以下であり、６０分以下がより好ましい。好ましい実施形態におい
て、乾燥は、水と、吸収性ポリマー粒子から揮発除去される任意の溶媒とが除去されるような条件下で行われる。これは、真空技術を使用するか、あるいは不活性ガスまたは空気がポリマー粒子の相上を通過するかまたは通り抜けることによって、達成され得る。好ましい実施形態において、乾燥は、熱風がポリマー粒子の相を吹き抜けるかまたはこの相上を通過するような乾燥機内で起こる。好ましい乾燥機は、流動床乾燥機または流動ベルト乾燥機である。あるいは、ドラム乾燥機が用いられてもよい。あるいは、水は、共沸蒸留によって除去されてもよい。このような技術は、当該分野で周知である。
【００５２】
乾燥中、高吸水性ポリマーは、凝集塊を形成し得、次いで、この凝集塊を砕くために、粉砕（例えば、機械的手段による）に供され得る。好ましい実施形態において、高吸水性ポリマーは、機械的微粉化手段に供される。このような手段としては、細切、切断および／または研削が挙げられる。その目的は、最終的な用途に合った粒径のポリマー粒子を生成することである。好ましい実施形態において、ポリマーは細切され、次いで粉砕される。最終粒径は、好ましくは２ｍｍ以下であり、より好ましくは０．８ｍｍ以下である。粒子のサイズは、好ましくは少なくとも０．０１ｍｍであり、より好ましくは少なくとも０．０５ｍｍである。これよりも小さい粒子は、望ましくなく小さいので、パーソナルケア用品への組み込みに適さない。これらの望ましくなく小さい粒子は、一般に、「微粉」と呼ばれる。本発明の乾燥した高吸水性ポリマー粒子は、さらなる表面架橋処理のための基材ポリマーとして、例えば、アルミニウムイオンのような多価カチオンを用いておよび／または上記の架橋剤の１つを用いてコーティングし、続いて高温で加熱することによって、用いられ得る。表面架橋手順は、当該分野で周知である。
【００５３】
本発明の１つの実施形態において、ポリマー粒子（必要に応じて、表面架橋試薬または他の物質でコーティングされる）は、乾燥および必要に応じて微粉化の後に、熱処理工程に供される。ポリマーの熱処理により、高吸水性ポリマーの荷重下での吸収（ＡＵＬ）（特に、より高圧下でのＡＵＬ）に有益な増加が生じる。熱処理に適した装置としては、回転ディスク乾燥機、流動床乾燥機、赤外線乾燥機、攪拌式槽型乾燥機、パドル式乾燥機、渦流乾燥機、およびディスク乾燥機が挙げられるが、これらに限定されない。当業者は、所望のレベルの物理的特性を達成するのに用いられる特定の装置の伝熱性に応じて、熱処理の時間および温度を変える。
【００５４】
熱処理工程の時間および温度は、ポリマーの吸収特性が所望のとおり改善されるように選択される。ポリマーは、望ましくは１７０℃以上、より望ましくは１８０℃以上、好ましくは２００℃以上、最も好ましくは２２０℃以上の温度で熱処理される。好ましくは、温度は２５０℃以下であり、より好ましくは２３５℃以下である。ポリマーは、所望の熱処理温度に加熱され、そして好ましくは、このような温度で１分間以上、より好ましくは５分間以上、最も好ましくは１０分間以上維持される。加熱時間が長すぎると、不経済になり、かつ、ポリマーが破損し得る危険性がある。好ましくは、ポリマー粒子は、所望の温度で６０分間以下、好ましくは４０分間以下維持される。ポリマー粒子の特性は、加熱工程の温度および時間を調節することによって、調節および調整され得る。
【００５５】
熱処理の後、ポリマー粒子は、静電気によって取り扱いが困難な場合がある。静電気の影響を弱めるかまたは排除するために、粒子を再度湿らせることが望ましい場合がある。ポリマー粒子の加湿方法は、当該分野で周知である。好ましい様式において、ポリマー粒子は、水および／または水蒸気と接触される。ポリマー粒子は、静電気の影響を弱めるかまたは排除するのに十分な量であるが、粒子の凝集塊形成を引き起こすほど多くはない量の水と接触される。好ましくは、ポリマー粒子は、再加湿前の１００重量部のポリマー粒子に対して、少なくとも０．３部の水で、より好ましくは少なくとも５部の水で加湿される。好ましくは、ポリマー粒子は、１０重量部以下の水で、より好ましくは６重量部以下の水で加湿される。必要に応じて、凝集塊形成防止添加物または再水和添加物が、架橋親
