(57)【要約】【課題】高い吸収能力を有する吸水性ポリマー構造体を提供すること。【解決手段】Ｉ．少なくとも３５ｇ／ｇの本明細書に記載した試験方法によって測定した保持率を有する未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）を用意する工程と、ＩＩ．未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）を透過性向上剤と接触させる工程と、を含む吸水性ポリマー構造体の製造方法。上記方法によって得られる吸水性ポリマー構造体、吸水性ポリマー構造体、複合体、複合体の製造方法、上記方法によって得られる複合体、吸水性ポリマー構造体又は複合体を含む化学製品、化学製品における吸水性ポリマー構造体又は複合体の使用。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収性ポリマー構造体の製造方法であって、
Ｉ．少なくとも３５ｇ／ｇの本明細書に記載した試験方法により測定した保持率を有する未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）を用意する工程と、
ＩＩ．前記未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）を透過性向上剤と接触させる工程と、を含む方法。
【請求項２】
前記透過性向上剤がＳｉＯ化合物又は多価（好ましくは三価）カチオンを含む塩である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記透過性向上剤がＳｉＯ化合物及び多価（好ましくは三価）カチオンを含む塩の混合物である、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記保持率が３８〜５５ｇ／ｇである、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記ＳｉＯ化合物がモノオルトケイ酸を重縮合することによって得られた化合物である、請求項２〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記ＳｉＯ化合物がシリカゾルである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記三価カチオンがＡｌ３＋イオンである、請求項２〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記塩がＡｌＣｌ３×６Ｈ２Ｏ、ＮａＡｌ（ＳＯ４）２×１２Ｈ２Ｏ、ＫＡｌ（ＳＯ４）２×１２Ｈ２Ｏ、Ａｌ２（ＳＯ４）３×１４−１８Ｈ２Ｏからなる群から選択される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）が以下の特性の少なくとも１つを有する、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
（Ａ）ＥＲＴ  ４４０．２−０２による０．９重量％食塩水の最大吸収率（粒子の場合には粒子全量について測定）が少なくとも１０〜１，０００ｇ／ｇ
（Ｂ）ＥＲＴ  ４７０．２−０２による１６時間後の抽出可能部分（粒子の場合には粒子全量について測定）が前記未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）の３０重量％未満
（Ｃ）ＥＲＴ  ４６０．２−０２による嵩密度（粒子の場合、全ての粒径部分に対して測定）が３００〜１，０００ｇ／ｌ
（Ｄ）１リットルの水内での前記吸水性ポリマー前駆体１ｇのＥＲＴ  ４００．２−０２によるｐＨ（粒子の場合には粒子全量について測定）が４〜１０
（Ｅ）本明細書に記載する試験方法によって測定したＳＦＣ値が４０×１０−７秒×ｃｍ３／ｇ以下
（Ｆ）ＥＲＴ  ４４２．２−０２に準拠して測定した５０ｇ／ｃｍ２の圧力下における吸収率（粒子の場合には粒子全量について測定）が、１０〜２６ｇ／ｇ
【請求項１０】
前記吸水性ポリマー構造体を前記工程ＩＩの前、前記工程ＩＩの実施中又は前記工程ＩＩの後に後架橋させる、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記請求項のいずれか１項に記載の方法によって得られる吸水性ポリマー構造体。
【請求項１２】
以下の特性を有する吸水性ポリマー構造体。
ａ．少なくとも３２ｇ／ｇの本明細書に記載した試験方法により測定した保持率
ｂ．本明細書に記載した試験方法により測定した２０ｇ／ｃｍ２の圧力下における時間依存吸収率（０．３ｐｓｉにおけるＴＡＡＰ）が以下の群から選択される
ｂ１．ポリマー構造体の最大吸収量の５０％に達する時間が２０分間以内
ｂ２．ポリマー構造体の最大吸収量の９０％に達する時間が４０分間以内
【請求項１３】
前記ポリマー構造体の表面に、少なくとも０．００１重量％のＳｉＯ化合物、少なくとも０．００１重量％の多価（好ましくは三価）カチオン又はそれらの少なくとも２種が固定されている、請求項１１又は１２のいずれか１項に記載の吸水性ポリマー構造体。
【請求項１４】
少なくとも１０ｇ／ｇのＥＲＴ  ４４２．２−０２に準拠して測定した０．７ｐｓｉ（５０ｇ／ｃｍ２）の圧力下における吸収率を有する、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の吸水性ポリマー構造体。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の吸水性ポリマー構造体、基材及び必要に応じて添加剤を含む複合体。
【請求項１６】
前記複合体が吸水性コアである、請求項１５に記載の複合体。
【請求項１７】
以下の特性の少なくとも１つを有する、請求項１６に記載の複合体。
（δ１）３回目の湿潤後の再湿潤値が３ｇ以下
（δ２）２回目の湿潤後の吸収時間が４５０秒以下
（δ３）３回目の湿潤後の吸収時間が１５００秒以下
【請求項１８】
少なくとも１つの領域を含み、前記領域が前記領域の全重量に対して約１５〜１００重量％の量で前記吸水性ポリマー構造体を含む、請求項１７に記載の複合体。
【請求項１９】
少なくとも０．０２ｇ／ｃｍ２の単位面積あたりの質量を有する、請求項１５〜１８のいずれか１項に記載の複合体。
【請求項２０】
約２０ｍｍ以下の厚みを有する、請求項１５〜１９のいずれか１項に記載の複合体。
【請求項２１】
請求項１５〜２０のいずれか１項に記載の複合体の製造方法であって、請求項９〜１２に記載の吸水性ポリマー構造体と、基材と、必要に応じて添加剤を接触させる方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法により得られる複合体。
【請求項２３】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の吸水性ポリマー構造体又は請求項１５〜２０及び２２のいずれか１項に記載の複合体を含む化学製品。
【請求項２４】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の吸水性ポリマー構造体又は請求項１５〜２０及び２２のいずれか１項に記載の複合体の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸水性ポリマー構造体の製造方法、本発明の方法によって得られる吸水性ポリマー構造体、吸水性ポリマー構造体、複合体、複合体の製造方法、本発明の方法によって得られる複合体、吸水性ポリマー構造体又は複合体を含む化学製品、化学製品における吸水性ポリマー構造体又は複合体の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
超吸収体は、膨潤し、ヒドロゲルを形成することによって、大量の水性液体、特に体液、好ましくは尿又は血液を吸収し、所与の圧力下で保持することができる非水溶性架橋ポリマーである。この特性のために、これらのポリマーは、主に衛生用品、例えば、おむつ、失禁用品又は生理用ナプキンなどに使用されている。
【０００３】
現在市販されている超吸収体は、主に架橋ポリアクリル酸又は架橋デンプン−アクリル酸グラフトポリマーであり、カルボキシル基が水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムによって部分的に中和されている。
【０００４】
審美的・環境的な理由から、衛生用品をより小さく、薄くする傾向が高まっている。衛生用品の一定の保持能力を確保するためには、容積の大きい綿毛の割合を減少させることによってのみこうした要請に応えることができる。これは、超吸収体にさらなる液体の輸送能力及び分散性、すなわち透過性が必要とされることを意味する。
【０００５】
超吸収体材料の透過性は、膨潤ゲル内に浸透した液体を膨潤した状態で輸送し、均一に分散させる能力である。この過程は、ゲル粒子間の隙間を介した毛管輸送によって生じる。膨潤した超吸収体粒子間における液体の輸送は拡散の法則に従うものであり、このプロセスは非常に時間を要し、衛生用品の使用時における液体の分散には全く寄与しない。ゲル安定性の不足のために毛管輸送を行うことのできない超吸収体材料の場合にはこれらの材料を繊維マトリックスに埋め込むことによってゲル閉塞現象を防止しながら粒子を分離させている。新世代のおむつ構造では、吸収層には液体の輸送を促すための繊維材料がほとんど又は全く設けられていない。したがって、超吸収体は、膨潤ゲルが液体を輸送できる十分な毛管空間を有するように、膨潤状態において十分に高い安定性を有することが必要である。
【０００６】
高いゲル安定性を有する超吸収体材料を得るためにポリマーの架橋度を高めることができるが、必然的に膨潤能力と保持能力が減少することになる。
【０００７】
また、超吸収体特性を向上させるために、ポリマー粒子の表面を後処理する方法を使用することができる。最新技術の表面処理としては、例えば、吸水性ポリマー構造体の表面の後架橋、吸水性ポリマー構造体の表面の無機化合物への接触、無機化合物の存在下での吸水性ポリマー構造体の表面の後架橋が挙げられる。
【０００８】
ドイツ特許出願公開第１００  １６  ０４１号は、少なくとも三価のカチオンの少なくとも１種の塩の溶液による後架橋後にポリマーを後処理することによって、機械的作用により損なわれた吸水性ポリマーのゲル透過性を回復させている。
【０００９】
国際公開第ＷＯ９８／４８８５７号は、ポリマーを多価金属塩と乾燥混合し、その後混合物を結合剤と接触させることによって得られ、向上したゲル床弾力性（Ｇｅｌ  Ｂｅｄ  Ｒｅｓｉｌｉｅｎｃｙ）を有する超吸収体ポリマーを開示している。このようなポリマーを微粒子状無機物質と混合することは、例えば分離やダストなどの欠点を有する。
【００１０】
国際公開第ＷＯ９８／４９２２１号は、熱処理後に吸水性ポリマーを一価又は多価金属塩を含む添加剤の水溶液で再湿潤させることを開示しており、これにより加工性の向上したポリマーが得られる。
【００１１】
しかし、最新技術から公知の吸水性ポリマー構造体の欠点は、特におむつの吸収性コアなどの吸収構造体が、高い吸収能力を有する従来のポリマー構造体を吸収剤として含み、成人のおむつ着用者が使用した場合に特に大量の体液が突然流入したり、遺尿症（「夜尿症」）の年長児のおむつが濡れた場合に、特に横になったおむつ着用者による圧力下では、吸収構造体が大量の液体を完全に吸収し、分散させることができないことである。
【特許文献１】ドイツ特許出願公開第１００  １６  ０４１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の全体としての目的は、従来技術から生じる欠点を克服することにある。