水性ポリマーに添加されてもよい。このような添加物は、当該分野で周知であり、これらとしては、界面活性剤、特定の塩溶液、および不活性無機粒子（例えば、シリカ）が挙げられる。
【００５６】
防塵剤（例えば、プロポキシ化ポリオールのような、疎水剤または親水剤）が、吸水性の非水溶性ポリマーの調製に用いられ得る。プロポキシ化ポリオールは、凝集塊形成を引き起こすことなく最終高吸水性ポリマー粒子の細塵を結合するのに、かつ、表面上の粉末状添加物の細粒を結合するのに、特に適している。プロポキシ化ポリオールの添加により、有機溶媒の非存在下における高吸水性ポリマー粒子の表面上の他の水性添加物のより均一な分布がさらに生じる。例示的なプロポキシ化ポリオールは、ＶＯＲＡＮＯＬの商品名でＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である。プロポキシ化ポリオールは、ポリマーの乾燥重量に基づいて、５００〜２，５００ｐｐｍの量で有利に用いられる。水中のプロポキシ化ポリオールの濃度は、好ましくは１〜１０重量パーセントの範囲であり、より好ましくは３〜６重量パーセントの範囲である。
【００５７】
１つの実施形態において、乾燥し、必要に応じて熱処理したポリマー粒子は、硫酸アルミニウムのような多価金属塩で表面処理される。塩は、水溶液として添加されてもよく、あるいは結合剤の存在下または非存在下でポリマー粒子と乾式混合されてもよい。塩は、好ましくは、１００部の乾燥ポリマーに対して０．１〜１０重量部の量で用いられ、そして溶液中で用いられる場合、望ましくは、水中の濃度が５〜４９重量パーセントである。
【００５８】
乾燥し、必要に応じて熱処理したポリマー粒子の流動性を高めるために、二酸化珪素（好ましくはヒュームドシリカ）または他の有機もしくは無機の微粉が、ポリマー粒子と混合されてもよい。任意の流動性添加物が、いずれも１００部の乾燥ポリマーに対して、好ましくは０．０１〜５重量部、より好ましくは０．０５〜３重量部の量で用いられる。例示的なヒュームドシリカは、Ｄｅｇｕｓｓａ  ＡＧ（ドイツ）から入手可能なＡｅｒｏｓｉｌ  Ｒ９７２である。添加物は、乾燥形態または分散形態で（例えば、水性分散物の形態で）添加され得る。
【００５９】
本発明のポリマーは、粒子の形態であっても、または他の形態（例えば、繊維）であってもよい。
【００６０】
本発明の吸水性ポリマーは、水性流体の吸収および結合が所望される任意の用途に用いられ得る。好ましい実施形態において、本発明の高吸水性ポリマー粒子は、合成もしくは天然の繊維または紙製の織物繊維もしくは不織布繊維のような吸収材料の構造体中に混合されるかあるいは付着されて、吸収構造体を形成する。このような吸収構造体において、織物構造体または不織布構造体は、流体を、このような流体を結合および保持する高吸水性ポリマー粒子に、毛管現象により吸い上げて輸送するための機構として機能する。このような構造の例は、生理用ナプキン、おむつ、および成人用失禁用品の構造体である。高吸水性ポリマーの他の用途としては、例えば、医療、消防、農業、園芸、ガーデニング、ペット用トイレ砂、肥料、および包装（食品包装を含む）における用途が挙げられる。
【００６１】
本発明による吸収構造体は、高吸水性樹脂粒子を収容するための手段を含む。記載されている高吸水性ポリマー粒子を収容し得る任意の手段（これらの手段は、吸収性の衣類のようなデバイス中にさらに配置され得る）が、本発明で用いるのに適している。多くのこのような収容手段が、当業者に公知である。例えば、収容手段は、繊維性マトリックス、例えば、セルロース系繊維のエアレイドまたはウェットレイドウェブ、合成高分子繊維のメルトブロウンウェブ、合成高分子繊維のスパンボンデッドウェブ、セルロース系繊維および合成高分子材料から形成される繊維を含むコフォームドマトリックス（ｃｏｆｏｒｍｅｄ  ｍａｔｒｉｘ）、合成高分子材料のエアレイドヒートフューズドウェブまたは連続
気泡発泡体を含み得る。１つの実施形態において、繊維性マトリックスは、１０重量パーセント未満の、好ましくは５重量パーセント未満のセルロース系繊維を含むことが好ましい。収容手段は、高吸水性ポリマー粒子が貼付されている支持構造体（例えば、高分子フィルム）を含み得る。高吸水性ポリマー粒子は、透水性であっても不透水性であってもよい支持構造体の片側または両側に貼付され得る。
【００６２】
本発明による吸収構造体は、体液（例えば、尿、月経分泌物、および血液）を含めた種々の流体を吸収するのに適し、かつ、おむつ、成人用失禁用品およびベッドパッドのような吸収性の衣類；生理用ナプキンおよびタンポンのような生理用品；ならびに他の吸収性製品（例えば、雑巾、よだれかけ、および創傷包帯）に用いるのに適する。従って、別の態様において、本発明は、上記のような吸収構造体を含む吸収性の衣類に関する。
【００６３】
試験方法
吸収能力（ＡＣ）
吸収能力は、Ｂｕｃｈｈｏｌｚ，Ｆ．Ｌ．およびＧｒａｈａｍ，Ａ．Ｔ．，「Ｍｏｄｅｒｎ  Ｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ（１９９８）、１５３頁に記載の方法にしたがって測定される。
【００６４】
荷重下での吸収
荷重下での吸収は、Ｂｕｃｈｈｏｌｚ，Ｆ．Ｌ．およびＧｒａｈａｍ，Ａ．Ｔ．，「Ｍｏｄｅｒｎ  Ｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ（１９９８）、１６０頁に記載の方法にしたがって測定される。
【００６５】
抽出物
１グラムの吸水性樹脂粒子および１８５ｍＬの０．９％食塩水を２５０ｍＬビンに入れ、蓋をして振盪機の上に１６時間置く。抽出液の一部を濾過する。Ｍｅｔｒｏｈｍ  Ｔｉｔｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒを用いて、規定容量の濾液のｐＨを０．１ＮのＮａＯＨでｐＨ１０に調整し、そして最終的に０．１Ｎ塩酸でｐＨ２．７まで滴定することによって、濾液中の抽出物の量を決定する。
【００６６】
以下の実施例は、本発明を例示するために提供するものであって、特許請求の範囲を限定することを意図するものではない。部およびパーセンテージはすべて、他に指示がない限り、重量によるものである。
【００６７】
発明の特定の実施形態
実施例１
１Ｌのジャケット付き底部排出式の反応器に、窒素注入口、サーモウェル、ピッチドブレードタービン型アジテータおよび添加漏斗を装備する。この装置を、使用前に一晩窒素で脱気する。反応器に、２００ｍｌのトルエンおよび２８．３ｇ（０．２７モル）の３−メチル−１，３−ブタンジオールを仕込む。攪拌しながら、８４．３ｇ（０．８３モル）のトリエチルアミンを添加して、温度上昇することなく無色透明な溶液を生成する。この溶液を３５℃に加熱する。１００ｍｌトルエン中の１０９．４ｇ（１．２１モル）の９６％アクリロイルクロライドの溶液を滴下する。沈殿が直ちに生成し、反応温度が上昇する。反応温度は、ジャケット冷却によって４５℃と５０℃の間に維持する。添加が完了すると、混合物を４８℃で３時間加熱する。
【００６８】
この混合物を３５℃に冷却し、５００ｍｌの脱イオン水を添加する。この混合物を３５℃で４５分間攪拌して、沈殿を溶解する。相を安定させて、水相を除去する。有機相を薄
い塩化ナトリウム水溶液で洗浄して、相分離を促進させる。有機相を単離し、揮発物をロータリーエバポレータを用いて除去する。得られる黄色の液体を、室温で４時間、機械的真空ポンプでポンプする。生成物収量は、４０．１ｇである。１Ｈおよび１３Ｃ  ＮＭＲスペクトルは、３−メチル−１，３−ブタンジオールジアクリレートと一致する。
【００６９】
実施例２