【００１３】
特に、本発明の目的は、高い吸収能力を有する吸水性ポリマー構造体であって、従来の吸収剤と比較して、例えばおむつなどの吸収構造体に使用した場合に液体の吸収及び分散を向上させることができる吸水性ポリマー構造体を提供することにある。特に、高い吸収能力を有する吸水性ポリマー構造体は、成人又は遺尿症のおむつ着用者のおむつに使用した際に、荷重下において突然流入する特に大量の体液を迅速に吸収し、さらに均一に分散させることもできるものである。
【００１４】
本発明の別の目的は、簡単かつ可能な限り連続的に、最小限の有機溶媒を使用して、上述したような吸水性ポリマー構造体を製造することができる方法を提供することにある。この製造方法では、添加する粉末状添加剤がポリマー構造体から少量のみ分離し、ポリマーの特性に悪影響を及ぼさないものでなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した目的は、
Ｉ．少なくとも３７．５ｇ／ｇ、好ましくは少なくとも３８ｇ／ｇ、特に好ましくは少なくとも３９ｇ／ｇ、より好ましくは少なくとも４１ｇ／ｇ、最も好ましくは少なくとも４３ｇ／ｇであって、好ましくは７５ｇ／ｇ未満、特に好ましくは７０ｇ／ｇ未満、より好ましくは６５ｇ／ｇ未満、さらに好ましくは６０ｇ／ｇ未満、最も好ましくは５５ｇ／ｇ未満の本明細書に記載した試験方法により測定した保持率を有する未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）を用意する工程と、
ＩＩ．未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）を好ましくはＳｉＯ化合物、多価（好ましくは三価）カチオンを含む塩、又はＳｉＯ化合物及び多価（好ましくは三価）カチオンを含む塩の混合物である透過性向上剤と接触させる工程と、
を含む吸水性ポリマー構造体の製造方法によって達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
「未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）」とは、好ましくは、透過性向上剤、好ましくはＳｉＯ化合物、多価（好ましくは三価）カチオンを含む塩、又はＳｉＯ化合物及び多価（好ましくは三価）カチオンを含む塩の混合物と接触させていないポリマー構造体を意味する。ただし、未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）は、吸水性ポリマー構造体が例えば表面後架橋などの別の方法によって変性されている場合も含む。
【００１７】
本発明に係る方法の一態様では、未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）の保持率は、３７．１〜６０ｇ／ｇ、特に好ましくは３７．１〜５５ｇ／ｇ、より好ましくは３７．１〜５０ｇ／ｇ、最も好ましくは４０〜５０ｇ／ｇであることが好ましい。
【００１８】
完全に予想外であり、有利なことに、通常はほとんど透過性を示さず、少なくとも３７．５ｇ／ｇの高い保持率を有する前駆体粒子を表面処理することによって、大量の超吸収体を含む吸収体構造において非常に良好な液体吸収性及び液体分散性を示す吸水性ポリマー構造体を得ることができる。
【００１９】
本発明に係る好ましい吸水性ポリマー構造体は、繊維、発泡体又は粒子であり、繊維及び粒子が好ましく、粒子が特に好ましい。このような形態の吸水性ポリマー構造体は、未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）として繊維、発泡体又は粒子を使用することによって得られる。
【００２０】
本発明に係る好ましいポリマー繊維は、織糸として織物に組み込むか、織物に直接組み込むことができる寸法を有する。本発明によれば、ポリマー繊維は、１〜５００ｍｍ、好ましくは２〜５００ｍｍ、特に好ましくは５〜１００ｍｍの長さを有し、１〜２００デニール、好ましくは３〜１００デニール、特に好ましくは５〜６０デニールの直径を有することが好ましい。
【００２１】
本発明に係る特に好ましい吸水性ポリマー粒子は、１０〜３０００μｍ、好ましくは２０〜２０００μｍ、特に好ましくは１５０〜８５０μｍ又は１５０〜６００μｍのＥＲＴ  ４２０．２−０２による平均粒径を有する。また、本発明によれば、本発明に係る吸水性ポリマー粒子は、３００〜６００μｍの粒径を有する粒子を少なくとも３０重量％、好ましくは少なくとも４０重量％、最も好ましくは少なくとも５０重量％含むことが好ましい。
【００２２】
本発明の方法の工程Ｉで用意する未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）は、
（α１）２０〜９９．９９９重量％、好ましくは５５〜９８．９９重量％、特に好ましくは７０〜９８．７９重量％の重合エチレン性不飽和酸性基含有モノマー又はその塩、又はプロトン化又は四級化窒素を含有する重合エチレン性不飽和モノマー、又はそれらの混合物（少なくともエチレン性不飽和酸性基含有モノマー、好ましくはアクリル酸を含む混合物が特に好ましい）と、
（α２）０〜８０重量％、好ましくは０〜４４．９９重量％、特に好ましくは０．１〜４４．８９重量％の、（α１）と共重合可能な重合モノエチレン性不飽和モノマーと、
（α３）０．００１〜５重量％、好ましくは０．０１〜３重量％、特に好ましくは０．０１〜０．５重量％の１種以上の架橋剤と、
（α４）０〜３０重量％、好ましくは０〜５重量％、特に好ましくは０．１〜５重量％の水溶性ポリマーと、
（α５）０〜２０重量％、好ましくは２．５〜１５重量％、特に好ましくは３〜６重量％の水と、
（α６）０〜２０重量％、好ましくは０〜１０重量％、特に好ましくは０．１〜８重量％の１種以上の添加剤と、からなるポリマー構造体であることが好ましい（（α１）〜（α６）の合計重量は１００重量％である）。
【００２３】
モノエチレン性不飽和酸性基含有モノマー（α１）は、部分的又は完全に中和されていてもよく、部分的に中和されていることが好ましい。モノエチレン性不飽和酸性基含有モノマーは、少なくとも２５モル％、特に好ましくは少なくとも５０モル％、より好ましくは５０〜８０モル％が中和されていることが好ましい。これに関しては、ドイツ特許出願公開第１９５  ２９  ３４８  Ａ１号を参照し、その開示内容はこの参照によって本明細書の開示内容の一部をなすものとする。また、重合後に部分的又は完全に中和を行うこともできる。中和は、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、アンモニア、炭酸塩、重炭酸塩を使用して行うことができる。酸とともに水溶性の塩を形成する塩基も使用することができる。複数の塩基を使用した混合中和も可能である。アンモニア及びアルカリ金属水酸化物を使用した中和が好ましく、水酸化ナトリウム及びアンモニアを使用した中和が特に好ましい。
【００２４】
遊離酸基がポリマー中に多く含まれるため、ポリマーは酸性領域のｐＨを有する。酸性の吸水性ポリマーは、遊離塩基性基、好ましくはアミン基を有するポリマーによって少なくとも部分的に中和されていてもよい。この塩基性基含有ポリマーは、前記酸性ポリマーに比べて塩基性である。これらのポリマーは「混合床イオン交換性吸収性ポリマー」（ＭＢＩＥＡポリマー）として文献に記載されており、特に国際公開第ＷＯ９９／３４８４３号に開示されている。国際公開第ＷＯ９９／３４８４３号の開示内容は、この参照によって本明細書の開示内容の一部をなすものとする。通常、ＭＢＩＥＡポリマーは、アニオンを交換できる塩基性ポリマーと、塩基性ポリマーと比較すると酸性であって、カチオンを交換できるポリマーとからなる組成物である。塩基性ポリマーは、塩基性基を含み、塩基性基又は塩基性基に変換できる基を有するモノマーを重合することによって通常は得られる。これらのモノマーは、とりわけ、一級、二級、又は三級アミン又は対応するホスフィン又はこれら官能基の少なくとも２つを含むものである。これらのモノマーとしては、特に、エチレンアミン、アリルアミン、ジアリルアミン、４−アミノブテン、アルキルオキシサイクリン、ビニルホルムアミド、５−アミノペンテン、カルボジイミド、ホルマールダシン（ｆｏｒｍａｌｄａｃｉｎｅ）、メラミン、それらの第２級又は第３級アミン誘導体等が挙げられる。
【００２５】
エチレン性不飽和酸性基含有モノマー（α１）としては、好ましくは国際公開第ＷＯ２００４／０３７９０３号においてエチレン性不飽和酸性基含有モノマー（α１）として言及されている化合物を使用する。国際公開第ＷＯ２００４／０３７９０３号の開示内容は、この参照によって本明細書の開示内容の一部をなすものとする。特に好ましいエチレン性不飽和酸性基含有モノマー（α１）は、アクリル酸及びメタクリル酸であり、アクリル酸が最も好ましい。
【００２６】
本発明に係る方法の一実施形態によれば、（α１）と共重合可能なモノエチレン性不飽和モノマー（α２）がアクリルアミド、メタアクリルアミド又はビニルアミドである吸水性ポリマー構造体を使用する。
【００２７】
アクリルアミド及びメタクリルアミド以外の好ましい（メタ）アクリルアミドは、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ（メタ）アクリルアミド、ジメチル（メタ）アクリルアミド、ジエチル（メタ）アクリルアミド等のアルキル置換（メタ）アクリルアミド又は（メタ）アクリルアミドのアミノアルキル置換誘導体である。ビニルアミドとしては、Ｎ−ビニルアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルホルムアミド、ビニルピロリドンが挙げられる。これらのモノマーのうち、アクリルアミドが特に好ましい。
【００２８】
本発明に係る方法の別の実施形態によれば、（α１）と共重合可能なモノエチレン性不飽和モノマー（α２）が水溶性モノマーであるポリマー構造体を未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）として使用する。水溶性モノマーとしては、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレートなどのアルコキシポリアルキレンオキシド（メタ）アクリレートが好ましい。
【００２９】
（α１）と共重合可能なモノエチレン性不飽和モノマー（α２）としては、水分散性モノマーも好ましい。好ましい水分散性モノマーは、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレートなどのアクリレート及びメタクリレートである。
【００３０】
（α１）と共重合可能なモノエチレン性不飽和モノマー（α２）には、メチルポリエチレングリコールアリルエーテル、酢酸ビニル、スチレン、イソブチレンがさらに含まれる。
【００３１】
架橋剤（α３）としては、国際公開第ＷＯ２００４／０３７９０３号において架橋剤（α３）として言及されている化合物を使用する。これらの架橋剤の中では水溶性架橋剤が特に好ましい。水溶性架橋剤としては、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、塩化トリアリルメチルアンモニウム、塩化テトラアリルアンモニウム、アクリル酸１モル当たり９モルのエチレンオキシドを使用して製造されたアリルノナエチレングリコールアクリレートが最も好ましい。
【００３２】