５００ｍ１の３つ首丸底フラスコに、窒素注入口、磁気攪拌棒、添加漏斗、温度プローブおよび共栓を装備する。このフラスコに、１５０ｍｌトルエンおよび２８．３ｍｌ（０．３０モル）の９７％アクリロイルクロライドを仕込む。シリンジを介して、１０．６ｍｌ（０．１０モル）の３−メチル−１，３−ブタンジオールを添加する。得られる溶液を４０℃に加温する。１００ｍｌトルエン中の３０．６ｍｌ（０．２２モル）のトリエチルアミンの溶液を、激しく攪拌しながら緩徐な滴下速度で添加する。この反応は発熱反応であり、温度が５０℃に上昇する。反応温度を、水浴で冷却することによっておよそ５０℃に維持する。添加の間、綿状沈殿が生成する。添加が完了すると、スラリーを、水浴によっておよそ５０℃で２時間保持する。周囲温度に冷却後、沈殿を濾過によって除去する。減圧下で濾液から揮発物を除去すると、淡黄色のやや濁った液体が残る。この生成物を８０ｍｌのヘキサン／トルエン（１：１、ｖ：ｖ）に溶解し、アルミナのカラムを通して溶出する。減圧下で溶離液から揮発物を除去すると、９．２ｇの透明な極淡黄色の液体が残る。１Ｈおよび１３Ｃ  ＮＭＲスペクトルは、所望の架橋剤である３−メチル−１，３−ブタンジオールジアクリレートの構造と一致する。
【００７０】
実施例３
実施例２で調製される架橋剤を、以下のように、部分的に中和されたアクリル酸の重合に用いる。
【００７１】
サンプルを、２Ｌのガラス樹脂ケトル底のステンレス鋼製アジテータアセンブリと、ギア減速機付き高トルク攪拌モータとを備える反応器中で調製される。ケトル底はガラスジャケットを備え、別個の水循環式温度浴を用いて内容物の加熱または冷却を可能にする。反応器は、鋼製アジテータの上部およびケトル底の溝に嵌合するＯリングで封止され得る。ビーカーに３２８．４９ｇのアクリル酸を添加し、続いて水（３７７．０２ｇ）、Ｖｅｒｓｅｎｅｘ（登録商標）８０（Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙの登録商標）キレート剤（０．４１ｇ）、ビニル架橋剤、および必要に応じて非ビニル架橋剤または二峰性架橋剤を添加することによって、モノマー混合物を調製する。この混合物に、攪拌しながら、水３９２．５７ｇ中の１５７．０３ｇの炭酸ナトリウムの溶液を添加する。モノマー混合物を、装填管を介して減圧下で反応器に装填し、混合物を窒素とともに１時間分散させて、溶存酸素を除去する。次いで、順に、１０％過硫酸ナトリウム水溶液（７．８８ｇ）および１０％エリソルビン酸ナトリウム水溶液（０．７２ｇ）を、シリンジを介して添加する。発熱反応は、典型的には約３０分後にピーク温度の約８５℃に到達し、この時点で、容器を３時間６５℃に加熱する。
【００７２】
得られるポリマーゲル小片を、強制空気乾燥器内で１００℃にて１６時間乾燥させ、次いで粉砕する。得られる粒子を篩にかけて、３０／５０メッシュ画分を得、乾燥器内で表１に示す温度にて１時間熱処理する。この新しい架橋剤の有用性を、表１のデータで示す。表１のコントロールとして示される、最初に調製した生成物は、生理食塩水吸収能力がおよそ２７ｇ／ｇである。１７５℃〜２１０℃で１時間の熱処理により、初期生成物の能力は、熱処理温度の上昇にともない顕著に増大する。高吸水性ポリマーにとって、この制御可能なＡＣの増大は、簡便な製造プロセスにおいて達成するのがしばしば困難な、望ましい特性である。
【００７３】
【表１】
2008522003.tif 000007
【００７４】
実施例４
以下を除いて、実施例３の重合手順を繰り返す。ＰＥＧ６００（Ｍｎがおよそ６００のポリエチレングリコール）およびグリセリンを、表２に示す量で、２００ｐｐｍの塩素酸ナトリウムと同じく、供給混合物に添加する。本実施例において、乾燥および研削後の生成物を、流動床中で熱処理する。一旦、流動床熱処理炉が所望の標的温度に到達すると、およそ５０ｇのポリマーサンプルをその区域に配置し、接触温度計をサンプル中に配置する。サンプルの温度を、標的温度で安定するまでモニターする。高吸水性ポリマー粒子を、２３０℃で２０分間熱処理する。ＡＣおよび０．９ｐｓｉ  ＡＵＬの結果を、表２に示す。このように、ＰＥＧ６００およびグリセリンと組み合わせて３−メチル−１，３−ブタンジオールジアクリレート（ＭＢＤＤＡ）を利用することにより、高いＡＣおよび高いＡＵＬの高吸水性ポリマーを、好都合に生成することが可能である。
【００７５】
【表２】
2008522003.tif 000008
【国際調査報告】
2008522003.tif 000016
2008522003.tif 000017