水溶性ポリマー（α４）として、未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）は、部分的又は完全にケン化されたポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、デンプン、デンプン誘導体、ポリグリコール、ポリアクリル酸などの水溶性ポリマーを含むことができる。これらのポリマーの分子量は、ポリマーが水溶性であれば限定されない。好ましい水溶性ポリマーは、デンプン、デンプン誘導体、ポリビニルアルコールである。水溶性ポリマー、好ましくはポリビニルアルコールなどの合成ポリマーは、重合するモノマーのグラフト基材としても使用することができる。
【００３３】
添加剤（α６）として、未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）は、好ましくは、懸濁化剤、臭気結合剤、界面活性剤、酸化防止剤を含むことができる。また、モノマー（α１）及び（α２）、架橋剤（α３）、必要に応じて含まれる水性ポリマー（α４）とは異なり、ラジカル重合で使用される成分を添加剤として未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）に好ましくは含有させる。特に、開始剤及び任意の連鎖調節剤がこれらの成分として挙げられる。
【００３４】
本発明に係る方法の一実施形態では、少なくとも５０重量％、好ましくは少なくとも７０重量％、より好ましくは少なくとも９０重量％のカルボキシル基含有モノマーを含むポリマー構造体を未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）として使用する。また、本発明によれば、成分（α１）が、少なくとも２０モル％、特に好ましくは少なくとも５０モル％、より好ましくは６０〜８５モル％が好ましくは中和されたアクリル酸を、少なくとも５０重量％、好ましくは少なくとも７０重量％の量で含むことが好ましい。
【００３５】
未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）は、各種重合方法によって、上記モノマー、コモノマー、架橋剤、水溶性ポリマー及び添加剤から製造することができる。重合方法としては、例えば、押出機などの混錬反応器内で好ましくは行われる塊状重合、溶液重合、噴霧重合、逆乳化重合、逆懸濁重合が挙げられる。
【００３６】
溶液重合は、好ましくは水を溶媒として行う。溶液重合は、連続的又は非連続的に行うことができる。最新技術には、開始剤ならびに反応溶液の温度、種類、量などの反応条件に関して広範囲の変形が見られる。通常のプロセスは、米国特許第４，２８６，０８２号、ドイツ特許第２７  ０６  １３５号、米国特許第４，０７６，６６３号、ドイツ特許第３５  ０３  ４５８号、ドイツ特許第４０  ２０  ７８０号、ドイツ特許第４２  ４４  ５４８号、ドイツ特許第４３  ２３  ００１号、ドイツ特許第４３  ３３  ０５６号、ドイツ特許第４４  １８  ８１８号に記載されている。これらの文献の開示内容は、この参照によって本明細書の開示内容の一部をなすものとする。
【００３７】
逆懸濁重合又は逆乳化重合では、保護コロイド又は乳化剤を使用して、部分的に中和されたアクリル酸水溶液を疏水性有機溶媒中に分散させ、ラジカル開始剤によって重合を開始させる。重合の終了後、反応混合物から水を共沸除去し、ポリマー生成物を濾別し、乾燥させる。架橋反応は、モノマー溶液に溶解した多官能性架橋剤内での重合及び／又は製造工程の一工程におけるポリマーの官能基と適当な架橋剤との反応によって行うことができる。当該プロセスの原理は、例えば、米国特許第４，３４０，７０６号、ドイツ特許第３７  １３  ６０１号、ドイツ特許第２８  ４０  ０１０号に記載されている。
【００３８】
重合は、通常は開始剤によって開始させる。重合を開始させるための開始剤としては、重合条件下でラジカルを生成する開始剤を使用することができ、それらの開始剤は従来から超吸収体の製造に使用されている。また、重合性水性混合物に対する電子線の作用によって重合を開始させることも可能である。また、上述した開始剤を使用せずに、光開始剤の存在下におけるエネルギー光線の作用によって重合を開始させることもできる。重合開始剤は、本発明に係るモノマー溶液に溶解又は分散させることができる。開始剤としては、当業者に公知であり、ラジカルに分解する化合物を使用することができる。特に、国際公開第ＷＯ２００４／０３７９０３号に開始剤として既に記載されている開始剤がこれらの化合物に該当する。
【００３９】
吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）の製造には、特に好ましくは、過酸化水素、ペルオキソ二硫酸ナトリウム、アスコルビン酸を含むレドックス系を使用する。
【００４０】
重合後に得られたヒドロゲルの乾燥は、通常８０〜２００℃の温度で行うことが好ましい。乾燥は、ベルト乾燥器、箱型乾燥器、回転炉、流動床乾燥器、プレート乾燥器、パドル乾燥器、赤外線乾燥器などの当業者に公知のオーブン又は乾燥器を使用して行うことが好ましい。このようにして得られた乾燥ポリマーが粒子状ではない場合には、乾燥後に粉砕することが必要である。粉砕は、好ましくはハンマーミル、ピンディスクミル、ボールミル又はローラーミル内での乾式粉砕によって行うことが好ましい。粉砕後、ポリマー構造体を１，０００μｍ以下、特に好ましくは８５０μｍ以下の篩分析によって測定した粒径に篩い分けし、粒径の重量平均を好ましくは１５０〜８５０μｍ、特に好ましくは２００〜６００μｍとすることがさらに好ましい。
【００４１】
本発明によれば、工程Ｉで使用される未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）は、国際公開第ＷＯ２００４／０３７９０３号に記載されている架橋剤の存在下で、水溶液の重量に対して５〜８０重量％、好ましくは１０〜７０重量％、特に好ましくは２０〜５０重量％のアクリル酸を含有する水溶液中でアクリル酸を重合し、得られたヒドロゲルを粉砕し、粉砕したヒドロゲルを水分が１〜５０重量％、好ましくは２．５〜４０重量％、特に好ましくは５〜３０重量％となるまで乾燥し、乾燥したヒドロゲルを必要に応じてさらに粉砕することによって得られる粒子状の架橋ポリアクリレートであることが特に好ましい。
【００４２】
また、本発明によれば、工程ｉｉで使用する未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）は、以下の特性の少なくとも１つを有することが好ましい。
（Ａ）ＥＲＴ  ４４０．２−０２による０．９重量％食塩水の最大吸収率（粒子の場合には粒子全量について測定）が少なくとも１０〜１，０００ｇ／ｇ、好ましくは２０〜５００ｇ／ｇ、より好ましくは５０〜２５０ｇ／ｇ
（Ｂ）ＥＲＴ  ４７０．２−０２による１６時間後の抽出可能部分（粒子の場合には粒子全量について測定）が未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）の３０重量％未満、好ましくは２０重量％未満、より好ましくは１５重量％未満
（Ｃ）ＥＲＴ  ４６０．２−０２による嵩密度（粒子の場合には粒子全量について測定）が３００〜１，０００ｇ／ｌ、好ましくは４００〜９００ｇ／ｌ、より好ましくは５００〜８００ｇ／ｌ
（Ｄ）１リットルの水内での吸水性ポリマー前駆体１ｇのＥＲＴ  ４００．２−０２によるｐＨ（粒子の場合には粒子全量について測定）が４〜１０、好ましくは４．５〜９、より好ましくは５〜８
（Ｅ）本明細書に記載する試験方法によって測定したＳＦＣ値が４０×１０−７秒×ｃｍ３／ｇ以下、好ましくは３０×１０−７秒×ｃｍ３／ｇ以下、より好ましくは２０×１０−７秒×ｃｍ３／ｇ以下、さらに好ましくは１０×１０−７秒×ｃｍ３／ｇ以下、最も好ましくは５×１０−７秒×ｃｍ３／ｇ以下
（Ｆ）ＥＲＴ  ４４２．２−０２に準拠して測定した５０ｇ／ｃｍ２の圧力下における吸収率（粒子の場合には粒子全量について測定）が、１０〜２６ｇ／ｇ、好ましくは１３〜２５ｇ／ｇ、最も好ましくは１５〜２４ｇ／ｇ
【００４３】
本発明に係る方法の一実施形態では、工程Ｉにおいて以下の特性又は特性の組み合わせを有するポリマー構造体を用意する：（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ），（Ａ）（Ｅ），（Ｂ）（Ｅ），（Ｃ）（Ｅ），（Ｄ）（Ｅ），（Ｅ）（Ｆ），（Ｂ）（Ｅ），（Ｂ）（Ｆ），（Ｂ）（Ｅ）（Ｆ）。これらのうち、（Ｂ），（Ｅ），（Ｆ），（Ｅ）（Ｆ），（Ｂ）（Ｅ）（Ｆ）が最も好ましい。
【００４４】
ポリマー構造体が粒子の場合には、工程ＩＩで使用する未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）が、３００〜６００μｍの粒径を有する粒子を少なくとも３０重量％、好ましくは少なくとも４０重量％、最も好ましくは少なくとも５０重量％含むことが好ましい。
【００４５】
本発明に係る方法の工程ＩＩでは、未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）を透過性向上剤と接触させる。透過性向上剤は、未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）の重量に対して少なくとも０．００１重量％、特に好ましくは０．１〜１０重量％、より好ましくは０．５〜５重量％の量でポリマー構造体（Ｐｕ）と好ましくは接触させる。透過性向上剤は、好ましくはＳｉＯ化合物、多価（好ましくは三価）カチオンを含む塩、又はＳｉＯ化合物及び多価（好ましくは三価）カチオンを含む塩の混合物である。
【００４６】
ＳｉＯ化合物としては、未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）の透過性特性に有利な影響を与えるＳｉＯ化合物が好ましい。好ましいＳｉＯ化合物としては、モノケイ酸を重縮合することによって得られる化合物及びケイ酸塩が挙げられる。ドイツ特許出願公開第１０２  ４９  ８２１号に記載されているように、ポリケイ酸の中ではシリカゾルが特に好ましい。ドイツ特許出願公開第１０２  ４９  ８２１号のシリカゾルに関する開示内容はこの参照によって本発明の開示内容の一部をなすものとする。ケイ酸塩の中では、特にゼオライトなどの骨格ケイ酸塩又はアエロジル（Ａｅｒｏｓｉｌ）（登録商標）として市販されている発熱性ケイ酸などのケイ酸水溶液又はシリカゾルを乾燥することによって得られるケイ酸塩であって、好ましくは５〜５０ｎｍ、特に好ましくは８〜２０ｎｍの粒径を有するケイ酸塩が好ましい。その他の好ましいＳｉＯ化合物は、例えばシペルナット（Ｓｉｐｅｒｎａｔ）（登録商標）として市販されている沈降ケイ酸である。また、好ましいケイ酸塩としては、Ｈｏｌｌｅｍａｎｎ，Ｗｉｂｅｒｇ共著、「無機化学教本（Ｌｅｈｒｂｕｃｈ  ｄｅｒ  Ａｎｏｒｇａｎｉｓｃｈｅｎ  Ｃｈｅｍｉｅ）」、Ｗａｌｔｅｒ  ｄｅ  Ｇｒｕｙｔｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ、第９１〜１００版（Ａｕｆｌａｇｅ）、７５０〜７８３頁に開示されている天然又は合成ケイ酸塩も挙げられる。上記書籍の該当部分は、この参照によって本発明の開示内容の一部をなすものとする。
【００４７】
特に好ましいゼオライトは、ソーダ沸石、重土十字沸石、モデナイト（ｍｏｄｅｎｉｔｅ）、カバサイト（ｃｈａｂａｓｉｔｅ）、フォージャサイト（方ソーダ石）、方沸石から得られる天然ゼオライトである。天然ゼオライトの例としては、方沸石、白榴石、ポルサイト、ワイラカイト、ベルバーガイト、ビキタアイト、ボグザイト、ブリュスター沸石、菱沸石、ウィルヘンダーソナイト、コウルス沸石、ダキアルディ沸石、エディントン沸石、剥沸石、エリオン沸石、フォージャ沸石、苦土沸石、アミカイト、ガロン沸石、ギスモンド沸石、ゴビンス沸石、グメリン沸石、ゴンナルド沸石、グースクリーカイト、重土十字沸石、灰十字沸石、ウェルサイト（Ｗｅｌｌｓｉｔｅ）、斜プチロル沸石、輝沸石、濁沸石、レビ沸石、マッチー沸石、メルリーノ沸石、マンテソマイト、モルデン沸石、中沸石、ソーダ沸石、スコレス沸石、オフレット沸石、パラソーダ沸石、ポーリング沸石、ペルリアライト、バラー沸石、束沸石、ステラ沸石、トムソン沸石、チャーニック沸石、湯河原沸石等が挙げられる。好ましい合成ゼオライトは、ゼオライトＡ、ゼオライトＸ、ゼオライトＹ、ゼオライトＰ又はＡＢＳＣＥＮＴＳである。
【００４８】
ただし、ＳｉＯ化合物の中でも、例えばアエロジル（登録商標）として入手可能な発熱性ケイ酸、シペルナット（登録商標）として市販されているような沈降ケイ酸、例えばレバシル（Ｌｅｖａｓｉｌ）（登録商標）として入手可能なシリカゾルが特に好ましい。
【００４９】
好ましくは、ＳｉＯ化合物を、未処理の吸水性ポリマー構造体に対して少なくとも０．００１重量％、特に好ましくは０．１〜１０重量％、より好ましくはから０．５〜５重量％の量で未処理の吸水性ポリマー構造体と接触させる。接触は、ＳｉＯ化合物を未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）と乾燥条件下で接触させるか、ＳｉＯ化合物及び溶媒、好ましくは水、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノールなどの水混和性有機溶媒、又はこれらの溶媒の少なくとも２種の混合物を含む流体Ｆ１を未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）と接触させる方法で好ましくは行い、ポリマー粒子に流体Ｆ１を噴霧し、混合することによって行うことが好ましい。ＳｉＯ化合物を流体Ｆ１として使用する場合には、未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）の重量に対して１０重量％以下、好ましくは７重量％以下、より好ましくは５重量％以下の溶媒を使用することがさらに好ましい。本発明に係る方法の好ましい実施形態によれば、好ましくは実質的に有機溶媒を含まず、特に多価アルコール及びポリアルキレングリコールエーテルを含まず、特に好ましくはジエチレングリコールモノメチルエーテル及び１，３−ブタンジオールを含まない水溶液としてのＳｉＯ化合物を未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）と接触させる。
【００５０】
多価（好ましくは三価）カチオンを含む塩としては、Ａｌ３＋イオンを含む塩を好ましくは使用する。これらの塩の中では、塩化物アニオン、ヨウ化物アニオン、臭化物アニオン、硝酸アニオン、亜硝酸アニオン、硫化物アニオン、亜硫酸アニオン、硫酸アニオン、炭酸アニオン、炭酸水素アニオン、水酸化物アニオン、酢酸アニオン又はシュウ酸アニオンを含む塩が特に好ましい。好ましい塩は、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸ビス−アルミニウムカリウム、硫酸ビス−アルミニウムナトリウム、乳酸アルミニウム、シュウ酸アルミニウム、クエン酸アルミニウム、グリオキシル酸アルミニウム、コハク酸アルミニウム、イタコン酸アルミニウム、クロトン酸アルミニウム、酪酸アルミニウム、ソルビン酸アルミニウム、マロン酸アルミニウム、安息香酸アルミニウム、酒石酸アルミニウム、ピルビン酸アルミニウム、吉草酸アルミニウム、ギ酸アルミニウム、グルタール酸アルミニウム、プロピオン酸（ｐｒｏｐａｎａｔｅ）アルミニウム又は酢酸アルミニウムであり、ＡｌＣｌ３×６Ｈ２Ｏ、ＮａＡｌ（ＳＯ４）２×１２Ｈ２Ｏ、ＫＡｌ（ＳＯ４）２×１２Ｈ２Ｏ、又はＡｌ２（ＳＯ４）３×１４−１８Ｈ２Ｏ及び対応する無水塩、ＭｇＳＯ４×１０Ｈ２Ｏ又は無水硫酸マグネシウムが最も好ましい。塩として考えられる別の好ましい化合物はＡｌ（Ｏ）ＯＨである。
【００５１】
多価（好ましくは三価）カチオンを含む塩の場合には、未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）の重量に対して少なくとも０．００１重量％、特に好ましくは０．１〜１０重量％、より好ましくは０．５〜５重量％の塩を未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）と接触させることがさらに好ましい。
【００５２】
未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）と多価（好ましくは三価）カチオンを含む塩との接触は、未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）を塩と乾燥条件下で接触させるか、未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）を、塩及び溶媒、好ましくは水、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノールなどの水混和性有機溶媒、又はこれらの溶媒の少なくとも２種の混合物を含む流体Ｆ２と接触させることによって好ましくは行い、ポリマー粒子に流体Ｆ２を噴霧し、混合することによって行うことが好ましい。本発明に係る方法の好ましい実施形態によれば、好ましくは実質的に有機溶媒を含まず、特に多価アルコール及びポリアルキレングリコールエーテルを含まず、特に好ましくはジエチレングリコールモノメチルエーテル及び１，３−ブタンジオールを含まない水溶液としての塩を未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）と接触させる。
【００５３】
また、未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）と塩を含む流体Ｆ２との接触は、２段階のプロセスによって行うことが好ましい。２段階のプロセスは、複数の吸収性ポリマー構造体を流体と混合する第１の混合工程と、流体をポリマー粒子の内部で均一化させる第２の混合工程とを含み、第１の混合工程では、各ポリマー粒子の運動エネルギーが平均して各ポリマー粒子間の付着エネルギーよりも大きくなる速度でポリマー粒子を混合し、第２の混合工程では、第１の混合工程よりも低い速度でポリマー粒子を混合する。
【００５４】
未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）をＳｉＯ化合物及び多価（好ましくは三価）カチオンを含む塩と接触させる場合には、
ｉ）未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）を両成分と順番に接触させ、各成分との接触は乾燥条件下又は流体を使用して行うことができ、
ｉｉ）未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）を両成分と同時に接触させることができ、例えば両成分を最初に乾燥条件下で混合し、得られた混合物を未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）と接触させるか、共通の流体としてで両成分を未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）と接触させる。
【００５５】
未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）と、ＳｉＯ化合物、多価（好ましくは三価）カチオンを含む塩、又はこれらの成分の２種の混合物との乾燥条件下又は流体を使用する接触は、当業者に公知の混合装置、例えば、パターソン・ケリー（Ｐａｔｔｅｒｓｏｎ−Ｋｅｌｌｅｙ）ミキサー、ＤＲＡＩＳ乱流ミキサー、ロディジ（Ｌoｄｉｇｅ）ミキサー、ルベルク（Ｒｕｂｅｒｇ）ミキサー、スクリューミキサー、プレートミキサー、流動床ミキサー、回転刃によって高周波でポリマー構造体を混合する連続垂直ミキサー（シュージ（Ｓｃｈｕｇｉ）ミキサー）内で行うことができる。
【００５６】
本発明によれば、表面後架橋を工程ＩＩにおいて行わない場合には、未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）と、ＳｉＯ化合物、多価（好ましくは三価）カチオンを含む塩、又はこれらの成分の２種の混合物との接触は、１０〜１００℃、特に好ましくは１５〜６０℃、より好ましくは２０〜４０℃の温度で行うことが好ましく、室温で接触させることが最も好ましい。
【００５７】
また、本発明に係る方法によって得られる吸水性ポリマー構造は、好ましくは表面後架橋する。表面後架橋は、工程ＩＩの前、工程ＩＩの実施中又は工程ＩＩの後に行うことができ、後架橋のために好ましくは化学的後架橋剤を使用する。
【００５８】
化学的後架橋剤の中では、縮合反応（＝縮合架橋剤）、付加反応又は開環反応によってポリマーの官能基と反応することができる官能基を少なくとも２つ有する化合物が好ましい。
【００５９】
架橋剤としては、ポリオール、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などのポリ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などのポリプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、グリセリン、ポリグリセリン、トリメチロールプロパン、ポリオキシプロピレン、オキシエチレン−オキシプロピレンブロックコポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ペンタエリスリトール、ポリビニルアルコール、ソルビトール、アミノアルコール、例えばエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン又はプロパノールアミン、ポリアミン化合物、例えばエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ポリグリシジルエーテル化合物、例えばエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリンポリグリシジルエーテル、ペンタエリトリトールポリグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ヘキサンジオールグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、フタル酸ジグリシジルエステル、アジピン酸ジグリシジルエーテル、１，４−フェニレン−ビス（２−オキサゾリン）、グリシドール、ポリイソシアネート、好ましくは２，４−トルエンジイソシアネート及びヘキサメチレンジイソシアネ−トなどのジイソシアネ−ト、ポリアジリジン化合物、例えば２，２−ビスヒドキシメチル−ブタノール−トリス［３−（１−アジリジニル）プロピオネート］、１，６−ヘキサメチレン−ジエチレン尿素及びジフェニルメタン−ビス−４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジエチレン尿素、ハロゲン化エポキシド、例えばエピクロロヒドリン、エピブロムヒドリン及びα−メチルエピクロルヒドリン、アルキレン炭酸塩、例えば１，３−ジオキソラン−２−オン（炭酸エチレン）、４−メチル−１，３−ジオキソラン−２−オン（炭酸プロピレン）、４，５−ジメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４，４−ジメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−エチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、１，３−ジオキサン−２−オン、４−メチル−１，３−ジオキサン−２−オン、４，６−ジメチル−１，３−ジオキサン−２−オン、１，３−ジオキソラン−２−オン、ポリ−１，３−ジオキソラン−２−オン、ジメチルアミン及びエピクロルヒドリンの縮合生成物などのポリ四級アミンが特に好ましい。また、後架橋剤としては、１，２−エチレンビスオキサゾリンなどのポリオキサゾリン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどのシラン基を有する架橋剤、２−オキサゾリジノン、ビス−２−オキサゾリジノン、ポリ−２−オキサゾリジノンなどのオキサゾリジノン、ケイ酸ジグリコールも好ましい。
【００６０】
上記化合物のうち、後架橋剤としては、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、ポリグリセリン、プロピレングリコール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ポリオキシプロピレン、オキシエチレン−オキシプロピレンブロックコポリマー又はオキシプロピレン−ブロックコポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ポリビニルアルコール、ソルビトール、１，３−ジオキソラン−２−オン（炭酸エチレン）、４−メチル−１，３−ジオキソラン−２−オン（炭酸プロピレン）、４，５−ジメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４，４−ジメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−エチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、１，３−ジオキサン−２−オン、４−メチル−１，３−ジオキサン−２−オン、４，６−ジメチル−１，３−ジオキサン−２−オン、１，３−ジオキソラン−２−オン又はポリ−１，３−ジオキソラン−２−オンが特に好ましく、炭酸エチレンが後架橋剤として最も好ましい。
【００６１】
本発明に係る方法では、後架橋剤は、吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）に対して好ましくは０．０１〜３０重量％、特に好ましくは０．１〜２０重量％、より好ましくは０．３〜５重量％の量で使用する。
【００６２】
特に、後架橋剤が後架橋時の圧力及び温度条件下で液体ではない場合には、後架橋剤は後架橋剤及び溶媒を含む流体Ｆ３として使用し、溶媒としては、好ましくは水、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノールなどの水混和性有機溶媒、又は水及びこれらの有機溶媒の混合物を使用する。後架橋剤は、溶媒と共に使用する場合には、流体Ｆ３の合計重量に対して好ましくは５〜７５重量％、特に好ましくは２０〜４０重量％、最も好ましくは５〜２５重量％の量で流体Ｆ３に含有させる。
【００６３】
流体Ｆ３と吸水性ポリマー構造体との接触は、未処理吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）と、ＳｉＯ化合物又は多価（好ましくは三価）カチオンを含む塩との接触に関連して述べた混合装置内で好ましくは行う。
【００６４】
後架橋剤又は流体Ｆ３を吸水性ポリマー構造体と接触させた後、吸水性ポリマー構造体を４０〜３００℃、好ましくは８０〜２７５℃、特に好ましくは１２５〜２５０℃に加熱することによって後架橋反応を生じさせる。後架橋の最適な持続時間は、各後架橋剤の種類に応じて容易に決定することができる。後架橋の持続時間の上限は、吸水性ポリマー構造体の所望の特性プロファイルが熱によるダメージによって再び損なわれる時である。熱処理は、回転炉、流動床オーブン、プレート乾燥器、ペダル（ｐｅｄａｌ）乾燥器、赤外線乾燥器などの一般的に入手可能な乾燥器又はオーブンを使用して行うことができる。
【００６５】
後架橋を工程ＩＩの前に行う場合、最初に未処理の吸水性ポリマー構造体を上述したように後架橋させる。次に、上述した工程ＩＩに係る方法で、後架橋後のポリマー構造体を、ＳｉＯ化合物、多価（好ましくは三価）カチオンを含む塩、又はＳｉＯ化合物及び塩の混合物と接触させる。
【００６６】
後架橋を工程ＩＩの実施時に行う場合、後架橋剤を、ＳｉＯ化合物、多価（好ましくは三価）カチオンを含む塩、又はＳｉＯ化合物及び塩の混合物と共に、未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）と接触させる。乾燥条件下でポリマー構造体をＳｉＯ化合物又は塩と接触させない場合、流体Ｆ１又は流体Ｆ２に後架橋剤を溶解又は分散させることもできる。未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）と流体Ｆ１又はＦ２とを接触させた後に、上述した温度に加熱することによってポリマー構造体を後架橋させる。
【００６７】
後架橋を工程ＩＩの後に行う場合、最初に未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）をＳｉＯ化合物、多価（好ましくは三価）カチオンを含む塩、またはＳｉＯ化合物及び塩の混合物と上述したように接触させる。次いで、ポリマー構造体を後架橋剤と接触させ、その後加熱することによって表面後架橋を行う。
【００６８】
本発明に係る吸水性ポリマー構造体の製造方法の一実施形態によれば、工程ｉｉ）において、未処理の好ましくは表面後架橋された吸水性ポリマー構造体を粉末状の透過性向上剤と接触させる。
【００６９】
本発明に係る吸水性ポリマー構造体の製造方法の本実施形態では、方法は、
ｉ）未処理の好ましくは表面後架橋された吸水性ポリマー構造体を用意する工程と、
ｉｉ）未処理の好ましくは表面後架橋された吸水性ポリマー構造体を、好ましくは３０〜３００℃、特に好ましくは１００〜３００℃、より好ましくは１２５〜２５０℃、最も好ましくは１５０〜２００℃の温度で、ＳｉＯ化合物、多価（好ましくは三価）カチオンを含む塩、又はＳｉＯ化合物及び多価（好ましくは三価）カチオンを含む塩の混合物を含む微粒子成分と接触させる工程と、
を好ましくは含む。
【００７０】
この場合、少なくとも５０重量％、特に好ましくは少なくとも７５重量％、より好ましくは少なくとも９５重量％、最も好ましくは少なくとも９９重量％の多価（好ましくは三価）カチオンを含む粉末状の塩が、１０〜１０００μｍ、好ましくは５０〜８００μｍ、特に好ましくは１００〜６００μｍ、最も好ましくは２００〜４００μｍ（重量平均）の、例えば篩分析又はコールターカウンタによる当業者に公知の粒径測定方法によって測定した粒径を有することが特に好ましい。また、ＳｉＯ化合物の少なくとも５０重量％、好ましくは少なくとも７５重量％、最も好ましくは少なくとも９０重量％が、１０〜１，０００，０００ｎｍ、特に好ましくは１２〜５００，０００ｎｍ、最も好ましくは１５〜５，０００ｎｍの、篩分析（１０μｍを超える粒径に対して）又はレーザー回析（１０μｍ未満の粒径に対して）によって測定した粒径を有することが好ましい。また、ＳｉＯ化合物が、１５〜５，０００ｎｍ、好ましくは２０〜３０００ｎｍ、最も好ましくは１００〜２，０００ｎｍの重量平均粒径を有することが好ましい。
【００７１】
また、本発明に係る方法の本実施形態では、微粒子成分が、粉末状の塩、粉末状のＳｉＯ化合物、又は塩及びＳｉＯ化合物の粉末状混合物に加えて結合剤を含む場合には、結合剤も好ましくは粒子状であって、１０〜１，０００μｍ、好ましくは５０〜８００μｍ、特に好ましくは１００〜６００μｍ、最も好ましくは２００〜４００μｍ（重量平均）の、例えば篩分析又はコールターカウンタによる当業者に公知の粒径測定方法によって測定した平均粒径を有する粒子を、少なくとも５０重量％、特に好ましくは少なくとも７５重量％、より好ましくは少なくとも９５重量％、最も好ましくは少なくとも９９重量％含むことが好ましい。
【００７２】
この場合、結合剤が、結合剤の主成分として有機化合物を含み、有機化合物が好ましくは２０℃で固体であることが特に好ましい。
【００７３】
有機化合物は、好ましくは直鎖状ポリマー、好ましくはポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリエステルアミド、ポリオレフィン、ポリビニルエステル、ポリエーテル、ポリスチレン、ポリイミド（特にポリエーテルイミド）、ポリイミン、硫黄含有ポリマー（特にポリスルホン）、ポリアセタール（特にポリオキシメチレン）、フッ素含有プラスチック（特にポリフッ化ビニリデン）、スチレン−オレフィンコポリマー、ポリアクリレート、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、これらのポリマーの２種以上の混合物を含む群から選択される直鎖状ポリマーであることが特に好ましく、重縮合体、特にポリエーテルが特に好ましく、直鎖状ポリエーテルが最も好ましい。
【００７４】
特に好適な直鎖状ポリエーテルは、ポリアルキレングリコール、特にポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレン又はプロピレンモノマーの統計学的（ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ）又はブロック状配置を有するポリ（エチレン又はプロピレン）グリコール、あるいはこれらのポリアルキレングリコールの少なくとも２種の混合物である。
【００７５】
その他の好適な直鎖状ポリエーテルとしては、ドイツ特許出願公開第１０３  ３４  ２８６号において「熱可塑性接着剤」として言及されているポリマーが挙げられる。ドイツ特許出願公開第１０３  ３４  ２８６号の熱可塑性接着剤に関する開示内容はこの参照によって本発明の開示内容の一部をなすものとする。
【００７６】
ＳｉＯ化合物及び／又は塩に加えて結合剤を使用する場合には、未処理の好ましくは表面後架橋された吸水性ポリマー構造体の表面と微粒子成分との接触は、３０〜２００℃、特に好ましくは５０〜１６０℃、最も好ましくは７０〜１４０℃の温度で行うことが特に好ましい。これらの温度において、特に未処理の吸水性ポリマー構造体の表面に微粒子が固定される。
【００７７】
結合剤を使用する場合、結合剤の量は、吸水性ポリマー構造体の重量に対して０．０００１〜５重量％、特に好ましくは０．００１〜２重量％であることが好ましい。微粒子成分と結合剤との重量比（微粒子成分：結合剤）は、２０：１〜１：２０、特に好ましくは１０：１〜１：１０、最も好ましくは１０：１〜２：１であることが好ましい。
【００７８】
粉末状のＳｉＯ化合物、多価（好ましくは三価）カチオンを含む粉末状の塩、又はこれらの成分の粉末状混合物を使用する本発明に係る方法の上記実施形態では、方法は、工程ｉ）において、未処理の好ましくは表面後架橋された吸水性ポリマー構造体を用意することに加えて、粉末状のＳｉＯ化合物、多価（好ましくは三価）カチオンを含む粉末状の塩、又はこれらの成分の粉末状混合物を含む微粒子成分並びに粉末状結合剤を用意することも含む。微粒子成分と未処理の吸水性ポリマー構造体との接触方法に関しては、様々な方法が考えられる。
【００７９】
変形ＶＡによれば、工程ｉｉ）において、最初に微粒子成分及び未処理の好ましくは表面後架橋された吸水性ポリマー構造体の混合物を調製し、混合物を上述した温度に加熱して微粒子を固定させる。それにより吸水性ポリマー構造体の表面を後架橋することができる。すわなち、吸水性ポリマー構造体を後架橋剤と既に接触させたことになるが、表面後架橋に必要な温度には加熱してはいない。
【００８０】
変形ＶＢによれば、工程ｉｉ）の前に、未処理の好ましくは表面後架橋された吸水性ポリマー構造体を上述した温度に加熱し、工程ｉｉ）において、予め加熱した吸水性ポリマー構造体を予め加熱していない微粒子成分と混合する。
【００８１】
変形ＶＣによれば、工程ｉｉ）の前に、未処理の好ましくは表面後架橋された吸水性ポリマー構造体及び微粒子成分を別々に上述した温度に加熱し、工程ｉｉ）において、予め加熱した吸水性ポリマー構造体を予め加熱した微粒子成分と混合する。変形ＶＣの一実施形態によれば、加熱後であって予め加熱した吸水性ポリマー構造体との混合前に、微粒子成分を好ましくは１０〜１００℃、特に好ましくは１５〜７５℃、最も好ましくは２０〜６０℃に冷却し、その後必要に応じて、例えば乳棒と乳鉢を使用して粉砕した後、冷却され、必要に応じて粉砕した微粒子成分を予め加熱した吸水性ポリマー構造体と混合することが好ましい。
【００８２】
変形ＶＤによれば、工程ｉｉ）の前に、微粒子成分を上述した温度に加熱し、工程ｉｉ）において、予め加熱した微粒子成分を予め加熱していない未処理の好ましくは表面後架橋された吸水性ポリマー構造体と混合する。変形ＶＤの一実施形態によれば、加熱後であって予め加熱していない吸水性ポリマー構造体との混合前に、微粒子成分を好ましくは１０〜１００℃、特に好ましくは１５〜７５℃、最も好ましくは２０〜６０℃に冷却し、その後必要に応じて、例えば乳棒と乳鉢を使用して粉砕した後、冷却され、必要に応じて粉砕した微粒子成分を予め加熱していない吸水性ポリマー構造体と混合することが好ましい。
【００８３】
また、粉末状のＳｉＯ化合物、多価（好ましくは三価）カチオンを含む粉末状の塩、又はこれらの成分の粉末状混合物を使用する本発明に係る方法の上記実施形態に関しては、微粒子及び吸収性ポリマー構造体を可能な限り均一に分散させるために、工程ｉｉ）の後に、未処理の吸水性ポリマー構造体及び微粒子成分の混合物を、１０分〜５時間、特に好ましくは３０分〜３時間にわたってさらに混合する工程ｉｉｉ）を行うことが有利である。混合には当業者に公知の混合装置を使用することができる。この工程では、未処理の吸水性ポリマー構造体及び微粒子成分の混合物を、工程ｉｉ）における固定後の温度を有するミキサーに導入し、好ましくは、混合しながら混合物を低温、好ましくは室温に冷却することができる。
【００８４】
また、上述した目的は、以下の特性を有する吸水性ポリマー構造体によって達成される。
ａ．少なくとも３２ｇ／ｇ、好ましくは少なくとも３３ｇ／ｇ、より好ましくは少なくとも３４ｇ／ｇ、より好ましくは少なくとも３５ｇ／ｇ、より好ましくは少なくとも３６ｇ／ｇ、より好ましくは少なくとも３７ｇ／ｇ、より好ましくは少なくとも３８ｇ／ｇ、より好ましくは少なくとも４０ｇ／ｇ、特に好ましくは３３．２〜４５ｇ／ｇ、さらに好ましくは３４〜４０ｇ／ｇの本明細書に記載した試験方法により測定した保持率
ｂ．本明細に記載した試験方法により測定した２０ｇ／ｃｍ２の圧力下における以下の群から選択される時間依存吸収率（０．３ｐｓｉにおけるＴＡＡＰ）
ｂ１．ポリマー構造体の最大吸収量の５０％に達する時間が２０分間以内、好ましくは１５分間以内、最も好ましくは１０分間以内
ｂ２．ポリマー構造体の最大吸収量の９０％に達する時間が４０分間以内、好ましくは３０分間以内、最も好ましくは２０分間以内
【００８５】
上記吸収特性ａ．ｂ．を有する吸水性ポリマー構造体は、例えば本発明に係る上記方法によって得ることができる。したがって、本発明に係る吸水性ポリマー構造体は、好ましくは繊維、発泡体または粒子であり、繊維および粒子が好ましく、粒子が特に好ましい。繊維又は粒子は、本発明に係る吸水性ポリマーの製造方法に関連して述べた繊維の寸法又は粒経分布をそれぞれ有する。
【００８６】
また、本発明に係る吸水性ポリマー構造体及び本発明の方法によって得られる吸水性ポリマー構造体は、好ましくは少なくとも０．００１重量％、特に好ましくは０．１〜１０重量％、より好ましくは０．５〜５重量％の透過性向上剤がポリマー構造体の表面に固定されていることを特徴とする。透過性向上剤は、好ましくはＳｉＯ化合物、多価（好ましくは三価）カチオンを含む塩、又はＳｉＯ化合物および多価（好ましくは三価）カチオンを含む塩の混合物である。
【００８７】
好ましいＳｉＯ化合物及び多価（好ましくは三価）カチオンを含む塩は、本発明に係る吸水性ポリマー構造体の製造方法に関連して上述したＳｉＯ化合物及び塩である。
【００８８】
本発明に係る吸水性ポリマー構造体の一実施形態によれば、ポリマー構造体は、１０〜３０００μｍ、好ましくは２０〜２０００μｍ、特に好ましくは１５０〜８５０μｍの篩分析によって測定した粒径を有するポリマー粒子であって、ポリマー粒子は、少なくとも５０重量％、好ましくは少なくとも７０重量％、より好ましくは少なくとも９０重量％のカルボキレート基含有モノマー、好ましくはアクリル酸を含み、カルボキレート基含有モノマーは、少なくとも２０モル％、特に少なくとも５０モル％、より好ましくは６０〜８５モル％が好ましくは中和されている。また、ポリマー構造体が粒子の場合、本発明に係る吸水性ポリマー構造体は、３００〜６００μｍの粒径を有する粒子を少なくとも３０重量％、好ましくは少なくとも４０重量％、最も好ましくは少なくとも５０重量％含むことが好ましい。
【００８９】
また、本発明によれば、吸水性ポリマー構造体は、少なくとも１０ｇ／ｇ、好ましくは少なくとも１２ｇ／ｇ、特に好ましくは少なくとも１４ｇ／ｇ、より好ましくは少なくとも１５ｇ／ｇであって、好ましくは３５ｇ／ｇ未満、特に好ましくは３０ｇ／ｇ未満のＥＲＴ  ４４２．２−０２に準拠して測定した０．７ｐｓｉ（５０ｇ／ｃｍ２）の圧力下における吸収率（粒子の場合には粒子全量について測定）を有することが好ましい。
【００９０】
また、本発明に係る吸水性ポリマー構造体の一実施形態によれば、吸水性ポリマー構造体は、本明細書に記載する試験方法によって測定したＳＦＣ値が４０×１０−７秒×ｃｍ３／ｇ以下、好ましくは３０×１０−７秒×ｃｍ３／ｇ以下、より好ましくは２０×１０−７秒×ｃｍ３／ｇ以下、さらに好ましくは１０×１０−７秒×ｃｍ３／ｇ以下、最も好ましくは５×１０−７秒×ｃｍ３／以下であることを特徴とする。
【００９１】
吸水性ポリマー構造体の一実施形態によれば、吸水性ポリマー構造体は、３５０ｇ／ｍ２のセルロース繊維、１８ｇ／ｍ２の二成分繊維、３５０ｇ／ｍ２の本発明に係る吸水性ポリマー構造体、３６ｇ／ｍ２の薄織物からなり、本明細書に記載した試験方法によって製造したエアレイド複合体が、以下の特性の少なくとも１つを有することを特徴とする。
（γ１）本明細書に記載した試験方法によって測定した３回目の湿潤後の再湿潤値が３ｇ以下、好ましくは２．９ｇ以下、特に好ましくは２．８ｇ以下
（γ２）本明細書に記載した試験方法によって測定した２回目の湿潤後の吸収（ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）時間が４５０秒以下、好ましくは４００秒以下、特に好ましくは３８０秒以下
（γ３）本明細書に記載した試験方法によって測定した３回目の湿潤後の吸収時間が少なくとも１５００秒、好ましくは１４００秒以下、特に好ましくは１３００秒以下
【００９２】
本発明に係る吸水性ポリマー構造体の一実施形態によれば、本明細書に記載した試験方法によって製造したエアレイド複合体は、（γ１），（γ２），（γ３），（γ１）（γ２），（γ１）（γ３），（γ２）（γ３），（γ１）（γ２）（γ３）の特性又は特性の組み合わせを有する。
【００９３】
また、上述した目的は、上記吸水性ポリマー構造体又は本発明に係る方法によって得られる吸水性ポリマー構造体及び基材を含む複合体によって達成される。好ましくは、本発明に係る吸水性ポリマー構造体と基材とを互いに熱的に結合させる。基材としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミドなどのポリマー、金属、不織布、綿毛、薄織物、織布、天然または合成繊維、その他の発泡体からなるシートが好ましい。また、本発明に係る複合体は、本発明に係る吸水性ポリマー構造体及び基材に加えて、熱可塑性材料などの添加剤も含むことができる。
【００９４】
本発明に係る複合体の好ましい実施形態によれば、複合体は吸収層、コア又はワイプ（ｗｉｐｅ）である。
【００９５】
本発明に係る複合体が吸収層である場合には、吸収層は、以下の特性の少なくとも１つを有することが有利である。
（γ１）本明細書に記載した試験方法によって測定した３回目の湿潤後の再湿潤値が３ｇ以下、好ましくは２．９ｇ以下、特に好ましくは２．８ｇ以下
（γ２）本明細書に記載した試験方法によって測定した２回目の湿潤後の吸収時間が４５０秒以下、４００秒以下、特に好ましくは３８０秒以下
（γ３）本明細書に記載した試験方法によって測定した３回目の湿潤後の吸収時間が１５００秒以下、好ましくは１４９０秒以下、特に好ましくは１４８０秒以下
【００９６】
本発明に係る吸収層の好ましい実施形態によれば、吸収層は、（δ１），（δ２），（δ３），（δ１）（δ２），（δ１）（δ３），（δ２）（δ３），（δ１）（δ２）（δ３）の特性又は特性の組み合わせを有する。
【００９７】
本発明に係る特に好ましい吸収層は、米国特許第５，５９９，３３５号に「吸収材」として記載されている吸収層であり、米国特許第５，５９９，３３５号の特に吸収層内に含まれる繊維及び添加剤及び吸収層の製造方法に関する開示内容は、この参照によって本明細書の開示内容の一部をなすものとする。
【００９８】
本発明に係る複合体、好ましく本発明に係る吸収層の好ましい実施形態によれば、複合体又は吸収層は、全重量の約１５〜１００重量％、好ましくは約３０〜１００重量％、特に好ましくは約５０〜９９．９９重量％、より好ましくは約６０〜９９．９９重量％、さらに好ましくは約７０〜９９重量％の量で本発明に係る吸水性ポリマー構造体を含む少なくとも１つの領域を含み、当該領域は少なくとも０．０１ｃｍ3、好ましくは少なくとも０．１ｃｍ3、最も好ましくは少なくとも０．５ｃｍ3の体積を有することが好ましい。
【００９９】
また、本発明に係る吸収層は、少なくとも０．０２ｇ／ｃｍ２、好ましくは少なくとも０．０３ｇ／ｃｍ２、特に好ましくは０．０２〜０．１２ｇ／ｃｍ２、より好ましくは０．０３〜０．１１ｇ／ｃｍ２の単位面積あたりの質量を有し、約２０ｍｍ以下、好ましくは１５ｍｍ以下、最も好ましくは１０ｍｍ以下の厚みを有することが好ましい。
【０１００】
本発明に係る吸収層の好ましい実施形態によれば、吸収層は、約５００ｃｍ２以下、好ましくは約３５０ｃｍ２以下、特に好ましくは約３００ｃｍ２以下の表面積を有する。
【０１０１】
本発明に係る複合体は、本発明に係る吸水性ポリマー構造体又は本発明に係る方法によって得られる吸水性ポリマー構造体と、基材と、必要に応じて添加剤とを接触させることによって製造することが好ましい。接触は、ウェットレイド法、エアレイド法、圧縮、押出、混合によって行うことが好ましい。
【０１０２】
本発明に係る複合体の製造方法の一実施形態によれば、方法は、
Ａ）基材を用意する工程と、
Ｂ）未処理の好ましくは表面後架橋された吸水性ポリマー構造体を用意する工程と、
Ｃ）微粒子成分を用意する工程と、
Ｄ）基材を吸水性ポリマー構造体と接触させる工程と、
Ｅ）吸水性ポリマー構造体を微粒子成分と接触させる工程と、
Ｆ）微粒子の少なくとも一部を吸水性ポリマー構造体の表面上に固定する工程と、を含む。
【０１０３】
微粒子成分としては、粉末状ＳｉＯ化合物及び／又は粉末状の塩を使用する本発明に係る吸水性ポリマー構造体の製造方法の一実施形態に関連して好ましい微粒子として上述した微粒子成分が好ましい。特に、粉末状ＳｉＯ化合物、粉末状の塩、又はこれらの２つの成分の粉末状混合物と粉末状結合剤との混合物が特に好ましい。
【０１０４】
本発明に係る複合体の製造方法の本実施形態の変形によれば、最初に基材を用意し、ポリマー構造体を基材の表面の全体又は所定領域に塗布（好ましくは散布）することによって基材と未処理の好ましくは表面後架橋された吸水性ポリマー構造体とを接触させる。次いで、例えば基材表面の表面後架橋されたポリマー構造体上に微粒子成分を散布することによって基材表面の吸水性ポリマー構造体を微粒子成分と接触させる。その後、微粒子成分をポリマー構造体の表面上に固定する。固定は、本発明に係る吸水性ポリマー構造体の表面の処理方法に関連して上述した加熱によって行うことが好ましい。したがって、本発明に係る複合体の製造方法の一実施形態の本変形では、工程Ｅ）は工程Ｄ）の後に行われる。
【０１０５】
本発明に係る複合体の製造方法の本実施形態の別の変形によれば、最初に基材を用意する。好ましくは最初に基材を用意し、表面後架橋されたポリマー構造体を基材の表面の全体又は所定領域に塗布（好ましくは散布）することによって表面後架橋されたポリマー構造体を基材と接触させる。ポリマー構造体を基材表面に接触させる前に、例えば、微粒子成分を基材表面に散布する前に微粒子成分を表面後架橋されたポリマー構造体と混合することによって吸水性ポリマー構造体を微粒子成分と接触させる。ポリマー構造体を基材と接触させた後に、微粒子成分をポリマー構造体の表面に固定する。そのため、本発明に係る複合体の製造方法の一実施形態の本変形では、工程Ｅ）は工程Ｄ）の前に行われる。
【０１０６】
また、本発明は上述した方法によって得られる複合体に関する。
【０１０７】
また、本発明は、本発明に係るポリマー構造体又は複合体を含む化学製品に関する。好ましい化学製品は、発泡体、成形体、繊維、シート、フィルム、ケーブル、シール材、液体吸収性衛生用品、植物／菌類生育調節剤・植物保護活性物質の担体、建設材料の添加剤、包装材料、土壌添加剤である。
【０１０８】
また、本発明は、本発明に係る吸水性ポリマー構造体、本発明に係る方法によって得られる吸水性ポリマー構造体、複合体又は上述した方法によって得られる複合体の、上述した化学製品、特に衛生製品、洪水対策、水の遮断、土壌の水管理の制御又は食品処理における使用に関する。
【０１０９】
本発明を図面、試験方法及び実施例によってさらに詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。
【０１１０】
試験方法
【０１１１】
ＳＦＣ値の測定
【０１１２】
膨潤状態における透過性（生理食塩水透過率＝ＳＦＣ）の測定は、国際公開第ＷＯ９５／２２３５６号に記載された方法に準拠して行う。すなわち、約０．９ｇの超吸収体材料（粒子の場合は全粒子部分）を篩分底面を有するシリンダーに秤量し、篩の表面上に慎重に散布する。超吸収体材料を２０ｇ／ｃｍ２の圧力下でＪＡＹＣＯ合成尿内で１時間にわたって膨張させる。超吸収体の膨張高さを測定した後、目盛り付きの容器から０．１１８Ｍ  ＮａＣｌ溶液を一定の静水圧で膨潤ゲル層に通過させる。測定時には膨潤ゲル層を特別なシリンダーで覆い、ゲル上で０．１１８Ｍ  ＮａＣｌ溶液が均一に散在し、ゲル床特性の条件（測定温度：２０〜２５℃）が測定時に一定になるようにする。膨潤した超吸収体に作用する圧力は常に２０ｇ／ｃｍ２とする。コンピュータと秤を使用して、ゲル層を通過する液体の量を時間の関数として２０秒間隔で１０分間にわたって測定する。膨潤ゲル層内における流速（ｇ／秒）を、勾配外挿法による回帰分析及び２〜１０分間における流量の時間点ｔ＝０における中間点の測定によって決定する。ＳＦＣ値（Ｋ）はｃｍ3×秒×ｇ−１で表され、以下のように計算する。
【０１１３】
【数１】
2008536987.tif 000003
Ｆｓ（ｔ＝０）：流速（ｇ／秒）
Ｌ０：ゲル層の厚み（ｃｍ）
ｒ：ＮａＣｌ溶液の濃度（１．００３ｇ／ｃｍ3）
Ａ：測定シリンダー内のゲル層の上面の面積（２８．２７ｃｍ2）
ΔＰ：ゲル層に作用する静圧（４，９２０ｄｙｎｅ／ｃｍ2）
Ｋ：ＳＦＣ値
【０１１４】
保持率の測定
【０１１５】
吸水性ポリマー材料（粒子の場合は全粒子部分）の保持率を測定するために、いわゆるティーバッグ試験を行う。試験溶液としては０．９重量％のＮａＣｌ溶液を使用する。
【０１１６】
約１ｇの吸水性ポリマー材料をティーバッグ内に秤量し（Ｗ１）、ティーバッグを密封する。ティーバッグを試験溶液内に３０分間入れ、スピナー（直径２３ｃｍ、１０００ｒｐｍ）で３分間回転させ、再秤量する（Ｗ２）。吸水性ポリマー材料を入れていないティーバッグの回転後の重量（Ｗ３）を同様に測定し、ブラインド値として同時に使用する。保持率はｇ／ｇで表し、以下のように計算する。
【０１１７】
【数２】
2008536987.tif 000004
【０１１８】
圧力下における時間依存吸収率（ＴＡＡＰ）の測定
【０１１９】
試験対象の吸収体材料を、床３としてスチール製の篩布（メッシュ４００個）を有するプレキシガラスシリンダー２（内径：６０ｍｍ、高さ：５０ｍｍ）を含む装置１の床３に散布し、規定の重り４（重り４はプレキシガラスシリンダー２内に挿入し、嵌合させることができ、金属製の重りを内部に挿入することができる円筒状のスタンプである）を載せる。重り４の総重量は、超吸収体材料に２０ｇ／ｃｍ２の圧力が印加されるように選択する。装置１を、ガラスフリット８（Ｓｃｈｏｔｔ−Ｋｅｒａｍｉｋｆｉｌｔｅｒ  Ｄｕｒａｎ社製、ドイツ、直径：７０ｍｍ、気孔率＝０）を収容する円筒型凹部７を有し、秤５の上に配置された支持体６上に配置する。ガラスフリット８とプレキシガラスシリンダー２の篩床３の間には、濾紙９（Ｓｃｈｌｅｉｃｈｅｒ＆Ｓｃｈｕｌｌ社製、Ｓｃｈｗａｒｚｂａｎｄ  ５８９／１、直径４５ｍｍ）を配置し、濾紙９の中央には直径２０ｍｍのガラスフリット１０を配置し、内径が６０ｍｍ、厚さが５ｍｍであり、ガラスフリット１０の高さに正確に対応する高さを有する間隔リング１１をガラスフリット８上に配置する。ガラスフリット８は、シリコンチューブ１２によって液体貯蔵容器１３（ガラスチューブを有する５００ｍｌの滴下漏斗）と流体接続されており、貯蔵容器１３には０．９重量％ＮａＣｌ溶液が収容されている。さらに、弁１４，１５を開閉することによって、ＮａＣｌ溶液を貯蔵容器１３から凹部７及びガラスフリット８に選択的に輸送することができる。
【０１２０】
まず、装置１を支持体６上に配置せず、支持体６の凹部７内にガラスフリット８を配置しない状態で弁１４，１５を開き、好ましくは凹部７が縁まで試験液で満たされるようにする。その後、ガラスフリット８を凹部７内に配置し、濾紙９をガラスフリット８上に置き、ガラスフリット８及び濾紙９に液体を十分に吸収させる。過剰な試験液は吸収体材料で吸収する。次に、ガラスフリット１０を濾紙９の中央に配置する。ガラスフリット１０も試験液で完全に飽和状態とさせる。
【０１２１】
次に、試験対象の吸収体材料１．８ｇ±０．００５ｇを装置１の篩床３上に均一に散布し、サンプルに重り４を載せる。秤５とは異なる秤（測定精度：０．０１ｇ）によって、装置の重量を測定する（ｍ１）。次に、装置１を秤５上の支持体６上に配置する。秤５で重量を測定する。
【０１２２】
次に、装置１をガラスフリット１０及び間隔リング１１の上に配置した状態で測定を開始する。間隔リングは、濾紙９が上に配置され、凹部７の中に配置されたガラスフリット８の上に配置されている。装置１を配置した後、吸収体材料による試験液の各吸収量ｍａｂｓ ０秒〜ｍａｂｓ ３６００秒を１０秒間隔で観察する。これは、コンピュータ支援表示プログラム（例えば、Ｗｅｉｇｈｉｎｇ  Ｉｎｎ  １．０、Ｈｅｒｂｅｒｔ  Ｗｅｒｔｈ  １９９９（登録商標）；マイクロソフト（登録商標）エクセル（登録商標）用「ＶＢＡ（ビジュアル・ベーシック・フォー・アプリケーション）」モデルも使用することができる）を使用して行う。測定は１時間にわたって行う。測定の結果から得られた吸収曲線が、測定終了時の測定値の変化が０．１ｇ／６０秒未満となる最大吸収率に達しない場合には、ガラスフリット８と同一のガラスフリット上に装置を配置する。このガラスフリットは、ガラスフリットの上端まで試験液で満たされたペトリ皿（最小直径：１５０ｍｍ）内に配置されている。試験液の吸収率を、吸収率が０．１ｇ／６０秒未満となるまで１〜６０分遅れで確認する。その後、秤５とは異なる秤（精度：０．０１ｇ）で装置１の重量を測定する（ｍ２）。最大吸収率を以下の式から計算する。
【０１２３】
【数３】
2008536987.tif 000005
【０１２４】
秤５を使用した重量測定により、所定時間での試験液の絶対吸収量を記録する。吸収量絶対／時間のダイヤグラムには、所与の時間における液体吸収量ｍａｂｓＸｓを時間ｔに対してプロットする。また、吸収量相対／時間のダイヤグラムも作成する。このために、Ａｂｓ．ｍａｘに基づき、各測定値ｍａｂｓＸｓ（％）を時間ｔに対してプロットする。
【０１２５】
【数４】
2008536987.tif 000006
【０１２６】
吸収量相対／時間のダイヤグラムから、最大吸収量（Ａｂｓ．ｍａｘ）の５０％又は９０％に達したか否か及び達した時間を知ることができる。
【０１２７】
吸収時間及び再湿潤値の測定
【０１２８】
ドイツ特許出願公開第１０２  ４９  ８２２号に記載された試験手順に準拠して、吸収時間及び再湿潤値を測定した。
【０１２９】
まず、Ｍ＆Ｊ  Ｆｉｂｒｅｔｃｈ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙに基づいてエアレイド複合体を製造する。プレスしたセルロース繊維（単位面積あたりの質量：ｍ（綿毛パルプ）、幅：ｂ（綿毛パルプ）、製造会社：ストゥーラ  エンソ（Ｓｔｏｒａ  Ｅｎｓｏ）、フィンランド、型番：Ｓｔｏｒｅ  ＥＦ半加工済）を速度ｖ（綿毛パルプ−ハンマーミル）のハンマーミルに供給し、繊維を分離する。送風機で連続的に繊維を放出する。同一の気流内に、二成分繊維（製造者：Ｄａｎａｋｌｏｎ、現在のＦｉｂｒｅ  Ｖｉｓｉｏｎｓ、デンマーク、型番：ＡＬ−Ｔｈｅｒｍａｌ−Ｃ  ｐｈｉｌ  ６ｍｍ、３．３デシックス、４０ローホワイト）を投入する。この場合、繊維を量ｍ（二成分繊維放出量）で自動計量装置に投入する。自動計量装置は、二成分繊維を４０ｃｍ（計量装置の長さ）毎に、速度ｖ（二成分繊維投入）で連続運転するコンベアベルトに放出する。吸水性ポリマー構造体を、質量流量ｍ（吸水性ポリマー構造体）を有する重量測定式投入スクリューによって導入装置（ベンチュリシステム）内に投入し、送風機の圧力側の気流内に導入する。繊維／吸水性ポリマー構造体の混合物を連続的にコンベアベルトに送り、その上に薄織物を配置する（単位面積あたりの質量：ｍ（薄織物）、製造会社：Ｆｉｎｅｓｓ  Ｈｙｇｉｅｎｅ  ＡＢ、スウェーデン、型番：Ａｒｔ．−Ｎｏ．５０３３０、品質：ＫＢ  １８００  Ｄｉａｐｏｒ−Ｔｉｓｓｕｅ−Ｏｐｅｎ、エアレイド装置（速度ｖ（エアレイド−コンベアベルト）、幅ｂ（エアレイド））。コンベアベルトの端部において巻取る前に、別の薄織物（単位面積あたりの質量：ｍ（薄織物）、製造会社：Ｆｉｎｅｓｓ  Ｈｙｇｉｅｎｅ  ＡＢ、スウェーデン、型番：Ａｒｔ．−Ｎｏ．５０３３０、品質：ＫＢ１８００、Ｄｉａｐｏｒ−Ｔｉｓｓｕｅ−Ｏｐｅｎ）をエアレイド複合体上に配置し、ダンボールロールに巻き取る。その後、連続運転する循環空気乾燥器内でエアレイド複合体を熱によって固定する（パラメータ：流速ｖ（乾燥器）、温度Ｔ（乾燥器）、気流速度ｖ（乾燥器空気）、滞留時間ｔ（乾燥器））。
【０１３０】
各パラメータも以下の表にまとめる。
【０１３１】
【表１】
2008536987.tif 000007
＊１分間あたりの２回の放出に対応する
【０１３２】
（実施例）
【０１３３】
未処理の吸水性ポリマーの製造
【０１３４】
アクリル酸１２００ｇ、５０％水酸化ナトリウム溶液９３２．５６ｇ、脱イオン水１，７３２．９２ｇ、モノアリルポリエチレングリコール−７５０−モノアクリルレート１．８９９６ｇ、ポリエチレングリコール−３００−ジアクリレート０．６１９２ｇ、ポリエチレングリコール−７５０−メトキシモノメタクリレート２４ｇからなるモノマー溶液に窒素を通過させて溶存酸素を除去し、開始温度の４℃に冷却した。開始温度に達した後に、開始剤溶液（Ｈ２Ｏ  ３８．８ｇに溶解したペルオキソ二硫酸ナトリウム１．２ｇ、Ｈ２Ｏ  ７．７２ｇに溶解した３５．５％過酸化水素溶液０．０２８ｇ、Ｈ２Ｏ  １９．９４ｇに溶解したアスコルビン酸０．０６ｇ）を添加した。最終温度約１０３℃に達した後、得られたゲルを粉砕し、１５０℃で１２０分間乾燥した。乾燥したポリマーを粗く砕き、粉砕し、粒径が１５０〜８５０μｍの粉末（＝粉末Ａ）を篩い分けた。このプロセスでは、得られた粉末Ａが以下の粒径分布となるように粉砕及び篩い分けを行った：１５０〜３００μｍの粒子：１０〜２０重量％、３００〜６００μｍの粒子：４０〜６０重量％、６００〜８５０μｍの粒子：１５〜４０重量％。
【０１３５】
粉末Ａは４５ｇ／ｇの保持率及び０秒×ｃｍ3／ｇのＳＦＣ値を有していた。
【０１３６】
表面後架橋
【０１３７】
粉末Ａ１００ｇを炭酸エチレン１ｇ及び水２．５ｇの溶液で塗布し、１７０℃で４０分間加熱して後架橋させた。その結果、粉末Ｂを得た。粉末Ｂは、約４２分後に２０ｇ／ｃｍ２の圧力下において最大吸収量の５０％を示し、１時間以上経過した後には２０ｇ／ｃｍ２の圧力下において最大吸収量の９０％を示した。
【実施例１】
【０１３８】
粉末Ａ１００ｇを炭酸エチレン１ｇ、水２．５ｇ及びＡｌ２（ＳＯ４）３０．７５ｇの溶液で塗布し、１７０℃で４０分間加熱して後架橋させた。その結果、粉末Ｃを得た。粉末Ｃは、約１０分後に２０ｇ／ｃｍ２の圧力下において最大吸収量の５０％を示し、約２３分後に２０ｇ／ｃｍ２の圧力下において最大吸収量の９０％を示した。
【実施例２】
【０１３９】
粉末Ａ１００ｇを炭酸エチレン１ｇ、水２．５ｇ、ＺＰ３０（バイエル社製シリカゾルレバシル（登録商標）２００／３０）１ｇ、Ａｌ２（ＳＯ４）３０．７５ｇの溶液で塗布し、１７０℃で４０分間加熱して後架橋させた。その結果、粉末Ｄを得た。粉末Ｄは、約１３分後に２０ｇ／ｃｍ２の圧力下において最大吸収量の５０％を示し、約２７分後に２０ｇ／ｃｍ２の圧力下において最大吸収量の９０％を示した。
【０１４０】
吸水性ポリマー粉末Ａ〜Ｄは、以下の吸収特性によって特徴付けられる。
【０１４１】
【表２】
2008536987.tif 000008
【実施例３】
【０１４２】
粉末Ａ１００ｇを乾燥器内で１３０℃まで予め加熱した。
【０１４３】
遠心ミルで粉砕し、３００〜４００μｍの粒径に篩分けしたＡｌ２（ＳＯ）４）３×１４Ｈ２Ｏ  ２４ｇ、ナノックス（Ｎａｎｏｘ）（登録商標）２００（Ｅｌｅｍｅｎｔｉｓ  Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｉｅｓ社（米国）製酸化亜鉛粉末、ＢＥＴ表面積１７ｍ２／ｇ、平均粒径６０ｎｍ）３０ｇ、同様に遠心ミルで粉砕し、３００μｍの粒径に篩分けしたポリエチレングリコール１０，０００（１０，０００ｇ／モルの分子量を有するポリエチレングリコール）３．６ｇの混合物を準備した。この混合物１．１５ｇをクラップス（Ｋｒｕｐｓ）ミキサー内で予め加熱した吸水性ポリマー構造体と撹拌しながら混合した。
【実施例４】
【０１４４】
吸収時間及び再湿潤値の測定で使用する試験手順に関する詳細に従って、粉末Ｂ、Ｃ、Ｄを使用して、セルロース繊維（綿毛）から成るエアレイド複合体３５０ｇ／ｍ２、二成分繊維１８ｇ／ｍ２、本発明に係る吸水性ポリマー構造体３５０ｇ／ｍ２、薄織物３６ｇ／ｍ２を準備し、吸収時間及び再湿潤値を測定した。以下の測定値を得た。
【０１４５】
【表３】
2008536987.tif 000009
【０１４６】
本発明に係る粉末Ｃ及びＤは、観察可能な透過性を有しないが、複合体に進入する大量の液体をより良好に拡散させることができる（吸収時間の比較可能な小さい値で認識可能である）。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】図１は、本明細書に記載する試験方法によるＴＡＡＰ値の測定のための装置を示す。
【符号の説明】
【０１４８】
１  圧力下吸収率の測定装置
２  プレキシガラスシリンダー
３  篩繊維からなる床
４  重り
５  秤
６  支持体
７  凹部
８  ガラスフリット（直径７０ｍｍ）
９  濾紙
１０  ガラスフリット（直径２０ｍｍ）
１１  間隔リング
１２  シリコンチューブ
１３  上昇管を有する液体保存容器
１４  弁
１５  弁
【図１】
2008536987.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成19年8月10日(2007.8.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収性ポリマー構造体の製造方法であって、
Ｉ．４０〜５０ｇ／ｇの本明細書に記載した試験方法により測定した保持率を有する未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）を用意する工程と、
ＩＩ．前記未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）を透過性向上剤と接触させる工程と、を含む方法。
【請求項２】
前記透過性向上剤がＳｉＯ化合物又は多価（好ましくは三価）カチオンを含む塩である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記透過性向上剤がＳｉＯ化合物及び多価（好ましくは三価）カチオンを含む塩の混合物である、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記ＳｉＯ化合物がモノオルトケイ酸を重縮合することによって得られた化合物である、請求項２又は３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記ＳｉＯ化合物がシリカゾルである、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記三価カチオンがＡｌ３＋イオンである、請求項２〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記塩がＡｌＣｌ３×６Ｈ２Ｏ、ＮａＡｌ（ＳＯ４）２×１２Ｈ２Ｏ、ＫＡｌ（ＳＯ４）２×１２Ｈ２Ｏ、Ａｌ２（ＳＯ４）３×１４−１８Ｈ２Ｏからなる群から選択される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記吸水性ポリマー構造体を前記工程ＩＩの前、前記工程ＩＩの実施中又は前記工程ＩＩの後に後架橋させる、前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記請求項のいずれか１項に記載の方法によって得られる吸水性ポリマー構造体。
【請求項１０】
以下の特性を有する吸水性ポリマー構造体。
ａ．少なくとも３２ｇ／ｇの本明細書に記載した試験方法により測定した保持率
ｂ．本明細書に記載した試験方法により測定した２０ｇ／ｃｍ２の圧力下における時間依存吸収率（０．３ｐｓｉにおけるＴＡＡＰ）が以下の群から選択される
ｂ１．ポリマー構造体の最大吸収量の５０％に達する時間が２０分間以内
ｂ２．ポリマー構造体の最大吸収量の９０％に達する時間が４０分間以内
【請求項１１】
前記ポリマー構造体の表面に、少なくとも０．００１重量％のＳｉＯ化合物、少なくとも０．００１重量％の多価（好ましくは三価）カチオン又はそれらの少なくとも２種が固定されている、請求項９又は１０のいずれか１項に記載の吸水性ポリマー構造体。
【請求項１２】
少なくとも１０ｇ／ｇのＥＲＴ  ４４２．２−０２に準拠して測定した（粒子の場合には粒子全量について測定）０．７ｐｓｉ（５０ｇ／ｃｍ２）の圧力下における吸収率を有する、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の吸水性ポリマー構造体。
【請求項１３】
Ｉ．少なくとも３７．５ｇ／ｇの本明細書に記載した試験方法によって測定した保持率を有する未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）を用意する工程と、
ＩＩ．前記未処理の吸水性ポリマー構造体（Ｐｕ）を接触させる工程と、
を含む方法によって製造された吸水性ポリマー構造体又は請求項１０に記載の吸水性ポリマー構造体と、
基材と、
必要に応じて添加剤と、
を含む複合体であって、
前記吸水性ポリマー構造体を含む少なくとも１つの領域を含み、前記領域が前記領域の全重量に対して３０〜１００重量％の量で前記吸水性ポリマー構造体を含む複合体。
【請求項１４】
前記複合体が吸水層である、請求項１３に記載の複合体。
【請求項１５】
以下の特性の少なくとも１つを有する、請求項１４に記載の複合体。
（δ１）３回目の湿潤後の再湿潤値が３ｇ以下
（δ２）２回目の湿潤後の吸収時間が４５０秒以下
（δ３）３回目の湿潤後の吸収時間が１５００秒以下
【請求項１６】
少なくとも０．０２ｇ／ｃｍ２の単位面積あたりの質量を有する、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の複合体。
【請求項１７】
約２０ｍｍ以下の厚みを有する、請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の複合体。
【請求項１８】
吸水性ポリマー構造体と、基材と、必要に応じて添加剤とを接触させる、請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の複合体の製造方法。
【請求項１９】
請求項９〜１２のいずれか１項に記載の吸水性ポリマー構造体又は請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の複合体を含む化学製品。
【請求項２０】
請求項９〜１２のいずれか１項に記載の吸水性ポリマー構造体又は請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の複合体の化学製品における使用。
【国際調査報告】
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